Reactive Oxygen Species in Plant Signaling

Reactive Oxygen Species in Plant Signaling pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Puppo, Alain 编
出品人:
页数:245
译者:
出版时间:
价格:$ 236.17
装帧:
isbn号码:9783642003899
丛书系列:
图书标签:
  • 植物生理学
  • 活性氧
  • 信号转导
  • 氧化应激
  • 植物生物学
  • 分子生物学
  • 植物激素
  • 环境胁迫
  • 抗氧化系统
  • 植物免疫
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具体描述

Until recent years the production of reactive oxygen species (ROS) was generally considered to be a harmful process and a generator of oxidative stress. But more recently this concept has been re-evaluated and the term "oxidative signaling" was coined (Foyer and Noctor, 2005). This means that ROS generation is also an important component of the signaling network of plants. Results obtained during the last decade have highlighted that ROS are key regulators of plant metabolism, morphology and development which are also used by plants to respond to environmental challenges. The role of ROS as signals for gene expression has been established, and ROS also modulate the activity of key signaling compounds such as MAP kinases. The volume of research into the roles of ROS in plants is currently growing and the purpose of this book is to present recent advances in this field. The constitutive chapters are arranged around four main topics: - The generation of ROS and their network signaling, including the retrograde signaling from the chloroplast to the nucleus and the cross-talk with hormone signaling -The signaling role of ROS produced in some sub-cellular compartments -The role of ROS in plant growth, development, functioning and stress acclimation -Their role in biotic and abiotic interactions

植物信号传导中的反应性氧物种 导言 反应性氧物种(ROS)曾被广泛认为是细胞损伤的罪魁祸首,但在过去几十年里,植物科学领域的研究彻底改变了这一认知。如今,ROS已被公认为植物细胞中至关重要的信号分子,在调控植物生长、发育、环境胁迫响应以及免疫防御等一系列生理过程中发挥着不可或缺的作用。本书旨在深入探讨ROS在植物信号传导中的多重角色,揭示其生成机制、调控网络以及下游效应,从而为理解植物生命活动提供全新的视角。 第一章:反应性氧物种的产生与归宿 本章将详细阐述ROS在植物体内的主要产生途径,包括光合作用和呼吸作用中的电子传递链、细胞壁氧化酶、过氧化物酶体以及细胞质中的NADPH氧化酶(RBOHs)等。我们将深入探讨不同ROS(如超氧自由基、过氧化氢、单线态氧和羟自由基)的生成条件、化学性质以及在细胞内的扩散能力。同时,本章还将介绍植物自身拥有的多种抗氧化防御系统,例如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及非酶促抗氧化剂(如维生素C、维生素E、类胡萝卜素和多酚类化合物),阐明这些系统如何精细调控ROS稳态,维持细胞的正常功能。 第二章:ROS作为信号分子的多样性 ROS不再仅仅是细胞的“破坏者”,而是植物细胞间和细胞内交流的关键信使。本章将聚焦于ROS在植物信号传导中的“信号”属性。我们将探讨ROS如何感知环境变化(如光照强度、温度、干旱、盐胁迫、病原菌侵染等),并将其信号传递至细胞内部。特别是,我们将重点介绍ROS如何通过氧化修饰(如蛋白质的硫醇化、酪氨酸磷酸化、脂质过氧化等)来调控下游信号通路中的关键蛋白活性,从而引发一系列生理反应。此外,本章还将讨论ROS如何与其他信号分子(如激素、钙离子、一氧化氮等)协同作用,构建复杂的信号网络,实现对植物生命过程的精细调控。 第三章:ROS在植物生长发育中的作用 植物的整个生命周期都离不开ROS的参与。本章将具体阐述ROS在植物生长发育各个阶段的关键作用。我们将深入研究ROS在种子萌发、幼苗生长、根系发育、叶片形成、花芽分化和果实成熟等过程中的调控机制。例如,ROS在细胞伸长、细胞分化、程序性细胞死亡(PCD)以及形态建成等方面扮演着重要角色。我们将通过具体的实例,阐释ROS如何通过调控生长素、赤霉素、脱落酸等植物激素的信号通路,影响植物的正常生长发育。 第四章:ROS在环境胁迫响应中的作用 植物长期处于动态变化的环境中,ROS的产生与信号转导是其适应各种非生物和生物胁迫的关键。本章将聚焦于ROS在应对不同环境胁迫下的作用。我们将详细分析ROS在干旱、高温、低温、高盐、重金属污染等非生物胁迫下的产生与信号传导机制,以及植物如何利用ROS信号调控气孔关闭、抗氧化酶活性、渗透调节物质积累等对策。同时,本章还将深入探讨ROS在植物抗病免疫中的重要作用,包括ROS在识别病原菌信号、激活防御基因表达、诱导细胞死亡隔离病原体等方面的贡献。我们将重点介绍ROS与植物激素(如水杨酸、茉莉酸)以及植物免疫受体之间的相互作用。 第五章:ROS与植物的氧化还原稳态调控 维持细胞内氧化还原稳态是植物健康生存的基础。本章将深入探讨ROS与植物整体氧化还原稳态之间的复杂关系。我们将介绍植物如何构建和维持一个精密的氧化还原信号网络,其中ROS扮演着核心角色。我们将讨论ROS如何通过调控转录因子、酶活性以及细胞周期等关键过程,维持细胞的氧化还原平衡。此外,本章还将探讨细胞器之间(如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体)的ROS信号交流,以及ROS信号如何整合来自不同细胞器的信息,做出适应性反应。 第六章:ROS信号调控的分子机制 本章将聚焦于ROS信号调控的具体分子机制。我们将深入解析ROS如何识别其靶标分子,并对其进行化学修饰,从而改变靶标的功能。我们将详细介绍ROS对蛋白质、核酸和脂质等生物大分子的氧化修饰,以及这些修饰如何影响蛋白的构象、活性、稳定性以及与其他分子的相互作用。我们将重点关注ROS信号转导的关键节点,例如ROS感应蛋白(如氧化还原敏感转录因子、蛋白激酶等)以及ROS信号的上游和下游效应器。 第七章:研究ROS信号传导的新技术与挑战 随着科学技术的不断发展,研究ROS在植物中的作用已涌现出许多创新的技术手段。本章将介绍目前用于检测、追踪和调控ROS信号传导的主要技术,包括荧光探针、同位素标记、遗传工程改造以及高通量筛选等。同时,本章也将探讨当前ROS信号传导研究领域面临的挑战,例如ROS信号的时空特异性、ROS信号网络的复杂性以及如何准确区分ROS的信号功能与毒性作用等。 结论 本书通过系统地梳理ROS在植物信号传导中的生成、调控、作用以及分子机制,旨在为植物科学家、农学研究者以及相关领域的学生提供一个全面而深入的参考。理解ROS在植物生命活动中的关键作用,不仅能深化我们对植物生理学的认知,更能为培育具有更高产量、更强抗逆性和更佳品质的作物新品种提供理论基础和技术支撑,从而为应对全球粮食安全挑战做出贡献。

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读后感

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用户评价

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拿到这本书时,首先感受到的是其装帧的厚重感,这通常意味着内容的密度极高。我花了大约一周的时间来研读其中关于发育调控的部分,特别是对茎尖分生组织维持机制的探讨。作者巧妙地将形态发生学观察与分子遗传学证据结合起来,构建了一个多尺度的调控模型。书中详细分析了几个核心发育基因家族的进化保守性,并对比了不同物种间信号转导路径的细微差异,这为理解植物适应性进化提供了重要的理论基础。坦白说,其中有些涉及复杂蛋白质-蛋白质相互作用的讨论,我需要反复阅读并参照图谱才能完全消化,但这正说明了其内容的详实与专业性。相比于一些更侧重于应用的教科书,本书更像是对基础科学前沿的深度挖掘,它迫使读者跳出固有的思维框架,去思考信号是如何在空间和时间上实现精确部署的。如果你想在植物发育生物学领域做出原创性贡献,这本书提供的理论深度是不可或缺的基石。

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这本书的行文风格非常具有“老派”科学家的风范,语言精准,几乎没有多余的修饰,直击核心的科学问题。我最感兴趣的部分是关于逆境记忆和表观遗传调控的章节。作者对组蛋白修饰和DNA甲基化在环境压力解除后如何维持“记忆”状态进行了非常细致的阐述,甚至涉及到了长非编码RNA在这一过程中的潜在作用。这种对分子机制的微观剖析,让人对植物生命的韧性有了全新的认识。虽然,对于非专业读者来说,阅读起来可能需要较高的专业背景支持,因为书中充斥着大量的缩写和特定的生物学术语,但对于有志于从事植物生物化学研究的人来说,这恰恰是效率的体现。我发现书中的参考文献列表异常庞大且与时俱进,这保证了书中介绍的理论框架是建立在当前最前沿的、经得起时间检验的研究之上的。总而言之,这是一部值得收藏和反复查阅的工具书,它将复杂的生物学现象还原为可量化、可理解的分子事件。

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我购买这本书的初衷是想了解一些关于植物抗逆性的最新进展,尤其是那些涉及到细胞内钙离子信号的精确调控。翻阅后发现,书中关于膜电位变化与离子通道激活之间关系的章节写得极为精辟。作者没有停留在描述现象层面,而是深入挖掘了各个信号节点上的激酶和磷酸酶如何协同作用,实现信号的放大和特异性传递。有一处关于电压门控钾离子通道在ABA诱导的气孔关闭中的作用机制的论述,结合了电生理学数据和基因敲除实验的结果,逻辑链条严密得令人叹服。相比于市面上许多只做表面描述的科普读物,这本书的学术严谨性达到了极高的水准,几乎每一个论点都有坚实的实验证据作为支撑。我尤其欣赏作者在讨论“信号网络”时的视角,它不仅仅是将各个通路简单地罗列起来,而是强调了它们之间瞬态的、相互交织的影响,这对于理解植物如何在高压环境下做出最优决策至关重要。对于研究生而言,这本书无疑是一份极佳的进阶读物,它提供的不只是“是什么”,更是“为什么”的深刻洞察。

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这本书的封面设计相当引人注目,那种深邃的蓝色调配上分子结构的抽象线条,立刻就给人一种专业且前沿的科研气息。我是在寻找关于植物激素信号传导机制的深入研究资料时偶然翻到它的,尽管书名本身略显晦涩,但目录的编排却展现出极高的逻辑性。开篇部分对植物生长发育过程中关键转录因子的调控网络进行了详尽的梳理,特别是对光周期响应元件的跨膜信号转导过程,作者引用了大量的最新实验数据和模型预测,令人印象深刻。阅读过程中,我发现作者在阐述复杂的生物化学通路时,使用了非常清晰的比喻和图示,即便是初次接触该领域的读者也能快速抓住核心概念。特别值得称赞的是,书中对不同环境胁迫下,植物内部信号分子网络如何进行动态平衡的分析,其深度和广度都远超我之前接触的任何一本综述性教材。那种层层递进的论述方式,仿佛引导着读者亲手搭建起一个精密的分子机器。我可以预见到,这本书将成为植物生理学和分子生物学交叉领域研究人员案头必备的参考书目,因为它不仅总结了现有知识,更重要的是,它指出了未来研究可能突破的方向。整体而言,从排版到内容深度,这本书都体现出极高的学术水准。

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我是一名侧重于植物系统生物学的研究人员,通常关注的是大规模的数据整合与网络分析。这本书在将离散的分子事件融入到整体网络模型构建方面的尝试,让我眼前一亮。书中有一个专门的章节讨论了如何利用图论方法来分析信号转导的拓扑结构,并探讨了网络核心节点的鲁棒性问题。这部分内容不仅具有极高的理论价值,还对我们如何设计更有效的基因编辑策略提供了新的思路。作者在介绍这些高级分析方法时,并非照搬软件操作手册,而是深入解释了背后的生物学意义和数学原理,显示出跨学科的深厚功底。此外,书中对不同信号通路之间“串扰”现象的讨论也极其到位,揭示了植物决策过程中的复杂权衡。这本书的价值在于它提供了一种“系统性”的思考框架,超越了传统的“一个基因对应一个功能”的线性思维,对于希望将数据转化为深度理解的研究生和学者来说,这本书提供的视角是革命性的。

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