Molecular Plant Abiotic Stress: Biology and Biotechnology

分子植物非生物胁迫：生物学和生物技术

作者： Aryadeep Roychoudhury, Durgesh Tripathi

出版：Wiley Press

索书号：Q946/M718r/2019/ Y

ISBN: 978-1-119-46369-6

藏书地点:武大外教中心

植物生长和生产力受到环境压力的不利影响。由于快速工业化和农业实践、干旱、寒冷压力、高温和紫外线B辐射造成的重金属污染正在世界许多地区造成农业危机，造成环境失衡。暴露于环境压力的植物会忍受形态，生理和生化变化以及解剖变化。这些变化有助于工厂应对压力条件并保护其系统免受干扰。植物在器官和组织水平上进化出了一系列解剖学变化。在响应环境胁迫时，已经观察到根，木质部和叶片解剖结构等的变化。响应各种胁迫的形态变化可能以节间生长减少，叶大小，叶表面积，分枝模式，芽和根生长等形式出现。解剖水平的改变主要是由于细胞伸长率降低，细胞分裂刺激受限以及细胞分化条件的变化，导致根，血管组织和叶子等植物器官的解剖特征不同。胁迫引起活性氧的产生，引起氧化应激，从而诱导生长迟缓，光合作用装置紊乱和植物组织超微结构的改变，质膜的渗透性，气孔行为等。在本章中，我们将重点介绍环境条件对植物形态和解剖学的影响。

考虑到农业用水供应有限及其对作物生产的负面影响，了解促进节水的机制是工程作物用水效率较高的新方法。植物对水分胁迫的早期反应是气孔闭合，由保护细胞调节。保护单元的调节包括具有特定信号传导机制的复杂网络。几种生化和分子机制已被确定为在各种非生物胁迫（包括干旱胁迫）下启动气孔闭合的信号线索。在许多工厂中，表征了两种主要的化学和水力信号通路。根系中脱落酸生物合成的增加及其转导以保护细胞已被证明是对干旱胁迫的反应。此外，气孔调节有助于叶片水分电位。在胁迫条件下，从根到叶的信号转导与基因表达、信使化合物、离子通道和离子转运蛋白的功能、渗透调节和保护细胞运动相关，从而导致气孔闭合。气孔闭合可减少水分流失并增加细胞间一氧化碳，一氧化碳升高增加保护细胞中的脱落酸积累，从而防止气孔打开。对分子和生物技术气孔调控的新见解将导致对耐旱机制的更好理解。

非生物胁迫，即盐度、干旱、低温和重金属，是作物产量的主要限制因素。在环境胁迫下，植物的发育取决于植物的适应潜力。这种适应性受到活性氧（ROS）和植物激素之间的稳态平衡（稳态）的影响。叶绿体和线粒体（光合生物的动力室）的氧化还原状态由能量生产和消耗之间的微妙平衡维持，并受到防止ROS产生增加的需要的影响。ROS主要是有氧代谢的有害副产物。它们在植物信号传导中起着重要作用，并影响生长，发育，特别是植物对生物和非生物环境刺激的反应等过程。ROS系列包括像O这样的自由基2 和OH和非根状物，如H2O2和1O2.在植物中，ROS的产生主要局限于叶绿体，线粒体和过氧化物酶体。内质网，细胞膜，细胞壁和细胞壁是ROS产生的一些次要部位。植物细胞氧化还原稳态是ROS的积累与抗氧化酶系统活性之间平衡的结果。植物已经进化出两种类型的清除工具：酶促抗氧化剂，如超氧化物歧化酶，过氧化氢酶，单脱氢抗坏血酸还原酶，脱氢抗坏血酸还原酶，谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶;和非酶抗氧化剂，即抗坏血酸，α生育酚，谷胱甘肽，脯氨酸，类黄酮和类胡萝卜素。为了实现这些反应，液泡以及细胞壁和质膜也起着重要作用。在本章中，我们描述了ROS的功能，它们的生产地点和ROS清除抗氧化防御系统。

植物是无柄生物，在其生命的每个发育阶段都会遇到各种压力。系统圈和根际遇到非生物胁迫，如冷、热、紫外线、淹没、伤人、温度、干旱、盐度、干旱、金属浓度高、内涝和养分缺乏胁迫。盐度，干旱和高金属水平胁迫对植物造成一些重叠效应，包括高活性氧水平，抗氧化系统活化和惰性溶质（如糖，多胺，次级代谢物和氨基酸）的积累。在氨基酸中，脯氨酸是最重要的，并且以其在盐度胁迫耐受性中的作用而闻名。这些无活性代谢物或惰性溶质被称为渗透液，因为它们在对抗由盐度和高金属水平应力引起的渗透应力方面具有重要作用。各种渗透质的合成和积累是寄主植物对抗各种应激源引起的渗透和氧化应激的最早响应之一。渗透液抵消了盐度和高金属水平应力施加的渗透压。各种研究表明，在非生物胁迫条件下，代谢物生物合成途径基因的表达受植物激素、钙信号传导和MAP激酶途径的调控。因此，渗透液的积累是各种胁迫信号通路的结果，这对于植物在非生物胁迫环境中的生存是必要的。它们增加的水平可以保护，最小化和拯救植物免受应激引起的氧化损伤，生长减少和光合作用效率的损失。在本章中，我们分析了不同的渗透液及其在提高不同植物极端环境中植物的盐度，氧化性和高金属水平胁迫耐受性中的作用。

Elicitors是无危害的化合物，能够诱导植物对各种非生物和生物胁迫的防御反应。为了实现长期保护并减少有害化合物的使用，大多数应力管理研究现在都依赖于化学启动过程。在胁迫事件发生之前外源性应用诱导剂导致转录因子的调节，以减少胁迫对植物发育和生长的影响。然而，需要进一步考虑对不同诱导剂的分子机制的研究，以改善非生物应激管理方法。本文综述了利用栉水母对植物对抗各种非生物胁迫的研究进展。从最近的见解中获得的新作物改良策略也在未来的前景中得到强调。

《分子植物非生物胁迫：生物学和生物技术》一书于2019年由Wiley Press出版，作者是Aryadeep Roychoudhury, Durgesh Tripathi。

《分子植物非生物胁迫：生物学和生物技术》一书中，研究人员介绍了分子植物非生物胁迫的基本概念，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括二十一个章节。《分子植物非生物胁迫：生物学和生物技术》一书从各个方面讲解了分子植物非生物胁迫的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究分子植物非生物胁迫的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。

《分子植物非生物胁迫：生物学和生物技术》一书作为分子植物非生物胁迫专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：

1、本书分为二十一个章节，既讲解了分子植物非生物胁迫的基础知识，还讲解了深入研究分子植物非生物胁迫的应用范围，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习研究分子植物非生物胁迫的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。

2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，读者能够从中了解到分子植物非生物胁迫相关的专业知识以及最新的前沿进展。

总的说来，《分子植物非生物胁迫：生物学和生物技术》一书为想要了解分子植物非生物胁迫的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为分子植物非生物胁迫领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

本书目录：

第 1 章

植物对环境压力的耐受性：将研究从实验室转化为土地

P. 苏普拉桑纳， S.B. 加格

第 2 章

植物对环境胁迫的形态学和解剖学修饰

钱达巴诺， 尼米沙·阿米斯特辛格.B

第 3 章

气孔调控作为耐旱机制

Shokoofeh Hajihashemi

第 4 章

非生物胁迫下氧化还原稳态的抗氧化机制

尼米沙·阿米斯特， 钱达·巴诺辛格.B

第5章

渗透压及其在植物非生物胁迫耐受性中的作用

Abhimanyu Jogawat

第6章

Elicitor介导的植物非生物胁迫的改善

尼兰詹·查克拉博蒂， 阿尼克·萨卡尔克里希嫩杜阿查里亚

第 7 章

硒在植物对抗非生物胁迫中的作用：物候和分子方面

阿迪亚·班纳吉， 阿里亚迪普·罗伊乔杜里

第 8 章

多胺通过调节抗氧化系统和与植物生长调节剂相互作用来改善氧化应激

普拉巴尔·达斯， 阿迪亚·班纳吉阿里亚迪普·罗伊乔杜里

第 9 章

脱落酸在非生物应激响应基因表达中的应用

莉莉安娜·索萨·孔塞桑·塔瓦雷斯， 萨维奥·皮尼奥·多斯·雷斯， 德维德·诺瓦斯·马克斯， 埃拉尔多·何塞·马杜雷拉·塔瓦雷斯， 索兰热·达库尼亚·费雷拉， 弗朗西尼尔森·梅雷莱斯·科埃略Cláudia Regina Batista de Souza

第 10 章

植物中的非生物胁迫管理：乙烯的作用

Anket Sharma， Vinod Kumar， Gagan Preet Singh Sidhu， Rakesh Kumar， Sukhmeen Kaur Kohli， Poonam Yadav， Dhriti Kapoor， Aditi Shreeya Bali， Babar Shahzad， Kanika Khanna， 桑迪普·库马尔， 阿什瓦尼·库马尔·图克拉尔雷努·巴德瓦杰

第 11 章

非生物胁迫期间植物激素信号通路之间的串扰

Abhimanyu Jogawat

第 12 章

植物分子伴侣：结构组织及其在非生物胁迫耐受性中的作用

罗尚·库马尔·辛格， 瓦尔沙·古普塔马诺吉·普拉萨德

第 13 章

氯化物（Cl−植物耐盐性的吸收、运输和调节

DB Shelke， GC Nikalje， TD Nikam， P Maheshwari， DL Punita， KRSS Rao， PB Kavi KishorP. 苏普拉桑纳

第 14 章

根内突变论者籼稻梨状孢子虫：盐度胁迫下改良作物的有前途的生物工具

Abhimanyu Jogawat， Deepa Bisht， Nidhi Verma， Meenakshi Dua阿图尔·库马尔·乔赫里

第 15 章

根内共生介导的寄主植物启动非生物胁迫耐受性

Abhimanyu Jogawat， Deepa Bisht阿图尔·库马尔·乔赫里

第 16 章

非生物胁迫下豆科植物与根瘤菌分子相互作用的启示

苏曼蒂·古普塔， 桑帕达斯

第 17 章

纳米粒子对植物氧化损伤及抗氧化防御系统的影响

萨维塔·夏尔马， 维韦克·K·辛格， 阿尼尔·库马尔沙拉达·马卢博特拉

第 18 章

作物植物非生物胁迫耐受性的标记辅助选择

赛卡特·甘泰特， 苏塔努·萨卡尔桑迪普·库马尔·维尔马

第 19 章

转基因：了解水稻非生物胁迫耐受性的关键

Supratim Basu， Lymperopoulos Panagiotis， Joseph Msanne罗埃尔·拉巴拉

第 20 章

下一代测序在阐明与多种非生物胁迫相关的microRNA中的作用中的影响

卡维塔·戈斯瓦米， 安妮塔·特里帕蒂， 布达亚什·高塔姆Neeti Sanan-Mishra

第 21 章

了解干旱与植物生物胁迫串扰过程中分子因子的相互作用

Arnab Purohit， Shreeparna Ganguly， Rituparna Kundu ChaudhuriDipankar Chakraborti

林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生