Progress in Botany: Structural Botany Physiology Genetics Taxonomy Geobotany Fortschritte der Botanik Struktur Physiologie Genetik Systematik Geobotanik

ISBN-13: 9783642730252 / Angielski / Miękka / 2011 / 454 str.

H.-Dietmar Behnke;Karl Esser;Klaus Kubitzki

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Spis treści

A. Structural Botany.- I. General and Molecular Cytology: The Cytoskeleton: Microfilaments.- 1. Introduction.- 2. Molecular Organization of Actin Filaments.- 3. Assembly of Actin Filaments.- 4. Visualization of Actin Filaments.- 5. Actin Filaments and Intracellular Movements.- a) Involvement of Actin Filaments in Organelle Movement.- b) Involvement of Actin Filaments in Cytoplasmic Streaming.- c) Involvement of Actin Filaments in Vesicle-Mediated Secretion.- 6. Actin Filaments and Cell Motility.- 7. Anti F-Actin Agents.- References.- II. Cytology and Morphogenesis of Fungal Cells.- 1. Books and Reviews.- 2. Techniques.- 3. Cytoplasmic Structures.- a) Cytoskeleton.- b) Plasma Membrane and Endomembrane System.- c) Microbodies, Woronin Bodies.- d) Storage Products, Miscellaneous Structures.- e) Additional Studies.- 4. Nucleus, Mitosis, Meiosis.- 5. Wall Structure and Formation.- a) Hyphal Tip Growth.- b) Wall Regeneration.- c) Septum.- d) Dimorphism.- References.- III. Vergleichende Morphologie des Vegetationskörpers.- 1. Allgemeines.- 2. Meristeme.- a) Sproßscheitelmeristeme.- b) Blattrandmeristeme.- c) Wurzelscheitelmeristeme.- d) Anlegung des Leitgewebesystems.- e) Embryoentwicklung.- 3. Blattstellungen und Blattmorphologie.- 4. Verzweigung und Wuchsformen.- a) Allgemeines und dikotyle Pflanzen.- b) Monocotyledonen.- 5. Wurzeln.- Literatur.- IV. Reproductive Structures of the Flowering Plants.- 1. Introduction.- 2. Reproductive Development (General Aspects).- 3. Inflorescences.- 4. Floral Vascular Anatomy.- 5. Perianth.- 6. Androecium.- 7. Floral Nectaries.- 8. Gynoecium.- 9. Pistil-Pollen Interactions.- 10. Fruits and Seeds.- 11. Origin and Evolution of the Flowering Plants.- 12. Systematic Survey on Morphological Literature.- References.- B. Physiology.- I. Mineral Nutrition: Anions.- 1. Gradient-Coupled Transport: General Observations.- a) Nitrate Uptake.- b) Phosphate Uptake.- c) Sulphate Uptake.- d) Bicarbonate Uptake.- e) Chloride Uptake.- f) ?-Indolyl-Acetate Transport.- 2. Transport Proteins.- a) Distinct Gene Products?.- b) Primary Active Transport Mechanisms and the Effects of Anions.- ?) Plasmalemma.- ?) Tonoplast.- ?) Other Membranes.- c) Secondary Active Transport Mechanisms of Anions.- ?) Plasmalemma.- ?) Tonoplast.- d) Extrinsic Anion-Binding Proteins at the Plasmalemma.- 3. Passive Lipid Diffusion.- 4. Feedback Inhibition of Anion Uptake.- 5. Metabolism and Anion Transport in Whole Plants.- a) Sulphate and Phosphate.- b) Nitrate.- 6. Root-Soil Interactions.- 7. Concluding Remarks.- References.- II. Photosynthesis: Antennae and Reaction Centers.- 1. Introduction.- 2. Purple Bacteria.- 3. Green Bacteria.- a) Chlorosomes.- b) Green Sulfur Bacteria.- c) Green Filamentous Bacteria.- 4. Photosystem II.- 5. Photosystem I.- References.- III. Metabolism of Inorganic Nitrogen Compounds.- 1. Nitrogen Fixation.- a) Nitrogen Fixation by Free-Living Microorganisms.- b) Nitrogen Fixation by Symbiotic Microorganisms.- 2. Nitrate Reduction.- a) Assimilatory Nitrate Reduction.- b) Dissimilatory Nitrate Reduction.- 3. Nitrification.- References.- IV. Secondary Plant Substances. Aspects of Steroid Biosynthesis.- 1. Sterols.- 2. Sterol Conjugations.- 3. Sterol Synthesis During Seed Germination.- 4. Cardenolides and Bufadienolides.- 5. Steroidal Saponins.- 6. Steroidal Alkaloids.- 7. Withanolides.- References.- V. Growth.- 1. General Reviews.- 2. Gibberellins.- a) Chemistry.- b) Occurrence.- ?) Isolation, Separation, and Determination.- ?) Free Gibberellins.- ?) Gibberellin Conjugates.- c) Biosynthesis and Metabolism.- ?) Biosynthetic Pathways.- ?) Enzymic Studies.- ?) Glucosyl Conjugates: Metabolic Formation and Hydrolysis.- d) Physiological Roles.- e) Modes of Action, Mechanisms.- 3. Cytokinins.- a) Synthesis and Analytical Methods.- b) Biosynthesis and Metabolism.- c) Occurrence and Physiological Roles.- d) Modes of Action.- 4. Brassinosteroids.- a) Chemistry, Analytical Methods, Occurrence, Metabolism.- b) Physiological Effects, Mode of Action, Agricultural Application.- References.- VI. Movement of Pulvinated Leaves.- 1. Introduction.- 2. The Proton/Potassium Exchange Model.- 3. The Role of Calcium.- 4. Effects of Various Substances.- 5. Cell Walls.- 6. Rhythmic Properties.- 7. Structural Aspects.- References.- C. Genetics.- I. Replication.- 1. Introduction.- 2. General Aspects.- 3. Differential DNA Replication in Vivo.- 4. Chromosome Variation in Vitro.- 5. Endoreduplication and Endopolyploidy.- 6. Polyteny in Angiosperms.- References.- II. Recombination: Asexual Recombination in Higher Plants.- 1. Introduction.- 2. Somatic Hybrids and Cybrids.- a) Solanaceae.- b) Brassicaceae.- c) Other Species.- 3. Somaclonal Variation.- a) General.- b) Triticeae.- c) Solanaceae.- d) Other Species.- 4. Transposable Elements.- a) General.- b) Maize (Zea sp.).- c) Other Species.- d) Importance in Evolution and Breeding.- 5. Genetic Engineering.- a) Transformation with Agrobacteria.- ?) Agrobacterium tumefaciens.- ?) Application of A. tumefaciens System.- ?) Agrobacterium rhizogenes.- b) Other Transformation Systems.- ?) Plant Viruses.- ?) Direct Gene Transfer.- ?) Electroporation.- 6. Conclusion.- References.- III. Mutation: Higher Plants.- 1. Methodological Aspects.- 2. Environmental Mutagenesis.- 3. Antimutagenic Plant Substances.- 4. Gene Mutations.- a) Mutant Genes Affecting the Meiosis of Higher Plants.- b) Mutants of Agronomic Interest.- c) Somaclonal Variation.- 5. Genome Mutations.- a) Haploids.- b) Autopolyploids.- c) Allopolyploids.- ?) Natural Allopolyploids.- ?) Experimentally Produced Allopolyploids.- ?) Somatic Hybridization.- d) Aneuploids.- References.- IV. Function of Genetic Material. Ribulose-Bisphosphate-Carboxylase as a Tool for the Study of Gene Function in Plants.- 1. Introduction.- 2. Maps and Sequencing of RBC Genes.- a) Prokaryotes.- b) SSU Genes in Eukaryotic Plants.- c) LSU Genes in Eukaryotic Plants.- 3. Evolutionary Studies.- 4. Translation and Processing of Transcripts.- a) Small Subunit.- b) Large Subunit.- 5. Assembly and Structure of the Enzyme.- 6. Regulation of Gene Activity.- a) Light Induction of RBC.- b) Influence of Hormones and Growth Conditions.- c) Organ Specificity of Gene Expression.- d) Influence of the Genotype of RBC Activity.- 7. Concluding Remarks.- References.- V. Extranuclear Inheritance: Plastid Genetics.- 1. Introduction.- 2. The Complete Sequencing of the Plastid DNAs of Marchantia and Nicotiana.- 3. Introns in Plastid Genes.- 4. DNA Rearrangements and Drastic Size Reduction of Plastid DNA as a Consequence of Anther Culture in Cereals.- 5. Sequence Homologies Between Plastid DNA and the DNAs of the Nucleus and Mitochondria.- a) Sequence Homologies Between Plastid and Mitochondrial DNA.- b) Sequence Homologies Between Plastid and Nuclear DNA.- c) Hypotheses for the Mechanisms of Intercompartmental Gene Transfer.- 6. Outlook.- References.- VI. Population Genetics.- 1. Introduction.- 2. DNA Variation and Population Genetics.- a) Transposable Elements.- b) Multigene Families.- c) Extranuclear Variation.- d) Adaptive Value of DNA Variation.- e) DNA and Protein Variability in Populations of Microorganisms.- 3. The Impact of Release of Genetically Manipulated Organisms.- a) The Problem.- b) Some Goals of Genetic Engineering.- c) Discussion of Some Arguments.- ?) The Niche.- ?) Introgression.- ?) Herbicide Resistance.- 4. Quantitative Genetics.- a) Maintenance of Quantitative Genetic Variation.- ?) Mutation-Selection Balance.- ?) Other Evolutionary Factors.- ?) Genetic Variation in Heterogeneous Environments.- ?) Experimental Evaluation.- b) Quantitative Variation and the Analysis of Individual Loci.- c) Phenotypic Plasticity.- d) Genetic Correlations.- References.- D. Taxonomy.- I. Systematics of the Bryophytes.- 1. Introduction.- 2. Handbooks, General.- 3. Taxonomy.- a) General.- b) Monographs, Revisions.- c) Biosystematic and Experimental Study.- d) Chemosystematics.- e) Cytosystematics.- f) Special Taxonomic Treatments.- 4. Nomenclature.- 5. Floristics.- a) Checklists.- b) Books for Identification.- c) Floristic Changes.- 6. Phylogeny, Evolution.- 7. Bryogeography.- 8. Morphology, Anatomy.- a) General.- b) Ultrastructures.- c) Fungal Parasites and Mycorrhizas, Endophytic Bacteria and Symbiontic Blue-Green Algae.- 9. Applied Bryology.- 10. Bibliographies.- References.- II. Evolution and Classification of Seed Plants.- 1. Introduction.- 2. Methodological Aspects.- a) Phylogenetic Reconstructions and Evolutionary Processes.- ?) Exemplary Studies in Seed Plant Phylogeny.- ?) Limits and Prospects of Numerical Cladistic Studies.- ?) Further Aspects.- b) Infraspecific Classification of Wild and Cultivated Plants.- c) Concepts of Classification.- d) Institutional Bases and Means of Communication.- 3. Morphology.- a) General Aspects.- b) Vegetative Characters.- c) Palynology and Embryology.- 4. Karyology and Cytogenetics.- 5. Chemical Systematics and Evolution.- a) Phytochemical Systematics.- b) Evolutionary Aspects of Plant Allelochemicals.- c) Allelochemistry of Wild and Cultivated Plants.- d) Selected Defence Compounds.- 6. Tracing Evolution.- a) General Aspects.- b) Phylogenetic Analysis at the Molecular Level.- c) Evolution on the Population and Species Level.- d) Reproductive Biology.- e) Ecological Aspects.- f) Selected Monographs and Studies in Special Groups.- 7. Plants and Man.- a) Systematic Studies in Various Groups.- 8. Evolution and Classification of Larger Groups.- a) Families of Dicotyledons.- b) Reproductive Biology of Primitive Angiosperms.- c) Magnoliidae.- d) Hamamelididae.- e) Myrtales.- f) Monocotyledons.- 9. Studies on the Family Level and Below.- References.- E. Geobotany.- I. Areal- und Florenkunde (Floristische Geobotanik).- 1. Forschungstrends.- 2. Zusammenfassende Darstellungen.- 3. Neue Floren.- a) Europa und Orient (außer Sowjetunion).- b) Sowjetunion.- c) Süd- und Ostasien.- d) Australien, Malesien, Ozeanien.- e) Afrika südlich der Sahara.- f) Nordamerika.- g) Mittel- und Südamerika.- 4. Floristische Kartierung.- 5. Höhenverbreitung.- 6. Klimaökologische Arealinterpretation.- a) Wuchsformen und Vegetationsformationen.- b) Arealgrenzen einzelner Taxa.- c) Ausfüllung der klimatischen Areale.- 7. Chorogenese and Artbildung.- 8. Synanthrope Areal- und Florenveränderungen.- a) Beurteilung des Status.- b) Ausbreitungsgeschichte von Neophyten.- c) Prognose der Ausbreitung.- d) Auswirkung der Ausbreitung von Neophyten.- e) Artenverlust.- Literatur.- II. The History of Flora and Vegetation During the Quaternary.- 1. Reconstruction of Past Types of Vegetation and of Climate by Means of Mathematical Procedures.- 2. Dating Methods.- 3. The Problem of the Last but One Interglacial.- 4. The Eemian Interglacial.- 5. Paleoecological Problems of the Last Glaciation.- 6. The Late Glacial of the Last Glaciation.- References.- III. Vegetation Science (Sociobiological Geobotany).- 1. Introduction.- 2. Monographs and Bibliographies.- 3. Methods and General Results.- a) Succession Studies.- b) Population Structure of Vegetation.- c) Numerical Methods.- 4. Vegetation of the Temperate Zone and Adjacent Regions.- a) Temperate European Forests and Shrublands.- b) Coastal Vegetation.- c) Weed, Ruderal and Urban Vegetation.- 5. Vegetation of Tropical and Subtropical Areas.- References.- IV. Ecosystem Research (Ecological Geobotany).- 1. General.- 2. Productivity.- a) Biomass and Net Primary Production.- ?) General, Modeling, and Methods.- ?) Algae and Aquatic Ecosystems.- ?) Herbs and Grasses in Different Ecosystems, Mainly Grasslands.- ?) Woody Plants and Forest Ecosystems.- b) Respiration.- c) Carbon Cycle.- 3. Energy and Water Balance.- a) Energy Flow and Efficiency.- b) Transpiration and Water Cycle.- 4. Mineral Cycle.- a) Decomposition.- b) Mineral Cycle.- ?) General.- ?) Aquatic Ecosystems.- ?) Grasslands and Herb Communities.- ?) Forest Ecosystems.- 5. Ecosystem Development: Succession, Stability and Man’s Influence on Ecosystem Structure and Processes.- a) General.- b) Aquatic Ecosystems.- c) Grasslands and Herb Communities, Old-Field Succession.- d) Forest Succession.- e) Air Pollution, Effects of Acid Precipitation and Forest Dieback.- References.- F. Special Topics.- I. Seed Dispersal.- 1. Introduction.- 2. General and Theoretical Aspects.- 3. Dispersal and Gene Flow.- 4. Dispersal by Wind.- 5. Dispersal by Water.- 6. Adhesive Dispersal.- 7. Dispersal by Frugivores.- a) General.- b) Birds.- ?) General.- ?) Fruit Color.- ?) Fruit Accessibility.- ?) Fruit Size.- ?) Fruit Composition.- ?) Fruiting Phenology.- ?) Crop Size and the Fruiting Environment.- ?) Habitat Influence on Bird Dispersal and Vice Versa.- c) Bats.- d) Primates.- e) Other Nonflying Mammals.- f) Fish.- 8. Dispersal by Ants.- 9. Dispersal by Seed-Hoarding Animals.- 10. Modes of Dispersal in Plant Communities.- 11. Conservation of Dispersal Systems.- References.- Plant Name Index.