兰州大学：《植物生理学》课程教学资源（课件讲稿）第十章 光控发育 Photomorphogenesis

第十章光控发育 Photomorphogenesis

第十章 光控发育 Photomorphogenesis

付植物生长 光可以通过两种形式影响植物的生长和发育 能量形式一一光合作用(高能作用、间接影 响生长发育) 信号形式一一光控发育(低能反应,直接影 响生长发育)。常见的光控发育现象有: 植物的向光性 光调节种子萌发 黄化苗现象 光周期现象

一、光对植物生长发育的影响 光可以通过两种形式影响植物的生长和发育： ● 能量形式－－光合作用（高能作用、间接影 响生长发育） ● 信号形式－－光控发育（低能反应，直接影 响生长发育）。常见的光控发育现象有： – 植物的向光性 – 光调节种子萌发 – 黄化苗现象 – 光周期现象

控发育(光形态建成)的概 形态建成:植物生活周期中呈现的种子萌发、生 根、形成幼苗、茎叶生长、开花、结实、种子形 成等植物体及其器官的结构形成的过程 光形态建成:( photomorphogenesis)低能的光调 节种子萌发、生根、形成幼苗、茎叶生长、开 花、结实、种子形成等植物体及其器官的结构形 成的过程 (所需能量比光合作用光补偿点的能量还低10个数量级, 与光信号的有无、光的性质)

二、光控发育（光形态建成）的概念 ● 形态建成：植物生活周期中呈现的种子萌发、生 根、形成幼苗、茎叶生长、开花、结实、种子形 成等植物体及其器官的结构形成的过程 ● 光形态建成：（photomorphogenesis ）低能的光 调 节种子萌发、生根、形成幼苗、茎叶生长、开 花、结实、种子形成等植物体及其器官的结构形 成的过程。 （所需能量比光合作用光补偿点的能量还低10个数量级， 与光信号的有无、光的性质）

的 光受体( photoreceptor Phytochrome—红光远红光(600-750nm) Cryptochrome—蓝光/UV-A(320-500nm) Phototropin—蓝光/UV-A(320-500m) UV- B receptor-未知的光受体 前三种是目前已经从分子水平鉴定的光受体

三、植物对不同波长光的感受—— 四 种类型的光受体（photoreceptors ） ● Phytochrome ——红光 /远红光（600-750nm ） ● Cryptochrome ——蓝光/UV-A （320-500nm ） ● Phototropin ——蓝光/UV-A （320-500nm ） ● UV-B receptor——未知的光受体 前三种是目前已经从分子水平鉴定的光受体

四、 Phytochrome(光敏色

四、Phytochrome （光敏色素）

1、光敏色素的发现 20世纪20年代,光照与黑暗的相对长度控 制着一些植物的开花; 30年代,发现许多形态建成的反应由红光 诱导;1935-1937, Flint等在研究光质对莴 苣种子萌发影响时,发现有些光质的光促 进萌发,最有效的光是在红光区域(600 700m,有些光质的光抑制萌发,远 光区域(720-760nm)

20世纪20年代，光照与黑暗的相对长度控 制着一些植物的开花； 30年代，发现许多形态建成的反应由红光 诱导；1935-1937, Flint 等在研究光质对莴 苣种子萌发影响时，发现有些光质的光促 进萌发，最有效的光是在红光区域（600- 700nm)，而有些光质的光抑制萌发 ，远红 光区域(720-760nm)。 1、光敏色素的发现

19524F(1946-1960), Borthwick Hendricks 美国)单色光的大型光谱仪,用单色光处理莴 苣种子,发现红光(660nm)促进种子发芽,而 抑制莴苣种子萌发最有效的光是730nm,进一步 研究发现,如果用红光和远红光交替照射莴苣种 子,种子萌发的促进或扣制只与最后一次照射的 光质有关,而与红光和远红光交替的次数无关, 最后一次照射的是红光,促进萌发,远红光则逆 转此过程(抑制)

1952年(1946-1960)，Borthwick & Hendricks （美国）单色光的大型光谱仪，用单色光处理莴 苣种子，发现红光（660nm）促进种子发芽，而 抑制莴苣种子萌发最有效的光是730nm，进一步 研究发现，如果用红光和远红光交替照射莴苣种 子，种子萌发的促进或抑制只与最后一次照射的 光质有关，而与红光和远红光交替的次数无关， 最后一次照射的是红光，促进萌发，远红光则逆 转此过程（抑制）

顺次暴露在R和FR后,莴苣种子的发芽情况 光照处理 发芽率(%) 黑暗(对照) R 98 R+FR 54 R+FR+R 100 R+FR+R+FR 43 R+FR+R+FR+R 99 R+FR+R+FR+R+FR 54 R+FR+R+ER+R+FR+R 98

顺次暴露在R和FR后，莴苣种子的发芽情况 光照处理 发芽率（%） 黑暗（对照） 8 R 98 R+FR 54 R+FR+R 100 R+FR+R+FR 43 R+FR+R+FR+R 99 R+FR+R+FR+R+FR 54 R+FR+R+FR+R+FR+R 98

红光区600~700nm 100 50 恭|买 440480520 7004800 波长/mm 图7-12不同波长的光照对莴苣种子萌发的影响 远红光区720~760nm

红光区600~700nm 远红光区 720~760nm

>莴苣种子萌发受到促进或抑制只与最后一次照射的 光质有关,红光促进,远红光抑制。 吸收红光和远红光并可以相互转换的光受体是具有 两种存在形式的单一色素—光敏色素

¾ 莴苣种子萌发受到促进或抑制只与最后一次照射的 光质有关，红光促进，远红光抑制。 ¾ 吸收红光和远红光并可以相互转换的光受体是具有 两种存在形式的单一色素——光敏色素