The Handbook of Plant Genome Mapping pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Meksem, Khalid (EDT)/ Kahl, Gunter (EDT)

出品人:

页数:380

译者:

出版时间:

价格:224.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527311163

丛书系列:

图书标签:

• Plant Genome
• Genome Mapping
• Plant Genetics
• Molecular Biology
• Genomics
• Plant Breeding
• DNA Sequencing
• Genetic Markers
• Bioinformatics
• Chromosome Mapping

《植物基因组学前沿：从分子到生态系统的综合指南》 本书导言： 在生物科学飞速发展的今天，植物基因组学已成为理解生命起源、驱动农业革新以及应对全球气候变化挑战的核心驱动力。传统的基因组学研究方法正在被高通量测序技术、精准编辑工具以及宏基因组学等新兴领域迅速超越。《植物基因组学前沿：从分子到生态系统的综合指南》正是为应对这一时代变革而精心编撰的权威著作。本书旨在汇集全球顶尖科学家的最新见解和实验成果，为植物生物学家、遗传学家、农学家以及研究生提供一个全面、深入且极具前瞻性的知识框架。 本书结构与核心内容： 本书共分为六个主要部分，涵盖了从基础的基因组结构解析到复杂的系统生物学应用的全景图。 第一部分：植物基因组学的技术革命与基础架构 (The Technological Revolution and Foundational Architecture) 本部分着重探讨了驱动当前基因组学爆发式增长的关键技术平台。我们详细剖析了新一代测序（NGS）技术在植物复杂基因组（如多倍体和高度重复序列基因组）组装中的挑战与解决方案，特别是长读长测序技术（PacBio HiFi 和 Oxford Nanopore）如何彻底改变了基因组组装的精度和完整性。 基因组组装的深度解析： 介绍了从头组装（de novo assembly）到参考基因组指导的组装策略，强调了高质量的支架构建对于后续功能基因注释的重要性。 表观遗传学与染色质结构： 深入探讨了DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传标记在调控基因表达中的作用。结合ChIP-seq、ATAC-seq等技术，解析了植物在发育和环境胁迫下染色质的可塑性。 转录组学的多组学整合： 超越传统的RNA-seq，本章详细阐述了单细胞转录组学（scRNA-seq）在解析异质性组织（如花器官、根冠）细胞谱系方面的突破，以及空间转录组学如何将基因表达与组织形态学联系起来。 第二部分：基因组元件的识别与功能注释 (Identification and Functional Annotation of Genomic Elements) 本部分聚焦于如何从海量的基因组数据中识别出具有生物学意义的元件，并对其功能进行验证。 非编码调控元件的解码： 重点讨论了启动子、增强子、环状RNA (circRNA) 和长非编码RNA (lncRNA) 在远距离调控基因表达网络中的关键作用。我们展示了利用CRISPR干扰（CRISPRi）和激活（CRISPRa）系统来精准验证这些元件功能的案例研究。 转座子（Transposable Elements, TEs）的动态作用： 鉴于植物基因组中TEs的高比例，本章专门分析了TEs的分类、活性检测，以及它们如何通过改变基因组结构和影响周边基因表达来驱动物种进化。 蛋白质编码基因家族的系统分析： 运用系统发育学和结构生物学方法，对关键的次生代谢物合成酶基因家族（如萜烯合成酶、黄酮类合成酶）进行了全面的进化重构和功能预测。 第三部分：比较基因组学与植物进化 (Comparative Genomics and Plant Evolution) 比较基因组学是理解植物多样性的基石。本部分通过比较不同物种的基因组信息，揭示了关键性状进化的驱动力。 全基因组复制（WGD）与基因组加倍事件： 分析了WGD在驯化和物种适应性扩张中的核心作用，探讨了复制后基因的命运（基因丢失、功能分化或共线性维持）。 驯化基因组的解析： 选取了水稻、小麦、玉米等重要作物为模型，通过比较野生近缘种与栽培种的基因组差异，定位了决定产量、抗逆性和形态学性状的关键基因位点（domestication loci）。 物种间基因流与杂交适应： 探讨了近缘种杂交后基因组的重组和稳定机制，特别关注在复杂环境适应中，基因流如何将有益的等位变异引入新的基因库。 第四部分：基因组学在作物改良中的前沿应用 (Frontier Applications of Genomics in Crop Improvement) 本部分将理论研究与实际农业需求紧密结合，展示了基因组学在培育下一代高产、抗逆作物品种中的实际潜力。 基因组选择（Genomic Selection, GS）的优化： 阐述了如何利用高密度SNP标记和深度学习模型来提高预测精度，缩短育种周期。重点讨论了在远缘杂交和低密度信息背景下GS策略的调整。 精准育种与基因编辑（Gene Editing）： 详细介绍了CRISPR-Cas系统在植物中的应用进展，包括碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）如何实现精确的单碱基替换或小片段插入/缺失，从而绕过传统转基因的监管障碍。 抗逆性基因组学： 聚焦于植物对非生物胁迫（干旱、盐碱、高温）的分子响应。通过分析胁迫条件下基因表达的动态变化，识别出调控胁迫信号转导通路的核心转录因子网络。 第五部分：群体基因组学与自然种群 (Population Genomics and Natural Populations) 本部分将焦点从单株基因组扩展到自然种群，探讨基因组变异在物种适应和保护中的作用。 群体遗传学模型与有效种群规模估算： 运用群体测序数据（Pool-seq, GBS）评估种群的遗传多样性、选择信号和分化程度。 适应性进化的分子机制： 分析了不同地理种群中，与气候梯度或病原菌压力相关的基因组区域，揭示自然选择如何塑造基因组景观。 植物保护基因组学： 讨论了如何利用基因组学工具来评估濒危物种的近交衰退风险，并指导保护单位的设计，以最大化遗传变异的保留。 第六部分：系统生物学整合与未来展望 (Systems Biology Integration and Future Perspectives) 本部分着眼于宏观整合，展望植物基因组学未来十年的发展方向。 代谢组与基因组的耦合： 探讨代谢流分析与基因组数据结合，构建更真实的植物代谢网络模型。 环境因子驱动的基因组响应： 介绍动态基因组学（Dynamic Genomics）的概念，即如何实时监测环境变化如何影响基因组的表达和结构稳定性。 大数据、人工智能与基因组学： 讨论了深度学习在海量基因组数据注释、基因功能预测以及复杂性状育种模型构建中的颠覆性潜力。 结语： 《植物基因组学前沿：从分子到生态系统的综合指南》不仅是一本技术手册，更是一份对植物生命复杂性的深刻探索。它为研究人员提供了必要的高级工具和深入的理论基础，以期解决人类面临的粮食安全、资源可持续性以及生物多样性保护等重大挑战。本书内容严谨、论述详实，是该领域科研人员、政策制定者和高端教育不可或缺的参考资源。

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