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