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绪论 1

一、植物生理学的研究内容和任务 1

二、植物生理学的产生与发展 2

三、植物生理学面临的机遇和挑战 4

四、植物生理学研究的一般科学方法 6

五、学习植物生理学的方法和要求 7

小结 8

复习思考题 8

第一章 植物细胞的结构与功能 9

第一节 植物结构和细胞结构概述 9

一、构成植物的主要器官 9

二、构成植物器官的主要组织 10

三、植物细胞的基本结构 10

第二节 细胞膜的结构与功能 12

一、细胞膜的组分 13

二、细胞膜的结构 16

三、细胞膜的功能 17

第三节 细胞质膜和细胞器 18

一、质膜 18

二、液泡 18

三、溶酶体 19

四、内质网 19

五、高尔基体 20

六、线粒体 21

七、质体 22

八、微体 22

九、圆球体 23

十、细胞核 23

十一、核糖体 24

第四节 细胞原生质和细胞骨架 25

一、原生质 25

二、细胞骨架 28

第五节 细胞壁和胞间连丝 30

一、细胞壁 30

二、胞间连丝 34

小结 35

复习思考题 36

第二章 植物的水分生理 37

第一节 水分在植物生命活动中的作用 37

一、植物的含水量 37

二、植物体内水分存在的状态 38

三、水分在植物生命活动中的作用 39

第二节 水势与植物细胞对水分的吸收 40

一、水势 40

二、渗透作用与渗透势 41

三、植物细胞对水分的吸收 42

第三节 根系对水分的吸收 46

一、根系吸水的部位 46

二、根系吸水的途径 46

三、根系吸水的方式和动力 47

四、影响根系吸水的因素 49

第四节 植物的蒸腾作用 51

一、蒸腾作用及其生理意义 51

二、植物蒸腾作用的部位及度量 52

三、气孔蒸腾作用 53

四、蒸腾作用的调节 58

五、影响蒸腾作用的因素 59

第五节 水分在植物体内的向上运输 61

一、水分运输的途径 61

二、水分运输的速度 61

三、水分向上运输的机制 63

四、土壤—植物—大气连续体系 63

第六节 植物的节水生物学 64

一、植物的水分平衡 64

二、植物的需水规律 65

三、合理灌溉与节水农业 67

小结 71

复习思考题 71

第三章 植物的矿质营养 73

第一节 植物的必需元素及生理作用 73

一、植物体内元素的种类和含量 73

二、植物的必需元素 73

三、植物必需矿质元素的生理作用和缺素症状 76

第二节 植物细胞对矿质元素的吸收 81

一、细胞吸收溶质的特点 81

二、细胞吸收溶质的方式 82

第三节 植物根系对矿质元素的吸收 88

一、根系吸收矿质元素的特点 88

二、根系吸收矿质元素的部位 90

三、根系吸收矿质元素的过程 90

四、影响根系吸收矿质元素的土壤因素 92

第四节 矿质元素在植物体内的运输与分配 94

一、矿质元素在植物体内的运输 94

二、矿质元素在植物体内的分配 95

第五节 植物对氮、磷、硫的同化 95

一、氮的同化 95

二、磷的同化 99

三、硫的同化 99

第六节 合理施肥的生理基础 100

一、植物需肥的规律 100

二、合理施肥的指标 101

小结 103

复习思考题 103

第四章 植物的呼吸作用 105

第一节 植物呼吸作用概述 105

一、植物呼吸作用的概念 105

二、呼吸作用的生理意义 106

三、呼吸作用的总过程 106

第二节 呼吸代谢途径 107

一、底物氧化降解途径 108

二、电子传递链和氧化磷酸化 115

三、末端氧化酶类 117

四、呼吸代谢的多样性 119

第三节 呼吸作用的调控 120

一、代谢产物对呼吸酶活性的反馈调节 120

二、能荷对呼吸酶活性的调节 120

三、NAD+/NADH和NADP+/NADPH的比值对呼吸酶活性的调节 122

第四节 影响呼吸作用的因子 122

一、呼吸作用的指标 122

二、影响呼吸速率的内部因素 123

三、影响呼吸速率的外部因素 124

第五节 呼吸作用与农业生产 126

一、呼吸作用与植物的生长发育 126

二、呼吸作用与作物产量 127

三、呼吸作用与粮食贮藏 127

四、呼吸作用与果蔬贮藏 128

小结 129

复习思考题 129

第五章 植物的光合作用 130

第一节 叶绿体和光合色素 131

一、叶绿体结构 131

二、光合色素 133

第二节 光合作用的机理 138

一、原初反应 138

二、光合电子传递和光合磷酸化 140

三、CO2同化 147

四、光呼吸 153

五、光合作用的产物 156

第三节 C3、C4、CAM植物的比较 157

一、叶片解剖结构方面 157

二、光合生理方面 158

三、碳同化途径方面 158

四、生态适应性方面 158

第四节 影响光合作用的因素 159

一、光合作用指标 159

二、影响光合作用的内部因素 160

三、影响光合作用的外部因素 160

第五节 作物的光能利用率 165

一、作物的光能利用率 165

二、作物光能利用率低的原因 166

三、提高作物光能利用率的途径 166

小结 167

复习思考题 168

第六章 植物同化物的运输与分配 169

第一节 同化物的运输与分配概况 169

一、同化物运输的途径 169

二、同化物运输的方向 170

三、同化物运输的形式 171

四、同化物运输的度量 172

第二节 韧皮部运输的机理 173

一、同化物在源端的装载 173

二、同化物在库端的卸出 175

三、同化物在韧皮部运输的机理 178

第三节 同化物的分配与调控 182

一、植物的源库关系 183

二、同化物的分配规律 184

三、同化物的分配与产量形成的关系 185

四、同化物运输和分配的调控 186

小结 190

复习思考题 190

第七章 植物基因表达和细胞信号转导 191

第一节 基因表达 191

一、基因结构 191

二、基因表达调节 192

三、基因的类型 195

第二节 细胞信号转导 195

一、胞间信号 195

二、膜上信号转换系统 197

三、胞内信号 198

四、蛋白激酶 200

五、活性氧在信号转导中的作用 202

小结 203

复习思考题 204

第八章 植物的生长物质 205

第一节 植物生长物质概述 205

一、植物生长物质的概念和种类 205

二、植物生长物质的测定方法 205

第二节 生长素类 207

一、生长素的发现 207

二、生长素存在形式与代谢 209

三、生长素在植物体内的分布与运输 212

四、生长素的生理效应 213

五、生长素的作用机理 215

第三节 赤霉素类 217

一、赤霉素的发现 217

二、赤霉素的存在形式与代谢 218

三、赤霉素在体内的分布与运输 219

四、赤霉素的生理效应 220

五、赤霉素的作用机理 221

第四节 细胞分裂素类 224

一、细胞分裂素的发现 224

二、细胞分裂素的存在形式与代谢 225

三、细胞分裂素的分布与运输 226

四、细胞分裂素的生理效应 227

五、细胞分裂素的作用机理 229

第五节 脱落酸 231

一、脱落酸的发现 231

二、脱落酸在体内的存在形式与代谢 232

三、脱落酸在体内的分布与运输 233

四、脱落酸的生理效应 234

五、脱落酸的作用机理 235

第六节 乙烯 237

一、乙烯的发现 237

二、乙烯的分布、生物合成及运输 238

三、乙烯的生理效应 240

四、乙烯的作用机理 242

第七节 其他植物内源生长物质 243

一、油菜素甾醇类 244

二、多胺 245

三、茉莉酸及其甲酯 246

四、水杨酸 247

五、其他植物内源生长物质 248

第八节 植物生长物质的应用 249

一、植物生长促进剂 249

二、植物生长抑制剂 249

三、植物生长延缓剂 250

四、乙烯释放剂 251

小结 251

复习思考题 252

第九章 植物的生长与运动 253

第一节 植物细胞的生长与分化 253

一、细胞分裂期 254

二、细胞伸长期 255

三、细胞分化期 255

第二节 植物的组织培养 257

一、植物组织培养的原理 257

二、组织培养的方法 258

三、组织培养的应用 260

第三节 植物器官的发育 260

一、植物生长发育与分生组织 260

二、根的生长与分化 261

三、茎的生长与分化 262

四、叶的生长与分化 263

五、植物生长发育的调节 263

第四节 种子的萌发 265

一、影响种子萌发的环境条件 265

二、种子萌发过程 268

三、种子萌发时的生理生化变化 270

第五节 植物的生长 272

一、植物的生长曲线 273

二、植物生长的相关性 273

三、植物生长的周期性 278

四、环境因素对植物生长的影响 279

第六节 植物的光形态建成 283

一、光敏素 283

二、蓝光受体和UV-B受体 288

第七节 植物的休眠 289

一、休眠的器官和类型 289

二、芽休眠 290

三、种子的休眠 291

第八节 植物的运动 293

一、向性运动 293

二、感性运动 296

第九节 生物钟 298

一、生物钟的概念 298

二、生物钟的生理作用 299

三、生物钟的特点 299

四、生物钟的运转机制 299

小结 300

复习思考题 301

第十章 植物的生殖与成花 302

第一节 生殖器官的形成与性别分化 302

一、植物的三个发育阶段 302

二、植物开花的过程 303

三、植物成花启动的内、外部条件 303

四、植物的花芽形成和分化 304

五、调节花器官发育的基因 305

六、花器官发育基因控制的ABC模型 306

七、植物的性别分化 307

第二节 春化作用 310

一、春化作用的类型和条件 310

二、植物感受低温的时期和部位 311

三、春化效应的传递 312

四、春化效应的生化机制 312

五、春化效应的分子机制 312

六、春化作用在农业上的应用 313

第三节 光周期现象 314

一、植物对光周期反应的类型 315

二、植物感受光周期的时期和部位 316

三、影响植物光周期诱导的因素 317

四、光周期诱导的机理 319

五、光周期现象在农业上的应用 322

第四节 植物的授粉与受精 323

一、花粉生理 324

二、柱头生理 325

三、花粉与柱头识别的分子机制 326

四、受精生理 330

小结 333

复习思考题 334

第十一章 植物的成熟与衰老 336

第一节 种子的发育 336

一、胚乳的发育 336

二、种胚的发育 336

三、种皮的形成 337

四、种子成熟过程中的生理生化变化 337

五、种子成熟过程中的基因表达 340

六、影响种子发育的环境因素 341

第二节 果实的发育 342

一、肉质果实的生长曲线 342

二、果实发育过程中的生理生化变化 343

三、果实成熟过程中的基因表达 346

四、影响果实发育的环境因素 346

五、控制果实成熟的基因工程 347

六、果实成熟的激素调节 348

第三节 植物的休眠 348

一、休眠的器官与类型 348

二、环境因素对休眠的影响 349

三、休眠的人工控制 351

第四节 植物的衰老 352

一、植物衰老的类型 352

二、衰老过程中的生理生化变化 353

三、衰老的机理 354

四、植物衰老的调节 356

第五节 植物器官的脱落 356

一、脱落的类型 357

二、离层的形成 357

三、影响器官脱落的因素 357

四、器官脱落的调控 361

小结 361

复习思考题 362

第十二章 植物抗性的生理基础 363

第一节 植物逆境生理概述 363

一、逆境的概念和种类 363

二、植物抵抗逆境的生理和发育机制 364

三、植物的适应性与抗性锻炼 364

四、植物对环境胁迫的反应 365

五、环境胁迫对植物的一般生理效应 365

第二节 渗透调节与植物的抗逆性 367

一、渗透调节的作用及特点 367

二、渗透调节物质 368

第三节 活性氧与环境胁迫 368

一、活性氧的产生 369

二、活性氧的伤害 370

三、活性氧的清除 370

第四节 逆境响应基因和逆境蛋白 371

一、环境胁迫诱导表达的植物基因和蛋白 371

二、植物逆境响应基因的表达模式 373

第五节 脱落酸与植物的抗逆性 374

一、ABA响应的类型 374

二、ABA在植物逆境响应信号转导途径中的作用 374

三、ABA生物合成调节的基因机制 374

小结 376

复习思考题 377

第十三章 植物的理化逆境生理 378

第一节 干旱胁迫与植物的抗旱性 378

一、干旱胁迫的类型 378

二、干旱胁迫下植物的生理生化变化 378

三、植物抗旱的生理和发育机制 381

四、植物抗旱的分子和细胞机制 382

五、提高植物抗旱性的途径 383

第二节 涝胁迫与植物的抗涝性 385

一、水涝胁迫下植物的生理生化变化 385

二、植物抗涝的生理和发育机制 386

三、植物抗涝的分子和细胞机制 387

四、提高植物抗涝性的途径 387

第三节 高温胁迫与植物的抗热性 387

一、高温胁迫下植物的生理生化变化 388

二、植物抗热的生理和发育机制 389

三、植物抗热的分子和细胞机制 390

四、提高植物抗热性的途径 390

第四节 冷胁迫与植物的抗冷性 390

一、冷害的表现类型 391

二、冷胁迫下植物的生理生化变化 391

三、植物抗冷的细胞和生化机制 392

四、植物抗冷胁迫的分子机制 394

五、提高植物抗冷性的途径 394

第五节 冻胁迫与植物的抗冻性 395

一、冻胁迫对植物的伤害效应 396

二、植物抗冻的生理机制 397

三、植物抗冻的细胞和分子机制 398

四、提高植物抗冻性的途径 398

第六节 盐胁迫与植物的抗盐性 399

一、盐胁迫下植物的生理生化变化 399

二、植物抗盐的生理机制 401

三、植物抗盐的分子机制 403

四、提高植物抗盐性的途径 403

第七节 环境污染胁迫与植物的污染抗性 403

一、水污染与植物抗性 404

二、土壤污染与植物抗性 404

三、大气污染与植物的抗性 405

四、植物在环境保护和污染治理中的作用 406

小结 406

复习思考题 407

第十四章 植物的生物逆境生理 409

第一节 病原物侵染与植物的抗病性 409

一、病原物对植物的侵染和植物的反应 409

二、植物感病时的生理生化变化 409

三、植物抗病的生理和发育机制 410

四、病原物的致病反应和植物抗病的分子机制 411

第二节 植物的抗虫生理 413

一、寄主植物对虫害的反应类型 413

二、植物抗虫的生理和发育机制 413

三、植物抗虫的分子和细胞机制 415

小结 415

复习思考题 415

主要参考文献 416