新發現的植物激素

該書由南京農業大學植物激素研究室周燮教授主編,以生物學、農學、園藝學、林學等的教學科研人員及研究生、本科生為主要讀者對象;以植物激素的生理功能為重點;聯繫植物生產和生活實際;取材新穎,收編直到2010年10月的國內外文獻,反映前沿、共約46萬字,彩圖8頁。

基本信息

圖書簡介

該書由南京農業大學植物激素研究室周燮教授主編,以生物學、農學、園藝學、林學等的教學科研人員及研究生、本科生為主要讀者對象;以植物激素的生理功能為重點;聯繫植物生產和生活實際;取材新穎,收編直到2010年10月的國內外文獻,反映前沿、共約46萬字,彩圖8頁。
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版權資訊

主編周燮
出版發行江蘇科學技術出版社(南京市湖南路1號A樓,郵編:210009)
版次2010年月第1版
印次2010年月第次印刷
標準書號ISBN9787534500000/G·0000
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作者簡介

周燮,男,1933年生,江蘇宜興人,歸僑(新加坡)。中國植物生理學會榮譽會員,1956年畢業於南京農學院,1960年和1987年分別擔任植物生理學講師和教授。曾任南京農業大學植物生理教研室主任、中國植物生理學會教學與科普工委會主任、《植物生理學報》編委、中國農業部教學指導委員會生物學科副組長、中國自然科學基金會複審專家和評審。發表學術論文196篇,專著6部,植物生理學系列片(63學時)於中央電視台播放(1990-1994);獲國家教委科技二等獎和三等獎,專利一項。享受政府特殊津貼。培養了30名碩士和13名博士。曾應邀到美、日、加、韓等國10所大學演講。
陳金桂,男,1968年生,江蘇鹽城人。1997年獲南京農業大學理學博士學位。同年,獲英國皇家獎學金的資助,在HorticultureResearchInternational主攻生長素結合蛋白的晶體結構。隨後,在美國UniversityofNorthCarolinaatChapelHill從事生長素結合蛋白的功能和植物異三聚體G蛋白介導的信號轉導研究。2004年起,在加拿大UniversityofBritishColumbia擔任助理教授,繼續從事植物激素生理生化和信號轉導機制的研究,現為美國能源部國家實驗室科學家。
夏凱,男,1965年生,安徽東至人。1994年獲南京農業大學植物生理學博士學位。現為該校生命科學學院教授,博導。研究方向為植物激素作用機理。先後主持3項國家自然科學基金項目和2項省部級科研項目。主講“現代植物生理學”和“植物激素及其研究方法”。作為第一副主編協助李合生教授撰寫《現代植物生理學》。現任江蘇省植物生理學會常務理事。
李國婧,女,1972年生,內蒙赤峰人,2001年獲南京農業大學植物學博士學位。其論文題目是“水楊酸、其他植物激素和過氧化氫在黃瓜苗與病原物互作中的作用”。2001~2004年在美國密蘇里大學和丹福斯植物科學中心做博士後。現任內蒙古農業大學教授、內蒙古科協常委。致力於植物激素與分子生物學研究。2007年獲中國青年女科學家獎。
宋平,男,1968年生,江蘇靖江人。2000年獲南京農業大學理學博士學位。現任美國TheUniversityofOklahomaHealthSciencesCenter助理教授,從事血管生物學和內皮細胞胰島素抗性研究之餘,仍持續關注植物的激素與發育生理學,特別是油菜素甾醇類激素。
曾曉春,男,1964生,江西永豐人,2000年獲南京農業大學理學博士學位。現任江西農業大學教授,宜春學院副院長,中國植物生理學會理事、江西省植物生理學會理事長。1997年首次發現茉莉酸可誘導水稻穎花開放。很熟悉茉莉酸類激素研究領域。
王樹才,男,1967年生,山東諸城人。2002年獲得南京農業大學理學博士學位。曾從事植物激素的免疫檢測技術研究多年,製備了專一識別水楊酸的單克隆抗體,並建立了相應的酶聯免疫檢測技術用於植物體內水楊酸含量的檢測。曾在美國UniversityofMissouri-Columbia從事生長素回響因子與生長素信號轉導研究3年。目前在加拿大UniversityofBritishColumbia從事轉錄因子與植物生長發育及信號轉導的研究。
陳以峰,男,1965年生,江蘇射陽人。1996年獲南京農業大學理學博士學位。隨後在武漢大學、日本名古屋大學、美國常春藤盟校DartmouthCollege以及明尼蘇達大學等機構從事植物激素及生物能源研究。在名古屋大學期間較系統地探查PSK對多種細胞增殖的效應,熟悉植物肽激素研究領域。
楊軍,男,1973年生,四川宣漢人。2002年獲武漢大學理學博士學位。攻讀碩士期間在南京農業大學從事植物激素生理的研究。現任中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所副研究員,從事豆科植物花型發育以及植物激素在豆科複葉和根瘤等側生器官發育過程中作用機制的研究。
唐玉林,女,1968年生,廣西桂林人。1993年獲南京農業大學理學碩士學位,2003年獲得德國慕尼黑理工大學自然科學博士學位。現任深圳大學生命科學學院副教授,從事植物抗逆分子生物學方面的研究。
甘立軍,女,1974年生,河北南宮人。2002年獲南京農業大學理學博士學位。在國際上首次報導茉莉酸甲酯與水楊酸在誘導禾本科(黑麥草)穎花開放中的拮抗效應(ProceedingsofPlantGrowthRegulationSocietyofAmerica.2000,4245)。在國內首次獲得抗JA的單克隆抗體,建立JAELISA,現任南京農業大學副教授,從事植物激素生理的教學與科研工作。沈文飈,男,1969年生,江蘇無錫人。2008年獲南京農業大學農學博士學位。現任南京農業大學教授。從事植物氣體信號分子(一氧化碳和一氧化氮等)的信號轉導研究。
尹昌喜,男,1978年生,江西玉山人,2007年獲南京農業大學理學博士學位。現任華中農業大學植物科學技術學院講師。專長於水稻激素調控生理。在國際上首次報導細胞質雄性不育水稻的“縮頸穗”及花粉敗育與穗源生長素和倒一節間赤黴素虧缺的關係(JournalofExperimentalBotany,2007,58:24412449)。
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目錄

第一章緒論
第二章油菜素甾醇類
第三章茉莉酸類
第四章水楊酸類
第五章多胺類
第六章植物肽激素
第七章獨腳金內酯類
第九章成花素
第十章殼梭孢素類
第十一章總結與展望
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書摘

上世紀末,美國科學院院士HansKende和JanZeevaart將早期發現的生長素類、赤黴素類、細胞分裂素類、脫落酸和乙烯統稱為五大類“經典”植物激素(“Classical”PlantHormones)。1998年,在國際植物生長物質學會(IPGSA)第16屆大會上,油菜素甾醇類、茉莉酸類和水楊酸類被加入植物激素名單。隨後,多胺類和一部分肽類也被接納為植物激素。最近獨腳金內酯和一氧化氮亦被提名為植物激素。這些繼“經典”植物激素之後發現的被統稱為非“經典”植物激素(non-classicalplanthormones)。可是,迄今國內學術界尚未對後面七類激素進行過全面而系統的介紹。該書不僅填補了這方面的空白,而且還概述了兩類候選的植物激素¾¾成花素(florigen)和殼梭孢素類(fusicoccins,FCs)。
一、油菜素甾醇類
此類激素具有四個環的5-α-膽甾烷的基本結構,是植物體內一類與昆蟲的蛻皮激素以及哺乳動物中的甾體類激素結構相似的植物生長調節物。其中最有代表性的是油菜素內酯(Brassinolide,BL)。油菜素甾醇類激素促進細胞的伸長和分裂,但與其它激素不同的是,它在很低濃度(1×10mol/L)就可表現出很強的生物活性。油菜素甾醇類激素參與植物的光形態建成,而且在植物的抗逆過程中起調節作用。一個富含亮氨酸重複片斷(Leucine-richrepeat,LRR)的絲氨酸/蘇氨酸型受體激酶¾¾BRI1已被鑑定為油菜素內酯的受體。
二、茉莉酸類
茉莉酸及其揮發性衍生物茉莉酸甲酯(methyljasmonate,meja)和胺基酸衍生物統稱為茉莉酸類物質。JAs屬於氧化的脂肪酸衍生物,是由多聚不飽和脂肪酸氧化代謝產生的。JAs的共同特點是含有一個環戊烷酮。JAs可調節植物根的生長、塊莖形成、果實成熟、卷鬚的纏繞、生殖器官的發育和衰老等。JAs也是植物對環境脅迫和生物脅迫反應的重要調控因子。其最典型的功能是在抗草食動物的防禦反應中起著舉足輕重的作用。目前,一種F-BOX蛋白¾¾COI1已被鑑定為JA的受體。
三、水楊酸類
水楊酸的化學名稱為鄰-羥基苯甲酸,是一種含苯環的小分子化合物。水楊酸及其衍生物統稱為水楊酸類;其最具代表性的作用是增強植物對非生物脅迫及生物脅迫的抗性,並在誘導植物的系統獲得性抗性的產生中起著極為重要的作用。此外,水楊酸還能誘導某些植物開花以及天南星科植物產熱。目前,植物中感受水楊酸信號的受體蛋白還未被鑑定出來。
四、多胺類
多胺是一類低分子量、多陽離子脂肪含氮鹼。與其他植物激素相比,多胺在植物體內的含量要高出很多,一般可達毫摩爾水平。多胺具有調控莖的伸長、調節植物的生殖生長、果實發育、胚胎髮生及參與抗逆反應等多種功能。
五、肽類
植物肽激素包括植物體內一組天然的微量多肽或小肽分子,它們通過前體蛋白質的降解和修飾而產生,並被分泌到細胞外,被細胞表面受體識別,從而引發特定的生理回響。其中,特別引人關注的是肽激素CLV3(CLAVATA3)的信號途徑和轉錄因子WUS(WUSCHEL)組成了一個反饋環,在植物莖端分生組織的幹細胞的維持中起著極其重要的作用。
六、獨腳金內酯類
獨腳金醇內酯是一類由一個三環的內酯通過一個烯醇醚骨架與一個甲基丁烯羥酸內酯環連線的倍半萜類化合物。獨腳金醇內酯最為代表性的作用是抑制植物分枝,刺激寄生雜草種子的萌發,以及促進叢枝真菌菌絲的分枝和養分的吸收。迄今,植物中感受獨腳金內酯信號的受體蛋白還未被鑑定出來。
七、一氧化氮
在近期發表的兩篇重要綜述中(SantnerandEstelle,2009;Leitneretal.,2009),NO都被提名為植物激素。其化學結構很簡單,分子量僅次於乙烯,而且也以氣態形式存在。它在植物生長發育、防禦病原菌入侵與應答非生物脅迫等方面都扮演著重要的信號角色。八、候選的植物激素A¾¾成花素(florigen) 花的發生是植物一生中的大事,也是發人深思的一個難解之謎。成花素的研究雖已有70多年的歷史,但是直到近幾年,才知道FT蛋白可能是成花素(Zeevaart,2008)。此外,FTmRNA的重要性也不應忽視。
九、候選的植物激素B¾¾殼梭孢素類(fusicoccins,FCs)
殼梭孢素類是一類碳三環雙萜糖甙,主要由真菌扁桃殼梭孢菌(FusicoccumamygdaliDel.)產生,但也存在於多種植物體中並發揮作用。FCs最具代表性的功能是激活質膜H+-ATPase;它幾乎能誘導所有植物組織的質膜超極化及質子外排。
三十多年來,我國在植物激素領域的研究取得了長足的進步,2006年在北京召開的“植物激素與綠色革命”香山會議也確認植物激素是未來植物生物學研究中的一個重點領域(許智宏,李家洋,2006)。回顧歷史,我國已有兩部五十萬字左右的植物激素專著於1963年和1996年先後問世。一部是羅士韋主編的《植物激素》(479千字,上海科學技術出版社)(1963),另一部是李宗霆和周燮著的《植物激素及其免疫檢測技術》(540千字,江蘇科學技術出版社)(1996)。它們為我國的植物生理研究的深入開展起了推動作用,但是這兩部專著已不能反映植物激素研究的現狀。2008年9月,美國Davies主編的《植物激素:合成、信號轉導和作用》[PlantHormones:Biosynthesis,SignalTransduction,Action]的中文版問世(段留生主譯),使我國廣大讀者可方便地了解到國際植物激素研究的近期進展。然而,該書主要介紹的是“經典”的植物激素,而且,其參考文獻限於2004年之前的,對中國國內學者的研究成果介紹得也偏少。因此,那些新發現的、非“經典”植物激素就成了該書的主要內容。

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