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0 绪论1

0.1 植物生理学的定义和研究内容1

0.2 植物生理学的产生和发展2

0.3 植物生理学展望3

0.4 学习植物生理学的要求和方法4

思考题5

1 植物水分生理6

1.1 水分在生命活动中的作用7

1.1.1 水分子的结构7

1.1.2 水的物理化学性质7

1.1.3 水分在植物生命活动中的作用9

1.2 植物细胞对水分的吸收10

1.2.1 植物细胞的水势10

1.2.2 植物细胞吸水的方式12

1.3 植物根系对水分的吸收15

1.3.1 根系吸水的部位15

1.3.2 根系吸水的途径15

1.3.3 根系吸水的方式和驱动力16

1.3.4 影响根系吸水的因素17

1.4 植物的蒸腾作用19

1.4.1 蒸腾作用的概念及生理意义19

1.4.2 蒸腾作用的度量19

1.4.3 蒸腾作用的方式20

1.4.4 气孔蒸腾20

1.4.5 蒸腾作用的调节26

1.5 土壤一植物一大气连续系统28

1.5.1 水分运输的途径28

1.5.2 水分沿导管上升的机制29

1.6 合理灌溉的生理基础30

1.6.1 作物的需水规律30

1.6.2 合理灌溉的指标31

1.6.3 节水灌溉31

思考题32

2 植物的矿质营养33

2.1 植物必需的矿质元素34

2.1.1 植物体内的元素34

2.1.2 植物必需的矿质元素34

2.1.3 植物必需元素的生理作用37

2.2 植物细胞对矿质元素的吸收42

2.2.1 跨膜电化学势梯度和膜电位42

2.2.2 植物细胞的离子跨膜运输机制42

2.3 植物根系对矿质元素的吸收及运输46

2.3.1 植物吸收矿质元素的特点47

2.3.2 根系吸收矿质元素的过程48

2.3.3 影响根部吸收矿质元素的条件49

2.4 叶片对矿质元素的吸收52

2.5 矿质元素在植物体内的运输和分配53

2.5.1 矿质元素的运输形式及途径53

2.5.2 矿质元素的循环利用53

2.6 氮素的同化53

2.6.1 硝酸盐的还原54

2.6.2 氨的同化55

2.7 合理施肥的生理学基础56

2.7.1 作物的需肥规律57

2.7.2 合理施肥的指标57

2.7.3 合理施肥的原则58

思考题60

3 植物的光合作用和光合产物运输61

3.1 叶绿体及其色素62

3.1.1 叶绿体的结构63

3.1.2 叶绿体色素66

3.1.3 叶绿素的生物合成及其与环境条件的关系70

3.2 光合作用机理72

3.2.1 原初反应73

3.2.2 电子传递与光合磷酸化77

3.2.3 碳同化81

3.3 光合产物及其运输93

3.3.1 光合作用的产物93

3.3.2 光合产物的运输与分配95

3.4 光合作用的生态生理109

3.4.1 影响光合作用的内部因素109

3.4.2 影响光合作用的外部因素110

3.5 光合作用与作物生产120

3.5.1 光能利用率120

3.5.2 提高作物产量的途径121

思考题123

4 植物的呼吸作用125

4.1 呼吸作用的概念、指标及其生理意义125

4.1.1 呼吸作用的概念125

4.1.2 呼吸作用的指标126

4.1.3 呼吸作用的生理意义127

4.2 高等植物呼吸代谢的多样性128

4.2.1 呼吸代谢途径的多样性128

4.2.2 植物呼吸链电子传递的多样性与氧化磷酸化137

4.2.3 末端氧化系统的多样性141

4.3 呼吸代谢能量的贮存和利用144

4.3.1 呼吸代谢能量的贮存144

4.3.2 呼吸代谢能量的利用144

4.4 呼吸作用的调节与控制144

4.4.1 巴斯德效应和糖酵解的调节144

4.4.2 三羧酸循环的调节145

4.4.3 戊糖磷酸途径的调节146

4.4.4 腺昔酸能荷的调节146

4.5 呼吸代谢与光合作用的关系147

4.6 呼吸作用的影响因素及应用148

4.6.1 影响呼吸速率的因素148

4.6.2 呼吸作用的应用151

思考题154

5 植物细胞信号转导与植物生长物质155

5.1 植物细胞信号转导体系156

5.1.1 环境刺激与胞间信号的种类157

5.1.2 胞间信号传递与受体158

5.1.3 细胞内信号转导161

5.1.4 蛋白质可逆磷酸化166

5.2 生长素类167

5.2.1 生长素的化学结构和种类167

5.2.2 生长素的分布与运输169

5.2.3 生长素的代谢170

5.2.4 生长素的生理效应173

5.2.5 生长素的信号转导途径与作用机理174

5.3 赤霉素类177

5.3.1 赤霉素的种类177

5.3.2 赤霉素的分布与运输178

5.3.3 赤霉素生物合成及其调控178

5.3.4 赤霉素的生理效应181

5.3.5 赤霉素的作用机理182

5.4 细胞分裂素类183

5.4.1 细胞分裂素的化学结构和种类183

5.4.2 细胞分裂素的分布、运输及合成184

5.4.3 细胞分裂素的生理作用和应用185

5.4.4 细胞分裂素的信号转导途径187

5.5 脱落酸188

5.5.1 脱落酸的结构188

5.5.2 ABA的分布、运输和代谢189

5.5.3 脱落酸的生理作用与应用191

5.5.4 脱落酸的信号转导途径192

5.6 乙烯194

5.6.1 乙烯的分布、生物合成及运输194

5.6.2 乙烯的生理效应和应用195

5.6.3 乙烯的信号转导途径与作用机理197

5.7 植物生长调节物质197

5.7.1 油菜素甾体类197

5.7.2 茉莉酸类198

5.7.3 水杨酸199

5.7.4 多胺200

5.7.5 其他植物生长调节剂201

5.8 植物生长调节剂在农业生产上的应用201

5.8.1 植物激素间的相互关系201

5.8.2 植物生长调节剂在生产上的应用204

思考题206

6 植物的生长生理207

6.1 种子的萌发208

6.1.1 种子萌发时的生理生化变化208

6.1.2 影响种子萌发的外界条件210

6.1.3 种子预处理与种子萌发的调节212

6.2 植物的组织培养及其应用212

6.2.1 组织培养的原理213

6.2.2 植物组织培养的基本要求213

6.2.3 植物组织培养技术的应用214

6.3 植物生长的周期性216

6.3.1 植物的生长曲线和生长大周期216

6.3.2 植物生长的温周期性217

6.3.3 植物生长的季节周期性217

6.4 植物生长的相关性217

6.4.1 地上部分与地下部分的相关性218

6.4.2 主茎与侧枝的相关性220

6.4.3 营养生长与生殖生长的相关性223

6.4.4 植物的极性与再生224

6.5 影响植物生长的环境条件225

6.5.1 温度对植物生长的影响225

6.5.2 水分对植物生长的影响226

6.5.3 光对植物生长的影响226

6.6 植物的运动226

6.6.1 向性运动226

6.6.2 感性运动229

6.6.3 近似昼夜节奏—生理钟231

思考题233

7 植物的光控发育234

7.1 植物的光受体235

7.2 光敏色素236

7.2.1 光敏色素的发现236

7.2.2 光敏色素的分布237

7.2.3 光敏色素的结构与性质237

7.2.4 光敏色素的类型及其基因240

7.2.5 光敏色素的生理作用和反应调节类型241

7.2.6 光敏色素的作用机理243

7.3 隐花色素与向光素246

7.3.1 隐花色素247

7.3.2 向光素250

7.4 紫外光-B反应251

思考题252

8 植物的生殖生理253

8.1 幼年期与花熟状态254

8.1.1 幼年期的特征254

8.1.2 提早成熟的措施255

8.2 春化作用255

8.2.1 春化作用的概念及植物对低温反应的类型255

8.2.2 春化作用的时期、部位和刺激传导257

8.2.3 春化作用的条件258

8.2.4 春化作用的生理生化变化及分子机制259

8.3 光周期261

8.3.1 光周期现象的发现261

8.3.2 光周期的反应类型262

8.3.3 临界日长和临界暗期262

8.3.4 光周期诱导264

8.3.5 光周期刺激的感受和传导265

8.3.6 光对暗期中断266

8.3.7 开花化学刺激物267

8.3.8 春化和光周期理论在生产实际中的应用268

8.4 成花启动和花器官形成生理270

8.4.1 成花诱导的多因子途径271

8.4.2 光受体与成花诱导272

8.4.3 花形态发生中的同源异形基因—从ABC模型到ABCDE模型273

8.4.4 花器官生长发育所需的条件274

8.4.5 植物性别的分化275

8.5 受精生理276

8.5.1 花粉和柱头的生活力276

8.5.2 花粉萌发和花粉管伸长277

8.5.3 受精过程中雌蕊的生理生化变化279

8.5.4 花粉和柱头的相互识别和自交不亲和280

思考题284

9 植物的成熟和衰老生理285

9.1 种子和果实的发育与成熟286

9.1.1 种子的发育及其基因表达286

9.1.2 种子成熟时的生理生化变化287

9.1.3 果实的生长289

9.1.4 果实成熟时的生理生化变化290

9.2 植物的休眠293

9.2.1 种子休眠的原因和破除293

9.2.2 种子和延存器官休眠的调节294

9.3 植物的衰老294

9.3.1 植物衰老的类型与意义294

9.3.2 植物衰老时的生理生化变化295

9.3.3 植物衰老的机制296

9.3.4 衰老过程中的基因表达和调控298

9.3.5 环境条件对植物衰老的影响299

9.4 植物器官的脱落300

9.4.1 器官脱落的概念与类型300

9.4.2 器官脱落的机理300

9.4.3 环境条件对脱落的影响303

思考题303

10 植物的逆境生理304

10.1 抗逆生理通论305

10.1.1 逆境的定义和种类305

10.1.2 逆境对植物的伤害305

10.1.3 植物对逆境的适应和交叉适应306

10.1.4 植物抗逆性的获得和信号转导307

10.2 寒害生理与植物的抗寒性308

10.2.1 冷害和植物抗冷性308

10.2.2 冻害和植物抗冻性310

10.2.3 植物对低温的适应性及信号转导312

10.3 旱害生理与植物的抗旱性313

10.3.1 旱害的概念和类型313

10.3.2 抗旱植物类型和特征314

10.3.3 干旱对植物的伤害314

10.3.4 植物干旱诱导蛋白317

10.3.5 提高植物抗旱性的途径317

10.4 热害生理与植物的抗热性318

10.4.1 热害318

10.4.2 高温对植物的危害318

10.4.3 植物的抗热性319

10.5 涝害生理与植物的抗涝性319

10.5.1 涝害319

10.5.2 涝害对植物的危害319

10.5.3 植物的抗涝性320

10.6 盐害生理与植物的抗盐性321

10.6.1 盐害321

10.6.2 盐害对植物的危害322

10.6.3 植物的抗盐性322

10.7 病害生理与植物的抗病性323

10.7.1 病害323

10.7.2 病害对植物的危害324

10.7.3 植物的抗病性324

10.8 虫害生理与植物的抗虫性325

10.8.1 虫害和抗虫性概念325

10.8.2 植物的抗虫性机理326

10.8.3 提高植物抗虫性的途径326

10.9 环境污染物对植物的伤害和植物的抗性327

10.9.1 大气污染对植物的伤害327

10.9.2水体污染对植物的伤害329

10.9.3土壤污染对植物的伤害329

10.9.4提高植物抗污染能力与环境保护330

思考题331

英汉名词对照332

参考文献352