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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