植物生理学-绪论ppt课件.ppt

《植物生理学-绪论ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物生理学-绪论ppt课件.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Plant physiology 植物生理学的定义植物生理学的定义、内容内容和任务和任务 植物生理学的产生和发展植物生理学的产生和发展 植物生理学的展望植物生理学的展望 绪论（绪论（Preface）一、一、植物生理学的定义、内容和任务植物生理学的定义、内容和任务1. 植物生理学（植物生理学（Plant physiology) 定义：定义： 植物生理学是研究植物植物生理学是研究植物生命活动生命活动规律的一门科学。规律的一门科学。 植物生命活动：植物生命活动： （1）生长发育和形态建成）生长发育和形态建成 （2）物质和能量转化）物质和能量转化 （3）信息传递和信号转导）信息传递和信号转导 一年生高

2、等植物生活史：一年生高等植物生活史： 种子萌发种子萌发营养器官的生长营养器官的生长开花开花结实结实形形成种子成种子最后衰老死亡最后衰老死亡 在这期间经历了在这期间经历了光合作用光合作用，呼吸作用呼吸作用，水分代水分代谢谢，矿质营养矿质营养以及各种物质在体内的以及各种物质在体内的转化和运转化和运输输等等物质代谢和能量代谢物质代谢和能量代谢过程（基础），在此过程（基础），在此基础上进行了基础上进行了生长和发育生长和发育（外在表现）。为适（外在表现）。为适应外界环境进行应外界环境进行信息传递和信号转导信息传递和信号转导。2 2 植物生理学的任务植物生理学的任务 认识掌握植物生命活动的基本规律，认识掌

3、握植物生命活动的基本规律，利用规律能动的促控植物生长发育，达利用规律能动的促控植物生长发育，达到优质、高产、低成本的目的。到优质、高产、低成本的目的。 二、植物生理学发展史二、植物生理学发展史（一）植物生理学的孕育时期（一）植物生理学的孕育时期（16-1716-17世纪）世纪） 是从研究植物营养问题开始的。是从研究植物营养问题开始的。 1 1、柳树枝条试、柳树枝条试(Van Helment(Van Helment) )5年后年后只浇雨只浇雨水水盛有盛有136.1kg土壤的桶中土壤的桶中土壤只减少了土壤只减少了0.76kg2.3kg柳枝柳枝柳树增长到柳树增长到169kg2 2、 16991699

4、年，英国人伍德沃特（年，英国人伍德沃特（J JWoodwardWoodward）用雨）用雨水、河水、山泉水、混有花园泥水、河水、山泉水、混有花园泥土土的水培养薄荷。的水培养薄荷。3 3、 17791779年，英国化学家普利斯特利（年，英国化学家普利斯特利（J JPriestPriest）发现了氧气。同时，荷兰人印根浩兹发现了氧气。同时，荷兰人印根浩兹（ J JIngenhouszIngenhousz）进一步发现，植物只有在阳光）进一步发现，植物只有在阳光下才能净化空气，而且只局限于绿色部分，初步下才能净化空气，而且只局限于绿色部分，初步建立起空气营养的观念建立起空气营养的观念。（二）植物生理学

5、的奠基与成长时期（二）植物生理学的奠基与成长时期1818世纪世纪-19-19世纪世纪1 1、18401840年年, ,德国化学家德国化学家李比希李比希（ J Jvon Liebigvon Liebig）在他的在他的化学在农学和生理学上的应用化学在农学和生理学上的应用一书中一书中提出施矿质肥料以补充土壤营养的消耗。成为利提出施矿质肥料以补充土壤营养的消耗。成为利用化学肥料理论的创始人。用化学肥料理论的创始人。 2 2、法国学者布森格、法国学者布森格（G GBoussingaultBoussingault）（）（1802-1802-18991899）用砂培法证明，植物不能利用空气中的氮）用砂培法证

6、明，植物不能利用空气中的氮素。素。3 3、18591859年，克诺普（年，克诺普（KnopKnop）和费弗尔（）和费弗尔（PfefferPfeffer）的植物溶液培养成功的植物溶液培养成功。4 4、1919世纪后半期，自然科学的世纪后半期，自然科学的三大发现三大发现 细胞学说、进化论和能量守恒学说细胞学说、进化论和能量守恒学说 为植物生理学的发展奠定了基础。为植物生理学的发展奠定了基础。5 5、费弗尔和凡特、费弗尔和凡特霍夫（霍夫（VontVont Hoff Hoff）提出渗透理论。）提出渗透理论。6 6、1919世纪世纪6060年代，俄国科学家季米里亚捷夫证明光年代，俄国科学家季米里亚捷夫证

7、明光合作用遵从能量守恒与转换定律。合作用遵从能量守恒与转换定律。 俄国科学家巴赫、巴拉琴和科斯梯切夫提出呼俄国科学家巴赫、巴拉琴和科斯梯切夫提出呼吸作用是一种吸作用是一种“生物燃烧生物燃烧”。 7 7、1919世纪末，达尔文关于植物运动的研究；对世纪末，达尔文关于植物运动的研究；对植物向性的研究导致生长素的发现植物向性的研究导致生长素的发现。8 8、18821882年，年，SachsSachs植物生理学讲义植物生理学讲义。9 9、19041904年，费弗尔年，费弗尔植物生理学植物生理学。（三）植物生理学迅速发展的时期（三）植物生理学迅速发展的时期（2020世纪至今）世纪至今） 光合作用中光合作

8、用中C C3 3 、C C4 4 、CAMCAM途径和光呼吸的发现。途径和光呼吸的发现。 组织培养和细胞培养技术获得成功。组织培养和细胞培养技术获得成功。 植物光周期现象和光敏色素的发现。植物光周期现象和光敏色素的发现。 三、我国植物生理学发展概况三、我国植物生理学发展概况 钱崇澍（钱崇澍（1917）植物学公报植物学公报 钡锶和铈对水绵的特殊作用钡锶和铈对水绵的特殊作用 罗宗洛，李继侗，汤佩松，娄成后罗宗洛，李继侗，汤佩松，娄成后 1953年，中国科学院上海植物生理研究所成立年，中国科学院上海植物生理研究所成立 现在：邓兴旺等在美华人现在：邓兴旺等在美华人 邓兴旺邓兴旺（美国耶鲁大学，北京生命

9、科学研究所所长植（美国耶鲁大学，北京生命科学研究所所长植物分子生物学）物分子生物学）王晓东王晓东（美国国家科学院院士（美国国家科学院院士,霍华德霍华德-休斯医学研究休斯医学研究所所,北京生命科学研究所所长北京生命科学研究所所长,细胞凋亡及调控）细胞凋亡及调控）马红马红（美国宾州州立大学，植物发育生物学）（美国宾州州立大学，植物发育生物学）栾升栾升（美国加州大学，植物信号传导）（美国加州大学，植物信号传导）王志勇王志勇（美国斯坦福大学，植物激素作用机理和蛋（美国斯坦福大学，植物激素作用机理和蛋 白组学）白组学）杨贞标杨贞标（美国加州大学，植物信号传导）（美国加州大学，植物信号传导）许智宏许智宏

10、(北京大学北京大学 植物发育生物学植物发育生物学)； 李家洋李家洋 (中国科学院中国科学院 植物分子遗传学植物分子遗传学)；薛勇彪薛勇彪 (中科院遗传与发育所中科院遗传与发育所 植物分子遗传学）；植物分子遗传学）；朱玉贤朱玉贤 (北京大学北京大学 植物分子生物学植物分子生物学)；陈晓亚陈晓亚 (中科院上海植物生理生态所中科院上海植物生理生态所 植物次生代谢与分子生物学植物次生代谢与分子生物学)种康种康 (中科院植物所中科院植物所 植物发育生物学植物发育生物学)；左建儒左建儒 (中科院遗传与发育所中科院遗传与发育所 植物分子遗传植物分子遗传)；武维华武维华 (中国农业大学中国农业大学 植物抗逆生

11、物学植物抗逆生物学) ；薛红卫薛红卫（植物分子生物学（植物分子生物学 中科院植生生态所）；中科院植生生态所）；张启发张启发 （植物分子生物学（植物分子生物学 华中农业大学华中农业大学 ）；）；孙大业孙大业 （植物信号转导，河北师范大学）；（植物信号转导，河北师范大学）； 植物生理学是现代农业的重要理论基础植物生理学是现代农业的重要理论基础 当前世界面临着当前世界面临着食物、能源、资源、环境和食物、能源、资源、环境和人口人口五大问题，这些问题都与生物学有关。五大问题，这些问题都与生物学有关。 在在21世纪，作为自养生物的绿色植物在世纪，作为自养生物的绿色植物在增增加食物、增加资源、保护环境和改善

12、环境加食物、增加资源、保护环境和改善环境中发挥中发挥着重要的、不可取代的作用。着重要的、不可取代的作用。 植物生理学围绕如何解决食物、能源、资源植物生理学围绕如何解决食物、能源、资源等全球性问题向宏观和微观方向深入发展。等全球性问题向宏观和微观方向深入发展。 对矿质营养的研究对矿质营养的研究 奠定了化肥生产基础，提供了无土栽奠定了化肥生产基础，提供了无土栽培新方法，并对合理施肥、提高作物产量培新方法，并对合理施肥、提高作物产量做出了贡献。做出了贡献。 光合作用研究光合作用研究 为农业生产上间作套种、多熟栽培、为农业生产上间作套种、多熟栽培、合理密植、矮杆化和高光效育种等提供理合理密植、矮杆化和

13、高光效育种等提供理论依据。论依据。植物激素的研究植物激素的研究 推动了生长调节剂和除草剂的人工合成推动了生长调节剂和除草剂的人工合成及应用，为防止器官脱落、打破休眠、控制及应用，为防止器官脱落、打破休眠、控制生长、调节花果形成、插条生根、贮藏保鲜生长、调节花果形成、插条生根、贮藏保鲜和提高产量质量开辟了新途径。和提高产量质量开辟了新途径。 春化和光周期现象的发现及研究春化和光周期现象的发现及研究 对栽培、引种、育种有重要指导作用。对栽培、引种、育种有重要指导作用。 植物根源信号转导的研究植物根源信号转导的研究 为节水灌溉提供新思路。为节水灌溉提供新思路。 组织培养技术的发展组织培养技术的发展

14、实现实现“细胞全能性细胞全能性”预言预言, 为发展花药为发展花药育种、原生质体培养、细胞杂交融合、基因育种、原生质体培养、细胞杂交融合、基因导入等育种新方法提供了基础。为快速繁殖、导入等育种新方法提供了基础。为快速繁殖、脱除病毒和植物性药物的工业化生产提供了脱除病毒和植物性药物的工业化生产提供了可靠的途径等等。可靠的途径等等。 以上这些成果以上这些成果 说明说明农业生产实践孕育了植物生理学农业生产实践孕育了植物生理学, 而近代植物生理学的每一重大成果又使而近代植物生理学的每一重大成果又使农业技术产生重大变革，农业技术产生重大变革， 产量极大提高。产量极大提高。 充分证明充分证明植物生理学现代农

15、业的重要理植物生理学现代农业的重要理论基础论基础。四、植物生理学的展望四、植物生理学的展望1、研究层次越来越广、研究层次越来越广2、学科之间相互渗透、学科之间相互渗透3、理论联系实际、理论联系实际4、研究手段现代化、研究手段现代化 植物生理学正朝着植物生理学正朝着宏观宏观和和微观微观 两个方向发展两个方向发展 宏观上，宏观上，它与环境生物学、生态生理学等更广泛地结合，它与环境生物学、生态生理学等更广泛地结合， 从群体、群落着眼研究植物间的相互影响，从群体、群落着眼研究植物间的相互影响， 植物与环境的相互作用，自然生态系统和农业生植物与环境的相互作用，自然生态系统和农业生态系统中所出现的生理问题

16、。态系统中所出现的生理问题。 它在细胞和分子水平上研究植物体内的物质它在细胞和分子水平上研究植物体内的物质代谢、能量转化、信息转导、代谢、能量转化、信息转导、 形态建成和植物抗形态建成和植物抗逆性及其他生理活动的机理。逆性及其他生理活动的机理。幼苗生长幼苗生长细胞分裂和增大细胞分裂和增大膜和壁的变化膜和壁的变化激素及受体、酶等激素及受体、酶等 (植物体植物体) (细胞细胞) (亚细胞亚细胞) (分子分子) 微观上，微观上，以光合作用为例，以光合作用为例， 用生物化学手段用生物化学手段 提纯光合作用的酶，在试管中研究它们的特性；提纯光合作用的酶，在试管中研究它们的特性； 用生物物理的方法用生物物

17、理的方法 分离光合膜，在比色杯中研究它们的作用光谱；分离光合膜，在比色杯中研究它们的作用光谱； 分子生物学家分子生物学家 克隆编码光合蛋白的基因，研究它们在发育过程克隆编码光合蛋白的基因，研究它们在发育过程 中的调节。中的调节。 植物生理学的深入研究也为分子生物学植物生理学的深入研究也为分子生物学 及其他学科的研究提供了重要基础及其他学科的研究提供了重要基础如：控制番茄等果实成熟的分子生物学和基因工如：控制番茄等果实成熟的分子生物学和基因工程研究程研究 是著名植物生理学家杨祥发在完成乙烯生物是著名植物生理学家杨祥发在完成乙烯生物合成研究，并确定蛋氨酸循环是控制番茄乙烯生合成研究，并确定蛋氨酸循

18、环是控制番茄乙烯生物合成和果实成熟衰老唯一调控机构的基础上而物合成和果实成熟衰老唯一调控机构的基础上而获得成功的。获得成功的。五、植物生理学主要期刊五、植物生理学主要期刊 1、植物生理与分子生物学报（、植物生理与分子生物学报（植物生理学报植物生理学报） 2、植物学报、植物学报（Acta Botanica Sinica ） 3、Plant Journal 4、Plant Cell 5、Plant Physiology 6、Planta 7、Plant Mol. Bio. 8、Science 9、Nature 10、Cell 11、 PNAS植物生理学植物生理学教材：教材：潘瑞炽主编，第六版（华南师范大学生命科学学院）潘瑞炽主编，第六版（华南师范大学生命科学学院）