绪论植物生理学潘瑞炽第PPT课件

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1、植物生理学Plant Physiology教学安排与考核方式教学安排与考核方式 讲课：48学时（单双周） 考核方式： 平时成绩 30%（考勤、课堂表现、课后作业） 理论课考试成绩70% （闭卷）教材教材 植物的成熟和衰老生理植物的成熟和衰老生理 4 4植物生理学的学科体系（4848）水分和矿质营养水分和矿质营养物质代谢与能量转换物质代谢与能量转换 植物的生长和发育植物的生长和发育植物的水分生理植物的水分生理 4 4 植物的矿质营养植物的矿质营养 5 5植物的呼吸作用植物的呼吸作用 3 3 植物同化物的运输植物同化物的运输 2 2植物的次生代谢产物植物的次生代谢产物 0 0 细胞信号转导细胞信号

2、转导 2 2 植物生长物质植物生长物质 6 6植物的生殖生理植物的生殖生理 4 4植物的生长生理植物的生长生理 4 4植物的抗性生理植物的抗性生理 4 4植物的光合作用植物的光合作用 8 8 绪绪 论论2甜菜甜菜潘瑞炽 主编 植物生理学（第植物生理学（第7版）版）Copyright 高等教育出版社 2012 第1讲 绪论一、植物生理学的定义、内容和任务一、植物生理学的定义、内容和任务二、植物生理学的产生和发展二、植物生理学的产生和发展三、植物生理学的展望三、植物生理学的展望四、学习植物生理学的要求和方法四、学习植物生理学的要求和方法一、植物生理学的定义、内容和任务一、植物生理学的定义、内容和任

3、务 1 1、定义：植物生理学（、定义：植物生理学（plant physiologyplant physiology）是研究植物）是研究植物生命活动规律生命活动规律的科学。的科学。2 2、研究内容：、研究内容：生长发育与形态建成生长发育与形态建成 物质与能量转化物质与能量转化信息传递和信号转导信息传递和信号转导物质和能量转化物质和能量转化是植物生命物质和能量转化是植物生命活动的基础活动的基础 生长发育与形态建成生长发育与形态建成 这是植物的生命活动的外在表现：在物质和能量代谢基础上，细胞数目的增加、细胞体积的扩大而导致的植物体积和重量的增加 由于新器官的不断出现带来的一系列肉眼可见的形态变化，即

4、形态建成(morphogenesis） 信息传递和信号转导 是植物适应环境和协调自身各部分功能的重要环节 信息传递：信息从感受器官（组织）传递到发生反应器官（组织）的过程。ABA信号转导：单个细胞水平上，信号与受体结合后，通过信号转导系统，产生生理反应的过程。 植物生理学三部分内容关系： 物质代谢和能量代谢是形态建成的基础，信息传递是形态建成的开关，形态建成是物质代谢、能量转化和信息传递的结果。3、植物生理学的任务： 将研究成果应用于生产实践二、植物生理学的产生和发展二、植物生理学的产生和发展（一）（一）古代古代的植物生理学的植物生理学（二）近代的植物生理学第一阶段第一阶段：植物生理学的孕育时

5、期：植物生理学的孕育时期第二阶段第二阶段：植物生理学的诞生与成长：植物生理学的诞生与成长第三阶段第三阶段：植物生理学蓬勃发展时期：植物生理学蓬勃发展时期我国我国植物生理学的发展时期植物生理学的发展时期三、植物生理学的展望（一）研究层次越来越宽广（一）研究层次越来越宽广（二）学科之间相互渗透（二）学科之间相互渗透（三）理论联系实际（三）理论联系实际（四）研究手段现代化（四）研究手段现代化四、学习植物生理学的要求和方法四、学习植物生理学的要求和方法1.认真阅读教材，掌握本学科的基本概念、基本理论知识和科学实验方法认真阅读教材，掌握本学科的基本概念、基本理论知识和科学实验方法2.阅读植物生理学有关刊

6、物。阅读植物生理学有关刊物。3.注意植物生命活动的一些重要特性。注意植物生命活动的一些重要特性。4.重视学习植物生理学研究中的思想方法和创新精神。重视学习植物生理学研究中的思想方法和创新精神。5.注意理论联系实际注意理论联系实际。 距今距今30003000多年前：甲骨文上记载了多年前：甲骨文上记载了“贞禾有及雨？雨弗足年贞禾有及雨？雨弗足年”，16211621年年群芳谱：无花果群芳谱：无花果“结实后不宜缺水，常置瓶其侧，出以细溜，日夜不绝，结实后不宜缺水，常置瓶其侧，出以细溜，日夜不绝，果大如瓶果大如瓶”。 公元前公元前3 3世纪：战国荀况著荀子世纪：战国荀况著荀子富国篇富国篇“多粪肥田多粪肥

7、田, ,是农夫众庶之事是农夫众庶之事也也”。韩非子。韩非子 解志解志“积力于田畴，必且粪灌积力于田畴，必且粪灌” ” 。西汉汜胜之书。西汉汜胜之书“追肥方式：基肥、种肥和追肥追肥方式：基肥、种肥和追肥”，“杂草压青做绿肥技术杂草压青做绿肥技术”。 水分生理水分生理矿质营养矿质营养 公元前公元前1 1世纪：西汉汜胜之书种子安全贮藏的基本原则：世纪：西汉汜胜之书种子安全贮藏的基本原则：“种，伤湿、种，伤湿、郁，热则生虫也。郁，热则生虫也。”，齐民要术窖麦法，齐民要术窖麦法“日曝令干，及热埋之日曝令干，及热埋之”。呼吸储藏呼吸储藏 公元前公元前239239年吕氏春秋辩土篇年吕氏春秋辩土篇“正其行，通

8、其风正其行，通其风”。论气。论气“气从地下催腾一粒，种性小者为蓬，大者为蔽牛干霄之木，此一粒原气从地下催腾一粒，种性小者为蓬，大者为蔽牛干霄之木，此一粒原本几何，其余皆气所化也本几何，其余皆气所化也”;”;商代甲骨文中商代甲骨文中“日若兹晦，惟年祸日若兹晦，惟年祸”。光合作用光合作用 公元公元6 6世纪世纪3030年代：北魏贾思勰著齐民要术种枣年代：北魏贾思勰著齐民要术种枣篇嫁接技术篇嫁接技术“正月一日日出时，反斧斑驳椎之正月一日日出时，反斧斑驳椎之”。名曰。名曰“嫁枣嫁枣”。 宋代著作宋代著作种艺必用种艺必用“凡接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便凡接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸

9、之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝，用竹浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝，用竹筒破两片封裹之，则根生，次年，断其皮，截根栽之筒破两片封裹之，则根生，次年，断其皮，截根栽之”。 北朝北魏时期齐民要术种榆白杨篇载北朝北魏时期齐民要术种榆白杨篇载“初生三年，不用采叶，尤忌初生三年，不用采叶，尤忌捋心，捋心则科茹不长捋心，捋心则科茹不长”。明代沈氏农书。明代沈氏农书“麦根深而胜壅，根益深而麦根深而胜壅，根益深而苗益肥，收成必倍苗益肥，收成必倍”。宋代农书总结水稻过肥。宋代农书总结水稻过肥“苗茂而实不坚苗茂而实不坚”。同化物的运输同化物的运输植物生长物质植

10、物生长物质生长发育生长发育 从从16271627年荷兰的凡年荷兰的凡海尔蒙海尔蒙（J.B.van Helmont）做柳枝实验开始，直做柳枝实验开始，直到到1919世纪世纪4040年代德国化学家李比希年代德国化学家李比希（J. von Liebig）创立植物矿质营养学创立植物矿质营养学说为止，共经历了说为止，共经历了200200多年的时间。多年的时间。第一阶段：植物生理学的孕育时期第一阶段：植物生理学的孕育时期16-1716-17世纪：土壤营养学说世纪：土壤营养学说1818世纪：空气营养学说世纪：空气营养学说1919世纪世纪4040年代：矿质营养学说年代：矿质营养学说凡凡海尔蒙认为：柳树增加的物

11、质来自水分。海尔蒙认为：柳树增加的物质来自水分。增加的重量来源于增加的重量来源于何处？何处？1699699英国伍德沃特（英国伍德沃特（J.WoodwardJ.Woodward）水培养实验）水培养实验伍德沃特：植物的营养部分是由土壤中的物质构成。伍德沃特：植物的营养部分是由土壤中的物质构成。16-1716-17世纪的土壤营养学说：植物中的营养物质来自水和土壤中的物质世纪的土壤营养学说：植物中的营养物质来自水和土壤中的物质 。的的 英国普里斯特里和荷兰英根浩兹英国普里斯特里和荷兰英根浩兹钟罩实验钟罩实验17711771年，普里斯特里提出植物可以年，普里斯特里提出植物可以“净化净化”由于燃烧蜡烛和小

12、鼠呼吸弄由于燃烧蜡烛和小鼠呼吸弄“坏坏”的的空气。空气。 17791779年，英根浩兹通过实验证明，绿色植物在日光下才能年，英根浩兹通过实验证明，绿色植物在日光下才能“净化净化”空气，并且只有空气，并且只有植物的绿色部分才具这种能力。植物的绿色部分才具这种能力。 1818世纪空气营养学说：植物的营养物质部分来自大气。世纪空气营养学说：植物的营养物质部分来自大气。德国化学家李比希德国化学家李比希(J.Von Liebig)(J.Von Liebig)灰分分析实验灰分分析实验 1840 1840年他的著作化学在农业及生理学中的应用中声称：植物只需年他的著作化学在农业及生理学中的应用中声称：植物只需

13、要无机物作为养料，便可维持其正常生活；除了碳素来自空气外，植物要无机物作为养料，便可维持其正常生活；除了碳素来自空气外，植物体内所有的矿物质都是从土壤中取得的。体内所有的矿物质都是从土壤中取得的。1919世纪世纪4040年代的植物矿质营养学说：确立了植物区别年代的植物矿质营养学说：确立了植物区别于动物的于动物的“自养自养 特性。特性。 从从18401840年李比希矿质营养学说的建立到年李比希矿质营养学说的建立到1919世纪末德国植物生理学家世纪末德国植物生理学家萨克斯和他的学生费弗尔的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半萨克斯和他的学生费弗尔的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半个世纪。个

14、世纪。第二阶段：植物生理学的诞生与成长第二阶段：植物生理学的诞生与成长 法国布森戈法国布森戈(G.Boussingoult(G.Boussingoult) )：建立砂培实验法，开始以植物为研究：建立砂培实验法，开始以植物为研究对象进行研究工作。对象进行研究工作。 德国萨克斯德国萨克斯(J.Von Sachs)(J.Von Sachs)和费弗尔和费弗尔(W.pfeffer)(W.pfeffer)：18451845年首创溶液培养法，使年首创溶液培养法，使蔬菜工业化生产成为可能。蔬菜工业化生产成为可能。奠基人：萨克斯奠基人：萨克斯 （SachsSachs ）两大先驱：萨克斯两大先驱：萨克斯 （Sac

15、hsSachs ）费弗尔（）费弗尔（PfefferPfeffer）第三阶段：植物生理学蓬勃发展时期第三阶段：植物生理学蓬勃发展时期 1920 1920年：美国人加纳年：美国人加纳（W.W.GarnerW.W.Garner）和阿拉德（和阿拉德（H.A.AllardH.A.Allard）发现了植物光）发现了植物光周期现象为调控植物生长发育打下基础。周期现象为调控植物生长发育打下基础。 20 20世纪世纪30-6030-60年代：相继发现了五大类植物激素，并能人工合成生长调节年代：相继发现了五大类植物激素，并能人工合成生长调节剂，更有效地控制植物的生长发育，提高产量。剂，更有效地控制植物的生长发育，

16、提高产量。 50 50年代：美国卡尔文揭开了年代：美国卡尔文揭开了COCO2 2固定还原之迷。固定还原之迷。 60 60年代：奥州的哈奇和斯莱克发现了年代：奥州的哈奇和斯莱克发现了C C4 4途径、途径、CAMCAM途径和光呼吸，把光合途径和光呼吸，把光合作用研究推向了崭新阶段。作用研究推向了崭新阶段。 快速无性繁殖快速无性繁殖单个单个细胞细胞营养培养基营养培养基克隆植株克隆植株黄西瓜黄西瓜= =西瓜西瓜+ +野生西瓜野生西瓜柠檬柚柠檬柚=柚子柚子+柠檬柠檬李子杏李子杏= =李子李子+ +杏杂杏杂西瓜萝卜西瓜萝卜柠檬柚柠檬柚= =柚子柚子+ +柠檬柠檬贡柑贡柑=橘和橙橘和橙教学安排与考核方式教

17、学安排与考核方式 讲课：48学时（单双周） 考核方式： 平时成绩 30%（考勤、课堂表现、课后作业） 理论课考试成绩70% （闭卷）甜菜甜菜 公元公元6 6世纪世纪3030年代：北魏贾思勰著齐民要术种枣年代：北魏贾思勰著齐民要术种枣篇嫁接技术篇嫁接技术“正月一日日出时，反斧斑驳椎之正月一日日出时，反斧斑驳椎之”。名曰。名曰“嫁枣嫁枣”。 宋代著作宋代著作种艺必用种艺必用“凡接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便凡接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝，用竹浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝，用竹筒破两片封裹之，则

18、根生，次年，断其皮，截根栽之筒破两片封裹之，则根生，次年，断其皮，截根栽之”。 北朝北魏时期齐民要术种榆白杨篇载北朝北魏时期齐民要术种榆白杨篇载“初生三年，不用采叶，尤忌初生三年，不用采叶，尤忌捋心，捋心则科茹不长捋心，捋心则科茹不长”。明代沈氏农书。明代沈氏农书“麦根深而胜壅，根益深而麦根深而胜壅，根益深而苗益肥，收成必倍苗益肥，收成必倍”。宋代农书总结水稻过肥。宋代农书总结水稻过肥“苗茂而实不坚苗茂而实不坚”。同化物的运输同化物的运输植物生长物质植物生长物质生长发育生长发育英国普里斯特里和荷兰英根浩兹英国普里斯特里和荷兰英根浩兹钟罩实验钟罩实验17711771年，普里斯特里提出植物可以年，

19、普里斯特里提出植物可以“净化净化”由于燃烧蜡烛和小鼠呼吸弄由于燃烧蜡烛和小鼠呼吸弄“坏坏”的的空气。空气。 17791779年，英根浩兹通过实验证明，绿色植物在日光下才能年，英根浩兹通过实验证明，绿色植物在日光下才能“净化净化”空气，并且只有空气，并且只有植物的绿色部分才具这种能力。植物的绿色部分才具这种能力。 1818世纪空气营养学说：植物的营养物质部分来自大气。世纪空气营养学说：植物的营养物质部分来自大气。德国化学家李比希德国化学家李比希(J.Von Liebig)(J.Von Liebig)灰分分析实验灰分分析实验 1840 1840年他的著作化学在农业及生理学中的应用中声称：植物只需年他的著作化学在农业及生理学中的应用中声称：植物只需要无机物作为养料，便可维持其正常生活；除了碳素来自空气外，植物要无机物作为养料，便可维持其正常生活；除了碳素来自空气外，植物体内所有的矿物质都是从土壤中取得的。体内所有的矿物质都是从土壤中取得的。1919世纪世纪4040年代的植物矿质营养学说：确立了植物区别年代的植物矿质营养学说：确立了植物区别于动物的于动物的“自养自养 特性。特性。