植物病理学实验指导书

植物病理学实验指导书（共10篇）

1.植物病理学实验指导书 篇一

农业植物病理学实验室守则及实验指南

一、实验须知

1、实验前须充分预习实验指导书的内容，明确本次实验的目的要求，准备好当次实验所需用具。

2、实验操作要细心谨慎，认真进行观察，独立完成实验作业。

3、实验用品和材料用后必须放回原处，以免丢失，也方便他人取用，对于需清洁的用具须及时清洁。

4、实验仪器设备等由于操作不当或其他原因等引起损坏或遗失的，应及时登记并按照学校有关规定处理。

5、实验完毕应将仪器放回原处，擦净桌面，收拾整齐。离开实验时注意关闭门、窗、水、灯等。

二、实验指南

农业植物病理学实验是农业植物病理学课程的重要组成部分，目的是以植物病理学和其它相关学科知识为基础，追溯引起植物病害发生的原因及过程，认识不同病原所致病害的症状特点及病原形态特征。掌握植物病害实验及研究的基本技能及方法，注重学生观察、思考、分析、解决实际问题的能力培养，为将来的研究工作打下基础。

本实验适用于植保学科各专业方向（植物病理学、植物检疫学、农业昆虫学等）《农业植物病理学》课程的实验教学，共分为9次实验，30个学时，前1～7次实验，重点要求学生认识和掌握水稻、麦类、棉花、杂粮、烟草、油料作物、果树和蔬菜病害等的症状和病原物的形态特点、学习显微绘图、制片技术；实验8～9为综合型实验，要求学生掌握田间一般病害的诊断和鉴定方法，以及学会田间病害调查方法，做到将所学知识真正应用到生产实践中。要求学生在实验课前预习实验指导，明确实验的目的意义，复习实验相关理论知识，了解实验的方法、步骤及重难点；实验课上在教师指导下，按照要求的内容和方法，认真、独立地进行实验，分析实验数据和结果，认真完成实验报告，总结实验所得并找出实验中不足之处的原因，培养严谨的科学态度。

2.植物病理学实验指导书 篇二

1 改进对平时成绩的评价

1.1 增加对学生实验预习的评价, 培养学生自主学习的能力

实验课上传统的教学模式是:教师先对实验原理、步骤、注意事项从头到尾讲述一遍, 反复强调易出错的环节, 尽量保证实验的顺利完成。然后, 学生利用实验室精心准备好的实验材料、试剂、仪器按照板书一步一步完成整个实验操作, 学生的主要目的是得出所要验证的结论, 最终完成实验报告。在整个实验过程中, 学生只是按部就班地完成一个实验, 很多时候是知其然而不知其所以然, 实验过程遇到问题时只能依赖老师, 学生被动地做实验, 难以激发其思考问题、解决问题的主动性和积极性。

新的评价体系要求学生进实验室前做好预习报告, 课堂上换由学生主讲, 除了讲述实验原理、实验步骤外, 还要求学生讨论实验设计的科学性、严谨性, 鼓励学生敢于对实验设计加以改进。通过检查学生对实验原理的了解、实验步骤的掌握, 以及对可能影响实验结果的因素的分析, 变被动学习为主动学习。例如在预习用小液流法测定植物组织水势实验时, 让学生思考如果将实验修改为选取不同的植物材料进行测定, 在实验设计中应当注意的问题有哪些。让学生学会分析不同植物组织水势高低存在的差异, 当对其水势进行检测时, 配制蔗糖溶液的浓度梯度范围就会有所不同, 完全按照实验书上设计的蔗糖浓度梯度范围可能无法检测出植物组织的水势。在预习时学生可以根据实验室提供的实验材料, 自己准备实验材料, 通过查找资料, 了解所要检测的植物材料的含水量特征, 设计所需的蔗糖浓度梯度溶液, 课堂上利用准备好的蔗糖母液配制所需的浓度梯度溶液, 通过发现等渗溶液来计算植物材料的水势。再让学生思考如果最初配制的蔗糖溶液没有等渗浓度的溶液, 如何能确切地测定植物组织的水势。引导学生在相邻的小液流上升和下降两个浓度之间重新配制降低浓度差值的蔗糖溶液进一步进行观察[1], 最终找到小液流悬浮不动的溶液, 计算植物组织的水势。

再如预习用简易测定法进行种子呼吸强度测定时, 思考水柱上升的高度与哪些因素有关, 当比较不同种子的呼吸强度时, 如何尽量减少无关因素引起的实验误差, 使实验结果更加准确。通过实验原理分析种子的用量、捆绑的松紧度、种子悬挂的高度等因素对呼吸强度测定的影响[2]。让学生先根据提供的实验装置 (广口瓶体积的大小) 设计预备实验进行最佳实验条件的筛选。如种子用量的选择, 由于实验过程中种子呼吸强度受密闭装置内氧气量的影响, 种子量太少, 呼吸作用吸收的氧气量少, 水柱上升高度不明显, 容易造成检测的误差;如果用量太多, 密闭装置内氧气量有限, 不能满足种子呼吸作用的需要, 以致实验结果不真实。设计预实验筛选出最佳实验方案, 进行不同种子呼吸强度的比较。

通过课堂提问、检查预习报告的完成情况来对学生的预习情况进行评价。

1.2 加强对实验操作过程的评价, 培养学生严谨的工作作风

植物生理学实验有一部分属于验证性实验, 操作过程不像定量实验要求那么高, 以往有部分学生会先预测出实验结果, 在实验过程中不能严格按规范步骤操作, 随意性较强, 根据预测的结果编造实验数据, 完成实验报告。为了杜绝这一现象, 培养学生严谨的工作作风, 应加大对实验过程的检查, 在每次实验中, 对于涉及到的实验仪器及设备, 检查学生在操作过程中能否正确使用, 对于一些基本技能的要求, 检查学生是否已经掌握。从玻璃器皿的洗涤到试剂的配置, 从移液管、滴定管到显微镜、分光光度计、离心机、光照培养箱、电子天平等仪器设备的使用以及维护等, 每次实验对学生的操作都进行严格检查和考核, 即使最基本的洋葱表皮的撕取, 都要严格规范。坚决杜绝学生随便拼凑实验数据现象的发生。实验完成后, 要求学生清洗干净自己所用的玻璃仪器, 并把试剂、仪器等摆放整齐, 恢复桌面的整洁状态, 培养《现代农业科技》2010年第4期学生认真、科学的研究态度。

1.3 改进对实验报告的评价标准, 培养学生端正的科学态度及分析问题、解决问题的能力

在对实验报告进行批改时, 不以实验结果的好坏作为唯一的评价标准, 教育学生对待实验应具有科学的态度, 从而进一步培养学生规范学术行为、遵守学术道德的意识。当前在学术研究中存在着不容忽视的学术风气不正、学术道德失范等问题, 少数人违背基本学术道德, 侵占他人劳动成果, 或抄袭剽窃, 有少数人甚至篡改、伪造研究数据等。加强学术道德建设, 注重高校素质教育和人才培养是当前面临的一项重要任务。在实验课教学中教师有责任教育学生遵守学术规范, 尊重实验的原始数据。由于各种各样的原因造成实验结果不理想、甚至得出错误的实验结果时, 不能仅仅为了实验得高分, 去抄袭他人, 甚至杜撰实验数据, 而应当对实验过程进行全面分析, 寻找原因[3]。

应把对实验报告的评价重点放在对结果的分析与讨论上, 这样有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在实验中教育学生不要因为怕实验失败而缩手缩脚, 应当大胆地去探索, 不要担心实验没有达到预期的结果, 关键是能找出实验中存在的问题, 并对问题进行认真分析。在对实验报告进行批改时, 侧重对实验结果的分析、讨论及思考题的完成情况。当实验中出现问题时, 要学会分析。首先检查是否严格按照实验的操作步骤来完成, 其次要敢于质疑实验设计上是否存在问题。如在用BTB法、红墨水染色法进行种子活力的快速测定时, 发现2种方法测定出来的活种子的百分率相差较大, 红墨水染色法测出的活种子的比率要低于BTB法, 要试图寻找其具体原因。首先, 应从实验操作上进行检查, 是否存在人为误差, 在用红墨水法进行检测时, 用刀片沿种子胚的中心线将种子纵切为两半时是否有偏差, 选取的一半有没有可能不包含胚, 从而造成活种子的比率降低;在用红墨水进行染色时, 时间把握上是否有误, 有无造成浸泡时间过长, 而使得活种子的胚也被染成红色。其次, 检验实验设计上是否存在不严谨的地方, 因为2种方法选取的是不同的种子, 可能会造成一定的误差。通过对可能的原因进行分析, 再次重复该实验, 避免操作上的误差, 并在实验设计上进行一些改动, 取100粒种子沿种子胚的中心线纵切为两半, 一半用于红墨水染色法检测, 一半用于BTB法检测, 进行发芽率的比较。如果还存在误差, 则证明差异主要是由于2种方法本身的误差所造成。最后, 进行2种方法本身实验误差分析。用红墨水染色法, 只要胚中存在部分死细胞就会被染成红色, 被定义为死种子。用BTB法, 只要胚中存在部分活细胞, 就会出现黄色晕圈, 被定义为活种子。因此用2种方法检测会存在一定的误差。通过实验学生明确了用快速测定法测出的活种子的百分比并不等同于真正的发芽率。

2 改进学期结束的考核方式

以往学期结束的实验考核都是从做过的实验中抽取1~2个让学生重新做一遍, 以考查学生能否正确掌握实验原理、熟练使用实验仪器[4]。为进一步考核学生的综合实验能力, 应改变传统的考核方式, 从实验设计、原理掌握、操作过程、实验态度、结果分析等几个方面进行综合考核。如让学生设计实验鉴定逆境对植物组织叶绿素含量的影响, 既考查学生对叶绿素含量测定的原理、方法的掌握, 又考查学生对分光光度计的使用情况, 同时还考查学生实验探究能力。学生可以设计不同的逆境条件, 如高温、低温、干旱等来研究逆境对植物组织叶绿素含量的影响。从种子萌发到幼苗培养, 然后将幼苗进行对照与逆境条件的处理, 最后进行叶绿素含量的测定, 完成一系列实验后撰写实验报告, 对实验结果进行对比、分析, 进一步探讨逆境对植物组织叶绿素含量的影响。这样的考核可以对学生的综合能力进行全面的评价。

评定实验成绩时, 平时成绩与学期结束考核各占50%, 平时成绩中预习占30%, 实验操作占30%, 实验报告占40%, 综合后为学生植物生理学实验的最后成绩。

3 小结

在植物生理学实验的教学过程中, 通过改进评价标准, 培养了学生对待研究的科学态度, 激发了学生的创新思维, 促进了学生学习的自觉性和主动性。学生的学习兴趣明显浓厚, 实验过程中的基本操作能力明显提高, 学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与过去相比明显增强, 另外, 学生敢于对试验设计加以改进, 敢于大胆探索, 科学素养有了一定的提高, 培养的学生更能适应中小学生物学教学的需要。

参考文献

[1]陈彦, 朱奇.植物组织水势测定实验的改进[J].植物生理学通讯, 2007, 43 (1) :153-154.

[2]芮海云, 卢仝, 丁敏, 等.运用简易呼吸测定装置测定植物种子呼吸强度的探究[J].黑龙江生态工程职业学院学报, 2009, 22 (6) :52-53.

[3]杨建伟, 杜敏华, 庞发虎.植物生理学实验教学中几个实验方法的改进[J].安徽农业科学, 2009, 37 (17) :8284-8285.

3.植物病理学实验指导书 篇三

关键词：植物生理学；教学改革

引言：在植物生理学实验教学过程中，还像以前一样使用老旧的实验方法已经不能满足社会发展的需要了。所以我们在植物生理学实验教学实践中要进行教学方法的创新，全面的提高学生的实际动手操作能力，加强学生与教师之间的交流和互动，使学生学到真本领，可以在未来的社会发展过程中贡献出自己的一份力量。

一、进行培养目标和教学大纲的革新

进行植物生理学实验教学方法改革的内容是革新教学目标和教学大纲，使它们适应新形势的发展要求。在目前许多学校的教学大纲和教学目标中，存在着实验项目老旧、实验手段落后等问题。这些问题的出现已经严重的影响了植物生理学新课题研究的进一步开展，也无法培养出现代化的植物生理学研究人才。所以我们针对这些问题，要进行教学大纲和教学目标的革新，注重利用新思维和新方法培养学生的实际动手操作能力。比如：关于植物的光合作用实验，我们就可以利用现在最新的实验设备便携式光合仪和最新的实验研究成果进行实验，站在时代的前沿上进行研究，追随最新的科学脚步。关于植物组织水势的测定实验和植物组织渗透势实验我们就可以采用最新的“压力室”和“蒸汽压式渗透势测定仪”分别来进行实验[1]。

二、进行化学试剂和实验用品的科学管理使用

进行植物生理学实验教学方法改革的内容是对化学试剂和实验用品进行科学的管理和使用。其具体的方法，首先要制定出明确的化学试剂管理规章条例，对化学实验的使用者、使用地点、使用时间、使用的化学用量、使用的方法、使用的目的等都要进行详细的记录，并且要有记录备份，同时要告诫学生们对于化学试剂要定量领取、对于没有使用完全的试剂要及时销毁。其次，对于常规化学实验用品要进行严格的按照防潮、防震、避光、防火、防挥发和低温等进行分类保存[2]。再次，对于实验中使用的玻璃器具如：试管、三角瓶、带磨口玻璃塞的容量瓶、带活塞的酸式滴定管等要进行细心地保管，避免其零部件丢失，影响实验的效果。同时，对于实验使用完毕的实验器具要进行认真的清洗、擦干和分類包装。最后，对于许多高精密的仪器要进行定期的检查，一旦发现问题要及时的进行设备的维修[3]。

三、培养学生的创新能力和实际的动手操作能力

进行植物生理学实验教学方法改革的内容是培养学生的创新能力和实际动手操作的能力，要使学生明白知识不是一成不变的，而是随着条件和科技的变化呈现出新的状态。具体的方法是在进行实验教学的过程中要改变过去那种教师包办实验教学的模式，让学生根据自己学到的知识、自己动手进行实验器具的准备、实验步骤的设置、实验方法的运用、实验过程的监督、实验结论的总结等，教师在其中只起到指导作用，学生不要依赖教师去完成实验。在这种自我探求式的教育下培养学生的创新能力和自己实际动手操作的能力。经历了整个的自我探究式实验学生就会发现自己在专业知识、基本实验技能、实验态度、实验观念等方面还存在着哪些不足，在今后的学习中就会有针对性的进行学习，自我探究、自我验证、自我实践，养成科学严谨的作风，全面的提高自己的实际素质。除此之外，教师在对学生进行实验指导的过程中采用问题式的方法积极的引导学生的思考，在思考中领悟知识，在领悟知识中进行科学实验的探求、在探求实验中进行深入的思考。比如：钾离子对气孔运动的影响实验就可以积极的引发学生的思考和探求，让学生们进行相互之间的交流和讨论，进行发散性思维的运用，从而使学生明白这项实验与植物水势、细胞信号传导、气孔运动的生物节律、植物渗透势等都有着紧密的关联[4]。

在进行学生探求式实验中也要注重实验过程的情景式诱导操作和实验结果的研究。比如：教师在指导过程中要设置实验的悬念、引导学生进入自己动手实验操作阶段，让学生充分的发挥出自己的才学，进行探求，哪怕是错误的探求，也要让学生本着不怕困难、勇于开拓的精神反复的进行试验和结果比对，在一次次的实验中寻找到最佳的实验方法，形成自己实验的风格和方法，最终得出实验的结果。同时，对于实验的结果，学生们也要进行详细的书写，使其富有哲理和逻辑性，为自己的学术论文撰写来打基础。我国著名的导弹和火箭技术专家钱学森说：“正确的结果是从大量错误中得出来的”。学生在掌握大量基础知识的基础上不怕困难进行不断的科学实验和在具体的实验中不断的总结实验的方法和经验，就可以在实验教学中提高自己的实际动手操作能力和培养自己的创新精神，为自己今后的学习和科学研究打下一个良好的基础[5]。

结论：对于植物生理学实验教学方法进行创新与探索可以全面提高学生的素质和实际动手操作的能力，有利于他们未来的发展，同时这些探索的结果也为教育方法的改革提供了一个方向。

参考文献

[1]张以顺，黎茵，陈云凤. 植物生理学实验研究型教学模式探索与实践[J]. 安徽农业科学，2011，04：2515-2516+2520.

[2]毕晓华，刘琰. 植物生理学实验教学方法的创新与探索[J].中国科技信息，2011，20：169.

[3]斯琴巴特尔. 植物生理学实验教学改革的探索与实践[J]. 内蒙古师范大学学报（教育科学版），2011，11：130-132.

[4]郭志平，夏更寿，杨晓琴，吴巧珍. 植物生理学实验教学模式的探索与实践[J]. 丽水学院学报，2008，05：107-110.

[5]陈楚，张云芳. 优化植物生理学实验教学设计，促进创新型人才培养[J]. 淮北师范大学学报（自然科学版），2012，01：94-96.

4.植物病理学实验指导书 篇四

植物生理学实验教学中研究型综合设计性实验的探究

对植物生理学研究型综合设计性实验进行了探讨,对实验目的、材料、方法、步骤做了介绍,对实验报告的.撰写和教学时间安排提出了合理化建议.

作 者：张秀玲 ZHANG Xiu-ling  作者单位：德州学院,生物系,山东,德州,253023 刊 名：实验室科学 英文刊名：LABORATORY SCIENCE 年，卷(期)： “”(4) 分类号：Q945 G642.423 关键词：植物生理学   实验教学   研究型综合设计性实验  

5.植物病理学教学实习Ⅱ 篇五

班级：农学1001姓名：齐创业学号：101801116

实习时间：2012年9月19日

实习地点：扬州大学农学院试验田

实习目的：植物各种常见病态的观察

黄萎病：露地栽培，从定植后1个月左右开始，地上部位出现病症，一直到收获结束时持续发病。最初，下部叶片局部萎蔫，叶边上卷。过2—3天后，病部由黄白色转为黄色。叶片边缘变色较多，以小叶脉为中心呈楔形。接下来，变色部位逐渐扩大，整片小叶黄变，慢慢褐变枯死。病害加重时，上部叶片也依次发病枯死，并导致下部叶片慢性枯萎。因此，病株株高降低、果实的坐果及生长明显受影响。剖检病株叶柄和整，可见导管部有黄褐变。

畸形病毒病：叶片畸形或丛簇型开始时植株心叶叶脉退绿，逐渐形成深浅不均的斑驳、叶面皱缩、以后病叶增厚，产生黄绿相间的斑驳或大型黄褐色坏死斑，叶缘向上卷曲。幼叶狭窄、严重时呈线状，后期植株上部节间短缩呈丛簇状。重病果果面有绿色不均的花斑和疣状突起。稻曲病： 本病危害谷粒。轻则一穗中出现1~5病粒，重则多达数十粒，病穗率可高达10%以上。病粒比正常谷粒大3~4倍，整个病粒被菌丝块包围，颜色初呈橙黄，后转墨绿；表面初呈平滑，后显粗糙龟裂，其上布满黑粉状物，此即为病菌厚垣孢子。稻曲病粒与稻粒黑粉病不同之处在于：前者整个谷粒失去原形，为病菌所包围、取代；后者基本保持正常谷粒状，仅颖壳合缝处生黑色舌状物，颖壳内充满黑粉(即病菌冬孢子堆)。

玉米瘤黑粉： 瘤黑粉病的主要诊断特征是在病株上形成膨大的肿瘤。玉米的雄穗、果穗、气生根、茎、叶、叶鞘、腋芽等部位均可生出肿瘤，但形状和大小变化很大。肿瘤近球形、椭球形、角形、棒形或不规则形，有的单生，有的串生或叠生，小的直径不足1厘米，大的长达20厘米以上。肿瘤外表有白色、灰白色薄膜，内部幼嫩时肉质，白色，柔软有汁，成熟后变灰黑色，坚硬。玉米瘤黑粉病的肿瘤是病原菌的冬孢子堆，内含大量黑色粉末状的冬孢子，肿瘤外表的薄膜破裂后，冬孢子分散传播。

水稻恶苗病：水稻恶苗病又称徒长病，中国各稻区均有发生。病谷粒播后常不发芽或不能出土。苗期发病病苗比健苗细高，叶片叶鞘细长，叶色淡黄，根系发育不良，部分病苗在移栽前死亡。在枯死苗上有淡红或白色霉粉状物，即病原菌的分生孢子。湿度大时，枯死病株表面长满淡褐色或白色粉霉状物，后期生黑色小点即病菌囊壳。病轻的提早抽穗，穗形小而不实。抽穗期谷粒也可受害，严重的变褐，不能结实，颖壳夹缝处生淡红色霉，病轻不表现症状，但内部已有菌丝潜伏。

丝瓜白粉病：主要为害丝瓜叶片。初发生时叶片产生黄色小点，而后扩大发展成圆形或椭圆形病斑，表面生有白色粉状霉层，为病菌的分生孢子梗和分生孢子，后病斑变黄褐色为病菌的闭囊壳。一般情况下部叶片比上部叶片多，叶片背面比正面多。霉斑早期单独分散，后联合成一个大霉斑，甚至可以覆盖全叶，严重影响光合作用，使正常新陈代谢受到干扰，造成早衰，产量受到损失。

慈姑黑粉病：主要危害叶片、叶柄。被害叶片初生黄色至橙黄色稍隆起大小不等的疱斑，后疱斑枯黄破裂，散出大量黑粉，此即为本病症征(病菌冬孢子团)。有的疱斑可全部脱落使叶片穿孔；有的病叶呈畸形扭曲。叶柄受害亦生初期淡黄后转黑褐的近椭圆形或短条状肿斑，后表皮破裂散出黑粉。

白叶枯：白叶枯病主要发生于叶片及叶鞘上。初起在叶缘产生半透明黄色小斑，以后沿叶缘一侧或两侧或沿中脉发展成波纹状的黄绿或灰绿色病斑；病部与健部分界线明显；数日后病斑转为灰白色，并向内卷曲，远望一片枯槁色。

纹枯病：叶鞘染病 在近水面处产生暗绿色水浸状边缘模糊小斑，后渐扩大呈椭圆形或云纹形，中部呈灰绿或灰褐色，湿度低时中部呈淡黄或灰白色，中部组织破坏呈半透明状，边缘暗褐。发病严重时数个病斑融合形成大病斑，呈不规则状云纹斑，常致叶片发黄枯死。叶片染病 病斑也呈云纹状，边缘褪黄，发病快时病斑呈污绿色，叶片很快腐烂，茎秆受害 症状似叶片，后期呈黄褐色，易折。穗颈部受害 初为污绿色，后变灰褐，常不能抽穗，抽穗的秕谷较多，千粒重下降。湿度大时，病部长出白色网状菌丝，后汇聚成白色菌丝团，形成菌核，菌核深褐色，易脱落。高温条件下病斑上产生一层白色粉霉层即病菌的担子和担孢子。

6.植物病理学实验指导书 篇六

研究

植保专业普通植物病理学课程教改研究

普通植物病理学是植物保护专业的的重要课程之一，课程涉及的主要内容有植物病害产生的原因、发生发展的规律及其防治的方法。随着当前新技术及成果的不断出现，需要不断创新教学方法，利用现有的资源，提高学生的主观能动性，提高教学质量。普通植物病理学实践性较强，需要不断创新该课程的实验教学方式，在教学理念、教学内容及教学方法方面进行深入探讨。

一 教材和参考书的选择

教学内容的开展主要依靠教材，这是学生获取专业知识的最佳途径，也是

教师开展教学的主要工具。

随着科学技术及科学成果的不断涌现，在选择教材方面要紧跟时代科技的潮流，反应最近的科技和信息的动态。本校选择的教材恰恰反映了本课程的最新知识及发展动态，充分反应了进你那来植物病原学、分子植物病原学等方面的最新成果和动向，内容的见解和语言由浅入深，容易被学生理解。为了提高本门课程的教学效果，充实课堂的教学内容，教师在备课及授课的过程中可以给学生推荐、植物线虫学、植物病害诊断及植物病原真菌学等相关的专业参考书目，还可以推荐专业的杂志例如，植物保护学报等。

二 教学方法改革

（一）坚持启发式教学的指导思想

普通植物病理学这门课程专业性较强，有很多抽象的概念和理论，还有很多难以记忆的拉丁学名及变化多样的病原形态，然而，长期以来的教学方式

都是坚持以老师讲授为主的满堂灌及填鸭式教学为主。

一方面学生对老师形成了极大的依赖性，缺乏创新思维及独立自主的学习习惯，另一方面，枯燥的知识让学生对这门课程的兴趣降低，影响了教学质量的提高。

启发式教学方法注重对学生的引导和启发，让学生参与到探索知识的过程中，在传授新知识之前利用原有的学习过的知识启发学生，建立该学科与其它学科的关系，这样能够活跃课堂气氛，激发学生学习的积极性，有效提高教学质量，提高学生的探索性及创新性。

（二）引入新成果、新问题

在普通植物病理学的教学过程中，要避免照本宣科，应该将近几年在实际的生产中碰到的和植物病害相关的尚未解决的问题或者对农业的生产造成危害的情况讲授给学生，让学生运用所学的知识探索相关的问题，思考解决的办法，此外，对于植物病理学的学科的最新成

果和罪行信息动态告知学生，然后让学生运用新知识解决问题，这样可以有效激发学生对这门课程的兴趣，提高解决实际问题的责任感。

（三）运用现代化教学手段

现代科学技术的进步，促使教学植物病理学这门学科教学手段的更新，在这个信息化社会中，大学课堂很难仅仅依靠挂图、黑板或者教材完成教学任务，需要加强教学的基础设施建设，运用现代化的教学手段，例如，投影、幻灯片或者多媒体，丰富课堂知识，提高授课效果。本专业课程的教师应该根据授课的实际情况，购置相关的教学光碟、投影胶片、录像带或者电视投影的显微镜等，充分结合电教手段和直观教具等教学方式，便于学生掌握植物病理学的专业知识，提高学生的想象力。

（四）培养学生的自学能力

在现代化的知识经济时代，知识更新很快，各方面信息丰富，很多学生在学校内获得的知识很难及时适应今后的

工作，更多的信息和知识恰恰是在工作实践后获得的。所以，大学生只有不管提高自己的自学能力，丰富自己才能更好地适应社会的发展，适应工作的需要。为了达到这一目的和要求，让学生在获取知识方面能动性增强，需要对授课方式进行变革，在教师精讲的同时，留出更多的时间给学生，让学生自己独立思考、分析，然学生通过查阅资料及参考书，归纳整理相关的专业内容，从而探索新知识。

（五）探索课堂的情感教学

任何课堂的教学过程都不仅仅是知识的传授过程，还涉及到师生的情感问题，植物病理学的教学也是如此，教师的教是外部因素，学生的学是内部因素，任何事情的发展都要依靠内因，内因起决定作用，所以在教学过程中必须调动学生的内在的学习的动力，发挥主观能动性，摆脱传统的满堂灌式教育方式，充分利用师生的情感教育，创建宽松的教学氛围。

情感教育理论是指师生真诚的情感交流，创设的一种合作式宽松的教学氛围，这样学生能够避免约束感，积极快乐地参与到教学过程中，这样可以给学生创造一种安全感和宽松感，最大限度地发挥其潜能，教师要多关注学生的学习及身心状况，让学生受到鼓舞，教师要增加情感投入，满腔热血，爱岗敬业，提高治学的严谨性，增强互信。

师生在授课的过程中尽量能够创造教学的情绪场，运用各种手段激发学生的兴趣，教学的对象是有独立丰富情感的学生，他们有自己的兴趣爱好，有理想，希望得到老师更多的关注和理解，一旦进入课堂就是师生情感交流的开始，教师在课堂上的一举一动、情绪情感，都牵扯到学生的学习状态，也就是说，知识和情感在课堂上不可分割，教师出了要具备专业理论知识，还要有崇高的情感态度，运用幽默、机智的手段带动学生，提高教学效果。

三 加强实验和实践的教学环节

普通植物病理学的教学比较注重实验和实践的环节，通过实验和实践的教学过程能够有效提高学生自己动手操作的能力、观察能力及创新方法解决问题的能力，这也是新时代对实践技能型、复合型人才的要求。在普通植物病理学课堂上开展实验教学可以调动学生的积极主动性，给予学生更多的动手机会。在设计内容方面，传统的实验方法是老师设计好实验的步骤，学生根据程序进行操作，目前，可以让学生设计实验，教师只负责给定题目，学生通过查阅资料，经过讨论提交实验设计的方案，然后再通过实验验证设计方案，最终得出科学的实验路线。在实践教学方面，学校可以利用暑假期间，安排普通植物病理学学科的学生到课外实习，有老师带领到各地采集植物病理标本，教给学生识别水稻、玉米、棉花、各种蔬菜可鞥呢遭受的病害的症状，一方面可以丰富暑假生活，积累实践经验，另一方面可以将课本上学到的知识运用到实践中。

大三大四的学生面临写毕业论文，毕业工作的关键时期，学校可以安排学生到重点的学校或者科学研究院完成毕业论文的写作，掌握关键的操作技术，提高科研素养，或者安排学生到大型企业的一线实习，为找工作打下基础。有的学生对科研比较感兴趣，可以鼓励学生参与教师的科研课题，和老师一起进步，提高科研能力。学生可以尝试开放实验室，将学生的实验研究项目和校外的实践结合，在教师的指导下拟定科研项目，尝试填写创新项目申报书。在讲授普通植物病理学的过程中，结合实验和实践教学环节，能够不断提高学生发现问题，解决问题的能力，培养创新意识，和社会接轨。

四 处理好多媒体教学和常规教学的关系

随着多媒体技术在各个学科的广泛应用，在教育领域不断渗透，给教学带来了便利，在普通植物病理学教学中运用多媒体技术，将图片、文字、视屏

等相结合，使教学内容丰富多彩，给学生带来多维立体的教学效果，一方面能够给教学节省时间，增加教学内容，另一方面能够加大教师授课的信息量。通过运用多媒体，教师可以把授课内容形象地呈现在学生面前，提高授课的效率，将微观教学转化为宏观教学，很多瞬间难以观测的现象通过放慢过程让学生观察更细致，辅助植物病理学的教学过程，帮助学生深入理解理论知识。但是需要注意的是，多媒体教学和实物标本教学还存在一定的差距，不能完全取代，在实验教学过程中，一旦过多借助多媒体课件教学，那么学生的做实验就变成看实验了，那么很难培养学生的思维创新能力，所以，在运用多媒体教学时，要注意结合常规的教学方法，通过二者的互相配合使用，才能有效提高教学效果。

五 结语

普通植物病理学是植物保护专业的骨干课程，对于提高学生的专业技能有不可忽视的作用。相关专业的学校应

该引起重视，在教材、参考书及实验标本方面的选择上都要认真研究，确保学生可以紧跟时代步伐。坚持启发式教学思想，运用现代化的教学手段，提高学生的自学能力，教师也要在授课过程中投入个人情感，避免知识传授过于枯燥，同时为了学生未来的就业，要重视实验和实践环节的训练，借助多媒体教学设备完善常规教学模式。

参考文献

[1] 史学群 , 宋海超.植物病理学课程教学实习的改革与探索 [J].海南大学学报 : 自然科学版 ,2009,27（2）：20185.[3] 徐建强，林晓民，康业斌，等。普通植物病理学实验教学改革[J].实验科学与技术 ,2007,5（6）：104-106.[4] 李金云 , 吴学宏 , 韩成贵 , 等.《普通植物病理学实验》课程教学改

7.植物病理学实验指导书 篇七

1 微课及其相关概念

微课从其形式上来看,可以分为微讲座、微课程和微课教学三种类型。2013 年教育部全国高校教师网络培训中心主办了“首届全国高校微课教学比赛”。大赛对微课的定位是以视频为主要载体,记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。

微课教学有两种形态,一种是用微课形式教学,另一种是用微课资源教学。用微课资源教学可以理解为基于微课资源的教学,教师可以在自己的课堂教学环节,通过播放和演示相关的教学视频或其他微型课件,来辅助讲解与阐释教学中的知识点、重点和难点。广受欢迎的“翻转课堂”教学法,就是一种基于微视频资源的混合学习,颠覆了课堂教学长期以来形成的“先教后学”“在教室教,回家自学”的教学流程和模式,学生在家中或课外观看视频,回到课堂上师生面对面交流和完成作业[1]。

尽管类似微课的理念、形式和实践早已有,但只有在当代,随着现代信息技术的快速发展,移动终端设备日益普及、互联网平台的应用与开发、网络技术环境的迅速发展以及信息技术在社会经济文化生活方面的渗透,微课才有可能演变成一种可普遍推广的教学行为。当代的大学生已经不满足于灌输式、教条化的学习方式,也很难平心静气地进行有规划的系统学习。微课作为微时代的教学产物,在认知习惯、认知策略上更容易被学生所接受,教师与学生之间的交流与学习也变得越来越快捷、高效。

2 微课与植物生理学实验的结合探讨

植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互联系的基础学科,是生命科学的理论基础[2]。植物生理学实验是培养学生实践能力的重要教学环节之一,是教学工作的一个重要组成部分[3]。在过去的十几年里,在实验课程教学过程中,笔者不断总结经验,进行教学改革,例如将一些经典实验做成视频供学生观看学习,设计开放实验课程等,取得了一定的成绩。但是在实际的教学过程中,依旧存在一些问题,例如教师往往事先安排好具体的实验材料及实验步骤; 实验室提前准备好实验需要的仪器和试剂等; 学生上课时按照实验指导进行“照方抓药”,有时学生甚至根本不知道自己做了什么实验,为什么要做这个实验,往往在实验结束之后就忘记了一些仪器的使用方法,等等[4]。而微课的普遍推广,提供了一种新的教学改革思路,进而来解决这些问题。

2. 1 实验安全知识教育培训

实验安全教育是本科实验教学顺利进行的重要保障,学生安全意识的培养是保证实验教学工作顺利开展的前提。由于在实验室中化学试剂及有毒有害废弃物等危险因素的存在,要求学生在进入实验室正式开展实验之前,必须进行实验安全知识教育培训。将实验室安全知识制作成微课视频资源,在微课视频中可以包括一般实验安全常识和专项的生物安全知识两个方面。一般实验安全常识包括防火常识、防爆常识及防电安全常识等; 专项的生物安全知识包括化学试剂的存储及使用安全、剧毒试剂的使用安全及实验室废弃物处置等,学生可以通过视频直观形象地学习实验安全知识。在微课资源中除视频之外,还要包括安全知识考题。学生提前观看视频学习,并且进行在线答题,只有达到一定分数,即完全掌握实验安全知识,才能进入实验室进行真正的实验。

2. 2 大型仪器设备操作方法培训

随着高等学校教学改革的不断深入,国家及学校加大实验教学资金投入,将一系列大型仪器应用到实验教学中。例如在植物激素的提取及纯化实验中需要用到的高速冷冻离心机; 在植物激素的酶联免疫测定实验中用到的酶联免疫检测仪; 在液相色谱法测定生长素含量实验中用到的高效液相色谱,还有荧光定量PCR仪、冷冻干燥机等大型设备。在使用这些大型仪器之前,如不经过系统培训,学生在使用过程中可能会出现操作错误等现象,从而导致大型仪器的损坏。若只是教师在课上讲解,印象并不深刻,容易遗忘。如果将每个大型仪器的操作以微课的形式讲解,学生在上课之前可通过反复观看视频,学习大型仪器的操作方法,同时以虚拟软件为平台进行模拟操作。这样就可以避免使用者操作不当造成仪器损坏,可充分发挥仪器的使用效率。

2. 3 特殊实验演示

除了经典的植物生理学实验外,还有一些实验课程,由于成本昂贵或所需试剂存在一定的危险性,不能够在本科实验教学中进行。这样的实验课程可以由老师操作,制作成微课视频。例如在植物逆境生理中植物细胞过氧化氢的测定有多种方法,实验指导常见方法为紫外分光光度计法; 而利用荧光探针的激光共聚焦检测技术是一种能够实时比较细胞和局部组织中过氧化氢含量的新方法,由于荧光探针和仪器比较昂贵,不适于广泛应用在本科生实验中。虽然学生不能亲自动手进行实验,但是通过微课的学习可以充分地了解实验相关内容,使学生的知识面得到扩展。

3 总结

以微课的方式开展植物生理学实验课程教学改革,建设数字化资源共享平台,为广大学习者提供更具针对性、互动性的自助式学习服务,使学习方式由被动式向主动式、互动式学习转变; 以教师教为主导的知识传授模式转变成以学生合作自主学习为主的整合探究模式。通过构建微课教学资源平台,以更低成本、更广范围共享,大大提升了学生学习效果和教育投入效率[1]。相信如果运用好微课这种新颖的教学模式,一定会使植物生理学实验课程的教学达到事半功倍的效果。

参考文献

[1]教育部全国高校教师网络培训中心.中国高校微课研究报告:2014[EB/OL].(2014-01-10)[2014-11-05].http://weike.enetedu.com/report/news/pdf_fm_1.html.

[2]王文平,李奕松,姬谦龙,等.《植物生理学》实验教学的改革与实践[J].实验科学与技术,2014,12(4):88-90.

[3]于晶,苍晶,张达,等.如何把握植物生理学实验、教学及科研的关系[J].中国科技信息,2013(5):112.

8.植物病理学实验指导书 篇八

第一章 植物病害的概念、症状和分类

一、植物病害的概念

植物病害：植物在生物或非生物等因子的影响下，发生一系列形态、生理和生化上的病理变化，阻碍了正常生长、发育的进程，从而影响人类经济效益的现象。

植物病害发生原因：任何进入植物体内或在植物体外的生物或非生物因素，对植物发生连续地干扰和破坏作用，使植物遭受持续的损害，当这种有害的影响超过植物能适应的范围时，在植物的内部或外部，在生理或组织结构上就会发生病理变化而出现病态，当这种影响超出植物能适应的最大限度时，植物会局部或全部死亡。

寄生物：寄生于其他生物的生物。

寄主：被寄生的生物。

病原物：任何能诱发病害的因素。分为生物病原物和非生物病原物。

寄主和病原物是形成病害的两个基本因素。

二、植物病害症状和病害对植物的影响

（一）植物病害症状

植物病害的症状：植物生病后所表现的病态。

病状：病状是植物受到病原物或非生物因子影响后局部或整株出现的不正常表现；若为局部的不正常变化，则可以称为病斑。植物病害病状大体上分为五大类型，即变色、斑点（坏死）、腐烂、萎蔫和畸形。

变色：植物受害后局部或全株失去正常的绿色成为变色。

斑点：植物细胞核组织受到破坏而死亡，形成各式各样的病斑。

腐烂：植物的组织细胞受病原物的破坏和分解可发生腐烂。

萎蔫：土壤缺水，可使植物发生生理性萎蔫。植物的茎或根部的维管束受到病原物侵害，大量菌体阻塞导管产生毒素，也可影响水分运输。

畸形：植物受害后，可以发生增生性病变，生长发育过度，组织细胞增生，病部膨大，产生肿瘤；枝或根过度分支，产生丛枝、发根等。也可发生抑制性病变，生长发育不良，使植株或器官矮缩、皱缩等。此外，病部组织发育不均衡，可呈现畸形，卷叶，蕨叶等。

在植物发病部位，往往伴随着出现各种颜色和形状不同的霉状物、粉状物、脓状物、颗粒状物等。这是病原菌在病部表面产生的菌体，是植物侵染性病害的标志之一。

病症：植物出现异常状态的外在表现特征。粉状物：病原真菌在植物受害部位形成白色、黑色、铁锈色的粉状物。

霉状物：~白色、黑色、褐色的霉层。

小黑点：~褐色小颗粒。

菌核：~大小不同的黑色或褐色颗粒。

白锈：~白瓷状物。

菌脓或菌痂：病原细菌在植物受害部位形成的粘液和胶痂状物。

三、两类植物病害

非传染性病害（非寄生性病害、生理病害）：由不适宜的环境因素引起的植物病害。

9.植物生理学总结(前部分 篇九

1.2、水分在植物生命活动中的作用：（1）是细胞质的主要成分（2）是代谢作用过程的反应物质（3）是植物队物质吸收和运输的溶剂（4）能保持植物的固有姿态（5）调节植物体温及植物周围大气湿度等

3、植物细胞吸水主要3种方式：扩散、集流和渗透

4、渗透作用：是指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。

5、纯水的自由能最大，水势也最高

6、细胞水势

7、根系吸水的3种途径“质外体途径、跨膜途径和共质体途径

8、根系吸水的两种动力：根压和蒸腾压力

9、影响根系吸水的土壤条件：（1）土壤可用水分（2）土壤通气状况（3）土壤温度（4）土壤溶液浓度

土壤通气不良之所以使根系吸水量减少，是因为土壤缺氧和CO2浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和积累较多酒精，根系中毒受伤，吸水更少。

低温能降低根系的吸水速率，其原因是：水分本身的黏性增大，扩散速率降低；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；呼吸作用减弱，影响吸水；根系生长缓慢，有碍吸水表面积的增加。

10、蒸腾作用是指水分以气态状态，通过植物体表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。

11、蒸腾作用的生理意义：（1）是植物对水分吸收和运输的主要动力（2）有助于植物对矿物质和有机物的吸收

（3）能够降低叶片的温度

12、蒸腾作用的指标（名词解释，其中一个

蒸腾速率：即植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。

蒸腾比率=蒸腾H2O摩尔量/同化CO2摩尔数，指光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的H2O的摩尔数。水分利用率，亦称蒸腾系数：制造1g干物质所消耗的水分克数

13、ABA促使气孔关闭，其原因是：ABA会增加胞质Ca浓度和胞质溶胶pH，一方面抑制保卫细胞质膜上的内向K离子通道蛋白活性，抑制外向K离子通道蛋白活性，促使细胞内K离子浓度减少；与此同时，ABA火花外向CL通道蛋白，CL外流，保卫细胞内CL浓度减少，保卫细胞彭压就下降，气孔关闭。

14、第一个水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期，通俗称为关键时期

15、节水灌溉的方法：喷灌、滴灌、调亏灌溉、控制性分根交替灌溉

16、合理灌溉增产的原因：合理灌溉课改善作物各种生理作用，还能改变栽培环境（特别是土壤条件）。间接地对作物发生影响，为了和正常的“生理需水”区别开来，另称为“生态需水”早稻秧田在秧田在寒潮来临前深灌，其保温防寒租用；在盐碱田地灌溉，还有洗盐和压制盐分上升的功能；旱田施肥后灌水，可起到溶肥作用。

第二章

1、植物对矿物质的吸收、转运和同化，称为矿质营养。

2、植物必须矿质元素 的生理作用：（1）细胞结构物质的组成成分（2）植物生命活动的调节者，参与酶的活动

（3）起电化学作用，即离子浓度的平衡、还原、电子传递和电荷中和

（4）作为细胞信号的第二信使

3、缺钙：番茄蒂腐病、莴苣顶枯病、芹菜裂茎病、菠菜黑心病、大白菜干心病等

缺铁：华北果树的“黄叶病”

缺硼：油菜“花而不实”、棉花“有蕾无铃”、小麦不结实、缺硼时，植株中酚类化合物含量过高，嫩芽和顶芽坏死，丧失顶端优势，分枝多

缺锌：玉米“花白叶病”、果树“小叶病”

4、植物队溶质的吸收，分为主动运输和被动运输

根据运输蛋白的不同，细胞对溶质跨质膜的吸收方式分为扩散、离子通道、载体、离子泵和胞饮等五种方式

5、载体蛋白的三种类型：单向运输载体、同向运输器和反向运输器

同向运输器和反向运输器有同时运输两种不同溶质的能力，运输过程所需要的能量由偶联的质子电化学势或称质

6、细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程，称为胞饮作用。

7.根部吸收溶液中矿质元素的过程通过步骤：（1）离子吸附在根部细胞表面（2）离子进入根的内部（3）离子进入导管或管胞

8、植物地上部分也可以吸收矿物质和小分子有机物质如尿素、氨基酸等养分，这个过程称为根外营养。地上部分吸收养分的器官，主要是叶片，所以也称为叶片营养。

根外施肥的优点：作物在生育后期根部吸肥能力衰退时，或营养临界时期，可根外喷施尿素等以补充营养；某些矿质元素易被土壤固定，而根外喷施无此毛病，且用量少；补充植物所缺乏的微量元素，效果快，用量省。因此，农业生产上经常采用根外施肥方式。

9、发挥肥效的措施：1适当灌溉、2适当深耕、3改善施肥方式、4重视平衡施肥

第四章：

1、呼吸作用是指生物体内的有机物质，通过氧化还原而产生CO2同时释放能量的过程，有氧呼吸指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，释放CO2并形成H2O,同时释放能量的过程。

2、呼吸作用的生理意义1，呼吸作用提供生命活动所需要的大部分能量

2、呼吸过程为其他化合物合成提供原料

3、呼吸作用糖的分解代谢途径：糖酵解、戊糖磷酸途径和三羧酸循环

4、组成电子传递链的传递体可分为氢传递体和电子传递体

5、在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP和Pi合成合成ATP的过程，称为氧化磷酸化作用

6、抗氰呼吸生理意义：1.有利授粉2.能量溢流3.增强抗逆性

7、酚氧化酶在植物体内普遍存在，马铃薯块茎，苹果果实以及茶叶、烟叶的氧化酶主要是多酚氧化酶。马铃薯块茎、苹果、梨削皮或受伤后出现褐色，鸭梨黑心病以及荔枝摘下过久，果皮变为暗褐色，就是酚氧化酶作用的结果。制红茶时„„而在制绿茶时„„P1198、就以对氧浓度的要求来说，细胞色素c氧化酶的氧的亲和力最强，所以，在地氧浓度的情况下，仍能发挥良好的作用，而酚氧化酶对氧的亲和力弱，只有在较高氧浓度下才能顺利的发挥作用。（判断题出现）

9、光合作用和呼吸作用的关系（大题出现P121——122

（1）所需的ADP和NADP是相同的，课共用（2）光合作用的卡尔文循环于呼吸做哟偶那个中的戊糖磷酸途径基本成正反关系，其中间产物可交替使用（3）光和释放的O2可供呼吸利用，呼吸释放的CO2亦能为光和所同化

10、呼吸速率

呼吸商RQ是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率称为呼吸商。

11、外界条件对呼吸速率的影响

（1）温度在某种情况下，当温度增高10 C，呼吸作用增加到2~2.5倍，及增加一倍多或稍多些。这类由于温度升高10C而引起的反应速率的增加，通常称为温度系数。

12、无氧呼吸太久，植物会受伤死亡，原因：（1）无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性（2）无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持正常生理需要，就要消耗更多的有机物（3）没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成，13、论述呼吸作用与农业生产的关系

（1）呼吸作用与作物栽培

（2）呼吸作用与粮食贮藏

（3）呼吸作用与果蔬贮藏

第六章

1、研究有机物运输溶质种类较理想的方法，是利用蚜虫吻刺法收集韧皮部的液汁。

2、为什么同化物的运输形式是蔗糖？

（1）非还原糖化合物的活性比还原糖化合物稳定（2）容易溶解（3）运输速率快（4）释放能量

3、源（source）：制造并输出光合产物的器官或组织。

库（sink）：利用并贮存光合产物的器官或组织。

4、同化产物在植物体中分布有两个水平，即配置和分配

第七章

1、植物细胞信号转导（signal transduction）：

指细胞偶联各种刺激信号（包括各种内外源刺激信号）与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。

细胞接收胞外信号进行信号转导的步骤：

1、信号分子与细胞表面受体结合；

2、跨膜信号转换；

3、在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合；

4、导致生理生化变化。

2、受体是指能够特异性地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。

细胞受体的特征是有特异性、高亲和力和可逆性。

第八章：

1、植物激素（plant hormone）：在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量物质。

如：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。

• 植物生长调节剂：一些具有植物激素活性的人工合成的物质。

如：萘乙酸、矮壮素、多效唑等。

一、生长素类（IAA）

1、分布

分布广泛，集中在生长旺盛部位。（如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等）

2、自由生长素（有活性）和束缚生长素（无活性）

3、束缚生长素的作用（1）作为贮藏形式（2）作为运输形式（3）解毒作用（4）调节自由生长素含量（5）防止氧化

4、生长素的极性运输（Polar transport）

指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。

特点：主动运输；需要能量；逆浓度梯度。

5、合成部位主要是叶原基、嫩叶、发育中的种子。

合成前提物质 —— 色氨酸

6、生理作用

（1）促进作用：细胞分裂、伸长，叶片扩大，茎伸长，种子和果实生长，顶端优势等。

（2）抑制作用：花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老等。

影响IAA生理作用的因素

（1）IAA浓度：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

（2）细胞年龄：幼嫩细胞对IAA敏感，老细胞较为迟钝。

（3）不同组织：根 ＞芽 ＞茎

二、赤霉素类GA1、分布：分布广泛，集中在生长旺盛部位，如茎端、嫩叶、根尖和果实种子。

2、存在部位：生长旺盛的部位，如茎端、嫩叶、根尖、果实种子（含量极高）等。

3、运输：无极性

4、合成与代谢：合成前提物质：甲瓦龙酸

合成的位置至少有3处：发育着的果实（或种子）、伸长着的茎端和根部。

5、生理作用

（1）促进作用：细胞分裂，茎伸长，侧枝生长，单性结实，诱发淀粉酶形成等。

（2）抑制作用：抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成等。

6、应用

促进麦芽糖化；促进营养生长；打破休眠；促进无籽葡萄发育等。

三、细胞分裂素类CTK1、分布

分布广泛，主要在细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子和生长着的果实等。

2、运输：无极性运输

3、合成根尖合成为主前提物质：甲瓦龙酸

4、生理作用

（1）促进作用：细胞分裂和扩大，侧芽生长，气孔张开，种子发芽，果实生长等。

（2）抑制作用：不定根形成和侧根形成，叶片衰老等。

5、应用

诱导愈伤组织分化，切花保鲜等

四、乙烯ET1、分布

• 分布广泛，但不同组织、器官和生育时期乙烯释放量不同。

• 分生组织、种子萌发、花叶脱落、花衰老、果实成熟、机械损害、逆境胁迫时乙烯释放量增加。

2、运输非极性运输

3、合成前提物质：甲硫氨酸（蛋氨酸）

4、作用与应用

（1）促进作用：解除休眠，不定根形成，叶片和果实脱落，呼吸跃变型果实成熟等。

（2）抑制作用：某些植物开花，IAA的转运，茎和根的伸长生长等。

（3）应用：以水溶液形式喷洒乙烯利（2-氯乙基磷酸）

加快苹果、番茄等果实成熟；促进菠萝开花结实，并促进花和果实脱落；提高黄瓜雌花数量等

5、“三重反应”即抑制伸生长（矮化），促进横向生长（加粗）地上部分失去负向重力性生长（偏上生长）种三重反应是植物对乙烯的特殊反应。

五、脱落酸ABA1、分布

• 分布于全部维管植物中，包括被子植物、裸子植物和蕨类植物。

• 广泛存在于植物组织中，以休眠、脱落组织中为高，逆境下含量增多。

2、运输

（1）非极性运输。

（2）形式：游离ABA（主要），ABA糖。

（3）速度：茎叶中约为20mm/h

3合成前提物质：甲瓦龙酸

4、作用和应用

1、作用，这

（1）促进作用：叶、果、花脱落，气孔关闭，侧芽生长，块茎休眠，果实成熟，提高抗逆性等。

（2）抑制作用：种子发芽，IAA运输，植株生长等。

2、应用

控制植物生长，促进休眠。

六．其他

油菜素内酯（brassinolide, BL）

水杨酸（salicylic acid, SA）

茉莉酸（jasmonic, JA）

10.植物病理学实验指导书 篇十

教学时数：6学时左右。

教学目的与要求：使学生了解植物从种子萌发到花芽分化（进入生殖生长）之前营养生长阶段的生理及形态变化过程；掌握植物生长的规律及植物运动的类型与机理；使学生了解光形态建成的概念，光形态建成与光合作用的关系与区别，光敏色素的发现与分布；掌握光敏色素的化学性质和光化学转换，光敏色素在光形态建成过程中的反应，光敏色素的生理作用及作用机理，蓝光和紫外光反应；达到理论联系实际，应用本章的理论去指导生产实践，例如适时播种、正确采取相应的农业管理措施等，解决农、林、果、蔬及花卉生产中实际问题。

教学重点：光敏色素的发现与分布；光敏色素的化学性质和光化学转换；光敏色素在光形态建成过程中的反应；光敏色素的生理作用及作用机理；蓝光和紫外光反应。

教学难点：光敏色素在光形态建成过程中的反应；光敏色素的生理作用及作用机理。本章主要阅读文献资料：

1.吴国芳等编：《植物学》（第二版），高等教育出版社。2.王镜岩主编：《生物化学》（第三版），高等教育出版社。3.王宝山主编：《植物生理学》，科学出版社，2004年版。

4.宋叔文、汤章城主编：《植物生理与分子生物学》，科学出版社，1998年（第二版）。本章讲授内容：

第一节 种子的萌发

种子萌发的概念

A.从植物生理学的角度：成熟的植物种子在适宜的条件下，胚根伸出种皮即为种子萌发。B.从生产实践的角度：成熟的植物种子在适宜的条件下，形成一株独立生活幼苗的过程。

一、种子的休眠 1.种子休眠的概念与意义

休眠（dormancy）是植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象，是植物抵制和适应不良自然环境的一种保护性的生物学特性。

包括被迫休眠与生理休眠。2.种子休眠的原因

1）种皮（果皮）的限制作用

2）种子未完成后熟作用 形态后熟型－－胚未完全发育

生理后熟型－－种子内部的有机物质和植物激素尚未完成转化。3）抑制物质的存在3.种子休眠的解除方法

机械破损、层积处理、温度处理、化学处理、清水冲洗、物理因素

二、种子的寿命 种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间为种子的寿命（seed longevity）。包括短命种子、中命种子、长命种子。

种子的寿命不仅与其遗传特性有关，而且受贮藏条件（温度、水分、氧气、仓虫和微生物）的影响。自然条件下：

柳树种子12h内有发芽能力，杨树种子30～40天，多数栽培作物的种子1～数年。

据报道，种子寿命在10年以上的有700多种，100年以上的有60多种，500年以上的有20多种。我国辽宁普兰店泥炭土层中发现的莲子，经14C测定，证明已有1000年之久。

1967年加拿大人曾报道，在北美地区的旅鼠洞中发现了20多粒北极羽扇豆种子，经14C测定寿命至少为1万年。在播种试验中，有6粒发芽并长成植株。要延长种子的寿命，必须将种子的代谢活动降到尽可能低的水平，使其长期处于休眠状态。

种子的贮藏条件：A：本身含水量低；B：环境条件：低温、干燥、缺氧。

三、种子的萌发 1.种子萌发的外界条件

种子萌发必需的主要外界条件：足够的水分，充分的氧气，适宜的温度，光照或黑暗。1）水分对植物种子萌发的影响

①软化种皮易透氧，易于胚根突破种皮； ②使细胞质转变为溶胶状态，增加代谢活动；

③促进可溶性物质向幼嫩的器官运输：A.提供呼吸底物；B.形成新的结构物质。

豆类种子萌发时的吸水量大于禾谷类种子。

例如：豌豆种子萌发时吸水量占原干重的186%；蚕豆为157%；大豆120%；水稻30～40%；小麦47～60%。

2）氧气对植物种子萌发的影响

种子萌发时伴随着强烈的代谢活动和物质运输，有氧呼吸是提供能量和物质的基本保证。

一般农作物的种子萌发时需要环境中含氧量在10%以上。

含脂肪较多的种子（如：棉花、花生等）萌发时比淀粉种子（如：小麦、水稻等）要求更多的氧气。

在农业生产中应注意播种的深度和天气的变化等。3）温度对植物种子萌发的影响

种子萌发时一系列活跃的代谢活动均在酶的催化下完成，酶的活力与温度关系密切。影响种子萌发的温度有三个基点：最高温度、最低温度、最适温度。

种子萌发的最适温度是指在最短的时间内，种子萌发达到最高百分率的温度。最高和最低温度分别是种子萌发的极限温度，低于最低或高于最高温度时种子不能萌发。

植物因原产地不同，种子萌发时对温度的要求不同。掌握植物种子萌发时的温度三基点，是决定适宜播种期的主要依据之一。

4）光和黑暗对植物种子萌发的影响 需光种子（light seed）：必须在光照下才能萌发的种子。如莴苣、烟草、山药、拟南芥等。需暗（嫌光）种子（daik seed）：必须在黑暗处才能萌发的种子。如瓜类、茄子、番茄、苋菜等。多数高等植物的种子萌发时对光无严格要求。

需光种子：R促进萌发、R－FR抑制萌发、R－FR－R促进萌发。需暗种子：R抑制萌发；FR和黑暗促进萌发。

光敏色素Pfr/Ptot高时，促进需光种子萌发抑制需暗种子萌发； Pfr/Ptot低时促进需暗种子萌发抑制需光种子萌发。

GA和CTK可代替光照或红光的效应，促进需光种子在暗处萌发，该效应不能被远红光逆转。2.种子萌发的生理生化变化 1）种子的吸水

种子萌发吸水的三个阶段

I急剧吸水，为吸胀作用（Ψw=Ψm）； II吸水停止，细胞内外水分达动态平衡；

III胚根长出后的重新迅速吸水，为渗透吸水（Ψw=Ψs+Ψp）。2）呼吸作用的变化

I急剧吸水――无氧呼吸为主。II吸水停止――无氧呼吸为主。

III胚根长出后的重新迅速吸水――有氧呼吸为主。3）酶的形成

种子萌发时酶的形成有两个来源： ①从已存在的束缚态的酶释放或活化而来

如：β-淀粉酶、磷酸酯酶、支链淀粉糖苷酶（R-酶）等。②通过核酸控制的蛋白质的重新合成而来

如：α-淀粉酶、脂肪酶、硝酸还原酶等。如何判断和证明酶的来源：

①从酶表现出活力的时间来判断：束缚态释放或活化而来的酶表现出活力较早，而新合成的酶表现出活力较晚。

②用RNA或蛋白质合成抑制剂（放线菌素-D或氯霉素）处理：不能抑制β-淀粉酶等酶的活力，但能强烈抑制α-淀粉酶等酶的活力。

③用14C标记氨基酸发现：标记物可掺入到α-淀粉酶等酶中，但不能掺入到β-淀粉酶等酶中。4）有机物的转变

未萌发的种子:胚乳或子叶中贮藏着大量的多糖（淀粉等）、脂肪和蛋白质等大分子物质。

种子萌发时:胚乳或子叶中贮藏的大分子有机物在酶的作用下水解为小分子有机物运到胚中，供胚发育为幼苗。①淀粉的转变 A.淀粉的水解

淀粉（直链/支链）在α-淀粉酶（1.4键,内切）、β-淀粉酶（1.4键,外切）、R-酶（1.6键）的水解下→麦芽糖（麦芽糖酶）→葡萄糖→蔗糖（运输形式）→胚 呼吸底物（供能）、合成新的有机物。B.淀粉的磷酸解

Gn+Pi（淀粉磷酸化酶）→ Gn-1+ G-1-P→葡萄糖→蔗糖（运输形式）→胚 呼吸底物（供能）、合成新的有机物。②脂肪的转变

脂肪→甘油→磷酸甘油→DHAP（EMP逆反应）→蔗糖

脂肪→脂肪酸（β-氧化）→乙酰CoA（乙醛酸循环）→蔗糖蔗糖（运输形式）→胚（呼吸底物、供能、合成新的有机物）。③蛋白质的转变

种子萌发过程中子叶或胚乳中的蛋白质水解为氨基酸，主要以酰胺形式运输→胚（呼吸底物、供能、合成新的有机物）。

种子萌发过程中有机物的转变经历三个环节：水解→运输→重建 5）植物激素的变化

种子萌发初期（吸水阶段）生长素由束缚态转变而来，然后可由色氨酸合成生长素。GA在种子吸水后含量迅速增加，诱导糊粉层细胞合成α-淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等水解酶。由于核酸酶活力的提高使核酸水解，为CTK的合成提供原料，并使核酸中的CTK释放出来。上述三类植物激素均对胚细胞的生长起促进作用，有利于种子的萌发。

第二节 植物生长的细胞学说基础

植物体的发育以细胞的发育为基础。细胞发育过程：细胞分裂（数目的增加）；细胞伸长（体积的扩大）；细胞分化（形成各种组织和器官）

一、细胞的分裂生理

植物细胞分裂的三种方式：丝分裂（直接分裂）；有丝分裂；减数分裂（形成生殖细胞特有，产生单倍体细胞）

有丝分裂是高等植物增加细胞数目的主要方式。

二、细胞的伸长生理

茎尖和根尖的分生细胞具有细胞分裂机能，可以不断形成新细胞，其中大多数新细胞过渡到细胞伸长期。伸长期细胞的主要特点： 1.呼吸作用增强

2.核酸、蛋白质和壁物质的含量明显增加 3.液泡的出现

进入伸长期的细胞，先逐渐出现许多小液泡，然后小液泡合并成一个大液泡，这是细胞体积迅速增大的重要原因之一。4.某些酶的活力加强

三、细胞分化的生理细胞分化（cell differentiation）

是指由分生组织的细胞形成不同形态和不同功能细胞的过程。1.细胞分化的理论基础

细胞的全能性（toiptency），1902年Haberlandt（德国）提出：植物体的每一个细胞都携带着一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。

在一个成熟的已分化的植物细胞中，通常仅有5～10%的基因处于活化状态，即90%以上的遗传信息没有表达。

细胞分化的基本问题就是：一个具有全能性的细胞，是通过什么方式使大部分遗传信息不再表达的。2.内外因素对细胞分化的影响 1）内因：极性是分化的第一步

极性（polarity）：是指植物器官、组织或细胞形态学的两个极端在形态结构、物质组成和生理生化上的差异。

多细胞的高等植物，合子的第一次分裂就是不均等的，可见没有极性就没有分化。

极性一旦形成就十分稳定，一般很难逆转。例如：在利用茎段扦插进行植物的营养繁殖时，应防止倒插，因为植物形态学的上端易长芽，下端则易于生根。2）外因

①植物生长物质的影响

例如：培养基中营养物质和植物生长物质的种类和配比能显著影响愈伤组织再分化的方向。②光的影响

光可促进输导组织、机械组织等的分化。光对花芽的分化也有重要的作用。③糖浓度的影响

丁香髓细胞培养：糖（G或S）浓度高形成韧皮部；糖浓度低形成木质部；糖浓度中等水平时二者均形成且中间有形成层

四、组织培养(tissue culture)1.组织培养的概念

组织培养(tissue culture)是指在无菌条件下，分离并在培养基中培养离体植物组织、器官或细胞的技术。

通常将植物离体的被培养的部分称为外植体(explant)。外植体的培养称为初代培养。进行初代培养的操作称为接种。

当外植体发育到一定阶段后，为了达到某种培养目的需要将材料转接到新的培养基中进行继续培养，这一操作过程称为转移。

转移后的继续培养称为继代培养。

2.组织培养的理论依据和优点 1）组织培养的理论依据

植物细胞的全能性。2）组织培养的优点

研究被培养部分在不受植物体其他部分干扰下的生长和分化规律，并可用各种培养条件影响其生长和分化。

3）组织培养的特点

取材少，可人为控制培养条件，周期短等。3.组织培养的过程

1）根据培养对象和目的选用合适的培养基

培养基的成分：

A.无机营养（包括植物必需的大量和微量元素，均以盐的形式加入。）B.碳源（一般为蔗糖，浓度30g/L左右），作用是提供营养和维持渗透平衡。C.维生素（主要是B1，烟酸，B6和肌醇等）。

D.植物生长物质（主要为生长素类和细胞分裂素类等）。E.有机附加物（主要氨基酸，水解酪蛋白等）。2）在无菌条件下操作和培养

A.材料无菌（用消毒剂进行表面消毒）。

B.培养基、培养器皿、接种用具等无菌（高温高压灭菌）。C.在无菌条件下操作（无菌室、超净工作台、无菌操作箱等）。4.组织培养的环境条件 1）适宜的温度

组织培养的温度一般为25～27℃。2）光

因被培养的组织不同而异，茎尖、叶片对光要求强烈，以便进行光合作用；生殖器官和地下器官一般对光要求不强，可在暗处培养；再分化阶段一般需要每天一定时数的光照。5.组织培养过程中外植体的生长发育

植株上已经分化的细胞，在离体培养下，失去原有的形态和机能又恢复到分生状态的过程叫脱分化（dedifferentiation）。

细胞经脱分化而形成的细胞团称为愈伤组织（callus）。

愈伤组织细胞在一定的培养条件下，又可分化为胚状体（embryoid ,由体细胞形成的类似合子胚的结构）或直接分化出根和芽，从而发育成完整的植株。此过程称为再分化（redifferentiation）。6.组织培养的应用 1）育种

A.单倍体育种：花药、花粉培养。

优点：高速、高效。用秋水仙素使染色体加倍，一次成为纯合二倍体植株。

我国的成绩：单育一号烟草；京花1号小麦；河南的成绩：花培28等。B.原生质体融合 克服有性杂交不亲和性，获得体细胞杂种。2）快繁

解决生产实践中一些植物不易繁殖的问题（花卉、水果等）。3）脱毒

马铃薯、烟草、甘薯、草莓、大蒜等带有病毒，可用茎尖进行离体培养获得脱毒苗。4）工业化生产

利用大规模培养的组织或细胞，提取人类所需要的一些天然有机物，如药物、香料、生物碱及其他化合物。

5）遗传和生理生化研究

花药和花粉培养获得的单倍体或纯合二倍体植株，是研究细胞遗传的好材料；单细胞培养为研究植物细胞的生物合成等代谢活动提供了较为理想的材料。

第三节 植物生长的基本特性

一、植物生长的“慢－快－慢”特性 1.生长量的表示方法

1）生长积量：意指生长积累的数量，即实验材料在测定时的实际数量，可用面积、体积、重量等表示。2）生长速率，一般有两种表示方法：

绝对生长速率：单位时间内植物材料生长的绝对增加量。

相对生长速率：单位时间内植物材料生长绝对增加量占原来生长量的相对比例。2.生长大周期和生长曲线

无论是植物器官还是整株植物，其生长速率都表现出“慢—快—慢”的基本规律。即开始时缓慢，以后逐渐加快，然后又缓慢以至停止。这一生长全过程叫做生长大周期（grand period of growth）。

以植物体积对时间作图可得植物生长曲线。典型的植物生长曲线呈“S”形，其生长速率的变化为抛物线。

二、植物生长的周期性

植物生长的周期性是指植株或器官生长速率随昼夜或季节变化发生有规律变化的现象。1.生长素率的昼夜周期性

植物的生长速率随昼夜的温度、水分、光照变化而有规律的变化。2.营养生长的季节周期性

指一年或多年生的植物，在一年中的生长，随季节变化所具有的一定周期性。

三、植物生长的相关性（correlation）

植物体的各部分之间相互制约与协调的现象，称为相关性（correlation）。植物生长相关性主要表现三个方面：地下部分（根）与地上部分的相关性；主茎与侧枝的相关性；营养生长与生殖生长的相关性。1.地下部分（根）与地上部分的相关性 1）相互促进

根为地上部分的生长提供所需的水分、矿质营养、氨基酸、CTK、植物（生物）碱。

地上部分为地下部分提供糖（光合产物）、维生素等。2）相互制约

地上部分和地下部分的关系常用根/冠比来衡量。根冠比是指地下部分与地上部分干重或鲜重之比，用R/T表示。

“旱长根，水长苗”：

土壤含水量较低时，由于根对水分的优先利用，所以有利于根的生长，使根冠比值增高；

土壤水分较多时，由于通气不良限制根的生理活动和生长，而地上部分水分供应充足生长旺盛，使根冠比值降低。

2.主茎与侧枝的相关性顶端优势（apical dorminance）

主茎顶端在生长上占优势的现象；或主茎的顶芽生长抑制侧芽生长的现象。顶端优势产生的原因： 1）营养学说（1900）

顶芽构成一个“代谢库”，垄断了大部分营养物质。由于顶端分生组织在胚中已存在，所以可先于以后形成的侧芽分生组织利用营养物质而优先生长，导致侧芽营养缺乏，生长受到抑制。2）激素学说

主茎顶芽合成IAA，极性向下运输，使侧芽部位的IAA浓度升高。而芽对IAA比茎敏感，因此侧芽的生长受到抑制。距离顶端愈近的侧芽IAA的浓度就越高，受到的抑制就越明显。去除顶芽，侧芽即可生长或萌发。若去除顶芽之后用生长素处理，侧芽的生长又可受到抑制。

CTK能消除顶端优势，促进侧芽的生长。农业生产中利用和控制顶端优势具有重要意义。

在麻类栽培中，要利用和加强顶端优势，从而获得优质高产。

果树的整形修剪、棉花的摘心整枝等，是为了控制和消除顶端优势，促进侧枝的生长，使养分集中供应花和果实。

在茶树栽培中，经常摘芽断尖，促进更多的侧枝生长，从而增加茶叶产量。

大豆增产的有效措施是，利用三碘苯甲酸(TIBA)处理抑制顶端生长，增加分枝，提高结荚率。3.营养生长与生殖生长的相关性 1）相互依赖

以生殖生长对营养生长的依赖最为明显。生殖生长所需的养料主要由营养器官提供。所以，良好的营养生长是生殖生长的基础。在生殖过程中，受精和胚、胚乳的发育所产生的激素，也可运到营养器官，对生长起促进作用。2）相互对立

营养生长过旺时（徒长），消耗养分过多，影响生殖器官的形成和发育，使生殖生长期推迟、花芽分化不良，花和果易脱落，贪青晚熟。

生殖生长过旺时，也抑制营养生长，并加速营养器官的衰老和死亡。例如：棉花、果树等枝叶徒长时，营养器官耗去过多的养料，往往造成不能正常开花结实，或者严重落花落果。

一次结实的一年生和多年生植物，开花结实将导致植株的衰老死亡。

多次结实的多年生植物，虽然开花后植株不致死亡，但会引起营养器官生长的下降。

第五节 影响植物生长的环境条件

一、温度

温度对植物生长影响的三个基点：最低、最适和最高温度。

不同植物种类、同一植物不同器官、不同生育期以及不同原产地的植物，其生长温度的三基点不同。

生长最适温度：植物生长最快的温度。

协调最适温度：能使植物生长既快又健壮的温度。常略低于生长最适温度。温周期现象：植株或器官生长速率随昼夜温度变化而有规律的变化现象。

二、光照

原因：使自由态的IAA转变为束缚态；提高IAA氧化酶活力，降低IAA含量；细胞中Ca2+分泌到壁，降低壁的伸展性；红光抑制多胺的合成。

可见光中的蓝光、紫光和紫外光能使植物体内正激素的含量降低，负激素的含量明显增加，因此对植物生长的抑制作用尤为明显。

高山大气稀薄，紫外光易透过，所以高山植物特别矮小。

三、水分

水分充足的条件下植物正常生长，当缺水时，细胞扩大先受影响。

四、矿质

氮肥对植物营养生长的促进作用较为明显。

五、植物生长物质

IAA、GA、PA、BR均可促进植物茎的伸长生长；CTK和Eth可促进茎的加粗生长；ABA和Eth则抑制茎的伸长生长；植物生长抑制剂和延缓剂均可抑制茎的伸长生长，使植株矮化。

第六节 植物的光形态建成

光形态建成：依赖光控制植物生长、发育和分化的过程，称为光形态建成。

光合作用与光形态建成的重要区别

光合作用

光形态建成

①光能转化为化学能贮藏在有机物中

光作为信号激发受体，推动系列反应引起形态变化 ②光对代谢活动的影响

光对形态变化的影响

③要求光能较高

要求光能较高低

④光的受体是叶绿体色素

光的受体是光敏色素、隐花色素和UV-B受体 光敏色素：感受红光/ 远红光；

隐花色素：感受蓝光/近紫外光（UV-A）； UV-B受体：感受紫外光 B 区域的光。

一、光敏色素（phytochrome）1.光敏色素的发现 1952年，美国Beltsvill（贝尔茨维尔）农业研究中心发现红光促进莴苣种子萌发，而远红光逆转该效应。1959年Borthwic等用双波长分光光度计测定黄化玉米和芜菁子叶的吸收光谱，根据结果判断植物体内可能存在吸收红光/远红光并进行可逆转换的光受体。之后成功地分离出该受体，称之为光敏色素。2.光敏色素的分布

分布广泛，存在于植物的各个器官中。其中以分生组织（茎尖、根尖生长点）含量较高。黄化幼苗比绿色幼苗含量高得多。

在细胞中主要分布在膜系统、细胞质和细胞核中。3.光敏色素的分子结构

光敏色素是一种易溶于水的浅兰色的色素蛋白复合物 光敏色素 = 生色团（色素基团）＋ 蛋白质

光敏色素的两种分子：Pr（红光吸收型）；

Pfr（远红光吸收型）

4.光敏色素的理化性质

光敏色素的蛋白质部分是多基因家族。在拟南芥中已确定了5个基因，分别是PHYA－E。它们编码的蛋白质所组成的光敏色素有两种类型：

①光不稳定型：由PHYA基因编码，称类型Ⅰ（主要存在于黄化苗，见光易分解）； ②光稳定型：由PHYB－E基因编码，称类型Ⅱ（主要存在于绿苗中，见光不分解）。1）光稳定平衡

在活体中，光敏色素的总数（即Pr ＋ Pfr）是一定的。两种分子状态的光敏色素在活体中必然存在一个平衡。

光稳定平衡：在饱和光强条件下，具有生理活性的Pfr占光敏色素总数的比值，称为光稳定平衡（Φ）。Ptot = Pr＋Pfr

Φ=[Pfr]/[Ptot] 或Φ=Pfr/Ptot Φ值在不同的环境（光波等）条件下呈动态变化。在红光下达最大值，在远红光下为最小值。Pr为不活化型，稳定； Pfr为活化型，不稳定。2）光敏色素在光形态建成过程中的反应 ①快反应

从吸收光到诱导出植物的形态变化只需要几分钟甚至几秒钟，一般红光和远红光的效应能相互逆转。例如：转板藻叶绿体的翻转。②慢反应

慢反应包括很多步骤，一般红光和远红光的效应不能相互逆转。5.光敏色素的生理作用

光敏色素对种子萌发、植物营养体生长、植物运动等过程的调控以及对植物开花的诱导作用，将在以后的相关章节详细讨论。1）光敏色素和酶

已发现植物体内多种酶的活性受光敏色素调控，这些酶广泛分布于细胞的每个部分以及各种组织和器官中，参与植物体内很多代谢反应。

例如：RNA聚合酶、NAD激酶、抗坏血酸氧化酶、淀粉酶、硝酸还原酶等。2）光敏色素和植物激素

①红光使植物体内IAA、PA、Eth的含量降低。②红光使植物体内CTK的含量升高。③光敏色素对GA和ABA的影响研究较少。7.光敏色素的作用机理 1）膜透性假说（膜假说）

要点：光敏色素Φ值的变化，引起跨膜离子流动和膜上酶的分布发生改变，影响代谢和生理活动，导致植物的形态改变。

该假说主要基于光敏色素的快反应而提出。

例如：含羞草小叶经红光照射后关闭，远红光照射后伸展，照射R和FR的时间均为2分钟。2）基因调节假说

要点：光敏色素Φ值的变化，引起一系列的信号转移和放大，活化或抑制某些特定的基因，使转录的mRNA和翻译的酶蛋白发生改变，从而影响代谢和生理活动，最终导致植物形态的改变。

该假说主要基于光敏色素的慢反应而提出。例如：红光和远红光影响莴苣种子的萌发、诱导植物的开花等。

二、隐花色素

1979年，Gressel提出隐花色素一词，表示不同于光敏色素的专门接受蓝光和近紫外光调节和诱导的受体。

隐花色素的化学结构尚不清楚，有两种物质被认为可能是隐花色素的生色团：类胡萝卜素和核黄素。研究发现：缺乏类胡萝卜素的真菌突变体有蓝光感受能力，这一结果使核黄素为隐花色素生色团的可能性大大提高。1.低等植物的蓝光反应

蓝光可使萱藻呈平面生长，而红光则诱导呈丝状生长。2.高等植物的蓝光反应 1）向光反应

测定作用光谱发现，400～500nm的蓝光对燕麦胚芽鞘的向光弯曲最有效。2）气孔运动

①弱光试验； ②强光试验；

③去叶绿体试验。3）蓝光对生长发育的调节

蓝光与红光同样抑制植物茎的伸长生长，促进叶面积的扩大，而且蓝光的作用比红光更迅速。蓝光可使植物体内自由态的IAA、GA、玉米素和二氢玉米素的含量下降，而Eth和ABA的含量升高，上述激素的变化可能与蓝光抑制物的生长有关。

三、紫外光－B反应

UV-B受体的化学成分尚不清楚。UV-B照射使一些农作物植株矮化，叶面积减小，气孔关闭，光合作用下降等。UV-B引起的花色素等物质含量的增加，对植物起保护作用。

第七节 植物的运动（plant movement）

运动是植物感应环境刺激的一种表现。高等植物虽然不能像动物那样能自由地进行整体移动，但某些器官仍可进行有限度的运动。

植物体的器官在某种因素影响下，发生空间位置移动的现象，叫植物的运动(plant movement)。

高等植物的运动主要可分为：向性运动（tropic movement）；感性运动(nastic movement)；近似昼夜节奏运动（生理钟、circadian rhythm movement）

一、植物的向性运动

外界因素单方向刺激所引起的植物定向生长运动。

向光性（phototropism）；向重力性（gravitropism）；向化性（chemotropism）；向水性（hydrotropism）等等

1.植物的向光性（phototropism）

植物随光的方向而弯曲的能力称为叫向光性。

通常植物幼苗或幼嫩植株（地上部分）多向光源一侧弯曲，称正向光性； 植物的根一般背光生长，称负向光性；

叶片通常与光源垂直生长，叫横向光性。横向光性有利于叶片最大限度地接受光能，制造有机物。

向光性产生的原因：

激素学说：Went（1928）、抑制物的存在：（1975）

A.胚芽鞘尖端在单侧照光时产生点势差，向光一侧带负电荷，背光一侧带正电荷，IAA-向带正电荷的背光一侧分布较多，促进了背光侧的细胞伸长，植株便向光弯曲。也有人认为：由于强光对生长素的破坏，使背光面生长素含量相对增多，从而导致植株的向光弯曲。

B.对有些植物（向日葵、黄化燕麦胚芽鞘等）的测定表明，产生向光弯曲时，向光和背光测的生长素含量没什么不同，但发现向光侧的生长抑制物多于背光侧。光质对向光性反应的影响：

试验发现，植物产生向光性反应最有效的光是蓝光，而红光几乎无效。吸收蓝光的物质可能是核黄素，人们认为它可能是隐花色素的组成成分。2.向重力性（gravitropism 或向地性）

植物在重力的影响下，保持一定方向生长的特性称为向重力性。正向重力性：根顺着重力的方向向下生长； 负向重力性：茎背离重力的方向向上生长； 横向重力性：地下茎向水平方向生长。

植物感受重力反应的受体是细胞内存在的比重较大的淀粉小体——平衡石（一层膜包着1～8个淀粉粒）。在重力作用下，平衡石下沉于细胞的底部，对原生质产生一种压力，引起生长素等物质的不均衡分布，最终造成植物的向重力性。实验表明，Ca2+在植物的向重力性反应中起重要作用：

A.均匀施45Ca2+于根表面，能引起根的向重力反应；

B.将含有Ca2+螯合剂（EDTA：乙二醇二乙醚四乙酸）的琼脂小块放于根冠上，则根无向重力反应；

C.改放为含Ca2+的琼脂小块，则恢复向重力反应；

D.根冠的钙调素浓度高，外施钙调素抑制剂，可使根的向重力反应丧失。

当器官横放时，平衡石下沉于细胞下部的内质网上，对其产生压力，诱发内质网释放Ca2+到细胞质并于钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，使生长素和钙在细胞的下部和细胞壁积累。

对茎来说，靠地的下侧生长素较多细胞生长快，背地的一侧生长素少细胞生长慢，茎便向上弯曲，呈负向重力性。

由于根对生长素较茎更敏感，因此，靠地一侧的生长速度反比背地一侧要慢，使根尖向下弯曲，表现为正向重力性。

3.向水性（hydrotropism）

当土壤中水分分布不均匀时，根总是趋向潮湿的方向生长，即为向水性。4.向化性（chemotropism）

向化性是由于某些化学物质在植物周围分布不均匀或单方向的作用而引起的生长运动。例如根系有朝向肥料较多的方向生长的特性。

利用水肥条件可影响根系的生长和分布。例如，在玉米生产中，适当限制土壤上层水分的供应，或采用深层施肥，可诱使根系向深处生长，以吸收更多的水分和养料。

二、植物的感性运动

感性运动是由没有一定方向的外界刺激所引起的植物的运动。

感性运动有些是由于器官生长不均匀而引起的，如花瓣上表面生长较快，花瓣向下弯曲，花朵开放；若下表面生长较快，则向上弯曲，花朵闭合。

有些感性运动与生长无关，如含羞草的感震运动，主要是由于细胞膨压（紧张度）的变化而引起的。1.感夜性（nyctinasty）

蒲公英的花序、睡莲的花瓣、合欢的小叶等昼开夜合；而烟草、紫茉莉、月见草等植物的花则相反是夜开昼合。

这些运动是由于光和暗变化而引起的，所以称为感夜运动。

感夜运动通常由于光强度(或光周期)的变化而引起。2.感热性（thermonasty）

植物对温度变化起反应的感性运动，称为感热性。

如番红花和郁金香的花也是昼开夜合，但与蒲公英和睡莲不同，它们是由于温度的变化而引起的花的开放或关闭。

当把郁金香花从冷处移入温室后，花瓣内侧生长快于外侧，花很快开放。反之温度降低时，花瓣外侧生长快于内侧，花闭合。3.感震性（seismonasty）

由震动所引起的植物的运动，称为感震性。

例如：当含羞草小叶遭受震动或其它刺激（骤冷、骤热、电刺激等）时，小叶很快成对合拢，如果刺激较强烈，则整个复叶叶柄下垂。

这种刺激可在体内迅速传递，使整个植株的小叶合拢，复叶叶柄下垂。刺激解除一定时间后，可恢复正常。

原因：复叶叶枕的上下两半部分组织中细胞的结构不同。下部细胞间隙大、壁薄，上部相反。

接受刺激后，下部细胞透性增大，水分和溶质排入间隙，导致细胞膨压下降，组织疲软，叶柄下垂。小叶与复叶叶枕的上下构造相反，所以接受刺激后，叶片上合。

三、近似昼夜节奏运动（生理钟、生物钟）

有些植物存在一种不完全依赖于环境变化的，近似24小时的周期性变化规律，称为近似昼夜节奏运动（生理钟、生物钟）。

例如：菜豆叶片白天呈水平方向伸展，而夜间下垂，即使在没有日夜交替的稳定环境中，叶片的升起和下垂运动仍然有节奏的进行，每一周期为接近27小时。

有人认为，植物体内存在某种内生的侧时系统，结构不详。近似昼夜节奏运动特点：

A.引起近似昼夜节奏运动的外界信号是一个暗期跟着一个光期。

B.一旦节奏开始，可在稳定的条件下自行运转，不需要每个周期重新启动。C.每个周期的长度各种植物不一，一般在22～28小时之间。D.运动周期和每个周期的长度对温度不敏感。本章思考题：

1.试述种子萌发的三个阶段，以及各阶段的代谢特点。2.种子萌发过程中吸水的动力是如何变化的？

3.利用植物组织培养技术将菊花叶的切片培养为一株完整的植株，要经过那些步骤？ 4.用你所学的知识解释“根深叶茂”、“本固枝荣”、“旱长根、水长苗”。

5.产生顶端优势的可能原因是什么？举出实践中利用或抑制顶端优势的2～3个例子。6.向性运动的类型及产生的原因是什么？ 7.光受体有哪几种类型？它们参与哪些生理反应？ 8.何为光敏色素？试述其性质和作用。9.叙述光敏色素的发现过程。10.试述光对植物营养生长的作用。