Botani

Botani ialah kajian saintifik untuk hidupan tumbuhan. Sebagai satu cabang biologi, botani kadang kala dirujuk sebagai sains tumbuhan atau biologi tumbuhan. Botani merangkumi berbagai-bagai disiplin saintifik yang mengkaji struktur, pertumbuhan, pembiakan, metabolisme, perkembangan, penyakit, ekologi, dan evolusi tumbuhan.

Memberi makan kepada dunia

Hampir kesemua makanan kita datang secara langsung daripada ruji-ruji serta buah-buahan dan sayur-sayuran yang lain, atau secara tidak langsung melalui ternakan yang bergantung kepada tumbuhan-tumbuhan untuk makanan. Dengan kata yang lain, tumbuh-tumbuhan terletak pada asas hampir semua rantai makanan yang digelarkan oleh ahli ekologi sebagai paras trofik pertama. Memahami bagaimana tumbuhan-tumbuhan menghasilkan makanan kita adalah amat penting untuk memberi makan kepada dunia serta untuk memberikan keselamatan makanan untuk generasi-generasi yang akan datang, umpamanya melalui pembiakbakaan tumbuhan.
Bukan semua tumbuhan adalah berfaedah kepada manusia. Sebilangan rumpai menimbulkan masalah yang besar dalam pertanian, dan botani membekalkan sebahagian pengetahuan sains asas untuk memahami bagaimana untuk mengurangkan kesannya. Bagaimanapun, rumpai yang lain merupakan tumbuhan perintis yang memulihkan alam sekitar yang disalahgunakan. Oleh itu, istilah "rumpai" merupakan suatu konsep yang relatif, dan takrif yang lebih umum untuk "rumpai" ialah sesuatu tumbuhan yang tidak begitu berjaya. Etnobotani ialah kajian tersebut serta hubungan-hubungan yang lain antara tumbuh-tumbuhan dengan manusia.

Memahami proses hidup asas

Tumbuh-tumbuhan merupakan organisma yang sesuai untuk mengkaji proses hidup yang asas, seperti pembahagian sel dan sintesis protein, tanpa menimbulkan dilema etika yang dihadapi dalam kajian haiwan atau manusia.
Hukum-hukum genetik pewarisan telah ditemui dengan cara ini oleh Gregor Mendel ketika beliau sedang mengkaji cara bagaimana bentuk kacang pea diwariskan. Apa yang Mendel belajar daripada kajian tumbuhannya telah memberikan manfaat yang besar kepada bidang-bidang di luar bidang botani. Selain itu, Barbara McClintock telah menemui 'gen melompat' melalui kajian jagung. Ini merupakan salah beberapa contoh untuk menunjukkan bagaimana penyelidikan botani mempunyai hubungan yang berterusan terhadap pemahaman proses-proses biologi asas.

Menggunakan tumbuhan untuk ubat dan bahan

Banyak daripada drug perubatan dan drug rekreasi, seperti kanabis, kafeina, dan nikotina datang secara langsung daripada alam tumbuhan. Aspirin yang asalnya datang daripada kulit pokok willow hanya merupakan salah satu daripada contoh-contohnya. Mungkin terdapat banyak lagi ubat baru yang boleh dibekalkan oleh tumbuhan yang masih belum ditemui. Peransang yang popular seperti kopi, coklat, tembakau, dan teh juga datang daripada tumbuh-tumbuhan. Kebanyakan minuman beralkohol datang daripada penapaian tumbuhan seperti malt barli dan anggur.
Tumbuh-tumbuhan juga membekalkan kita dengan banyak bahan-bahan semula jadi, seperti kapas, kayu, kertas, kain linen, minyak sayuran, getah, dan sebilangan jenis tali. Pengeluaran sutera tidak akan mungkin jika tiadanya pokok mulberi. Pokok tebu dan tumbuhan-tumbuhan yang lain baru-baru ini telah dipergunakan sebagai sumber biobahan api yang merupakan pilihan alternatif yang penting untuk bahan api fosil.

Botani awal (sebelum 1945)

Antara karya-karya terawal, terdapat dua karangan panjang yang ditulis di sekitar 300 SM oleh Theophrastus: Tentang Sejarah Tumbuhan (Historia Plantarum) serta Tentang Sebab-sebab Tumbuhan. Bersama-sama, kedua-dua buku itu merupakan sumbangan sains botani yang terpenting sejak purbakala sehingga Zaman Pertengahan.
Dioscorides, seorang penulis perubatan Rom memberikan bukti-bukti yang penting mengenai pengetahuan Yunani dan Rom tentang tumbuhan perubatan. Dengan menggunakan mikroskop awal, Robert Hooke menemui sel dalam gabus pada tahun 1665, dan tidak lama kemudian, dalam tisu tumbuhan hidup. Leonhart Fuchs dari Jerman, Conrad von Gesner dari Switzerland, serta Nicholas Culpeper dan John Gerard dari United Kingdom menerbitkan karya-karya mengenai tumbuhan herba yang memberikan maklumat tentang kegunaan perubatan tumbuhan.

Botani moden (sejak 1945)

Banyak pengetahuan baru pada hari ini dijanakan daripada kajian tumbuhan model seperti Arabidopsis thaliana. Rumpai mustard ini merupakan salah satu daripada tumbuhan pertama untuk penjujukan genomnya. Penjujukan genom padi bersama-sama dengan sebuah komuniti penyelidikan antarabangsa yang besar telah menyebabkan padi sebagai model de facto untuk bijiran, rumput, dan monokot. Brachypodium distachyon, sejenis spesies rumput yang lain, juga muncul sebagai model uji kajian untuk memahami biologi genetik, sel, dan molekul rumput-rumput iklim sederhana. Genom untuk ruji-ruji yang penting dari segi perdagangan termasuk gandum, jagung, barli, rai, sekoi, dan kacang soya kini juga dijujukkan. Penjujukan sebilangan daripada tumbuh-tumbuhan ini amat mencabar disebabkan tumbuhan-tumbuhan itu bersifat poliploid, iaitu gen-gennya mempunyai dua atau lebih set haploid kromosom. Bagaimanapun, sifat polipliod adalah biasa dalam alam tumbuhan. "Yis hijau" (Chlamydomonas reinhardtii, sejenis alga hijau yang mempunyai sel tunggal) merupakan lagi satu organisma model tumbuhan yang telah dikaji dengan meluas dan memberikan wawasan yang penting untuk biologi sel.