1、光受體目前至少三種： *光敏色素：感受紅光及遠(yuǎn)紅光區(qū)域的光 *隱花色素：感受藍(lán)光和近紫外光區(qū)域的光 *紫外光B區(qū)受體UV-B受體：感受紫外光B區(qū)域的光2一 光敏色素的發(fā)現(xiàn)1938年，Hamner和Bonner發(fā)現(xiàn)，用弱光打斷SDP的暗期可阻止SDP蒼耳開(kāi)花1945年，農(nóng)業(yè)部馬里蘭洲Beltssville(貝茨維爾農(nóng)業(yè)研究中心Borthwick和Hendricks利用光譜儀分析，發(fā)現(xiàn)抑制SDP開(kāi)花的作用光譜與促進(jìn)LDP開(kāi)花的作用光譜十分相似第一節(jié) 光 敏 色 素PHY31952年，Borthwick等發(fā)現(xiàn)喜光植物萵苣種子萌發(fā)受紅光促進(jìn)，受遠(yuǎn)紅光抑制1959年，從黃化玉米幼苗中提取出光敏色素196

2、0年，別離、命名光敏色素Phytochrome 例外：真菌中沒(méi)有光敏色素二 光敏色素定位、含量 定位：存在核、細(xì)胞質(zhì)中，與膜結(jié)合 含量：黃花苗中蛋白質(zhì)豐富的分生組織含量高 4 三 光敏色素的性質(zhì)和光化學(xué)轉(zhuǎn)換 一 光敏色素的性質(zhì) 1 吸收光譜 660 0.8 吸 0.6 Pr 730 光 率 0.4 Pfr 0.2 紅光 遠(yuǎn)紅光 0 300 400 500 600 700 800 波長(zhǎng)(nm)光敏色素的構(gòu)造 Pro O H R R H 15 His N C D多 Ser A B N N 肽 Cys 5 N 10 H H O His S H Leu 硫醚鍵 Pf O Gln 紅光 D N Pro

3、O H R R 15 H His N C H 多 Ser A B N 肽 Cys 5 N 10 H His S H Leu 硫醚鍵 Pfr Gln 光敏色素Pf和Pfr生色團(tuán)的可能構(gòu)造及與脫基蛋白肽鏈的連接6 多基因編碼 擬南芥有5個(gè)基因 PHYA、B、C、D、E PHYA-類(lèi)型I 光不穩(wěn)定光敏色素 PHYB、C、D、E-類(lèi)型II 光穩(wěn)定光敏色素 核蛋白質(zhì) + 質(zhì)體生色團(tuán) 全蛋白二光敏色素合成：7 光穩(wěn)定平衡 = Pfr / Ptot 合成 紅光(660nm) X 前體 Pr Pfr PfrX 生理效應(yīng) 遠(yuǎn)紅光(730nm) 暗轉(zhuǎn)換 破壞 三光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)換：8一光敏色素的生理作用 二光敏

4、色素與激素：IAA、GA、CTK、乙烯、ABA三光敏色素調(diào)節(jié)的反響類(lèi)型 * 極低輻照度反響VLFR * 低輻照度反響LFR * 高輻照度反響HFR四 光敏色素的生理作用和反響類(lèi)型9三種光敏色素反響類(lèi)型的比較10光敏色素在形態(tài)建成中，依反響速度分 快反響：受R、FR可逆調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)板藻葉綠體運(yùn)動(dòng) 慢反響：不可逆，包括蛋白質(zhì)合成，如萵苣種子萌發(fā) 一膜假說(shuō)五 光敏色素的作用機(jī)理11紅光 光敏色素活化所啟動(dòng)一系列反響導(dǎo)致形態(tài)建成的模式圖 Pf LowCa2+10-6M Ca2+ Ca2+ 非活性鈣 Ca2+ 調(diào)蛋白 Ca2+ -ATP酶 活化酶 NAD激酶 Ca2+ Ca2+ 蛋白激酶 Ca2+ Ca2+

5、 活性的Ca2+鈣 Ca2+ Ca2+ 調(diào)蛋白復(fù)合體 形態(tài) Ca2+ Ca2+ 建成 酶-Ca2+ 鈣調(diào)蛋白復(fù)合體 作用 膜假說(shuō)實(shí)質(zhì)： 光敏色素承受R后引起膜電位變化證明膜電位變化證據(jù)： “棚田效應(yīng)二基因調(diào)節(jié)假說(shuō)13棚田效應(yīng)(Tanada effect)：指離體綠豆根尖在紅光下誘導(dǎo)膜產(chǎn)生少量正電荷，所以能粘附在帶負(fù)電荷的玻璃外表，而遠(yuǎn)紅光照射那么逆轉(zhuǎn)這種現(xiàn)象。 思考如何判斷一生理過(guò)程是否與光敏色素有關(guān)？15 UVC 200280nm，被臭氧層吸收 紫外光UV： UVB 280320nm，局部穿過(guò)大氣層 UVA 320400nm，穿過(guò)大氣層一 藍(lán)光反響 高等植物向光性反響、蘚類(lèi)及被子植物葉綠體向光性反響、花青素苷色素誘導(dǎo)合成、莖生長(zhǎng)的抑制作用等 隱花色素：承受藍(lán)光(425nm-490nm)、近紫外光(320nm-400nm，A區(qū))的光受體，由生色團(tuán)和蛋白質(zhì)組成，作用光譜在400500nm呈“三指狀態(tài)第五節(jié) 藍(lán)光和紫外光反響 16藍(lán)光反響與誘導(dǎo)反響的比較 藍(lán)光反響：受體是隱花色素，最大吸收峰為藍(lán)光、近紫外光，只有慢反響，不可逆，需光照強(qiáng)度比光敏色素大，反響與光強(qiáng)有關(guān) 誘導(dǎo)反響：受體是光敏色素，最大吸收峰為R66