1. response to internal and external stimuli:
a. stimuli:hormone,miRNA,外界環境改變
b. response:receptor----messenger-----effector
c. messenger:鈣離子相當的重要
d. effector:直接影響細胞反應,例如CDPK(calcium-dependent kinase)
2. plant hormone
a. auxin:
(1) 運輸:cell to cell:AUX1(auxin influx carrier)與PIN protein(auxin efflux carrier)。
(2) 與apical-basal polarity相關:往下的PIN較多,故生長激素往下移動為主
(3) 促進細胞延展(酸性生長假說)
(4) 注意auxin相關的實驗內容
b. cytokinin(CK):在xylem運輸
(1) 刺激細胞分裂
(2) 與IAA共同影響callus的分化
過程:先加入1比1的IAA和CK,植物細胞成為callus,接著若加入IAA,CK比大於10,分化成根;反之則分化成shoot
c. gibberellin(GA):
(1) 刺激細胞的分裂
(2) 阻斷DELLA protein的作用(類似踩煞車的功能)
d. ethylene:(C2H2)
(1) abcisison的產生
(2) 水果的成熟(ripening):為positive feedback;二氧化碳可以inhibit乙烯的合成
(3) “triple response”:種子萌芽後會產生hook,防止頂芽受損
Mechanism:乙烯阻止芽與根的延長,進而產生彎曲的結構
e. abscisic acid(ABA):
(1) 為逆境激素
(2) 在缺水條件下,關閉stomata
(3) 種子的休眠,阻止種子在不適當的時機發芽
f. brassinosteroid:
(1) 促進液胞吸水,造成細胞的延展
(2) 促進xylem的發育
3. light receptor:
a. 藍光受器:
(1)cryptochrome:徒長黃化現象
在光照不足的條件下,幼苗分泌COP1,阻礙chlorophyll的合成,產生徒長黃化的現象。直到遭遇光照環境,COP1與cryptochrome結合,使得COP1失去活性
(2)phototropin:影響植物的向光性
b. Red/far-red:phytochrome(光敏素)
(1) 有兩種型式:pr以及pfr兩種
(2) Pr為inactive form;pfr為active form
(3) 影響幼苗的發育,促進植物的生長
(4) Shading response:當頂端的葉片遮住下方的葉片,被遮住的葉片,多為pr狀態,刺激internode frowth
4. tropism:
a. thigmotropism:向觸性
主要是葉枕(pulvini)的改變
碰觸後,離子通道打開,離子湧出細胞,間接造成水分離開細胞,最後葉片下垂。
b. gravitropism:向地性
statocyte(特化的gravity-sensing細胞),其中的statolith(starch-heavy plastid)因受重力影響而下沉,造成鈣離子濃度的改變,影響auxin transport
5. response to adversity:
a. excessive light:利用胡蘿蔔素,葉黃素保護D1 protein
b. flooding:aerenchyma(通氣組織),ethylene,apoptosis
c. drought:regulate aquporin;close stromata(ABA)
d. heat:heat shock protein
e. cold:vernalization(春化作用),biennial經過低溫後,隔年開花
f. herbivore:chemical defence;分泌分子吸引insect attackers的天敵
g. pathogen:
過程:pathogen分泌elicitor,產生virulence
植物防禦:R gene,為elicitor的受體
(1) HR:hypersensitive response:
產生過氧化氫以及NO,促進鄰近細胞死亡(necrotic spot),或產生tough ligin,並產生alarm signals(salicylic acid柳酸)
(2) SAR:systemic acquired resistance:
Pathogen attack---systemin----salicylic:甲基化後散布於空氣
-----Jasmonic acid:transport to plants allover
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