第一章 绪论 1
第一节 植物组织与细胞培养的概念 1
第二节 植物组织与细胞培养的理论基础 1
第三节 植物组织与细胞培养的建立与发展 2
一、理论准备阶段 2
二、培养技术的建立时期 3
三、技术与理论的发展时期 4
四、深入研究、扩大应用及新兴学科、产业的形成时期 5
第四节 植物组织与细胞培养在科学和生产发展中的作用 11
复习思考题 12
主要参考文献 13
第二章 实验室及基本技术 14
第一节 实验室的设计 14
一、实验室的设计 14
二、无菌操作室 15
三、化学实验室 15
四、培养室 15
五、细胞学实验室 16
六、洗涤室 16
第二节 离体培养的基本设备 16
一、基本操作设备 16
二、灭菌消毒设备及瓶口封塞 17
三、培养设备 19
四、常规设备 21
五、培养器皿 22
六、常用器械 23
第三节 植物组织与细胞培养的基本技术 24
一、洗涤技术 24
二、灭菌和消毒技术 25
复习思考题 29
主要参考文献 29
第三章 植物离体培养的培养基 30
第一节 培养基的成分及其作用 30
一、水 30
二、无机营养物质 30
三、有机营养物质 33
四、固化剂和悬浮剂 35
五、植物生长调节剂 36
六、其他添加物 45
七、其他 46
第二节 培养基的种类和特点 47
一、培养基的种类 47
二、培养基的特点 50
第三节 培养基的制备 50
一、母液的制备与保存 50
二、培养基的制备 53
复习思考题 54
主要参考文献 54
第四章 植物细胞的全能性与形态发生 56
第一节 植物细胞的全能性 56
第二节 愈伤组织的诱导与形成 57
一、愈伤组织的概念 57
二、愈伤组织的诱导 58
三、愈伤组织的形成 59
四、愈伤组织的继代和生长特性 60
五、影响愈伤组织诱导和继代的因子 61
六、愈伤组织的类型和结构 63
第三节 器官发生 64
一、器官发生的概念 64
二、不定芽和根的形成 64
三、器官发生的遗传控制 66
四、器官发生假说 67
五、影响器官发生的因素 68
第四节 体细胞胚发生 71
一、体细胞胚的概念 71
二、体细胞胚的产生 73
三、植物体细胞胚的发育过程 75
四、体细胞胚发生的生化基础与调控 76
五、影响细胞胚发生的因素 79
第五节 长期培养物形态发生潜力的丧失 80
一、长期培养物形态发生潜力的丧失 80
二、培养物形态发生潜力丧失的原因 81
第六节 人工种子 82
一、人工种子的概念及意义 82
二、体细胞胚的诱导与后熟 83
三、体细胞胚的包裹——构建人工种子 86
复习思考题 88
主要参考文献 88
第五章 植物器官培养 90
第一节 离体根培养 90
一、离体根培养的概念和发展 90
二、离体根培养方法 91
三、影响离体根生长的条件 92
四、离体根培养中有机物质的释放 95
五、离体根培养的应用 97
第二节 茎尖培养 98
一、茎尖培养的概念和意义 98
二、茎尖培养的一般方法 98
三、茎尖培养的应用 99
第三节 离体叶培养 100
一、离体叶培养的概念和发展 100
二、叶原基培养 101
三、叶组织培养 102
四、影响叶培养的因素 102
五、离体叶培养形态发生 104
六、离体叶培养的应用 105
复习思考题 105
主要参考文献 106
第六章 植物离体微繁 107
第一节 植物离体微繁的概念和发展 107
一、植物离体微繁的概念 107
二、植物离体微繁的发展 107
三、植物离体微繁的特点 108
第二节 植物离体微繁的一般方法 108
一、植物离体微繁的过程 108
二、无菌培养物的建立 109
三、中间繁殖体的生长与分化 109
四、中间繁殖体的增殖 112
五、壮苗与生根 113
六、试管苗出瓶移植与管理 114
第三节 试管苗增殖率的估算及实际可能性 114
一、繁殖系数 114
二、繁殖速度和增殖倍数 115
三、有效繁殖系数和实际增殖倍数 116
四、诱导生根苗的产量 116
五、苗木的产率 117
第四节 影响离体微繁的因素 118
一、基因型 118
二、外植体 118
三、供试植株的生理状态 118
四、芽在植株上的部位 118
五、供试植株的年龄 119
六、培养基 119
七、培养条件 119
八、极性 119
九、后生变异 120
第五节 离体微繁中存在的主要问题 120
一、褐变 120
二、玻璃化 121
三、遗传的稳定性 123
四、污染 123
第六节 试管微茎 125
一、试管微茎的概念 125
二、试管微茎的意义 125
三、试管微茎诱导的一般方法 126
四、影响试管微茎发生的因素 126
第七节 无糖微繁技术 128
一、无糖微繁的概念 128
二、无糖微繁的特点 128
三、微环境对无糖微繁的影响 129
第八节 植物离体微繁的应用 130
一、植物离体微繁的条件 130
二、植物试管微繁的应用 130
复习思考题 131
主要参考文献 132
第七章 分生组织培养与脱毒 133
第一节 植物病毒的危害及主要类型 133
一、植物病毒的危害 133
二、植物病毒的主要类型 135
第二节 植物病毒的传播及在植物体中的分布 136
一、植物病毒的传播 136
二、植物病毒在植物体中的分布 137
第三节 植物病毒的防治方法及原理 138
一、物理学方法 138
二、化学方法 139
三、生物学方法 140
第四节 分生组织培养脱毒的一般方法 143
一、分生组织的分离 143
二、培养基 143
三、培养 144
四、建立无性繁殖系 145
五、脱毒试管植株的移栽和品种特性鉴定 145
第五节 无病毒植株的鉴定 145
一、指示植物法 145
二、抗血清鉴定法 147
三、酶联免疫吸附法 147
四、电子显微镜法 148
五、RT-PCR法 148
第六节 影响分生组织培养脱毒的因子 148
一、病毒的种类 148
二、离体茎尖的大小 149
三、化学物质 150
四、热处理 150
五、病毒间的干扰 150
第七节 无病毒植物的利用 150
一、无病毒苗的保存 150
二、无病毒苗的快速繁殖 151
三、无病毒种苗的生产和利用 151
复习思考题 151
主要参考文献 152
第八章 植物胚胎培养 153
第一节 离体胚培养 153
一、离体胚培养的概念和发展 153
二、离体胚培养的一般方法 154
三、离体幼胚培养的生长发育类型 157
四、影响离体幼胚培养的其他因素 158
五、离体胚培养的应用 161
第二节 胚珠和子房培养 163
一、胚珠和子房培养的概念及发展 163
二、胚珠培养 165
三、子房培养 166
四、离体子房和胚珠的发育 167
五、未授粉胚珠和子房培养 168
六、胚珠和子房培养的应用 171
第三节 离体授粉、受精与合子培养 172
一、植物离体授粉、受精与合子培养的概念和发展 172
二、离体授粉 174
三、离体受精与合子培养 177
四、离体授粉、受精与合子培养的应用 180
第四节 胚乳培养 181
一、胚乳培养的概念和发展 181
二、胚乳培养的一般方法 182
三、胚乳愈伤组织的形成和形态发生 183
四、影响胚乳培养器官发生的因素 185
五、胚乳培养染色体变异 187
六、胚乳培养的应用 188
复习思考题 189
主要参考文献 189
第九章 植物花药和花粉培养 190
第一节 植物花药和花粉培养的概念和发展 190
一、植物花药和花粉培养的概念 190
二、植物单倍体的概念及形成 191
三、花药和花粉培养的发展 191
第二节 花药培养 192
一、外植体的制备与培养基 192
二、花药培养方法 199
三、花药培养与形态发生 200
四、影响花药培养的其他因素 202
第三节 花粉培养 205
一、花粉培养的意义 205
二、花粉培养的一般方法 205
三、影响花粉培养的主要因素 208
第四节 花药培养一步成苗 209
一、花药培养一步成苗的概念 209
二、花药培养一步成苗的诱导方法 210
三、影响花药培养一步成苗的主要因素 210
四、花药培养一步成苗的特点 211
第五节 花粉植株的起源和发生途径 212
一、花粉植株的起源 212
二、小孢子的雄核发育途径 213
三、雄核进一步发育中的异常行为 216
四、雄核发育的阶段性 216
五、雄核发育的启动机理 217
第六节 花粉植株的白化苗 220
一、花粉白化苗的特性 220
二、白化苗的形成机理 221
三、影响花粉白化苗形成的因素及控制 223
第七节 花粉植株的倍性和染色体加倍 224
一、花粉植株的倍性 224
二、花粉植株的倍性鉴定 224
三、单倍体植株的染色体加倍 225
第八节 花药和花粉培养的应用 226
一、植物单倍体育种 226
二、构建DH群体 228
三、遗传工程的受体与基础材料 228
四、创制染色体工程的基础材料 229
五、转移异源染色体或基因 229
六、基础研究 230
复习思考题 230
主要参考文献 230
第十章 植物细胞培养 232
第一节 植物细胞悬浮培养 232
一、植物细胞悬浮培养的概念和发展 232
二、植物细胞悬浮培养的一般方法 233
三、植物细胞悬浮培养中细胞生长的测定 241
四、悬浮细胞的同步化 242
第二节 植物单细胞培养 244
一、植物单细胞培养的概念及发展 244
二、植物单细胞培养方法 245
三、微室培养 247
四、影响单细胞培养的因素 249
第三节 植物细胞固定化培养 250
一、植物细胞固定化培养的概念 250
二、固定化细胞培养的特性及其意义 251
三、植物细胞的几种固定化方法 251
四、植物固定化细胞反应器 253
第四节 植物细胞培养的应用 254
一、植物细胞次生物质的生产 254
二、植物细胞的生物转化 259
三、植物细胞变异体的选择及人工种子的生产 260
四、重要的实验研究系统 260
复习思考题 260
主要参考文献 261
第十一章 植物原生质体培养 262
第一节 植物原生质体培养的概念 262
一、植物原生质体培养的概念 262
二、植物原生质体研究的发展 262
三、植物原生质体的特点 263
第二节 原生质体的分离 264
一、材料来源 264
二、材料的预处理 264
三、原生质体分离 265
四、性细胞原生质体的分离 270
第三节 原生质体的纯化及活力测定 272
一、原生质体的纯化 272
二、原生质体的活力和密度 272
第四节 植物原生质体的培养 273
一、培养基 273
二、培养方法 277
三、影响原生质体培养的其他因素 279
第五节 植物原生质体的再生 280
一、原生质体的发育 280
二、愈伤组织的形成与植株再生 281
三、性细胞原生质体的培养 282
四、原生质体培养过程中的管理 283
第六节 原生质体再生植株的遗传特性及应用 283
一、原生质体再生植株的遗传特性 283
二、原生质体培养的应用 284
复习思考题 285
主要参考文献 286
第十二章 原生质体融合 287
第一节 原生质体融合的概念及发展 287
一、原生质体融合的概念 287
二、原生质体融合的发展 288
第二节 植物原生质体融合 289
一、植物原生质体融合的类型 289
二、植物原生质体融合的方法 292
第三节 体细胞杂种的筛选与鉴定 295
一、融合体的形成与发育 295
二、体细胞杂种的筛选 295
三、杂种细胞的培养 299
四、体细胞杂种的鉴定 299
第四节 体细胞杂种的遗传 301
一、体细胞杂种的核遗传 301
二、体细胞杂种细胞质基因组的遗传 303
三、胞质杂种 304
四、体细胞杂种的性状表现 304
第五节 原生质体融合技术的应用 305
一、克服生殖隔离，创制新类型 305
二、转移染色体或优良基因 306
三、转移细胞质基因组 307
复习思考题 308
主要参考文献 308
第十三章 植物体细胞无性系变异 309
第一节 植物体细胞无性系变异 309
一、植物体细胞无性系变异的概念 309
二、植物体细胞无性系变异的特点 310
三、植物体细胞无性系变异的来源 310
第二节 体细胞无性系变异的遗传基础 311
一、染色体数目变异 311
二、染色体结构变异 312
三、有丝分裂交换 312
四、基因突变 313
五、基因扩增与丢失 313
六、基因重排 314
七、碱基修饰 314
八、转座子的激活 315
九、细胞质基因变异 315
第三节 影响体细胞无性系变异的因素 316
一、激素 316
二、供体基因型 316
三、供试组织的分化状态 317
四、离体培养的方式 317
五、培养时间和继代次数 317
第四节 植物体细胞无性系变异的选择 318
一、植物体细胞无性系变异选择的历史与意义 318
二、植物体细胞无性系变异选择的特点 318
三、植物体细胞无性系变异选择的起始材料 319
四、自发突变和诱发突变 320
五、植物体细胞无性系变异的选择方法 321
第五节 植物体细胞无性系变异的鉴定 324
一、遗传分析 324
二、与基因产物改变相关的生化机制 325
三、变异频率 325
四、变异细胞离开选择剂后的稳定性 325
五、分子差异分析 326
第六节 植物体细胞无性系变异的利用 326
一、生化代谢途径的研究 326
二、体细胞杂交的选择标志 326
三、作物遗传改良 327
复习思考题 329
主要参考文献 330
第十四章 植物种质资源离体保存 331
第一节 植物种质资源离体保存的概念及发展 331
一、植物种质资源离体保存的概念 331
二、植物种质资源离体保存的重要性 332
三、植物种质离体保存技术的发展 332
第二节 缓慢生长保存 333
一、缓慢生长保存的概念 333
二、低温保存法 333
三、高渗透压保存法 334
四、生长抑制保存法 334
五、愈伤组织干燥保存法 335
第三节 超低温种质保存 335
一、超低温保存的概念 335
二、超低温保存的细胞学基础 336
三、超低温保存的一般方法 337
四、几种植物组织的超低温冷冻保存 341
五、超低温保存的影响因素 343
六、植物离体保存变异的预防 344
第四节 离体保存种质的遗传稳定性及其检测 345
一、离体保存种质遗传的稳定性 345
二、超低温保存种质遗传稳定性的检测 345
复习思考题 346
主要参考文献 346
第十五章 高等植物遗传转化 347
第一节 高等植物遗传转化的概念及发展 347
一、高等植物遗传转化的概念 347
二、高等植物遗传转化的发展 347
第二节 目的基因克隆与载体构建 349
一、目的基因克隆 349
二、转化载体构建 351
第三节 高等植物遗传转化受体系统 352
一、遗传转化受体系统的概念 352
二、遗传转化受体的条件 352
三、遗传转化受体的类型及其特性 353
四、植物基因转化受体系统的建立 354
第四节 高等植物遗传转化方法 356
一、农杆菌介导法 356
二、基因枪转化法 363
三、其他转化方法 365
第五节 高等植物转化体的鉴定 366
一、DNA水平的鉴定 366
二、转录水平的鉴定 368
三、翻译水平的鉴定 368
第六节 高等植物遗传转化的应用 370
一、作物新品种的培育 370
二、以植物为生物反应器生产药物和疫苗 371
三、遗传转化技术在理论研究中的应用 372
复习思考题 372
主要参考文献 373
附录 植物组织与细胞培养常用名词汉英对照 374