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第1章 植物细胞分裂及其调控3

1.1植物细胞周期的控制3

1.1.1细胞周期进程的划分及其基本事件3

1.1.2细胞周期进程调控关键因子及其作用5

1.1.3细胞周期进程的重要分子事件9

1.1.4植物激素及环境信号对细胞周期的调控12

1.2植物器官发育过程中细胞分裂的调控15

1.2.1细胞周期正确运行是植物正常生长发育的前提16

1.2.2植物器官发育过程中细胞分裂与细胞膨大的协同性17

1.2.3细胞分生能力持续时间影响器官大小19

1.3植物细胞分裂研究常用的技术方法22

1.3.1细胞悬浮培养系统22

1.3.2荧光活体实时显微观察23

1.3.3嵌合诱导表达系统24

第2章 细胞分化28

2.1气孔的基本结构和分布28

2.2气孔发育过程（以拟南芥和水稻为例）29

2.3调控气孔发育的关键因子31

2.3.1转录因子在气孔发育过程中的作用31

2.3.2气孔发育过程中的信号转导34

2.3.3气孔发育过程中细胞内的信号转导（MAPK信号的级联放大）36

2.3.4植物激素对气孔发育的影响39

2.3.5气孔发育过程中极性的建立40

2.3.6 miRNA对气孔发育调控的研究42

2.3.7环境因子对气孔发育的影响42

2.3.8细胞周期蛋白对气孔发育的调控43

2.4气孔发育研究中存在的问题以及未来的研究方向43

2.4.1转录因子及其靶基因将是今后气孔发育研究的主要方面44

2.4.2气孔发育信号转导途径的研究有待进一步深化44

2.4.3植物对逆境的响应和气孔发育之间关系的研究有待深入45

2.4.4植物激素在气孔发育中的作用将是今后研究的一个热点45

第3章 植物细胞胞吐与胞吞作用机制48

3.1引言48

3.2植物细胞胞吐作用48

3.2.1胞吐囊泡的形成和转运49

3.2.2胞吐囊泡的拴系和锚定52

3.2.3胞吐囊泡的启动、触发和融合53

3.3植物细胞胞吞作用54

3.3.1笼形蛋白依赖的胞吞途径54

3.3.2不依赖于笼形蛋白的胞吞58

3.3.3其他胞吞途径59

3.4研究进展60

3.4.1拟南芥R -SNARE蛋白VAMP721和VAMP722介导的反面高尔基体网络到质膜的分泌运输60

3.4.2拟南芥类突触结合蛋白SYT2参与非经典蛋白的分泌过程61

3.4.3花粉管胞吞胞吐动态的实时动态研究62

3.4.4拟南芥脂筏蛋白AtFlotl参与介导一种不依赖于笼形蛋白的胞吞途径64

3.4.5胞吞途径对质膜功能蛋白调控的单分子研究64

3.5研究技术66

3.5.1实验材料和体系66

3.5.2样品标记技术68

3.5.3成像技术73

第4章 花粉管极性生长及其调控82

4.1花粉管极性生长的细胞生理学机制82

4.1.1细胞壁的组成与可塑性调控82

4.1.2离子梯度与功能86

4.1.3细胞骨架的组织与动态调控88

4.1.4囊泡运输92

4.2顶端质膜定位的信号分子与信号通路95

4.2.1 Rac/ROP GTPase95

4.2.2磷脂信号分子97

4.2.3信号通路的互作与信号网络99

第5章 表皮毛发育104

5.1拟南芥表皮毛的发育过程及调控机制104

5.1.1拟南芥表皮毛的结构及发生过程104

5.1.2拟南芥表皮毛不同发育阶段的调控机制105

5.2棉花种皮毛的发生及调控机制117

5.2.1棉纤维起始117

5.2.2纤维伸长119

5.2.3纤维次生壁增厚121

5.2.4脱水成熟121

5.3拟南芥表皮毛和棉花纤维常用的研究方法122

5.3.1拟南芥表皮毛的获得122

5.3.2表皮毛分布格局分析123

5.3.3拟南芥表皮毛发育时期的跟踪124

5.3.4拟南芥表皮毛细胞周期分析125

5.3.5拟南芥表皮毛细胞形态分析125

5.3.6棉花胚珠的扫描电镜制样和观察126

5.3.7棉花胚珠体外培养及各种激素的处理127

第6章 根毛发生、发育和顶端生长130

6.1根毛区表皮细胞的命运决定130

6.2根毛的起始134

6.3根毛的尖端生长136

6.4根毛的成熟141

6.5细胞骨架与根毛的生长发育141

6.5.1微管骨架与根毛的生长发育141

6.5.2微丝骨架与根毛的生长发育144

6.6根毛研究方面的实验体系146

6.6.1根毛的培养146

6.6.2根毛中钙离子的成像技术147

6.6.3根毛中微丝和微管细胞骨架的观察148

第7章 植物胚胎发育的分子调控154

7.1植物胚胎的结构154

7.2合子激活157

7.3母-合转换157

7.4极性建立158

7.5细胞命运决定159

7.6胚胎的模式形成160

7.7胚胎顶基轴建立162

7.8子叶形成163

7.9胚胎特异表达的基因164

7.10胚柄的发育165

7.11胚乳的发育166

第8章 茎尖分生组织171

8.1茎尖分生组织中的基因表达171

8.1.1茎尖分生组织中基因表达的组学分析171

8.1.2茎尖分生组织中几个基因的表达位置和突变体表型172

8.2茎尖分生组织的稳态调控176

8.2.1 WUS和CLV3反馈环调控茎尖/花序分生组织176

8.2.2 AG和WUS之间的反馈环调节花分生组织的有限性179

8.2.3 miRNA和miProtein对茎尖分生组织的调节182

8.2.4其他调控茎尖分生组织的基因183

8.3激素对茎尖分生组织的调控185

8.3.1细胞分裂素对茎尖分生组织的调控185

8.3.2生长素等对茎尖分生组织的调控189

第9章 根的发育与干细胞调控194

9.1根的基本结构与胚胎发育起源194

9.1.1根的纵向分区194

9.1.2根的辐射面组织分层196

9.1.3根的胚胎发育起源199

9.2调控根发育的信号分子201

9.2.1生长素201

9.2.2细胞分裂素202

9.2.3其他激素调控根发育203

9.2.4多肽激素207

9.2.5活性氧和氧化还原组件210

9.3调控根发育的重要转录因子211

9.3.1 PLETHORA（PLT）与根尖干细胞维持211

9.3.2 WUS-RELATEDHOMEOBOX（WOX）与QC维持及维管组织分化211

9.3.3 SCARECROW（SCR）基因与皮层细胞分化212

9.3.4 SHORT ROOT（SHR）基因与皮层细胞分化212

9.3.5其他转录因子213

9.4根发育的调控网络214

9.4.1位置信号与根的发育214

9.4.2营养供给对根发育的影响215

9.4.3根瘤菌与根的相互作用215

第10章 开花启动218

10.1生物钟与光周期途径218

10.1.1植物对光照变化的感受机制218

10.1.2光信号的转换219

10.1.3开花信号的传递，成花素（florigen）的发现222

10.1.4成花素在茎尖分生组织中诱导开花223

10.1.5光周期对短日照植物开花的调控224

10.1.6光周期对长日照禾谷类植物的调控226

10.2春化及自主途径227

10.2.1拟南芥春化作用的分子机理的研究227

10.2.2禾谷类植物春化调控机理的研究230

10.2.3自主开花途径对FLC基因的调控230

10.3春化信号的感知233

10.3.1春化信号的感受器官233

10.3.2春化信号的细胞感知234

10.4赤霉素途径235

10.5环境温度影响开花237

10.6发育年龄调控途径238

第11章 花器官决定243

11.1被子植物花的起源243

11.2花的发育246

11.2.1花序分生组织的起始247

11.2.2花分生组织的起始248

11.2.3花器官属性的决定250

11.3花发育的理论模型250

11.3.1花发育的ABC模型250

11.3.2 MADS-box转录因子家族253

11.3.3花发育的ABCDE模型254

11.3.4花发育的四聚体模型255

11.4 MADS-box基因家族与被子植物花器官发育分子机制256

11.4.1 SQUA/AP1亚家族257

11.4.2 DEF/AP3和GLO/PI亚家族258

11.4.3 AG亚家族（C/D）259

11.4.4 SEP亚家族261

11.5 miRNA调控花器官的形成262

11.5.1 miRNA169262

11.5.2 miRNA159263

11.5.3 miRNA319265

11.5.4 miRNA167和miRNA160265

11.5.5 miRNA164266

11.5.6 miRNA165/miRNA166267

11.6其他参与花器官发生的基因267

11.7花器官特征属性基因的靶点269

索引271