第八章植物的光形态建成

重新大量吸水，是与代谢作用 紧密相关的渗透性吸水。
第八章植物的光形态建成
2. 呼吸作用的变化和酶的形成
第八章植物的光形态建成
２．红光吸收型和远红光吸收型
红光吸收型（Pr）: 生理钝化形式，吸收峰在666nm 两种构型
远红光吸收型（Pfr）: 生理活化形式，吸收峰在730nm
两种存在形式可以相互转化：
红光（660nm）
Pr
Pfr
远红光（730nm）、黑暗
Pr型与Pfr型的相互转化是蓝色蛋白质的一种特性。在转化 过程中，生色团结构与蛋白质的空间构型均发生变化。其中， 生色团的变化可能与两第八个章植氢物的原光子形态转建成移有关。
第八章植物的光形态建成
一、种子的萌发 （一）种子萌发过程与特点
1.种子的吸水
吸胀吸水
是吸胀作用为主的物理过程而不是
（急剧的吸水） 代谢过程。原生质胶体由凝胶变
三
为溶胶状态。
个
阶 段 缓慢吸水
贮藏物质开始分解转变为可溶性化 合物运入胚，一方面供胚发育，另
一方面降低了胚细胞的水势。
生长吸水 （重新迅速吸水）
第八章植物的光形态建成
第九章 植物的生长生理
第一节 生长发育的概念及控制 第二节 植物细胞的分裂、生长与分化
第三节
第四节 第五节 第六节
植物的组织培养
植物体的生长与分化 植物生长分析 环境因素对植物生长的影响
第八章植物的光形态建成
一、生长、分化与发育
植物的生长（growth）*是在生命周期中，生物的细胞、 组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程。
第八章 植物的光形态建成与运动
第八章植物的光形态建成
光对植物生长的影响有直接与间接两个方面的作用。
间接 光作为能源影响植物的光合作用与蒸腾作用； 直接 影响植物的形态建成。
光调控的植物生长发育过程包括:种子萌发、黄 化苗转绿、气孔运动、花芽分化以及器官衰老等。 这种调节通常是通过信号ຫໍສະໝຸດ Baidu导，改变生理代谢或诱 发基因的表达，控制细胞的分裂、分化与生长来实 现的，并最终汇集到组织和器官的建成。
三、光敏色素的作用机理
1.光敏色素的光化学转换
X 可能是ATP、NAD或其它代谢物； Pfr.X 可能是一种酶。
第八章植物的光形态建成
第八章植物的光形态建成
光敏色素的类型
类型Ⅰ光敏色素（P Ⅰ ）：存在于黄化组织中的光 敏色素；含量高，但光不稳定。 类型Ⅱ光敏色素（P Ⅱ）：存在于绿色组织中的光 敏色素；含量低，但光稳定。
第八章植物的光形态建成
这种以光作为环境信号调节细胞生理反应、控制 植物发育的过程叫光形态建成*。也称为光控发育作 用。植物体内凡能感受光质、光强、光照时间、光 照方向和光周期等光信号，并能引发相应细胞反应 的一类生物大分子物质都可称为光受体。
光敏色素：感受红光和远红光信号
光受体：
蓝光受体：感受蓝光和近紫外光信号， 包括隐花色素和向光素
2. 向光素：感受蓝光和近紫外光，介导光照、氧气、
电位差等环境刺激诱导的反应，如向光性反应、 叶绿体移动与气孔开放等。
第八章植物的光形态建成
二、蓝光反应：
1. 向光性反应：向光素 2. 抑制茎的伸长生长：向光素、隐花色素、
光敏色素 3. 诱导叶绿体移动－叶绿体的避光反应：向
光素 4. 诱导气孔开放：向光素
紫外光B受体：感受紫外光B光信号
第八章植物的光形态建成
一、光敏色素的发现和分布
光线对种子萌发的影响与光的波长有关
1952年，博思威克 等人用不同波长的 单色光照射吸水后 的种子。
1960年，将这种吸 收红光与远红光且 可相互转化的色素 蛋白命名为光敏色 素。
需光种子的萌发受红光（660nm）促进， 被远红光（730nm）抑制，在红光下促进 萌发的效果可被紧接着的远红光照射所抵 消（或逆转）。
高等植物的各种器官中。黄化 组织中的含量高于绿色组织。 • 主要以可溶蛋白的形态存在于 细胞质和细胞核中。受光调控 细胞质中的光敏色素可转移到
细胞核中。
第八章植物的光形态建成
二、光敏色素的化学性质和光化学转换
1.光敏色素的化学性质
光敏色素是高等植物中普遍存在的一种色素-蛋白 复合体，由生色团和蛋白质两部分组成,。生色团与 蛋白质以共价健相连。
第八章植物的光形态建成
图7-13 光敏素控制的四季豆幼苗发育
A：连续黑暗中；
B：2分钟红光照射
图7-12 光、暗条件下生长的马铃薯幼苗
C：2分钟红光5分钟远红光；
A:黑暗中生长的幼苗；B:光下生长的幼苗 D：5分钟远红光
第八章植物的光形态建成
1～8指茎上的节的顺序
（二）光敏色素的反应类型
快反应：延迟时间以分秒计，一般为红光/远红光 可逆的生化反应，光受体为P Ⅰ。如合欢、含羞草 等小叶的开闭，细胞器在细胞中的可逆运动。
第八章植物的光形态建成
2.光敏色素的生理作用和反应类型
三种生理作用：
（1）控制形态建成 种子萌发、节间伸长、叶绿体发育和叶绿素合成、向光性、 光周期诱导开花
（2）诱导多种酶的合成 光合作用、呼吸作用；碳水化合物、蛋白质、核酸代谢有关的酶。
（3）参与植物激素代谢 促进GA的合成，减少游离生长素的含量。
光敏色素参与种子萌发的结果。
交替地暴露在红光（R）和远红光 （FR）下莴苣种子萌发百分率
光处理 R
R-FR
萌发 ％ 70
6
R-FR-R
74
R-FR-R-FR
6
R-FR-R-FR-R
76
第八章植物R的-F光R形-R态-建FR成-R-FR
7
第八章植物的光形态建成
（二）光敏色素的分布和移动
• 光敏色素存在于各种植物中，
慢反应：延迟时间以小时或天计，反应一但终止， 不能逆转。光受体为P Ⅱ。如种子萌发、叶子展开、 开花等。
（三）光敏色素与需光种子的萌发
（四）光敏色素与植物的避阴反应
第八章植物的光形态建成
第二节 蓝光受体和蓝光反应
一：蓝光受体： 1. 隐花色素：吸收蓝光和近紫外光，参与植物的
光形态建成和动物体内的生物钟调控。介导蓝光 抑制下胚轴伸长反应，光周期中诱导开花中日长 感受等。
植物分化（differentiation）*是指从一种同质的细胞 类型转变为形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类 型的过程。
发育（development）*则是植物生长和分化的总和，指 生物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变 化称为发育。
第八章植物的光形态建成
第四节 植物体的生长与分化