藥用植物生理生態(tài)學(xué)

前言

　　植物生理生態(tài)學(xué)是植物生理學(xué)和植物生態(tài)學(xué)交叉形成的一門(mén)新興學(xué)科，它是兩門(mén)學(xué)科緊密結(jié)合的體現(xiàn)，試圖闡明植物基本生命過(guò)程及其與環(huán)境互相作用的內(nèi)在機(jī)制。藥用植物生理生態(tài)學(xué)在研究和闡明藥用植物基本生命過(guò)程與生態(tài)環(huán)境互作的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討藥用植物特定次生代謝產(chǎn)物及代謝過(guò)程與特定生態(tài)環(huán)境的互作關(guān)系，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的特定藥物成分提供理論基礎(chǔ)?！　∪澜绾臀覈?guó)的藥學(xué)科學(xué)家已在藥用植物生理生態(tài)和生物技術(shù)方面取得許多研究成果，特別在藥用植物組織培養(yǎng)、快繁愈傷組織誘導(dǎo)、細(xì)胞培養(yǎng)，以及促進(jìn)次生代謝物合成的添加誘導(dǎo)子、前體飼喂、兩相法、兩步法、培養(yǎng)基條件和環(huán)境調(diào)控、克隆調(diào)節(jié)藥物有效成分合成的基因工程等多方面已取得很大進(jìn)展。這許多進(jìn)展的取得依賴(lài)于深刻理解和掌握藥用植物生理生態(tài)學(xué)的基本理論，以及現(xiàn)代生物技術(shù)方法與天然藥物生產(chǎn)實(shí)踐的緊密結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)到關(guān)于藥用植物生理生態(tài)學(xué)的正式出版專(zhuān)著，僅有零散研究和某方面的論文集，希望本書(shū)的出版能起到“拋磚引玉”的作用，引起廣大從事藥用植物生理生態(tài)研究的科學(xué)家重視，致力于這方面的深人研究。如能發(fā)現(xiàn)藥用植物特定藥物成分合成代謝生理生化途徑及其環(huán)境影響因素，更進(jìn)一步同基因工程結(jié)合，克隆出控制特定藥物成分合成的基因并導(dǎo)入藥用植物，配合最佳環(huán)境，便可高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)藥物成分，為我國(guó)現(xiàn)代化制藥工業(yè)服務(wù)?！　”緯?shū)內(nèi)容包括緒論，植物生長(zhǎng)發(fā)育生理生態(tài)及其調(diào)控，植物光合作用的生理生態(tài)，植物呼吸作用的生理生態(tài)，植物的水分生理生態(tài)，植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理生態(tài)，植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸、分配和積累，水生植物的特殊生理生態(tài)，植物對(duì)逆境的生理適應(yīng)與傷害，植物化感作用的生理生化基礎(chǔ)和生態(tài)意義，藥用植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生理和促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)及藥物合成環(huán)境的調(diào)控，以及高山草甸、荒漠、低山丘陵、熱帶和亞熱帶、濕地、海洋等生境的代表性藥用植物生理生態(tài)共17章，比較系統(tǒng)地闡明了藥用植物生理生態(tài)學(xué)的基本理論和最新研究進(jìn)展。全書(shū)內(nèi)容豐富、翔實(shí)、新穎，概括了最新的藥用植物生理生態(tài)學(xué)知識(shí)，可作為生物和制藥專(zhuān)業(yè)本科、研究生教材和從事藥用植物學(xué)研究人員的參考書(shū)。

內(nèi)容概要

本書(shū)內(nèi)容可分為兩個(gè)部分，第一部分(第一章～第七章)系統(tǒng)介紹了植物生長(zhǎng)發(fā)育、光合作用、呼吸作用，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸、分配和積累，以及植物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)利用過(guò)程的生理生態(tài)與調(diào)控的內(nèi)容；第二部分(第八章～第十七章)介紹了在特殊生境中水生植物生理生態(tài)、植物對(duì)逆境生理適應(yīng)過(guò)程、植物化感作用、植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)過(guò)程，以及高山草甸、荒漠生境、低山丘陵、熱帶和亞熱帶、濕地和海洋藥用植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程、次生代謝物積累與對(duì)環(huán)境變化適應(yīng)之間關(guān)系的內(nèi)容。全書(shū)內(nèi)容豐富、實(shí)用，涵蓋了藥用植物生理生態(tài)學(xué)的基本理論和最新研究進(jìn)展。    本書(shū)可為中醫(yī)藥研究機(jī)構(gòu)和高等院校從事植物藥化學(xué)、藥用植物生理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)和資源植物學(xué)科研與教學(xué)工作的人員提供參考，也可作為生物和制藥專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教材。

書(shū)籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  植物生理生態(tài)學(xué)的含義  第二節(jié)  植物生理生態(tài)學(xué)的起源與發(fā)展  第三節(jié)  藥用植物生理生態(tài)學(xué)的研究方向  第四節(jié)  植物藥用基因工程的研究進(jìn)展  參考文獻(xiàn)第二章  植物生長(zhǎng)發(fā)育生理生態(tài)及其調(diào)控  第一節(jié)  種子萌發(fā)的生理生態(tài)和促進(jìn)方法  第二節(jié)  植物生長(zhǎng)的周期性  第三節(jié)  植物生長(zhǎng)的相關(guān)性  第四節(jié)  外界生態(tài)條件對(duì)植物生長(zhǎng)的影響  第五節(jié)  光形態(tài)建成與光受體  第六節(jié)  植物的運(yùn)動(dòng)特性  第七節(jié)  植物生殖的生理生態(tài)和調(diào)控  第八節(jié)  植物的成熟和休眠以及衰老生理生態(tài)  第九節(jié)  植物衰老生理和調(diào)控  第十節(jié)  器官脫落生理  參考文獻(xiàn)第三章  植物光合作用的生理生態(tài)  第一節(jié)  植物光合作用的概念和意義  第二節(jié)  光合色素  第三節(jié)  光合作用的機(jī)制  第四節(jié)  光呼吸  第五節(jié)  影響光合作用的因素  第六節(jié)  植物群體光合作用與光合生產(chǎn)力  參考文獻(xiàn)第四章  植物呼吸作用的生理生態(tài)  第一節(jié)  呼吸作用的概念及其生理意義  第二節(jié)  呼吸代謝途徑的多樣性  第三節(jié)  電子傳遞與氧化磷酸化  第四節(jié)  呼吸代謝能量的貯存和利用  第五節(jié)  呼吸代謝與物質(zhì)代謝的關(guān)系  第六節(jié)  呼吸作用的調(diào)節(jié)  第七節(jié)  呼吸作用的指標(biāo)及影響因素  第八節(jié)  呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)  參考文獻(xiàn)第五章  植物的水分生理生態(tài)  第一節(jié)  水在植物生命活動(dòng)中的作用  第二節(jié)  化學(xué)勢(shì)、水勢(shì)  第三節(jié)  植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收  第四節(jié)  水分的跨膜運(yùn)輸  第五節(jié)  土壤中的水分與土壤水勢(shì)  第六節(jié)  植物根系對(duì)水分的吸收  第七節(jié)  蒸騰作用  第八節(jié)  合理灌溉的生理基礎(chǔ)與意義  參考文獻(xiàn)第六章  植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理生態(tài)  第一節(jié)  植物必需的礦質(zhì)元素及其生理作用  第二節(jié)  有益元素與稀土元素  第三節(jié)  植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收  第四節(jié)  植物根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收  第五節(jié)  葉片營(yíng)養(yǎng)吸收  第六節(jié)  礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸與分配  第七節(jié)  植物對(duì)氮、硫、磷的同化  第八節(jié)  藥用植物吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)和有效藥物積累的關(guān)系  第九節(jié)  重金屬及其對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育和代謝的影響  第十節(jié)  合理施肥的生理基礎(chǔ)  參考文獻(xiàn)第七章  植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸、分配和積累  第一節(jié)  同化物運(yùn)輸?shù)耐緩? 第二節(jié)  同化物運(yùn)輸?shù)男问?、方向與速率  第三節(jié)  同化物在源端的裝載和在庫(kù)端的卸出  第四節(jié)  同化物在韌皮部運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制  第五節(jié)  同化物的分配  第六節(jié)  同化物的分配與產(chǎn)量的關(guān)系  第七節(jié)  同化物運(yùn)輸與分配的調(diào)控  第八節(jié)  藥用植物有效成分累積和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)  參考文獻(xiàn)第八章  水生植物的特殊生理生態(tài)  第一節(jié)  水生植物生態(tài)型分類(lèi)  第二節(jié)  水生植物對(duì)水環(huán)境適應(yīng)的生理特性和形態(tài)特征  第三節(jié)  水生植物獲得光合碳源的特殊生理機(jī)制  第四節(jié)  水生植物的氣體交換與輸導(dǎo)代謝生理  第五節(jié)  水生植物凈化污染水體的生理機(jī)制和凈化修復(fù)技術(shù)  第六節(jié)  污染水質(zhì)里有害污染物對(duì)水生植物生理和生長(zhǎng)的影響  參考文獻(xiàn)第九章  植物對(duì)逆境的生理適應(yīng)與傷害  第一節(jié)  植物對(duì)逆境生理適應(yīng)與傷害的概論  第二節(jié)  植物抗逆分子機(jī)制和激素調(diào)節(jié)  的研究進(jìn)展  第三節(jié)  植物寒害生理和抗寒性  第四節(jié)  植物熱害生理與抗熱性  第五節(jié)  植物旱害生理與抗旱性  第六節(jié)  植物澇害生理與抗?jié)承? 第七節(jié)  植物鹽害生理與抗鹽性  第八節(jié)  植物病害生理與抗病性  第九節(jié)  植物抗蟲(chóng)生理與抗蟲(chóng)性  第十節(jié)  植物環(huán)境污染傷害生理與抗性  第十一節(jié)  太陽(yáng)紫外線(xiàn)-B輻射對(duì)陸生高等植物的影響  參考文獻(xiàn)第十章  植物化感作用的生理生化基礎(chǔ)和生態(tài)意義  第一節(jié)  植物化感作用的概念和類(lèi)型  第二節(jié)  化感植物根際生物學(xué)特性研究進(jìn)展  第三節(jié)  植物與微生物間的化感作用  第四節(jié)  植物間的化感作用(化感和自毒)  第五節(jié)  植物與食草生物之間的化感作用  第六節(jié)  外來(lái)入侵植物的化感作用及其應(yīng)用前景  參考文獻(xiàn)第十一章  藥用植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生理和促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)及藥物合成環(huán)境的調(diào)控  第一節(jié)  藥用植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的概念和應(yīng)用進(jìn)展  第二節(jié)  藥用植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)的歷史發(fā)展  第三節(jié)  藥用植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)的一般過(guò)程  第四節(jié)  生物反應(yīng)器細(xì)胞培養(yǎng)  第五節(jié)  植物藥用成分合成的環(huán)境調(diào)控的生理代謝基礎(chǔ)  第六節(jié)  促進(jìn)植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物的幾種途徑  參考文獻(xiàn)第十二章  高山草甸藥用植物生理生態(tài)  第一節(jié)  人參植物的生理生態(tài)  第二節(jié)  紅景天屬植物生理生態(tài)  第三節(jié)  藏紅花植物的生理生態(tài)  第四節(jié)  雪蓮植物的生理生態(tài)  參考文獻(xiàn)第十三章  荒漠生境藥用植物的生理生態(tài)  第一節(jié)  甘草植物的生理生態(tài)  第二節(jié)  寄生藥用植物肉蓯蓉的生理生態(tài)  參考文獻(xiàn)第十四章  低山丘陵藥用植物生理生態(tài)  第一節(jié)  銀杏植物的生理生態(tài)  第二節(jié)  黃花蒿植物的生理生態(tài)  第三節(jié)  益母草植物的生理生態(tài)  參考文獻(xiàn)第十五章  熱帶和亞熱帶藥用植物的生理生態(tài)  第一節(jié)  三七植物的生理生態(tài)  第二節(jié)  蘆薈植物的生理生態(tài)  第三節(jié)  枇杷植物的生理生態(tài)  參考文獻(xiàn)第十六章  濕地藥用植物的生理生態(tài)  第一節(jié)  菖蒲藥用植物的生理生態(tài)  第二節(jié)  澤瀉植物生理生態(tài)  參考文獻(xiàn)第十七章  海洋藥用藻類(lèi)的生理生態(tài)  第一節(jié)  藥用海藻海帶的生理生態(tài)  第二節(jié)  藥用海藻紫菜的生理生態(tài)  第三節(jié)  藥用海藻羊棲菜的生理生態(tài)  第四節(jié)  藥用海藻石莼的生理生態(tài)  第五節(jié)  海藻組織培養(yǎng)條件和技術(shù)  第六節(jié)  海藻細(xì)胞分離和培養(yǎng)技術(shù)  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　（二）觀(guān)察描述方法階段（1750～1900年）　　在生態(tài)學(xué)的初創(chuàng)時(shí)期，生態(tài)學(xué)研究基本上停留在描述階段，而生理學(xué)研究則大部分局限于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，植物生理生態(tài)學(xué)仍未從其雙親學(xué)科中脫離出來(lái)。在植物生理學(xué)方面，1862年利比希提出了著名的最小因子定律；在植物生態(tài)學(xué)方面，1866年海克爾提出了生態(tài)學(xué)的概念。其后，Pfeffer等眾多學(xué)者在植物與環(huán)境觀(guān)察與描述的基礎(chǔ)上，出版了第一部《植物生理學(xué)》，內(nèi)容涉及植物的光合作用、呼吸作用、同化物質(zhì)分配、水分關(guān)系、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、氮同化、植物與環(huán)境關(guān)系等，書(shū)中的有些觀(guān)點(diǎn)影響至今。值得一提的是，哈伯蘭特、辛泊爾、瓦爾明等分別從植物解剖學(xué)、植物地理學(xué)和植物生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，提出了植物對(duì)環(huán)境具有適應(yīng)性，并結(jié)合各自的研究提出了一系列重要的猜測(cè)和假說(shuō)，這些成果的獲得在很大程度上得益于他們善于觀(guān)察。因此，觀(guān)察是植物生理生態(tài)學(xué)研究的一種重要方法。但相對(duì)于后來(lái)的實(shí)驗(yàn)方法而言，觀(guān)察方法存在很多缺點(diǎn)和局限性：①只能得到事物的某些表面現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象往往時(shí)過(guò)境遷，不能自發(fā)重現(xiàn)，限制了進(jìn)一步的深人研究；②只能得到事物綜合的表面現(xiàn)象，無(wú)法了解內(nèi)部原因。　　生命現(xiàn)象是自然界最復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式，生態(tài)學(xué)過(guò)程尤其復(fù)雜，僅僅運(yùn)用觀(guān)察方法不能解決深入的問(wèn)題，必須采用實(shí)驗(yàn)方法?！　。ㄈ?shí)驗(yàn)方法階段（1900～1950年）　　實(shí)驗(yàn)方法是利用儀器或控制設(shè)施有意識(shí)地控制自然過(guò)程條件，模擬自然現(xiàn)象。利用環(huán)境控制技術(shù)，在研究某種因子對(duì)植物的影響時(shí)，控制其他環(huán)境條件盡量不發(fā)生改變，這樣就避開(kāi)了干擾因素，突出了主要因素，可在特定條件下探索客觀(guān)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)方法與觀(guān)察方法的不同在于：①改變單個(gè)因素，保持其他因素不變，從而判斷各個(gè)因素的作用，使研究對(duì)象以純粹的、更便于觀(guān)察和分析的形態(tài)表現(xiàn)出來(lái)，如利比希在研究影響植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素中，就是采取上述“避輕就重”的做法，其對(duì)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)影響很大；②實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠反復(fù)再現(xiàn)，重復(fù)研究?！　∽鳛橹参锷韺W(xué)與植物生態(tài)學(xué)的交叉學(xué)科，植物生理生態(tài)學(xué)也是植物生態(tài)學(xué)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容最強(qiáng)的分支學(xué)科。這些工作早在20世紀(jì)初就已開(kāi)始，如（lements研究了植物葉片能量的平衡；Blackman根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)提出了限制光合生產(chǎn)的一些基本因子，指出光合作用受到數(shù)種因子影響時(shí)，其受限制的程度取決于供應(yīng)量最少（?。┑哪莻€(gè)因子。雖然后來(lái)發(fā)現(xiàn)該定律難以判斷不同因素之間是否有交叉作用，但它對(duì)于理解植物的生理活動(dòng)仍然具有重要意義。其后，許多學(xué)者就環(huán)境因子對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程的影響進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，如植物氣孔的開(kāi)張、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、CO2補(bǔ)償點(diǎn)、C02飽和點(diǎn)、溫度、礦物質(zhì)對(duì)光合作用的影響等，取得了有意義的成果。但這些研究大部分是在室內(nèi)進(jìn)行的。　　……

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