植物生理學(第五版)(中譯本)
(美)泰茲(Taiz,L.),(美)奇格爾(Zeiger,E.) 著 著 宋純鵬,王學路,週雲 等 譯 譯
出 版 社:科學出版社
頁 數:618
出版日期:2015年06月01日
裝 幀:精裝
開本：16開
ISBN:9787030440402
內容簡介
《植物生理學（第五版）（中譯本）》）由國際知名植物學家Lincoln Taiz和Eduardo Zeiger等著，Sinauer Associates公司出版，是當今國際上植物生物學領域的重要教科書。 《植物生理學（第五版）（中譯本）》圍繞著植物對水分和礦質營養的吸收和轉運，光合作用、呼吸作用等植物體內的生化和代謝過程，以及植物生長發育及其調控3個單元精心組織內容，共計26章。
目錄
第1章 植物細胞 1
1.1 植物生命：一些統一的原理 1
1.2 植物結構總覽 1
1.3 植物細胞器 3
1.4 內膜系統 7
1.5 源自內膜系統的*立分裂的細胞器 14
1.6 能*立分裂的半自主型細胞器 15
1.7 細胞骨架 19
1.8 細胞週期調控 21
1.9 胞間連絲 26
小結 27
第2章 基因組結構與基因表現 29
2.1 核基因組結構 29
2.2 植物細胞質基因組：粒線體和葉綠體 35
2.3 核基因表現的轉錄調控 38
2.4 核基因表現的轉錄後調控 41
2.5 基因功能的研究工具 47
2.6 作物遺傳改良 50
小結 53
單元Ⅰ 水和礦物質營養
第3章 水和植物細胞 57
3.1 植物生命中的水 57
3.2 水的結構與特徵 58
3.3 擴散與滲透作用 60
3.4 水勢 62
3.5 植物細胞的水勢 63
3.6 細胞壁和細胞膜的特性 65
3.7 植物的水分狀態 67
小結 68
第4章 植物的水分平衡 71
4.1 土壤中的水分 71
4.2 根對水分的吸收 73
4.3 水分經由木質部運輸 75
4.4 水分從葉片散失到大氣 80
總述：土壤-植物-大氣連續體 85
小結 85
第5章 礦質營養 87
5.1 必需元素、必需元素缺乏和植物失調症 87
5.2 營養缺乏的治療 95
5.3 土壤、根系和微生物 96
小結 103
第6章 溶質的運輸 104
6.1 被動運輸和主動運輸 104
6.2 離子的跨膜運輸 106
6.3 膜的轉運過程 109
6.4 膜轉運蛋白 114
6.5 根中的離子運輸 122
小結 124
單元Ⅱ 生化和代謝
第7章 光合作用：光反應 129
7.1 高等植物中的光合作用 129
7.2 基本概念 129
7.3 了解光合作用的關鍵實驗 133
7.4 光合細胞器的組成 136
7.5 吸光天線系統的構造 139
7.6 電子傳遞的機制 141
7.7 葉綠體中的質子轉運和ATP合成 149
7.8 光合作用系統的修復與調節 152
7.9 光合作用系統的遺傳、組裝與演化 153
小結 156
第8章 光合作用：碳反應 158
8.1 卡爾文-本森循環 158
8.2 卡爾文-本森循環的調控 163
8.3 C2氧化光合碳循環 166
8.4 無機碳濃縮機制 172
8.5 無機碳濃縮機制：C4碳循環 172
8.6 無機碳濃縮機制：景天酸代謝(CAM) 177
8.7 光合作用中澱粉與蔗糖的累積與分流 179
8.8 葉綠體澱粉產生與動員 180
8.9 蔗糖生物合成及其訊號途徑 185
小結 189
第9章 光合作用：生理與生態思考 192
9.1 光合作用是葉片的基本功能 193
9.2 結構與功能完整的葉片對光的光合響應策略 197
9.3 光合作用對溫度的反應 201
9.4 光合作用對二氧化碳的反應 203
9.5 揭示不同的光合途徑 208
小結 211
第10章 韌皮部轉運 213
10.1 韌皮部轉運的途徑 213
10.2 轉運模式：來源到庫 218
10.3 韌皮部轉運物質 218
10.4 轉運速率 221
10.5 韌皮部運輸的壓力流動模型－被動運輸 221
10.6 韌皮部裝載 224
10.7 韌皮部卸載及庫到源的轉變 229
10.8 光合產物的分佈：分配與分割 231
10.9 訊號傳導分子的運輸 234
小結 235
第11章 呼吸作用與脂代謝 238
11.1 植物的呼吸作用 238
11.2 脂代謝 261
小結 268
第12章 礦質營養的同化 271
12.1 環境中的氮 271
12.2 硝酸鹽的同化 273
12.3 銨的同化 276
12.4 胺基酸的生物合成 278
12.5 生物固氮 279
12.6 硫的同化 284
12.7 磷酸鹽的同化 286
12.8 陽離子的同化 287
12.9 氧的同化 289
12.10 營養物質同化的能學 289
小結 290
第13章 次生代謝與植物防禦反應 292
13.1 次生代謝 292
13.2 萜類 293
13.3 酚類化合物 297
13.4 含氮化合物 303
13.5 誘導植物防禦反應抵抗植食昆蟲 307
13.6 植物對病原菌的防禦反應 311
小結 316
單元Ⅲ 生長發育
第14章 訊號傳導 321
14.1 植物細胞與動物細胞的訊號傳導 322
14.2 訊號傳遞的時空性 333
小結 336
第15章 細胞壁：結構、生物合成與擴展 338
15.1 植物細胞壁的結構與合成 338
15.2 細胞的擴張方式 353
15.3 細胞的擴張速率 356
小結 360
第16章 生長與發育 362
16.1 植物生長發育總覽 362
16.2 胚胎髮生：極性的起源 364
16.3 分生組織：無限生長型的基礎 375
16.4 根頂端分生組織 376
16.5 莖頂端分生組織 380
16.6 營養器官發生 386
16.7 老化與細胞程序性死亡 390
小結 392
第17章 光敏色素和光調控的植物發育 394
17.1 光敏色素的光化學和生物化學特性 394
17.2 光敏色素誘導反應的特性 397
17.3 光敏色素蛋白的結構與功能 399
17.4 光敏色素功能的遺傳分析 403
17.5 光敏色素訊號途徑 406
17.6 晝夜節律 409
17.7 生態學功能 411
小結 414
第18章 藍光反應：形態建成與氣孔運動 417
18.1 藍光反應的光生理學 418
18.2 藍光反應的調節 425
18.3 藍光受體 425
小結 431
第19章 生長素－**種被發現的植物生長激素 434
19.1 生長素概念的出現 434
19.2 主要的生長素：吲哚-3-乙酸 436
19.3 生長素的運輸 439
19.4 生長素訊號傳導途徑 448
19.5 生長素的作用：細胞伸長 450
19.6 生長素的作用：植物的向性 453
19.7 生長素對生長發育的影響 460
小結 464
第20章 赤黴素：植物高度和種子萌發的調節因子 466
20.1 赤黴素的發現及其化學結構 466
20.2 赤黴素對生長發育的影響 468
20.3 赤黴素的生物合成與失活 470
20.4 赤黴素訊號路徑：響應突變體的重要性 476
20.5 赤黴素響應：DELLA蛋白的早期標靶 483
20.6 赤黴素反應：穀類植物糊粉層 483
20.7 赤黴素反應：花藥發育與雄性育性 488
20.8 赤黴素反應：莖的生長 491
小結 492
第21章 細胞分裂素：細胞分裂的調節因子 495
21.1 細胞分裂與植物發育 495
21.2 細胞分裂素的發現、鑑定與特性 496
21.3 細胞分裂素的生物合成、代謝與運輸 499
21.4 細胞分裂素在細胞和分子層面的作用模式 503
21.5 細胞分裂素的生物學功能 506
小結 515
第22章 乙烯：氣體激素 517
22.1 乙烯的結構、生物合成及測定 517
22.2 乙烯訊號傳導途徑 520
22.3 乙烯調控基因表現 524
22.4 乙烯在植物發育和生理反應中的作用 524
小結 532
第23章 脫落酸：種子成熟與逆境反應激素 534
23.1 ABA的產生、化學結構與測定 534
23.2 ABA的生物合成、代謝與運輸 535
23.3 ABA訊號傳導途徑 538
23.4 ABA調節基因表現 543
23.5 ABA在發育中的作用與生理效應 544
小結 551
第24章 油菜素甾醇：細胞擴大和發育的調節子 553
24.1 油菜素甾醇的結構、發生及遺傳分析 554
24.2 油菜素甾醇的訊號傳導途徑 556
24.3 油菜素甾醇的生物合成、代謝及運輸 559
24.4 油菜素甾醇對生長發育的影響 564
24.5 油菜素甾醇在農業上的應用前景 567
小結 567
第25章 開花的控制 569
25.1 花分生組織與花器官的發育 569
25.2 花發端的內在與外在因素 574
25.3 莖尖和時相變化 574
25.4 近似晝夜節律（circadian rhythm）：內在的生理時鐘 578
25.5 光週期現象：監測日長 580
25.6 春化作用：冷處理可以促進植物開花 587
25.7 與開花有關的長距離訊號過程 590
小結 595
第26章 非生物脅迫的回應與適應 597
26.1 適應性與表型可塑性 597
26.2 非生物環境及其對植物的生物學影響 598
26.3 水分虧缺與洪澇 599
26.4 土壤中礦質元素的失衡 601
26.5 溫度脅迫 602
26.6 強光脅迫 604
26.7 保護植物抵禦極端環境的生長發育與生理機制 605
小結 616
參考文獻
附錄1 能量和酶
A1.1 生命系統中的能量流
A1.2 能和功
A1.3 自發過程的方向
A1.4 自由能與化學勢
A1.5 氧化還原反應
A1.6 電化學勢
A1.7 酵素：生命的催化劑
附錄2 植物生長分析
A2.1 生長速率與生長*線
附錄3 荷爾蒙生物合成途徑
A3.1 胺基酸途徑
A3.2 類異戊二烯途徑
A3.3 脂類
索引
植物生物學
系列名：生命科學名著
ISBN13：9787030340672
出版社：科學出版社
作者：(英)史密斯
譯者：瞿禮嘉
出版日：2021/12/08
裝訂：平裝
頁數：716頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：一版
內容介紹
《植物生物學》由歐洲著名植物分子生物學研究所John Innes Center 的七位傑出植物生物學家(包括A.M.史密斯、G.庫普蘭特、L.多蘭、N.哈伯 德、J.瓊斯等)合作撰寫。
全書共分九章，首先介紹現代植物起源研究，並簡述植物基因組和遺傳學的 特徵，隨後闡述植物細 胞、代謝和發育等方面的基礎知識和研究進展，以及植物對環境信號的接受 和應對生物脅迫和非生 物脅迫的策略，*後討論植物學研究發展與人類社會的關係。本書內容全面 、系統、*威，反映了 當前人們對植物學在分子層面上的*新、*前沿的理解。全書結構簡潔，語 言深入淺出，圖文並 茂，編排有序，是植物生物學領域的一部全新的重要著作。
《植物生物學》適合於植物學、分子生物學、生物化學、細胞生物學、 農學等相關領域的高年級本科生、 研究生、教師和科研人員閱讀參考。
作者介紹
（英）Alison M. Smith，為歐洲著名植物分子生物學研究所John Innes Center的七位傑出植物學家，其中包括Plant Cell雜誌現任主編Cathie Martin博士。瞿禮嘉，為北京大學教授、博導、長江學者、國家傑出青年科學基金得主、北京大學蛋白質工程及植物基因工程國家zhongdian實驗室副主任、北大－耶魯植物分子遺傳及農業生物技術聯合研究中心副主任；第二主譯顧紅雅為北京大學教授、博導、生命科學學院副院長。
目錄
譯者的話
前言
致謝
1起源
1.1 地球、細胞和光合作用 2
地球在46億年前形成 2
光合作用存約35億年前演化 4
產氧光合作用在22億年前廣泛存在 5
光合作用藍細菌產生富氧的大氣 6
地球上早期的生命在缺乏臭氧保護的大氣中演化 6
1.2 真核細胞 7
光合真核生物從兩種內共生作用產生 7
幾類光合生物體是從產生質體的內共生作用衍生而來 9
化行證據顯示真核生物在27億年前形成，多細胞生物在12.5 億年前形成 9
動物和藻類在早寒武紀的多樣化 12
1.3 陸地植物 13
綠色植物為單一起源 13
陸地植物可能由與輪藻近緣的植物衍生而來 14
訊息框1-1 在親緣關係和演化方面DNA能夠告訴我們什麼 15
小型化石說明早期的陸地植物出現存中奧陶紀（約4.75億年前） 16
志留紀和泥盆紀時植物多樣性的增加 17
孢子囊的數目可以把最早的陸地植物和它們衍生的後代區分開來 18
植物大小的成長伴隨著維管系統的演化 19
一些最早的維管植物和現在的石松類有親緣關係 21
木賊、真蕨以及種子植物是從4億年前泥盆紀早期的一類無葉植物中產生的 23
真蕨和木賊類演化於泥甕紀 25
隨著陸生植物的早期演化，其化學成分和細胞複雜性增加 25
大氣中CO2和O2含量取決於此合作用和碳掩埋的速率 26
陸生植物的演化在一定程度上造成了4.5 億年前大氣CO2含量開始下降 27
古生代中期大氣CO2含量的下降是大葉片演化的驅動力 29
1.4 種子植物 30
種子包含受精產生的遺傳物質，並被孢子體發育而來的組織所包覆 31
種子植物起源於泥盆紀，且在2.9 億～2.5 億年前的二疊紀蓬勃發展 32
泥盆紀孢子體世代開始在陸生植物的生活史中占主導地位 33
至今有5類種了植物生存在地球上 37
1.5 被子植物 37
被子植物出現在1.3 5億年前早白堊紀的化石中 37
被了植物起源於熱帶，隨後擴散到高緯度地區 38
無油樟是所有現存被子植物的姊妹類群 39
真雙子葉植物通過花粉孔的數目區別於其他有花植物 41
最早的被子植物花器官形態小，由許多部分組成 42
單子葉植物是一個單系類群 43
禾本科起源於6000萬年前，但在較晚期開始分化 45
2基因組 49
2.1 核基因組：染色體 50
2.2 染色體DNA 51
著絲粒與端粒中存在特殊的DNA重複序列 51
核基因可以轉錄成幾種類型的RNA 53
植物的染色體組含有多種可移動的遺傳因子 55
2.3 核基因的涮節 58
調控序列及轉錄因子控制基因轉錄發生的位置及時間 59
資訊框2-1 由轉錄因子完成的聯合調控 62
基因的活性可以透過染色質DNA和蛋白質的化學變化來調控 65
染色質修飾可以透過細胞分裂遺傳 67
基因動能也在RNA層級受到調控 69
調節件小RNA控制mRNA的功能 70
小RNA能夠指導在特定DNA的序列上進行染色質修飾 73
2.4 基因組序列 74
擬南芥基因組是第一個被全部定序的植物基因組 74
分析基因組序列鑑定單一基因 74
定序結果顯示，擬南芥基因組具有與動物基斟組類似的複雜性，但其中有很大比例的植物特有基因 75
植物基因組的比較揭示出它們之間保守和分歧的特徵 77
大多數被了植物存演化歷程中都經歷過基因組加倍 78
透過重複和分化，基因能夠獲得新的功能 79
在親緣關係很近的植物物種中，基因排列的順序是保守的 82
2.5 基因組和生物技木 84
突變基因可以透過與已知分子標記的共分離結果定位在基因組中 84
由DNA插入引起突變的基㈥可以透過檢測插入序列來定位 85
基因可在DNA水平直接透過篩選突變體獲得，而不依賴表型 87
RNA干涉也是敲除基因功能的一種方法 88
多基因遺傳可透過繪製數量性狀基因座(QTL)圖譜進行分析 88
基因組定序促進了新技木的發展，使得大們可以同時觀測多個基因的活性 89
2.6 細胞質基因組 91
質體和粒線體由吞大其他細胞的細菌演化而來 91
細胞器基因不遵循孟德爾遺傳定律 92
質體和粒線體的基因組在演化過程中不斷被簡化 92
細胞器中的大多數多肽由核基因組編碼並定位於細胞器 93
質體DNA的複製與重組並不與細胞分裂緊密偶聯 94
質體和真細菌中基因表現具有相同的特徵 95
質體中含有兩種不同的RNA聚合酶 95
轉錄後加工對於調控質體基因的表現十分重要 97
細胞器轉錄物經過RNA編輯 98
翻譯後加工可維持多亞基複合體中核編碼與質體編碼的組成的正確比例 98
質體基因表現的發育調控也包括質體與細胞核之間的訊息傳遞路徑 98
3 細胞 103
3.1 細胞週期 105
細胞週期各階段的轉換由一套複雜的機制來調控 106
資訊框3-1 細胞核 108
植物細胞週期受發育與環境調控 112
許多分化中的細胞進行核內複製：沒有核分裂和細胞分裂的DNA複製 112
3.2 細胞分裂 116
細胞分裂中細胞組成隨細胞骨架遷移 117
訊息框3-2細胞骨架 117
早期階段帶發生在即將形...細胞壁的位置 118
複製後的姊妹染色單體在紡錘體微管牽引下分離 120
微管指引確定新細胞壁合成的成膜體形成 121
囊泡將原料從高爾基體運送到新形成的細胞壁 126
減數分裂是產生單倍體細胞和遺傳多樣性的特殊細胞分裂 128
3.3 細胞器 132
質體和粒線體的複製獨立於細胞分裂 134
質體和粒線體的生物合成與多種蛋白質的翻譯後轉入相關 136
內膜系統將蛋白質轉運到細胞表面和液泡中 139
細胞器存細胞內的運動依賴肌動蛋白微絲 145
3.4 初生細胞壁 146
細胞壁基質由果膠和半纖維素組成 148
纖維素是在細胞板形成後的細胞表面合成的 149
細胞壁的醣類組分相互作用形成堅韌而有彈性的結構 151
糖蛋白和酵素在細胞壁中具有重要功能 153
胞間連絲在細胞間形成通道 155
3.5 細胞膨大和細胞形態 158
質膜性質決定細胞組成並調控細胞與外在環境的相互作用 158
質子的跨膜運輸形成電位和質子勢來驅動其他運輸過程 159
水孔蛋白介導水分的跨膜運動 160
細胞膨大是中溶質湧大液泡所驅動的 162
液泡是儲存物質和隔離物質的場所 166
相互協調的離子轉運和水分運動驅動氣孔開啟 167
細胞膨大的方向由細胞皮層中的微管決定 170
細胞膨大時肌動蛋白絲引導新物質加入細胞表面 173
在根毛細胞和花粉管細胞中，細胞膨大位於細胞頂端 173
3.6 次生細胞壁和角質層 176
次生細胞壁的結構和成分隨著細胞類型的改變而改變 177
木質素是許多生細胞壁的主要組成成分 178
木質化是木質導管和管胞細胞的特徵 182
木材由維管組織次生生長形成 183
角質層形成植物地上部份的疏水屏障 187
4 新陳代謝 193
4.1 代謝路徑的調控 194
區室化提高了代謝多樣性的可能 194
代謝過程受酵素活性的協調與控制 196
4.2 碳的同化：光合作用 199
碳透過卡爾文循環被吸收 201
葉綠體類囊體上的光捕獲過程為碳的同化提供能量 202
葉綠素分子捕獲光能並將其轉移至反應中心 204
反應中心間的電子傳遞使NADP+被還原並建立了跨類囊體膜的質子梯度 205
倍息框4-1 光 206
質子梯度透過ATP合成酶複合體驅動ATP的合成 211
透過調控光捕捉過程使過量激發能的耗散達到… 214
碳的同化和能量供應受到卡爾文循環酶的協調 215
蔗糖的合成受光合作用以及植物非光合部份對碳需求的嚴格調控 218
澱粉的合成使得光合作用在蔗糖合成受限時也能維持在高 224
4.3 光呼吸作用 226
Rubisco可以用O2代替CO2作為底物 226
光呼吸機制在葉片碳和氮利用的影響 229
C4植物透過濃縮CO2來消除光呼吸作用 231
4.4 蔗糖的運輸 239
蔗糖經由韌皮部運送到植物非光合作用部位 239
韌皮部的裝載可能是質外體裝載或共質體裝載 239
蔗糖從韌皮部卸載的途徑取決於植物器官的種類 243
葉片提供的吸收物和植物其他地方的需求是一致的 245
4.5 非光合作用的能量與前驅物的合成 247
蔗糖和己糖磷酸之間的相互轉換靈敏地調節蔗糖代謝 247
糖解作用和戊糖磷酸氧化途徑產生還原力、ATP和生物合成途徑前驅物質 249
二羧酸循環和粒線體電子傳遞鏈是非光合作用細胞的ATP的主要來源 252
蔗糖在「代謝骨架」途徑中的分配是相當靈活的，與細胞的功能相關 261
4.6 碳的儲存 262
糖在液泡中的儲存 263
澱粉顆粒是由一些小家族澱粉合成酶和澱粉分支酶合成的半品狀結構 2…
澱粉降解的途徑取決於植物器官的類型 269
有些植物儲存可溶的果糖多聚體面非澱粉 270
儲存性脂肪由內質網中的脂肪酸合成 272
儲存脂類中脂肪酸的組成因物種而異 276
透過β氧化和糖異生作用將三酸甘油轉變為糖 281
蔗糖可能作為決定碳儲存程度的訊號 281
4.7 質體代謝 285
質體透過代謝物轉運蛋白與細胞質交換特定代謝物 286
脂肪酸透過質體中的酵素複合體合成 288
細胞中透過與「真核生物」途徑不同的「原核」途徑進行質體內膜脂質的合成 292
萜類化合物的合成存質體和胞質內途徑不同而產生不同的產物 295
葉綠素和亞鐵血紅素的前體四吡咯是在質體中合成的 301
4.8 氮同化 303
植物包含幾種類型的硝酸鹽轉運蛋白，受不同訊號的調節 304
硝酸鹽還原酶受不同程度的調節 306
胺基酸生物合成部分受到回饋調節 310
氮以胺基酸和特定儲存蛋白的形式被儲存 318
4.9 磷、硫和鐵的同化 321
磷的供給量是植物生長的一個主要限制因素 324
硫以硫酸鹽的形式被吸收，然後還原為硫化物同化到半胱氨酸中 326
鐵吸收需要特別的機制來提高其在土壤中的溶解性 328
4.10水分和礦物質的運輸 332
水從土壤中轉移到葉片，在此以蒸騰作用形式散失 332
水分從根到葉片是透過液壓的機制達到的 333
植物中礦物質營養物的運輸同時涉及木質部和韌皮部 335
5 發育 341
5.1 植物發育綜述 341
動物和植物中多細胞性是獨立演化的 344
團藻是一種簡單的系統，可以用來研究多細胞性的遺傳基礎 345
5.2 胚胎和種子的發育 347
在Fucus胚胎中頂端基部對稱軸建立的外源訊號 347
在Fucus的胚胎中細胞壁對細胞命運的決定有指向作用 349
高等植物的胚胎發育發生在種子內部 350
胚胎細胞的位置決定它們的命運 352
資訊框5-1 純係分析 352
生長素運輸蛋白的不斷極化參與介導胚胎中基極的形成 354
胚根與下胚軸中的徑向細胞模式由SCARECROW和SHOOT ROOT轉錄因子決定 355
胚胎中建立頂端-基部財稱軸以及徑向模式所需的信號分子同樣也用於根分生組織的定 358
莖頂端分生組織的建市是循序漸進的，而且不依賴根分生組織 359
胚乳發育與胚胎發育同步進行 361
產生胚乳的細胞分裂存受精之前一直受到抑制 361
在胚與胚乳發育成熟之後，種子往往進入休眠期 362
5.3 根的發育 3…
植物的根至少獨立演化了兩次 3…
根中的幾個區域含有處於連續分化階段的細胞 365
擬南芥的根細胞組成簡單 366
訊息框5-2 動、植物中的幹細胞 367
根中細胞的命運由它的位置決定 367
遺傳分析進一步確認了細胞位置決定細胞類型的推論 368
側根的發育需要生長素 369
5.4 莖的發育 371
莖頂端分生組織的細胞在徑向區域和同心層內的排列是有序的 372
分生組織新增的細胞數目始終弓形...器官的細胞數目相平衡 375
器官原基是以一種重複的模式從分生組織的側翼發生的 378
基因表現的改變早於原基也現 380
在葉片發育的過程中，複葉的發育與分生組織的表達有火聯 380
葉片的成型依賴於有序的細胞分裂以及之後的細胞擴張和分化 381
在發育早期，葉原基的不同區域獲得不同的命運 382
特定的基因調控葉片兩面的差異 384
側生生長需要葉片的背而和腹面之間的分界 386
葉片透過調控細胞分裂和細胞擴展來達到其最終的形狀和大小 387
葉片的生長伴隨有日益複雜、精細的維管系統的發育，這個過程受到生長素運輸的控制 389
細胞間的溝通以及定向的細胞分裂控制了葉片中特化細胞類型所處的位置 391
葉的衰老是一個活躍的過程：能夠在葉片的生命末期從葉片回收養分 393
分枝起源於側生分生組織，而側生分生組織的生長則受到頂端分生組織的影響 395
節間的生長是透過細胞分裂和細胞伸長來完成，而日．受到赤黴素的控制 397
一層分生組織細胞產生維管組織，並造成莖的次生加厚 399
5.5 從營養生長到生殖生長 400
被子植物的生殖結構是由花和花序分生組織所產生的 401
花分生組織的發育是由一個保守的調控基因來啟動的 402
LEAFY類的表達模式決定了花序的構造 402
花在外觀上差異很大，但其基本結構是由高度保守的基因來控制形成的 405
在花器官特徵的ABC模型中．每種類型的器官都由特定的同源異型基因的組合決定 407
在被子植物中，花器官特徵基因是保守的 411
花器官的不對稱生長產生兩側對稱的花 412
另外的一些調控基因控制花器官發育的晚期階段 413
5.6 從孢子體到配子體 414
雄配子體是花粉粒，它具有一個營養細胞、雄性配子和一層堅硬的細胞壁 415
周圍的孢子體組織可以輔助花粉的發育 417
雌配子體在胚珠中發育，為雙受精提供配子，從而形成合子和胚乳 419
雌配子體的發育是與胚珠中孢子體組織的發育協調一致的 420
花粉粒在柱頭上萌發，形成花粉管並將精細胞核向胚珠運送 421
花粉管的生長導向受到來自心皮組織的長距離訊號以及胚珠的短距離訊號的影響 421
植物的某些機制只允許攜帶特定基㈥的花粉管生長 422
自交不親和性可能是配子體或孢子體性質的．這一點取決於被辨識的花粉蛋白的來源 424
被了植物有雙重受精現象 424
來自雌、雄配子的基因在受精後的表現並不是等同的 426
有些植物未受精也可產生種子 428
6 環境訊號 433
6.1 種子萌發 434
6.2 光和光受體 436
在光照和黑暗條件下，植物的發育會透過兩種不同模式進行 436
偵測不同波長光的光受體 437
照射紅光能使無活性的光敏色素轉變為有活性的形式 438
不同形式的光敏色素發揮不同的功能 442
光敏色素在避陰反應中發揮作用 445
隱花色素是具有特定和重疊功能的藍光受體 446
向光素是參與向光性、氣孔張開和葉綠體遷移的藍光受體 449
一些光受體會響應紅光和藍光 451
生物化學和遺傳學的研究可以提供光敏色素訊號傳導路徑中組成的資訊 452
6.3 幼苗發育 455
乙烯由甲硫胺酸合成而來，其合成途徑受到一個基因家族控制 455
利用遺傳分析鑑定乙烯訊號傳導途徑中的組成 456
乙烯與受體的結合負調控乙烯響應 459
CTR1的失活可以使乙烯訊號鏈的下游組分被活化 460
乙烯與其他訊號途徑的相互作用 460
幼苗的光響應在暗下被抑制 461
COP1和COP9訊號傳導體透過將光形態建成必需的蛋白質脫穩定來發揮功能 462
油菜素類固醇對於暗下光形態建成的抑制以及植物發育中的其他重要功能是必需的 4…
6.4 開花 468
許多植物的生殖發育受光週期調控 470
在光週期控制開花的過程中，光敏色素和隱花色素作為光受體來行使功能 473
晝夜節律可以控制植物許多基因表現並影響光週期對開花的控制 473
植物的晝夜節律來自輸入的環境訊號、中央振盪器、輸出的節律性反應 477
葉片產生的物質會促進或抑制開花 480
在擬南芥和水稻中也存在類似的基因參與光週期對開花的控制 484
在許多植物中，春化是中頂端感受進而控制開花時間的 489
控制植物開花的遺傳變異對於植物適應不同環境或許是很重要的 491
擬南芥的春化反應包括了FLC基因的組蛋白修飾，FLC基因也受到了自主開花路徑的調控 492
擬南芥中的光週期和春化途徑共同調控一小組開花整合基因的轉錄 495
6.5 根和莖的生長 496
植物生長受重力刺激的影響 496
平衡石是莖、下胚軸和根的重力感應的關鍵 497
根冠的柱細胞是正在生長的根感應重力的部位 497
內胚層細胞是生長中的莖和下胚軸的再力感應位點 498
生長素訊號傳導路徑和運輸途徑的相關突變會造成根的向重力性的缺陷 498
側根伸長的程度與土壤中的養分水準相關 499
7 環境脅迫 505
7.1 光脅迫 507
光系統Ⅱ對過量光照高度敏感 507
強光誘導的非光化學猝滅是一種防止光氧化的短期保護機制 507
維生素E類抗氧化劑也能在光脅迫下保護PSⅡ 511
光脅迫耐受的植物能快速修復光系統Ⅱ的光損傷 514
冬季常綠樹等植物具有對光脅迫的長期保護機制 514
弱光使植物的葉片構造、葉綠體結構和排列方向以及生命週期改變 517
紫外線輻射損傷DNA和蛋白質 521
抵禦UV光包括產生特殊的植物代謝物和形態變化 523
7.2 高溫 524
高溫誘導的熱激蛋白的保護 526
分子伴侶確保蛋白質在任何環境下都能正確摺疊 526
各個熱激蛋白家族存不同物種的高溫脅迫反應中起不同作用 527
熱激蛋白的合成受轉錄量調控 527
某些植物對高溫脅迫具有發育上的適應性 529
7.3 水分缺乏 530
乾旱、鹽鹼和低溫會導致水分缺乏 530
植物利用脫落酸作為訊號誘導植物對水分缺乏的回應 530
植物也利用ABA非依賴的訊號路徑來回應乾旱 534
脫落酸透過調控氣孔開放控制水分流失 535
乾旱誘導的蛋白質能夠合成和運輸滲透物質 535
離子通道和水通道蛋白在響應水分脅迫時受到調控 538
許多植物在乾旱脅迫下會採用專有的新陳代謝 538
耐受極端乾旱的植物具有改良的糖代謝 542
許多適應乾旱環境的植物具有特殊的形態 543
生活在乾旱環境的植物普遍具有存不缺水時快速的生命週期 548
7.4 鹽脅迫 548
鹽脅迫幹擾了水勢和離子分佈的穩態 549
鹽脅迫透過ABA依賴和ABA不依賴兩種途徑來傳遞訊號 549
適應鹽脅迫主要透過鹽的內部隔離來實現 550
對鹽脅迫的生理性適應包括保衛細胞功能的調節 553
適應鹽分脅迫的形態包括分泌鹽分的毛狀體和囊狀物 554
滲透壓能促進一些鹽生植物的生殖過程 557
7.5 冷脅迫 558
低溫足一種與水分缺失相似的環境脅迫 558
以低溫前處理進行馴化可使溫帶植物對冰凍傷害具有抗性 558
低溫會誘導冷調控因(COR)的表達 559
CBF1轉錄激活子的表達可濤導COR基因的表達並實現抗凍 559
低溫的訊號傳導引起細胞內鈣離子濃度增加 560
冷反應中的ABA依賴和ABA不依賴的訊號路徑 561
溫暖氣候中的植物對冷更為敏感 561
春化和冷馴化在小麥及其他穀類作物中是緊密相連的過程 563
7.6 缺氧脅迫 563
水澇是造成植物缺氧或無氧脅迫的一種原因 5…
缺氧訊號是由可誘導ROS瞬時產生的Rop介導的訊號傳導路徑來傳遞的 5…
無氧條件誘導初級代謝轉變 5…
在洪澇耐受植物中通氣組織有利於長距離的氧氣運輸 567
淹水與其他能提高植物存活力的適應性發育過程有火 569
在缺氧條件下植物合成氧結合蛋白 573
7.7 氧化脅迫 573
酒性氧在正常代謝中產生，但也在多種環境脅迫條件下累積 573
抗壞血酸代謝在清除活性氧中扮演核心角色 574
過氧化氫是氧化壓力的訊號 575
抗壞血酸代謝是氧化壓力反應的核心 576
8 與其他生物的相互作用 581
8.1 微生物病原 584
大多數病原可以歸類為活體營養或死體營養 584
病原經由多種不同途徑進入植物 584
病原傳染會導致一連串的病症 589
許多病原產生影響它們與宿主植物間相互關係的效應分子 591
農桿菌將其DNA (T-DNA)轉入植物細胞以調節植物生長並為己所用，這種轉化系統已在生物技木中得到應用 595
植物可辨識一些病原效應分子並活化防禦機制 600
一些細菌avr基因產物可在植物細胞中發揮作用 601
真菌和卵菌效應分子的功能知之甚少 603
8.2 害蟲和寄生蟲 605
寄生線蟲與寄生植物形成親密關係 605
昆蟲透過直接取食或輔助傳染病原造成農作物大量損失 607
有些植物是植物的病原 608
8.3 病毒和類病毒 609
病毒和類病毒是一類多樣化的複雜寄生物 609
不同類型的植物病毒有不同的結構和複製機制 611
8.4 防禦 615
基礎防禦機制是由病原相關分子模式(PAMP)活化的 616
參與防禦的R蛋白和許多其他植物蛋白富含亮氨酸重複序列 621
R基因編碼參與辨識和訊號傳導的蛋白質家族 622
大部分R蛋白不會直接辨識病原效應分子 623
R基因的多態性在自然族群中限制了病害 625
R基因在最早期的作物育種中受到選擇 627
植物對毒素不敏感在抵抗死體營養型病原中扮演重要角色 628
植物合成抗生素物質以防禦微生物和食草動物 629
抗病性通常與植物細胞的局部化死亡有關 636
在系統抗性中，導致細胞死亡的生物攻擊可以使植物「免疫」 637
傷害和昆蟲取食誘導複雜的植物防禦機制 …1
嚼食類昆蟲引發植物產生吸引其他昆蟲的揮發性物質 …4
RNA沉默在植物性抗性病毒中的重要角色 …5
8.5 合作 …8
許多植物物種透過動物傳粉 …8
共生固氮作用是植物和細菌間的特化的相互作用 …9
菌根真菌與植物的根形成緊密的共生關係 660
9 馴化和農業 665
9.1 馴化 665
大糞選擇參與的作物馴化 666
五個不同位點等位基因的變化足以說明玉米及其野生祖先玉蜀黍之間的差異 669
玉蜀黍分枝基因表現的改變在玉米馴化過程中扮演重要角色 670
玉蜀黍的穎片結構基因調控穎片的大小與硬度 671
栽培小麥是多倍體 672
花椰菜是由分生組織決定基因的突變所產生的 673
果實增大出現在番茄的早期馴化小 675
9.2 科學植物育種 676
作物改良的科學方法使許多作物的遺傳結構發生了實質的改變 676
小黑麥是一個「合成」的馴化作物 678
抗病是產量的重要決定網子，可透過植物育種和作物管理來實現 679
影響果實顏色、成熟和脫落的突變基因已被運用於番茄育種工程 680
在存綠色革命中，小麥和水稻矮化突變體的應用是作物產量提升的主要原因 681
…優勢也導致作物產量大幅提高 683
細胞質雄性不孕使得F1代雜交育種更方便 685
9.3 生物技術 686
農桿菌介導的基因轉殖方法廣泛應用於植物基因轉殖工作 687
基因槍法（粒子轟擊）介導的基因轉殖是產生轉綦因植株的另一個方法 688
基因改造抗除草劑作物有利於控制雜草 688
轉入編碼蘇雲金芽孢桿菌(Bt)晶體蛋白基因的作物產生了抗蟲性並能提高了產量 689
許多農藝性狀都可以透過基因轉殖方法改良 690
「綠色未來」：大類與植物之間的永續發展 692
