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第1章 生长素 2

1.1 概述 2

1.1.1 生长素的发现 2

1.1.2 生长素的鉴定及种类 2

1.2 生长素的合成和代谢 3

1.2.1 生长素的合成 3

1.2.2 生长素的代谢 6

1.2.3 生长素合成和代谢的研究方法 7

1.3 生长素的分布和作用 8

1.3.1 生长素在植物组织内的分布 8

1.3.2 生长素精确的分布模式及其生理功能 10

1.3.3 生长素和其他激素的相互作用 13

1.4 生长素的信号转导 17

1.4.1 生长素信号传递中的重要组分及响应基因 18

1.4.2 生长素的信号感知 22

1.4.3 生长素信号转导模型 25

1.5 生长素的运输 25

1.5.1 生长素极性运输 26

1.5.2 生长素非极性运输 33

结束语 33

参考文献 33

第2章 细胞分裂素 41

2.1 细胞分裂素的结构、类型与活性形式 41

2.2 细胞分裂素的合成、代谢和转运 42

2.2.1 细胞分裂素的生物合成 42

2.2.2 细胞分裂素的降解 45

2.2.3 细胞分裂素的修饰 45

2.2.4 细胞分裂素的转运 46

2.3 细胞分裂素的信号转导 46

2.3.1 不定芽再生分析与CKI1的发现 47

2.3.2 细胞分裂素信号通路概述 47

2.3.3 细胞分裂素受体 48

2.3.4 磷酸转运蛋白 50

2.3.5 反应调节子 51

2.3.6 其他响应细胞分裂素的基因 53

2.4 细胞分裂素与其他激素信号途径的相互作用 54

2.5 细胞分裂素调节植物生长发育及其作用机理 55

2.5.1 细胞分裂素调控生殖发育和种子萌发 55

2.5.2 细胞分裂素调控茎顶端分生组织发育 55

2.5.3 细胞分裂素调控根系发育 56

2.5.4 细胞分裂素调控维管束发育 57

2.5.5 细胞分裂素调控光形态建成 57

2.5.6 细胞分裂素调控叶片衰老 57

2.5.7 细胞分裂素调控氮、磷等营养元素的代谢 58

结束语 58

参考文献 59

第3章 脱落酸 66

3.1 脱落酸的合成与代谢 66

3.1.1 脱落酸的生物合成 67

3.1.2 脱落酸的代谢失活 68

3.2 细胞内脱落酸的转运与定位 73

3.2.1 沿微管系统的脱落酸长距离转运 73

3.2.2 通过质外体的脱落酸短距离转运 73

3.2.3 细胞内不同细胞器之间的脱落酸转运 74

3.3 脱落酸反应的细胞内信号转导 75

3.3.1 脱落酸受体 75

3.3.2 蛋白磷酸酶 77

3.3.3 蛋白激酶 79

3.4 脱落酸反应的基因表达调控 83

3.5 通过蛋白质降解的脱落酸反应调控机制 84

3.6 RNA代谢与脱落酸反应 84

3.7 脱落酸关键信号转导途径的显现 87

结束语 88

参考文献 89

第4章 赤霉素 98

4.1 赤霉素的合成与代谢 98

4.1.1 高等植物赤霉素合成与代谢途径 99

4.1.2 高等植物赤霉素合成与代谢途径调控 103

4.2 赤霉素的信号转导 106

4.2.1 赤霉素受体GID1蛋白 106

4.2.2 DELLA蛋白 110

4.2.3 GID1介导DELLA蛋白降解的分子模型 114

4.2.4 DELLA蛋白修饰对蛋白稳定性的影响 114

4.2.5 其他可能参与DELLA蛋白降解的途径 116

4.2.6 赤霉素信号途径中的其他调控因子 116

4.3 赤霉素调节植物生长发育及其作用机理 117

4.3.1 赤霉素促进种子萌发 117

4.3.2 赤霉素对植物株高和器官大小的调控作用 118

4.3.3 赤霉素促进植物开花 119

4.3.4 赤霉素与其他植物激素互作调控植物生长发育 120

4.3.5 赤霉素参与植物光形态建成 120

4.3.6 赤霉素与环境因子互作调控植物生长发育 122

结束语 123

参考文献 123

第5章 乙烯 132

5.1 概述 132

5.1.1 乙烯的发现及研究概述 132

5.1.2 乙烯的生物学效应及实际应用 132

5.1.3 乙烯作用机理的研究方法 134

5.2 乙烯的合成与代谢 134

5.2.1 杨氏循环 134

5.2.2 乙烯合成途径中的关键酶 136

5.2.3 乙烯合成、代谢的调控 137

5.3 乙烯的信号转导途径 140

5.3.1 乙烯信号转导途径概述 140

5.3.2 乙烯信号的特异性感知：双元受体 141

5.3.3 乙烯信号途径的传递：CTR1/EIN2 143

5.3.4 乙烯信号途径的核内调控机制：EIN3/EIL1稳定性的调节 144

5.4 乙烯信号与其他信号途径的相互作用及机制 144

5.4.1 受乙烯调控的其他信号途径 144

5.4.2 乙烯对其他激素合成的调控 148

5.4.3 其他信号转导途径对乙烯信号的调控 149

5.5 不同物种中的乙烯相关研究 150

5.5.1 乙烯在性别分化、花发育及果实成熟中的作用 150

5.5.2 乙烯参与的生长发育进程 151

5.5.3 水稻中的乙烯信号通路 152

5.5.4 乙烯参与抵抗缺氧胁迫的反应 152

结束语 154

参考文献 156

第6章 油菜素甾醇 165

6.1 油菜素甾醇的结构和合成 165

6.1.1 油菜素甾醇的化学结构和分布 165

6.1.2 油菜素甾醇的合成与代谢研究 166

6.1.3 油菜素甾醇的遗传学研究 169

6.2 油菜素甾醇的信号转导机制 171

6.2.1 油菜素甾醇信号在质膜上的感知和受体激活（BRI1和BAK1） 171

6.2.2 BRI1受体激酶的负调控机制 175

6.2.3 从细胞膜到细胞核的信号传递 175

6.3 油菜素甾醇下游基因的转录调控网络及其影响生长发育和信号互作的分子机制 179

6.3.1 油菜素甾醇对基因组的转录调控网络 179

6.3.2 油菜素甾醇调控植物生长发育 180

6.3.3 油菜素甾醇对农作物生长发育的调控 185

结束语 186

参考文献 186

第7章 茉莉素 194

7.1 茉莉素的生物合成途径 194

7.1.1 茉莉素的合成过程 194

7.1.2 茉莉素合成途径中的关键酶 196

7.2 茉莉素的生物学功能 198

7.2.1 茉莉素抑制幼苗生长 198

7.2.2 茉莉素调控生殖器官的发育 198

7.2.3 茉莉素调控植物的抗性 199

7.2.4 茉莉素诱导表皮毛的形成 200

7.2.5 茉莉素调控植物的次级代谢 200

7.2.6 茉莉素的其他生物学功能 200

7.3 茉莉素信号转导机制 200

7.3.1 泛素蛋白酶体降解途径 200

7.3.2 茉莉素信号转导途径的重要蛋白质 201

7.3.3 茉莉素调控植物反应的分子机理 207

结束语 211

参考文献 212

第8章 水杨酸 218

8.1 水杨酸的生物合成 218

8.1.1 苯丙氨酸途径 218

8.1.2 异分支酸途径 219

8.1.3 水杨酸合成的其他调节组分 219

8.2 水杨酸受体 220

8.2.1 水杨酸结合蛋白 220

8.2.2 NPR3和NPR4 221

8.3 水杨酸信号转导途径 221

8.3.1 依赖于NPR1的途径 221

8.3.2 不依赖于NPR1的途径 223

8.3.3 WRKY转录因子参与水杨酸途径 224

8.4 系统获得性抗性的移动信号 224

8.4.1 水杨酸及其衍生物 224

8.4.2 脂衍生信号 225

8.5 水杨酸与其他激素信号途径的相互作用 225

8.5.1 水杨酸与茉莉酸／乙烯途径互作 226

8.5.2 水杨酸与脱落酸途径互作 227

8.5.3 水杨酸与赤霉素途径互作 228

8.5.4 水杨酸与生长素途径互作 229

8.5.5 水杨酸与细胞分裂素途径互作 229

8.5.6 水杨酸与油菜素甾醇途径互作 229

结束语 230

参考文献 230

第9章 多胺 239

9.1 多胺的生物合成与代谢 239

9.2 多胺合成代谢途径中的关键基因及其生物学功能 240

9.2.1 鸟氨酸脱羧酶 240

9.2.2 精氨酸脱羧酶 241

9.2.3 S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶 243

9.2.4 亚精胺合成酶 245

9.2.5 精胺合成酶 246

9.2.6 二胺氧化酶 246

9.2.7 多胺氧化酶 247

9.3 多胺生物合成的分子调节 247

9.4 多胺和乙烯代谢的联系 248

9.5 多胺在体外植物形态建成中的作用 249

9.5.1 苗的形态建成 250

9.5.2 体细胞胚胎发生 250

9.5.3 根系发生 251

结束语 251

参考文献 252

第10章 多肽激素 262

10.1 植物多肽激素 262

10.1.1 多肽激素与生物胁迫 262

10.1.2 多肽激素与细胞分裂调控 269

10.1.3 多肽激素与干细胞调控 271

10.1.4 多肽激素与气孔发生 281

10.1.5 多肽激素与花粉-柱头识别 282

10.1.6 多肽激素与花粉管导向 283

10.1.7 多肽激素与花药绒毡层发育 284

10.1.8 多肽激素与花瓣脱落 284

10.2 前景与展望 284

10.2.1 多肽激素的鉴定及功能研究 284

10.2.2 尚未找到相应配体的孤独受体 285

10.2.3 剪切和修饰 285

10.2.4 生化方法的纯化以及结构解析 286

10.2.5 信号通路 287

结束语 287

参考文献 287

第11章 植物激素在根发育（含营养吸收）中的作用 296

11.1 根与根系的分类 296

11.2 根的发育与结构 297

11.2.1 胚根的发育与结构 297

11.2.2 主根的发育与结构 297

11.2.3 侧根的发育与结构 298

11.3 植物激素在胚根发育中的作用 299

11.3.1 生长素 299

11.3.2 细胞激动素 300

11.4 植物激素在胚后根发育中的作用 301

11.4.1 生长素 301

11.4.2 细胞分裂素 303

11.4.3 脱落酸 304

11.4.4 赤霉素 305

11.4.5 乙烯 305

11.4.6 油菜素甾醇 306

11.4.7 茉莉酸 306

11.4.8 独角金内酯 307

11.4.9 其他植物激素 307

11.5 植物激素在营养吸收过程中的作用 307

11.5.1 氮 308

11.5.2 磷 308

结束语 309

参考文献 309

第12章 独角金内酯与植物分枝调控机制研究 309

12.1 引论 318

12.2 分枝发育的激素调控机制 320

12.2.1 生长素在植物分枝发育中的调控作用 320

12.2.2 独角金内酯与分枝控制 321

12.2.3 独角金内酯作用途径 323

12.2.4 独角金内酯的作用机理 323

12.2.5 生长素运输渠道控制学说 324

12.2.6 腋芽发育阶段转化学说 325

12.2.7 负反馈调控机制 328

12.2.8 独角金内酯途径的下游基因 329

12.2.9 独角金内酯与环境的关系 330

12.2.10 独角金内酯的转运机制 331

12.2.11 独角金内酯激素合成与ABA合成途径相关 331

12.2.12 独角金内酯类似物及其作用机制 332

结束语 334

参考文献 334

第13章 植物激素在花发育中的作用 334

13.1 概述 340

13.1.1 开花过程 340

13.1.2 花器官的发生与发育 341

13.2 植物开花时间的调控途径 342

13.2.1 光周期途径 342

13.2.2 春化途径 343

13.2.3 自主途径及发育年龄调控途径 345

13.3 植物激素在花发育中的作用 346

13.3.1 赤霉素对开花的调控 346

13.3.2 油菜素甾醇对开花的调控 348

13.3.3 生长素与植物花发育 350

13.3.4 细胞分裂素与植物花发育 351

13.3.5 其他植物激素对花发育的调控作用 352

13.3.6 植物激素对离体条件下花器官发生的作用 354

结束语 354

参考文献 355

第14章 被子植物生殖发育中的激素调控 355

14.1 被子植物雌雄生殖器官和雌雄配子体的发生发育过程 363

14.1.1 雄性生殖器官的发生发育过程 363

14.1.2 雄配子体的发生发育过程 364

14.1.3 雌蕊、胚珠和大孢子的形成过程 364

14.1.4 雌配子体发育和雌配子发生过程 365

14.2 花药与花粉发生发育过程中的激素调控 365

14.2.1 赤霉素对雄蕊早期形态建成的影响 366

14.2.2 赤霉素和油菜素甾醇促进绒毡层和花粉发育 367

14.2.3 赤霉素和茉莉酸促进花丝的伸长和花药的开裂 369

14.3 雌配子体发育和雌配子形成过程中的激素调控 371

14.3.1 乙烯和生长素促进黄瓜雌蕊的发育 371

14.3.2 乙烯和生长素促进胚珠发育 372

14.3.3 生长素对雌配子体各种细胞命运的决定性作用 373

14.3.4 油菜素甾醇对雌配子发育的调节作用 375

14.3.5 细胞分裂素可能调控雌配子体的发育 375

结束语 376

参考文献 376

第15章 植物激素在胚胎和种子发育中的作用 376

15.1 胚胎和种子的发育过程 382

15.2 生长素在胚胎和种子发育中的作用 383

15.2.1 生长素合成在胚胎和种子发育中的作用 383

15.2.2 生长素极性运输在胚胎和种子发育中的作用 387

15.2.3 生长素信号转导在胚胎和种子发育中的作用 389

15.3 细胞分裂素在胚胎和种子发育中的作用 391

15.3.1 细胞分裂素的合成和信号转导简介 391

15.3.2 细胞分裂素在胚胎和种子发育中的作用 391

15.4 赤霉素在胚胎和种子发育中的作用 392

15.4.1 赤霉素的生物合成和信号转导简介 392

15.4.2 赤霉素在胚胎和种子发育中的作用 392

15.5 脱落酸在胚胎和种子发育中的作用 393

15.5.1 种子休眠对于种子具有重要意义 393

15.5.2 脱落酸的生物合成和信号转导简介 393

15.5.3 脱落酸在胚胎和种子发育中的作用 394

结束语 394

参考文献 395

第16章 激素在植物衰老调控中的作用 395

16.1 植物叶片衰老过程 403

16.1.1 叶片衰老综合征 403

16.1.2 叶片衰老的分子表现 403

16.1.3 叶片衰老指数 404

16.2 促进叶片衰老的激素和生长调节剂 404

16.2.1 乙烯和叶片衰老 404

16.2.2 脱落酸与叶片衰老 405

16.2.3 茉莉酸和叶片衰老 407

16.2.4 水杨酸与叶片衰老 408

16.2.5 油菜素甾醇和叶片衰老 409

16.2.6 糖和叶片衰老 409

16.3 叶片衰老的抑制 410

16.3.1 细胞分裂素与叶片和整株植物衰老 410

16.3.2 生长素和叶片衰老 412

16.3.3 赤霉素和叶片衰老 413

16.3.4 多胺和叶片衰老 413

16.3.5 一氧化氮和叶片衰老 414

16.4 叶片衰老的激素组合调控 414

16.5 激素调控叶片衰老的分子基础 415

16.5.1 衰老促进型生长调节物质对SAG的上调 415

16.5.2 衰老抑制型生长调节剂对SAG的抑制 416

16.5.3 叶片衰老的调控模型 416

结束语 417

参考文献 417

第17章 离体培养中激素作用的分子机理 422

17.1 引论 422

17.1.1 早期的植物离体培养实验 423

17.1.2 植物细胞全能性 423

17.2 离体培养中常用的外源激素的种类及其调控作用 424

17.3 激素在离体培养中对组织和器官再生的影响 425

17.3.1 激素对愈伤组织的诱导 425

17.3.2 激素对体细胞胚的诱导 425

17.3.3 激素对离体芽和根的诱导 426

17.3.4 激素对其他器官的诱导 427

17.4 激素在离体器官发生中作用的机理 427

17.4.1 激素调控体细胞胚胎发生的分子机理 427

17.4.2 激素在芽再生过程中作用的分子机理 430

17.4.3 激素在离体根再生过程中作用的分子机理 433

17.4.4 离体培养中不同激素之间的相互作用 435

17.4.5 表观遗传修饰参与调控激素诱导的离体器官再生 438

结束语 439

参考文献 439

名词索引（中英对照） 444