植物生理学概述专业知识讲座培训课件

植物生理学概述植物生理学概述专业知知识讲座座考核内容考核内容 基础理论知识基础理论知识(闭卷笔试闭卷笔试)70%课外作业课外作业(调查论述调查论述)20%考勤考勤 10%2植物生理学概述专业知识讲座教材教材3植物生理学概述专业知识讲座主要参考教材主要参考教材4植物生理学概述专业知识讲座绪论绪论 什么是植物生理学什么是植物生理学 植物生理学发展史植物生理学发展史5植物生理学概述专业知识讲座植物生理学植物生理学(plant physiology)植物生理学植物生理学-研究植物生命活动规律的科学，研究植物生命活动规律的科学，核心内容是植物生命过程的核心内容是植物生命过程的“功能及其调控机制功能及其调控机制”6植物生理学概述专业知识讲座绪论绪论第一章第一章 水分生理水分生理第二章第二章 矿质营养矿质营养第三章第三章 光合作用光合作用第四章第四章 呼吸作用呼吸作用第五章第五章 体内有机物的代谢体内有机物的代谢第六章第六章 体内有机物的运输体内有机物的运输第七章第七章 细胞信号转导细胞信号转导第八章第八章 植物生长物质植物生长物质第九章第九章 光形态建成光形态建成第十章第十章 生长生理生长生理第十一章第十一章 生殖生理生殖生理第十二章第十二章 成熟和衰老生理成熟和衰老生理第十三章第十三章 抗性生理抗性生理植物生理学植物生理学-课程内容课程内容生长发育与形态生长发育与形态建成建成物质与能量转化物质与能量转化信息传递与信号信息传递与信号转导转导7植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史孕育阶段孕育阶段农耕经验农耕经验 植物分类学植物分类学 植物解剖学植物解剖学 植物形态发生学植物形态发生学 植物生理学植物生理学1627年年-19世纪世纪40年代年代亚里士多德：亚里士多德：“腐殖质学说腐殖质学说”海尔蒙特海尔蒙特(J.B.van Helmont,荷兰荷兰)：柳枝实验，第一个柳枝实验，第一个用科学实验探讨植物营养本质用科学实验探讨植物营养本质普里斯特利普里斯特利(J.Priestley,英国英国)与英格豪斯与英格豪斯(Jan Ingenhousz,荷兰荷兰)：植物净化空气的作用植物净化空气的作用索苏尔索苏尔(de Saussure,瑞士瑞士)：光合作用，建立无土栽培试光合作用，建立无土栽培试验方法验方法李比希李比希(J.von Liebig,德国德国)：对植物灰分分析确定植物对植物灰分分析确定植物自养特性，建立植物矿质营养学说自养特性，建立植物矿质营养学说8植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史孕育阶段孕育阶段荷兰医生炼金术士荷兰医生炼金术士海尔蒙特海尔蒙特(J.B.van Helmont)用科学实验探讨植物营养本质用科学实验探讨植物营养本质9植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史孕育阶段孕育阶段植物植物“净化净化”空气的作用空气的作用瑞士植物生理学家瑞士植物生理学家索苏尔索苏尔(de Saussure)英国学者普里斯特利英国学者普里斯特利(J.Priestley)10植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史孕育阶段孕育阶段确定植物自养特性，建立植物矿质营养学说确定植物自养特性，建立植物矿质营养学说德国化学家李比希德国化学家李比希(J.von Liebig)与他所建立实验室与他所建立实验室11植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 奠基成长阶段奠基成长阶段细胞学说、能量守恒定律和进化论的有力推动细胞学说、能量守恒定律和进化论的有力推动诺普诺普(W.Knop)与费弗尔与费弗尔(W.Pfeffer)：植物在配置营养植物在配置营养液完成生活史，使植物营养研究精确化定量化液完成生活史，使植物营养研究精确化定量化费弗尔：费弗尔：细胞渗透学说细胞渗透学说季米里亚捷夫季米里亚捷夫(K.A.Timiryazey,俄国俄国)：叶绿素吸收光叶绿素吸收光谱谱巴赫巴赫(Bach,俄国俄国),巴拉金巴拉金(Palladin,俄国俄国)与科斯梯切与科斯梯切夫夫(Kostychev,俄国俄国)：植物呼吸作用植物呼吸作用19世纪世纪40年代年代-19世纪末世纪末12植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 奠基成长阶段奠基成长阶段 德国植物生理学家萨克斯德国植物生理学家萨克斯(J.Sachs)植物生理学讲义植物生理学讲义(1882年与费弗尔植物生理学年与费弗尔植物生理学(1897年年)标志着植物生理学成为一标志着植物生理学成为一门独立新兴学科门独立新兴学科13植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史发展阶段发展阶段多学科快速发展与渗透交叉多学科快速发展与渗透交叉20世纪世纪-卡尔文卡尔文(M.Calvin,美国美国)：光合代谢光合代谢C3途径途径科思谢克科思谢克(H.P.Kortschak,美国美国)：光合代谢光合代谢C4途径途径斯图尔德斯图尔德(F.C.Steward,美国美国)：单个植物体细胞发育单个植物体细胞发育为完整个体，证明植物细胞为完整个体，证明植物细胞“全能性全能性”植物光周期与光受体植物光周期与光受体植物激素植物激素植物逆境生理植物逆境生理14植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史发展阶段发展阶段遗传学与分子生物学的发展遗传学与分子生物学的发展美国分子生物学家沃森美国分子生物学家沃森(J.D.Watson)与与英国生物物理学家克里克英国生物物理学家克里克(Francis Crick)奥地利遗传学家奥地利遗传学家孟德尔孟德尔(G.J.Mendel)15植物生理学概述专业知识讲座information!16植物生理学概述专业知识讲座17植物生理学概述专业知识讲座18植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 发展阶段发展阶段转基因植物转基因植物19植物生理学概述专业知识讲座抗虫转基因水稻抗虫转基因水稻抗除草剂抗除草剂转基因水稻转基因水稻抗虫转基因棉花抗虫转基因棉花植物生理学发展史植物生理学发展史 发展阶段发展阶段20植物生理学概述专业知识讲座转基因转基因“金米金米”植物生理学发展史植物生理学发展史 发展阶段发展阶段21植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 发展阶段发展阶段22植物生理学概述专业知识讲座水稻梯田水稻梯田植物生理学发展史植物生理学发展史 中国篇中国篇23植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 中国篇中国篇钱崇澍院士钱崇澍院士我国植物生理学启业人我国植物生理学启业人我国植物生理学三位奠基人我国植物生理学三位奠基人罗宗洛院士罗宗洛院士汤佩松院士汤佩松院士李继侗院士李继侗院士20世纪初世纪初-建国初期建国初期24植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 中国篇中国篇20世纪世纪70-80年代年代植物植物组织培养组织培养25植物生理学概述专业知识讲座植物生理学发展史植物生理学发展史 中国篇中国篇20世纪世纪90年代年代-26植物生理学概述专业知识讲座植物生理学植物生理学 学科重要性学科重要性植物光合作用是植物光合作用是“地球上最重要的化学反应地球上最重要的化学反应”27植物生理学概述专业知识讲座植物生理学植物生理学 学科重要性学科重要性植物对大气、地表和水域的化学成分有巨大影响植物对大气、地表和水域的化学成分有巨大影响28植物生理学概述专业知识讲座植物生理学与现代农业植物生理学与现代农业29植物生理学概述专业知识讲座第一次绿色革命第一次绿色革命发生在上世纪发生在上世纪5050年代初，其主要特征是把水稻的高秆变矮年代初，其主要特征是把水稻的高秆变矮秆，另外辅助以农药和农业机械，从而解决了发展中国家秆，另外辅助以农药和农业机械，从而解决了发展中国家粮食自给问题粮食自给问题 30植物生理学概述专业知识讲座绿色革命推广的品种肥水要求条件高、不适于旱地种植，绿色革命推广的品种肥水要求条件高、不适于旱地种植，维生素和某些矿物质含量低，提出第二次绿色革命设想维生素和某些矿物质含量低，提出第二次绿色革命设想第二次绿色革命第二次绿色革命我国农业科学家提出了我国农业我国农业科学家提出了我国农业“第二次绿色革命第二次绿色革命”的战略构想，并将其目标定义为的战略构想，并将其目标定义为“少投入、多产少投入、多产出、保护环境出、保护环境”31植物生理学概述专业知识讲座我国我国1949-20051949-2005年粮食产量与化肥用量的关系变化图年粮食产量与化肥用量的关系变化图(资料来源：中国农业部种植业管理司耕地与肥料管理处资料来源：中国农业部种植业管理司耕地与肥料管理处)32植物生理学概述专业知识讲座化肥投入与水稻亩产化肥投入与水稻亩产(1978-2005)(国家发展与改革委员会价格司国家发展与改革委员会价格司)33植物生理学概述专业知识讲座国际、国内尿素、钾肥价格对比走势图国际、国内尿素、钾肥价格对比走势图(海通证券海通证券,2008)34植物生理学概述专业知识讲座中国三大作物的氮肥利用率和损失率中国三大作物的氮肥利用率和损失率35植物生理学概述专业知识讲座农药投入量与粮食生产之间的关系农药投入量与粮食生产之间的关系(国家发展与改革委员会价格司国家发展与改革委员会价格司,2006)36植物生理学概述专业知识讲座农业用水与粮食产量农业用水与粮食产量(1949-2006)(国家发展与改革委员会价格司国家发展与改革委员会价格司,2006)37植物生理学概述专业知识讲座袁隆平袁隆平-超级杂交稻超级杂交稻 提高杂种优势水平提高杂种优势水平 形态改良形态改良 借助分子生物学技术借助分子生物学技术38植物生理学概述专业知识讲座理想株型理想株型 -直穗还是垂穗？直穗还是垂穗？39植物生理学概述专业知识讲座理想株型理想株型 -株高、分蘖、叶形、穗型株高、分蘖、叶形、穗型40植物生理学概述专业知识讲座 提高杂种优势水平提高杂种优势水平 形态改良形态改良 借助分子生物学技术借助分子生物学技术超级杂交稻超级杂交稻41植物生理学概述专业知识讲座目的基因目的基因目的基因目的基因优良品种优良品种优良品种优良品种转基因转基因转基因转基因育种育种育种育种目的基因目的基因目的基因目的基因优良品种优良品种优良品种优良品种转基因育种的优越性转基因育种的优越性:周期短、效率高周期短、效率高42植物生理学概述专业知识讲座成功培育的转基因农作物成功培育的转基因农作物玉米玉米油菜油菜棉花棉花番茄番茄玉米玉米水稻水稻玫瑰玫瑰番木瓜番木瓜番薯番薯43植物生理学概述专业知识讲座利用转基因改变株型、穗形和粒型利用转基因改变株型、穗形和粒型45植物生理学概述专业知识讲座利用转基因提高营养价值利用转基因提高营养价值46植物生理学概述专业知识讲座利用转基因提高抗旱、化肥利用效率利用转基因提高抗旱、化肥利用效率47植物生理学概述专业知识讲座转基因过程中产生的突变体转基因过程中产生的突变体48植物生理学概述专业知识讲座“superweed”?threat to other organisms?a genetic gamble?基因育种的安全评估基因育种的安全评估49植物生理学概述专业知识讲座西南地区生态生产条件西南地区生态生产条件50植物生理学概述专业知识讲座生态条件生态条件 -地形地貌复杂，气候垂直差异极为显著地形地貌复杂，气候垂直差异极为显著“一山分四季，十里不同天一山分四季，十里不同天”属于典型的立体农业属于典型的立体农业山地丘陵占全区土地总山地丘陵占全区土地总面积的面积的8090%51植物生理学概述专业知识讲座20062006年重庆干旱年重庆干旱生态条件生态条件-干旱威胁严重干旱威胁严重过去降雨较多的四川、重庆等省、直辖市过去降雨较多的四川、重庆等省、直辖市过去降雨较多的四川、重庆等省、直辖市过去降雨较多的四川、重庆等省、直辖市近年来也连续发生干旱，且有加重的趋势近年来也连续发生干旱，且有加重的趋势近年来也连续发生干旱，且有加重的趋势近年来也连续发生干旱，且有加重的趋势2007年四川干旱年四川干旱52植物生理学概述专业知识讲座生态条件生态条件-光能资源地区差异大光能资源地区差异大 西部、南部光西部、南部光能资源丰富能资源丰富四川盆地四川盆地黔中光照不足黔中光照不足贵州遵义、湄潭和四川盆地的盆西、盆南日照百分率在贵州遵义、湄潭和四川盆地的盆西、盆南日照百分率在贵州遵义、湄潭和四川盆地的盆西、盆南日照百分率在贵州遵义、湄潭和四川盆地的盆西、盆南日照百分率在30%30%30%30%以下以下以下以下 广西广西53植物生理学概述专业知识讲座生态条件生态条件-坡耕地比重大，土壤瘠薄坡耕地比重大，土壤瘠薄 贵州毕节地区薄土占旱坡地的一半贵州毕节地区薄土占旱坡地的一半四川宜宾、攀枝花等地区占四川宜宾、攀枝花等地区占40%40%以上以上 多黄壤、红壤和石灰土多黄壤、红壤和石灰土 偏酸、缺磷、黏重、有机质含量低偏酸、缺磷、黏重、有机质含量低 54植物生理学概述专业知识讲座生产条件生产条件-山高坡陡，土壤瘠薄，水土流失严重山高坡陡，土壤瘠薄，水土流失严重山高坡陡，土壤瘠薄，极不适宜种植玉米等粮食作物山高坡陡，土壤瘠薄，极不适宜种植玉米等粮食作物水土流失严重，种植玉米等旱地粮食会加重影响水土流失严重，种植玉米等旱地粮食会加重影响55植物生理学概述专业知识讲座生产条件生产条件-劳动力缺乏，多数青少年不愿从事农业生产劳动力缺乏，多数青少年不愿从事农业生产劳动力缺乏，先多为劳动力缺乏，先多为“三八六一九九三八六一九九”部队部队现在农村绝大多数青少年不愿从事粮食生产现在农村绝大多数青少年不愿从事粮食生产56植物生理学概述专业知识讲座生产条件生产条件-多为陡坡地、土块零碎，土壤瘠薄多为陡坡地、土块零碎，土壤瘠薄山高坡陡，土块零碎，极不适合机械化耕作山高坡陡，土块零碎，极不适合机械化耕作缺乏机械行走道路，无法进行机械化耕作缺乏机械行走道路，无法进行机械化耕作57植物生理学概述专业知识讲座耕地条件耕地条件-刚性减少不可逆转刚性减少不可逆转退耕还林还草，工业占用，不宜种机械化耕作的土地，退耕还林还草，工业占用，不宜种机械化耕作的土地，土地刚性减少不可逆转土地刚性减少不可逆转58植物生理学概述专业知识讲座11next第一章第一章 植物的水分生理植物的水分生理 To be continued.59植物生理学概述专业知识讲座