cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Trung Chính, Cơ Long
nhỏ|Vị trí tại Cơ Long thumb|Trung Chính Trung Chính là một khu (quận) của thành phố Cơ Long, tỉnh Đài Loan, Trung Hoa Dân Quốc (Đài Loan). Quận nằm ở phía đông bắc Cơ Long và tòa thị chính của thành phố nằm trên địa bàn quận. Trường đại học Hải dương Quốc lập Đài Loan cũng nằm tại Trung Chính. Quận có diện tích 10,2112 km², dân số vào tháng 8 năm 2011 là 54.605 người thuộc 22.085 hộ gia đình, mật độ cư trú đạt 5347,6 người/km².
Liên kết ngoài
Thể loại:Cơ Long
Ulla Weigerstorfer
Ulla Weigerstorfer sinh ngày 16 tháng 8 năm 1967 tại Bad Aussee, Áo. Cô là cựu Hoa hậu Thế giới 1987 đại diện cho nước Áo đồng thời là người phụ nữ thứ hai từ đất nước này chiến thắng tại cuộc thi Hoa hậu Thế giới (người đầu tiên là Eva Rueber-Staier Hoa hậu Thế giới năm 1969).
Sự nghiệp
Sau khi hoàn thành nhiệm kỳ Hoa hậu Thế giới, Ulla trở về Áo và bắt đầu sự nghiệp của riêng mình Ngoài ra cô còn tham gia vào các công việc từ thiện. Khi rảnh rỗi, cô thích cưỡi ngựa.
Tham khảo
Thể loại:Hoa hậu Thế giới Thể loại:Sinh năm 1967 Thể loại:Nhân vật còn sống
Prionispa clavata
Prionispa clavata là một loài bọ cánh cứng trong họ Chrysomelidae. Loài này được Yu miêu tả khoa học năm 1992.
Tham khảo
Thể loại:Prionispa
Merodontina insula
Merodontina insula là một loài ruồi trong họ Asilidae. Merodontina insula được Scarbrough & Hill miêu tả năm 2000. Loài này phân bố ở miền Ấn Độ - Mã Lai.
Carabus excellens
Carabus excellens là một loài bọ cánh cứng đặc hữu của châu Âu, ở đó nó được tìm thấy ở Belarus, Kaliningrad, Moldova, Ba Lan, România, miền trung và miền nam Nga, và Ukraina.
Tham khảo
Thể loại:Động vật được mô tả năm 1798 excellens Thể loại:Bọ cánh cứng châu Âu
Nadia Bjorlin
Đời sống cá nhân
Nadia trước đó đã hứa hôn với Daniel Sadek và có quan hệ với diễn viên James Stevenson. Hiện tại Björlin là bạn của ngôi sao phim Days Brandon Beemer.
Munna minuta
Munna minuta là một loài chân đều trong họ Munnidae. Loài này được Hansen miêu tả khoa học năm 1916.
Nadia Bjorlin
Liên kết ngoài
Thể loại:Sinh năm 1980 Thể loại:Nhân vật còn sống Thể loại:Nữ diễn viên điện ảnh Mỹ Thể loại:Nữ diễn viên Mỹ thế kỷ 20 Thể loại:Nữ diễn viên Mỹ thế kỷ 21 Thể loại:Nữ diễn viên truyền hình Mỹ Thể loại:Nữ diễn viên Rhode Island Thể loại:Nữ ca sĩ thế kỷ 21
Thể loại:Người Mỹ gốc Thụy Điển
Munna minuta
Tham khảo
Thể loại:Munna
Protoptila olvidada
Protoptila olvidada là một loài Trichoptera trong họ Glossosomatidae. Chúng phân bố ở vùng Tân nhiệt đới.
Tham khảo
Thể loại:Trichoptera vùng Tân nhiệt đới Thể loại:Protoptila
Banana Boat Song
The Banana Boat Song là bài hát truyền thống của người da đỏ Jamaica. Bài hát có thể xem là bài hát dân ca của họ.Phiên bản được biết đến nhiều nhất là của Harry Belafonte và là bài hát nổi tiếng nhất của người da đỏ Jamaica. Đây là một bài hát từ quan điểm của những công nhân cầu cảng làm việc đêm tải những chuối Lên trên những con tàu. Ánh sáng ban ngày đã đến, công việc đã xong và họ muốn công việc của họ sẽ được đếm để họ có thể về nhà. Đấy cũng là ý nghĩa của 1 đoạn trong lời bài hát ("Come, Mr. Tally Man, tally me banana/ Daylight come and we wanna go home."). Bài hát đã được sử dụng trong cảnh quay ăn tối của bộ phim Beetlejuice.
Tham khảo
Thể loại:Bài hát của Jamaica Thể loại:Đĩa đơn đứng thứ nhất ở Đức Thể loại:Bài hát có tiêu đề khác nhau Thể loại:Đĩa đơn năm 1956 Thể loại:Đĩa đơn năm 1957 Thể loại:Đĩa đơn quán quân tại Đức Thể loại:Chuối
Thất Đổ
nhỏ|Vị trí tại Cơ Long
Thất Đổ ( là một khu (quận) của thành phố Cơ Long, tỉnh Đài Loan, Trung Hoa Dân Quốc (Đài Loan). Đây là một quận nội địa và có diện tích lớn nhất thành phố. Thất Đổ có diện tích 56,2664 km², dân số vào tháng 8 năm 2011 là 54.928 người thuộc 20.222 hộ gia đình, mật độ cư trú đạt 976,2 người/km².
Liên kết ngoài
Thể loại:Cơ Long Thể loại:Địa lý Cơ Long
Eric Joyce (cầu thủ bóng đá)
Eric Joyce (3 tháng 7 năm 1924 - 1977) là một cầu thủ bóng đá người Anh thi đấu ở vị trí tiền vệ.
Sự nghiệp
Sinh ra ở Durham, [[Anh|Durham]], Joyce từng thi đấu cho Eppleton CW, Bradford City và Consett.
Tham khảo
Thể loại:Sinh năm 1924 Thể loại:Mất năm 1977 Thể loại:Cầu thủ bóng đá Anh Thể loại:Cầu thủ bóng đá Bradford City A.F.C. Thể loại:Cầu thủ bóng đá Consett A.F.C. Thể loại:Cầu thủ bóng đá English Football League Thể loại:Tiền vệ bóng đá
Munna modesta
Munna modesta là một loài chân đều trong họ Munnidae. Loài này được Kussakin miêu tả khoa học năm 1962.
Tham khảo
Thể loại:Munna
Laphria mitsukurii
Laphria mitsukurii là một loài ruồi trong họ Asilidae. Laphria mitsukurii được Coquillett miêu tả năm 1899. Loài này phân bố ở vùng Cổ Bắc giới và châu Á.
Tham khảo
Thể loại:Laphria
Iacanga
Iacanga là một đô thị ở bang São Paulo của Brasil. Đô thị này nằm ở vĩ độ 21º53'24" độ vĩ nam và kinh độ 49º01'29" độ vĩ tây, trên khu vực có độ cao 422 m. Dân số năm 2004 ước tính là 8.649 người, dân số năm 2008 ước 9.074 người. Đô thị này có diện tích 548,029 km².
Thông tin nhân khẩu
Dữ liệu điều tra - 2007
Tổng dân số Urbana: 9.074 Mật độ dân số (người/km²): 15,11
Tỷ lệ tử vong trẻ sơ sinh dưới 1 tuổi (trên một triệu người): 14,11
Tuổi thọ bình quân (tuổi): 72,18
Tỷ lệ sinh (số trẻ trên mỗi bà mẹ): 2,16
Tỷ lệ biết đọc biết viết: 89,98%
Chỉ số phát triển con người (HDI-M): 0,779 (Nguồn: IPEADATA)
Tham khảo
Thể loại:Đô thị bang São Paulo
Protoptila orotina
Protoptila orotina là một loài Trichoptera trong họ Glossosomatidae. Chúng phân bố ở vùng Tân nhiệt đới.
Tham khảo
Thể loại:Trichoptera vùng Tân nhiệt đới Thể loại:Protoptila
Prionispa crassicornis
Prionispa crassicornis là một loài bọ cánh cứng trong họ Chrysomelidae. Loài này được Gestro miêu tả khoa học năm 1909.
Tham khảo
Thể loại:Prionispa
Ighil Ali
Ighil-Ali là một đô thị thuộc tỉnh Béjaïa, Algérie. Dân số thời điểm năm 2002 là 10.546 người.
Xem thêm
Thể loại:Khu dân cư ở tỉnh Béjaïa Thể loại:Đô thị của Algérie
Protoptila palina
Protoptila palina là một loài Trichoptera trong họ Glossosomatidae. Chúng phân bố ở miền Tân bắc.
Tham khảo
Thể loại:Trichoptera miền Tân bắc Thể loại:Protoptila
La Calzada de Béjar
La Calzada de Béjar là một đô thị ở tỉnhSalamanca, phía tây Tây Ban Nha, cộng đồng tự trị Castile-Leon. Đô thị này có cự ly 90 kilômét so với thành phố tỉnh lỵ Salamanca và có dân số 91 người.
Địa lý
Đô thị này nằm ở khu vực có độ cao 796 metres trên mực nước biển.
Mã số bưu chính là 37714.
Tham khảo
Thể loại:Đô thị ở Salamanca
An Lạc, Cơ Long
Liên kết ngoài
Thể loại:Cơ Long Thể loại:Địa lý Cơ Long
Eohelodites orbiculatus
Eohelodites orbiculatus là một loài bọ cánh cứng trong họ Scirtidae. Loài này được Hong miêu tả khoa học năm 2002.
Tham khảo
Thể loại:Eohelodites
Thực vật học
thumb|upright=1.35|alt=Image of ripe nutmeg fruit split open to show red aril|Quả [[nhục đậu khấu (một loài bản địa Indonesia) là nguồn nguyên liệu cho hai gia vị giá trị, đó là lớp vỏ bao quanh hạt nhục đậu khấu.]]
Thực vật học (Botany, còn được gọi là khoa học thực vật, sinh học thực vật hoặc ngành thực vật học) là bộ môn khoa học nghiên cứu về thực vật và là một phân ngành của sinh học. Nhà thực vật học, nhà khoa học thực vật hay nhà nghiên cứu thực vật là một nhà khoa học có chuyên môn về lĩnh vực này. Thuật ngữ "thực vật học" trong các ngôn ngữ Tây phương bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ đại là βοτάνη (botanē), nghĩa là "đồng cỏ chăn gia súc", "thảo mộc", "đồng cỏ" hay "cỏ khô"; βοτάνη thì có nguồn gốc từ βόσκειν (boskein), tức là "chăn nuôi" hoặc "chăn thả". Theo truyền thống, thực vật còn gồm có nghiên cứu nấm và tảo, các nhà nghiên cứu được gọi lần lượt là nhà nấm học và tảo học; việc nghiên cứu ba nhóm sinh vật này vẫn nằm trong diện quan tâm của Hội nghị Thực vật Quốc tế. Ngày nay, các nhà thực vật học nghiên cứu khoảng 410.000 loài thực vật trên cạn, trong số đó 391.000 loài là thực vật bậc cao (bao gồm khoảng 369.000 loài thực vật hạt kín) và khoảng 20.000 loài là rêu.
Thực vật học có nguồn gốc từ thời tiền sử dưới vai trò thảo dược, khi con người bước đầu cố nhận dạng (và sau đó là trồng trọt) những cây có thể ăn, làm thuốc và có độc, biến nó thành một trong những phân ngành khoa học lâu đời nhất. Những khu vườn thuốc thời Trung Cổ thường gắn liền với các tu viện, là nơi chứa những cây có tác dụng y học. Chúng là tiền thân của những vườn bách thảo đầu tiên gắn liền với các trường đại học, được thành lập từ những năm 1540 trở đi. Một trong những vườn bách thảo đầu tiên là vườn bách thảo Padova. Những khu vực này đã tạo điều kiện cho việc các chuyên gia học thuật nghiên cứu về thực vật. Những nỗ lực phân loại và miêu tả bộ sưu tập này là bước khởi đầu cho phân loại thực vật, từ đó ra đời danh pháp hai phần của Carl Linnaeus vào năm 1753, vẫn còn được dùng để đặt tên cho tất cả các loài sinh vật cho tới ngày nay.
Vào thế kỉ 19 và 20, những kĩ thuật mới đã được phát triển để nghiên cứu thực vật, trong đó gồm các phương pháp nhuộm tế bào, dùng kính hiển vi quang học và chụp hình tế bào sống, kính hiển vi điện tử, phân tích bộ nhiễm sắc thể, hóa thực vật, cấu trúc và chức năng của các enzyme và protein khác. Trong hai thập niên cuối thế kỉ 20, các nhà thực vật học đã khai thác những kĩ thuật phân tích di truyền phân tử, gồm có hệ gen, hệ protein và các chuỗi DNA để phân loại thực vật chính xác hơn.
Thực vật học hiện đại là một bộ môn đại cương và đa ngành với những đóng góp và hiểu biết sâu sắc từ các lĩnh vực khoa học và kĩ thuật khác. Những đề tài nghiên cứu gồm có ba nhóm chínhː hình thái và giải phẫu thực vật, sinh lý học thực vật (gồm các quá trình tăng trưởng và phân hóa, sinh sản, hóa sinh và trao đổi chất sơ cấp, các sản phẩm hóa học, phát triển, bệnh học,...) và phân loại thực vật (bao gồm nhiều ngành như quan hệ tiến hóa, hệ thống học, đa dạng thực vật,...). Những đề tài nổi bật trong thực vật học ở thế kỉ 21 là di truyền phân tử và di truyền học biểu sinh, nghiên cứu về trao đổi chất và kiểm soát biểu hiện gen trong quá trình phân hóa của tế bào thực vật và mô. Nghiên cứu thực vật học được ứng dụng đa dạng trong việc cung cấp các nguyên vật liệu và thực phẩm thiết yếu như gỗ làm nhà, dầu, cao su, sợi và thuốc, trong trồng trọt, nông nghiệp và lâm nghiệp hiện đại, nhân giống, gây giống và kỹ thuật di truyền, trong tổng hợp hóa chất, ứng dụng trong xây dựng, sản xuất năng lượng, trong quản lý môi trường và duy trì đa dạng sinh học.
Thực vật học sơ khai
thumb|alt=engraving of cork cells from Hooke's Micrographia, 1665|Một bản in khắc các tế bào của [[Quercus suber|mô bảo vệ cây Quercus suber từ cuốn Micrographia của Robert Hooke vào năm 1665.]] Có bằng chứng cho thấy con người đã sử dụng thực vật cách đây 10.000 năm ở Thung lũng sông Little Tennessee, đa số là củi đốt hoặc thực phẩm. Thực vật học khởi nguồn dưới dạng thảo dược học, ngành nghiên cứu và sử dụng thực vật để điều chế thuốc. Lịch sử sơ khai của thực vật ghi lại được gồm nhiều tài liệu và phân loại thực vật cổ. Những ví dụ về các công trình thực vật học đầu tiên được phát hiện trong các văn bản cổ từ Ấn Độ (có niên đại trước năm 1100 trước Công nguyên), thời Ai Cập cổ đại, trong các tài liệu tiếng Avesta cổ và trong những tài liệu Trung Quốc được cho là từ trước năm 221 TCN.
Carabus creutzeri
Carabus creutzeri là một loài bọ cánh cứng. In Trung Âu, nó có thể được tìm thấy ở đông nam Áo, Kärnten và Đông Tyrol. Nó cũng được tìm thấy ở Slovenia.
Liên kết ngoài
Thể loại:Động vật được mô tả năm 1801 creutzeri Thể loại:Bọ cánh cứng châu Âu
Thực vật học
Thực vật học sơ khai
Một công trình khác ra đời từ thời Hy Lạp cổ đại bước đầu tác động lên thực vật học là De Materia Medica, một cuốn bách khoa toàn thư gồm 5 tập về thảo dược học do bác sĩ kiêm nhà dược học người Hy Lạp Pedanius Dioscorides biên soạn vào giữa thế kỉ 1. De Materia Medica đã được đón đọc rộng rãi trong hơn 1.500 năm. Những đóng góp quan trọng từ thời Hồi giáo Trung Cổ gồm có Nabatean Agriculture của Ibn Wahshiyya, Book of Plants (Cuốn sách về thực vật) của Abū Ḥanīfa Dīnawarī (828–896) và The Classification of Soils (Phân loại đất) của Ibn Bassal. Đầu thế kỉ 13, Abu al-Abbas al-Nabati và Ibn al-Baitar (mất năm 1248) đã viết về thực vật học theo phương pháp có hệ thống và khoa học.
Giữa thế kỉ 16, những vườn bách thảo được thành lập tại một số viện đại học của Ý. Vườn bách thảo Padova (1545) thường được xem là vườn bách thảo đầu tiên và vẫn nằm ở vị trí đầu tiên của nó đến ngày nay. Những khu vườn này tiếp tục kết thừa giá trị thực tiễn của "vườn thuốc" thời sơ khai (thường gắn liền với các tu viện, trong đó thực vật được dùng để chữa bệnh). Chúng thúc đẩy sự phát triển của thực vật học để trở thành một bộ môn học thuật. Những bài giảng về các loại cây trong vườn đã ra đời cùng với mục đích y khoa của chúng. Những vườn bách thảo đến vùng Bắc Âu muộn hơn nhiều; vườn đầu tiên ở Anh là Vườn bách thảo Đại học Oxford vào năm 1621. Trong suốt thời kì này, thực vật học vẫn phụ thuộc chủ yếu vào y học.
Bác sĩ người Đức Leonhart Fuchs (1501–1566) là một trong "ba vị cha đẻ thực vật học người Đức", cùng với nhà thần học Otto Brunfels (1489–1534) và bác sĩ Hieronymus Bock (1498–1554) (còn có tên là Hieronymus Tragus). Fuchs và Brunfels đã tách khỏi truyền thống sao chép những công trình trước kia để thực hiện những quan sát nguyên bản của riêng họ. Bock tạo ra hệ thống phân loại thực vật của riêng ông.
Bác sĩ Valerius Cordus (1515–1544) là tác giả công trình thảo dược quan trọng về mặt thực vật và dược học mang tên Historia Plantarum vào năm 1544 và một dược thư có ảnh hưởng lâu dài mang tên Dispensatorium vào năm 1546. Nhà tự nhiên học Conrad von Gesner (1516–1565) và nhà dược học John Gerard (1545–k.1611) đã công bố nhiều loại thực vật, bao gồm công dụng chữa bệnh của chúng. Nhà tự nhiên học Ulisse Aldrovandi (1522–1605) được xem là cha đẻ của lịch sử tự nhiên cũng có nghiên cứu về thực vật. Năm 1665, nhờ sử dụng kính hiển vi đầu tiên, nhà bác học Robert Hooke phát hiện ra các tế bào (thuật ngữ mà ông đặt ra) trong các nút bần, và không lâu sau là trong các mô thực vật sống.
Thực vật học cận đại
Nhờ nâng cao kiến thức về giải phẫu, hình thái và các vòng đời của thực vật, các nhà thực vật học nhận ra rằng có nhiều điểm tương đồng tự nhiên giữa các loài thực vật hơn hệ giới tính nhân tạo của Linnaeus. Adanson (1763), de Jussieu (1789) và Candolle (1819) đều công bố nhiều hệ thống phân loại tự nhiên thay thế, theo đó các nhóm thực vật được phân loại dựa trên nhiều nhóm tính trạng hơn và được nhiều người ủng hộ hơn. Hệ thống Candolle phản ánh những hiểu biết của ông về sự phát triển hình thái phức tạp và hệ thống Bentham & Hooker sau này (giàu ảnh hưởng tới giữa thế giữa thế kỉ 19) chịu ảnh hưởng từ phương pháp của Candolle. Sự kiện Darwin cho ra đời cuốn Nguồn gốc các loài vào năm 1859 và quan niệm của ông về tổ tiên chung đã đòi hỏi những thay đổi với hệ thống của Candolle để phản ánh các mối quan hệ tiến hóa có điểm khác biệt so với nét tương đồng về hình thái.
Thực vật học có một bước tiến lớn nhờ sự xuất hiện của cuốn sách giáo khoa "hiện đại" đầu tiên, quyển Grundzüge der Wissenschaftlichen Botanik của Matthias Schleiden, được xuất bản bằng tiếng Anh với nhan đề Principles of Scientific Botany (Nguồn gốc của khoa học thực vật) vào năm 1849. Schleiden là một người sử dụng kính hiển vi và nhà giải phẫu thực vật đầu tiên, ngoài ra ông còn là đồng tác giả học thuyết tế bào (với Theodor Schwann và Rudolf Virchow) và một trong những người đầu tiên nắm được tầm quan trọng của nhân tế bào mà Robert Brown từng mô tả vào năm 1831. Năm 1855, Adolf Fick đã xây dựng các định luật của riêng ông nhằm tính toán tốc độ khuếch tán phân tử trong các hệ sinh học.
Thực vật học hậu cận đại
thumb|trái|Loài Echeveria glauca trong một nhà kính ở Connecticut. Thực vật học sử dụng tên Latin để nhận dạng, tên loài glauca ở đây nghĩa là màu lam. Dựa trên thuyết di truyền gen-nhiễm sắc thể bắt nguồn từ Gregor Mendel (1822–1884), August Weismann (1834–1914) đã chứng minh rằng di truyền chỉ xảy ra thông qua các giao tử. Không có loại tế bào nào khác có thể truyền đạt các thông tin di truyền. Công trình về giải phẫu thực vật của Katherine Esau (1898–1997) vẫn là nền tảng chính của thực vật học hiện đại. Các quyển Plant Anatomy (Giải phẫu thực vật) và Anatomy of Seed Plants (Giải phẫu thực vật có hạt) của bà là những cuốn sinh học cấu trúc thực vật quan trọng trong hơn nửa thế kỷ.
Những người tiên phong cho môn sinh thái học thực vật ở cuối thế kỷ 19 là các nhà thực vật học như Eugenius Warming (chủ nhân giả thuyết rằng thực vật tạo nên các quần xã) và Christen C. Raunkiær (cố vấn và người kế nhiệm Warming), tác giả hệ thống miêu tả những dạng sống của thực vật vẫn được sử dụng ngày nay. Quan niệm cho rằng thành phần của các quần xã thực vật như rừng lá rộng ôn đới thay đổi bởi quá trình diễn thế sinh thái là do Henry Chandler Cowles, Arthur Tansley và Frederic Clements phát triển. Clements được ghi công với ý kiến cho rằng quần xã đỉnh cực là quần xã phức tạp nhất mà một môi trường có thể nuôi dưỡng, còn Tansley giới thiệu khái nhiệm của những hệ sinh thái tới sinh quyển. Dựa trên công trình mở rộng trước đó của Alphonse de Candolle, Nikolai Vavilov (1887–1943) đã cho ra đời các tài liệu về địa lý sinh học, các trung tâm nguồn gốc và lịch sử tiến hóa của các loài thực vật có giá trị kinh tế.
thumb|upright=0.9|alt=Micropropagation of transgenic plants|Vi nhân giống các loài cây [[Biến đổi gien|biến đổi gen.]] Đặc biệt kể từ giữa thập niên 1960, thế giới đã có những bước tiến bộ trong vốn hiểu biết về bản chấy vật lý, hoá học của các quá trình sinh lý thực vật như thoát hơi nước (vận chuyển nước trong các mô thực vật), tốc độ bay hơi từ bề mặt lá phụ thuộc vào nhiệt độ và sự khuếch tán phân tử hơi nước và khí cacbonic thông qua những lỗ hở khí khổng. Những bước tiến kể trên, cộng với các phương pháp mới nhằm đo kích thước lỗ khí khổng và tốc độ quang hợp đã giúp miêu tả chính xác tốc độ trao đổi khí giữa thực vật và không khí. Những phát kiến mới trong phép phân tích thống kê của Ronald Fisher, Frank Yates và những nhà khoa học khác tại Trạm thí nghiệm Rothamsted đã tạo điều kiện thuận lợi cho thiết kế thí nghiệm hợp lý và phân tích dữ liệu trong nghiên cứu thực vật. Việc Kenneth V. Thimann phát hiện và nhận dạng hormone thực vật auxin vào năm 1948 đã giúp giới khoa học có thể điều chỉnh sự phát triển của thực vật bằng chất hóa học ngoại sinh. Frederick Campion Steward là người tiên phong trong kĩ thuật vi nhân giống và nuôi cấy mô thực vật được điều hoà bởi hormone thực vật. Auxin nhân tạo 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid hay 2,4-D là một trong những thuốc diệt cỏ tổng hợp thương mại đầu tiên.
Ở thế kỷ 20, các kĩ thuật phân tích hóa hữu cơ hiện đại đã điều khiển những bước phát triển trong ngành hóa sinh thực vật, chẳng hạn như quang phổ, sắc ký và điện di. Với việc tăng số lượng các phương pháp tiếp cận sinh học liên quan ở quy mô phân tử của sinh học phân tử, gen học, protein học và chuyển hóa học, mối quan hệ giữa bộ gen của thực vật và hầu hết những khía cạnh của hóa sinh, sinh lý, hình thái và tập tính của thực vật là đối tượng được phân tích thực nghiệm chi tiết. Khái niệm lần đầu do Gottlieb Haberlandt chỉ ra vào năm 1902 rằng tất cả tế bào thực vật là "toàn năng" (nguyên văn "totipotency") và sau cùng có thể được nuôi cấy in-vitro (trong ống nghiệm) nhằm sử dụng kỹ thuật di truyền trong thực nghiệm để loại bỏ một hoặc nhiều gen chịu trách nhiệm cho một đặc tính cụ thể, hoặc để bổ sung gen như GFP chỉ thị khi một gen quan tâm đang được biểu lộ. Những công nghệ này có thể cho sử dụng công nghệ sinh học lên toàn bộ thực vật hoặc những tế bào thực vật nuôi cấy trong các lò phản ứng sinh học để tổng hợp thuốc trừ sâu sinh học, dược chất sinh học hoặc các thuốc khác, cũng như ứng dụng thực tế vào cây trồng biến đổi gen được thiết kế cho các đặc tính như cải thiện năng suất.
Hình thái học hiện đại ghi nhận sự thống nhất giữa các loại hình thái chính của rễ, thân (caulome), lá (phyllome) và trichome. Ngoài ra, hình thái chú trọng vào chức năng cấu trúc. Phương pháp phân loại hiện đại nhằm phản ánh và phát hiện quan hệ phát sinh giữa các loài thực vật. Phát sinh chủng loại phân tử hiện đại phần lớn bỏ qua những đặc điểm hình thái, lấy các chuỗi trình tự DNA làm dữ liệu. Phép phân tích phân tử trình tự DNA từ phần lớn họ thực vật có hoa đã góp phần ra đời Nhóm phát sinh thực vật hạt kín (Angiosperm Phylogeny Group - APG, xuất bản vào năm 1998) nói về việc phát sinh các loài thực vật có hoa, giải đáp nhiều câu hỏi về mối quan hệ giữa các họ và loài của nhánh thực vật này. Khả năng trên lý thuyết của một phương pháp thực tế để xác định các loài thực vật và giống thương mại bằng mã vạch DNA là chủ đề của nghiên cứu hiện đại.
Phạm vi và tầm quan trọng
left|thumb|alt=A herbarium specimen of the lady fern, Athyrium filix-femina|Thực vật học liên quan tới việc ghi chép và miêu tả thực vật, chẳng hạn như mẫu vật cây dương xỉ [[Athyrium filix-femina này.]] Nghiên cứu thực vật rất quan trọng bởi chúng là nền tảng cho sự sống của hầu hết sinh vật trên Trái Đất bằng cách sản sinh ra một lượng lớn khí oxy và cung cấp thức ăn cho con người và các sinh vật khác, thông qua quá trình quang hợp và tổng hợp hữu cơ khác của thực vật. Thực vật, tảo và vi khuẩn lam là những nhóm sinh vật chính tiến hành quang hợp, quá trình sử dụng năng lượng của ánh mặt trời để biến nước và carbon dioxide thành đường – có thể dùng làm nguồn năng lượng hóa học và các phân tử hữu cơ được sử dụng trong thành phần cấu trúc của tế bào. Hiệu ứng phụ của quang hợp là thực vật phát tán oxy vào khí quyển, một loại khí mà hầu hết mọi sinh vật sống cần để thực hiện quá trình hô hấp. Ngoài ra, chúng có tác động tới các chu trình carbon và nước khắp địa cầu, làm liên kết rễ cây và ổn định đất, chống xói mòn. Thực vật có vai trò tối quan trọng với tương lai của xã hội loài người vì chúng cung cấp thức ăn, khí oxy, thuốc và các sản phẩm cho con người, cũng như tạo ra và giữ gìn đất.
Trong lịch sử, mọi sinh vật sống từng được phân làm động vật hoặc thực vật, và ngành thực vật học chuyên nghiên cứu về tất cả các sinh vật sống không phải động vật. Các nhà thực vật học nghiên cứu cả chức năng lẫn những quá trình bên trong bào quan, tế bào, mô, cá thể thực vật, quần thể thực vật và quần xã thực vật. Ở mỗi mức độ trong số này, một nhà thực vật có thể quan tâm đến phân loại, phát sinh chủng loài và tiến hóa, cấu trúc (giải phẫu và hình thái), hoặc chức năng (sinh lý học) của đời sống thực vật.
Định nghĩa chính xác nhất của "thực vật" chỉ gồm có "thực vật trên cạn" hay thực vật có phôi, tức tính cả thực vật có hạt (gồm cả ngành hạt trần và thực vật có hoa) và thực vật không hoa gồm các ngành dương xỉ, thạch tùng, rêu tản, rêu sừng và rêu. Toàn bộ giới Thực vật, trong đó có thực vật có phôi hiện nay có tổ tiên là tảo lục đa bào nguyên thủy. Vòng đời của chúng là sự xen kẽ thế hệ giữa các thể lưỡng bội và đơn bội. Thể lưỡng bội hữu tính của thực vật có phôi (còn gọi là thể giao tử) nuôi dưỡng bào tử phôi đơn bội đang phát triển trong các mô của nó trong ít nhất một phần vòng đời, thậm chí ở cả thực vật có hạt (giao tử được nuôi bởi bào tử cha mẹ của nó). Các nhà thực vật học còn nghiên cứu những nhóm sinh vật khác gồm có vi khuẩn (hiện nằm trong ngành vi khuẩn học), nấm (nấm học) – bao gồm nấm tạo hình địa y, tảo không chứa diệp lục (tảo học) và virus (virus học). Tuy nhiên, các nhà khoa học thực vật vẫn dành sự chú ý cho những nhóm này; nấm (tính cả địa y) và sinh vật đơn bào quang hợp thường được nhắc đến trong các khóa học nhập môn thực vật học.
Những chuyên gia cổ thực vật học đã nghiên cứu thực vật cổ trong mẫu hóa thạch để mang lại thông tin về lịch sử tiến hóa của thực vật. Vi khuẩn lam (sinh vật quang hợp thải ra oxy đầu tiên trên Trái Đất) được xem là đã sinh ra tổ tiên của thực vật bằng cách tham gia quan hệ nội cộng sinh với một sinh vật nhân thực sơ khai, sau cùng trở thành lục lạp trong tế bào thực vật. Thực vật quang hợp mới (bên cạnh họ hàng tảo của chúng) làm tăng tốc quá trình phát tán oxy trong khí quyển mà vi khuẩn lam từng bắt đầu, thay đổi bầu khí quyển cổ đại chưa có oxy, oxy hóa khử rồi tạo nên bầu khí quyển dồi dào oxy tự do trong hơn 2 tỷ năm.
Những câu hỏi quan trọng của thực vật học ở thế kỉ 21 là vai trò sản xuất chính của thực vật trong chu trình chuyển hóa các thành phần cơ bản của sự sống địa cầu: năng lượng, carbon, oxy, nitơ và nước, bên cạnh đó là cách chúng ta quản lý thực vật có thể giúp giải quyết những vấn đề môi trường của toàn cầu như quản lý tài nguyên, bảo tồn, an ninh lương thực nhân loại, các loài sinh vật xâm lấn, cô lập carbon, biến đổi khí hậu và bền vững.
Dinh dưỡng cho con người
right|thumb|alt=grains of brown rice, a staple food|Thực phẩm mà chúng ta ăn bắt nguồn trực tiếp hoặc gián tiếp từ thực vật như gạo. Hầu như mọi loại thực phẩm thiết yếu đều bắt nguồn từ sản lượng sơ cấp của thực vật, hoặc gián tiếp nhờ động vật ăn chúng. Thực vật và các sinh vật quang hợp khác là cơ sở của hầu hết các chuỗi thức ăn vì chúng sử dụng nguồn năng lượng từ mặt trời và dinh dưỡng từ đất và không khí, biến chúng thành dạng mà động vật có thể tiêu thụ. Đây là thứ mà các nhà sinh thái học gọi là bậc dinh dưỡng đầu tiên. Các dạng thực phẩm thiết yếu chính thời hiện đại, chẳng hạn như hạt tef, ngô, gạo, lúa mì và những loại ngũ cốc khác, cũng như gai dầu, lanh và sợi bông được trồng để lấy sợi là kết quả chọn lọc nhân tạo qua hàng nghìn năm từ những cây trồng tổ tiên hoang dã kèm theo những đặc tính con người mong muốn nhất.
Những nhà thực vật là người nghiên cứu cách mà thực vật cho ra thực phẩm và cách tăng sản lượng, ví dụ thông qua nhân giống cây trồng, họ giữ vai trò quan trọng trong khả năng cung cấp thức ăn cho thế giới và đảm bảo an ninh lương thực cho thế hệ tương lai. Các nhà thực vật còn nghiên cứu cỏ dại (một vấn đề nổi cộm trong nông nghiệp), bệnh học thực vật trong nông nghiệp và hệ sinh thái tự nhiên. Thực vật dân tộc học là ngành nghiên cứu mối quan hệ giữa thực vật và con người. Khi được dùng để nghiên cứu về quan hệ lịch sử của người–thực vật, thực vật dân tộc học có thể xem là khảo cổ thực vật học. Một trong những mối quan hệ của người-thực vật ra đời sớm nhất phát sinh ở cộng đồng thổ dân Canada nhằm xác định thực vật ăn được và không ăn được. Các nhà thực vật dân tộc học cũng ghi chép lại mối quan hệ này của thổ dân với thực vật.
Hóa sinh thực vật
Hóa sinh thực vật là ngành nghiên cứu các quá trình hóa học do thực vật sử dụng. Một vài trong số những quá trình này được dùng trong chuyển hóa sơ cấp như chu trình Calvin ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM. Những quá trình khác tạo ra những chất liệu chuyên dụng như cellulose và lignin dùng để cấu trúc cơ thể chúng và các sản phẩm thứ cấp như nhựa cây và chất thơm.
<div style="position: relative; margin-left: 5px; margin-right: 10px; width: 100px; height: 491px; float: left; box-shadow: 1px 1px 3px rgba(0,0,0,0.2);"> [[Sắc ký giấy của một vài dịch chiết từ lá rau chân vịt cho thấy nhiều sắc tố hiện diện trong lục lạp của chúng.|50px]] Thực vật tạo nên nhiều sắc tố quang hợp, một vài sắc tố có thể thấy thông qua phương pháp sắc ký giấy
Ở pha sáng, năng lượng ánh sáng mà các sắc tố hấp thụ, đặc biệt là diệp lục a được truyền đi ở dạng các electron (và sau đó là gradient proton), qua hàng loạt các chất nhận điện tử đến cuối cùng dùng để tạo nên các phân tử ATP và NADPH – chúng tạm thời lưu trữ và vận chuyển năng lượng. Năng lượng của chúng được sử dụng trong pha tối của quang hợp, chủ yếu là trong chu trình Calvin bởi enzyme RuBisCo nhằm tạo ra các phân tử đường 3-carbon glyceraldehyde 3-phosphat (G3P). Glyceraldehyde 3-phosphat là sản phẩm đầu tiên của quang hợp và nguyên liệu thô để tổng hợp glucose và hầu hết những phân tử hữu cơ có nguồn gốc sinh học khác. Một vài glucose chuyển hóa thành tinh bột và được lưu trữ trong lục lạp. Tinh bột là nguồn dự trữ năng lượng đặc trưng của hầu hết thực vật trên cạn và tảo, trong khi inulin (một polyme của fructose) được dùng với mục đích tương tự trong họ Cúc (Asteraceae). Một số glucose bị chuyển thành saccharose (đường ăn thông thường) và vận chuyển đi các phần còn lại của cây.
Không giống động vật (thiếu lục lạp), thực vật và các họ hàng sinh vật nhân thực của chúng đã giao nhiều vai trò sinh học cho lục lạp, bao gồm tổng hợp tất cả acid béo, và đa số amino acid. Những acid béo mà lục lạp tạo ra được sử dụng cho nhiều mục đích, chẳng hạn như cung cấp nguyên liệu để xây dựng màng tế bào và tạo ra polyme cutin được tìm thấy trong lớp cutin thực vật giúp bảo vệ thực vật trên cạn khỏi mất nước.
Thực vật tổng hợp nên một số polymer độc đáo như các phân tử cellulose, pectin và xyloglucan mà từ đấy cấu thành nên vách tế bào thực vật.
Thực vật có mạch trên cạn tạo ra lignin, một loại polyme dùng để tăng cường vách tế bào thứ cấp của các quản bào và mạch gỗ, giữ chúng không bị đổ dưới áp lực của nước khi cây hút nước qua chúng. Lignin còn được sử dụng trong các loại tế bào khác như mô cứng, sợi gỗ, hỗ trợ cấu trúc cho cây và là thành phần chính của gỗ. Sporopollenin là một polyme kháng hóa mà giới khoa học tìm thấy trong vách tế bào ngoài của bào tử và phấn hoa, chịu trách nhiệm cho sự sinh tồn của bào tử thực vật trên cạn sơ khai và phấn hoa của thực vật có hạt trong mẫu hóa thạch. Nó được nhiều nhà nghiên cứu xem là dấu mốc khởi đầu của tiến hóa thực vật trên cạn trong kỷ Ordovic. Nồng độ carbon dioxide trong khí quyển ngày nay thấp hơn nhiều so với khi thực vật mọc lấn lên đất liền trong các kỷ Ordovic và Silur. Kể từ đấy, nhiều cây một lá mầm như ngô, dứa và một số cây hai lá mầm như họ Cúc đã tiến hóa thêm các con đường quang hợp độc lập như thực vật CAM và thực vật, nhằm tránh thất thoát sản phẩm quang hợp bởi hô hấp sáng trong con đường cố định carbon phổ biến hơn.
Thuốc và nguyên vật liệu
Hóa thực vật là một phân ngành của hóa sinh thực vật chủ yếu liên quan đến các chất hóa học mà thực vật tạo ra trong quá trình trao đổi chất thứ cấp. Một số thành phần dạng này là chất độc như alkaloid coniin từ cây độc cần. Những chất khác chẳng hạn như tinh dầu bạc hà và tinh dầu chanh đều có ích với mùi thơm của chúng để chế thành hương liệu và gia vị (ví dụ capsaicin), và làm dược phẩm trong y học như trong nha phiến từ cây anh túc. Nhiều dược phẩm và thuốc tiêu khiển, như tetrahydrocannabinol (thành phần trong cần sa), caffein, morphin và nicotin đều bắt nguồn trực tiếp từ thực vật. Một số loại khác là dẫn xuất đơn giản từ các sản phẩm thực vật tự nhiên. Ví dụ, chất giảm đau aspirin là hợp chất ester acetyl của acid salicylic, lúc đầu tách ra từ vỏ cây liễu, và một lượng lớn thuốc giảm đau có thuốc phiện như heroin có được nhờ biến đổi hóa học của morphin lấy từ anh túc. Những chất kích thích phổ biến bắt nguồn từ thực vật, chẳng hạn như caffein từ cà phê, trà và sôcôla, và nicotin từ thuốc lá. Hầu hết đồ uống có cồn bắt nguồn từ quá trình lên men của các sản phẩm thực vật giàu carbohydrat như đại mạch (bia), gạo (rượu sake) và nho (rượu vang). Những người Mỹ bản địa đã sử dụng nhiều thực vật như một phương pháp chữa trị bệnh tật trong hàng nghìn năm. Những kiến thức về thực vật của người Mỹ bản địa đã được các nhà thực vật dân tộc học ghi chép lại và chúng được chuyển qua các công ty dược phẩm dùng để khám phá thuốc.
Thực vật có thể tổng hợp nên những sắc tố và thuốc nhuộm hữu ích như anthocyanin có tác dụng tạo màu đỏ của rượu vang đỏ, chất tạo màu vàng và chất nhuộm tùng lam cùng được dùng để chế màu xanh lá Lincoln, indoxyl – nguồn thuốc nhuộm chàm mà theo truyền thống để nhuộm vải denim, những sắc tố gamboge và cây thiên thảo cho màu vẽ của nghệ sĩ. Đường, tinh bột, sợi bông, vải lanh, gai dầu công nghiệp, một vài loại dây thừng, gỗ và ván dăm, giấy cói và giấy thường, dầu thực vật, sáp và cao su tự nhiên là những ví dụ về những chất liệu thương mại quan trọng được làm từ mô thực vật hoặc các sản phẩm thứ cấp của chúng. Than củi (một dạng carbon nguyên chất làm từ gỗ chưng khô) có một lịch sử lâu đời như một nhiên liệu nấu chảy kim loại, là chất liệu lọc và hấp phụ, chất liệu vẽ của nghệ sĩ và một trong ba thành phần của thuốc súng. Cellulose (hợp chất polymer hữu cơ dồi dào nhất thế giới) có thể được chuyển đổi thành năng lượng, nhiên liệu, vật liệu và nguyên liệu hóa học. Những sản phẩm chế từ cellulose gồm có tơ nhân tạo và giấy bóng kính, giấy dán tường, xăng butanol và đạn súng. Mía, cải dầu và đậu tương là một số loại thực vật có hàm lượng đường hoặc dầu dễ lên men, dùng làm các nguồn nhiên liệu sinh học, nguồn thay thế quan trọng cho nhiên liệu hóa thạch như diesel sinh học. Người Mỹ bản địa đã sử dụng cây cỏ ngọt để xua đuổi côn trùng như muỗi. Hội hóa học Mỹ về sau đã phát hiện những đặc tính xua đuổi bọ của cỏ ngọt trong các phân tử phytol và coumarin.
Sinh thái học thực vật
Thực vật phụ thuộc vào các yếu tố khí hậu và thổ nhưỡng (đất) nhất định ở môi trường của chúng, song cũng có thể điều chỉnh những yếu tố này. Ví dụ, chúng có thể thay đổi suất phản chiếu của môi trường, làm tăng khả năng chặn dòng chảy mặt, làm ổn định đất khoáng, phát triển hàm lượng hữu cơ của đất và tác động tới nhiệt độ môi trường xung quanh. Thực vật cạnh tranh với các sinh vật khác để giành lấy tài nguyên trong hệ sinh thái của chúng. Chúng tương tác với đồng loại theo nhiều quy mô không gian trong các nhóm cá thể, quần thể và quần xã, cùng tạo nên thảm thực vật chung. Những vùng mang thảm thực vật đặc trưng và các cây chiếm ưu thế cũng như những thành phần vô sinh và hữu sinh, khí hậu và địa lý tạo nên các khu sinh học như đài nguyên hoặc rừng mưa nhiệt đới.
Động vật ăn cỏ thì ăn thực vật, song thực vật có thể tự phòng vệ, một số loài là ký sinh hay thậm chí ăn thịt. Những sinh vật khác tạo nên mối quan hệ cộng sinh có lợi với thực vật. Ví dụ, nấm rễ và rhizobia cung cấp chất dinh dưỡng cho thực vật để đổi lấy thức ăn, kiến bị cây kiến (Myrmecophyte) thu hút để giúp bảo vệ cây, ong mật, dơi và các động vật khác thụ phấn cho hoa con người và những động vật khác là vật trung gian phát tán các bào tử và hạt.
Thực vật, biến đổi khí hậu và môi trường
Những phản ứng của thực vật với những biến đổi khí hậu và môi trường khác có thể giúp ta hiểu về cách những biến đổi này tác động lên chức năng và năng suất của hệ sinh thái. Ví dụ, hiện tượng học thực vật có thể là một biến đo nhiệt độ hữu ích trong lịch sử khí tượng, tác động sinh học của biến đổi khí hậu và ấm lên toàn cầu. Phấn hoa học, phép phân tích mỏ phấn hoa hóa thạch trong các trầm tích từ hàng nghìn hoặc hàng triệu năm trước cho phép tái tạo khí hậu của quá khứ. Những ước tính về nồng độ trong khí quyển kể từ Đại Cổ sinh có được từ mật độ khí khổng, hình dạng lá và kích thước của thực vật trên cạn cổ. Suy giảm ozon có thể làm thực vật tiếp xúc với tia bức xạ cực tím-B (UV-B), làm cho tốc độ phát triển thấp hơn. Ngoài ra, thông tin từ các nghiên cứu về quần xã sinh học, hệ thống hóa và phân loại thực vật là rất cần thiết để nắm rõ thay đổi của thảm thực vật, hủy hoại môi trường sống và những loài bị tuyệt chủng.
Di truyền học
Sự di truyền ở thực vật tuân theo những nguyên tắc cơ bản của di truyền giống như ở các sinh vật đa bào khác. Gregor Mendel khám phá ra các luật di truyền bằng việc nghiên cứu đặc điểm di truyền của kiểu hình cây Pisum sativum (đậu Hà Lan). Những gì Mendel rút ra từ nghiên cứu thực vật đã mang lại những lợi ích ảnh hưởng sâu rộng bên ngoài thực vật học. Tương tự, "gen nhảy" được Barbara McClintock phát hiện trong lúc bà nghiên cứu ngô. Tuy nhiên, có một vài nét khác biệt về mặt di truyền để phân biệt giữa thực vật và những sinh vật khác.
Ranh giới loài ở thực vật có thể kém hơn ở động vật, và phép lai khác loài thường dễ xảy ra. Một ví dụ điển hình là bạc hà Âu, Mentha × piperita, một phép lai bất thụ giữa bạc hà nước và bạc hà Mentha spicata. Nhiều giống lúa mì trồng trọt là kết quả của nhiều phép lai giữa và trong loài, giữa loài hoang dã và các giống lai của chúng. Thực vật có hoa lưỡng tính thường có cơ chế tự tương khắc hoạt động giữa phấn hoa và đầu nhụy để cho hạt phấn không rơi vào đầu nhụy hoặc không thể nảy mầm và tạo giao tử đực. Đây là một trong nhiều cách mà thực vật sử dụng để thúc đẩy giao phấn. Ở nhiều thực vật trên cạn, giao tử đực và cái được tạo ra bởi những cá thể riêng biệt. Những loài này được xem là phân tính khi nhắc tới thể bào tử của thực vật có mạch, và lưỡng tính khi nhắc đến thể giao tử rêu.
Không giống động vật bậc cao (hiếm trinh sản), sinh sản vô tính có thể xảy ra ở thực vật theo nhiều cơ chế khác nhau. Sự hình thành thân củ ở khoai tây là một ví dụ. Đặc biệt ở những môi trường sống Bắc Cực hoặc núi cao (hiếm cơ hội để động vật thụ tinh cho hoa), cây non hoặc thân hành có thể phát triển thay cho hoa, thay thế sinh sản hữu tính bằng sinh sản vô tính và làm phát sinh những quần thể vô tính giống với bố mẹ về mặt di truyền. Đây là một trong nhiều loại sinh sản vô phối xảy ra ở thực vật. Sinh sản vô phối cũng có thể xảy ra trong hạt, tạo ra một hạt chứa phôi giống bố mẹ về mặt di truyền.
Di truyền phân tử
thumb|Cây cải xoong [[Arabidopsis thaliana (thực vật đầu tiên được giải trình tự bộ gen) vẫn là sinh vật mô hình quan trọng nhất.]] Một lượng kiến thức mới đáng kể về chức năng của thực vật đến từ những nghiên cứu về di truyền phân tử của thực vật mô hình như cây cải xoong Arabidopsis thaliana, một loài cỏ dại nằm trong họ Cải (Brassicaceae). Bộ gen hoặc thông tin di truyền chứa trong các gen của loài này được mã hóa bởi khoảng 135 triệu cặp base DNA, tạo nên một trong những bộ gen nhỏ nhất của nhóm thực vật có hoa. Arabidopsis là thực vật đầu tiên được giải trình bộ gen vào năm 2000. Trình tự của một vài bộ gen tương đối nhỏ khác là của lúa (Oryza sativa) và Brachypodium distachyon đã biến chúng thành những loài mô hình quan trọng để nghiên cứu di truyền, sinh học tế bào và phân tử của ngũ cốc, họ Lúa và thực vật một lá mầm nói chung.
Thực vật mô hình như Arabidopsis thaliana được dùng để nghiên cứu sinh học phân tử của tế bào thực vật và lục lạp. Lý tưởng hơn cả, những sinh vật này mang bộ gen nhỏ mà giới khoa học biết rõ hoặc giải trình tự hoàn toàn, phát triển nhanh và thời gian thế hệ ngắn. Ngô đã được dùng để nghiên cứu các cơ chế của quang hợp và vận chuyển đường qua mạch rây ở thực vật. Sinh vật đơn bào tảo lục Chlamydomonas reinhardtii (dù bản thân nó không phải thực vật có phôi) chứa diệp lục b trong lục lạp, sắc tố này liên quan đến diệp lục a ở thực vật trên cạn, trở thành một đề tài nghiên cứu hữu ích. Loài tảo đỏ Cyanidioschyzon merolae còn được dùng để nghiên cứu một vài chức năng cơ bản của lục lạp. Rau chân vịt, đậu Hà Lan, đậu tương và rêu Physcomitrella patens thường được dùng để nghiên cứu sinh học tế bào thực vật.
Agrobacterium tumefaciens (một vi khuẩn sống ở nốt sần rễ cây họ Đậu (Fabaceae) trong đất) có thể gắn vào tế bào thực vật và lây nhiễm cho chúng bằng plasmid Ti mô sẹo (callus) nhờ chuyển gen ngang, gây dạng nhiễm thể sần (còn gọi là bệnh nốt sần). Schell và Van Montagu (1977) đưa ra giả thuyết rằng plasmid Ti có thể là một vector tự nhiên để đưa tới gen nif, thứ chịu trách nhiệm cho khả năng cố định đạm ở nốt sần rễ của cây họ Đậu và những loài thực vật khác. Ngày nay, biến đổi gen ở Ti plasmid là một trong những kĩ thuật chính để đưa gen chuyển vào thực vật và tạo ra cây trồng biến đổi gen.
Di truyền học biểu sinh
Di truyền học biểu sinh là chuyên ngành nghiên cứu những thay đổi về mặt di truyền trong biểu hiện gen mà không thể giải thích bằng những thay đổi trong trình tự DNA cơ bản nhưng làm các gen của sinh vật hoạt động (hoặc "tự biểu hiện") khác nhau. Một ví dụ về sự thay đổi biểu sinh là đánh dấu gen bằng methyl hóa DNA, xác định xem liệu chúng sẽ được biểu hiện hay không. Biểu hiển gen còn có thể được kiểm soát bằng những protein ức chế gắn vào trình tự tắt của DNA và ngăn vùng ấy biểu hiện gen. Những chỉ thị của biểu sinh có thể bị xóa đi hoặc thêm vào DNA trong các giai đoạn của vòng đời phát triển thực vật, và chịu trách nhiệm cho những khác biệt giữa bao phấn, cánh hoa và lá thông thường, mặc cho thực tế rằng chúng đều mang mã di truyền cơ bản. Những thay đổi biểu sinh có thể là tạm thời hoặc có thể duy trì qua những lần phân bào liên tiếp trong phần đời còn lại của tế bào. Một vài thay đổi biểu sinh có thể xem là hệ số di truyền.
Những thay đổi biểu sinh trong sinh vật nhân thực có vai trò điều chỉnh quá trình biệt hóa tế bào. Trong quá trình phát sinh hình thái, các tế bào gốc toàn năng trở thành nhiều tế bào bất tử phôi, từ đó trở thành các tế bào đã biệt hóa hoàn toàn. Một noãn được thụ tinh duy nhất là hợp tử cho ra đời nhiều loại tế bào thực vật khác nhau, gồm có mô mềm, mạch ống của mạch gỗ, ống rây của mạch rây, tế bào bảo vệ của biểu bì... rồi tiếp tục nguyên phân. Quá trình bắt nguồn từ hoạt hóa biểu sinh của một số gen và ức chế các gen khác.
Không như động vật, nhiều tế bào thực vật, đặc biệt là tế bào của mô mềm không biệt hóa đến cuối mà vẫn toàn năng với khả năng phát sinh một cây cá thể mới. Những trường hợp ngoại lệ gồm có tế bào hóa gỗ cao, mô cứng và xylem chết lúc trưởng thành, và tế bào kèm mạch rây thiếu nhân. Trong khi thực vật sử dụng nhiều cơ chế biểu sinh tương tự động vật (chẳng hạn như tái mô hình hóa chất nhiễm sắc), một giả thuyết khác là những thực vật ấy thiết lập kiểu biểu hiệu gen nhờ sử dụng thông tin vị trí từ môi trường và các tế bào xung quanh để xác định số phận phát triển của chúng.
Những thay đổi biểu sinh có thể dẫn tới cận đột biến (không tuân theo quy luật di truyền Mendel). Những dấu hiệu biểu sinh này được truyền từ thế hệ này sang thế hệ kế tiếp, một alen lại gây ra sự thay đổi lên alen khác.
Tiến hóa thực vật
thumb|left|Lát cắt ngang mẫu hóa thạch thân của một cây thực vật có mạch [[Rhynia gwynne-vaughani từ kỷ Devon.]] Lục lạp của thực vật có một số điểm tương đồng về hóa sinh, cấu trúc và di truyền so với vi khuẩn lam (có tên thông dụng nhưng không chuẩn là "tảo lam") và được cho là bắt nguồn từ mối quan hệ nội cộng sinh giữa một tế bào nhân thực cổ đại và một một dòng vi khuẩn lam.
Tảo là một nhóm sinh vật đa ngành và được xếp vào giới Khởi sinh trong hệ thống Whitaker - Margulis, một số loài có quan hệ mật thiết với thực vật hơn những loài khác. Có nhiều đặc điểm khác biệt giữa chúng như thành phần vách tế bào, hóa sinh, sắc tố, cấu trúc lục lạp và dự trữ chất dinh dưỡng. Ngành Luân tảo (có quan hệ chị em với ngành tảo lục Chlorophyta) được xem là ngành có tổ tiên của thực vật thật sự. Lớp Charophyceae của ngành Luân tảo và phân giới thực vật có phôi của thực vật trên cạn cùng hình thành nên nhóm đơn ngành hay nhóm thực vật Streptophytina.
Sinh lý học thực vật
thumb|right|upright=1.25|alt=A Venn diagram of the relationships between five key areas of plant physiology|Năm lĩnh vực nghiên cứu chủ chốt trong sinh lý học thực vật Sinh lý học thực vật bao hàm toàn bộ hoạt động nội hóa học và vật lý của thực vật gắn liền với sự sống. Những hóa chất tổng hợp được nguyên liệu không khí, đất và nước hình thành nên trao đổi chất ở thực vật. Năng lượng của ánh mặt trời được thu nhận bởi quá trình quang hợp oxy và được giải phóng bởi hô hấp tế bào là nền tảng của hầu hết mọi sự sống. Sinh vật quang tự dưỡng, gồm có mọi thực vật có sắc tố xanh, tảo và vi khuẩn lam thu nhận năng lượng trực tiếp từ ánh mặt trời bằng quang hợp. Sinh vật dị dưỡng gồm có mọi động vật, mọi loài nấm, mọi thực vật ký sinh hoàn toàn và vi khuẩn không quang hợp thu nhận các phân tử hữu cơ do sinh vật quang tự dưỡng tạo ra rồi hô hấp hoặc sử dụng chúng trong việc xây dựng các tế bào và mô. Hô hấp là quá trình oxy hóa các hợp chất carbon bằng cách phân giải chúng thành những phân tử đơn giản hơn để giải phóng năng lượng mà chúng tích lũy, cơ bản là ngược lại với quang hợp.
Các phân tử di chuyển trong thực vật theo quá trình vận chuyển chủ động và bị động ở nhiều quy mô không gian khác nhau. Các ion, electron và phân tử được vận chuyển dưới tế bào như nước và enzym diễn ra trên toàn bộ màng tế bào. Chất khoáng và nước được vận chuyển từ rễ lên các bộ phận khác của thực vật trong dòng thoát hơi nước. Khuếch tán, thẩm thấu, vận chuyển chủ động và dòng chảy khối lượng là toàn bộ những cách để vận chuyển. Ví dụ về dinh dưỡng khoáng thực vật cần là nitơ, phosphor, kali, calci, magnesi và lưu huỳnh. Ở thực vật có mạch, những yếu tố này được rễ hấp thu từ đất dưới dạng các ion hòa tan và vận chuyển khắp cơ thể thực vật trong mạch gỗ và mạch rây. Hầu hết những yếu tố ấy cần thiết cho dinh dưỡng thực vật xuất phát từ phân hủy hóa học của khoáng chất trong đất.
Hormone thực vật
thumb|upright=1.25| 1. Một [[lá bao mầm của yến mạch với mặt trời chiếu trên cao. Auxin (màu hồng) được phân bố đều trên đỉnh đầu của lá. 2. Khi mặt trời chiếu một góc và chỉ chiếu tới một phía của chồi, auxin chuyển sang phía đối diện và kích thích kéo dài chuỗi polypeptide tại đó. 3. và 4. Sự phát triển ở góc trên làm cho chồi hướng về phía mặt trời.]]
Thực vật không thụ động, song phản ứng chậm với các tín hiệu bên ngoài như ánh sáng, tiếp xúc và thương tổn bằng cách di chuyển hoặc phát triển hướng về phía hoặc tránh tác nhân kích thích tùy theo trường hợp. Bằng chứng hiển nhiên về tính nhạy cảm khi tiếp xúc là sự đổ gục gần như tức thời của lá chét cây trinh nữ, bẫy côn trùng của cây bẫy kẹp, chi Nhĩ cán và các hạt phấn của hoa lan.
Giả thuyết cho rằng sự phát triển và sinh trưởng của thực vât được điều phối bởi hormone thực vật hoặc các chất điều hòa sinh trưởng thực vật lần đầu nổi lên vào cuối thế kỷ 19. Darwin đã thí nghiệm về chuyển động của chồi và rễ cây hướng về ánh sáng và trọng lực, ông kết luận: "Hầu như không hề phóng đại khi cho rằng đầu của rễ mầm hoạt động như bộ não của một trong những loài động vật bậc thấp điều khiển nhiều chuyển động". Cùng lúc ấy, vai trò của auxin (từ tiếng Hy Lạp auxein, tức là mọc lên) trong việc kiểm soát sinh trưởng của thực vật lần đầu do nhà khoa học người Hà Lan Frits Went chỉ ra một cách khái quát. Auxin đầu tiên được biết tới là acid indole-3-acetic (IAA), có tác dụng kích thích tăng trưởng tế bào, được cô lập từ thực vật khoảng 50 năm về sau. Hợp chất này có vai trò là trung gian cho những phản ứng của rễ và chồi, định hướng các cơ quan này hướng về phía ánh sáng hoặc trọng lực. Giới khoa học phát hiện vào năm 1939 rằng mô sẹo của thực vật có thể phát triển trong môi trường nuôi cấy chứa IAA, kế đến là quan sát vào năm 1947 cho thấy nó có thể bị kích thích tạo nên rễ và chồi bằng cách kiểm soát tương quan giữa các nồng độ hormone tăng trưởng, đó là những bước tiến quan trọng trong sự phát triển của công nghệ sinh học và biến đổi gen ở thực vật.