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第九章植物生理学

光对植物生长发育有两种作用

间接作用直接作用

光合作用光形态建成光敏色素

低能光信号光受体

提供有机物控制形态变化UV－B受体

促进生长发育控制生长和发育

植物光形态建成（photomorphogenesis）:

植物依赖光来控制细胞的分化、结构和功

能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，即

以光控制植物发育的过程。

光控制植物发育的过程

植物暗形态建成（skotomorphogenesis）:

植物在暗中生长所呈现的各种黄化特征、

茎细而长、顶端呈钩状弯曲、叶片偏小等现象。

植物的光感受系统:

光感受系统:

目前已知的植物光感受系统成员有：

1）光敏色素：感受红光和远红光区域的光（650

1）

740nm）

2）隐花色素和向光素：感受蓝光（450-500nm）和近

2）

紫外光区域（320-400nm）的光

3）UV-B受体：感受紫外光B区域（280-320nm）的光

3）

第一节光敏色素的发现、分

布和性质

一、光敏素的发现：

1莴苣种子为需光种子，有

的光促进萌发，有的抑制萌

发。

2单色光实验表明，促进的

为660nm，抑制的为739nm

3与照射次数无关，只与最

后一次光有关。

吸收红光－远红光，并发生可逆反

应的色素，称为光敏色素

光敏色素的发现

二、化学性质

Ø光敏色素是一种易

溶于水的浅蓝色的

色素蛋白质．

生色团

光敏色素

脱辅基蛋白

1、生色团(chromophore)：

是一长链状的4个吡咯环，具有独特的吸光特性，并

与蛋白质紧密结合，有两种类型：

⑴红光吸收型(Pr)：

⑵远红光吸收型(Pfr)：

⑴红光吸收型(Pr)：

吸收峰在660nm，是生理失活型，比较稳定，

吸收660nm红光后转变为Pfr型。

⑵远红光吸收型(Pfr)：730nm，是生理激活型，不

稳定，吸收730nm远红光后逆转为Pr型。

红光

PrPfr

远红光

Pr与Pfr的转变过程中，包括光反应和暗反

应，光反应局限于生色团，黑暗反应只有在含水

条件下才能发生，所以干种子无光敏色素反应，

而用水浸泡后的种子有光敏色素反应。

2、脱辅基蛋白：

其Cys通过硫醚键与生色团相连接。

3、光敏色素的合成与装配

生色团在黑暗条件下在质体中合成，合成后被动

运输到胞质，与脱辅基蛋白装配成光敏色素全蛋白质。

三、光敏色素的分布

•植物各个器官均有分布，黄化幼苗中含量较高；

•各种植物的分生组织和根尖等部分较多。

•光敏色素与膜系统结合，分布在质膜、线粒体

膜、核膜、叶绿体膜和内质网膜上。

四、光敏色素的生理作用和反应类型

一、光敏色素的生理作用

影响植物一生的形态建成，如种子萌发、根原基起始、

叶分化和扩大、向光敏感性、节间延长、花色素形成、

花诱导、光周期、性别表现等。

二、光敏色素和植物激素

光：体外调节因子