大麦育种与生物工程PDF电子书下载

第一章 野生大麦基因库及其在育种中的利用 1

一、野生大麦属的种类及其分布 1

（一）禾谷组 1

目录 1

（二）异颖组 3

（三）弯软颖组 4

（四）直刺颖组 5

（五）双花组 7

（一）收集与保存 8

二、野生大麦基因库 8

（二）鉴定与筛选 9

三、野生大麦在育种中的应用与展望 18

（一）在品种资源型育种中的应用 18

（二）在大麦育种中的应用 21

（三）展望 21

第二章　栽培大麦基因库及其在育种中的利用 23

一、栽培大麦种质资源的考察、收集与整理 23

（一）中国大麦种质资源的考察、收集 23

（二）中国栽培大麦种质资源的整理 24

（三）中国栽培大麦变种类型及其特点 25

（四）栽培大麦品种及其分布 25

二、大麦基因库 26

（一）世界大麦基因库概况 26

（二）中国国家基因库 28

三、大麦种质资源的鉴定评价 29

（一）中国大麦种质资源农艺性状鉴定 29

（二）中国栽培大麦的抗病资源 32

（三）中国大麦的抗逆资源 36

（四）中国栽培大麦的高蛋白资源 38

（五）大麦育种中的核心亲本及其利用 42

四、大麦种质资源的引种及其利用 45

（一）国外大麦品种的生态类型及适应性 45

（二）国外大麦资源的利用 46

第三章 大麦萌发的生理学、生物化学与激素控制 50

一、激素的作用 50

（一）籽粒内的赤霉素 51

（一）糊粉组成 52

（二）糊粉层的功能 52

（二）籽粒内的脱落酸 52

二、萌发期间糊粉层和盾片的功能 52

（三）盾片的功能 54

三、籽粒贮存物的移动 54

（一）淀粉 55

（二）贮存蛋白质 57

（三）细胞壁 60

四、籽粒贮存物移动的调节 64

（一）胚调节胚乳贮存物的移动 64

（四）其他籽粒贮存物 64

（二）胚与糊粉层供应酶类 65

五、编码水解酶的基因结构与调节 66

（一）基因结构 66

（二）转录水平基因表达的调节 67

六、遗传工程潜力 68

（一）麦芽浸出值 69

（二）糖化力 70

第四章　大麦数量性状的遗传分析 71

一、世代平均数的模型分析 72

（一）世代平均数的2N模型分析 72

（二）胚乳性状的3N模型 75

（三）2N和3N混合模型 78

（四）质量-数量性状分析 78

二、RFLP标记和数量性状基因定位 82

（一）数量性状基因图谱的构建 82

（二）数量性状基因图谱的应用 84

第五章　大麦群体遗传与进化 86

一、大麦种质的遗传多样性 86

（一）形态性状 86

（二）同工酶 87

（三）核基因组DNA标记 89

（四）质基因组DNA标记 93

二、遗传变异的地理分布 94

（一）遗传变异地理分布的一般特征 94

（二）多样性中心 99

（三）栽培大麦的东西方分化 101

三、野生大麦与栽培大麦遗传多样性的比较 103

（一）西南亚二棱野生大麦与栽培大麦的对比分析 104

（二）中国西藏地区栽培大麦与野生大麦的对比 106

四、关于栽培大麦起源的再推测 107

（一）西方起源说 107

（三）二系起源说 108

（二）东方起源说 108

五、大麦群体的遗传学 109

（一）大麦的交配体系 110

（二）自然选择对群体遗传结构的影响 111

第六章 饲用和酿造啤酒用大麦的品质育种 115

一、大麦的品质要求与评价方法 115

（一）饲用大麦品质要求 115

（二）酿造啤酒用大麦的品质要求 115

（一）籽粒蛋白质含量 118

二、大麦主要品质性状的遗传 118

（二）籽粒赖氨酸含量 120

（三）籽粒饱满度 121

（四）粒重与皮壳率 121

（五）麦芽汁氮和库尔巴哈值 122

（六）浸出率 122

（七）糖化力和α-淀粉酶、β-淀粉酶 123

（八）β-葡聚糖含量 123

三、大麦品质育种技术 127

（一）优质资源的收集与鉴定 127

（二）品种性状的选择手段 129

（三）品质育种的方法 131

第七章　大麦杂交育种 134

一、大麦杂交育种的作用 134

（一）大麦杂交育种的地位 134

（二）我国大麦杂交育种的成就 134

二、亲本 135

（一）亲本的搜集和评价 135

（二）亲本的创新 137

（三）亲本选用原则 138

（二）冬、春大麦杂交技术的不同点 139

三、大麦杂交技术 139

（一）大麦杂交步骤 139

（三）调节花期的方法 140

（四）提高大麦杂交结实性的技术 140

（五）提高杂交一代的成苗率 141

四、杂交后代的选择 142

（一）一般选择原则 142

（二）特殊目标性状的选择 146

（一）Mla抗性基因 150

一、大麦抗白粉病基因 150

第八章 大麦抗白粉病的分子生物学及育种应用 150

（二）小种专化其他基因 152

（三）mlo抗性基因的抗性机理及特点 153

二、大麦白粉菌的分子生物学 155

（一）白粉菌的分子生物学基础 155

（二）白粉菌侵染大麦的原理 157

三、单基因抗病性分类和分子生物学基础 158

（一）单基因抗性分类 158

（二）分子生物学基础 158

（一）定位大麦抗白粉病基因 159

四、分子标记技术在抗大麦白粉病研究中的应用 159

（二）确定和选择控制大麦白粉病的数量抗性基因 160

五、诱导抗病性的分子基础 161

（一）诱导抗病性与诱导感病性 161

（二）诱导抗病性的抗性机理 161

六、非寄主抗性表现和分子生物学基础 163

（一）非寄主抗性表现 163

（二）非寄主抗性的分子生物学基础 163

（二）非寄主抗性基因的利用 164

（一）利用分子标记技术累加小种专化抗性基因和数量抗性基因 164

七、持久抗病育种的分子生物学策略 164

（三）系统获得抗性及其应用 165

第九章 大麦突变体的诱变技术和应用 166

一、植物诱变育种技术的发展 166

（一）诱变因素的利用与发展 167

（二）诱变材料和诱变时期的选择 168

（三）诱变育种的目的与定向诱变 171

（四）世代群体大小的确定 173

（五）生物技术在诱变育种中的应用 174

（六）诱变技术的最新发展 176

二、诱变机理研究与前景展望 177

（一）诱变机理研究 177

（二）前景展望 179

第十章 大麦黄花叶病的普通生物学及遗传育种研究 181

一、大麦抗BaYMV基因等位性分析与定位研究 181

（一）BaYMV株系分化和抗性等位基因 181

（二）中国抗源中新抗性基因的检出 183

（三）大麦黄花叶病与酯酶同工酶 184

（一）植物病毒检测 187

二、BaYMV表型高抗大麦品种的带毒性研究 187

（二）病组织粗汁液大麦黄花叶病毒DAC-ELISA检测系统的建立及其应用 188

三、大麦抗BaYMV的花培遗传育种研究 194

（一）大麦抗BaYMV花培遗传育种程序的建立与优化 194

（二）大麦花培植株染色体分析 197

（三）大麦花粉植株抗BaYMV的遗传分析与选育研究 200

第十一章　大麦耐盐抗旱的遗传改良 202

一、盐碱干旱对大麦的影响 202

（一）盐碱干旱环境对大麦生产的影响 202

（二）盐胁迫对大麦细胞的影响 203

（三）高盐胁迫诱导大麦细胞程序性死亡 204

二、大麦耐盐性的选择标准 205

（一）直接评价法 206

（二）间接评价法 206

三、大麦耐盐性的机理 207

（一）盐分的吸收、运输与分配 208

（二）盐分在叶片中的运输与分配 208

（三）膜结构功能与耐盐性 208

（一）育种策略 209

四、大麦耐盐抗旱性的遗传育种改良 209

（二）遗传育种改良 210

第十二章　大麦中的降胆固醇物质 213

一、大麦中的β-葡聚糖 213

（一）大麦β-葡聚糖的降胆固醇作用 213

（二）β-葡聚糖的结构与性质 214

（三）β-葡聚糖在大麦中的分布与含量 215

（四）β-葡聚糖降胆固醇作用机理 216

（一）β-葡聚糖不是大麦中唯一的降胆固醇物质 217

二、大麦中的生育三烯酚 217

（五）大麦β-葡聚糖的提取方法 217

（二）生育三烯酚结构、性质及分布 219

（三）降胆固醇作用的机理 219

第十三章 小麦-大麦附加系的生产及应用 222

一、小麦-大麦杂种和附加系的生产及鉴定 222

（一）六倍体小麦与二倍体大麦杂种 222

（二）小麦-大麦附加系的生产及鉴定 223

二、小麦与大麦及其他禾本科作物染色体的同源性 227

（一）小麦与大麦的染色体同源性 227

（二）大麦与部分禾本科作物的染色体同源性 227

（一）利用同工酶和蛋白质的多态性进行基因定位 229

三、小麦-大麦附加系的应用 229

（二）利用RFLD进行基因定位 231

（三）协助建立分子遗传图谱 232

（四）大麦染色体的鉴定 233

（五）利用聚合酶链式反应（PCR）定位基因和分子遗传标记 233

四、问题与展望 234

（一）问题及克服方法 234

（二）展望 236

（一）大麦体细胞组织培养 237

一、大麦的组织培养 237

第十四章　大麦生物工程中的组织和细胞培养研究 237

（二）大麦性细胞组织培养 242

二、细胞悬浮培养和原生质体培养 244

（一）细胞悬浮培养 245

（二）原生质体培养 248

（三）结论和展望 250

第十五章　超低温保存技术和大麦生物工程 252

一、长期培养中的大麦细胞 252

（一）细胞全能性的变化 253

（二）遗传物质的变化 255

二、植物细胞的超低温保存技术 256

（一）植物细胞超低温保存的主要过程 257

（二）植物细胞超低温保存的主要方法 257

三、大麦培养细胞的超低温保存 258

（一）大麦胚性悬浮细胞的两步法冻存 258

（二）大麦胚性悬浮细胞的玻璃化法冻存 259

（三）两步法和玻璃化法的比较 260

（四）大麦幼嫩外植体和胚性愈伤组织的超低温保存 261

（一）DNA限制性片段长度多态性（RFLP）标记 263

一、分子标记的种类及分析原理 263

第十六章 分子标记技术在大麦遗传育种中的应用 263

（二）以DNA聚合酶链式反应（PCR）技术为基础的分子标记 269

二、DNA标记遗传连锁图 274

（一）分子标记遗传作图的原理 274

（二）DNA标记遗传连锁图 275

（三）以PCR技术为基础的分子标记连锁图 284

三、用DNA标记作基因定位 285

（一）应用分子标记作基因定位的原理 285

（二）应用分子标记作基因定位的方法 286

（一）以单个标记作数量性状基因的定位 288

四、用DNA标记作数量性状遗传学分析 288

（二）利用连锁图的信息作数量性状基因定位 289

第十七章　大麦基因克隆和基因定位 298

一、基因克隆的基本原理和方法 298

（一）基因克隆的基本原理 298

（二）基因克隆的基本方法 299

二、大麦基因克隆的现状 300

（一）已克隆的大麦核基因 300

（二）已克隆的大麦叶绿体基因及其分子图谱 307

（一）分子遗传标记 309

三、大麦克隆化基因定位 309

（二）大麦基因组分子标记图谱的构建 310

四、非克隆化基因定位 311

（一）染色体1H上的标志基因 311

（二）染色体2H上的标志基因 311

（三）染色体3H上的标志基因 315

（四）染色体4H上的标志基因 315

（五）染色体5H上的标志基因 315

（六）染色体6H上的标志基因 315

（一）利用克隆化基因研究性状的遗传 316

五、克隆化基因的应用潜能 316

（七）染色体7H上的标志基因 316

（二）制成反义基因抑制不良性状的表达 317

（三）体外改造基因，控制性状的表达 317

（四）转移外源基因，改造大麦性状 317

（五）高效表达植物的防卫蛋白基因 318

第十八章 大麦黄花叶病两种病毒的分子生物学研究 319

一、BaYMV和BaMMV的结构分子生物学 319

（一）BaYMV和BaMMV的形态、结构 319

（二）BaYMV和BaMMV的核苷酸序列测定 319

（三）BaYMV和BaMMV的基因组结构 320

（四）BaYMV和BaMMV的5’和3’端非编码区 323

二、BaYMV和BaMMV的功能分子生物学 324

（一）BaYMV和BaMMV致病性的分子基础 324

（二）BaYMV和BaMMV在植株中的运动机理 325

（三）BaYMV和BaMMV的真菌传播的分子基础 326

（四）BaYMV和BaMMV的株系分化 327

（五）BaYMV和BaMMV的进化和分类学上的地位 329

（二）悬浮细胞系建立 331

（一）愈伤组织诱导 331

一、大麦黄花叶病毒离体增殖系统的建立 331

第十九章　大麦抗黄花叶病的基因工程研究 331

（三）原生质体制备 332

（四）病毒感染与增殖 332

二、大麦黄花叶病毒CP和非CP基因的克隆和表达质粒的构建 333

（一）病毒提取与RNA分离 333

（二）病毒RNA的cDNA以及基因的PCR扩增 333

（三）PCR产物的克隆与表达质粒构建 333

（一）大麦转基因方法 334

三、大麦抗黄花叶病的转基因研究 334

（二）目的基因的转移 337

（三）大麦抗BaYMV基因工程抗性机理分析 338

（四）大麦抗BaYMV的分子药剂研究 341

第二十章　大麦黄矮病毒的生物学研究 344

一、大麦黄矮病毒（BYDV）的普通生物学 344

（一）BYDV的发生流行与症状 344

（二）BYDV的分类和蚜虫宿主 345

（三）BYDV的传播过程与检测手段 345

（一）大麦黄矮病毒的基因组结构 346

二、大麦黄矮病毒的基因组结构和亚基因组RNA 346

（四）BYDV的寄生对作物宿主的影响 346

（二）大麦黄矮病毒的亚基因组RNA 347

三、黄矮病毒的基因表达机制 348

（一）亚基因组RNA的合成 348

（二）移码翻译 348

（三）内部启动的翻译 350

（四）通读 351

（一）ORF1和ORF2产物的表达和功能 352

四、大麦黄矮病毒基因组产物的功能 352

（五）帽子依赖翻译 352

（二）ORF3和ORF4产物的表达和功能 353

（三）ORF3和ORF5的通读翻译产物的表达与功能 353

（四）ORF6产物的表达与功能 354

五、大麦黄矮病毒同源性和传播性的分子分析 354

（一）大麦黄矮病毒各株系的同源性分子比较 354

（二）大麦黄矮病毒的卫星RNA 355

（三）大麦黄矮病毒与蚜虫宿主细胞组分的分子反应 356

主要参考文献 358