《植物的生长生理》PPT课件

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1、第七章植物的生长和运动(部分自学)光形态建成种子的萌发植物的生长植物的运动第一节光形态建成光控制植物生长、发育和分化的过程，称为光形态建成（photomorphogenesis）。光合作用光植物光敏色素信号受体隐花色素、向光素UV-B受体光受体Photoreceptor：能感受光的信息（方向、时间、强度、光谱等）,从而把这些信号放大,使植物体能随外界光条件的变化而作出相应的反应的微量色素蛋白复合体。一、光敏色素(phytochrome)的发现和分布Flint等（1935-1937）Borthwick等(1952)：660nm、730nmButler等（1959）用

2、双波长分光分度计测定黄化玉米幼苗的吸收光谱红光（R）和远红光（FR）对莴苣种子萌发的控制光照处理发芽率%R70R+FR6R+FR+R74R+FR+R+FR6R+FR+R+FR+R76R+FR+R+FR+R+FR7R+FR+R+FR+R+FR+R81R+FR+R+FR+R+FR+R+FR7660nm730nmΦ（光稳定平衡）=CPfr/CPtot目前已知除真菌外，各类植物，包括藻类、苔藓、地衣、蕨类、裸子植物和被子植物都有光敏色素。在黑暗中生长的组织内，光敏色素以Pr形式均匀地分散在细胞质中，而在照射红光后即转化为Pfr并迅速地与质膜、内质网膜、质体膜、线粒体膜等结

3、合在一起。光敏色素在植物中分布不均匀，分生组织较多。分布1黄化苗＞绿色组织2分生组织和幼嫩器官含量较高3各膜系统含量高发育反应变化比较明显的上胚轴和根的顶端分生组织区域光敏色素含量高二、光敏色素的化学性质光敏色素是一种易溶于水的浅蓝色的色素蛋白质以二聚体形式存在。单体：生色团，分子量612脱辅基蛋白质，分子量12-12.7万光敏色素的基因及表达:多基因家族三.光敏色素的生理作用和机理1、生理作用（控制的反应）高等植物中一些由光敏色素控制的反应1、种子萌发2、弯钩张开3、节间延长4、根原基起始5、叶分化和扩大6、小叶运动7、膜透性8、向光敏感性9、花色素形成10、质

4、体形成11、光周期12、花诱导13、子叶张开14、肉质化15、偏上性16、叶脱落17、块茎形成18、性别表现19、单子叶植物叶片展开20、节律现象P211转板藻叶绿体运动、棚田效应等反应终止后不能逆转红光促进莴苣种子萌发、诱导白芥幼苗弯钩张开等快反应慢反应极低辐照度反应：1~100nmol/m2.s，燕麦胚芽鞘伸长，拟南芥种子萌发等。低辐照度反应：1~1000nmol/m2.s，莴苣种子萌发，转板藻叶绿体运动等。高辐照度反应：＞10μmol/m2.s，花色素苷形成，芥菜莴苣幼苗下胚轴延长，天仙子开花等。光照引起植物形态建成的多样性2、作用机理1）膜假说该假说由He

5、ndricks和Borthwick在1967年提出，认为光敏色素的活跃形式Pfr直接与膜发生物理作用，通过改变膜的一种或多种特性或功能而参与光形态建成。Pr红光Pfr改变膜性质细胞[Ca2+]升高钙调素活化激活肌动球蛋白轻链激酶肌动球蛋白收缩运动叶绿体转动2）基因调节假说Mohr在1966年提出，认为光敏色素通过调节基因的表达而参与光形态建成。光敏色素可调节许多酶的活性。与光合作用有关：Rubisco的大小亚基、叶绿素a/b脱辅基蛋白、PEPC等。与核酸和蛋白质代谢有关：RNA聚合酶、核糖核酸酶、氨基酸激酶等。与中间代谢和CaM调节的靶酶有关：甘油醛-3-磷酸脱氢

6、酶、NAD激酶、脂肪氧化酶、抗坏血酸氧化酶、淀粉酶、硝酸还原酶、过氧化物酶等。与次生物质合成有关：苯丙氨酸裂解酶（PAL）等。实验说明光敏色素调节基因的表达都发生在转录水平上四、蓝光受体(Blue/UV-Areceptor)隐花色素(Cryptochrome)和向光素（phototropin)无方向性的蓝光和紫外A：抑制茎或下胚轴的延长生长。有方向性的蓝光和紫外A：诱导不平衡生长，导致向光性弯曲。五.紫外光B受体(UV-Breceptor)诱导玉米黄化苗的胚芽鞘和高梁第一节间形成花青素苷。诱导欧芹悬浮培养细胞大量积累黄酮类物质。对许多基因的表达有调控作用第二节种子

7、的萌发Seedgermination一般以胚根突破种皮作为萌发的标志种子萌发过程:吸胀　萌动　发芽吸胀温度系数很低Q10=（t+10）℃时速度/t℃时速度萌动：“露白”发芽：胚根出现至幼苗出土出土萌发胚根鞘胚芽鞘初生根留土萌发1、种子吸水过程表现吸水时间胚根突破种皮IIIIII休眠或死种子萌发的活种子快慢快一、种子萌发的生理生化变化PhysiologyandbiochemistryofseedgerminationΙ、Ш吸水有何区别？2、呼吸作用呼吸122436486072吸水时间（h）CO2放出O2吸收胚根长出慢-快-慢萌发初期RQ>1，有无氧呼吸存在。3、新的

8、核酸和蛋白