序 1
前言 1
第一章 转基因植物生物反应器 1
第一节 转基因植物的产生及其应用 1
一、转基因植物的概念 1
二、转基因植物的研究和应用概况 2
三、转基因植物的应用领域 5
四、转基因植物的经济、社会和环境效益 7
第二节 转基因植物生物反应器基本原理 8
一、转基因植物生物反应器的概念 8
二、国内外研究概况 9
三、发展趋势 12
第三节 转基因生物反应器的应用前景 14
一、应用范围 14
二、存在问题及解决策略 18
三、展望 19
参考文献 19
第二章 转基因植物生物反应器的技术方法 20
第一节 转基因植物生物反应器的构建元件 20
一、功能基因的选择及优化重组 20
二、植物表达载体 21
三、用于转基因的农杆菌菌株 44
第二节 转基因植物生物反应器的构建技术 45
一、植物基因转化受体系统 45
二、植物转基因技术方法 48
三、转基因植物中外源基因的遗传规律 55
四、转基因植物鉴定方法 56
五、植物生物反应器的产物活性分析技术 58
第三节 转基因植物生物反应器的产品利用技术 60
一、转基因植物的直接利用 60
二、表达产物的分离纯化 61
三、表达产物二次加工 61
参考文献 61
第三章 转基因植物疫苗 63
第一节 概述 63
一、植物疫苗的优点 63
二、植物疫苗的可行性 64
三、植物疫苗表达系统 65
四、植物疫苗接种使用途径 65
第二节 植物口服疫苗黏膜免疫机理 65
一、黏膜免疫系统的组成 66
二、黏膜免疫的应答机理 67
第三节 与人类相关的植物疫苗 70
一、人类病毒植物疫苗 70
二、人细菌植物疫苗 84
三、植物黏膜免疫佐剂 90
四、癌症相关植物疫苗 91
五、免疫耐受植物疫苗 93
第四节 与动物相关的植物疫苗 94
一、口蹄疫病毒植物疫苗 94
二、猪病毒性腹泻植物疫苗 96
三、新城疫病毒植物疫苗 98
四、犬细小病毒植物疫苗 99
五、牛轮状病毒植物疫苗 100
六、兔出血症植物疫苗 100
七、动物其他病毒植物疫苗 101
第五节 植物疫苗研究存在的问题 102
参考文献 103
第四章 转基因植物生产蛋白质和多肽 113
第一节 国内外在该领域的研究现状及发展趋势 113
第二节 生产蛋白质和多肽的方法 114
一、农杆菌等介导的核转化系统 114
二、植物农杆菌渗透及病毒瞬时高效表达系统 114
三、植物叶绿体高效表达系统 116
四、植物细胞悬浮培养系统 117
第三节 蛋白质和多肽生产的受体种类 117
一、叶片类作物 117
二、谷物或豆科作物的种子 118
三、水果和蔬菜 118
四、纤维和油料作物 118
五、其他形式的表达受体 118
第四节 应用研究 119
一、抗体及其片段 119
二、细胞因子 122
三、转基因植物生产其他医用蛋白和生物活性肽 124
四、工业酶 127
第五节 存在的问题与对策 129
一、多基因的协同表达 129
二、转基因沉默 130
三、提高表达量 130
四、翻译后的准确修饰 134
五、消除转基因对环境潜在的污染 137
六、降低下游的分离、纯化的成本 137
七、小结 138
参考文献 138
第五章 转基因植物生产糖类物质 141
第一节 生产糖类物质的基本原理 141
第二节 转基因植物生产糖类物质的进展 143
一、转基因植物生产蔗糖 143
二、转基因植物生产海藻糖 143
三、转基因植物生产寡糖 144
四、转基因植物生产淀粉 144
五、转基因植物生产果聚糖等其他糖类物质 153
第三节 存在问题与展望 154
参考文献 155
第六章 转基因植物生产脂类物质 159
第一节 国内外脂类物质生产的情况及发展趋势 159
第二节 脂肪酸的分类及其合成途径 161
一、脂肪酸的分类 161
二、酸合成及种子油脂形成的途径 162
三、利用转基因植物生产脂类物质的一般方法 163
第三节 转基因植物生产脂类的应用研究 163
一、提高或降低饱和脂肪酸的含量 163
二、转基因油料作物生产某些具特殊用途的脂肪酸 165
第四节 转基因植物生产脂类存在的问题与对策 173
一、提高转基因植物中外源基因的表达量 174
二、深入研究合成途径，提高脂肪酸合成量 174
三、提高脂肪酸在油料种子中的有效积累 175
参考文献 175
第七章 转基因植物生产次生代谢产物（可降解塑料、生物碱等） 177
第一节 利用转基因植物生产生物可降解塑料（PHAs） 177
一、生物可降解塑料简介 177
二、PHAs的生物合成及其分子机制 183
三、PHAs的主要生产途径 188
四、利用转基因植物生产PHAs 190
第二节 转基因植物生产有用次生代谢物质 194
一、植物的次生代谢物质及其功能 195
二、次生代谢在植物进化过程中的生物学意义 199
三、植物次生代谢产物与作物品质 202
四、植物次生代谢合成途径及其调节 202
五、植物次生代谢产物合成的调控 207
六、转基因植物生产次生代谢物的研究现状和发展 209
七、利用转基因植物生产次生代谢物质 211
参考文献 216
第八章 植物生物反应器下游技术 218
第一节 植物生物反应器下游技术简介 218
一、植物生物反应器工程下游技术的特点 218
二、生物技术下游加工过程的一般步骤 218
第二节 转基因植物中有效成分的提取方法 219
一、溶剂提取法 219
二、水蒸气蒸馏法 222
三、微波萃取技术 223
四、反胶束萃取技术 224
第三节 植物有效成分的分离纯化方法 225
一、溶剂分离法 225
二、水溶液两相溶剂萃取法 226
三、盐析法 228
四、透析法 229
五、结晶、重结晶和分步结晶法 229
六、超滤技术 231
七、大孔树脂吸附技术 233
第四节 色谱技术 234
一、纸色谱 235
二、薄层色谱 236
三、制备型薄层色谱 237
四、柱色谱 238
五、制备型加压液相色谱 242
六、气相色谱 243
七、高速逆流色谱技术 244
八、反相液相色谱 246
九、膜色谱技术 247
十、疏水色谱法 248
十一、亲和层析 249
第五节 植物有效成分提取的其他技术 251
一、超临界流体萃取技术 251
二、离子交换层析技术 254
三、膜分离技术 258
四、超声波提取技术 259
五、分子印迹技术 260
六、电泳亲和色谱技术 262
七、浊点萃取技术 263
参考文献 264
第九章 转基因植物生物反应器产品的产业化现状和安全性评价 267
第一节 转基因植物生物反应器产品及其产业化现状 267
一、已经达到商业化的转基因植物生物反应器产品 267
二、GMP标准下的转基因植物生物反应器产品 270
三、转基因植物生物反应器产品在发展中国家的应用前景 271
第二节 转基因植物生物反应器产品安全性评价 273
一、转基因植物安全性评价内容 273
二、转基因生物安全性评价体系 279
三、国内外转基因植物安全评价的管理现状 282
四、全球转基因生物及其产品安全性评价的热点问题 284
参考文献 286
附录一 基因工程安全管理办法 287
附录二 农业转基因生物安全管理条例 292
附录三 农业转基因生物安全评价管理办法 299
附录四 转基因食品卫生管理办法 308