21世纪植物生理学研究发展趋势小总结范文

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植物生理学的研究进展

植物生理学的研究进展

植物生理学的研究进展植物生理学是研究植物生命活动中的各种物理、化学和生物学现象的学科。

这一学科的研究内容包括植物的生长发育、光合作用、呼吸作用、物质代谢以及对内外环境变化的响应等。

随着科学技术的不断发展,植物生理学的研究也取得了长足的进展,为我们深入了解植物的生理过程和增强农作物产量提供了重要的理论和实践依据。

一、植物生长发育的研究进展植物的生长发育是植物生理学的重要研究领域之一。

在植物的生长过程中,激素调节、细胞分裂和伸长以及发育转变等一系列复杂的生理过程起着重要的作用。

近年来,研究人员通过生物化学、分子生物学等技术手段,揭示了植物生长发育的分子机制。

例如,通过对植物激素信号转导途径的研究,揭示了植物激素在调控根、茎、叶等器官发育过程中的作用机理。

此外,研究人员还通过转录组学和代谢组学等方法,分析了植物在发育过程中基因表达和代谢物积累的变化规律,为植物生长发育的调控机制提供了新的视角和思路。

二、植物光合作用的研究进展光合作用是植物生理学研究的核心内容之一。

通过光合作用,植物能够吸收光能,将二氧化碳和水转化为有机物质,并释放出氧气。

过去几十年里,科学家们对光合作用的光能吸收、电子传递、碳固定和光合产物分配等过程进行了广泛的研究。

例如,研究人员发现了植物光合色素的类型、结构和功能,并揭示了光能在光合作用中的转化途径和效率。

此外,新兴的表观遗传学研究表明,植物光合作用过程中的某些关键基因可能受到DNA甲基化和组蛋白修饰等修饰方式的调控,这为我们进一步了解植物光合作用的调控机制提供了新的思路。

三、植物对环境变化的响应研究进展植物作为静止生物体,需要通过对内外环境变化的响应来适应不断变化的环境条件。

在过去的几十年里,研究人员对植物对光、温度、土壤水分、营养元素等各种环境因子的响应机制进行了深入的研究。

例如,研究人员发现了植物对光质、光强和光周期的感知和响应机制,并揭示了光信号转导途径的分子机理。

此外,研究人员还发现了植物对低温、干旱和盐碱等逆境胁迫的响应机制,为植物遗传改良和耐逆性培育提供了理论和实践依据。

植物生理学的研究进展

植物生理学的研究进展

植物生理学的研究进展植物生理学是生物学中一个重要的分支,研究植物生物体的生理过程,包括植物的生长、发育、代谢、营养、抗病性等方面的生理现象。

近年来,随着生命科学研究的不断深入和生物工程技术的不断发展,植物生理学在新技术的驱动下有了长足的进步。

本文将从植物生长与发育、代谢、植物光合作用、植物生物节律、植物逆境应答等方面,探讨植物生理学研究的最新进展。

一、植物生长与发育植物生长与发育是植物生理学中的基本研究领域,自从以Darwin为代表的生态学家提出了自然选择理论,植物生长与发育的研究一直是生物学领域的重要研究内容。

在植物生长与发育方面,目前研究的热点问题主要包括植物细胞壁生长分化机制、植物生长发育与激素生物学、植物花器官形态形成机制等。

1、植物细胞壁生长分化机制植物细胞壁是细胞的外壳,是由纤维素和其他复杂多糖组成的高度有序的纤维网,它对细胞形态和细胞功能具有重要作用。

植物细胞壁的生长分化是植物生长发育的重要过程,其中最关键的过程是细胞壁的合成和分解。

在细胞壁的合成过程中,植物细胞将小分子合并成完整的纤维素微丝和蛋白质基质。

如何控制细胞壁生长分化机制是当前研究的热点。

最近,人们通过基因表达分析和蛋白质组学技术揭示了一些与细胞壁合成、分解相关的重要蛋白质和基因。

例如,有人发现,AtSYP51和AtSYP52这两种膜蛋白在植物细胞壁的合成中发挥重要作用;而纤维素合成酶CesA的多态性控制着植物细胞壁的形态和机械性质的变化,对细胞壁合成有着重要作用。

这些研究结果已经对植物细胞壁生长分化机制的研究提供了重要的参考。

2、植物生长发育与激素生物学植物激素是影响植物生长发育和逆境应答的天然化合物。

通过各种方式,激素的浓度、活性和分布可以被调控。

植物生长发育与激素生物学研究旨在揭示植物细胞和组织的生长发育、细胞增殖、细胞分化等过程中激素的作用机理和信号转导途径。

一些最近的研究表明,植物生长发育与激素生物学之间存在着复杂的调控关系。

植物的研究总结报告范文(3篇)

植物的研究总结报告范文(3篇)

第1篇一、研究背景植物作为地球上生命的重要组成部分,具有极高的生态价值和药用价值。

近年来,随着科学技术的不断发展,植物研究在多个领域取得了显著的成果。

为了深入了解植物的生长特性、生态环境以及应用价值,我们小组开展了为期一个月的植物研究活动。

现将研究成果总结如下。

二、研究目的1. 了解植物的生长特性、生态环境和分类;2. 探究植物在生态系统中的作用及与人类生活的关系;3. 深入研究植物的药用价值和生物技术应用前景。

三、研究方法1. 文献查阅:通过查阅相关书籍、期刊、网络资料等,了解植物学基础知识;2. 观察实验:对校园内常见的植物进行实地观察,记录植物的生长习性、形态特征等;3. 问卷调查:通过调查问卷了解人们对植物的认知程度和需求;4. 数据分析:对收集到的数据进行整理、分析,得出结论。

四、研究过程1. 初步了解:通过查阅资料,掌握植物学基础知识,了解植物的生长特性、生态环境和分类;2. 观察实验:对校园内常见的植物进行实地观察,记录植物的生长习性、形态特征等;3. 数据收集:通过问卷调查,了解人们对植物的认知程度和需求;4. 数据分析:对收集到的数据进行整理、分析,得出结论。

五、研究结果1. 植物生长特性:植物具有生命周期、光合作用、呼吸作用等特性,适应不同的生态环境;2. 植物生态环境:植物在生态系统中扮演着重要的角色,如提供氧气、净化空气、保持水土等;3. 植物与人类生活:植物为人类提供食物、药材、建材等资源,对人类生活具有重要作用;4. 植物药用价值:许多植物具有药用价值,可用于治疗疾病、保健养生等;5. 生物技术应用前景:植物在生物技术应用领域具有广阔的前景,如生物制药、生物降解等。

六、结论本次植物研究活动使我们对植物有了更深入的了解,认识到植物在生态系统和人类生活中的重要性。

同时,我们还了解到植物在生物技术领域的广泛应用前景。

在今后的学习和工作中,我们将继续关注植物研究,为我国植物资源的保护和利用做出贡献。

植物生理学研究进展与展望

植物生理学研究进展与展望

植物生理学研究进展与展望植物生理学是研究植物生物体内各种生理过程规律以及其调控机制的学科。

它的发展对于我们深入了解植物生长发育、适应环境以及提高作物的产量和品质具有重要作用。

随着科学技术的不断进步和研究手段的不断丰富,植物生理学的研究也取得了显著进展,并且展现出了许多令人兴奋的发现。

本文将对植物生理学的研究进展进行回顾,并展望未来的发展方向。

一、植物生理学研究进展1. 光合作用机制的研究光合作用是植物最基本的生理过程之一,也是能量和有机物质的来源。

过去几十年里,人们对光合作用的机制进行了广泛的研究。

在光合作用的过程中,光能被吸收并转化为化学能,通过光合作用速率、光能利用效率等指标,人们对光合作用的机制有了更深入的了解。

2. 植物营养的研究植物营养是植物生长发育的基础,涉及到植物对养分的吸收、转运和利用等过程。

人们通过研究植物对养分的吸收机制和调控途径,可以为作物的肥料利用率和养分高效利用提供理论依据。

3. 激素的研究植物激素是植物内部信号物质,能够调控植物的生长发育、逆境响应等过程。

过去几十年里,人们对植物激素的合成、信号传导和生物学功能进行了广泛研究。

这些研究为我们深入了解植物的生长调控机制提供了重要的线索。

二、植物生理学研究展望1. 多维度研究植物生理学未来的植物生理学研究将更加强调从多个维度进行研究。

随着系统生物学、生物信息学、基因组学等学科的发展,我们可以通过大规模数据的采集和分析,绘制植物生理过程的整体图谱。

通过多维度研究,我们可以更全面地了解植物生理学的规律和机制。

2. 探索植物与环境的互动关系植物生长发育是受环境因素的调控的,而植物生理学的研究也需要紧密结合环境因素进行。

未来的植物生理学研究应该更加注重揭示植物与环境的互动关系,深入研究植物在不同环境下的适应机制和生理响应。

3. 利用新技术促进植物生理学研究的发展随着科学技术的不断进步,各种新技术的出现为植物生理学的研究提供了新的手段和思路。

植物生理学的研究现状和发展趋势

植物生理学的研究现状和发展趋势

植物生理学的研究现状和发展趋势植物生理学是研究植物在生长、发育、代谢等方面的生理性特征和规律的科学,其研究的内容涵盖了植物生命活动的各个方面,是植物科学的重要分支之一。

在当今世界,随着环境污染和气候变化的影响,农业和生态环境的问题日益凸显,植物生理学的研究越来越受人们的关注。

本文将介绍植物生理学的研究现状和发展趋势。

一、植物生理学的研究现状1、植物激素的研究植物激素是一种特殊的生化物质,它能调节植物的生长、发育和代谢等生物过程,是植物生理学的研究热点之一。

目前,对于植物激素的作用机理和调控机制,学界还存在争议,因此,相关的研究尚处于不断深入阶段。

2、植物生长调节剂的应用研究植物生长调节剂是植物生理学领域中的一种重要物质,它具有控制植物生长的特殊作用。

随着农业技术的不断发展,植物生长调节剂的应用已经成为现代农业中的一种重要技术手段。

目前,植物生长调节剂的研究重点在于寻找新型生长调节剂,提高其效果,并研究植物激素和生长调节剂之间的相互作用。

3、植物逆境生理学的研究随着环境污染和气候变化的影响,植物受到了越来越多的逆境胁迫,如高温、低温、干旱、盐碱、重金属污染等。

因此,植物逆境生理学的研究也越来越受到重视。

目前,学界主要关注于研究逆境对植物生长发育的影响和调控机制,以及开发新型抗逆性品种。

二、植物生理学的发展趋势1、从分子水平到系统水平的转化随着生命科学的发展,植物生理学也朝着从分子水平到系统水平的转化方向发展。

传统的植物生理学主要关注于植物的生长、发育和代谢等方面的生理性特征和规律,而系统生物学则注重研究植物的整体性问题,如植物的生长规律、生态系统的运作等。

将传统的植物生理学和系统生物学相结合,可以更加深入地了解植物的生理特性和规律,研究植物生命活动的整体性问题。

2、基于高通量技术的研究高通量技术是一种可以同时分析大量分子数据的技术,它在生命科学领域中发挥了重要作用。

随着植物基因组学和蛋白质组学的快速发展,高通量技术在植物生理学中的应用也越来越广泛。

植物生理生态学的最新成果和趋势

植物生理生态学的最新成果和趋势

植物生理生态学的最新成果和趋势植物生理生态学是研究植物对环境的适应机制的学科,该领域的研究对于揭示生命的奥秘和探索人类与自然和谐共处的道路具有重要意义。

近年来,植物生理生态学领域的研究不断取得新成果,例如植物响应环境的分子机理、物种适应性的分子基础、植物药用价值的探究等。

本文将着重介绍植物生理生态学的最新研究成果和未来的发展趋势。

一、植物响应环境的分子机理植物与环境之间的关系是相互作用、相互制约,植物对环境的适应能力是该领域研究的重点。

近年来,许多研究发现植物对环境变化的响应是由一类名为激素的化合物调控的。

不同类型的激素,如IAA、ABA、GA、ETH等,对于不同的环境刺激,都有不同的调控作用。

其中,研究表明,ABA是调节植物水分平衡的重要激素,环境中ABA浓度的增加能够促进植物的生长,减少土壤水分消耗。

此外,蛋白激酶是植物中重要的信号传递分子,它和激素一样,具有促进或抑制细胞内各种代谢过程的作用。

植物通过感知外界的信号,启动细胞内信号通路,使得蛋白激酶进入活跃状态,从而调节生长和发育。

这些研究为理解植物对不同环境因素的适应性以及植物生长与发育的分子机理提供了新思路。

二、物种适应性的分子基础植物、动物气候、水文等自然因素的变化,常常会对生物种群产生影响,引起物种的分布范围、群体大小、形态、生理和生殖特征等的变化。

通过研究不同物种的生理和分子机制,可对物种适应性进行科学的分析。

例如,目前研究中发现沙漠环境中的植物通过调节蛋白途经来提高植物气孔的灵敏度,从而更好地适应干旱环境。

同时,一些蛋白质、基因表达的改变也表明了植物为适应环境而产生了显著的变化。

这些研究为提高植物的抗逆性、增强生产性等方面提供了理论基础。

三、植物药用价值的探究植物在生长过程中,对于不同的环境会产生适应性改变,而这种适应性改变产生的代谢物质往往有着重要的药用价值。

多年来,植物对人类健康界的贡献一直是非常重要的。

例如,有一些被称为“传统中药”的植物,如田七、人参、杜仲、当归等,具有明显的药用价值,可以用于提高人体免疫力、调节人体代谢功能、缓解当前疾病等。

生命科学中的植物生理学研究及其应用前景

生命科学中的植物生理学研究及其应用前景

生命科学中的植物生理学研究及其应用前景在现代科学研究中,生命科学作为一门基础学科,对人类社会的发展产生了深远的影响。

植物生理学作为生命科学的重要分支之一,致力于研究植物的生理机制、生长调控和适应策略等方面的问题。

本文将对生命科学中植物生理学研究的意义以及其应用前景进行探讨。

一、植物生理学研究的意义1. 激发对生命的探索植物生理学研究的核心是探索植物的生命活动规律,为了解生命的奥秘而进行现象观察、实验验证和理论推演。

通过从细胞到分子水平的多层次研究,它为我们了解植物在生长、发育、繁殖等各个方面的机制打开了一扇大门。

2. 推动农业生产的发展植物生理学研究可以揭示植物在光合作用、气孔调节等方面的生理特性,为农业环境的改善、作物的生长优化以及病虫害的防控提供理论依据。

通过调控植物的生长发育过程,提高农作物的产量和品质,从而推动农业生产的持续发展。

3. 促进环境保护和生态平衡的维护植物息息相关于生态环境的保护和生态系统的稳定。

植物生理学研究能够帮助我们了解植物对环境中各种压力的适应机制,为生态学、环境科学等领域的研究提供依据。

例如,通过探究植物对环境中重金属的吸收和转运机制,为土壤修复和环境污染治理提供技术支撑。

二、植物生理学研究的应用前景1. 农业高效生产植物生理学的研究成果对实现农业的高效生产具有重要意义。

例如,通过深入研究植物的根系结构和生理调节机制,可以研发出更适合土壤环境的育种新品种和高效施肥技术。

同时,探索植物的光合效率提高机制,可以指导农业温室大棚的设计与改进,进一步提升温室农业的生产效益。

2. 物种保育和植被恢复随着人类活动的持续增加,自然生态环境遭受到了严重破坏。

植物生理学研究的成果可为物种保育和植被恢复提供理论指导和技术支持。

例如,结合对种子休眠和萌发机制的研究,可以开发出科学合理的种子保育和植被修复技术,为生态系统的恢复和建设提供可靠手段。

3. 药物研发与应用植物生理学研究的成果也为药物研发与应用领域提供了新的思路。

植物生理学的研究进展 发展前景及其作用

植物生理学的研究进展 发展前景及其作用

植物生理学的研究进展发展前景及其作用植物生理学是研究植物生长、发育和代谢等方面的学科。

它是植物学的一个重要分支,对于解决农业生产、生态环境保护和人类生存等问题具有重要意义。

下面将从研究进展、发展前景和作用三个方面来介绍植物生理学的相关内容。

一、研究进展随着科技的不断进步,植物生理学的研究也在不断深入。

目前,植物生理学的研究重点包括植物的生长发育、植物的代谢过程、植物的环境适应能力等方面。

其中,植物的生长发育是植物生理学的核心研究内容之一。

研究表明,植物的生长发育受到多种内外因素的影响,如光照、温度、水分、营养物质等。

因此,植物生理学的研究也在不断深入这些方面。

二、发展前景随着人们对环境保护和可持续发展的重视,植物生理学的研究也将越来越受到重视。

未来,植物生理学的发展前景将主要体现在以下几个方面:1. 植物资源的保护和利用。

植物是人类生存不可或缺的资源之一,植物生理学的研究可以帮助我们更好地保护和利用植物资源。

2. 农业生产的提高。

植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物的生长发育规律,从而提高农业生产的效率和质量。

3. 环境保护和修复。

植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物对环境的适应能力,从而为环境保护和修复提供科学依据。

三、作用植物生理学在生态环境保护、农业生产和人类生存等方面具有重要作用。

具体来说,它的作用主要体现在以下几个方面:1. 促进农业生产的发展。

植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物的生长发育规律,从而提高农业生产的效率和质量。

2. 保护和利用植物资源。

植物生理学的研究可以帮助我们更好地保护和利用植物资源,从而为人类生存提供更好的条件。

3. 为环境保护和修复提供科学依据。

植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物对环境的适应能力,从而为环境保护和修复提供科学依据。

4. 推动科学技术的发展。

植物生理学的研究可以促进科学技术的发展,从而推动社会的进步和发展。

总之,植物生理学的研究对于解决农业生产、生态环境保护和人类生存等问题具有重要意义。

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21世纪植物生理学研究发展趋势小总结院(系):农业与生物技术学院专业:生物科学班级:09级(2)班******学号:21世纪植物生理学研究发展趋势植物生理学其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响。

包括光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。

植物生理学的发展趋势主要表现在与分子生物学等科学交叉渗透,机理研究和调节控制探讨不断深入,从微观到宏观不同层次的研究并重以及应用范围逐渐扩大等方面。

植物生理学是研究植物生命活动规律的科学,已经历了100多年的发展。

从近年获得的成果推测,植物生理学研究形成了以下四个方面的发展趋势或动向:1、从生物大分子到复杂生命活动——基因组学和基因结构与功能研究随着分子生物学、分子生态学和分子进化论等领域的发展,提出了人、动物、植物和微生物的基因组计划。

从总体上说,生命科学的微观研究仍在不断深化。

从对生命现象的完整认识来说,呈现出从“分子生物学”到“整合生物学”的整合趋势。

从单个基因的研究发展到基因组研究,并及时提出后基因组计划,强调功能基因组的研究和蛋白质组的研究。

植物生理学的研究整体也呈现这样的研究趋势,在强调植物分子生理学的同时,也在注重植物生理学与农业和生态学的结合。

在已经完成的构建水稻基因物理图谱和遗传图谱的基础上,水稻基因组计划的实施,已进入国际分工基因全序列的测定阶段,同时开展功能基因组的研究。

包括水稻和拟南芥在内的多种模式植物突变库的建立,为基因的功能研究奠定了坚实的基础。

2、生命的能量和物质基础——代谢及调节光合作用在植物以至在地球能量和物质循环中占据极重要的地位,因而对它的研究总处于十分重要的位置。

当前光合作用的研究热点主要集中在氧的释放和反应机理,以及光合膜四大复合体的结构和功能上。

对人类来说,植物次生代谢涉及许多有实用价值的天然产物,对植物来说,次生代谢涉及众多的代谢调节、信号转导和防卫物质,所以植物次生代谢研究正在受到极大的关注。

在美国植物生理学会组织的“植物生理2000”年会上就有“次生代谢”专题,涉及植物的次生代谢产物,以及植物次生代谢的分子生物学和分子遗传学等内容。

3、生命整体性的实现——信号转导信号转导是生物与外界、生物体细胞间相互沟通的一种高度复杂的网络状态系统。

生物具有多样性,但同样有许多共同点,信号转导就是其中之一。

当然,生物界信号转导的具体细节,有许多不同之处,这方面的研究主要涉及化学和物理信号感受、胞内第二信使系统、胞间信号传递等方面。

植物激素、病原体和保卫细胞是当前十分活跃的信号转导研究系统。

“脱落酸信号转导”、“在苔藓发育中激素诱导的信号转导”和“激素信号转导的遗传分析”等有关信号转导的课题,已成为有关研究的重点。

4、植物与环境——协同进化和适应对植物与环境的研究,也有一个从宏观到微观的发展过程。

植物对非生物胁迫的反应和适应,一直受到研究者的关注,在“植物生理2000”年会上有数篇该领域的论文。

但在植物整体中,这是一个十分复杂的过程,需要进行深入研究。

德国马普学会新建了化学生态研究所,下设三个研究室:遗传和进化研究室,研究形成植物/草食性昆虫之间化学相互作用的进化动力;植物生物化学和分子生物学研究室,研究植物重要防卫化合物的生物合成;分子生态研究室,研究生态上重要的防卫机制的遗传学基础。

研究所的整体任务是从实验和理论的角度,研究形成化学介导生态相互作用进化动力的功能基础。

植物生理学的产生和发展,决定于生产的发展和其它学科的发展,而植物生理学的发展又反过来促进农、林业等生产的发展。

展望前景,一方面是植物生理学本身的发展,另一方面是植物生理学的应用。

展望环境保护,防止污染,也涉及植物生理学研究。

如用植物固沙防风、净化水源等。

70年代提出,由于工业发展,化石燃料燃烧量大,空气中C显著增加以致影响气候,增加植物光合来吸收C是对策之一。

最近更突出的问题是新能量来源的开发。

由于古代留存的化石燃料资源总有枯竭的一天,各国对于寻求可以更新的能源均很重视。

现时地球上捕获转化太阳能的最重要的途径还是绿色植物的光合作用,每年能固定3×10^21焦耳,虽然它只是落在地球上日光能总量的千分之一不到,但已经10倍于世界上每年的能量消耗。

提出的办法如:①利用现有的植物残渣制成沼气,在中国很多地方已经推广应用;②使植物产物发酵制造酒精,在某些国家已大量生产;③利用不适于耕种的土地栽植产油脂或碳氢化物的植物以提取燃料;④利用藻类或离体的叶绿体在光下产生氢气;⑤用提取的叶绿素及人造的无机半导体物质来模拟分解水来放氢,这些都是从植物生理学研究发展出来的。

太阳光能,取之不尽用之不竭。

如果能用来产生氢作为燃料,氧化燃烧后又成水,可反复使用,且不会造成污染。

溶液培养法(无土栽培法)在阐明植物对养分需要上起过决定性作用,并奠定了施用化肥的理论基础。

近几年来溶液培养法已发展成为一种实用的农业生产手段。

如前苏联在西伯利亚利用无土栽培法生产饲料,英国则用此法生产花卉,在阿拉伯国家的沙漠地带则用此法在室内种植蔬菜和谷物。

我国许多地方近年来也应用无土栽培法生产蔬菜和花卉。

植物激素的发现促进了植物生长调节剂的研制和生产,并且广泛应用于农业生产,取得了显著的效果。

如杂交水稻制种时保证花期相遇;去雄、疏花、保果、改变株型、改善品质,以及插条生根、打破休眠、延长贮藏期、人工催熟等问题,都可应用植物生长调节剂来解决。

此外,有些植物生长物质(如2,4-D)还用作除草剂,能选择性地除去稻田的杂草,以代替田间中耕除草的繁重劳动,因而开辟了农药界的新领域。

组织培养技术的理论与应用有很大的发展。

由营养芽脱分化为愈伤组织,愈伤组织经过大量繁殖后再分化出许多芽和根,成为许多小苗,这便可大大提高繁殖系数和缩短育苗时间。

还可通过组织培养生产某些特殊物质(次生物质)。

近年来原生质体的培养取得可喜的进展,已经获得很多再生植株,通过原生质体融合和细胞杂交,并结合常规的选育技术,有可能育出新的植物。

另外通过组织培养技术可获得单倍体植株。

对试管苗繁殖中的“玻璃化”、激素后效应、遗传稳定性和复壮等问题,有待进一步研究。

同时还应用组织培养技术诱导体细胞胚的发生,从体胚培养进入人工种子的研制研究。

在离体培养中,可以较好地研究细胞和组织的分化,深入了解植物发育的分子机理。

为避免育种工作的盲目性,必须选择那些具有优良农艺性状和经济性状的亲本,构成最佳的遗传组合,以求产生理想的植物体。

细胞生理学的现代技术能使单个细胞长成植株,且能操纵体细胞内的遗传物质。

无疑,植物生理学与遗传学结合,对人类的未来是非常重要的。

认识了植物对自然界的光温反应规律,不仅可以解释植物生长发育的现象,而且还可以预测引种成功的可能性,用人工方法控制植物的开花季节等。

光敏素的发现开辟了形态建成的分子基础研究,目前还发现另一调控形态建成的色素——隐花色素,两者均为学者们所重视。

存在于叶绿体基质中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是地球上主要的可从空气中取得CO2的酶,目前已被作为遗传工程中的一个重要目标,近年来对该酶的晶体结构、反应机构、调节及分子生物学方面研究进展迅速。

其次,固氮酶的研究亦已进入分子水平。

水分在植物生命活动中扮演着一个非常重要的角色,水分胁迫往往使膜蛋白从膜系统游离下来,导致蛋白质变性聚合。

可是正常性种子的细胞却能耐脱水,而顽拗性种子则否,学者们对这个问题感到困惑,近年来对其研究十分活跃。

种子品质严重影响到作物产量。

当前对种子品质研究的趋向有两个方面:一是从种子萌发潜力(或称生活力)和耐藏性的高低进行研究;另一是寻找种子品质的分子标志。

在多次农业及粮食的国际会议讨论中,曾提出十余项迫切的研究任务,其中多项属于植物生理学的范畴,如光合作用与生产、生物固氮、矿质吸收、对不良环境的抗性、对竞争性生物系统的抗性、植物的生长发育与激素等。

其余几项如遗传工程、细胞工程、菌根和土壤微生物、大气污染、病虫害的控制等也与植物生理学有关,可见植物生理学是农业现代化的主要基础。

光合作用的研究,在解决粮食问题和能源问题两个方面都将发挥巨大作用。

甚至还涉及环境保护方面,因为工业发展,石油、煤等的燃烧量大,空气中CO2显著增加,以致影响气候环境,增加光合作用来吸收CO2是对策之一。

更为突出的是新能源的开发。

地球上捕获、转化太阳能的最主要途径是绿色植物的光合作用,每年能固定3×1021J,10倍于世界上每年的能量消耗。

为此提出如下办法:(1)利用植物残渣制成沼气;(2)使植物产物发酵制造酒精;(3)利用不适于耕种的土地栽植产油脂或碳氢化合物的植物以提取燃料;(4)利用藻类或离体叶绿体在光下产生氢气;(5)用提取的叶绿素及人造的无机半导体物质来摸拟光合作用,分解水放出氢气。

这些做法都是根据植物生理学研究发展出来的。

太阳能取之不尽,如能用来产生氢气作为燃料,燃烧后生成水,可反复使用,且不会造成污染。

地球上的空气、土地和水源受到污染日益严重,利用植物净化和监测环境日益被重视。

植物生理学一面向“微观”方向发展,另一趋势是向“宏观”方向发展,从以植物个体或器官为研究对象走向群体和群落。

随着环境科学的发展,以及电子计算机的应用、遥感遥测技术的研究、数学模型的研究等等,将使植物生理学在更大规模上控制植物的生长和改造自然。

植物生理学的发展不仅使农业生产的面貌发生深刻变革,也会对工业的发展产生深远的影响。

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