具体描述
好的，这是一本名为《植物生长调控的分子机制》的图书简介，内容详尽，不涉及您提到的“Hormonal Control of Cell Cycle”： --- 植物生长调控的分子机制：从信号感知到形态建成 本书导读： 在自然界中，植物的生长发育是一个精密而复杂的系统工程，它要求植物能够实时感知环境变化，并以高度协调的方式调整其生命周期、形态和生理功能。这些调控过程并非孤立存在，而是通过复杂的信号网络进行整合，最终决定了植物的生长速度、器官发育模式以及对非生物胁迫（如干旱、盐碱和极端温度）的适应能力。 《植物生长调控的分子机制》旨在深入剖析驱动这一复杂过程的底层生物学原理、关键信号通路以及调控元件。本书汇集了当代植物生物学、分子生物学和基因组学的前沿研究成果，系统梳理了植物生长调控涉及的核心调控因子及其相互作用网络，为读者提供一个全面、深入且结构清晰的认知框架。 --- 第一部分：环境信号感知与转导网络 植物生长调控的起点是对外部环境的精确感知。本部分详细阐述了植物如何“阅读”光照、温度、水分和营养状况等关键环境因子，并将其转化为细胞内部的生化信号。 第一章：光信号转导与光敏素系统 光照不仅是植物光合作用的能量来源，更是形态建成的核心触发器。本章重点解析了光敏素（Phytochromes, Pfr/Pr 转换）和隐花素（Cryptochromes）等光感受器如何介导红光、远红光和蓝光的信号感知。详细讨论了光信号如何通过下游蛋白激酶（如PIFs家族）的磷酸化和降解，调控休眠解除、茎伸长抑制（去黄化）和开花时间。特别关注光信号在调控生长素极性运输中的即时影响。 第二章：温度信号调控通路 温度是影响植物生长速率和生命周期进程的关键非生物因子。本书深入探讨了低温和高温如何被植物的感温受体识别，特别是涉及STRESS-INDUCIBLE/COLD-REGULATED (SICP/COR) 基因家族的低温适应机制。分析了低温如何通过调控组蛋白修饰和DNA甲基化来重编程基因表达，以维持细胞膜流动性和积累抗冻蛋白。高温胁迫下的热激蛋白（HSPs）的表达调控及其在保护关键酶活性方面的作用也被详尽阐述。 第三章：水分与渗透胁迫响应 水分有效性的变化直接影响细胞膨压和生长速率。本章聚焦于干旱和高盐胁迫下的信号传递。详细介绍了水势感受器（如MScL家族）的假定功能，以及钙离子信号（Ca²⁺ 震荡）在介导ABA（脱落酸）信号通路中的核心地位。重点剖析了转录因子ABF/AREB家族如何作为关键节点，上调抗逆基因的表达，从而实现气孔关闭和渗透调节物质的积累。 --- 第二部分：核心生长素与形态建成调控 植物的宏观形态，如根系构型、茎的节间长度和器官的空间排布，主要由激素系统驱动，其中生长素（Auxin）起着中心枢纽的作用。本部分将重点关注生长素的生物合成、运输机制及其在器官发生中的调控网络。 第四章：生长素的生物合成、极性运输与信号转导 本章全面梳理了生长素合成（色氨酸依赖途径）与降解的代谢流。重点阐述了PIN蛋白家族介导的生长素极性运输（Polar Auxin Transport, PAT）的分子机制，以及该机制如何构建和维持植物组织中的生长素梯度。在信号转导方面，详细分析了TIR1/AFB（受体）与AUX/IAA（抑制剂）的泛素化降解途径，揭示了生长素如何解除对生长响应基因的抑制。 第五章：生长素在根系发育中的作用机制 根系的架构是植物获取水分和养分的基础。本书详细论述了生长素浓度梯度如何决定根尖的干细胞维持与分化。分析了生长素如何通过调控WOX和SCR/SHR基因的表达，精细控制根冠的形成、侧根的发生位置与角度，以及根毛的分化。 第六章：茎的极性建立与维管系统发育 茎的生长与分化涉及复杂的组织模式。本章阐述了生长素如何通过PAT系统，指导芽原基的形成，并决定侧枝的出现位置（侧芽优势）。深入探讨了生长素在木质部和韧皮部细胞分化过程中的角色，特别是其与木质素合成路径的分子耦合。 --- 第三部分：协同调控与适应性生长 生长素并非孤军奋战。植物的生长状态是由多种激素协同作用的结果，这种协同调控赋予了植物强大的环境适应能力。 第七章：赤霉素与细胞伸长生长 赤霉素（Gibberellins, GAs）是促进茎伸长和打破休眠的关键激素。本章聚焦于GA信号转导的核心——DELLA蛋白。详细解释了GA如何通过诱导DELLA蛋白的降解，解除对生长促进型转录因子（如GID1/GASA）的抑制，从而驱动细胞壁的重塑和伸长生长。 第八章：细胞分裂素与组织器官的平衡 细胞分裂素（Cytokinins, CKs）主要负责调控细胞的增殖和分化平衡。本章分析了CKs信号通路中AHK（受体）/AHP（信号传递者）/ARR（应答因子）的三组分系统。重点讨论了CKs与生长素在维持茎顶分生组织（SAM）干细胞池中的拮抗关系，以及它们如何共同决定器官的相对大小。 第九章：油菜素甾醇与胁迫环境下的生长调节 油菜素甾醇（Brassinosteroids, BRs）是一类类固醇激素，对细胞扩张和光信号整合至关重要。本章描述了BRs信号通路中BRI1受体的激活机制，以及其与光敏素信号的分子互作。同时，深入探讨了在非生物胁迫下，BRs信号如何被抑制，以限制过度生长，转而投入防御和修复机制。 --- 第四部分：基因组学视角下的调控元件 现代基因组学技术极大地丰富了我们对生长调控网络的理解。本部分侧重于调控元件的识别、功能验证及其在整个网络中的定位。 第十章：转录因子家族的功能解析 本书详细介绍了在生长调控中发挥关键作用的几大转录因子家族，包括：AP2/ERF（胁迫响应）、MYB（代谢与次生壁合成）、HD-ZIP III（顶端组织极性建立）和ARF（生长素应答因子）。通过对这些家族成员在不同生理状态下的表达谱分析，勾勒出它们在调控网络中的层级结构。 第十一章：表观遗传学在生长调控中的调控 生长状态的记忆和长期塑性依赖于表观遗传修饰。本章探讨了DNA甲基化和组蛋白乙酰化/甲基化在调控关键生长基因（如FLC在开花时间中的作用）中的持久影响。分析了SWI/SNF染色质重塑复合物如何响应激素信号，快速改变基因的可及性。 第十二章：网络建模与系统生物学方法 最后，本章介绍了利用高通量测序数据（RNA-Seq, ATAC-Seq）和网络拓扑学方法来解析复杂的植物生长调控网络的最新进展。讨论了如何通过动态网络模型预测特定基因扰动对整体生长形态的连锁效应，为精准育种和功能性状改良提供理论基础。 --- 本书的特点： 本书结构严谨，图表丰富，不仅涵盖了经典激素作用的分子机制，更紧密结合了最新的光遗传学、基因编辑和系统生物学研究成果。它将为植物生理学、分子生物学、生物化学以及农业科学领域的本科生、研究生和科研人员提供一本不可或缺的参考书。通过对信号感知、转导、整合与最终形态建成的全面解析，读者将能够深刻理解植物生命活动是如何在分子层面被精确控制的。
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