Annual Plant Reviews, Polarity in Plants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lindsey, Keith 编

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:2004-8

价格:£ 150.00

装帧:

isbn号码:9781405114325

丛书系列:

图书标签:

• 植物学
• 植物生理学
• 极性
• 植物发育
• 植物激素
• 植物形态发生
• 植物细胞生物学
• 植物分子生物学
• 植物生物化学
• Annual Plant Reviews

植物极性：生命蓝图的奥秘 植物，以其静默而顽强的生命力，在地球的舞台上书写着属于自己的史诗。它们根植大地，向上生长，在看似单一的方向性中，蕴藏着极其精妙的调控机制。这种方向性的确立，从细胞的生长方向到整个植株的形态构建，都由一个核心概念所支配，那就是“植物极性”。《植物极性》一书，将带领我们深入探究这一生命科学中最基本却也最迷人的领域。 本书并非简单地罗列植物的生长习性，而是致力于揭示支撑这些习性的分子机制和发育过程。它将引导读者穿越植物细胞的微观世界，审视细胞膜上信号分子的不对称分布，探索细胞骨架在定向运输中的作用，以及基因表达如何在特定区域被激活，从而精确地引导细胞扩张和分裂。从受精卵萌发形成第一个极性，到根冠分化、茎叶伸展、花发育，再到果实成熟，植物的整个生命周期都与极性的建立和维持息息相关。 第一章：极性发生的起点——细胞的内在罗盘 任何生命体的形成都始于一个简单的细胞，而植物的生命蓝图，也正是从第一个细胞的极性建立开始。本章将深入探讨植物细胞如何获得并维持其内在的极性。我们将聚焦于关键的极性蛋白，如PIN蛋白家族（PIN-FORMED），它们是细胞膜上 auxin（生长素）转运蛋白的骨干。PIN蛋白的定位异常，例如在细胞膜上的不对称分布，直接决定了生长素在细胞内的流动方向，进而影响细胞的生长和分裂。 除了PIN蛋白，植物激素生长素在极性建立中的核心作用将被详细阐述。生长素的产生、运输、感知和信号转导途径，将如同揭开一层层神秘的面纱，让我们理解它是如何成为细胞“方向盘”的。我们还将探讨非生长素信号通路，例如细胞壁成分的动态重塑、细胞膜电位的变化以及钙离子信号在早期极性诱导中的作用。这些因素共同协作，为细胞赋予了“前后”、“上下”的概念，为后续的组织和器官发育奠定了基础。 第二章：从单细胞到多细胞——极性信号的传递与整合 当单个细胞开始分裂，极性信号如何被传递并整合，以形成一个有序的多细胞结构，将是本章探讨的核心。我们将详细解析细胞分裂过程中极性信息的传递机制。例如，在早期胚胎发育中，第一次细胞分裂的方向和模式，往往受到母体遗传信息的调控，并建立起胚胎的发育极。 本章将重点关注细胞间的信号交流，包括胞间连丝（plasmodesmata）在营养物质和信号分子交换中的作用，以及信号肽在细胞间通讯中的角色。我们将深入了解信号转导网络如何整合来自细胞内外的信息，确保相邻细胞之间能够形成一致的极性判断。例如，当一个细胞感知到生长素梯度时，它会如何影响周围细胞的生长方向？这背后涉及到的信号传导通路，如 receptor-like kinases (RLKs) 和 G protein-coupled receptors (GPCRs)，将在本书中得到细致的解析。 此外，细胞周期调控与极性建立之间的紧密联系也将被揭示。细胞周期蛋白（cyclins）和细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）不仅控制细胞分裂的进程，也参与到极性蛋白的表达和定位中，确保细胞在正确的时间、正确的方向上进行分裂。 第三章：重塑形态——极性在组织和器官发育中的应用 一旦建立了基本的细胞极性，植物的生命旅程便进入了大规模的形态构建阶段。本章将聚焦于极性如何在不同组织和器官的发育中发挥至关重要的作用，塑造出植物独特的形态。 根系的发育与极性： 根系的极性决定了其向下生长，以吸收水分和养分。本章将详细解析根冠（root cap）在感知重力方面的作用，以及重力信号如何影响生长素的分布，从而诱导根的向重性生长。同时，根毛（root hairs）的单向延伸，也是细胞极性在根部表皮细胞中精确体现的例子。我们将探讨调控根毛形成的关键基因和信号通路。 茎和叶片的极性： 茎的向上生长和叶片的展开发育，同样遵循着严格的极性原则。本章将探讨维管束（vascular bundles）在茎中的定向排列，以及叶片的发育过程中，背腹（adaxial-abaxial）极性的建立如何决定了叶片的正面和背面。顶端分生组织（apical meristems）作为植物生长和形态多样性的源泉，其内部的极性维持对于茎的不断生长和侧枝的形成至关重要。 花和果实的形成： 即使是高度特化的器官，如花和果实，也同样受到极性调控。本章将探讨花器官（花瓣、雄蕊、雌蕊）形成过程中，其内部轴（如花梗-花朵轴、子房-柱头轴）的极性如何被精确地确定，从而保证正常的生殖功能。果实的膨大和发育，也涉及细胞的定向生长和组织重塑，这些都离不开极性的指导。 第四章：环境信号与极性调控——适应性生长的智慧 植物并非孤立地生长，它们时刻与周围环境进行着复杂的互动。本章将深入分析环境信号如何影响植物的极性建立和维持，从而实现对环境的适应性生长。 向性运动（Tropisms）： 本章将详细解析植物的向光性（phototropism）、向地性（gravitropism）和触地性（thigmotropism）等向性运动。例如，在光照条件下，植物如何通过感受光信号，调节生长素的分布，使其茎部向光源弯曲生长？这些过程背后涉及到的光敏色素（phytochromes）、黄体酮受体（cryptochromes）等光感受器，以及它们如何与生长素信号通路相互作用，将在本书中得到详细阐述。 水分和养分响应： 植物对水分和养分的获取，也与极性密切相关。例如，根系如何在缺水区域或养分富集区域调整其生长方向，以最大化生存几率？本章将探讨根系如何感知水分梯度和养分信号，并通过改变生长素和脱落酸（abscisic acid, ABA）等激素的信号，诱导根系的生长和分支。 生物与非生物胁迫： 当植物遭遇病原体入侵、高温、干旱等非生物胁迫时，它们同样会启动一系列的极性调控机制以应对挑战。本章将探讨在胁迫条件下，植物如何通过改变细胞壁的组成和结构，或者启动防御性信号通路，来维持其生长和生存。 第五章：分子机制的深度解析——基因、蛋白与信号网络 本章将带领读者走进植物极性研究的分子前沿，深入解析调控植物极性的关键基因、蛋白以及复杂的信号网络。 关键基因家族的解析： 我们将重点关注在极性建立和维持中发挥核心作用的基因家族，例如PIN基因家族、AUX1/LAX基因家族（生长素转运蛋白）、ABCB基因家族（ATP-binding cassette subfamily B transporters）、PHABULOSA/PHAVOLUTA (PBs) 基因家族（miR165/166调控的转录因子）等。这些基因的表达模式、突变效应以及它们之间的相互调控关系，将通过大量的实验证据进行阐述。 蛋白的定位与功能： 植物极性的建立，很大程度上依赖于关键蛋白在细胞膜上的精确定位。本章将详细讨论ECM（extracellular matrix）蛋白、细胞骨架蛋白（微管和微丝）、以及各种信号蛋白（激酶、磷酸酶、转录因子）是如何协同作用，引导蛋白在细胞内的定向运输和定位。例如，生长素的极性运输是否依赖于特定膜蛋白的动态聚集和去聚集？ 信号网络的互作： 本章将构建一个全面的植物极性信号网络图谱。我们将解析不同信号通路之间的串扰和反馈调控，例如生长素如何与细胞壁生物合成、细胞骨架动力学以及其他植物激素信号通路相互作用，共同调控细胞生长和形态发生。 第六章：研究方法与未来展望 《植物极性》一书的最后一部分，将回顾当前植物极性研究的主要技术和方法，并展望未来的研究方向。 先进的研究技术： 本章将介绍荧光蛋白标记技术、显微成像技术（如共聚焦显微镜、超分辨率显微镜）、基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）、高通量测序技术（如RNA-seq、ChIP-seq）等在植物极性研究中的应用。这些技术极大地促进了我们对极性蛋白定位、基因表达调控以及信号网络构建的理解。 前沿的研究问题： 尽管在植物极性领域已取得诸多进展，但仍有许多未解之谜。本章将提出一些当前研究的热点问题，例如：在发育的不同阶段，极性如何进行动态调控？如何精确测量细胞内的极性梯度？如何利用植物极性原理进行农业育种和生物技术开发？ 未来的研究方向： 作者将对植物极性研究的未来发展趋势进行预测，包括对更复杂的信号网络进行系统性解析，利用计算生物学和建模技术进行预测性研究，以及将植物极性原理应用于解决全球性挑战，如提高作物产量、增强作物抗逆性等。 《植物极性》一书，不仅是献给植物学研究者的案头佳作，也是对所有对生命奥秘充满好奇的读者的诚挚邀请。它将带领我们从细胞的微观世界出发，揭示植物生命蓝图中那条看不见的“线”，理解它如何引领着生命的生长、形态的塑造，以及植物与环境的和谐互动。通过这本书，我们将对植物生命的精巧设计和强大适应性，有更深刻的认识。

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