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第一章 植物衰老与老化 1

1 植物衰老与老化现象 1

1.1 衰老——有序的主动过程 1

1.2 老化——无序的被动过程 4

2 程序化细胞死亡、衰老和凋亡 5

3 衰老研究历史与现状 6

3.1 衰老概念与衰老类型 6

3.2 衰老机制或假说 8

3.3 衰老研究历史 15

4 衰老研究实验系统 19

4.1 离体器官 19

4.2 外科手术 20

4.3 突变体 20

4.4 转基因植物 21

5 衰老研究问题与展望 21

参考文献 22

第二章 一次结实植物衰老与氮再分配 30

1 衰老和氮的再分配 31

1.1 整株水平上氮的再分配 31

1.2 叶片内氮的再分配 31

1.3 衰老和光合作用 33

1.4 氮再分配与产量形成、品质改良 34

2 衰老叶片中的氮代谢 36

2.1 硝酸还原酶 36

2.2 氨基酸代谢 36

2.3 蛋白质降解与蛋白降解酶 38

3 小结与展望 41

参考文献 43

第三章 整株水平上植物衰老 49

1 衰老研究回顾 49

2 衰老类型划分与衰老生理指标筛选 54

3 品种间衰老类型划分意义及生理指标筛选 60

4 衰老进程的划分 62

5 小麦的同步特性 63

5.1 概念 63

5.2 同步特性与源库理论 65

5.3 栽培和育种方面的应用 66

6 小结 67

参考文献 68

第四章 植物根与根瘤衰老 70

1 研究的尺度和方法 71

1.1 研究的空间尺宽 71

1.2 研究的方法 71

2 单根水平上的衰老 73

2.1 木质根的寿命和衰老 73

2.2 毛根衰老的调控机制 74

2.3 病原菌对单根衰老的影响 75

2.4 毛根衰老和生长暂停 77

3 整株水平上根的衰老 78

3.1 碳分配对根衰老的影响 78

3.2 地上部分地根衰老过程中的作用 79

3.3 病原菌对根衰老的影响 80

4 生态系统水平上根的衰老 81

4.1 非生物胁迫对根系衰老的影响 82

4.2 干扰和病原菌在根萌发和死亡中的作用 83

4.3 根系衰老的季节效应 83

4.4 系统水平上根生长过程的调控 84

5 结论 85

参考文献 87

第五章 采后园艺产品的衰老 94

1 活性氧化代谢 94

1.1 活性氧物质 95

1.2 膜脂过氧化 96

1.3 脂氧合酶 96

1.4 活性氧清除系统 98

2 脂类平衡 99

3 水分平衡 101

4 一些重要调节物质 103

4.1 乙烯 103

4.2 ABA 103

4.3 多胺 105

4.4 茉莉酸 107

5 衰老器官内含物再分配 107

5.1 衰老器官各部分生理差异性 107

5.2 再分配的证据及调节 108

6 细胞壁物质及其相关酶 109

6.1 细胞壁 109

6.2 细胞壁水解酶 111

参考文献 114

第六章 细胞程序化死亡 138

1 研究回顾 138

2 植物PCD特征 141

3 植物营养与生殖过程PCD 143

3.1 糊粉层细胞及根冠细胞PCD 143

3.2 导管形成 143

3.3 生殖过程PCD 144

4 植物衰老与PCD 145

5 植物环境互作中PCD 147

5.1 低氧 147

5.2 盐胁迫与低温 147

5.3 超敏反应 148

6 PCD的分子机制与调控 148

6.1 PCD相关蛋白 148

6.2 PCD相关信号与调控 149

6.3 PCD相关基因 150

7 小结 151

参考文献 152

第七章 叶绿体衰老 156

1 衰老叶绿体 157

2 超微结构变化 157

3 数目变化 159

4 光合器降解 161

4.1 类囊体组分 161

4.2 基质酶 163

5 叶绿体衰老核控制和模式 165

6 叶绿体衰老调控 165

6.1 光和暗条件 165

6.2 生长调节物质 166

参考文献 167

第八章 过氧化物体与植物衰老 171

1 引言 171

2 过氧化物体、超氧物歧化酶（SOD）和超氧物自由基（O2） 173

3 过氧化物体内的抗坏血酸-谷胱甘肽循环 175

4 衰老过程中活性氧化代谢所涉及的过氧化物酶的变化 177

5 因衰老产生的一种新的过氧化物体组分 178

6 衰老过程过氧化物体SOD同工酶 179

7 衰老过过氧化物体抗坏血酸-谷胱甘肽循环酶的影响 180

8 结语 180

参考文献 181

第九章 膜衰老 184

1 引言 184

2 衰老子叶中三酰甘油脂的代谢 185

2.1 油滴的结构与个体发育 185

2.2 三酰甘油脂代谢过程中油滴的命运 187

3 膜脂代谢与膜功能性障碍 189

3.1 与膜结合的脂解酶 189

3.2 膜脂代谢引起的膜分子结构的改变 193

4 衰老膜释放的膜脂代谢产物对双分子层完整性的破坏 196

4.1 脂类-蛋白颗粒 196

4.2 衰老膜脂类-蛋白颗粒的释放损伤 198

4.3 细胞内脂类-蛋白颗粒中膜蛋白代谢的产生定位 200

4.4 细胞内脂类-蛋白颗粒与油滴的相似性 200

5 脂类-蛋白颗粒的个体发育与衰老膜中脓泡的损伤机制 201

5.1 脂类-蛋白颗粒个体发育的场所 201

5.2 脂类-蛋白颗粒形成的生理意义及其衰老损伤 202

6 衰老叶片中类囊体膜的代谢 203

6.1 光合电子传递的损失发生在类囊休膜的组成、流动性和相特征变化之前 204

6.2 叶绿体脂类-蛋白颗粒 204

7 结语 205

参考文献 206

第十章 叶片衰老过程中绿素降解 215

1 引言 215

2 Chl降解产物 215

3 Chl降解途径和降解酶 218

4 与Chl降解有关的分子生物学 221

5 Chl降解的意义 221

6 小结 222

参考文献 223

第十一章 细胞分裂素与植物衰老 226

1 引言 226

2 调节植物衰老过程的证据 227

3 生物化学与生理 230

3.1 生物合成的位点 230

3.2 细胞分裂素的运输 231

3.3 细胞分裂素的代谢 232

4 器官和个体衰老 233

4.1 叶片衰老 233

4.2 子叶衰老 235

4.3 花的衰老 236

4.4 果实和种子衰老 237

4.5 整株衰老 238

5 细胞分裂抑制衰老的机理 239

6 细胞分裂素与其他激素的关系 241

7 IPT基因与细胞分裂素生物合成的关系 242

8 转IPT嵌合植物形态、生理、生化特点 243

9 小结 244

参考文献 245

第十二章 多胺与植物衰老 247

1 植物体内多胺代谢 247

1.1 多胺的生物合成 247

1.2 多胺的氧化分解 248

2 多胺与衰老的关系 250

3 多胺延衰机制 253

3.1 调节膜的物理化学性质 253

3.2 调节生物大分子的合成及作用 254

3.3 与乙烯的关系 258

3.4 多胺与植物激素对信号转导过程的作用 261

4 小结 264

参考文献 264

第十三章 钙与植物衰老 271

1 引言 271

2 钙的一般作用 271

2.1 胞外钙的作用 271

2.2 胞内钙的作用 273

3 植物Ca2+定位与缺钙定位 274

3.1 叶片等营养器官 274

3.2 果实 275

4 钙与器官脱落 277

5 钙与叶片衰老 279

5.1 外源Ca2+抑制叶片衰老 279

5.2 胞内Ca2+与衰老的关系 280

5.3 激素和氧自由基对细胞质Ca2+的影响 281

6 钙与果实成熟衰老 282

6.1 生理生化 282

6.2 细胞结构与功能 290

7 钙调素与衰老 294

7.1 CaM含量变化 294

7.2 CaM与乙烯生成 295

7.3 内源CaM抑制物质 296

7.4 果实重量病害 296

8 小结 297

参考文献 298

第十四章 衰老分子生物学研究技术与方法 323

1 引言 323

2 差示筛选 324

3 减式杂交 324

4 表达序列标记（EST） 325

5 mRNA差异显示（DDRT-PCR） 325

6 代表性差示分析（RDA） 326

7 抑制性减式杂交（SSH） 327

8 cDNA微阵列和cDNA芯片技术 328

9 激活标签（AT） 329

参考文献 330

第十五章 果实成熟的分子生物学 331

1 果实成熟过程中mRNA和蛋白质合成的变化 331

2 成熟相关mRNA的cDNA克隆和鉴定 332

2.1 多聚半乳糖醛酸酶（PG）基因 332

2.2 与乙烯合成有关的酶 337

3 有关果实成熟的基因工程 346

3.1 PG的转基因研究 346

3.2 ACC合成酶 347

3.3 ACC氧化酶 348

3.4 正义导入细菌ACC脱氨酶基因 348

3.5 正义导入噬菌体SAM水解酶基因 349

4 结语 349

参考文献 350

第十六章 叶片衰老的分子生物学 355

1 叶片衰老过程中表达的基因 355

1.1 实验证据 355

1.2 基因表达类型和分类 359

2 衰老叶片中与细胞内大分子物质降解、撤运等代谢过程有关的衰老相关基因 362

2.1 与蛋白质降解有关的衰老相关基因 362

2.2 与核酸降解有样的衰老相关基因 364

2.3 与脂降有关的衰老相关基因 364

2.4 与氮、碳元素再动员有关的衰老相关基因 366

3 逆镜和激素处理条件下衰老相关基因的表达 366

4 植物整株衰老的遗传操作 369

5 叶片衰老相关基因的表达调控 370

6 延缓叶片衰老的分子遗传研究 371

7 展望 372

参考文献 373