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代谢植物学的发展现状

摘要：本文分析了植物学分支学科——代谢植物学的发展现状、优先发展领域，并对代谢植

物学的发展趋势进行了展望。

关键词：代谢植物学发展现状优先发展领域发展趋势

1993年,XVInternationalConferenceofBotanyInTokyo提出植物学11个分支学科

MolecularBotany(分子植物学)；MetabolizeBotany(代谢植物学)；CellandStructureBotany

(细胞及结构植物学)；DevelopmentalBotany(发育植物学)；EnvironmentalBotany(环境植

物学)；CommunityBotany(群落植物)；GeneticBotany(遗传植物学)；Systematicand

EvolutionaryBotany(系统及进化植物学)；Mycophology(菌物学)；Paleobotany(古植物学)；

EconomicBotany(经济植物学）。代谢植物学广义:指研究植物生命活动基本过程的领域，可

以把光合、呼吸、植物生物化学及分子生物学、代谢、酶、营养、水分、运输、衰老、细胞

及组织培养、光形态建成及光周期、生长调节物质、向性及感应性、逆境生理及辐射效应等

等都包括在代谢植物学这一大类中。

1发展现状

我国在代谢植物学中的光合作用、呼吸作用、生物固氮、矿质营养、有机物质运输、

物质代谢和酶等研究领域有一定的基础，光合作用和生物固氮是生命科学研究的重大理论问

题。植物激素和生长发育是近年来我国代谢植物学研究的热点领域。在高等植物营养发育方

面、生殖发育方面、发育和环境关系方面都进行了较为系统的研究，具有我国的特色并取

得了重要进展[1]。

植物生物化学（分子生物学）的内容占整个代谢植物学论文总数的20.3％，占第一位。

酶单独为一项，论文数量占第二位，为论文总数的15.6％，以上两项达论文总数的1/3。

第三位是光合作用，为14.4％。

植物代谢包括N代谢和一般代谢占10.7％。自1969年McCord和Fridovich发现超氧物

歧化酶之后，促进了氧代谢的深入系统研究。目前，氧代谢研究不仅与本学科中的许多重大

领域，如光合作用、呼吸作用、植物衰老、激素形成和抗逆生理等相互渗透，相互发展；而

且，辐射到植物分类与演化、遗传育种、生态环境等学科研究，为认识植物生命本质和人类

从事植物生产发挥更大作用。近年来植物次生代谢分子生物学研究发展迅速，利用基因工程

改变植物次生代谢的研究也取得令人鼓舞的进展[2]。

生长调节物质为8.5％。包括五大激素，甾类、多胺及其他人工合成化合物，这里既有

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理论问题，又有广泛的应用价值，加上目前在分子水平的研究和涉及多种生理活动的调节，

今后仍会持续。当前用分子生物学方法揭示植物生长物质的作用机制是植物生长物质研究

的前沿。大量工作表明植物生长物质的基本工作方式是诱导RNA和蛋白质的合成及调节专

一基因的表达。过去曾错误认为植物激素本身可直接作用于DNA，导致特定基因活化，从

而引起生理反应。

逆境生理：5.5％。近年来发现逆境可诱导特异蛋白的合成，即诱导这种特异蛋白基因

表达，温度逆境会诱导植物形成抗冻蛋白、类脂转移蛋白激酶调节蛋白、热激蛋白、同工蛋

白等，盐胁迫会激活渗调蛋白基因的表达；逆境造成活性氧伤害；环境信息的接受和传递、

逆境的信号传导，基因表达的转导控制及转录后的调节等都是有待深入研究的问题。

植物细胞和组织培养：8.4％。这是一个涉及多学