植物的生长发育及其调控课件.ppt

1、第六章植物的生长发育及其调控植物的生长发育及其调控主要内容6.1 植物激素对生长发育的调控 6.2 植物营养生长及其调控6.3 光和温度对植物生长的影响6.4 植物的生殖生长及其调控6.5 植物的成熟、衰老及其调控6.6 植物生长发育中的基因表达调控 本章重点植物激素对生长发育的调控植物激素的种类及其主要生理作用植物激素间的相互作用光照对植物生长发育的调控光周期现象光周期和成花诱导光受体温度对植物生长发育的调控春化作用低温和花的诱导 本章难点本章难点植物激素的作用机理植物激素的作用机理植物的生殖生长及其调控植物的生殖生长及其调控低温和花的诱导低温和花的诱导光周期和花的诱导光周期和花的诱导植物生

2、长发育的基因表达调控植物生长发育的基因表达调控基因表达调控基因表达调控植物的生长发育受体内激素水平和各种外部环境的综合影响植物的生长发育受体内激素水平和各种外部环境的综合影响6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用植物激素和植物生长调节剂植物激素和植物生长调节剂几种重要的植物激素及其主要的生理作用几种重要的植物激素及其主要的生理作用植物激素之间的相互作用协同协同拮抗拮抗反馈反馈交替交替6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用植物激素植物激素( (Phytohormone) )是指一些在植物体内合是指一些在植物体内合成，从成，从产生部位产生部位运送到运送到作用部位作用部位

3、，微量浓度微量浓度（1uM1uM）就能产生显著的生理作用的就能产生显著的生理作用的活性活性有机物。有机物。植物生长调节剂植物生长调节剂( (plant growth regulator) )是指一些是指一些人工合成的具有植物激素生理功能的人工合成的具有植物激素生理功能的物质。物质。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用u常见的几种重要的植物激素常见的几种重要的植物激素生长素（生长素（AuxinAuxin）细胞分裂素（细胞分裂素（Cytokinin,CKCytokinin,CK）赤霉素赤霉素( (Gibberelin,GAGibberelin,GA) )脱落酸脱落酸( (Abisc

4、isicAbiscisic Acid,ABAAcid,ABA) )乙烯乙烯( (Ethylene,EthEthylene,Eth) )6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用u新型植物激素新型植物激素油菜素内酯（油菜素内酯（BrassinosteroidsBrassinosteroids，BRBR）茉莉酸（茉莉酸（JasmonicJasmonic acid acid，JAJA）水杨酸（水杨酸（Salicylic acidSalicylic acid，SASA）6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用生长素的发现生长素的发现6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理

5、作用生长素的极性运输生长素的极性运输Key3Key3：细胞基部质膜上有：细胞基部质膜上有auxin efflux carrierauxin efflux carrier生长素输出载体生长素输出载体(PIN,PGP)(PIN,PGP)Key2Key2：质膜上的质子泵：质膜上的质子泵ATPaseATPase，把把H+H+泵到质膜外，质膜外泵到质膜外，质膜外pHpH呈酸呈酸性，生长素呈非解离型性，生长素呈非解离型(IAAH,(IAAH,亲亲脂脂) )Key1Key1：细胞顶部质膜上有：细胞顶部质膜上有auxin influx carrierauxin influx carrier生长素输入载体（生长

6、素输入载体（AUX1AUX1）；）；H H+ +/IAA/IAA- -同向运输载体同向运输载体( (运输解离运输解离型型IAA)IAA)生长素输出载体生长素输出载体PIN1PIN1分分布在输导细胞的基部布在输导细胞的基部生长素输出载体生长素输出载体PIN1PIN1跨膜跨膜1010次次6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用生长素（生长素（AuxinsAuxins）的主要生理作用）的主要生理作用o促进作用：促进作用：雌花形成，单性结实，子房壁的生长，维管束的分雌花形成，单性结实，子房壁的生长，维管束的分化，叶片的扩，形成层的活性，不定根的形成，侧根的形成，化，叶片的扩，形成层的活性，

7、不定根的形成，侧根的形成，果实的生长，伤口的愈合，座果，顶端优势等。果实的生长，伤口的愈合，座果，顶端优势等。o抑制作用：抑制作用：花、果实、幼叶等器官的脱落；侧枝的生长，块根花、果实、幼叶等器官的脱落；侧枝的生长，块根的形成等。的形成等。o最主要的生理作用：促进细胞的伸长生长。最主要的生理作用：促进细胞的伸长生长。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用生长素（生长素（AuxinsAuxins）的主要生理作用）的主要生理作用o最主要的生理作用：促进细胞的伸长生长。最主要的生理作用：促进细胞的伸长生长。生长素的作用机理之一生长素的作用机理之一 酸生长理论酸生长理论生长素的作用机理之

8、一生长素的作用机理之一 基因激活假说基因激活假说生长素通过促进核酸、蛋白质的合成而影响细胞的持续生长。生长素通过促进核酸、蛋白质的合成而影响细胞的持续生长。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用生长素（生长素（AuxinsAuxins）6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用细胞分裂素的结构细胞分裂素的结构 腺嘌呤的衍生物腺嘌呤的衍生物6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用细胞分裂素细胞分裂素（CytokininsCytokinins）o促进作用：促进作用：地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，气孔张开，地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，气孔张开，伤口愈合，形成

9、层活动，种子发芽，果实生长等。伤口愈合，形成层活动，种子发芽，果实生长等。o抑制作用：抑制作用：顶端优势，不定根、侧根形成，叶片衰老。顶端优势，不定根、侧根形成，叶片衰老。o最主要的生理作用：促进细胞分裂。最主要的生理作用：促进细胞分裂。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用细胞分裂素细胞分裂素（CytokininsCytokinins） 6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用细胞分裂素和生长素的不同比例对脱分化和分化的影响不同细胞分裂素和生长素的不同比例对脱分化和分化的影响不同6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用赤霉素赤霉素（Gibberellin

10、,GAGibberellin,GA） 基本结构：赤霉烷，由基本结构：赤霉烷，由4 4个碳环组成，其上双键、羟基的个碳环组成，其上双键、羟基的数目和位置的不同，形成了各种赤霉素。数目和位置的不同，形成了各种赤霉素。 种类：种类：GAGA1 1GAGA1261266.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用赤霉素赤霉素（Gibberellin,GAGibberellin,GA）o促进作用：促进作用：o最主要生理作用之一：促进最主要生理作用之一：促进茎和叶伸长茎和叶伸长；在分生区，赤霉素促在分生区，赤霉素促进细胞分裂，在伸长区则促进细胞进细胞分裂，在伸长区则促进细胞伸长；伸长；6.1 植物激

11、素对生长发育的调控植物激素及其生理作用赤霉素赤霉素（Gibberellin,GAGibberellin,GA）o促进作用：促进作用：o对对许多长日照植物来说，赤霉素可代替长日照许多长日照植物来说，赤霉素可代替长日照，诱导诱导长日照植物在短日照条件下开花长日照植物在短日照条件下开花；6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用赤霉素赤霉素（Gibberellin,GAGibberellin,GA）o促进作用：促进作用：o最主要生理作用之二：促进种子萌发；最主要生理作用之二：促进种子萌发；o解除种子休眠，促进种子萌发；解除种子休眠，促进种子萌发；o赤霉素对大麦等种子糊粉层中淀粉酶的合成具有

12、诱导作用；赤霉素对大麦等种子糊粉层中淀粉酶的合成具有诱导作用；o赤霉素还能代替红光促进需光种子发芽，代替低温，促进两年生植赤霉素还能代替红光促进需光种子发芽，代替低温，促进两年生植物物( (如胡萝卜如胡萝卜) )在当年开花结实；在当年开花结实；6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用脱落酸（脱落酸（AbscisicAbscisic Acid Acid，ABAABA）发现发现：器官和种子的成熟和：器官和种子的成熟和休眠；休眠；结构：一种以异戊二烯为基本结结构：一种以异戊二烯为基本结构的倍半萜类化合物，含构的倍半萜类化合物，含 1515个个碳原子，分子式为碳原子，分子式为C C1515

13、H H2 24040。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用脱落酸（脱落酸（AbscisicAbscisic Acid Acid，ABAABA）o促进作用：促进作用：促进叶、花、果实脱落；促进叶、花、果实脱落；促进气孔关促进气孔关闭闭；促进侧芽、块茎、种子休眠；促进叶片衰老，；促进侧芽、块茎、种子休眠；促进叶片衰老，促进果实、种子成熟。促进果实、种子成熟。o抑制作用：抑制作用：抑制种子萌发抑制种子萌发、IAAIAA运输和植株生长，运输和植株生长，抑制根的生长抑制根的生长。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用脱落酸（脱落酸（AbscisicAbscisic Acid

14、 Acid，ABAABA）o促进作用：促进作用：促进气孔关闭促进气孔关闭气孔气孔开开关关K K+ +CaCa+ +ABAABA干旱引起植物体内干旱引起植物体内ABAABA含量增加，最终含量增加，最终导致气孔关闭，从而导致气孔关闭，从而减少蒸腾，适应干旱！减少蒸腾，适应干旱！6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用乙烯（乙烯（Ethylene Ethylene ）乙烯是植物体内结构最简单的乙烯是植物体内结构最简单的植物激素。植物激素。乙烯形成后，还需与金属乙烯形成后，还需与金属( (可能是一价铜可能是一价铜) )蛋白质结蛋白质结合，进一步通过代谢后才起生理合，进一步通过代谢后才起生理

15、作用。作用。乙烯是气体，在合成部位起作用，不被转运，乙烯是气体，在合成部位起作用，不被转运，但是但是其其前体物质在前体物质在植物体内是能被运输植物体内是能被运输的。的。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用乙烯（乙烯（Ethylene Ethylene ）o促进作用：促进作用：促进核酸和蛋白质的合成，特别是可促进促进核酸和蛋白质的合成，特别是可促进果实中纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶的合成。促进茎果实中纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶的合成。促进茎增粗、促进叶片和果实脱落，促进花、果实衰老和果增粗、促进叶片和果实脱落，促进花、果实衰老和果实成熟。实成熟。o抑制作用：抑制作用：抑制生长素的转

16、运，抑制根和茎的伸长生抑制生长素的转运，抑制根和茎的伸长生长，还可抑制某些植物开花。长，还可抑制某些植物开花。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素及其生理作用乙烯（乙烯（Ethylene Ethylene ）o三重效应：三重效应：抑制抑制伸长生长伸长生长( (矮化矮化) )；促进；促进横向生长横向生长( (加粗加粗) )；地上；地上部分失去向地性生长部分失去向地性生长( (偏上生长偏上生长) ) 协同：协同：即一类激素的存在可以增强另一类激素的生理效应。即一类激素的存在可以增强另一类激素的生理效应。6.1 植物激素对生长发育的调控植物激素间的相互作用o拮抗：拮抗：即一类激素的存在可以抵消另

17、一即一类激素的存在可以抵消另一类激素的作用。类激素的作用。种子萌发种子萌发 GA GA3 3 ABA ABA植物激素间的相互作用6.1 植物激素对生长发育的调控o反馈：反馈：即一类激素影响到另一类激素的水即一类激素影响到另一类激素的水 平后，又反之影响原激素的作用。平后，又反之影响原激素的作用。 IAA IAA ETH ETH高浓度高浓度IAAIAA促进促进ETHETH合成合成 ETH ETH抑制抑制IAAIAA合成合成植物激素间的相互作用6.1 植物激素对生长发育的调控o交替：交替：即几类植物激素在植物生长发育过程中相继即几类植物激素在植物生长发育过程中相继起着特定的作用，共同地调节着植物性

18、状的表现。起着特定的作用，共同地调节着植物性状的表现。植物激素间的相互作用6.1 植物激素对生长发育的调控植物从营养生长阶段进入生殖生长阶段，最重要的环境因子：植物从营养生长阶段进入生殖生长阶段，最重要的环境因子：温度温度和和光照光照6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控低温和花的诱导低温和花的诱导春化和去春化现象春化和去春化现象植物感受低温的部位植物感受低温的部位春化素春化素光周期和花的诱导光周期和花的诱导光周期现象光周期现象植物感受光周期的部位植物感受光周期的部位光周期反应类型光周期反应类型光受体光受体光敏色素光敏色素蓝光受体蓝光受体6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导

19、一、低温和花的诱导o植物在营养生长期内经过一定时间的低温处理才能诱导植物在营养生长期内经过一定时间的低温处理才能诱导或促进开花的现象叫或促进开花的现象叫春化作用春化作用（VernalizationVernalization）。6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导o在一定的时间内，春化效果随低温处理时间的延长而增加在一定的时间内，春化效果随低温处理时间的延长而增加冬黑麦种子低温处理时间对开花的影响冬黑麦种子低温处理时间对开花的影响6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导o春化处理的时期春化处理的时期植物名称植物名称春化时期春

20、化时期小麦、萝卜、白菜小麦、萝卜、白菜种子和幼苗种子和幼苗甘蓝、洋葱、胡萝卜甘蓝、洋葱、胡萝卜幼苗幼苗月见草月见草6-76-7叶叶6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导o植物感受低温的部位：植物感受低温的部位：n茎端生长点（实验证明）茎端生长点（实验证明）整株植物放于高温环境，仅给茎整株植物放于高温环境，仅给茎顶端低温，植物开花！顶端低温，植物开花！整株植物放于低温环境，仅给整株植物放于低温环境，仅给茎顶端高温，植物不开花！茎顶端高温，植物不开花！甜菜芹菜6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导o在春化过程结束之前，经过低温

21、处理的植物放到在春化过程结束之前，经过低温处理的植物放到25-4025-40时，春化时，春化效果被消除的现象叫效果被消除的现象叫去春化作用去春化作用（ Devernalization Devernalization ）。o去春化的植物重返低温条件，可再度被春化，去春化的植物重返低温条件，可再度被春化，再春化现象再春化现象（RevernalizationRevernalization）。6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导o春化素？春化素？某些植物（天仙子）春化效果可以通过嫁接传递给未春某些植物（天仙子）春化效果可以通过嫁接传递给未春化的植物，可能存在一种物

22、质：化的植物，可能存在一种物质：春化素（春化素（vernalinvernalin）。 传递传递天仙子（已春化）天仙子（已春化） 天仙子（未春化）天仙子（未春化） 6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控一、低温和花的诱导一、低温和花的诱导o春化素春化素= =赤霉素？玉米赤霉烯酮？赤霉素？玉米赤霉烯酮？1 1：对照：对照2 2：10 g GA/d10 g GA/d处理处理4 4周周3 3：低温处理：低温处理6 6周周123低温和赤霉素（低温和赤霉素（GAGA）对胡萝卜开花的影响）对胡萝卜开花的影响6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导o光周期现象（光周期现象

23、（Photoperiodism）：）：是指植物对昼夜相对是指植物对昼夜相对长度变化发生反应的现象；长度变化发生反应的现象；o临界日长（临界日长（Critical Day Length）：）：光周期中，诱导光周期中，诱导短日短日照植物照植物开花所需的最长日照或诱导开花所需的最长日照或诱导长日照植物长日照植物开花所开花所需的最短日照。用需的最短日照。用h/dh/d表示；表示；o临界夜长（临界暗期）：临界夜长（临界暗期）：指光周期中指光周期中长日照植物长日照植物能开能开花的最长暗期或花的最长暗期或短日照植物短日照植物能开花的最小暗期；能开花的最小暗期；部分植物的临界日长部分植物的临界日长6.3 6.

24、3 植物的生殖生长及其调控二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导o光周期反应类型光周期反应类型n长日照植物（长日照植物（Long Day PlantLong Day Plant，LDPLDP） 即日照长度大于其临界日长时才能开花的植物。小麦、大麦、即日照长度大于其临界日长时才能开花的植物。小麦、大麦、黑麦、燕麦、油菜、菠菜、甜菜、天仙子、胡萝卜、芹菜等。黑麦、燕麦、油菜、菠菜、甜菜、天仙子、胡萝卜、芹菜等。n短日照植物（短日照植物（Short Day PlantShort Day Plant，SDPSDP） 即日照

25、长度短于其临界日长才能开花的植物。大豆、菊花、苍即日照长度短于其临界日长才能开花的植物。大豆、菊花、苍耳、晚稻、高粱、紫苏、黄麻、大麻、日本牵牛、美洲烟草等。耳、晚稻、高粱、紫苏、黄麻、大麻、日本牵牛、美洲烟草等。 n日中性植物（日中性植物（Day Neutral PlantDay Neutral Plant，DNPDNP） 对日长要求范围很广，在任何日长下都能顺利开花。番茄、黄对日长要求范围很广，在任何日长下都能顺利开花。番茄、黄瓜、茄子、辣椒、四季豆、棉花、蒲公英、玉米。瓜、茄子、辣椒、四季豆、棉花、蒲公英、玉米。6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱

26、导o光周期反应类型光周期反应类型二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导o高纬度地区只有长日植物，低纬度地区只有短日植物，而中纬高纬度地区只有长日植物，低纬度地区只有短日植物，而中纬度地区既有长日植物又有短日植物。度地区既有长日植物又有短日植物。白天（白天（h h）夜晚（夜晚（h h）6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导o光周期诱导（光周期诱导（photoperiodic inductionphotoperiodic induction）是指光周期处理产生的诱导开花效应。是指光周期处理产生的诱导开花效应。o光周期处理的天数叫光周期诱导周期，光周期处理的

27、天数叫光周期诱导周期，苍耳（苍耳（1 1）；大麻（）；大麻（4 4）；胡萝卜（）；胡萝卜（15-15-2020）；菊花（）；菊花（1212）6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控二、光周期和花的诱导二、光周期和花的诱导o植物感受光周期的部位：植物感受光周期的部位：叶片叶片6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o光对植物的影响表现在两个方面光对植物的影响表现在两个方面n绿色植物光合作用的能源绿色植物光合作用的能源n植物生长发育的信号植物生长发育的信号p植物光形态建成植物光形态建成p开花诱导开花诱导6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o光暗交替的重要性光暗

28、交替的重要性6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o红光、远红光的可逆现象红光、远红光的可逆现象6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o红光、远红光的可逆现象红光、远红光的可逆现象6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o植物对某些区域的光高度敏感植物对某些区域的光高度敏感nUV-BUV-B（280-320nm280-320nm）nUV-AUV-A（320-380nm320-380nm）n蓝光（蓝光（380-500nm380-500nm）n红光（红光（620-700nm620-700nm）n远红光（远红光（700-800nm700-80

29、0nm）o植物具有不同的光受体系统植物具有不同的光受体系统n尚未确定的尚未确定的UV-BUV-B受体受体n隐花色素、隐花色素、NPH1NPH1n隐花色素、隐花色素、NPH1NPH1n光敏色素光敏色素n光敏色素光敏色素6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o光敏色素光敏色素（phytochromesphytochromes） 一种易溶于水的色素一种易溶于水的色素蛋白质，由蛋白质，由2 2个亚基组个亚基组成的同源二聚体，主成的同源二聚体，主要由要由生色团生色团和和蛋白质蛋白质组成。拟南芥中发现组成。拟南芥中发现了了5 5种编码光敏色素蛋种编码光敏色素蛋白的基因。白的基因。6.3 植物的

30、生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o光敏色素光敏色素（phytochromesphytochromes） o分布：分布： 顶端分生组织顶端分生组织 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体PrPr（红光吸收型）（红光吸收型）660nm660nmPfrPfr（远红光吸收型）（远红光吸收型）730nm730nmo光敏色素光敏色素 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体oPfrPfr与与PrPr的比值，影响不同光周期反应的比值，影响不同光周期反应类型植物类型植物开花刺激物质（？）开花刺激物质（？）的形成的形成PrPr，红光吸收型，红光吸收型（顺式）（顺式） Pfr Pfr，远

31、红光吸收型，远红光吸收型（反式）（反式） 白天白天 黑暗黑暗 红光红光 远红光远红光 Pfr/PrPfr/Pr比值低比值低，利于，利于短日照短日照植物植物开花刺激物质的形成开花刺激物质的形成 Pfr/PrPfr/Pr比值高比值高，利于，利于长日照长日照植物开植物开花刺激物质的形成花刺激物质的形成 6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o光敏色素的作用光敏色素的作用n种子萌发种子萌发n光周期应答光周期应答n幼苗生长幼苗生长6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o蓝光受体蓝光受体: :隐花色素隐花色素（crytochromescrytochromes）由由生

32、色团生色团和和蛋白质蛋白质组成。组成。o隐花色素是一种可溶性蛋白质，存在于植物的所有器官隐花色素是一种可溶性蛋白质，存在于植物的所有器官中，其中的生色团可能是核黄素和碟呤。拟南芥中有中，其中的生色团可能是核黄素和碟呤。拟南芥中有CRY1CRY1和和CRY2CRY2两种编码基因。两种编码基因。6.3 6.3 植物的生殖生长及其调控三、光受体三、光受体o蓝光受体蓝光受体: :NPH1NPH1（nonphotropichypotyl1nonphotropichypotyl1）也是由）也是由生生色团色团和和蛋白质蛋白质组成组成o拟南芥中的拟南芥中的NPH1NPH1基因编码质膜有关的蛋白激酶。可能基因编

33、码质膜有关的蛋白激酶。可能是植物的向光性受体。是植物的向光性受体。6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程转录翻译基因表达的调控转录水平的调控转录后水平的调控6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程基因的类别结构基因（structure genes）与调节基因（regulatory genes）核糖体RNA基因（rDNA）与转移RNA基因（tDNA）启动子（promotor）和操纵基因（operator）6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程转录转录（Transcripti

34、on）DNADNA（启动子）（启动子）RNARNA聚合酶聚合酶(Pol)(Pol)转录因子转录因子（Transcriptional Factor）6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程转录转录（Transcription）模板模板的识别，转录起始，通过启动子，转录的延伸及的识别，转录起始，通过启动子，转录的延伸及终止终止真核生物基因的启动子：真核生物基因的启动子：-25-30：TATA box-70-80：CAAT box-80-110：GC box6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程转录转录（Transcription）模板模板的识别，转录起始，通过启动子，转录的延伸及

35、的识别，转录起始，通过启动子，转录的延伸及终止终止转录因子转录因子AD：激活结构域：激活结构域BD：结合结构域：结合结构域6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达过程翻译翻译（Translation）根据根据上的上的遗传密码遗传密码将氨基酸一个一个连接起来形成蛋白质的过程。将氨基酸一个一个连接起来形成蛋白质的过程。mRNA核糖体大亚基核糖体大亚基核糖体小亚基核糖体小亚基tRNA6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达的调控转录水平的调控转录水平的调控（transcriptional regulation）转录转录后水平的调控（后水平的调控（ post-transcriptional r

36、egulation ）RNA加工成熟过程的调控（加工成熟过程的调控（RNA processing）翻译水平的调控（翻译水平的调控（ translational regulation ）蛋白质加工水平的蛋白质加工水平的调控调控（protein maturation and processing）6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达的调控研究目标研究目标基因转录的信号？基因转录的信号？调控发生在哪一步？调控发生在哪一步？分子机制是什么？分子机制是什么？n转录水平的调控转录水平的调控 生长素调节早期应答基因的转录活性生长素调节早期应答基因的转录活性 6.6 植物生长发育中的基因表达调控n转录

37、水平的调控转录水平的调控 赤霉素诱导相关基因的转录赤霉素诱导相关基因的转录 6.6 植物生长发育中的基因表达调控n转录水平的调控转录水平的调控n赤霉素诱导相关基因的转录赤霉素诱导相关基因的转录 6.6 植物生长发育中的基因表达调控6.6 植物生长发育中的基因表达调控n转录水平的调控转录水平的调控nABAABA诱导诱导相关基因的转录相关基因的转录 受体蛋白磷酸酶蛋白激酶，转录因子n转录水平的调控转录水平的调控 光诱导的基因表达调控光诱导的基因表达调控 6.6 植物生长发育中的基因表达调控n转录水平的调控转录水平的调控n真核生物转录调控的主要方式真核生物转录调控的主要方式n磷酸化磷酸化n泛素化泛素化nHSPHSP 6.6 植物生长发育中的基因表达调控6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达的调控 染色体水平的染色体水平的调控调控 DNA重塑活化转录n染色体水平的调控染色体水平的调控n组蛋白修饰组蛋白修饰p甲基化甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等nDNADNA修饰修饰p甲基化等甲基化等6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达的调控 组蛋白去乙酰化抑制转录6.6 植物生长发育中的基因表达调控组蛋白组蛋白N端的修饰改变染色质的功能端的修饰改变染色质的功能n反向调控反向调控6.6 植物生长发育中的基因表达调控基因表达的调控