植物生理學

本教材共分11章，主要介紹植物的光合作用，同化物的運輸與分配，呼吸作用，水分代謝，礦質營養，細胞信號轉導，植物生長物質，光對植物生長發育的調控，植物的生長發育與運動，植物的生殖、衰老和脫落，植物的逆境生理等方面的基本概念、原理、調控及在相關領域的應用。

本書為供高等農林、師範及綜合院校的農學、園藝、植物保護、土壤和生物技術等專業本科生和專科生的教材，也可作為植物學科各領域教學和科研人員的參考書。

緒論1

一、植物生理學的定義與內容1

二、植物生理學的產生與發展2

三、學習植物生理學的目的與任務4

四、學習植物生理學的方法4

複習思考題5

第一篇植物的物質代謝和能量代謝

第一章植物的光合作用8

第一節光合作用的概念和意義8

一、光合作用的概念和特點8

二、光合作用的意義8

第二節葉綠體與光合色素9

一、葉綠體9

二、光合色素10

第三節光合作用的過程14

一、原初反應14

二、光合電子傳遞和光合磷酸化17

三、二氧化碳的固定與還原22

四、光合作用的產物32

第四節光呼吸(C2循環)33

一、光呼吸的生化過程33

二、C2循環與C3循環的調節36

三、光呼吸的生理功能37

四、光呼吸的調節控制38

第五節影響光合作用的因素38

一、光合作用的指標39

二、影響光合作用的內部因素39

三、影響光合作用的外部因素39

四、光合速率的日變化41

第六節C3植物、C4植物、CAM

植物的比較41

第七節作物的光能利用率及提高途徑43

一、作物光能利用率43

二、光能利用率低的原因44

三、提高光能利用率的途徑44

複習思考題45

第二章植物體內同化物的運輸

與分配46

第一節同化物運輸的形式、途徑和度量46

一、同化物運輸的形式46

二、同化物運輸的途徑47

三、同化物的運輸方向49

四、同化物運輸的度量50

第二節同化物運輸的機理50

一、韌皮部裝載50

二、同化物在庫端的卸出52

三、同化物運輸的動力53

第三節同化物的分配與調控56

一、代謝源與代謝庫及其相互關係56

二、同化物分配的規律58

三、同化物的再分配與再利用58

四、光合產物分配與產量形成的關係60

五、同化物運輸與分配的調控60

複習思考題63

第三章植物的呼吸作用64

第一節概述64

一、呼吸作用的概念64

二、呼吸作用的生理意義64

三、呼吸作用的主要歷程65

第二節呼吸代謝的過程65

一、底物氧化分解65

二、呼吸電子傳遞73

三、氧化磷酸化78

四、呼吸作用的調控80

第三節影響呼吸作用的因素82

一、呼吸作用的指標82

二、影響呼吸作用的因素83

第四節呼吸作用與糧食果蔬貯藏86

一、呼吸作用與糧食貯藏86

二、呼吸作用與果蔬貯藏87

複習思考題87

第四章植物的水分代謝88

第一節水在植物生命活動中的作用88

一、植物體內的含水量88

二、植物體內水分存在的狀態88

三、水分在植物生命活動中的作用89

第二節植物對水分的吸收90

一、植物細胞對水分的吸收90

二、植物根系對水分的吸收97

第三節植物的蒸騰作用101

一、蒸騰作用的概念和生理意義101

二、蒸騰作用的部位102

三、氣孔蒸騰102

第四節植物體內水分的運輸108

一、水分運輸的途徑108

二、水分運輸的速度109

三、水分向上運輸的機制110

第五節合理灌溉的生理基礎110

一、植物對水分的需要111

二、植物的需水規律111

三、合理灌溉的時期與指標112

四、合理灌溉增產的原因113

複習思考題113

第五章植物的礦質營養115

第一節植物的必需元素及其生理作用115

一、植物體內的元素115

二、植物必需元素與確定方法116

三、植物必需元素的作用117

四、單鹽毒害與離子拮抗121

第二節植物對礦質元素的吸收與運轉121

一、細胞對溶質的吸收121

二、植物吸收礦質元素的特點125

三、根系對礦質元素的吸收127

四、植物葉片對礦質元素的吸收129

五、礦質元素在植物體內的運轉

與分配129

第三節植物體內氮、硫、磷的同化130

一、硝酸鹽的同化130

二、磷酸鹽的同化133

三、硫酸鹽的同化133

第四節作物合理施肥的生理基礎133

一、作物需肥的規律133

二、合理施肥的指標135

複習思考題135

第二篇植物的信息傳遞

第六章細胞信號轉導138

第一節胞外信號和膜上信號轉換138

一、胞外信號138

二、膜上信號轉換138

第二節胞內信號轉導140

一、鈣信號系統及信號轉導140

二、磷酸肌醇信號系統及信號轉導142

三、cAMP信號系統及信號轉導142

第三節信號轉導中的蛋白質可逆磷

酸化143

一、蛋白激酶143

二、蛋白磷酸酶144

複習思考題144

第七章植物生長物質145

第一節生長素類145

一、生長素的發現145

二、生長素的分佈、存在形式與運輸146

三、生長素的代謝148

四、生長素的生理作用149

五、生長素的作用機理150

第二節赤霉素類151

一、赤霉素的發現151

二、赤霉素的分佈、存在形式與運輸152

三、赤霉素的代謝153

四、赤霉素的生理作用154

五、赤霉素的作用機理155

第三節細胞分裂素類157

一、細胞分裂素的發現157

二、細胞分裂素分佈、存在形式

和運輸158

三、細胞分裂素的代謝158

四、細胞分裂素的生理作用158

五、細胞分裂素的作用機理160

第四節脫落酸161

一、脫落酸的發現161

二、脫落酸的分佈、存在形式與運輸162

三、脫落酸的代謝163

四、脫落酸的生理作用163

五、脫落酸的作用機理164

第五節乙烯165

一、乙烯的發現165

二、乙烯的生物合成及運輸165

三、乙烯的生理作用166

四、乙烯的作用機理167

第六節油菜素甾醇類168

一、油菜素甾醇類的種類及分佈168

二、油菜素甾醇類的生物合成168

三、油菜素甾醇類的生理效應及應用169

四、油菜素甾醇類的作用機理169

第七節植物激素間的相互關係170

一、激素間的增效作用與拮抗作用170

二、激素間的比值對生理效應的影響170

三、激素間的代謝與植物生長發育的

關係171

四、多種植物激素影響植物生長發育

的順序性171

五、植物對激素的敏感性及其影響

因素171

第八節其他天然植物生長物質172

一、茉莉酸及其甲酯172

二、水楊酸173

三、多胺類174

四、玉米赤霉烯酮175

五、寡糖素176

六、三十烷醇176

七、系統素176

第九節植物生長調節劑及其在生產上

的應用176

一、植物生長促進劑176

二、生長抑製劑177

三、植物生長延緩劑178

四、應用生長調節劑的注意事項179

五、植物的化控工程180

複習思考題181

第八章光對植物生長發育的調控182

第一節光敏色素的發現、分佈和生物

合成182

一、光敏色素的發現182

二、光敏色素的分佈183

三、光敏色素的生物合成183

第二節光敏色素的結構、化學性質及

光化學轉換184

一、光敏色素的結構184

二、光敏色素的化學性質184

三、光敏色素基因和分子多型性185

四、光敏色素的光化學轉換186

第三節光敏色素的生理作用和反應

類型187

一、光敏色素的生理作用187

二、光敏色素的反應類型187

第四節光敏色素的作用機制188

第五節植物對藍光和紫外光反應190

一、植物對藍光反應190

二、植物對紫外光反應190

複習思考題191

第三篇植物的形態建成

第九章植物的生長發育與運動194

第一節細胞發育195

一、細胞發育195

二、組織培養196

第二節種子生理198

一、種子的休眠198

二、種子的壽命200

三、種子的萌發201

第三節植物的生長204

一、植物的生長曲線204

二、植物生長的相關性205

三、植物生長的周期性207

四、植物生長的獨立性207

五、植物的休眠208

第四節影響植物生長的環境條件210

一、溫度210

二、光照210

三、水分211

四、礦質元素211

第五節植物的運動211

一、植物的向性運動212

二、植物的感性運動215

三、植物的近似晝夜節奏——生物鐘215

複習思考題216

第十章植物的生殖、衰老和脫落217

第一節植物的成花誘導217

一、低溫對成花的誘導——春化作用217

二、光照對成花的誘導220

三、植物營養和成花225

四、植物生長物質與開花誘導225

第二節植物花芽分化與性別表現226

一、花芽分化226

二、性別表現227

第三節植物的授粉與受精230

一、花粉生理230

二、授粉生理232

三、受精生理234

四、無融合生殖234

第四節種子和果實發育234

一、胚胎髮生和種子形成235

二、果實的發育237

第五節植物的衰老與器官脫落240

一、植物的衰老240

二、器官的脫落242

複習思考題244

第四篇植物的類型變異

第十一章植物的逆境生理246

第一節植物逆境生理生化基礎246

一、逆境生理的有關概念246

二、植物在逆境下的形態變化

與代謝特點247

三、滲透調節作用247

四、植物激素在抗逆性中的作用250

五、膜保護物質與活性氧平衡250

六、逆境蛋白256

七、植物的交叉適應257

第二節植物的旱害及抗旱性258

一、乾旱及旱害258

二、乾旱脅迫對植物生理生化過程

的影響259

三、乾旱傷害植物的機理261

四、抗旱性的機理及其提高途徑262

第三節植物的澇害和抗澇性263

一、澇害對植物的影響264

二、植物的抗澇性264

第四節植物的冷害與抗冷性265

一、冷害265

二、冷害時植物體內的生理生化變化265

三、冷害的機理265

四、提高植物抗冷性的措施267

第五節植物的凍害與抗凍性267

一、凍害267

二、凍害的機理268

三、植物對凍害的適應性269

四、提高植物抗凍性的措施269

第六節植物的熱害與抗熱性270

一、熱害270

二、熱害的機理271

三、植物的抗熱性及提高途徑272

第七節植物的鹽害與抗鹽性273

一、植物的鹽害273

二、植物抗鹽性274

三、鹽脅迫及維持離子平衡的SOS

途徑275

四、提高抗鹽性的途徑275

複習思考題276

附錄漢英名詞對照表

參考文獻