种子基因组学
Seed Genomics
作者：Philip W.Becraft
出版：Wiley-Blackwell
索书号：Q943/S451/2013/Y
藏书地点： 武汉大学图书馆藏
农业文明在世界范围内独立地兴起了好几次。最早的之一发生在肥沃月湾，即底格里斯河和幼发拉底河流域，在彼时彼地演化了七大基本作物的种植：单粒小麦，小麦，二粒小麦，大麦，小扁豆，豌豆，苦野豌豆和鹰嘴豆。与此同时，在遥远的中国中部的长江流域，则进入了水稻种植时期；而在中北美，逐步兴起了玉米，豆子和南瓜的种植。很明显，在这些早期的农业文明中，种子和谷物的种植是非常流行的。这绝非偶然，因为种子和谷物的营养含量很高，并且能长期保存而不被破坏。随着农业的发展，最终导致了现代文明的兴起。
令人惊讶的是，时至今日，我们仍然对种子作物依赖如初。根据联合国食品和农业组织的统计资料，全球人类饮食中的卡路里大约有50%直接来自于谷物。这个数据代表了近几十年来人类对谷类作物依赖的一个下降趋势，主要的原因是人们从油料种子作物中摄取的卡路里有所增加。家畜类产品，包括奶制品，仅仅占了人类摄取卡路里的13%，这些可以看成是间接来自于种子饲料。因此，大部分人类卡路里的摄取仍然来自种子作物。
种子科学从为像当前这样面临着如此重大的机遇与挑战。随着人口的持续增长，燃油成本飙升，气候变化加剧，农业将面对史无前例的增长压力来生产更多的食物和生物燃料。对于种子的研究投入要走在不断增长的挑战前面是十分必要的。新的基因组技术使得对于生物系统的研究达到了前所未有的深度与广度。这些技术提供了种子发育和代谢的基本生物学的新观点，形成了通过新的生物育种技术培育新种子的新策略。
种子生物学既迷人且复杂。种子必须能在极度干旱的状态下存活，并且在条件不适宜的条件继续保持休眠状态，直到感受到适宜的环境条件，然后激活代谢过程启动萌发。种子的发育包含了三个在遗传学上截然不同的实体——胚，胚乳和母体——的协同发育。胚代表了下一代植物的发生；胚乳是一个支持组织，给胚甚至是萌发中的小苗提供营养；而母体组织则提供种皮和果皮，为种子提供保护。在灌浆期，存储物质积累，而在种子成熟过程中，组织获得了高度特化的能力，使得种子能在干旱等不利条件下存活。种子能给萌发中的小苗提供营养，直到小苗自己建立起了光合系统并能够自己产生光合产物。这些存储物质包括淀粉，油，蛋白和无机物，它们使得种子和粮食作物一样有营养价值。
这本书由全世界许多著名的科学家共同编写，讲述了基因组分析在种子研究各个方面的应用。本书编写的出发点是生物学而不仅仅是技术，尽管在本书中提到了各种各样的技术方法。本书一共包含十三章，从大规模突变体的分析（第一章），到胚胎、胚乳的发育（第二章、第三章）；从表观遗传控制（第四章），到单性生殖（第五章），再到各个方面的应用实例（第六章至第十三章），包含了种子生物学的方方面面。阅读本书对于发育生物学专业的研究生科研工作的开展，具有很好的启迪作用。
目录
贡献者名单
简介
第一章 拟南芥种子发育大规模突变体的分析
简介
历史的观点
拟南芥胚胎突变体系统
种子突变体的大规模顺式遗传学筛选
突变体分析的方法
接近饱和的策略
拟南芥关键基因的种子基因数据库
配子体缺失的胚胎突变体
拟南芥EMB基因的一般特征
必要基因大数据集的值
未来研究的方向
致谢
参考文献
第二章 拟南芥的胚胎发生：信号，基因，和特征控制
简介
细胞的事件
基因和信号—全景
基因和细胞过程的协调：激素的作用
基因和模式
结论和未来的方向
参考文献
第三章 胚乳的发育
简介
胚乳结构和发育总览
胚乳细胞命运的专化和分化
基因组资源
胚乳发育的转录模式
谷类胚乳的基因印记
结论
致谢
参考文献
第四章 种子基因印记的表观控制
简介
基因组印记和父本冲突学说
拟南芥印记的表观遗传调控因子
建立拟南芥基因印记的机理
胚胎里的印记
单子叶植物的印记
植物印记的进化
结论
致谢
参考文献
第五章 单性生殖
简介
自然界系统单性生殖生物学
单性生殖的种系发生和地理分布
单性生殖的遗传
自然的单性生殖群体的遗传多样性
有性和单性生殖途径的分子关系
携带单性生殖位点的染色体的特征及其调控
与单性生殖相关的基因
从单性生殖道有性植物的转变：来自单性生殖植物的线索
建立单性生殖的综合方法
人工种植的形成
结论和展望
参考文献
第六章 种子休眠的高通量遗传研究
简介
转录组改变的模式
研究种子休眠的新测序平台及其相关技术的使用
可视化工具
共表达研究和系统生物学方法
用于发现基因的群体定位
视角
致谢
参考文献
第七章 玉米胚乳淀粉合成的基因组规格
简介
淀粉生物合成途径总览
玉米胚乳淀粉生物合成的基因组规格
结论
参考文献
第八章 醇溶谷蛋白的进化、结构和功能
简介
醇溶谷蛋白多基因家族
胚乳的质地和醇溶谷蛋白的存储
结论
参考文献
第九章 促进谷物质量：小麦
简介
谷物颗粒的结构和成分
加工品质
谷物颗粒的重新设计
谷物颗粒蛋白含量和质量的操作
谷物颗粒质地的操作
携带抗性淀粉的小麦发育
促进食用纤维的含量和组分
小麦颗粒细胞壁
结论
致谢
参考文献
第十章 豆科植物种子基因组学：如何响应关键植物家族的挑战和潜力？
简介
基因组工具的发展
基因组工具在豆科植物种子生物学上的应用
未来的挑战
参考文献
第十一章
棉花纤维基因组学
简介
棉花纤维发育
在拟南芥叶表皮毛、种子毛和棉花纤维发育过程中转录因子的作用
纤维细胞通过细胞壁生物合成进行扩张
在棉花纤维发育过程中植物激素的调控作用
二倍体和四倍体棉花中的棉花纤维基因
棉花纤维发育过程中的小分子RNAs的作用
结论
参考文献
第十二章
玉米的种子蛋白和含油量对于110种循环选择响应的基因组变化
简介
Illinois长期选择实验的背景
对于选择的表型应答
受选择影响的额外特征
无限的遗传变异
对于选择的遗传应答：杂交IHP与ILP以及IHO和ILO的数量性状定位图
新的群体定位图：Illinois蛋白应激重组同系繁殖
玉米胶蛋白基因的特征鉴定和Illinois蛋白应激的表达
主要的有效QTL可能解释IRHP表型
玉米胶蛋白启动子-报告基因株系研究22kDa α-玉米胶蛋白基因在Illinois蛋白应激基因表达中的调控
致谢
参考文献
第十三章
种子表型组学的机器视角
简介
高能成像：X射线断层摄影术和荧光
光学成像：可视光谱
共振吸收：红外光谱
共振发射：核磁共振
结论
致谢
参考文献
索引
（武汉大学生命科学学院 张清华）