植物生理學(第二版)（簡體書）

《普通高等教育規劃教材：植物生理學（第2版）》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。
《普通高等教育規劃教材：植物生理學（第2版）》繼承了經典植物生理學理論聯繫生產實踐的特點，引進了分子生物學的相關內容，吸收了近年來國內外植物生理學最新研究成果，是一本能夠反映當今植物生理學發展水平的最新教材。
《普通高等教育規劃教材：植物生理學（第2版）》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。

《普通高等教育規劃教材:植物生理學(第2版)》繼承了經典植物生理學理論聯系生產實踐的特點，引進了分子生物學的相關內容，吸收了近年來國內外植物生理學最新研究成果，是一本能夠反映當今植物生理學發展水平的最新教材。《普通高等教育規劃教材:植物生理學(第2版)》為供高等農林、師范及綜合院校的農學、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。

第二版前言
本教材第一版，由化學工業出版社組織編寫，于2005年出版，至今已有7年的時間，期間得到讀者們的鼓勵與支持，并提出不少寶貴的意見。同時，植物生理學發展迅速，因此，教材應不斷更新，及時反映該領域科學研究的新成就并改正錯誤和不足，才能滿足廣大讀者的需要。
在第一版教材的基礎上，本書做了以下具體修改：
緒論，增添了復習思考題。
刪去第一版第一章“植物細胞的結構及功能”。根據植物生理學的研究內容，第二版教材共分四篇：第一篇“植物的物質代謝和能量代謝”包括第一章“植物的光合作用”、第二章“植物體內同化物的運輸與分配”、第三章“植物的呼吸作用”、第四章“植物的水分代謝”、第五章“植物的礦質營養”；第二篇“植物的信息傳遞”由第六章“細胞信號轉導”、第七章“植物生長物質”和第八章“光對植物生長發育的調控”組成；第三篇“植物的形態建成”包括第九章“植物的生長發育與運動”、第十章“植物的生殖、衰老和脫落”；第四篇“植物的類型變異”，在植物生理學中類型變異主要研究代謝類型及生理功能的變異，這些內容在光合作用、呼吸作用等章中已經涉及。所以本篇僅有第十一章“植物的逆境生理”。
第一章，用Bowye和Leegood的卡爾文循環圖替換了第一版教材中的圖片，將光呼吸獨立編成第四節。
第二章，植物體內有機物質的運輸與分配改為同化物的運輸與分配并全章保持一致。
第四章，將膜的流動鑲嵌模型編入“植物細胞對水分的吸收”的第一部分，新增“水分跨膜運輸的途徑及動力”。
第五章，在第二節中首先編寫細胞對溶質的吸收，隨后編寫植物吸收礦質元素的特點。在前部分內容中重新編寫“被動吸收”和“主動吸收”。
第六章，修改并將細胞信號轉導獨立成章。
第七章，重新編寫生長素、赤霉素和脫落酸的作用機理部分。
第八章，重新編寫第一版教材中光形態建成部分并獨立成章，更名為“光對植物生長發育的調控”。
第九章，豐富了植物向光性和向重力性機理的內容。
第十章，更新了花器官發育的基因調控。
第十一章，重新編寫了第一節植物生理生化基礎。改寫了抗旱、抗冷等機理。將植物的澇害和抗澇性、冷害和抗冷性、凍害和抗凍性、熱害與抗熱性、鹽害與抗鹽性獨立成節。
本教材由郝建軍、于洋、張婷主編，李穎暢、李明、陳耀明副主編。其中第一章、第二章由郝建軍、于洋、李穎暢編寫；第三章、第四章由郝建軍、于洋、李明編寫；第五章、第六章由郝建軍、張婷、李云鵬編寫；第七章、第九章由郝建軍、張婷編寫；緒論與第八章由郝建軍、于洋編寫；第十章、第十一章由郝建軍、張婷、陳耀明編寫。全書由張憲政教授審定。
本教材修訂過程中，化學工業出版社提出了指導性意見并給予大力支持。該教材中參考了國內外教材、專著及有關科學期刊。在第一版教材中，楊玉紅、康宗利參加了部分編寫，在此一并表示衷心的感謝。
歡迎廣大讀者對書中不妥及疏漏之處批評指正，以便其在不斷的使用和修改中得以完善。
編者
2013年1月
于沈陽農業大學
第一版前言
植物生理學是生命科學的基礎學科之一，是各類院校與生物學相關專業的本科及研究生必修的一門專業基礎課。因此，植物生理學教材建設備受國內外同行的重視。隨著分子生物學、分子遺傳學、基因工程、生物化學、環境生態及信息轉導的研究成果日新月異，教材內容往往需要不斷修改、充實和完善。
本教材是編者在多年教學實踐的基礎上，參考國內外近幾年出版的一些植物生理學教材、專著和有關科學期刊編寫而成。在編寫過程中，重視基本概念、基本知識、基本理論以及理論與生產實踐相結合，同時注意反映當代植物生理學的發展水平，吸收分子生物學、分子遺傳學、基因工程、生物化學、環境生態及信息轉導的最新研究成果，修改、充實、更新和完善了原有的內容，體現了先進性、完整性和實用性。在內容編排上，盡量做到由淺入深，由易到難，便于教學和自學。
本教材由郝建軍和康宗利主編。全書共分十章，其中緒論、第二～五章由郝建軍編寫，第七章至第十章由康宗利編寫，第一章、第六章由楊玉紅編寫，于洋、李穎暢（渤海大學）和王援朝也參加了各章的一些編寫工作。全書由張憲政審定。
本教材的編寫得到了沈陽農業大學、渤海大學諸多領導和廣大師生的關心、指導和幫助，在此一并表示感謝。該教材中參考了國內外教材、專著及有關科學期刊，在此表示衷心的感謝。
盡管我們盡了最大的努力，希望本書能夠成為讀者需要的教材，但是由于編者水平有限，加之時間緊迫，書中缺點和錯誤在所難免，敬請讀者批評指正。
編者
2005年3月
于沈陽農業大學

緒論
一、植物生理學的定義與內容
二、植物生理學的產生與發展
三、學習植物生理學的目的與任務
四、學習植物生理學的方法
複習思考題

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
第一節光合作用的概念和意義
一、光合作用的概念和特點
二、光合作用的意義
第二節葉綠體與光合色素
一、葉綠體
二、光合色素
第三節光合作用的過程
一、原初反應
二、光合電子傳遞和光合磷酸化
三、二氧化碳的固定與還原
四、光合作用的產物
第四節光呼吸（C2循環）
一、光呼吸的生化過程
二、C2循環與C3循環的調節
三、光呼吸的生理功能
四、光呼吸的調節控制
第五節影響光合作用的因素
一、光合作用的指標
二、影響光合作用的內部因素
三、影響光合作用的外部因素
四、光合速率的日變化
第六節C3植物、C4植物、CAM植物的比較
第七節作物的光能利用率及提高途徑
一、作物光能利用率
二、光能利用率低的原因
三、提高光能利用率的途徑
複習思考題

第二章植物體內同化物的運輸與分配
第一節同化物運輸的形式、途徑和度量
一、同化物運輸的形式
二、同化物運輸的途徑
三、同化物的運輸方向
四、同化物運輸的度量
第二節同化物運輸的機理
一、韌皮部裝載
二、同化物在庫端的卸出
三、同化物運輸的動力
第三節同化物的分配與調控
一、代謝源與代謝庫及其相互關係
二、同化物分配的規律
三、同化物的再分配與再利用
四、光合產物分配與產量形成的關係
五、同化物運輸與分配的調控
複習思考題

第三章植物的呼吸作用
第一節概述
一、呼吸作用的概念
二、呼吸作用的生理意義
三、呼吸作用的主要歷程
第二節呼吸代謝的過程
一、底物氧化分解
二、呼吸電子傳遞
三、氧化磷酸化
四、呼吸作用的調控
第三節影響呼吸作用的因素
一、呼吸作用的指標
二、影響呼吸作用的因素
第四節呼吸作用與糧食果蔬貯藏
一、呼吸作用與糧食貯藏
二、呼吸作用與果蔬貯藏
複習思考題

第四章植物的水分代謝
第一節水在植物生命活動中的作用
一、植物體內的含水量
二、植物體內水分存在的狀態
三、水分在植物生命活動中的作用
第二節植物對水分的吸收
一、植物細胞對水分的吸收
二、植物根系對水分的吸收
第三節植物的蒸騰作用
一、蒸騰作用的概念和生理意義
二、蒸騰作用的部位
三、氣孔蒸騰
第四節植物體內水分的運輸
一、水分運輸的途徑
二、水分運輸的速度
三、水分向上運輸的機制
第五節合理灌溉的生理基礎
一、植物對水分的需要
二、植物的需水規律
三、合理灌溉的時期與指標
四、合理灌溉增產的原因
複習思考題

第五章植物的礦質營養
第一節植物的必需元素及其生理作用
一、植物體內的元素
二、植物必需元素與確定方法
三、植物必需元素的作用
四、單鹽毒害與離子拮抗
第二節植物對礦質元素的吸收與運轉
一、細胞對溶質的吸收
二、植物吸收礦質元素的特點
三、根系對礦質元素的吸收
四、植物葉片對礦質元素的吸收
五、礦質元素在植物體內的運轉與分配
第三節植物體內氮、硫、磷的同化
一、硝酸鹽的同化
二、磷酸鹽的同化
三、硫酸鹽的同化
第四節作物合理施肥的生理基礎
一、作物需肥的規律
二、合理施肥的指標
複習思考題

第二篇植物的信息傳遞
第六章細胞信號轉導
第一節胞外信號和膜上信號轉換
一、胞外信號
二、膜上信號轉換
第二節胞內信號轉導
一、鈣信號系統及信號轉導
二、磷酸肌醇信號系統及信號轉導
三、cAMP信號系統及信號轉導
第三節信號轉導中的蛋白質可逆磷酸化
一、蛋白激酶
二、蛋白磷酸酶
複習思考題

第七章植物生長物質
第一節生長素類
一、生長素的發現
二、生長素的分佈、存在形式與運輸
三、生長素的代謝
四、生長素的生理作用
五、生長素的作用機理
第二節赤黴素類
一、赤黴素的發現
二、赤黴素的分佈、存在形式與運輸
三、赤黴素的代謝
四、赤黴素的生理作用
五、赤黴素的作用機理
第三節細胞分裂素類
一、細胞分裂素的發現
二、細胞分裂素分佈、存在形式和運輸
三、細胞分裂素的代謝
四、細胞分裂素的生理作用
五、細胞分裂素的作用機理
第四節脫落酸
一、脫落酸的發現
二、脫落酸的分佈、存在形式與運輸
三、脫落酸的代謝
四、脫落酸的生理作用
五、脫落酸的作用機理
第五節乙烯
一、乙烯的發現
二、乙烯的生物合成及運輸
三、乙烯的生理作用
四、乙烯的作用機理
第六節油菜素甾醇類
一、油菜素甾醇類的種類及分佈
二、油菜素甾醇類的生物合成
三、油菜素甾醇類的生理效應及應用
四、油菜素甾醇類的作用機理
第七節植物激素間的相互關係
一、激素間的增效作用與拮抗作用
二、激素間的比值對生理效應的影響
三、激素間的代謝與植物生長發育的關係
四、多種植物激素影響植物生長發育的順序性
五、植物對激素的敏感性及其影響因素
第八節其他天然植物生長物質
一、茉莉酸及其甲酯
二、水楊酸
三、多胺類
四、玉米赤黴烯酮
五、寡糖素
六、三十烷醇
七、系統素
第九節植物生長調節劑及其在生產上的應用
一、植物生長促進劑
二、生長抑制劑
三、植物生長延緩劑
四、應用生長調節劑的注意事項
五、植物的化控工程
複習思考題

第八章光對植物生長發育的調控
第一節光敏色素的發現、分佈和生物合成
一、光敏色素的發現
二、光敏色素的分佈
三、光敏色素的生物合成
第二節光敏色素的結構、化學性質及光化學轉換
一、光敏色素的結構
二、光敏色素的化學性質
三、光敏色素基因和分子多型性
四、光敏色素的光化學轉換
第三節光敏色素的生理作用和反應類型
一、光敏色素的生理作用
二、光敏色素的反應類型
第四節光敏色素的作用機制
第五節植物對藍光和紫外光反應
一、植物對藍光反應
二、植物對紫外光反應
複習思考題

第三篇植物的形態建成
第九章植物的生長發育與運動
第一節細胞發育
一、細胞發育
二、組織培養
第二節種子生理
一、種子的休眠
二、種子的壽命
三、種子的萌發
第三節植物的生長
一、植物的生長曲線
二、植物生長的相關性
三、植物生長的週期性
四、植物生長的獨立性
五、植物的休眠
第四節影響植物生長的環境條件
一、溫度
二、光照
三、水分
四、礦質元素
第五節植物的運動
一、植物的向性運動
二、植物的感性運動
三、植物的近似晝夜節奏——生物鐘
複習思考題

第十章植物的生殖、衰老和脫落
第一節植物的成花誘導
一、低溫對成花的誘導——春化作用
二、光照對成花的誘導
三、植物營養和成花
四、植物生長物質與開花誘導
第二節植物花芽分化與性別表現
一、花芽分化
二、性別表現
第三節植物的授粉與受精
一、花粉生理
二、授粉生理
三、受精生理
四、無融合生殖
第四節種子和果實發育
一、胚胎發生和種子形成
二、果實的發育
第五節植物的衰老與器官脫落
一、植物的衰老
二、器官的脫落
複習思考題

第四篇植物的類型變異
第十一章植物的逆境生理
第一節植物逆境生理生化基礎
一、逆境生理的有關概念
二、植物在逆境下的形態變化與代謝特點
三、滲透調節作用
四、植物激素在抗逆性中的作用
五、膜保護物質與活性氧平衡
六、逆境蛋白
七、植物的交叉適應
第二節植物的旱害及抗旱性
一、乾旱及旱害
二、乾旱脅迫對植物生理生化過程的影響
三、乾旱傷害植物的機理
四、抗旱性的機理及其提高途徑
第三節植物的澇害和抗澇性
一、澇害對植物的影響
二、植物的抗澇性
第四節植物的冷害與抗冷性
一、冷害
二、冷害時植物體內的生理生化變化
三、冷害的機理
四、提高植物抗冷性的措施
第五節植物的凍害與抗凍性
一、凍害
二、凍害的機理
三、植物對凍害的適應性
四、提高植物抗凍性的措施
第六節植物的熱害與抗熱性
一、熱害
二、熱害的機理
三、植物的抗熱性及提高途徑
第七節植物的鹽害與抗鹽性
一、植物的鹽害
二、植物抗鹽性
三、鹽脅迫及維持離子平衡的SOS途徑
四、提高抗鹽性的途徑
複習思考題
附錄漢英名詞對照表
參考文獻

各種植物的根壓不同，通常在0.1～0.2MPa。某些木本植物和葡萄的根壓可高達0.2MPa以上。根壓的大小取決于導管與土壤的水勢差，與土壤相比導管的水勢越低，則產生的根壓越大。在自然條件下，當土壤水分狀況良好，大氣濕度大而蒸騰弱時，植物的根壓土壤水分充足時，土壤溶液的水勢高，這就有可能產生較大的水勢梯度，進而產生較大的根壓。
傷流現象可以證明根壓的存在。從植物莖的基部切斷植株，則有液滴不斷地從切口溢出。從受傷或折斷的植物組織流出液體的現象叫傷流（bleeding），流出的汁液叫傷流液（bleeding sap）。傷流是由根壓引起的。如果在切口處套上橡皮管與壓力計相連，就可由傷流液測出根壓的大小。各種植物的傷流程度不同，葫蘆科植物傷流液較多，禾本科植物的較少。同一種植物中，根系活動的強弱、根系有效吸收面積的大小等，都直接影響傷流液的量。傷流液中含有各種無機鹽、有機物和植物激素等。無機鹽是植物從土壤中吸取的，有機物和植物激素則是根部代謝形成的。所以，傷流液的數量和成分可作為根系活動強弱的生理指標。
傷流是根壓作用的結果，因此傷流的現象可用根壓產生的原理來解釋。例如，當根系在水勢較高的溶液中時，傷流速度快；如果把根放到水勢較低的溶液中，傷流速度會變慢；當外界溶液的水勢更低時，傷流停止，甚至已流出的傷流液也被吸回，這表明傷流速度取決于木質部溶液與外界溶液之間的水勢差。另外，通氣、呼吸促進劑都促進傷流量的增多，而呼吸抑制劑則抑制傷流液的產生。這是由于呼吸作用直接影響根系對離子的主動吸收。
吐水現象也是根壓引起的。沒有受傷的植物如果處于土壤水分充足、天氣潮濕的環境中，葉尖或葉緣也有液體外泌，這種現象稱為吐水（guttation）。水分是通過葉尖或葉緣的水孔（hydathode）排出的。在自然條件下，當植物吸水大于蒸騰時，往往可以看到吐水現象。吐水現象也可以作為根系生理活動的指標。