植物发育生物学是研究植物个体发育规律及其调控机理的学科。
维管植物个体发育从受精开始,通过
细胞增大、分裂、分化和凋亡;经过胚胎发生,器官形成,开花及授粉受精等,形成一个非常复杂而有序的过程。
这一个体发育过程既受控于植物个体的
基因型,也是其内在遗传机制同环境条件相互作用的结果。对这一发育过程中的基因表达模式及其调控机理的研究,尤其是从分子、细胞、器官到整体不同层次上开展研究工作,已成为此领域研究的重要发展趋势。科学家预期,当
基因组破译完成之后,生命科学的下一个重点将是研究如何由一个单
细胞(
受精卵)发育为复杂的多细胞个体,从而把发育生物学列为生命科学几大前沿学科之一
本书侧重于
被子植物门个体发育及其调控机制的内容。选择这一内容是因为全球现有植物种类中约有一半是被子植物,它们是
植物界中最进化和最繁茂的类群,与人类的生存息息相关,对它们的研究也反映着植物发育生物学的研究热点,在相关的研究领域也取得了许多引人瞩目的进展,如小RNA和微小RNA对植物各个阶段发育的作用、花器官发育的“ABCDE”基因控制模式,以及最近所发现的“FT”蛋白即是研究者苦苦寻觅了近80年的“开花素”新角色等研究成果。
本书共分成8章,希望在内容和结构上能反映出一个比较完整的体系。在第1章的绪论中,概要地介绍
被子植物门发育过程及有关植物发育生物学的重要概念和学术理论,读者从中可获得对植物发育生物学一般性的了解。第2章介绍被子植物胚胎发生和种子的形成,包括体细胞胚胎发生内容,写入这一内容是因为体细胞胚胎发生重现了合子胚形态发生的过程,是植物细胞表达全能性再生植株的最常见的一种方式;同时,体细胞胚胎发生在经济作物无性快速繁殖等方面已发挥着重要的作用,也是基因转化、基因功能和
生物反应器等研究的理想体系。从第3章开始介绍胚胎发生后植物发育的基本内容,包括苗端分生组织及其侧生器官的发育(第3章)、根(包括侧根、根毛)的发育及其调控(第4章)、
被子植物门的性别决定(第5章)、
配子发生和
配子体的发育(第6章)、花的发育及其调控(第7章)和果实的发育及其调控(第8章)。