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果树生理学的性质、地位和作用

已有 1389 次阅读 2022-7-5 11:42 |系统分类:科普集锦

果树生理学(fruit tree physiology)是研究果树生命活动规律与机理、揭示果树生命现象本质及其环境适应机制的科学,是果树学与植物生理学的交叉和分支,也是果树学、植物生理学、植物分子生物学等多学科知识的融合与发展果树生理学的内容介于植物生理学与果树学之间性质介于基础科学与应用科学之间,属于对果树生产有重要指导作用的应用基础科学,其理论和知识不仅用于解释果树生物学现象,分析生产技术发挥作用的原因,更重要的是指导和支撑果树生产管理革新,引领果树科研和生产技术的创新与发展。

果树生理学的概念和知识体系主要源自植物生理学,但其内容和任务的侧重点又不同于植物生理学。果树生理学主要是从群体、个体、细胞和分子等层面,研究果树生长发育规律,探讨果实产量和品质形成过程及其调控机制,揭示果树物质转化、能量代谢和信息传递过程、机理及其与环境的关系,研究不同基因型果树在不同栽培和生态条件下产生差异的原因等,核心是阐明果树农艺性状相关基因的表达及其调控机制,探索调控基因表达的技术、手段和方式方法,目的是为果树合理栽培和高效育种提供理论依据,进而更有针对性地指导果树栽培和育种实践。

果树生理学随着果树学和植物生理学等学科的发展而形成,也将随着这些学科的发展而发展。分子生物学理论和技术使人类能够从分子水平揭示生命活动规律和生命现象的本质,加深了人们对植物生理学的认识,也促进了植物生理学研究向更加深入发展;同时,植物生理学也为分子生物学从整体上完整地研究和认识生命现象提供了方向和基础资料。目前,分子生物学正从研究生物大分子转向阐明复杂生命活动,从研究个别基因及其调控机制逐渐转向基于基因组学(genomics)、转录组学(transcriptomics)、蛋白质组学(proteomics)、代谢组学(metabonomics /metabolomic)和表型组学(phenomics)等的综合性和整体性探索,并出现了“整合生物学(integrated biology)”和“系统生物学(systems biology)”等学科。同时,分子生物学的发展推动了植物生理学向微观深化,使两者的研究内容和研究方向逐渐靠拢、渗透和融合,并形成了“植物分子生理学(plant molecular physiology)”等新的研究领域或学科。这些学科和领域的产生是生命科学发展的必然,也是最终并完整认识生命现象的需要,同时也给果树生理学研究带来了机遇和挑战。

对包括果树在内的生命现象和本质的完整认识,既要深入到细胞和分子层面,又要从整体上着眼和把握,做到“既见树木,又见森林”。而在将分子和细胞的各自活动整合成完整生命现象的过程中,信号传递担任了主要角色,它将生物大分子整合成复杂的生命活动,并在协调植物与环境的关系中起着关键作用,果树生理学同样要关注和研究信号传递的途径、功能和机理等内容,从而能够系统和完整的认识与研究果树生命活动。

生理学特性居于基因特征和直观性状之间,受果树自身发育和生态环境影响。学习和研究果树生理学,既要向微观深入,又要在宏观上把握。在从细胞和分子层面认识果树生命活动规律及其本质的同时,更要注重与植物生理学、植物生态学以及果树栽培和育种学等学科知识的融合。

          ------摘自:杨洪强 主编,《果树生理学》前言,第1-2页,北京:中国农业出版社,2022.6




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