Progress in Botany

ISBN-13: 9783642751561 / Angielski / Miękka / 2011 / 434 str.

Spis treści

A. Structural Botany.- I. Cytology and Morphogenesis of Fungal Cells.- 1. Books and Reviews.- 2. Techniques.- 3. Cytoplasmic Structure.- a) Plasma Membrane.- b) Endomembrane System.- c) Cytoskeleton.- 4. Walls.- 5. Hyphal Tip Growth.- 6. Spores and Spore Development.- a) Zoospores and Gametes.- b) Endospores of Zygomycetes.- c) Conidia.- d) Oospores.- e) Zygospores.- f) Basidiospores.- 7. Adhesion and Fungal Surfaces.- 8. Symbiosis and Parasitism.- a) Appressoria Formation.- b) Mycorrhizae.- c) Lichens.- References.- II. Cytosymbiosis.- 1. Introduction.- 2. Prokaryotes as Cytosymbionts.- a) Rhizobial Bacteria.- ?) The Microsymbiont: Rhizobial Bacteria.- ?) The Macrosymbiont: Legumes.- ?) Establishment, Maintenance and Senescene of Symbiosis.- b) Agrobacterium.- 3. Eukaryotic Endocytobionts.- 4. Special Forms of Cytosymbiosis.- a) Nuclear Transfer by Parasitic Red Algae.- b) Chloroplast Cytosymbiosis.- References.- III. Cuticular Surfaces in Plants.- 1. Introduction and Methodological Aspects.- 2. Structure and Function of Cuticular Surfaces.- 3. Application of Cuticular Characters in Taxonomy.- References.- IV. A Dynamic Multidisciplinary Approach to Floral Morphology.- 1. Introduction.- 2. The Transition to Flowering: Internal Control.- a) From Induction to Floral Initiation.- b) The Internal Control of Floral Organogenesis.- 3. Sex Expression and Heterostyly.- a) Internal Control of Sex Expression.- b) Temporal Dioecy (“Sex Choice”).- c) Gynodioecy.- d) Andromonoecy, Gynomonoecy, and Multiple Sex Expression.- e) Heterostyly.- 4. Limitations of the Developmental Approach to Floral Morphology.- 5. Developmental Mutants and the Concepts of Homeosis and Heterochrony.- 6. Primitive Angiosperms and the Origin of the Flowering Plants.- 7. Final Comments.- References.- B. Physiology.- I. Cell Electrophysiology and Membrane Transport.- 1. Introduction.- 2. Pumps and Channels in the Tonoplast.- 3. Potassium Channels in the Plasmalemma.- 4. Potassium Channels in the Plasmalemma of Higher Plants.- 5. Action Potentials.- 6. Cytosolic Ca2+, pH and Auxin.- 7. Coupled Transport of K+ and H+.- References.- II. Phloem Transport.- 1. Introductory Considerations.- 2. Allocation of Photoassimilates.- 3. Phloem Loading.- 4. Phloem Unloading.- 5. Action Potentials and Ion Displacements in Sieve Tubes.- 6. Methods and Techniques.- References.- III. Mineral Nutrition: Divalent Cations, Transport and Compartmentation.- 1. Introduction.- 2. The External Solution and the Apoplast.- 3. Uptake and Translocation.- a) Metabolic Dependence.- b) Carriers and Channels.- ?) General Model for Carrier-Mediated Transport.- ?) Channel Conductance of Divalent Cations.- ?) Dual Carrier Mechanisms.- ?) Carrier Affinity Measurements.- ?) Competition Between Ions.- c) Efflux Across the Plasma Membrane.- d) Sequestration in Cellular Compartments.- e) Transport in the Whole Plant.- 4. Complex Formation — Binding Peptides.- a) Complex Formation.- b) Binding Peptides.- 5. Regulatory Rôles for Zn2+ and Mn2+.- 6. Conclusion.- References.- IV. Secondary Plant Substances. Benzylisoquinoline Alkaloids.- 1. Introduction.- 2. Reticuline.- 3. Morphinan Alkaloids.- 4. Protoberberine Alkaloids.- 5. Protopines.- 6. Benzophenanthridine Alkaloids.- 7. Bisbenzylisoquinolines.- 8. Cularines.- 9. Colchicine.- References.- V. Growth.- 1. General Reviews.- 2. Gibberellins.- a) Chemistry and Analysis.- b) Occurrence.- c) Biosynthesis and Metabolism.- ?) Enzymic Studies.- ?) Metabolic Studies.- ?) Gibberellin Biosynthesis Inhibitors.- d) Physiological Effects and Modes of Action.- ?) Physiological Aspects.- ?) Modes of Action.- ?) Gibberellin Transport and Binding Proteins.- ?) Mutant Research.- 3. Cytokinins.- a) Syntheses and Analytical Methods.- b) Biosynthesis and Metabolism.- c) Occurrence and Physiological Roles.- d) Modes of Action.- 4. Jasmonic Acid.- a) Occurrence, Syntheses.- b) Biosynthesis and Metabolism.- c) Physiological Activity, Mode of Action.- References.- VI. Plant Movements and the Cytoskeleton.- 1. Introduction.- 2. Case-Study 1: The Chloroplast Movement in Mougeotia.- 3. Case-Study 2: Movement of Pulvinated Leaves.- 4. Gravitropism of Higher Plants.- a) Interference of Cytoplasmic Streaming.- b) Interference of the Ground Cytoplasm.- c) Interference of the Cortical Cytoplasm.- 5. Case-Study 3 and Some Model Considerations — Root Cap Statocytes.- a) The Function of the Cytoskeleton is to Generate and Maintain Cell Polarity.- b) The function of the Cortical Cytoskeleton is to Maintain Domains of Ion Pumps/Channels and/or Hormone Receptors/Channels in the Plasma Membrane.- c) The function of a Cortical Cytoplasm in Stimulus-Transduction.- References.- C. Genetics.- I. Replication.- 1. Introduction.- 2. Replication Origins and Initiation.- 3. DNA Replication and the Cell Cycle.- 4. Differential DNA Replication.- References.- II. Recombination in Sexually Propagated Higher Plants.- 1. Introduction.- 2. Cytogenetic Methods for Gene Localization.- a) New Aneuploids for Gene Localization.- ?) Monosomics and Mechanisms of Monosomic Formation.- ?) Trisomics and Telotrisomics.- b) Gene Localization with Aneuploids.- ?) Monosomic and Telosomic Analysis in Wheat.- ?) Trisomic Analysis in Barley and Rye.- c) Gene Localization with Structural Chromosomal Variants.- ?) Translocation Tester Sets.- ?) Deletion.- d) Gene Localization with Alien Additions and Substitutions.- ?) Addition Lines.- ?) Substitution Lines.- 3. Genetic Marker Analyses.- a) Morphological Markers and Resistance Genes.- b) Biochemical Markers for Linkage Analysis.- ?) Cereals and Grasses.- ?) Other Species.- c) RFLPs as Molecular Markers.- d) Construction and Completion of Genetic Linkage Maps.- 4. New Approaches to Interspecific Hybridization.- a) Recently Established Sexual Interspecific Hybrids.- b) Application of Embryo Rescue in Vitro.- c) Cytogenetics.- ?) Poaceae.- ?) Other Species.- d) Improvement of Resistances.- 5. Intergeneric Hybridization.- a) Crosses to Create Novel Intergeneric Hybrids.- ?) Triticum × Other Species.- ?) Other Species.- b) Chromosome Pairing, Recombination and Hybrid Performance.- c) Chromosome or Gene Transfer Between Genera.- 6. Conclusions.- References.- III. Mutation: Higher Plants.- 1. Methodological Aspects.- 2. Environmental Mutagenesis.- 3. Antimutagenic Plant Substances and Protecting Effects Against Mutagens.- 4. Gene Mutations.- a) Meiotic Mutants in Higher Plants.- b) Mutants of Agronomic Interest.- c) Somaclonal Variation.- 5. Chromosome Mutations.- 6. Genome Mutations.- a) Haploids.- b) Autopolyploids.- ?) Natural Autopolyploids.- ?) Experimentally Produced Autopolyploids.- c) Allopolyploids.- ?) Natural Allopolyploids.- ?) Experimentally Produced Allopolyploids.- d) Somatic Hybridization.- e) Aneuploids.- References.- IV. Function of Genetic Material. Structure and Function of Regulatory Sequences.- 1. Introduction.- 2. Prerequisites for the Study of Gene Regulation.- a) Transgenic Plants.- b) Reporter Genes.- c) Source Specificity of Promoters.- 3. Light Regulation of Genes.- 4. Control Structures of Stress Inducible Genes.- a) Phenol Metabolism.- b) Wound-Inducible Proteins.- c) Induction by Heat Shock and Other Factors.- 5. Induction of Enzymes by Anaerobiosis.- 6. Control of Gene Activity in Seeds or Tubers.- 7. Nodulin Genes.- References.- V. Extranuclear Inheritance: Plastid Genetics.- 1. Introduction.- 2. Newly Identified Active Genes in Plastid DNAs (=ptDNAs).- 3. Transsplicing of Plastid mRNAs.- 4. Operons in Plastid DNA.- 5. The Use of Plastid DNA Restriction Fragment Length Polymorphisms for Phylogenetic Studies.- 6. Direct Gene Transfer into Plastids.- 7. Outlook.- References.- VI. Population Genetics.- 1. Sexual Selection.- a) Prepollination Events.- b) Postpollination Events.- c) Fruit and Seed Abortion.- d) Selection Arenas.- 2. The Evolution of Sex.- 3. Population Structure and Gene Flow.- References.- D. Taxonomy.- I. Palaeobotany.- 1. General.- a) Textbooks.- b) Taxonomy.- c) Phylogeny and Classification.- 2. Systematic Descriptions.- a) Fungi.- b) Early Land Plants.- c) Lycopsids and Sphenopsids.- d) Ferns.- e) Progymnosperms.- f) Unassigned Seeds.- g) Pteridosperms.- h) Cycads.- i) Ginkgoopsids.- j) Coniferopsids.- References.- II. Evolution and Classification of Seed Plants.- 1. Introduction.- 2. General Evolutionary Theory.- 3. Methodological Aspects.- 4. Floral Morphology and Evolution.- 5. Vegetative Morphology and Anatomy.- 6. Agamosperms and Clonally Reproducing Plants.- 7. Palynology and Embryology.- 8. Karyology and Cytogenetics.- 9. Chemical Systematics.- 10. Plant — Animal/Parasite Interactions and Coevolution.- 11. Macromolecular Data in Systematics.- 12. Further Results of Systematic Studies.- References.- E. Geobotany.- I. Areal- und Florenkunde (Floristische Geobotanik).- 1. Forschungstrends.- 2. Neue Floren.- a) Nordwest-, Mittel-und Südeuropa.- b) Sowjetunion.- c) Asien außer Sowjetunion.- d) Amerika.- 3. Kartierung von Pflanzenarealen.- a) Bibliographien.- b) Florenatlanten.- c) Kartierung zur Kontrolle von Arealveränderungen.- d) Kartierung einzelner Gruppen.- 4. Ökologische Interpretation von Arealgrenzen.- a) Klima und Areal.- b) Ausbreitungsbiologie und Areal.- 5. Historische Areal-Interpretation.- a) Überdauerung quartärer Vereisungen.- b) Chorogenese einzelner Taxa.- 6. Synanthrope Areal- und Florenveränderungen.- a) Einschleppungszeit und Grad der Naturalisation von Hemerochoren.- b) Ausbreitungsgeschichte einzelner Neophyten.- c) Prognose der Ausbreitung von Neophyten.- d) Stadtfloren, Hemerobie.- e) Artenrückgang.- Literatur.- II. Population Ecology.- 1. Introduction.- 2. Demographic Studies.- 3. Life Cycle Organization and Population Ecology.- a) Regenerative Phase.- ?) Flowering.- ?) Seed Production.- b) SeedBank.- ?) Seedling Establishment.- c) Established Phase.- 4. Interference.- 2 a) The Influence of Neighbours on Mortality.- b) The Influence of Neighbours on Yield.- 5. Plant Animal Interactions.- a) Benefits for Seed Dispersal.- b) Costs of Predation.- 6. Genetic Differentiation and Gene Flow.- 7. Analyzing Community Structure.- 8. The Use of Population Biology for the Management of Nature Conservation.- References.- III. Ecosystem Research (Ecological Botany).- 1. General.- 2. Productivity and Carbon Cycle.- a) Biomass and Net Primary Production (NPP).- ?) General, Modelling, and Methods.- ?) Algae and Aquatic Ecosystems.- ?) Herbs and Grasses in Different Ecosystems, Mainly Grasslands.- ?) Woody Plants and Forest Ecosystems.- b) Carbon Cycle (see also Sect. 4a).- 3. Energy and Water Balance.- a) Energy Flow and Efficiency.- b) Transpiration and Water Cycle.- 4. Decomposition and Mineral Cycle.- a) Litter Fall, Decomposition, and Respiration.- ?) General.- ?) Aquatic Ecosystems.- ?) Grassland and Herb Communities.- ?) Woody Plants and Forest Ecosystems.- b) Mineral Cycle.- ?) General.- ?) Aquatic Ecosystems.- ?) Grassland and Herb Communities.- ?) Forest Ecosystems.- References.- F. Special Topics.- I. Symbiosen: Mykorrhiza a) Ektomykorrhiza.- 1. Symbiosepartner.- 2. Anatomie.- 3. Physiologie.- 4. Ökologie.- 5. Ektomykorrhiza und Waldschäden.- References.- b) Endomycorrhizae.- 1. VA-Mycorrhizae.- a) Taxonomy of Endophytes.- b) Histology.- c) Physiology and Effects on Plants.- d) Ecology.- 2. Ericales-Mycorrhizae.- 3. Orchidaceae-Mycorrhizae.- References.