植物生理学绪论
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J布森格(G. Boussingault, 法国)：砂培法，证明碳、氢、氧来
自空气和水，矿质元素得自于土壤
J李比希(J. von Liebig, 德国)：“矿质营养学说”: 为维持土壤肥
力必须归还作物从土壤中取走养分的理论
J萨克斯(J. Sachs, 德国)：工作几乎涉及到植物生理的各个方面形
成完整体系 1882年编写《植物生理讲义》 尊为植物生理学奠基人
Plant physiology - course contents
绪论 第一章 水分生理 第二章 矿质营养 第三章 光合作用 第四章 呼吸作用
[ 生命活动的形式： 代谢生理 生长发育生理 信息传递与信号转导
第五章 植物生长物质
Ð 生命活动的实质：
第六章 生长生理
物质转化
第七章 生殖生理
能量转化
第八章 成熟和衰老生理
植物生理学发展史–开端
用科学实验探讨植物营养本质
荷兰医生炼金术士 海尔蒙特 (J. B. van Helmont)
植物生理学发展史–开端
植物“净化”空气的作用，光合作用的发现
英国学者普里斯特利 (J. Priestley)
植物生理学发展史–开端
植物生理学发展史–奠基成长
18-19世纪
细胞学说、能量守恒定律和进化论的有力推动
J费弗尔（W.Pfeffer, 德国）：1904年出版《植物生理学》
萨克斯和费弗尔被尊为植物生理学的两大先驱
---植物生理学作为一门学科的诞生
植物生理学发展史–奠基成长
确定植物自养特性，建立植物矿质营养学说
德国化学家李比希(J. von Liebig)与他建立ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实验室
植物生理学发展史–奠基成长
萨克斯（J. Sachs）
（4）食品的贮藏与加工
1 潘瑞帜 植物生理学，第七版，高等教育出版社，2012 2 武维华 植物生理学，科学出版社，2008 3 李合生 现代植物生理学，高等教育出版社，2002 4 Plant Physiology, Fifth Edition by Lincoln Taiz and Eduardo
各种外部信号对植物的影响
重力
光合作用的光 光形态建成的光
温度 风
病原体
光周期 湿度 草食动物
乙烯
土壤微生物 有毒物质
寄生虫 土壤质地 水分状况 矿质营养
信息传递与信号转导
气孔关闭
水分亏缺
信息传递与信号转导
ABA促进气孔关闭
ABA抑制气孔开放
ABA通过促进K+外流诱导气孔关闭；通过抑制K+内流阻止气孔开放。
---光合作用光、暗反应，光呼吸，C4途径和CAM途径
植物光周期与光受体 植物激素 植物逆境生理
M. Calvin
植物生理学发展史–中国篇
20世纪初-建国初期
我国植物生理学 三位奠基人
钱崇澍院士(1883-1965) 我国植物生理学启业人
李继侗院士 (1892-1961)
罗宗洛院士 (1899-1978)
吸而变得污浊的空气
J英格豪斯(J. Ingenhousz, 荷兰)：只有叶片和绿色的枝条在阳光下
才有改善空气的作用 认识植物绿色部分和光在光合作用中的重要性
J索苏尔(de Saussure, 瑞士)：光合作用合成有机物需要二氧化碳和
水作为原料 对光合作用本质的认识提高到一个崭新的阶段
---光合作用的发现
Preface
Ø 植物生理学是什么-Definition Ø植物生理学发展史-Chronicle Ø植物生理学的展望-Prospect Ø植物生理学的意义-Significance
What is plant physiology?
植物生理学-是研究植物生命活动规律及其与
外界环境相互关系的一门科学
在原生质胞间运转，植物电信号转导机理方面有卓越贡 献。
植物生理学的展望
ü研究层次越来越宽广
微观﹕群体→个体→器官→组织→细胞→亚细胞→分子 宏观﹕个体→群体→群落→生物圈 ü学科之间相互渗透： 分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学 ü理论联系实际：作物栽培和育种 果树的生长发育 ü研究手段现代化：技术细致 仪器越来越精密和自动化
费弗尔（W.Pfeffer）
植物生理学的两大先驱
植物生理学发展史–发展阶段
20世纪-
物理学和化学的成就以及研究仪器和方法的进步
----突破性进展
---斯图尔德(F. C. Steward, 美国)：单个植物体细胞发育 为完整个体，证明植物细胞“全能性”
---卡尔文(M. Calvin, 美国)：光合代谢C3途径，卡尔文 循环
物质与能量的转化
在植物形态变化的背后, 是肉眼难以观察到的物质和能 量转化过程, 而物质转化与能量转化又紧密联系, 构成统一的 整体, 统称为代谢。
植物的代谢活动： 水分的吸收、运输与散失; 矿质营养的吸收、同化与利用; 光合作用; 呼吸作用; 有机物的转化、运输与分配等方面。
Fig.1 各种 外 部信号影响植 物的生长发育
植物生理学的意义
1. 理论意义 2. 实践意义（服务于生产实践）
（1）指导农林生产实践 花期调控
（2）生态环境保护 净化空气、涵养水体、防止水土流失、为野生动物提供栖息地的生态功能
（3）医药工业 植物 Ø有机物 Ø动物和微生物的食物和能量 （光合产物） 有机物转变 Ø 各种有机化合物（工业、医药、中草药） 次生物（植物碱醇、橡胶、鞣质）
n 西欧的古代罗马人也有使用肥料的记载
----说明生产实践出现植物生理学的萌芽
植物生理学发展史–开端
16~17世纪
J亚里士多德：“腐殖质学说” J海尔蒙特(J. B. van Helmont, 荷兰)：构成植物体的物质来自水 J黑尔斯(S. Hales, 英国)：植物生长时主要以空气为营养 J普里斯特利(J. Priestley, 英国)：植物能“净化”因燃烧或动物呼
形态建成
第九章 抗性生理
信息转化
光合、呼吸作用 → 水分、矿物质运输
生长、分化 类型变异
发育、成熟
(代谢生理)
(发育生理)
↖
↗
环境因子（抗性生理）(温、光、水、气)
植物生理活动特性：
① “自养性” ②营固定式生活 ③再生或更新能力强 ④体细胞具全能性
植物生理学发展史–萌芽
n 几千年前，我国劳动人民就在农业生产中总结出丰富的植物生理学知识 ① 《荀子.富国篇》“多粪肥田”《韩非子》“积力于田畴，必且粪灌” ② 《吕氏春秋》辩土篇“正其行，通其风” ③ 《齐民要术 》描述“热进仓”贮存法:“日曝令干，及热埋之” ④ 《群芳谱》记载“无花果结实后不宜缺水，常量瓶其侧，出 以细流，日夜不绝，果大如瓶”
考核办法：
平时成绩＋实验成绩+考试成绩 平时成绩 10％ 实验成绩 20% 考试成绩 70％
考试方式：闭卷
植物生理的学习方法 (一)注重与相关基础课的联系 中学生物学、植物形态学、植物解剖学、植物 分类学、土壤学、生态学、物理学、化学、生 物化学、分子生物学。 (二)注重章节之间的联系及整体性 (三)提高课堂学习效率 1、带着问题学习 2、遵守课堂纪律 (四)课前预习、课后及时复习
汤佩松院士 (1903-2001)
李继侗（1897—1961），植物学家，生态学家，教育 家。我国植物生理学的开拓者。
1921年考取清华学校公费留美，入耶鲁大学林学研究 院作研究生，1923年获硕士学位，1925年获博士学位。 1925年回国，在金陵大学任教。
汤佩松，植物生理学家。1930年在美国约翰·霍普金斯 大学研究院获哲学博士位 。 1948年选聘为中央研究院 院士。 1955年选聘为中国科学院院士 提出呼吸代谢途径的多样性学说。
研究内容
1、物质与能量的转化。 2、生长发育与形态建成。 3、信息传递与信号转导。
生长发育与形态建成
生长发育：植物生命活动的外在表现。
（1）细胞数目的增加、细胞体积的扩大而导致的植物体积和重量的增加。 （2）新器官的不断出现带来的一系列肉眼可见的形态变化，即形态建成 。
包括从种子萌发, 根、茎、叶的生长, 开花、结实、衰老、死亡的全过程。
Zeiger Created by Sinauer Associates Inc6.
国内：植物学报、植物生理学报、植物生理学通讯 科学通报、生物学通报
国际：Nature, Sciences, Plant Physiology (USA) Plant Cell (USA) Ann Rev Plant Physiology Plant Molecular Biology
自空气和水，矿质元素得自于土壤
J李比希(J. von Liebig, 德国)：“矿质营养学说”: 为维持土壤肥
力必须归还作物从土壤中取走养分的理论
J萨克斯(J. Sachs, 德国)：工作几乎涉及到植物生理的各个方面形
成完整体系 1882年编写《植物生理讲义》 尊为植物生理学奠基人
Plant physiology - course contents
绪论 第一章 水分生理 第二章 矿质营养 第三章 光合作用 第四章 呼吸作用
[ 生命活动的形式： 代谢生理 生长发育生理 信息传递与信号转导
第五章 植物生长物质
Ð 生命活动的实质：
第六章 生长生理
物质转化
第七章 生殖生理
能量转化
第八章 成熟和衰老生理
植物生理学发展史–开端
用科学实验探讨植物营养本质
荷兰医生炼金术士 海尔蒙特 (J. B. van Helmont)
植物生理学发展史–开端
植物“净化”空气的作用，光合作用的发现
英国学者普里斯特利 (J. Priestley)
植物生理学发展史–开端
植物生理学发展史–奠基成长
18-19世纪
细胞学说、能量守恒定律和进化论的有力推动
J费弗尔（W.Pfeffer, 德国）：1904年出版《植物生理学》
萨克斯和费弗尔被尊为植物生理学的两大先驱
---植物生理学作为一门学科的诞生
植物生理学发展史–奠基成长
确定植物自养特性，建立植物矿质营养学说
德国化学家李比希(J. von Liebig)与他建立ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实验室
植物生理学发展史–奠基成长
萨克斯（J. Sachs）
（4）食品的贮藏与加工
1 潘瑞帜 植物生理学，第七版，高等教育出版社，2012 2 武维华 植物生理学，科学出版社，2008 3 李合生 现代植物生理学，高等教育出版社，2002 4 Plant Physiology, Fifth Edition by Lincoln Taiz and Eduardo
各种外部信号对植物的影响
重力
光合作用的光 光形态建成的光
温度 风
病原体
光周期 湿度 草食动物
乙烯
土壤微生物 有毒物质
寄生虫 土壤质地 水分状况 矿质营养
信息传递与信号转导
气孔关闭
水分亏缺
信息传递与信号转导
ABA促进气孔关闭
ABA抑制气孔开放
ABA通过促进K+外流诱导气孔关闭；通过抑制K+内流阻止气孔开放。
---光合作用光、暗反应，光呼吸，C4途径和CAM途径
植物光周期与光受体 植物激素 植物逆境生理
M. Calvin
植物生理学发展史–中国篇
20世纪初-建国初期
我国植物生理学 三位奠基人
钱崇澍院士(1883-1965) 我国植物生理学启业人
李继侗院士 (1892-1961)
罗宗洛院士 (1899-1978)
吸而变得污浊的空气
J英格豪斯(J. Ingenhousz, 荷兰)：只有叶片和绿色的枝条在阳光下
才有改善空气的作用 认识植物绿色部分和光在光合作用中的重要性
J索苏尔(de Saussure, 瑞士)：光合作用合成有机物需要二氧化碳和
水作为原料 对光合作用本质的认识提高到一个崭新的阶段
---光合作用的发现
Preface
Ø 植物生理学是什么-Definition Ø植物生理学发展史-Chronicle Ø植物生理学的展望-Prospect Ø植物生理学的意义-Significance
What is plant physiology?
植物生理学-是研究植物生命活动规律及其与
外界环境相互关系的一门科学
在原生质胞间运转，植物电信号转导机理方面有卓越贡 献。
植物生理学的展望
ü研究层次越来越宽广
微观﹕群体→个体→器官→组织→细胞→亚细胞→分子 宏观﹕个体→群体→群落→生物圈 ü学科之间相互渗透： 分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学 ü理论联系实际：作物栽培和育种 果树的生长发育 ü研究手段现代化：技术细致 仪器越来越精密和自动化
费弗尔（W.Pfeffer）
植物生理学的两大先驱
植物生理学发展史–发展阶段
20世纪-
物理学和化学的成就以及研究仪器和方法的进步
----突破性进展
---斯图尔德(F. C. Steward, 美国)：单个植物体细胞发育 为完整个体，证明植物细胞“全能性”
---卡尔文(M. Calvin, 美国)：光合代谢C3途径，卡尔文 循环
物质与能量的转化
在植物形态变化的背后, 是肉眼难以观察到的物质和能 量转化过程, 而物质转化与能量转化又紧密联系, 构成统一的 整体, 统称为代谢。
植物的代谢活动： 水分的吸收、运输与散失; 矿质营养的吸收、同化与利用; 光合作用; 呼吸作用; 有机物的转化、运输与分配等方面。
Fig.1 各种 外 部信号影响植 物的生长发育
植物生理学的意义
1. 理论意义 2. 实践意义（服务于生产实践）
（1）指导农林生产实践 花期调控
（2）生态环境保护 净化空气、涵养水体、防止水土流失、为野生动物提供栖息地的生态功能
（3）医药工业 植物 Ø有机物 Ø动物和微生物的食物和能量 （光合产物） 有机物转变 Ø 各种有机化合物（工业、医药、中草药） 次生物（植物碱醇、橡胶、鞣质）
n 西欧的古代罗马人也有使用肥料的记载
----说明生产实践出现植物生理学的萌芽
植物生理学发展史–开端
16~17世纪
J亚里士多德：“腐殖质学说” J海尔蒙特(J. B. van Helmont, 荷兰)：构成植物体的物质来自水 J黑尔斯(S. Hales, 英国)：植物生长时主要以空气为营养 J普里斯特利(J. Priestley, 英国)：植物能“净化”因燃烧或动物呼
形态建成
第九章 抗性生理
信息转化
光合、呼吸作用 → 水分、矿物质运输
生长、分化 类型变异
发育、成熟
(代谢生理)
(发育生理)
↖
↗
环境因子（抗性生理）(温、光、水、气)
植物生理活动特性：
① “自养性” ②营固定式生活 ③再生或更新能力强 ④体细胞具全能性
植物生理学发展史–萌芽
n 几千年前，我国劳动人民就在农业生产中总结出丰富的植物生理学知识 ① 《荀子.富国篇》“多粪肥田”《韩非子》“积力于田畴，必且粪灌” ② 《吕氏春秋》辩土篇“正其行，通其风” ③ 《齐民要术 》描述“热进仓”贮存法:“日曝令干，及热埋之” ④ 《群芳谱》记载“无花果结实后不宜缺水，常量瓶其侧，出 以细流，日夜不绝，果大如瓶”
考核办法：
平时成绩＋实验成绩+考试成绩 平时成绩 10％ 实验成绩 20% 考试成绩 70％
考试方式：闭卷
植物生理的学习方法 (一)注重与相关基础课的联系 中学生物学、植物形态学、植物解剖学、植物 分类学、土壤学、生态学、物理学、化学、生 物化学、分子生物学。 (二)注重章节之间的联系及整体性 (三)提高课堂学习效率 1、带着问题学习 2、遵守课堂纪律 (四)课前预习、课后及时复习
汤佩松院士 (1903-2001)
李继侗（1897—1961），植物学家，生态学家，教育 家。我国植物生理学的开拓者。
1921年考取清华学校公费留美，入耶鲁大学林学研究 院作研究生，1923年获硕士学位，1925年获博士学位。 1925年回国，在金陵大学任教。
汤佩松，植物生理学家。1930年在美国约翰·霍普金斯 大学研究院获哲学博士位 。 1948年选聘为中央研究院 院士。 1955年选聘为中国科学院院士 提出呼吸代谢途径的多样性学说。
研究内容
1、物质与能量的转化。 2、生长发育与形态建成。 3、信息传递与信号转导。
生长发育与形态建成
生长发育：植物生命活动的外在表现。
（1）细胞数目的增加、细胞体积的扩大而导致的植物体积和重量的增加。 （2）新器官的不断出现带来的一系列肉眼可见的形态变化，即形态建成 。
包括从种子萌发, 根、茎、叶的生长, 开花、结实、衰老、死亡的全过程。
Zeiger Created by Sinauer Associates Inc6.
国内：植物学报、植物生理学报、植物生理学通讯 科学通报、生物学通报
国际：Nature, Sciences, Plant Physiology (USA) Plant Cell (USA) Ann Rev Plant Physiology Plant Molecular Biology