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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/EIN2143

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NPR4221

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