chapter7-2014

1、植物的生長(zhǎng)發(fā)育植物的生長(zhǎng)發(fā)育孫越孫越2014.11名詞名詞:生長(zhǎng)生長(zhǎng) ( growth): 發(fā)育（發(fā)育（development):分化分化 （differentiation):形態(tài)建成形態(tài)建成 （morphogenesis):植物與環(huán)境植物與環(huán)境水份水份光光溫度溫度微生物微生物鹽鹽風(fēng)風(fēng)二氧化碳二氧化碳重力重力植物的生長(zhǎng)發(fā)育植物的生長(zhǎng)發(fā)育v細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)v植物生長(zhǎng)物質(zhì)植物生長(zhǎng)物質(zhì)v光形態(tài)建成光形態(tài)建成v植物生長(zhǎng)生理植物生長(zhǎng)生理v植物的生殖生理植物的生殖生理v植物的成熟和衰老生理植物的成熟和衰老生理v植物的抗性生理植物的抗性生理 基礎(chǔ)基礎(chǔ)整合整合植物細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)植物細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 一般

2、可分為四個(gè)步驟：一般可分為四個(gè)步驟：1.1.信號(hào)分子與細(xì)胞表面受體的結(jié)合。信號(hào)分子與細(xì)胞表面受體的結(jié)合。2.2.跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換?？缒ば盘?hào)轉(zhuǎn)換。3.3.在細(xì)胞內(nèi)通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)回路進(jìn)行信號(hào)傳在細(xì)胞內(nèi)通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)回路進(jìn)行信號(hào)傳遞，放大與整合。遞，放大與整合。4.4.導(dǎo)致生理生化反應(yīng)。導(dǎo)致生理生化反應(yīng)。基因表達(dá)基因表達(dá)7.1 信號(hào)與受體結(jié)合信號(hào)與受體結(jié)合信號(hào)（信號(hào)（signal):受體（受體（receptor)：能夠特異的識(shí)別并能夠特異的識(shí)別并結(jié)合結(jié)合信號(hào)、在細(xì)信號(hào)、在細(xì)胞內(nèi)胞內(nèi)傳遞傳遞和和放大放大信號(hào)的物質(zhì)。信號(hào)的物質(zhì)。物理：光、電物理：光、電化學(xué)：配體（化學(xué)：配體（ligand)胞外受體胞外受體胞內(nèi)受

3、體胞內(nèi)受體配體配體1配體配體27.1.2膜表面受體膜表面受體1，雙元系統(tǒng)，雙元系統(tǒng)組氨酸激酶組氨酸激酶應(yīng)答調(diào)控蛋白應(yīng)答調(diào)控蛋白組氨酸磷酸組氨酸磷酸轉(zhuǎn)移蛋白轉(zhuǎn)移蛋白7.1.2 細(xì)胞表面受體細(xì)胞表面受體2，受體激酶（，受體激酶（類受體激酶類受體激酶 receptore-like kinase, RLK）胞外結(jié)構(gòu)富含亮氨酸，油菜素內(nèi)酯受體；胞外結(jié)構(gòu)富含亮氨酸，油菜素內(nèi)酯受體；植物細(xì)胞中常見的類受體蛋白激酶植物細(xì)胞中常見的類受體蛋白激酶（receptore-like kinase, RLKreceptore-like kinase, RLK） ：胞外結(jié)構(gòu)含胞外結(jié)構(gòu)含S S結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)域的RLK,RLK

4、,自交不親和相關(guān)自交不親和相關(guān)S-S-蛋白；蛋白；類表皮生長(zhǎng)因子的受體激酶類表皮生長(zhǎng)因子的受體激酶Ca 2+ 第二信使第二信使7.3.4 植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)白化葉綠體誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)白化葉綠體誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)顯微注射光顯微注射光敏色素并照敏色素并照紅光紅光顯微注射顯微注射cGMP和和Ca2+葉綠體葉綠體分化分化葉綠體葉綠體分化分化Ca2+敏感熒光素酶敏感熒光素酶冷處理冷處理乙醇刺激與鈣信號(hào)乙醇刺激與鈣信號(hào) 乙醇乙醇由細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)的持續(xù)性充盈和排空引起的鈣振蕩由細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)的持續(xù)性充盈和排空引起的鈣振蕩鈣指紋鈣指紋：Ca2+濃度變化的不同頻率特點(diǎn)和區(qū)域特異性。濃度變化的不同頻率特點(diǎn)和區(qū)

5、域特異性。低溫低溫干旱干旱鹽鹽Ca 2+信號(hào)位置信號(hào)位置 鈣離子濃度鈣離子濃度變化變化特定信號(hào)？7.3.1鈣與鈣結(jié)合蛋白鈣與鈣結(jié)合蛋白Ca2+ 結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白signalreceptorCa2+CaMCDPKCaMBPCBLCIPKCaMCaM: : 鈣調(diào)素鈣調(diào)素CaMBPCaMBP: :鈣調(diào)素結(jié)合蛋白鈣調(diào)素結(jié)合蛋白CDPK: CDPK: 鈣依賴蛋白激酶鈣依賴蛋白激酶CBL:CBL:鈣調(diào)磷酸酶鈣調(diào)磷酸酶B B類似蛋白類似蛋白 CIPK: CBLCIPK: CBL互作蛋白激酶互作蛋白激酶各種不同的生理反應(yīng)各種不同的生理反應(yīng) 鈣調(diào)素鈣調(diào)素(CaM calmodulin)(CaM calmodul

6、in): :與鈣結(jié)合后被激活，進(jìn)而激與鈣結(jié)合后被激活，進(jìn)而激活依賴活依賴CaM/CaCaM/Ca2+2+蛋白激酶或蛋白激酶或其它調(diào)節(jié)蛋白。其它調(diào)節(jié)蛋白。鈣依賴性蛋白激酶鈣依賴性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK): 40種以上種以上CDPK的表達(dá)與逆境脅迫及其信號(hào)傳遞密切相關(guān)。的表達(dá)與逆境脅迫及其信號(hào)傳遞密切相關(guān)。鈣調(diào)磷酸酶鈣調(diào)磷酸酶B類類 calcineurin B-like ptotein (CBL)鈣調(diào)磷酸酶鈣調(diào)磷酸酶B類類鈣結(jié)合蛋白鈣結(jié)合蛋白鈣依賴性蛋鈣依賴性蛋白激酶白激酶Loss of function CBL1 renders pl

7、ants drought sensitive.CBL1 過量表達(dá)對(duì)干旱抗性增加，但對(duì)冷脅迫敏感過量表達(dá)對(duì)干旱抗性增加，但對(duì)冷脅迫敏感CBL1 / CBL9 相似度相似度85%，互相拮抗，互相拮抗CBL1DroughtCIPK7, 9 gene expressionDrought responsesCBL9ColdCIPK3,5,10 gene expressioncold responsesCIPK1, 4, 8, 18Ca 2+ signatureLuan ShengIP3/DAG 雙信使系統(tǒng)雙信使系統(tǒng) 2013 American Society of Plant Biologists泛素介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑泛素介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素INPUTOUTPUTAux/IAA 是生長(zhǎng)素信號(hào)途徑的抑制因子，在高濃度生長(zhǎng)素的條件下降解SCFTIR1 復(fù)合體復(fù)合體蛋白泛素化蛋白泛素化Aux/IAA植物細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的特點(diǎn)：植物