Cell Biology of Plant Nematode Parasitism pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Taylor, Christopher G. 编

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:

价格:$ 190.97

装帧:

isbn号码:9783540852131

丛书系列:

图书标签:

Plant Nematodes
Cell Biology
Parasitism
Plant-Nematode Interactions
Molecular Biology
Plant Pathology
Microscopy
Host-Parasite Interactions
Cellular Mechanisms
Plant Defense

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具体描述

Plant-parasitic nematodes are among the most destructive plant pathogens, causing enormous losses to agronomic crops worldwide. This book provides an up-to-date review of research related to two of the most important nematode pests, root-knot and cyst nematodes. Chapters cover early plant-nematode interactions, identification of nematode proteins important in the establishment of nematode feeding sites, and classification of biochemical and signaling pathways significant in the development of specialized feeding sites in the host. The cellular and subcellular structures essential for the parasitic interaction are examined by light and electron microscopy. Modern techniques of gene expression analyses and genomic sequencing are poised to provide an even greater wealth of information to researchers, enabling them to develop and examine natural and manmade mechanisms of resistance to this important plant pest.

植物寄生性线虫的细胞生物学引言线虫，特别是植物寄生性线虫，是全球农业生产中一系列严峻挑战的根源。它们通过侵染植物根系，汲取养分，从而严重阻碍作物生长，导致产量大幅下降，并常常伴随着病害的发生。然而，深入理解这些微小的寄生者与其宿主植物之间复杂的相互作用，特别是从细胞和分子层面揭示其寄生机制，是开发更有效、更可持续的防治策略的关键。本书《植物寄生性线虫的细胞生物学》将聚焦于这一迷人的科学领域，以前所未有的细节和广度，剖析线虫侵入植物组织、建立寄生性细胞以及操纵植物细胞生理学的过程。本书旨在为植物病理学、线虫学、细胞生物学以及相关领域的研究人员、学生和从业者提供一个全面、权威的参考，帮助他们深入理解这一重要农业问题的本质。第一部分：植物寄生性线虫的生物学概览在深入探讨细胞生物学之前，有必要先对植物寄生性线虫有一个全面的认识。本部分将涵盖线虫的分类、形态学、生命周期以及它们如何分类为不同的寄生类型，例如内寄生和外寄生。我们将重点介绍最具代表性的植物寄生性线虫种类，例如根结线虫（Meloidogyne spp.）、胞囊线虫（Globodera spp. 和 Heterodera spp.）以及剑线虫（Xiphinema spp.）等，并阐述它们各自独特的寄生策略。了解线虫的生物学基础，为后续理解其细胞行为奠定坚实的基础。线虫的分类与多样性：介绍线虫门（Nematoda）在生物界中的位置，以及植物寄生性线虫的主要类群。形态学特征：描述线虫的外部和内部结构，特别是与侵入、取食和感知相关的关键器官，如口器、食道、肠道、生殖系统等。生命周期与繁殖策略：详述不同类型植物寄生性线虫的典型生命周期，包括卵、幼虫（L1-L4）和成虫阶段，以及无性繁殖和有性繁殖的机制。寄生类型的划分：区分内寄生（endoparasitic）和外寄生（ectoparasitic）线虫，并解释它们与植物组织相互作用的根本区别。代表性物种介绍：深入介绍几种重要的农业线虫，包括它们的分布、宿主范围和造成的经济损失。第二部分：线虫的侵入机制与植物组织的响应线虫的生命周期始于寻找并侵入宿主植物。这一过程充满了精密的分子和细胞事件，涉及线虫分泌的多种酶以及植物自身的防御和感应机制。本部分将详细阐述线虫如何穿透植物的表皮和次表皮层，以及植物细胞如何识别线虫的存在并启动响应。表皮穿透：探讨线虫分泌的纤维素酶（cellulases）、果胶酶（pectinases）、蛋白酶（proteases）等降解酶的作用，以及这些酶如何帮助线虫溶解植物细胞壁和细胞间的连接。次表皮侵入：描述线虫通过机械运动和酶降解结合的方式，穿透植物根部的皮层细胞。植物的初始感应：探讨植物细胞如何通过感知线虫分泌的信号分子或线虫自身的结构特征，启动免疫响应。防御机制的激活：介绍植物细胞壁的加厚、活性氧（ROS）的产生、防御蛋白的合成以及信号传导通路（如SA、JA、ET通路）的激活等。线虫规避或抑制防御：分析线虫如何分泌效应蛋白（effector proteins）来抑制或逃避植物的免疫反应，从而成功地在植物体内建立感染。第三部分：寄生性细胞的形成与维持植物寄生性线虫最令人着迷的细胞生物学现象之一，便是它们能够诱导宿主植物细胞发生特异性的结构和生理学改变，形成所谓的“寄生性细胞”（feeding cells）。这些高度特化的细胞是线虫获取养分的主要来源，也是线虫成功寄生的关键。本部分将深入探讨寄生性细胞的类型、形成过程以及线虫如何精确控制它们的生长和功能。寄生性细胞的分类：详细介绍不同类型植物寄生性线虫诱导的寄生性细胞，包括：巨细胞（Giant cells）：由根结线虫诱导，细胞壁丢失，细胞质多，核仁增大，常包含多个核。营养细胞（Nutrient cells）/营养组织（Nutrient tissues）：由胞囊线虫诱导，形成包含多个细胞核的合胞体（syncytium）。导管细胞（Vascular transfer cells）：由剑线虫等内寄生线虫诱导，通常是从维管束（木质部或韧皮部）中诱导形成，具有特化的细胞壁结构以提高吸收效率。寄生性细胞的形成机制：细胞壁的改造：探讨线虫如何诱导细胞壁的降解、重塑，甚至完全消失，以及细胞膜的融合。细胞质的形成：详细描述合胞体形成过程中细胞质的融合以及细胞核的复制（endoreduplication），导致细胞内多核。细胞核的重塑：分析寄生性细胞中细胞核的增大、核仁的活跃以及染色质的结构变化，表明其高度的代谢活性。植物激素的调控：探讨线虫如何操纵植物内源激素（如生长素、细胞分裂素、赤霉素）的水平和信号通路，以促进寄生性细胞的形成和生长。线虫的作用蛋白（Effectors）：深入分析线虫分泌的关键作用蛋白，这些蛋白可以直接或间接参与调控植物细胞周期、基因表达、激素信号等，最终诱导寄生性细胞的形成。例如，三叶蛋白（three-domain proteins）、PHD结构域蛋白（PHD domain proteins）等。寄生性细胞的功能：描述寄生性细胞如何转变为高效的养分吸收和运输中心，为线虫提供充足的碳水化合物、氮源和水分。第四部分：线虫与寄生性细胞的养分交换寄生性细胞的最终目的是为线虫提供生存和繁殖所需的养分。这一过程涉及复杂的细胞间通讯和物质转运。本部分将揭示线虫与寄生性细胞之间精密的养分交换机制。取食行为：描述线虫通过口针（stylet）刺穿寄生性细胞并吸取细胞质。养分来源：分析线虫主要汲取的养分类型，包括光合作用产物（糖类）、氨基酸、脂类以及矿质元素。细胞质流动的调控：探讨线虫如何影响寄生性细胞内的细胞质流动，使其能够更有效地将养分输送到线虫可以吸取的区域。质体（plastids）的转化：介绍线虫如何影响寄生性细胞内叶绿体等质体的结构和功能，以适应养分供给的需求。线虫肠道的吸收与消化：描述线虫肠道细胞如何吸收、消化和转运从植物中获取的养分。线虫信号分子在养分转运中的作用：探讨线虫分泌的信号分子如何影响植物侧的养分转运蛋白（如糖转运蛋白）的表达和活性。第五部分：寄生性细胞的衰老与线虫的繁殖寄生性细胞并非永久存在，它们的衰老与线虫的生命周期紧密相关。本部分将探讨寄生性细胞的生命周期终结过程，以及线虫如何在这些细胞的帮助下完成繁殖，并为下一代线虫的生存奠定基础。寄生性细胞的衰老信号：探讨哪些因素可以触发寄生性细胞的衰老，例如养分供应的减少、线虫信号的改变等。细胞衰老的分子机制：介绍与寄生性细胞衰老相关的基因表达变化、信号通路激活以及细胞器功能失调。线虫的繁殖策略：描述线虫在寄生性细胞的支持下，如何进行生长、发育和繁殖，产下卵。卵的形成与萌发：介绍线虫卵的形成过程，以及在适宜条件下卵的孵化和幼虫的萌发。下一代线虫的侵染：探讨新孵化的幼虫如何离开寄生性细胞，并寻找新的宿主植物或新的寄生部位。对植物生态系统的影响：讨论寄生性细胞的衰老和死亡对周围植物组织的影响，以及线虫种群在生态系统中的作用。第六部分：研究植物寄生性线虫细胞生物学的现代技术理解植物寄生性线虫的细胞生物学离不开先进的研究技术。本部分将介绍当前常用的研究工具和方法，为进一步的科学探索提供指导。显微技术：荧光显微镜、共聚焦显微镜、电子显微镜（TEM, SEM）在观察线虫侵入、寄生性细胞形态及超微结构中的应用。分子生物学技术： PCR、qPCR、RNA-seq、ChIP-seq等用于研究基因表达、蛋白互作和调控机制。蛋白质组学技术：鉴定线虫分泌的效应蛋白以及寄生性细胞中表达的关键蛋白。基因编辑技术（CRISPR-Cas9）：用于研究线虫或植物基因的功能，揭示其在寄生过程中的作用。生物化学分析：测定酶活性、激素水平、代谢物含量等。生物信息学分析：分析大规模测序数据，构建生物通路，预测基因功能。结论与展望本书的最后一章将总结植物寄生性线虫细胞生物学领域的重要发现，并展望未来的研究方向。我们强调对这些复杂相互作用的深入理解，不仅有助于揭示生命科学的基本原理，更能为开发可持续的农业生产方式提供创新的解决方案，例如开发更具靶向性的抗线虫化合物、培育抗性品种或设计创新的生物防治方法。通过持续的科学探索，我们有信心能够更好地控制这些经济作物的主要威胁。参考文献本书将包含所有引用文献的详细列表，供读者进一步查阅。索引本书将附带详细的索引，方便读者查找书中的关键术语和概念。（本书内容为虚构，仅为满足用户需求而生成，不代表任何真实存在的书籍内容。内容细节的设定旨在模拟一本学术著作的风格和结构。）