基因編輯領域經典書（種子的生命歷程莫蓓莘譯）

2023-04-16 04:26:23

seed

種子

《Seeds--Physiology of Development, Germination and Dormancy 》一直以來被譽為該領域的「聖經」，在北美地區非常受歡迎，從事種子生物學研究的學生和研究者們幾乎人手一冊。

《Seeds》的第三版由種子生物學領域4位泰鬥級的科學家共同編寫，其中J. Derek Bewley院士是國際種子科學學會前主席，在該領域享有很高的聲譽，其餘3位作者也是該領域卓有成就的先驅。第三版延續了前兩版的寫作風格：語言流暢，表達準確、邏輯清晰。在內容上也進行了更新和補充，在第二版介紹種子發育和萌發過程的基礎上，增添了種子休眠生理、生態生理、生理乾燥耐受以及種子壽命等方面的內容，對該領域已取得的研究結果進行了綜合的分析，並且將最近15年該領域的研究成果融入了該書的各個章節，對未來的研究方向也提供了清晰的思路。

2013年該書第三版發行之際，主編Bewley院士的學生，深圳大學的莫蓓莘教授即著手將其譯成中文。經過近4年的準備，該著作的中文版現由科學出版社隆重推出。

譯者簡介

莫蓓莘教授，深圳大學生命與海洋科學學院教授，副院長，博士生導師。廣東省植物生理學會副理事長，中國植物生物學學會女科學家分會理事。

1988年本科畢業於北京大學生物系， 2003年獲加拿大University of Guelph理學博士學位。長期從事植物分子生物學的研究，主持了多項國家自然科學基金課題，作為通訊作者，在Genome Biology, EMBO，Plos Genetic, RNA Biology, Protein & Cell等期刊上發表多篇研究論文。在從事科學研究的同時，堅持給本科生和研究生授課，並積極開展教學改革，主持了多項國家級和省級教學改革項目，編寫了《植物生理學》和《植物生理學實驗》雙語教材，獲得多項教學獎勵。她主講的「植物生理學」課程2009年被評為國家級雙語教學示範課程，廣東省精品課程；她主講的「生活中的植物科學」2012年被評為廣東省精品視頻公開課。2011年被評為深圳大學教學名師。

種子生物學領域的經典著作《Seeds》中文版

莫蓓莘譯

正文「引言」

為什麼我們會對種子如此感興趣？原因在於種子對物種繁衍的重要性。對於人類而言，如果沒有植物的持續生長和繁殖，人類將缺少食品、衣物，甚至住房。

種子是人類及家養動物的主要食物來源，其營養價值在於種子發育和成熟過程中合成及貯藏的蛋白質、澱粉和脂質。最初在中東、亞洲和南美洲等地，遠古時代的祖先們在狩獵過程中學會了收集種子，並在肥沃的區域進行耕種，由此逐漸發展成為定居農業的基礎。數千年來，人類在不斷地挑選高產的植物種子，現代人對植物育種和遺傳學的理解也逐漸加深，這些都促進了種子食物質量和產量的發展。可供食用的種子主要來源於禾穀類和豆類，其全球年產量已經接近30億噸。我們的食物結構中約有3/4的食品直接來自種子，許多重要的膳食成分也由種子加工而成。

種子的大小和形態各異，最小的蘭花種子的質量只有10--9kg，而海椰子的種子重達25kg。種子有共性，也有一些獨有的特性，這些獨有的特徵可作為分類的依據。種子均含有胚（embryo），胚是將要發育成下一代的幼小植物體，由受精後的胚珠（ovule）逐漸發育而來。種子是新植物體傳播的載體（dispersal unit），草本和禾穀類植物的種子常常由子房壁（ovary wall）和花外器官（extrafloral organs）緊密聯繫組成更為複雜的傳播單位。因此，種子在高等植物的生活史中佔據非常關鍵的位置。新植物體形成的時間、位置及幼苗（seedling）的生活力在很大程度上由種子的生理和生化特徵決定，種子對環境的反應及內部的貯藏物質是決定這些特徵的關鍵因素。在種子發育成獨立的自養植物體之前，它需要利用貯存的營養物質完成早期的生長活動。除了營養繁殖之外，大部分農作物的繁育都依賴種子的萌發（germination）。因此，人類對植物的開發和利用也在很大程度上取決於種子內部的各項活動。

種子具有很高的生物學和經濟價值。本書將介紹種子的生長發育、萌發、休眠（dormancy）及其調控，幼苗生長早期貯藏物的利用等生理過程，同時涵蓋種子對環境的反應和種子改良、貯藏、利用等重要問題。圍繞重要經濟作物種子的研究使我們對種子生理的認識取得了巨大進展；對模式植物種子的研究，也使我們在細胞和分子水平對種子生理活動有了更深入的了解。最常用的模式植物是擬南芥（Arabidopsis thaliana），其基因組序列和眾多突變體已經成為非常寶貴的研究材料。當然，對其他野生植物種子的研究也拓寬了我們對種子在自然環境下的性狀和表現的了解。

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目 錄

前言

第1章種子的結構和組成·· 1

1.1 引言·· 1

1.2 種子的結構·· 2

1.3 種子的貯藏物·· 6

參考文獻·· 23

第2章種子的發育與成熟·· 25

2.1 受精·· 25

2.2 胚胎發生和貯藏組織的形成·· 26

2.3 種子發育的調節·· 33

2.4 發育期間的萌發力·· 48

2.5 成熟乾燥和萌發模式的轉換·· 55

2.6 晚熟和種子乾燥·· 63

參考文獻·· 74

第3章貯藏物的合成·· 77

3.1 穀類同化物和籽粒灌漿·· 77

3.2 貯藏組織中貯藏物的沉積·· 87

參考文獻·· 115

第4章萌發·· 118

4.1 種子萌發的定義和一般特徵·· 118

4.2 萌發率的測定·· 119

4.3 吸脹作用·· 124

4.4 呼吸作用：氧氣消耗和線粒體形成·· 134

4.5 RNA和蛋白質的合成·· 141

4.6 萌發的完成·· 146

4.7 種子引發·· 154

參考文獻·· 157

第5章貯藏物的動員·· 161

5.1 幼苗的生長模式·· 161

5.2 貯藏物的動員·· 164

5.3 貯藏寡糖的分解代謝·· 165

5.4 澱粉分解代謝的途徑·· 166

5.5 穀物中貯藏澱粉的動員·· 168

5.6 雙子葉植物中貯藏糖類的動員·· 178

5.7 貯藏三醯甘油的動員·· 182

5.8 貯藏蛋白的動員·· 191

5.9 植酸鈣鎂的動員·· 202

5.10 雙子葉植物貯藏物動員的調控·· 203

參考文獻·· 212

第6章休眠和萌發調控·· 215

6.1 休眠的生物學意義·· 216

6.2 休眠的分類·· 217

6.3 休眠的機制·· 218

6.4 胚發育不完全的原因·· 224

6.5 啟動休眠的環境因素·· 227

6.6 休眠的解除·· 230

參考文獻·· 256

第7章休眠和萌發的環境調控·· 260

7.1 種子傳播和土壤種子庫·· 260

7.2 萌發的環境調控·· 263

7.3 次生休眠與季節變化·· 286

7.4 植物的生命周期、分布及來源對萌發的影響·· 290

參考文獻·· 293

第8章壽命、儲藏和劣變·· 295

8.1 古老種子·· 295

8.2 種子的儲藏壽命·· 299

8.3 種子儲藏與保存·· 308

8.4 種子劣變的機制和結果··· 313

8.5 乾燥種子的後熟機制·· 318

8.6 頑拗性種子

參考文獻·· 322

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（本期編輯：王芳）

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