被子植物生殖生物學(xué)

內(nèi)容概要

《被子植物生殖生物學(xué)》主要介紹被子植物有性生殖過(guò)程和調(diào)控機(jī)制的研究?jī)?nèi)容。被子植物的有性生殖是由許多環(huán)節(jié)組成的復(fù)雜過(guò)程，其中的每一環(huán)節(jié)都有其獨(dú)特的調(diào)控機(jī)制?，F(xiàn)在對(duì)這些環(huán)節(jié)的發(fā)生過(guò)程已有一定認(rèn)識(shí)，由于植物有性生殖發(fā)生在子房?jī)?nèi)的胚珠中，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)控機(jī)制還不清楚。在過(guò)去形態(tài)結(jié)構(gòu)工作的基礎(chǔ)上，采用生物技術(shù)和分子生物學(xué)方法研究植物有性生殖的調(diào)控機(jī)制已顯示出初步的效果，植物有性生殖研究將由過(guò)去的揭示生殖過(guò)程進(jìn)入到揭示調(diào)控生殖機(jī)制的新階段。利用植物生殖細(xì)胞特征探索改良作物的研究也獲得了一些新進(jìn)展，顯示出其特有的應(yīng)用潛力。
《被子植物生殖生物學(xué)》可供綜合性高等院校、農(nóng)林院校及科研機(jī)構(gòu)有關(guān)植物學(xué)專業(yè)的研究人員和教師、研究生和本科生參考。

書(shū)籍目錄

前言
第一章  花藥絨氈層的發(fā)育
  第一節(jié)  絨氈層的發(fā)育和類型
  第二節(jié)  絨氈層的功能
  第三節(jié)  絨氈層的細(xì)胞程序性死亡
  第四節(jié)  操作絨氈層細(xì)胞人工創(chuàng)造雄性不育系
  結(jié)論和展望
第二章  花粉發(fā)育
  第一節(jié)  花粉表面物質(zhì)
    一、花粉表面物質(zhì)
    二、花粉表面色素類結(jié)合物
    三、花粉類黃酮的生物合成途徑
    四、花粉鞘的生物學(xué)功能
  第二節(jié)  花粉壁
    一、花粉外壁的發(fā)生
    二、花粉外壁結(jié)構(gòu)及生物合成
    三、孢粉素的化學(xué)性質(zhì)
    四、花粉內(nèi)壁
  第三節(jié)  花粉和花粉管營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞
    一、質(zhì)膜
    二、細(xì)胞核
    三、細(xì)胞器
  結(jié)論和展望
第三章  生殖細(xì)胞與精細(xì)胞
  第一節(jié)  小孢子
  第二節(jié)  生殖細(xì)胞
    一、生殖細(xì)胞發(fā)生
    二、生殖細(xì)胞分化
    三、生殖細(xì)胞分裂
    四、生殖細(xì)胞特異基因的研究
  第三節(jié)  精細(xì)胞
    一、精細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征
    二、精細(xì)胞的融合性
    三、精細(xì)胞二型形
  第四節(jié)  雄性生殖單位
  第五節(jié)  精細(xì)胞的分子生物學(xué)研究
    一、精細(xì)胞抗體研究
    二、精細(xì)胞泛素蛋白研究
    三、精細(xì)胞特異基因研究
  結(jié)論和展望
第四章  植物生殖細(xì)胞的細(xì)胞骨架研究
  第一節(jié)  大、小孢子發(fā)生中的細(xì)胞骨架研究
    一、大孢子發(fā)生中的細(xì)胞骨架研究
    二、小孢子發(fā)生中的細(xì)胞骨架研究
  第二節(jié)  花粉及雄性生殖細(xì)胞中的細(xì)胞骨架研究
    一、微絲骨架
    二、微管
  第三節(jié)  胚囊細(xì)胞骨架研究
    一、胚囊發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞骨架研究
    二、受精前后胚囊細(xì)胞骨架研究
  結(jié)論和展望
第五章  胚囊細(xì)胞的研究
  第一節(jié)  卵細(xì)胞的發(fā)育研究
    一、卵細(xì)胞發(fā)育時(shí)期的劃分
    二、卵細(xì)胞特征
    三、卵細(xì)胞的分子生物學(xué)研究
  第二節(jié)  助細(xì)胞的發(fā)育研究
    一、雌配子體的組成
    二、助細(xì)胞的發(fā)生和發(fā)育
    三、助細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
    四、助細(xì)胞的功能
    五、助細(xì)胞功能基因
  第三節(jié)  中央細(xì)胞的發(fā)育研究
    一、中央細(xì)胞的發(fā)生及發(fā)育
    二、中央細(xì)胞的功能
  結(jié)論和展望
第六章  雙受精
  第一節(jié)  花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)
    一、體內(nèi)花粉管生長(zhǎng)特征
    二、胞間基質(zhì)
    三、花柱引導(dǎo)組織基質(zhì)
    四、花粉管經(jīng)花柱基質(zhì)延伸的一個(gè)模型
  第二節(jié)  受精過(guò)程
    一、西伯利亞綿棗兒的雙受精
    二、禾本科植物的雙受精
    三、雙受精的其他類型
  第三節(jié)  合子激活
    一、合子激活的細(xì)胞生物學(xué)研究
    二、合子激活的分子生物學(xué)研究
  第四節(jié)  受精過(guò)程中的問(wèn)題
    一、配子細(xì)胞周期和受精
    二、助細(xì)胞的退化
    三、精細(xì)胞在助細(xì)胞中的遷移
    四、傾向受精
    五、影響受精的基因
    六、雄配子細(xì)胞質(zhì)傳遞
  結(jié)論和展望
第七章  胚胎發(fā)生
  第一節(jié)  胚胎發(fā)生特征
    一、合子
    二、原胚
    三、胚柄
    四、環(huán)境對(duì)胚發(fā)育的影響
    五、胚胎發(fā)生的類型
  第二節(jié)  胚發(fā)育特征
    一、雙子葉植物的胚
    二、單子葉植物的胚
    三、胚的特殊形成方式
  第三節(jié)  胚分化的調(diào)控研究
    一、胚的頂一基軸結(jié)構(gòu)
    二、胚的射線軸結(jié)構(gòu)
    三、胚器官分化
  第四節(jié)  胚發(fā)育中的激素調(diào)控
    一、生長(zhǎng)素(auxin)
    二、細(xì)胞分裂素(CK)
    三、脫落酸(ABA)
    四、赤霉素(GA)
  結(jié)論和展望
第八章  胚乳發(fā)育
  第一節(jié)  胚乳的起源
  第二節(jié)  禾谷類植物胚乳結(jié)構(gòu)
    一、胚周圍區(qū)域
    二、傳遞細(xì)胞
    三、糊粉層細(xì)胞
    四、淀粉胚乳細(xì)胞
  第三節(jié)  胚乳發(fā)育
  第四節(jié)  胚乳細(xì)胞化
  第五節(jié)  胚乳的細(xì)胞分化
    一、胚周圍區(qū)域的胚乳細(xì)胞分化
    二、胚乳傳遞細(xì)胞的分化
    三、糊粉層細(xì)胞的分化
    四、淀粉胚乳的分化
  結(jié)論和展望
第九章  離體受精
  第一節(jié)  精、卵細(xì)胞分離
    一、精細(xì)胞的分離
    二、卵細(xì)胞的分離
  第二節(jié)  精、卵細(xì)胞的融合
    一、精細(xì)胞與卵細(xì)胞的融合
    二、精細(xì)胞與中央細(xì)胞的融合
    三、精細(xì)胞與精細(xì)胞的融合
    四、注射精細(xì)胞
  第三節(jié)  合子培養(yǎng)
    一、離體合子培養(yǎng)
    二、離體雜種合子培養(yǎng)
    三、體內(nèi)合子培養(yǎng)
    四、顯微注射DNA到合子中
  第四節(jié)  離體胚乳培養(yǎng)
  第五節(jié)  受精機(jī)制探索
    一、離體受精的時(shí)間表
    二、精、卵細(xì)胞表面電荷研究
    三、合子細(xì)胞壁的再生
    四、受精卵細(xì)胞的結(jié)構(gòu)變化
  結(jié)論和展望
第十章  有性生殖過(guò)程中Ca2+的特征和功能
  第一節(jié)  生物體內(nèi)Ca2+的特征
  第二節(jié)  細(xì)胞中Ca2+的類型
  第三節(jié)  花藥發(fā)育中Ca2+的分布
  第四節(jié)  Ca2+對(duì)花粉萌發(fā)的影響
  第五節(jié)  Ca2+對(duì)花粉管伸長(zhǎng)的影響
    一、花粉管中Ca2+的分布
    二、花粉管中鈣振蕩和花粉管脈沖式生長(zhǎng)
    三、花粉管生長(zhǎng)過(guò)程中不同功能類型Ca2+的作用
    四、花粉管生長(zhǎng)過(guò)程中Ca2+的其他功能
  第六節(jié)  柱頭組織中Ca2+分布
  第七節(jié)  花柱組織中Ca2+分布
  第八節(jié)  子房體細(xì)胞組織中Ca2+分布
  第九節(jié)  大孢子發(fā)生中的Ca2+分布
  第十節(jié)  胚囊中Ca2+分布
    一、助細(xì)胞中Ca2+的分布
    二、卵細(xì)胞中Ca2+分布
    三、中央細(xì)胞中Ca2+分布
    四、受精中的Ca2+分布
    五、卵細(xì)胞激活中的Ca2+變化
  結(jié)論和展望
第十一章  有性生殖中的細(xì)胞程序性死亡
  第一節(jié)  大孢子發(fā)生中的細(xì)胞程序性死亡
  第二節(jié)  花藥發(fā)育中的細(xì)胞程序性死亡
  第三節(jié)  雌配子體發(fā)育中的細(xì)胞程序性死亡
  第四節(jié)  自交不親和植物花粉管的細(xì)胞程序性死亡
  第五節(jié)  胚柄的細(xì)胞程序性死亡
  第六節(jié)  糊粉層和胚乳的細(xì)胞程序性死亡
  第七節(jié)  生殖過(guò)程中細(xì)胞程序性死亡的分子生物學(xué)特征
    一、DNA的降解
    二、RNA的降解
    三、蛋白質(zhì)的降解
    四、細(xì)胞壁的降解
    五、生殖過(guò)程中細(xì)胞程序性死亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
  結(jié)論和展望
第十二章  利用性細(xì)胞進(jìn)行植物轉(zhuǎn)化
  第一節(jié)  利用小孢子培養(yǎng)物為載體的遺傳轉(zhuǎn)化
    一、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的小孢子培養(yǎng)物的轉(zhuǎn)化
    二、對(duì)小孢子胚的直接DNA轉(zhuǎn)移
    三、以花粉為載體的遺傳轉(zhuǎn)化
  第二節(jié)  以合子為載體的遺傳轉(zhuǎn)化
    結(jié)論和展望
主要參考文獻(xiàn)
彩圖

章節(jié)摘錄

　　第一章 花藥絨氈層的發(fā)育　　花藥是植物的雄性生殖器官。花藥發(fā)育成熟之后開(kāi)裂，其中的花粉通過(guò)風(fēng)或昆蟲(chóng)等媒介的傳播，轉(zhuǎn)移到植物柱頭上，開(kāi)始植物的受精過(guò)程。花藥發(fā)育的中心事件是花藥中的花粉發(fā)育，但花藥體細(xì)胞組織對(duì)花粉的發(fā)育也起關(guān)鍵的調(diào)控作用?；ㄋ庴w細(xì)胞，尤其是花藥壁細(xì)胞的分化非常復(fù)雜，通常由四層細(xì)胞構(gòu)成，由外向內(nèi)依次為表皮、藥室內(nèi)壁、中層和絨氈層。這四層細(xì)胞緊密相連，但其形態(tài)和功能都有很大差異，尤其是最內(nèi)層的絨氈層細(xì)胞，直接與花粉接觸，常常在花藥發(fā)育中途退化。絨氈層細(xì)胞具有腺細(xì)胞的特征，即細(xì)胞質(zhì)濃厚、細(xì)胞器較多和具有多倍性。絨氈層細(xì)胞內(nèi)含有大量的線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體和高爾基體等細(xì)胞器，表現(xiàn)出旺盛的代謝及合成活動(dòng)。在小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)期，絨氈層細(xì)胞核分裂但細(xì)胞質(zhì)不分裂，常形成兩個(gè)或多個(gè)核組成的合胞體，表現(xiàn)出非?；钴S的代謝活動(dòng)。絨氈層細(xì)胞在蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物等的合成上很活躍，而且合成過(guò)程具有階段特異性（張英濤等，1996）。絨氈層細(xì)胞還具有極性分泌的特征，細(xì)胞中的物質(zhì)以分泌小泡的形式定向地轉(zhuǎn)運(yùn)到藥室面，并分泌到藥室中，為小孢子發(fā)育提供所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。小孢子和絨氈層中的物質(zhì)進(jìn)行著活躍的代謝和交換，包括pH的變化、生長(zhǎng)素濃度的增加，以及碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)、核酸的移動(dòng)等。絨氈層細(xì)胞在花藥成熟之前退化是其發(fā)育特征，通常在形成二胞花粉之前退化，但在不同的植物中退化時(shí)間也不同。由于絨氈層所處的特殊位置，花粉形成過(guò)程中所需要的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分等都必須通過(guò)絨氈層運(yùn)輸，或經(jīng)過(guò)它的轉(zhuǎn)化，或由其本身細(xì)胞解體來(lái)供應(yīng)，所以絨氈層細(xì)胞的正常發(fā)育是花粉發(fā)育正常的基本保證，否則會(huì)導(dǎo)致花粉的敗育?！　〉谝还?jié)絨氈層的發(fā)育和類型　　花藥絨氈層細(xì)胞起源于花藥周緣層細(xì)胞。在單列孢原細(xì)胞呈柱狀排列的花藥類型中，孢原細(xì)胞平周分裂向內(nèi)產(chǎn)生了造孢細(xì)胞，向外產(chǎn)生了初生周緣層細(xì)胞。初生周緣層細(xì)胞再進(jìn)行一次平周分裂形成次生周緣層細(xì)胞。在不同的植物中，初生周緣層細(xì)胞分裂形成次生周緣層細(xì)胞后直接轉(zhuǎn)化為絨氈層細(xì)胞（雙子葉型），或由次生周緣層細(xì)胞分裂后的衍生細(xì)胞形成絨氈層（單子葉型）。周緣層細(xì)胞通過(guò)一次平周分裂產(chǎn)生的絨氈層細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)其連續(xù)地垂周分裂形成一圈同型的絨氈層細(xì)胞。因此，很多植物的花藥絨氈層細(xì)胞一般是一層同型的細(xì)胞層。這類絨氈層是同型單一起源。然而，在有些植物中，同一層的絨氈層細(xì)胞呈現(xiàn)出很大差異：藥隔部位的絨氈層細(xì)胞體積比藥壁部位的絨氈層細(xì)胞體積大，呈現(xiàn)出異型性。同一藥室中的絨氈層有兩種形態(tài)，二者的來(lái)源就是一個(gè)有趣的問(wèn)題。在枸杞花藥的發(fā)育早期，孢原細(xì)胞有多列細(xì)胞，呈弧形排列，從花藥的橫切面上看，孢原細(xì)胞呈馬蹄形輪廓?！　　?/pre>








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