暗形態建成

暗形態建成（skotomorphogenesis），又稱黃化現象（etiolation），指植物在黑暗環境中生長時表現出莖細長柔弱、頂端鉤狀彎曲、葉片黃化且葉綠體發育異常等現象的過程。這種現象與光下生長的光形態建成形成鮮明對比，具體表現為下胚軸快速伸長、子葉閉合、葉綠素合成受阻等適應性特徵。

植物暗形態建成的分子調控涉及光信號與生物鐘節律的協同作用。黑暗條件下，COP1-SPA複合體通過泛素化降解HY5等光形態促進因子，同時PIFs轉錄因子積累並激活生長素回響基因，促進細胞伸長。光信號與激素信號通過表觀遺傳機制整合調控。

早期對雙子葉植物光暗形態建成的研究為分子遺傳機制探索奠定了基礎。通過篩選黃化苗突變體，研究者分離出藍光、紅光及遠紅光受體突變體，克隆了COP1、BBX28等關鍵基因。鄧興旺團隊發現COR27蛋白整合光信號與生物鐘節律，揭示暗形態建成向光形態建成轉換的分子開關機制。

基本介紹

• 中文名：暗形態建成
• 外文名：skotomorphogenesis
• 別名：黃化現象（etiolation）

特徵

暗形態建成：植物在暗中生長時表現出與在光下生長時不同的形態特徵，如根發育減緩，下（上）胚軸伸長、莖細長柔弱、頂端彎勾不伸直、葉片小且不擴展、葉綠體發育不正常，缺乏葉綠素等的過程。

套用

早期這些對雙子葉植物在光、暗條件下幼苗形態建成特點的認識，成為後來從分子遺傳水平上研究光控發育的基礎——即在藍光、紅光或遠紅光條件下篩選具有“黃化苗”形態的突變體，或者在黑暗條件下篩選具有“光形態建成”形態的突變體，從而分別獲得藍光受體（blue light photoreceptor）、紅光或遠紅光受體（red/far-red light photoreceptor）的突變體或相應途徑中關鍵信號傳遞組分的突變體，克隆相關的基因。