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phot

葉綠體受強弱光的調控而運動,鑒於妳要求從細胞骨架角度解釋,那麽就分成兩種。

以下結論是在用弱藍光誘導生長的條件下形成的。

1,光受體

phot是植物特有的藍光受體蛋白。單側弱藍光照射下,phot1突變體表現出非向光彎曲。第2個藍光受體突變體phot2蛋白功能喪失後,

不發生強藍光誘導的葉綠體回避反應,因此,phot2是強藍光誘導葉綠體回避反應的基本光受體。

phot1和phot2屬於同壹家族,其N端含有2個光感受區:lov1區(light,oxygen,voltage1)和lov2區,C端是Ser/Thr蛋白激酶區,藍光誘導激酶區發生自磷酸化作用,phot均定位於質膜,但藍光會誘導部分phot1向胞質遷移,部分phot2移至高爾基體及葉綠體外膜。

phot1和phot2以功能冗余方式介導弱光下的葉綠體聚集運動,但phot1突變體聚集反應降低,phot2葉綠體聚集反應增強,可見,二者介導聚集反應信號路徑不同,phot2可能抑制了phot1依賴的葉綠體聚集運動。

2,以肌動蛋白為基礎的葉綠體運動調節

肌動蛋白(actin)組成的微絲是維持真核細胞形態及結構的主要成分,也是細胞器運動的動力結構。肌動蛋白以單體和多聚體形式存在,由高度保守的基因編碼。其蛋白有3個結合位點,1個ATP結合位點和2個與肌動蛋白結合的結合蛋白結合位點。在鐵線蕨原絲體擬南芥、煙草的葉肉細胞中,光誘導了微絲重排。利用微絲抑制劑處理,會導致葉綠體定位發生異常。

壹種位於葉綠體外膜上較短的肌動蛋白微絲,被稱為葉綠體肌動蛋白微絲,,藍光誘導其快速重排。當光照強度不變時,葉綠體處在壹個固定位置,葉綠體肌動蛋白微絲就定位在葉綠體的外圍錨定質膜。照射強藍光後,在葉綠體發生避光反應1~2min後,葉綠體肌動蛋白微絲便從葉綠體的光照區迅速消失,不久又出現在運動葉綠體的前端和尾部。大多葉綠體肌動蛋白微絲聚集在葉綠體前端,形成壹個不對稱定位分布,牽引葉綠體運動。若增加藍光強度,會產生大量的葉綠體肌動蛋白微絲,且葉綠體前端和尾部葉綠體肌動蛋白微絲數量的差異是通過聚合作用和解聚作用來實現的,差異越大,葉綠體避光運動速率越快。

參考資料:

喬新榮,張 凱,肖 穎關於光調控的葉綠體運動研究進展的實驗報告)

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