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第1章 概论 1

1.1林业生物技术的基本含义 1

1.1.1生物技术的基本概念 1

1.1.2生物技术与其他学科的关系 1

1.1.3生物技术的学科属性 2

1.2林业生物技术及其基本特征 7

1.2.1林业生物技术的基本含义 7

1.2.2林业生物技术的基本特征 8

1.3林业生物技术发展史上的重大事件 9

1.4我国林业生物技术发展战略 13

1.5林业生物技术应用领域 14

1.5.1优质、高抗、速生林木良种培育 14

1.5.2良种苗木工厂化繁育 15

1.5.3有益天然产物离体生产 15

1.5.4其他林业生物技术 15

1.6小结 15

第2章 细胞工程（细胞工厂）原理 16

2.1细胞生长分化 16

2.1.1细胞生长与分化进程 16

2.1.2细胞分裂、伸长与分化 16

2.1.3细胞分化的调节 19

2.2植物细胞全能性 26

2.2.1细胞全能性现象 26

2.2.2植物表皮细胞的全能性 28

2.2.3导管、管胞分化 29

2.2.4筛管、筛胞分化 32

2.2.5植物维管束组织的分化 32

2.2.6植物细胞全能性的保持与丧失 33

2.2.7植物细胞衰老及其调控 34

2.3形态建成基础 36

2.3.1植物细胞的形态建成 36

2.3.2植物再分化途径 38

2.3.3植物形态发生 39

2.3.4植物离体器官形态建成的分子生理基础 40

2.4小结 47

第3章 植物细胞工程 48

3.1器官培养、组织培养与细胞培养 48

3.1.1器官培养 48

3.1.2组织培养 52

3.1.3细胞培养 54

3.2体细胞胚胎发生 60

3.2.1体细胞胚胎发生的概念及特点 60

3.2.2体细胞胚胎发生的方式 62

3.2.3体细胞胚胎发生的机制 62

3.2.4影响体细胞胚胎发生的因素 63

3.2.5诱导体细胞胚胎发生的一般程序 66

3.2.6体细胞胚的成熟与转化 67

3.3人工种子的研制与种质保存 67

3.3.1人工种子 67

3.3.2种质保存 70

3.4体细胞无性系变异诱导与筛选 73

3.4.1体细胞无性系变异的概念和特点 73

3.4.2体细胞无性系变异的来源 73

3.4.3体细胞无性系变异的类型 74

3.4.4影响体细胞无性系变异的因素 74

3.4.5体细胞无性系诱变方法 75

3.4.6突变体的筛选 76

3.4.7突变细胞再生植株及突变体的遗传学鉴定 76

3.5原生质体培养和体细胞杂交 77

3.5.1原生质体培养 77

3.5.2体细胞杂交 82

3.6小结 87

第4章 林木良种繁育细胞工程 88

4.1林木良种微型快速繁育 88

4.1.1林木良种微型快速繁育工艺设施 88

4.1.2影响木本植物组织培养的内外因子 94

4.1.3毛白杨组织培养工厂化育苗 97

4.1.4桉树组培工厂化育苗 99

4.1.5四倍体刺槐组织培养快速繁育技术 105

4.1.6核桃组织培养研究 109

4.2林木体细胞胚胎发生 112

4.2.1林木体细胞胚胎发生的一般程序 112

4.2.2火炬松体细胞胚胎发生 113

4.2.3落叶松体细胞胚胎发生 118

4.2.4北美红杉体细胞胚胎发生 118

4.2.5沙棘植物体细胞胚胎发生 121

4.3老树复幼 125

4.3.1概述 125

4.3.2老树复幼方法 126

4.3.3老树复幼结果及其相关问题 128

4.4小结 130

第5章 基因工程原理 131

5.1基因工程的含义 131

5.2基因工程的四大要素 132

5.2.1工具酶 132

5.2.2基因工程载体 135

5.2.3基因工程受体 146

5.2.4目的基因克隆 148

5.3 RNA干扰 155

5.3.1导言 155

5.3.2 siRNA介导的RNA干扰机制 156

5.3.3 miRNA介导的RNA干扰 157

5.4小结 160

第6章 林木基因工程技术 161

6.1目的基因的获得 162

6.1.1化学合成目的基因 163

6.1.2 PCR扩增目的基因 163

6.1.3基因文库技术分离目的基因 168

6.1.4基因芯片技术发现新基因 172

6.1.5蛋白质组学技术发现新基因 173

6.1.6目的基因功能鉴定 174

6.2林木表达载体构建 174

6.2.1植物表达载体的种类和特性 174

6.2.2农杆菌的Ti质粒 175

6.2.3 Ti质粒改造策略 178

6.2.4 Ti质粒衍生的植物表达载体构建 179

6.3林木转基因技术 186

6.3.1林木转基因受体系统 186

6.3.2植物基因转化系统 186

6.3.3农杆菌介导的外源基因转化 187

6.3.4 DNA的直接转移法 191

6.4转基因植株筛选鉴定 194

6.4.1外源基因整合的检测 194

6.4.2生物学检测 201

6.5转基因沉默 201

6.5.1位置效应 202

6.5.2转录水平的基因沉默 202

6.5.3转录后水平的基因沉默 203

6.5.4转基因沉默的对策 204

6.6小结 207

第7章 林木转基因新品种培育 208

7.1优质林木基因工程 208

7.1.1调控木质素生物合成的杨树转基因育种 208

7.1.2促进林木生根的转基因育种 213

7.1.3核桃转基因育种 216

7.2耐逆境基因工程 217

7.2.1耐旱基因工程 218

7.2.2耐盐基因工程 221

7.2.3耐寒基因工程 223

7.3抗病虫基因工程育种 225

7.3.1抗病 225

7.3.2抗虫 227

7.4花卉基因工程 232

7.4.1花卉基因工程研究内容 232

7.4.2花色基因工程研究策略 233

7.4.3改变花期基因工程研究策略 237

7.5小结 239

第8章 转基因生物安全性及其评价与管理 240

8.1生物安全问题提出 241

8.1.1全球转基因植物生产概况 241

8.1.2国内外转基因林木概况 241

8.1.3转基因生物安全性问题的由来 242

8.2转基因植物安全性评价 244

8.2.1受体安全性 245

8.2.2目的基因安全性 246

8.2.3转化系统的安全性 247

8.2.4基因操作安全性 250

8.2.5安全转基因技术介绍 251

8.2.6转基因森林植物及其产品安全性评价 254

8.3转基因植物安全评价、管理 256

8.3.1转基因植物生物安全管理的必要性 256

8.3.2转基因植物安全性评价原理 256

8.3.3转基因植物受体安全性评价 257

8.3.4转基因植物稳定表达安全性评价 257

8.3.5转基因植物环境安全性评价 257

8.3.6转基因植物产品安全性评价 258

8.3.7转基因生物安全管理 259

8.4转基因生物安全相关法规介绍 261

8.4.1国外 261

8.4.2国内 262

8.5展望 263

8.6小结 264

第9章 林木分子标记辅助育种技术 265

9.1分子标记 265

9.1.1限制性片段长度多态性 265

9.1.2随机扩增多态性DNA 266

9.1.3扩增性片段长度多态性 267

9.1.4简单序列重复 269

9.1.5表达序列标签 270

9.1.6单核苷酸多态性 271

9.2分子标记技术在林木遗传育种中的应用 273

9.2.1林木遗传图谱构建 274

9.2.2重要经济性状相关基因的定位 285

9.2.3质量性状基因定位 290

9.2.4基于候选基因的联合遗传学研究 291

9.2.5重要经济性状的图位克隆 293

9.2.6分子标记辅助选择育种 293

9.3小结 296

第10章 有用次生代谢物及其生物技术 297

10.1植物有用次生代谢物的种类及生物合成途径 297

10.1.1萜类化合物 298

10.1.2生物碱 300

10.1.3苯丙烷类化合物 302

10.1.4影响植物细胞次生代谢物形成的因素及其调控 305

10.2生物技术在植物次生代谢物研究和生产中的应用 308

10.2.1利用植物细胞培养技术生产次生代谢物 308

10.2.2植物细胞悬浮培养生物反应器技术 308

10.2.3功能基因组学技术在植物次生代谢物开发中的应用 312

10.2.4代谢组学技术在植物次生代谢研究中的应用 313

10.3林业植物资源的开发和利用 314

10.3.1生物反应器在林业上的应用 314

10.3.2森林天然代谢产物细胞工程 319

10.4林业植物资源现状及其面临问题 322

10.5小结 324