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前言 1

第一章 植物成花转变的控制 1

一、引言 1

二、环境控制 2

(一)光周期与开花 3

(二)低温与成花诱导 15

(三)影响成花转变的其他环境因子 21

三、植物的幼年期与感受态 22

(一)不同类型植物的幼年期 23

(二)植物具有幼年期的原因 24

四、植物成花转变的遗传控制 27

(一)拟南芥(Arabidopsis thaliana) 27

(二)小麦(Triticum aestivum) 41

(三)豌豆(Pisum sativum) 43

五、结语 44

参考文献 45

第二章 光受体与植物光周期成花诱导 50

一、引言 50

二、光敏素 50

(一)光敏素的理化性质 51

(二)不同光敏素分子执行着不同的功能 52

(三)光敏素分子的结构与功能关系 54

(四)光敏素作用的原初生化机制 55

(五)光敏素的信号转导 60

(六)光繁素与基因表达 65

三、蓝光/UV-A受体 68

四、光受体在光周期成花诱导过程中的作用 70

(一)沙漏(hourglass)计时假说 71

(二)光敏素与内源节奏的相互作用 71

五、结语 79

参考文献 79

一、引言 84

第三章 植物的成花生理信号 84

二、成花生理信号 86

(一)糖类 86

(二)细胞分裂素 88

(三)赤霉素 93

(四)生长素 95

(五)乙烯 96

(六)脱落酸 97

(七)多胺 99

(八)水杨酸 100

(九)玉米赤霉烯酮 101

(十)寡糖素 105

(十一)其他物质 105

三、结语 108

参考文献 110

第四章 植物的成花决定 117

一、引言 117

二、实验体系 118

三、植物成花决定态特征 120

(一)“全或无”(all-or-none)现象 120

(二)植物成花决定 122

(三)花序决定(inflorescence determination) 126

(四)各器官相互作用对植物成花决定的影响 127

(五)成花决定态的稳定与逆转 128

(六)成花决定的分子调控 135

四、结语 138

参考文献 140

第五章 植物发育中细胞分裂模式的遗传控制 147

一、引言 147

二、茎端的发育 148

(一)茎端分生组织(SAM) 148

(二)茎端分生组织细胞的细胞分裂模式 149

(三)分生组织细胞分裂的遗传控制 151

三、花 154

(一)花的亚区(floral subdomain) 155

(二)花器官的发生(initiation) 158

(三)花器官的形状 159

四、细胞分裂模式与细胞周期的关系 159

五、结语 160

参考文献 161

一、花分生组织的形成 168

(一)花分生组织特征决定基因的遗传学研究 168

第六章 高等植物的花发育基因 168

(二)花分生组织特征决定基因的分子特性 170

二、花器官特征的决定 172

(一)花器官特征决定基因的遗传学研究 172

(二)花器官特征决定基因的分子生物学研究 174

(三)花器官特征决定基因的活化和调控 176

三、展望 177

参考文献 177

第七章 植物的性别控制 182

一、引言 182

(二)植物性别类型的划分 183

(一)植物性别类型的定义 183

二、植物性别类型 183

(三)植物性别的进化 186

(四)性比 187

三、花发育的ABC模型与植物性别决定过程 187

四、植物性别决定的遗传理论 193

(一)性染色体 193

(二)性别决定基因 196

五、植物性别表达的生理生化机制 201

(一)植物性别二形性 201

(二)性别表达的激素调节 204

(三)环境条件对性别表达的影响 209

六、植物性别决定分子生物学研究进展 210

七、结语 212

参考文献 213

第八章 植物花色的基因控制和调节 225

一、引言 225

二、类黄酮产生的生化途径 226

三、影响花颜色的突变体 229

四、结构基因 232

(一)查尔酮合酶(CHS) 232

(二)查尔酮-黄烷酮异构酶(CHI) 234

(三)黄烷酮-3-羟化酶(F3H) 235

(四)二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR) 236

(五)无色花色素向花色素转化所需要的酶 238

(六)B-环的羟化作用：类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)和类黄酮-3′5′-羟化酶(F3′5′H) 239

(七)UDP-葡萄糖-类黄酮3-0-葡糖基转移酶(UFGT) 240

(八)鼠李糖基转移酶 240

(九)其他结构基因 241

五、调节基因 241

(一)玉米花色素苷合成的基因调节 242

(二)金鱼草花色素苷合成的基因调节 246

(三)矮牵牛花色素苷合成的基因调节 248

(四)其他物种花色素苷合成的基因调节 249

六、花色素苷生物合成的组织特异性 250

七、光和其他因素对花色素苷合成的影响 252

八、花色的遗传工程改造 255

九、结语 256

参考文献 256

第九章 有花植物的自交不亲和机理 270

一、引言 270

二、自交不亲和性的遗传控制 270

三、孢子体型自交不亲和性的分子机制 271

(一)核酸酶机制 273

四、配子体型自交不亲和性的分子机制 273

(二)罂粟科 276

(三)禾本科 278

五、结语 279

参考文献 280

第十章 花衰老的分子基础 285

一、引言 285

二、花瓣衰老时形态与细胞超微结构的变化 285

三、花瓣衰老时的生理生化变化 287

(一)细胞膜的变化 287

(二)呼吸作用 293

(三)水分代谢的变化 294

(四)糖类、蛋白质和核酸的变化 295

四、花瓣色素的变化 296

五、花瓣衰老的调节 298

(一)乙烯 298

(二)其他植物激素 307

(三)授粉 311

(四)环境胁迫 314

六、花瓣的脱落 315

(一)概述 315

(二)脱落区的解剖学结构及超微结构 316

(三)花瓣脱落的生理学 317

七、花瓣衰老的分子生物学 318

(一)乙烯的生物合成酶及相应的基因 318

(二)乙烯的信号转导 320

(三)与花瓣衰老有关的基因 326

(四)控制花瓣衰老的遗传工程 328

八、花瓣衰老与细胞的程序化死亡 330

(一)细胞程序化死亡概述 331

(二)植物细胞的程序化死亡 333

参考文献 335

第十一章 花发育的分子生物学研究技术 348

一、拟南芥突变体的产生及分析 348

(一)突变体的种类 349

(二)诱变(mutagenesis) 350

(三)突变体的筛选和选择 353

(四)突变体的分析 354

二、花发育基因的分离 357

(一)染色体步行 357

(二)转座子标记 358

参考文献 362