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绪论 1

一、学科概述和发展简史 1

二、学科研究现状与进展 4

三、学科发展展望与对策 16

第一章 作物种子生理 19

第一节 作物种子的寿命 19

一、作物种子寿命 19

二、影响种子寿命的因素 20

三、种子寿命的预测 23

第二节 作物种子的萌发 24

一、种子的萌发过程 24

二、种子萌发过程中的生理生化变化 27

三、种子萌发过程与环境之间的关系 32

第三节 作物种子的休眠 35

一、种子休眠的概念和意义 36

二、种子休眠的原因 37

三、种子休眠的机制 43

四、不同作物的休眠特性 46

五、种子休眠基因的分子水平研究 50

第四节 种子处理 52

一、种子处理的特点 52

二、种子处理的方法 52

第二章 作物的光合作用 60

第一节 作物的光合机理 60

一、原初反应 60

二、光合电子传递和光合磷酸化 62

三、CO2同化 66

四、光呼吸 71

五、光合作用的产物 76

第二节 作物的光合特性 78

一、单叶光合特性 78

二、群体光合特性 79

三、影响光合作用的因素 81

第三节 作物光合“午休”现象的气孔限制与非气孔限制 89

第四节 作物的光抑制现象及其防御机制 92

一、光抑制现象 92

二、光抑制破坏的防御机制 94

第五节 光合作用的分子机理 96

一、叶绿素荧光动力学在作物光合作用及相关生理性状研究方面的应用 96

二、QTL定位技术在作物光合作用及相关生理性状研究方面的应用 97

第三章 作物的水分生理 102

第一节 植株体内水分状况及其生理作用 103

一、植株体内水分状况 103

二、植株体内水分状况表示方法 103

三、水分的生理作用 105

第二节 作物的水分代谢 106

一、作物对水分的吸收 106

二、作物的蒸腾作用 111

第三节 水分逆境生理 111

一、干旱胁迫对作物生长发育的影响 112

二、干旱胁迫对作物的生理和分子效应 114

第四节 水分利用效率指标 117

一、水分利用效率 117

二、影响水分利用率的环境因素 118

三、影响水分利用率的作物体内部因素 120

四、提高水分利用率的途径及措施 120

第五节 合理灌溉的生理基础 121

一、作物的需水规律 121

二、作物的合理灌溉 123

三、作物灌溉方法 124

四、作物节水灌溉 125

第四章 作物的营养生理 127

第一节 矿质营养的主要生理功能 127

一、氮的主要生理功能 127

二、磷的主要生理功能 128

三、钾的主要生理功能 134

四、钙的主要生理功能 139

五、镁的主要生理功能 142

六、硫的主要生理功能 145

七、铁的主要生理功能 146

八、硼的主要生理功能 148

九、锰的主要生理功能 151

十、锌的主要生理功能 153

十一、铜的主要生理功能 156

十二、钼的主要生理功能 158

十三、氯的主要生理功能 160

十四、镍的主要生理功能 161

第二节 土壤中的营养元素 164

一、土壤矿质土粒风化所释放的养分 164

二、有机物质分解释放的养分 164

三、土壤微生物的固氮作用 164

四、大气降水 164

五、施肥 165

第三节 矿质营养吸收与利用 167

一、氮的吸收与利用 167

二、磷的吸收与利用 174

三、钾的吸收与利用 175

四、铁的吸收与利用 175

五、其他矿质元素的吸收与利用 176

第四节 生理障碍及营养诊断 177

一、氮的生理障碍及营养诊断 177

二、磷的生理障碍及营养诊断 178

三、钾的生理障碍及营养诊断 179

四、钙的生理障碍及营养诊断 179

五、镁的生理障碍及营养诊断 180

六、硫的生理障碍及营养诊断 181

七、铁的生理障碍及营养诊断 181

八、硼的生理障碍及营养诊断 182

九、锰的生理障碍及营养诊断 182

十、铜的生理障碍及营养诊断 182

十一、锌的生理障碍及营养诊断 183

十二、钼的生理障碍及营养诊断 183

十三、氯的生理障碍及营养诊断 184

十四、镍的生理障碍及营养诊断 185

第五节 作物不同基因型吸收矿质营养的差异 186

一、氮营养的基因型差异 186

二、磷营养的基因型差异 187

三、钾营养的基因型差异 188

四、钙营养的基因型差异 188

五、铁营养的基因型差异 188

六、硼营养的基因型差异 189

七、锌营养的基因型差异 189

第六节 合理施肥的生理基础 190

一、主要作物的需肥规律 190

二、合理施肥的指标和方法 192

第五章 作物的生长发育规律 195

第一节 作物的生长发育过程及其调控 195

一、作物生长与发育的概念及关系 195

二、作物生长的一般进程 196

三、作物的器官建成及其影响因素 197

四、作物生长的一些相关性 203

五、作物生长发育的调控 206

第二节 作物器官间的关系、分化与调控 206

一、作物器官间生长发育关系及应用 206

二、作物的分化及其调控 208

第三节 环境条件对作物生长发育的影响 208

一、温度对作物生长发育的影响 208

二、光照对作物生长发育的影响 215

三、水肥对作物生长发育的调控作用 217

四、作物生长调节剂及其对作物生长发育的调控作用 220

第六章 作物产量形成生理 230

第一节 作物产量及其构成 230

一、生物学产量和经济产量 230

二、个体产量和群体产量 233

三、产量构成的一般特征 234

三、作物产量构成的因素 243

第二节 不同作物产量构成特性 247

一、麦类作物的产量构成 247

二、水稻的产量构成 252

三、蜀黍类作物的产量构成 258

四、豆类作物的产量构成 266

五、油菜的产量构成 269

第三节 源与库的关系与产量形成 273

一、源与库的概念 273

二、源与库的形成和转化 276

三、源与库的关系 277

四、源库理论与作物产量形成 278

第七章 作物群体生理与群体结构及其调控 285

第一节 作物的群体构成 285

一、作物群体的概念 285

二、群体结构及其形成 286

三、作物群体结构的主要类型 288

第二节 群体结构与光能利用率 289

一、群体结构对光能的利用规律 289

二、群体光合作用 292

三、群体光合生产效率 295

四、提高群体光能利用率的途径 298

第三节 作物群体结构的调控 300

一、合理群体结构的调控原则和理论依据 300

二、合理群体结构的自动调节 300

三、合理群体结构的人工调节 301

第八章 作物的生殖与衰老生理 303

第一节 开花生理 303

一、花分生组织和花器官的发育与控制 303

二、茎尖和发育时期变化 307

三、近似昼夜节律 308

四、光周期现象 311

五、春化作用 316

六、与开花有关的生物化学信号过程 319

第二节 受精生理 323

一、花粉与柱头生理 323

二、授粉与受精的分子机理 327

第三节 种子的发育和成熟 331

一、种子发育的概念及其变化 331

二、主要作物种子的形成和发育 336

三、种子发育的基因控制 340

四、外界条件对种子成分及成熟过程的影响 341

第四节 作物的衰老 342

一、作物衰老 342

二、作物衰老的机理与影响因素 346

第五节 作物器官的脱落 348

一、脱落的机理 349

二、脱落的环境信号 350

三、影响脱落的环境因素和调控途径 351

第九章 作物的逆境生理 352

第一节 概述 352

一、作物逆境及其影响 352

二、作物抗逆性 353

第二节 作物抗寒生理 354

一、冻害生理 354

二、冷害生理 358

第三节 作物抗高温生理 362

一、高温对作物的伤害 363

二、作物对高温胁迫的反应 363

三、作物对高温胁迫的响应 365

四、作物抗高温的途径及高温适应机理 367

五、防止高温伤害作物的对策 369

第四节 作物抗盐生理 370

一、盐碱胁迫对作物的影响 370

二、作物耐盐碱的生理生化机制 374

三、作物耐盐的分子基础 376

四、盐胁迫的鉴定指标与阈值 378

第十章 作物生理实验方法 380

第一节 水分生理实验 380

一、作物组织渗透势的测定：质壁分离法 380

二、作物组织水势的测定 381

第二节 营养代谢 384

一、硝酸还原酶活性测定 384

二、作物植株中硝态氮的测定 385

三、作物植株中磷素的测定：钼蓝法 387

四、作物组织中的总铁含量测定：邻二氮菲（菲绕啉）法 388

五、作物组织中铜的测定 389

六、根系活力测定：TTC法 390

第三节 生殖生理 391

一、种子活力测定 391

二、花粉生活力测定 394

第四节 光合作用和呼吸作用 395

一、叶面积测定 395

二、叶绿素含量测定 396

三、光合强度测定：简易法 401

四、作物组织中ATP酶活性测定 402

五、RuBP羧化酶与PEP羧化酶的活性测定 404

第五节 作物品质分析 407

一、油菜含油量：残余法 407

二、蛋白质含量 409

三、谷物种子赖氨酸含量：茚三酮显色法 411

四、作物组织中游离氨基酸的测定 413

第六节 作物抗逆生理分析 414

一、渗透调节物质 414

二、细胞膜透性指标 419

三、酶类 422

参考文献 428