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1 细胞骨架概述 1

1．1 肌动蛋白家族 3

1．1．1 微丝的分子结构 4

1．1．2 微丝结合蛋白 5

1．1．3 肌肉细胞中的微丝 7

1．1．4 微丝的其他功能 10

1．2 微管 12

1．2．1 微管蛋白与微管的结构 12

1．2．2 微管装配动力学 13

1．2．3 微管存在内在的极性 13

1．2．4 微管蛋白亚基能结合并水解GTP 14

1．2．5 微管有规则的管状结构和形态 14

1．2．6 微管相关蛋白 16

1．2．7 微管相关蛋白及特异性结合物 16

1．2．8 马达蛋白 16

1．2．9 微管组织中心 17

1．2．10 微管的功能 18

1．3 中间纤维 21

1．3．1 中间纤维类型 22

1．3．2 中间纤维的结构 23

1．3．3 中间纤维的结合蛋白 24

2 植物细胞骨架结构特征 25

2．1 植物细胞骨架功能的新观点 25

2．2 活体探针的优势与限制 26

2．3 植物细胞肌动蛋白微丝组织特征 28

2．3．1 肌动蛋白微丝的成核机制 28

2．3．2 肌动蛋白结合蛋白 29

2．4 植物细胞微管的组织特征 30

2．4．1 周质微管与细胞的扩展 30

2．4．2 控制微管定向的机制类似于信号转导通路 31

2．4．3 植物细胞周期与微管周期 33

3 植物细胞微管骨架的重组与细胞壁构筑 36

3．1 高度动态的植物细胞周质微管阵列 36

3．1．1 植物CMT的特点 37

3．1．2 CMT装配动力学 38

3．1．3 CMT装配的动力学调节 41

3．1．4 CMT与细胞的伸展 43

3．2 周质微管阵列与细胞壁构筑 45

3．2．1 周质微管阵列的形成与组织 46

3．2．2 周质微管阵列与细胞壁合成机制之间的相互作用 49

3．3 微管与纤维素微纤维之间关系的研究基础与展望 53

3．3．1 微管—微纤维体系研究的历史 53

3．3．2 微管—微纤维体系的研究成果 54

3．3．3 新的手段可以完成的工作 56

4 植物细胞微管相关蛋白种类及其功能 58

4．1 MAP的分类 59

4．2 参与微管聚合与解聚的MAP 60

4．2．1 微管成核：γ-TuC相关MAP 60

4．2．2 MT聚合促进因子：MAP200／MOR1 60

4．2．3 MAP215家族在微管成核位点上可能的功能 62

4．2．4 MT去稳定：剑蛋白及其他候选蛋白 63

4．3 植物MAP65家族 64

4．3．1 烟草MAP65． 64

4．3．2 胡萝卜MAP65 65

4．3．3 拟南芥MAP65． 66

4．3．4 MAP65家族的表达分布 66

4．3．5 MAP65家族的功能分析 68

4．3．6 MAP65的进化 70

5 植物细胞骨架重组与细胞形态建成 72

5．1 细胞的形态变化由细胞生长焦点的转换所致 74

5．2 细胞骨架在不同生长过程中的作用 74

5．3 微管细胞骨架的分子遗传学联系 75

5．4 肌动蛋白细胞骨架的分子遗传学关系 77

5．5 周质弱化 79

5．5．1 周质弱化可以触发启动生长程序 79

5．5．2 肌动蛋白网络的松动能够使周质弱化 79

5．5．3 加固弱化的周质位点以及维持生长的定向都需要微管 80

6 细胞骨架参与的信号转导途径 82

6．1 概述 82

6．2 细胞骨架的信号转导及其曲折迂回的通路 84

6．3 细胞肌动蛋白骨架与植物细胞形态 85

6．3．1 植物细胞的生长类型和形态 85

6．3．2 细胞形态决定中细胞骨架的作用 86

6．3．3 植物细胞生长区域的肌动蛋白骨架的组织调控 88

6．3．4 小结 93

6．4 细胞微丝骨架参与细胞外钙调素诱导的气孔关闭 93

6．4．1 保卫细胞微丝骨架的结构 94

6．4．2 微丝骨架的结构与气孔运动的关系 95

6．4．3 微丝骨架参与气孔运动调控的可能机制 96

6．4．4 小结 98

7 CMT参与通气组织横隔膜细胞间通气空间的形成 100

7．1 通气组织形成机制研究进展 100

7．2 材料与技术手段 102

7．2．1 植物材料及其生长条件 102

7．2．2 解剖与测量 103

7．2．3 细胞核DAPI染色 104

7．2．4 扫描电子显微镜样本的制备 104

7．2．5 透射电子显微镜样本的制备 105

7．2．6 微管的免疫荧光标记 105

7．2．7 冰冻扫描电镜—X射线能谱微量分析 105

7．2．8 实验设计与数据分析 107

7．3 结果 107

7．3．1 慈姑叶柄通气组织的形成 107

7．3．2 横隔膜细胞的形态变化与细胞间通气空间的形成 111

7．3．3 横隔膜细胞间通气空间形成过程中CMT阵列的重组 112

7．3．4 横隔膜细胞透射电镜图像显示微管阵列 114

7．3．5 不同发育阶段两种通气组织细胞的伸展速率 116

7．3．6 不同发育时期通气组织细胞表面特征的变化 117

7．3．7 不同发育阶段通气组织细胞壁的矿质元素含量变化 117

7．3．8 某些矿质元素含量之间的相关性 121

7．4 分析与讨论 125

8 通气组织横隔膜维管束发育过程中CMT的重排 130

8．1 材料与技术手段 130

8．1．1 植物材料及其生长条件 130

8．1．2 解剖测量与活性鉴定 130

8．1．3 扫描电子显微镜图像观察 131

8．1．4 微管的免疫荧光标记 131

8．2 结果与分析 132

8．2．1 横隔膜复杂的维管束系统的形成 132

8．2．2 横隔膜细胞分化形成维管束 133

8．2．3 横隔膜细胞通过两种方式发育形成维管束 134

8．2．4 横隔膜细胞分化形成维管束过程中CMT的重排 135

8．2．5 成熟横隔膜细胞保持生活状态 136

8．3 小结 137

主要参考文献 141

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