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1、绪绪 论论一、植物生理学的一、植物生理学的定义与内容定义与内容二、植物生理学的二、植物生理学的产生与发展产生与发展三、植物生理学与三、植物生理学与农业生产农业生产 一、植物生理学的定义与内容一、植物生理学的定义与内容( (一一) )植物生理学的定义植物生理学的定义 植物生理学植物生理学(plant physiology)是研究植物生命活动规律的科学。是研究植物生命活动规律的科学。( (二二) ) 植物生理学的内容植物生理学的内容1.1.生长发育与形态建成生长发育与形态建成2.2.物质代谢与能量转化物质代谢与能量转化3.3.信息传递和信号转导信息传递和信号转导 1 1生长与发育生长与发育 (gr
2、owth and development)(growth and development)生长是指增加细胞数目和扩大细胞体积而生长是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和重量的增加。导致植物体积和重量的增加。是植物生命活动的外在表现。是植物生命活动的外在表现。发育是指细胞不断分化，形成新组织、新发育是指细胞不断分化，形成新组织、新器官，即形态建成，具体表现为种子萌发，器官，即形态建成，具体表现为种子萌发，根、茎、叶生长，开花、结实、衰老死亡根、茎、叶生长，开花、结实、衰老死亡等过程。等过程。 。2 2物质代谢与能量转化物质代谢与能量转化物质转化（物质转化（material transfo
3、rmation）和能量转化）和能量转化（energy transformation）紧密联系，）紧密联系，构成统一的整体，统称为代谢构成统一的整体，统称为代谢（metabolism）。）。植物代谢包括对水分和养分的吸收和植物代谢包括对水分和养分的吸收和利用，碳水化合物的合成和代谢等。利用，碳水化合物的合成和代谢等。3 3信息传递和信号转导信息传递和信号转导l信息传递（信息传递（message transportationmessage transportation）和信号转导（和信号转导（signal transductionsignal transduction）是）是植物适应环境的重要环节
4、。植物植物适应环境的重要环节。植物“感知感知”环境信息的部位与发生反应的部位可环境信息的部位与发生反应的部位可能是不同的，存在信息感受部位将信息能是不同的，存在信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程，即所谓信传递到发生反应部位的过程，即所谓信息传递。而所谓信号转导是指单个细胞息传递。而所谓信号转导是指单个细胞水平上，信号与受体结合后，通过信号水平上，信号与受体结合后，通过信号转导系统，产生生理反应。转导系统，产生生理反应。各种外部信号影响植物的生长发育各种外部信号影响植物的生长发育二、植物生理学的产生和发展二、植物生理学的产生和发展第一阶段：植物生理学的孕育阶段第二阶段：植物生理学诞生与成
5、长 的阶段第三阶段：植物生理学发展、分化 与壮大阶段 第一阶段：植物生理学的孕育阶段第一阶段：植物生理学的孕育阶段16271627年荷兰人年荷兰人van Helmontvan Helmont做柳枝实验探索植做柳枝实验探索植物长大的物质来源。物长大的物质来源。英国的英国的S. HalesS. Hales研究蒸腾，解释水分吸收与运研究蒸腾，解释水分吸收与运转。转。英国的英国的J. PriestleyJ. Priestley发现老鼠在密封钟罩内不发现老鼠在密封钟罩内不久即死，老鼠与绿色植物一起放在钟罩内则久即死，老鼠与绿色植物一起放在钟罩内则不死。荷兰的不死。荷兰的J. IngenhouszJ. I
6、ngenhousz接着了解到绿色接着了解到绿色植物在日光下才能清洁空气，初步建立起空植物在日光下才能清洁空气，初步建立起空气营养的观念。气营养的观念。第二阶段：植物生理学诞生与成长的阶段第二阶段：植物生理学诞生与成长的阶段法国的法国的G. BoussingaultG. Boussingault（1802-18991802-1899）建立砂培）建立砂培实验法，并开始以植物为对象进行研究工作实验法，并开始以植物为对象进行研究工作18401840年李比希（年李比希（von Liebigvon Liebig）建立矿质营养学说。）建立矿质营养学说。成为利用化学肥料理论的创始人成为利用化学肥料理论的创始人
7、德国植物生理学家萨克斯德国植物生理学家萨克斯(J. Sachs)(J. Sachs)和他的学生和他的学生费弗尔费弗尔(W. Pfeffer)(W. Pfeffer)所著的两部植物生理学专著所著的两部植物生理学专著问世。植物生理学独立成为一门新兴的学科。被问世。植物生理学独立成为一门新兴的学科。被称为植物生理学的两大先驱。称为植物生理学的两大先驱。萨克斯，萨克斯，J.von Julius von 费弗尔（费弗尔（W. Pfeffer） Sachs (18321897)第三阶段：植物生理学发展、分化与壮大阶段第三阶段：植物生理学发展、分化与壮大阶段 2020世世纪纪是是科科学学技技术术突突飞飞猛猛
8、进进的的世世纪纪，也也是是植物生理学快速壮大发展的世纪。植物生理学快速壮大发展的世纪。 2020世世纪纪以以来来，特特别别是是5050年年代代以以来来，植植物物生生理理学学的的研研究究在在微微观观、个个体体和和宏宏观观三三个个层层次次上上都发生了巨大的变化，获得了许多重大突破。都发生了巨大的变化，获得了许多重大突破。生物膜结构与功能的研究，提出并确定了膜的生物膜结构与功能的研究，提出并确定了膜的“流动镶嵌流动镶嵌”模型：以类脂为主要成分构成的模型：以类脂为主要成分构成的双层膜上镶嵌着各种功能蛋白，执行着诸如电双层膜上镶嵌着各种功能蛋白，执行着诸如电子传递、能量转换、离子吸收、信号转导等重子传递
9、、能量转换、离子吸收、信号转导等重要生理功能。要生理功能。光合作用研究中光合作用研究中, ,卡尔文卡尔文(M.Calvin)(M.Calvin)于于5050年代利年代利用用1414C C示踪和纸上层析两种技术，揭示了光合作示踪和纸上层析两种技术，揭示了光合作用中用中COCO2 2 同化的历程同化的历程, ,提出了著名的卡尔文循环，提出了著名的卡尔文循环，即即“光合碳循环光合碳循环”；6060年代以后，又陆续发现年代以后，又陆续发现了了C4类型、景天科酸代谢类型、景天科酸代谢(CAM)(CAM)和光呼吸作用。和光呼吸作用。卡尔文及其同事用来研究光合藻类卡尔文及其同事用来研究光合藻类COCO2 2
10、固定的仪器装置固定的仪器装置在植物生长发育生理方面，成功地使植在植物生长发育生理方面，成功地使植物组织、细胞和原生质体在离体培养条物组织、细胞和原生质体在离体培养条件下通过脱分化和再分化成长为新的植件下通过脱分化和再分化成长为新的植物个体。这一成就的重大意义不但在于物个体。这一成就的重大意义不但在于证明了植物细胞的证明了植物细胞的“全能性全能性”，而且为，而且为植物细胞工程和基因工程的大力发展创植物细胞工程和基因工程的大力发展创造了条件。造了条件。自自4040年代至年代至5050年代末相继发现了植物光年代末相继发现了植物光周期现象和控制光周期现象的色素蛋白周期现象和控制光周期现象的色素蛋白复合
11、体复合体光敏色素光敏色素(phytochrome)(phytochrome)，目，目前已知受光敏色素控制的生理过程不下前已知受光敏色素控制的生理过程不下几十种。几十种。 关于植物生长物质的研究，从关于植物生长物质的研究，从3030年代首次确年代首次确定生长素的分子结构以来，已陆续确定了定生长素的分子结构以来，已陆续确定了5 5种公种公认的植物激素和认的植物激素和1010余种内源生长物质，植物激余种内源生长物质，植物激素的测定方法则由最初的生物鉴定法发展到现素的测定方法则由最初的生物鉴定法发展到现在的高效液相色谱技术在的高效液相色谱技术(HPLC)(HPLC)和酶联免疫技术和酶联免疫技术(ELI
12、SA)(ELISA)，后者的灵敏度可达到，后者的灵敏度可达到10101212g g。 GA GA处理显著促进植株茎的伸长生长处理显著促进植株茎的伸长生长三、植物生理学与农业生产三、植物生理学与农业生产（一）作物产量形成与高产理论（一）作物产量形成与高产理论（二）环境生理与作物抗逆性（二）环境生理与作物抗逆性 （三）设施农业中的作物生理学（三）设施农业中的作物生理学 （四）植物生理学与育种学相结合（四）植物生理学与育种学相结合作作 物生理育种物生理育种四、植物生理学发展特点四、植物生理学发展特点微观方面微观方面宏观方面宏观方面教材及参考书教材及参考书p教材：植物生理学，潘瑞炽主编，第教材：植物生
13、理学，潘瑞炽主编，第7版版p网络课程：华南师范大学、扬州大学、华中农业网络课程：华南师范大学、扬州大学、华中农业大学等。大学等。p本书数字课程本书数字课程http:/ 00269046444766500pIE浏览器浏览器附：中外著名植物生理学期刊1.植物学报2.植物生理学通讯3.植物学通报1.Plant Physiology(US)2.Plant cell(US)3.Annu. Rev.Plant Biology (US)4.J.Exp Bot (UK)5.Planta (Ger)课程安排课程安排p6666学时，其中理论可学时，其中理论可4848学时；实验课共学时；实验课共6 6次次6 63 31818学时。学时。p实验室：教实验室：教4B-3024B-302，305305p实验课安排：分成实验课安排：分成4 4组，周一和周二上午。具体时组，周一和周二上午。具体时间和哪些组上实验等通知。每次实验前要预习实间和哪些组上实验等通知。每次实验前要预习实验内容。验内容。p成绩：考勤、实验成绩、期中考试、期末考试。成绩：考勤、实验成绩、期中考试、期末考试。p联系方式：联系方式：661585661585，
