植物生理發(fā)展培訓(xùn)課件

植物生理發(fā)展距今3000多年前，刻在動(dòng)物甲骨上的象形文字––甲骨文卜辭拓片上已有“貞禾有及雨？三月”（釋意是貞問(wèn)莊稼有沒(méi)有及時(shí)的雨水？三月卜問(wèn)的）和“雨弗足年？”（釋意是雨水不夠莊稼用嗎？），說(shuō)明人們對(duì)水分和植物生長(zhǎng)的關(guān)系有了一些認(rèn)識(shí)。植物生理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展2植物生理發(fā)展

公元前3世紀(jì)，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期《荀子·富國(guó)篇》中，就有“多糞肥田”的記載。西漢《汜勝之書(shū)》將施肥方式分為基肥、種肥、追肥。公元6世紀(jì)北魏賈思勰所撰《齊民要術(shù)》描述了“熱進(jìn)倉(cāng)”貯麥法：“日曝令干，及熱埋之”，此法至今仍在民間應(yīng)用。我國(guó)勞動(dòng)人民為解決冬小麥春播不能正常抽穗問(wèn)題而創(chuàng)造的“七九悶麥法”，實(shí)際上就是現(xiàn)在的“春化”法。3植物生理發(fā)展《齊民要術(shù)》

4植物生理發(fā)展凡·海爾蒙在大木桶中裝90kg土壤，栽植一株2.27kg重的柳枝，以后只澆灌雨水，防止灰塵進(jìn)入土壤中。5年后，長(zhǎng)成的柳樹(shù)重達(dá)76.7kg，而土壤重量只減少了幾十克。1627年荷蘭人凡·海爾蒙（J.B.vanHelmont）柳枝實(shí)驗(yàn)

5植物生理發(fā)展

最早用試驗(yàn)來(lái)解答植物生命現(xiàn)象中的疑難，把結(jié)論建立在數(shù)據(jù)上的是凡海蒙。他認(rèn)為柳樹(shù)增重并非土壤直接轉(zhuǎn)化；水才是使植物增重的物質(zhì)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全正確，但因當(dāng)時(shí)對(duì)“光合作用”一無(wú)所知，所以只得到了部分正確的結(jié)論。凡海蒙的上述實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著科學(xué)的植物生理學(xué)的開(kāi)端。6植物生理發(fā)展

1771年，氧的發(fā)現(xiàn)者英國(guó)的普里斯特利（J.Priestley）發(fā)現(xiàn)綠色植物有凈化空氣的作用，他把老鼠放在密閉的玻璃鐘罩里，不久老鼠便窒息而死，其中的空氣也失去助燃能力；但若在鐘罩里放入綠色植物，經(jīng)過(guò)幾天，鐘罩里的空氣能重新恢復(fù)助燃能力并支持老鼠的生存。

這是對(duì)綠色植物光合作用認(rèn)識(shí)的啟蒙階段。隨后，荷蘭的因根浩茲進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)植物的綠色部分只有在光下才放出氧氣，在暗中卻放出二氧化碳，后一結(jié)論已意味著植物也有呼吸作用。7植物生理發(fā)展

1840年，德國(guó)化學(xué)家李比希以植物灰分分析的多年實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，在他的著作《化學(xué)在農(nóng)業(yè)及生理學(xué)中的應(yīng)用》中聲稱(chēng)：植物只需要無(wú)機(jī)物作為養(yǎng)料，便可維持其正常生活；除了碳素來(lái)自空氣以外，植物體內(nèi)所有的礦物質(zhì)都是從土壤中取得的。確立了植物區(qū)別于動(dòng)物的“自養(yǎng)”特性。

李比希（J.vonLiebig）創(chuàng)立植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(minerralnutrient)學(xué)說(shuō)8植物生理發(fā)展法國(guó)學(xué)者布森格（J.B.D.Boussingault）以石英砂和木炭為基質(zhì)，利用礦物鹽溶液實(shí)現(xiàn)了植物的無(wú)土培養(yǎng)；1859年，諾普（Knop）和費(fèi)弗爾成功地使培養(yǎng)在按固定配方配制的營(yíng)養(yǎng)液中的植物完成了其生活史9植物生理發(fā)展薩克斯，J.vonJuliusvonSachs

(1832～1897)

10植物生理發(fā)展費(fèi)弗爾（W.Pfeffer）

11植物生理發(fā)展19世紀(jì)末20世紀(jì)初，薩克斯和費(fèi)弗爾在全面總結(jié)了植物生理學(xué)以往的研究成果的基礎(chǔ)上，分別寫(xiě)成了《植物生理學(xué)講義》（J.Sachs,1882）和三卷本的專(zhuān)著《植物生理學(xué)》（W.Pfeffer，1897）

12植物生理發(fā)展20世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的世紀(jì)，也是植物生理學(xué)快速壯大發(fā)展的世紀(jì)13植物生理發(fā)展同位素技術(shù)、電子顯微鏡技術(shù)、X射線衍射技術(shù)、超離心技術(shù)、色層分析技術(shù)、電泳技術(shù)以及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、激光共聚焦顯微鏡技術(shù)、膜片鉗技術(shù)等，成為人類(lèi)探索生命奧秘的強(qiáng)大武器

14植物生理發(fā)展電子顯微鏡15植物生理發(fā)展流動(dòng)鑲嵌模型

16植物生理發(fā)展17植物生理發(fā)展卡爾文用來(lái)研究光合藻類(lèi)CO2固定的儀器裝置

18植物生理發(fā)展光敏色素的結(jié)構(gòu)、吸收光譜和作用20植物生理發(fā)展光敏色素的結(jié)構(gòu)、吸收光譜和作用21植物生理發(fā)展GA處理顯著促進(jìn)植株莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)

22植物生理發(fā)展23植物生理發(fā)展24植物生理發(fā)展組織和細(xì)胞培養(yǎng)原生質(zhì)體培養(yǎng)。水稻、小麥、玉米、甘蔗等均有成功的報(bào)道。楊樹(shù)、榆樹(shù)等原生質(zhì)體也產(chǎn)生了再生植株。已有1200余種植物經(jīng)細(xì)胞和組織培養(yǎng)證明其有全能性表達(dá)，其中20余種在生產(chǎn)中應(yīng)用推廣取得經(jīng)濟(jì)效益。25植物生理發(fā)展細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)伸展蛋白(extensin)為富含羥脯氨酸的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)蛋白，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)它可能在發(fā)育中及在受傷或感染情況下也起重要作用。發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞壁中也有富含甘氨酸的蛋白質(zhì)(glycine-richprotein)，富含蘇氨酸和羥脯氨酸的糖蛋白(threonineandhydroxyproline-richglycoprotein)與富含組氨酸和羥脯氨酸的糖蛋白(histidineandhydroxyproline-richglycoprorein)等。26植物生理發(fā)展植物組織中普遍發(fā)現(xiàn)鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)及其功能27植物生理發(fā)展稀土元素的研究使得其在應(yīng)用上也已有顯著的效益

28植物生理發(fā)展植物激素與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑化控技術(shù)已成了聯(lián)系農(nóng)學(xué)、園藝等應(yīng)用學(xué)科與植物生理學(xué)的一座重要橋梁。油菜素內(nèi)酯(Brassinolid,BR)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)在植物中的發(fā)現(xiàn)、機(jī)理探討及應(yīng)用。

29植物生理發(fā)展植物光生物學(xué)隨著植物生長(zhǎng)和發(fā)育中對(duì)光敏色素的深入了解,隱花色素(cryptochrome)概念的提出，以光形態(tài)建成(Photomorphogenesis)為重要代表的植物光生物學(xué)已成為和光合作用并列的又一分枝30植物生理發(fā)展衰老和脫落超氧化物歧化酶、乙烯、脫落酸等酶與激素的研究達(dá)到了一個(gè)新的高度

31植物生理發(fā)展環(huán)境生理分子生物學(xué)技術(shù)的滲透多種逆境蛋白(streeprotein)如熱激蛋白、厭氧蛋白、紫外線誘導(dǎo)蛋白、病原相關(guān)蛋白、活性氧脅迫蛋白，冷馴化誘導(dǎo)蛋白等逆境蛋白的誘導(dǎo)合成為研究植物的抗性開(kāi)辟了一條新路子

32植物生理發(fā)展光合作用機(jī)理已從毫秒(10-3秒)、微秒(10-6秒)向納秒(10-9秒)甚至更短時(shí)間水平研究光反應(yīng)機(jī)理。RubisCO(RibuloseBisphosphateCarboxylaseOxygenase)的結(jié)構(gòu)與功能，C3、C4與CAM途徑的聯(lián)系，中間類(lèi)型植物的不斷發(fā)現(xiàn)，暗反應(yīng)研究有新的突破。

33植物生理發(fā)展1988年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位在西德工作的科學(xué)家：約翰·戴森霍弗爾(JohannDeisenhofetr),羅伯特·休貝爾(RoberHuber)和哈特穆特