光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)換

第九章光形態(tài)建成1第一頁(yè)，共26頁(yè)。光對(duì)植物的影響：〔1〕光合作用，為高能反響，具有光能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化?！?〕調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育，低能反響，無(wú)能量轉(zhuǎn)化。光形態(tài)建成：由光控制植物生長(zhǎng)、發(fā)育和分化的過(guò)程。光形態(tài)建成的光受體：光敏素，隱花色素〔紫外光-A受體〕，紫外光B-受體2第二頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素的發(fā)現(xiàn)

3第三頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素在植物幼苗體內(nèi)的分布4第四頁(yè)，共26頁(yè)。第二節(jié)光敏色素的化學(xué)性質(zhì)及光化學(xué)轉(zhuǎn)換光敏素組成：脫輔基蛋白：120-127KD，生色團(tuán)：長(zhǎng)鏈狀的四個(gè)吡咯環(huán)，有兩種構(gòu)型：PrPfr(藍(lán)色)〔藍(lán)綠色〕Pr：紅光吸收型，吸收峰在664nm，無(wú)生理活性Pfr：遠(yuǎn)紅光吸收型，吸收峰在730nm，有生理活性5第五頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素Pr與Pfr的吸收光譜6第六頁(yè)，共26頁(yè)。7第七頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素的吸收光譜8第八頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素的生色基團(tuán)結(jié)構(gòu)9第九頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素的合成10第十頁(yè)，共26頁(yè)。二、光敏色素基因和分子多型性類型：黃化幼苗中大量存在、見(jiàn)光易分解的稱為Ⅰ型，光下穩(wěn)定存在、綠色幼苗中含量很少的稱為Ⅱ型。光敏色素基因：PHYA-PHYE。各自具有不同的時(shí)間、空間分布以及生理功能。PHYA編碼Ⅰ型，

PHYB-PHYE編碼Ⅱ型。表達(dá)調(diào)控：PHYA的表達(dá)受到光的負(fù)調(diào)節(jié)，而PHYB-PHYE的基因表達(dá)不受光照影響，屬于組成型表達(dá)。11第十一頁(yè)，共26頁(yè)。三、光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)換：12第十二頁(yè)，共26頁(yè)。13第十三頁(yè)，共26頁(yè)。光敏素與植物激素生長(zhǎng)素：

紅光照射后，體內(nèi)自由生長(zhǎng)素含量降低。赤霉素：

光敏素可調(diào)節(jié)胞內(nèi)GA水平。CK

光敏素可刺激體內(nèi)CK含量提高，CK作用效果增強(qiáng)。乙烯：

紅光抑制乙烯的產(chǎn)生。

14第十四頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素調(diào)節(jié)的反響類型1、極低輻照度反響：〔1〕對(duì)光照的需求：1～100nmol/m2，Φ＝〔2〕刺激反響：燕麥芽鞘的伸長(zhǎng)，刺激擬南芥種子萌發(fā)等?！?〕反響程度＝光輻照度×光照時(shí)間，增加光照時(shí)間可以減少照光時(shí)間。〔4〕紅光反響不能被遠(yuǎn)紅光逆轉(zhuǎn)。15第十五頁(yè)，共26頁(yè)。2．低輻照度反響〔1〕對(duì)光照的需求：1～1000μmol/m2，典型紅－遠(yuǎn)紅光反響。〔2〕刺激反響：萵苣種子萌發(fā)，轉(zhuǎn)板藻葉綠體運(yùn)動(dòng)?！?〕未到達(dá)光飽和時(shí)，反響程度＝光輻照度×光照時(shí)間〔4〕短暫紅光可以引起反響，并可以被隨后的遠(yuǎn)紅光逆轉(zhuǎn)。16第十六頁(yè)，共26頁(yè)。3．高輻照度反響〔1〕對(duì)光照的需求：大約是低輻照度的100倍以上。〔2〕刺激反響：花青素合成，萵苣下胚軸延長(zhǎng)，開(kāi)花誘導(dǎo)。〔3〕反響程度∝光輻照度×光照時(shí)間〔4〕紅光反響不能被遠(yuǎn)紅光逆轉(zhuǎn)。17第十七頁(yè)，共26頁(yè)。第四節(jié)光敏素的作用機(jī)理膜假說(shuō)基因調(diào)節(jié)假說(shuō)18第十八頁(yè)，共26頁(yè)。膜假說(shuō)證據(jù)：〔1〕紅光→60-80%Pfr結(jié)合于膜上遠(yuǎn)紅光→5-10%Pfr結(jié)合于膜上〔2〕棚田效應(yīng)：離體綠豆根尖在紅光下能粘附在帶負(fù)電的玻璃外表，遠(yuǎn)紅光照射逆轉(zhuǎn)這種粘附現(xiàn)象，稱為棚田效應(yīng)。19第十九頁(yè)，共26頁(yè)。光敏色素調(diào)節(jié)rhcS和cab基因轉(zhuǎn)錄的模式

20第二十頁(yè)，共26頁(yè)。紅光→Pfr↑→與膜系統(tǒng)結(jié)合→胞內(nèi)細(xì)胞器中Ca2+外排→胞內(nèi)Ca2+水平↑→Ca與CaM結(jié)合→Ca－CaM激活肌動(dòng)球Pr→肌動(dòng)Pr纖絲收縮→牽拉葉綠體轉(zhuǎn)動(dòng)21第二十一頁(yè)，共26頁(yè)?；蛘{(diào)節(jié)假說(shuō)紅光→Pfr↑→活化或抑制基因轉(zhuǎn)錄→影響酶Pr合成→形態(tài)建成變化22第二十二頁(yè)，共26頁(yè)。