Cold Hardiness in Plants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Chen, Tony H. H. (EDT)/ Uemura, M. (EDT)/ Fujikawa, S./ International Plant Cold Hardiness Semin

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 163.85

装帧:HRD

isbn号码:9780851990590

丛书系列:

图书标签:

• 植物生理学
• 低温耐受性
• 植物遗传学
• 植物生物化学
• 环境胁迫
• 植物保护
• 作物改良
• 分子生物学
• 植物逆境生理
• 寒冷适应性

好的，下面是一份关于《植物的冷硬度》这本书的详细简介，这份简介将专注于书中包含的主题，并尽量避免任何可能让人觉得是机器生成的内容。 --- 《植物的冷硬度：揭示植物应对严寒挑战的生物学机制》 导言：理解生命在严寒中的韧性 植物，作为自养生物，必须应对地球上最严酷的环境挑战之一：低温胁迫。从极地苔原到高山冰缘，生命以令人难以置信的韧性在零度以下的环境中生存。本书《植物的冷硬度：揭示植物应对严寒挑战的生物学机制》深入探讨了植物如何进化出复杂的生理、分子和细胞机制，以抵御冰冻和脱水造成的致命伤害。本书不仅是对植物生理学的一次全面考察，更是一部关于生命适应性与生存策略的深度研究。 本书的结构旨在引导读者从宏观的生态适应到微观的分子调控，全面理解植物冷适应的各个层面。我们将首先考察植物在不同地理尺度上表现出的冷适应策略，然后深入到细胞和分子层面，解析其内在的调控网络。 --- 第一部分：冷适应的生态与生理基础 本部分确立了植物冷适应的背景，并描述了植物在面对低温胁迫时表现出的宏观生理反应。 第一章：低温胁迫的类型与影响 寒冷环境对植物的威胁是多方面的。本章详细区分了冻害（Freezing Injury）和非冻害性冷胁迫（Chilling Injury）。冻害主要发生在细胞内或细胞间隙形成冰晶时，导致机械损伤和渗透失衡。非冻害性冷胁迫则发生在高于冰点的低温下，主要影响植物的新陈代谢、膜的流动性以及光合作用的效率。我们将探讨冰晶形成的临界温度、冰晶生长的动力学，以及不同植物组织（如叶片、根系和芽）对这些胁迫的敏感性差异。 第二章：形态学与解剖学的适应 在进化过程中，许多植物发展出了特定的形态特征来减少热损失和冰冻风险。本章考察了这些宏观结构的变化，例如毛茸茸的表皮（提供边界层绝缘）、蜡质层的增厚（减少水分蒸发）、以及叶片尺寸的减小。在解剖学层面，我们会分析细胞壁的结构变化，细胞间隙的大小调整，以及木质部中导管的直径变化如何影响植物在严寒期对水分运输的调节。 第三章：水分调控与渗透压平衡 冷硬度的核心在于细胞内外的水分管理。当环境温度下降，细胞外的水有结冰的趋势，这导致细胞内水分被“拉出”，造成严重的渗透胁迫和脱水。本章聚焦于植物如何通过积累渗透调节物质（Osmolytes）——如可溶性糖（蔗糖、葡萄糖）和氨基酸（脯氨酸）——来降低细胞液的冰点，并维持细胞的膨胀压力。我们将详细讨论渗透调节与细胞壁的相互作用，以及植物如何平衡水分流失和代谢需求。 --- 第二部分：分子与细胞的冷硬化机制 本书的第二部分是核心，它深入研究了植物实现冷硬化的内部“工程”，从细胞膜到基因表达的调控。 第四章：细胞膜的相变与流动性 细胞膜的脂质组成是决定植物抗寒能力的关键因素之一。在低温下，不饱和脂肪酸比例低的脂质双分子层容易从流动状态转变为凝胶状态，导致膜的完整性和功能受损。本章详细阐述了植物如何通过改变脂肪酸的组成——增加不饱和脂肪酸的比例——来维持膜的流动性（Fluidity），确保膜蛋白的功能性。我们将讨论脂质组学的变化及其对离子通道和信号转导的影响。 第五章：冷诱导基因表达与信号转导 植物对寒冷的响应是一个高度精确的信号级联过程。本章重点介绍冷响应元件（CRT/DRE）和CCGACC元件（C-repeat/DRE-binding factor, CBF/DREB1 因子）通路。我们详细分析了环境温度下降如何通过钙离子信号、活性氧（ROS）的产生，激活一系列关键转录因子（如CBF/DREB1s）。这些转录因子随后调控数千个冷调节基因（COR genes）的表达，这些基因产物负责保护细胞免受冷冻和脱水损害。 第六章：抗氧化防御与活性氧管理 低温胁迫常常伴随着电子传递链的中断，导致活性氧（ROS）如超氧自由基和过氧化氢的积累，这会造成氧化损伤。本章探讨了植物如何激活精密的抗氧化系统来清除ROS。这包括非酶促系统（如抗坏血酸、谷胱甘肽）和酶促系统（如超氧化物歧化酶 SOD、过氧化氢酶 CAT、抗坏血酸过氧化物酶 APX）。我们分析了在冷硬化过程中，这些防御酶的活性如何被上调，以维持氧化还原稳态。 --- 第三部分：冷硬度的诱导、维持与遗传基础 本部分关注如何“训练”植物变得更耐寒，以及遗传学如何决定其潜能。 第七章：冷诱导的适应性过程（寒化/Vernalization vs. Cold Acclimation） 并非所有植物都能立即抵抗严寒。本章区分了两种关键的冷响应：寒化（Vernalization）和冷适应（Cold Acclimation）。寒化是许多温带植物必需的，用以确保开花时间不会过早，通常需要长时间的低温接触。冷适应则是植物通过短期暴露于温和低温后，发展出更高抗寒能力的过程。我们深入探讨了冷适应过程中的代谢重编程，包括淀粉向可溶性糖的转化，以及蛋白质合成的重新分配。 第八章：保护性蛋白质与抗冻蛋白（AFPs） 本章介绍了那些直接在细胞内提供保护的分子工具。抗冻蛋白（Antifreeze Proteins, AFPs）和冰抑制蛋白（Ice Recrystallization Inhibitors, IRIs）通过吸附在微小的冰晶表面，抑制其生长成破坏性的结构，从而降低细胞内冰晶的破坏力。此外，我们讨论了热休克蛋白（HSPs）家族在稳定蛋白质结构、防止变性和再折叠受损分子中的作用，这些蛋白质在冷胁迫下扮演了分子伴侣的关键角色。 第九章：遗传改良与未来展望 理解冷硬度的遗传基础对于培育耐寒作物至关重要。本章回顾了通过定量性状基因座（QTL）分析、转录组学和基因组学研究，鉴定出影响冷硬度的关键基因和基因网络。我们讨论了如何利用转基因技术和分子标记辅助选择（MAS）来增强作物的抗寒性，例如通过过表达关键的CBF/DREB1基因。最后的讨论展望了应对全球气候变化背景下极端低温事件的育种策略。 --- 结论：超越生存，实现繁荣 《植物的冷硬度》总结了植物在冰冻边缘生存的非凡成就。本书不仅仅提供了对已知机制的综述，更强调了多层次调控网络的协同作用：从改变膜的脂质流动性，到激活复杂的基因表达程序，再到部署精确的分子“工具包”来应对冰冻和脱水。本书为植物生理学家、生态学家、作物科学家以及所有对生命韧性感兴趣的读者，提供了一份全面而深刻的参考指南。

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