1 绪论 1
1.1 植物细胞组织培养的一般概念 1
1.2 植物细胞组织培养的发展简史 2
1.2.1 探索阶段 2
1.2.2 奠基阶段 3
1.2.3 迅速发展阶段 3
1.3 植物细胞组织培养在农业中的应用 5
1.3.1 在植物育种上的应用 5
1.3.2 在植物脱毒和离体快繁上的应用 5
1.3.3 在次生代谢产物生产上的应用 6
1.3.4 在植物种质资源保存和交换上的应用 6
1.3.5 在遗传、生理、生化、病理等研究上的应用 6
复习题 6
2 植物细胞组织培养的基本技术 7
2.1 基本设备 7
2.1.1 准备室 7
2.1.2 无菌操作室（区） 7
2.1.3 培养室 8
2.1.4 用具 9
2.1.5 小型器具 13
2.1.6 仪器 15
2.2 培养基 17
2.2.1 培养基的主要成分 26
2.2.2 培养基的制备 28
2.3 外植体 31
2.3.1 外植体的种类 31
2.3.2 外植体的消毒 33
2.3.3 外植体的培养 34
2.4 培养条件 37
2.4.1 温度 37
2.4.2 光照 37
2.4.3 通气 38
2.4.4 湿度 38
2.5 继代培养 38
2.5.1 继代培养 38
2.5.2 体细胞无性系变异 39
2.5.3 玻璃化 39
复习题 40
3 植物组织器官培养 41
3.1 器官形成 41
3.1.1 概念 41
3.1.2 愈伤组织诱导 41
3.1.3 器官分化 43
3.1.4 外植体的器官发生途径 45
3.1.5 影响器官分化的因素 46
3.1.6 试管苗的驯化 48
3.2 体细胞胚胎发生 48
3.2.1 概念与特点 48
3.2.2 体细胞胚胎发生的途径及类型 51
3.2.3 体细胞胚胎发生的机制 53
3.2.4 影响体细胞胚胎发生的因素 53
3.3 胚培养 55
3.3.1 胚培养的意义 56
3.3.2 离体胚培养的发育方式 57
3.3.3 胚培养方法 58
3.4 胚乳培养 59
3.4.1 胚乳培养的意义 59
3.4.2 胚乳培养的方法 61
3.4.3 胚乳培养材料的倍性差异 62
3.5 离体授粉 62
3.5.1 离体授粉的概念 62
3.5.2 离体授粉的方法 63
3.5.3 影响离体授粉的因素 63
3.6 人工种子 65
3.6.1 人工种子的概念 65
3.6.2 人工种子的意义 65
3.6.3 人工种子的制作程序 66
3.6.4 人工种子的应用前景 68
复习题 69
4 茎尖分生组织培养 70
4.1 茎尖分生组织培养的目的和应用 70
4.1.1 形态建成研究 70
4.1.2 无病株的生产 70
4.1.3 营养繁殖 71
4.1.4 育种中的应用 71
4.2 茎尖分生组织培养的方法 71
4.2.1 材料的准备 71
4.2.2 材料的消毒 72
4.2.3 组织片的分离 72
4.2.4 培养基 73
4.2.5 培养条件 73
4.3 脱毒苗的培育和病毒检测 74
4.3.1 脱毒苗的培育 74
4.3.2 病毒检测 78
4.4 几种主要植物的脱毒苗生产技术 81
4.4.1 马铃薯 81
4.4.2 甘薯 84
4.4.3 甘蔗 85
4.4.4 苹果 87
4.4.5 草莓 89
4.4.6 柑橘 91
4.4.7 香蕉 94
复习题 96
5 单倍体细胞培养 97
5.1 单倍体的起源和遗传行为 98
5.1.1 单倍体的起源 98
5.1.2 单倍体的减数分裂行为 99
5.2 单倍体的应用价值 99
5.2.1 在植物育种中使后代迅速纯合 99
5.2.2 提高选择效率 100
5.2.3 排除杂种优势对后代选择的干扰 100
5.2.4 遗传研究的良好实验材料体系 100
5.2.5 突变体的筛选 101
5.2.6 消除致死基因 101
5.2.7 选育新型自交系 101
5.2.8 遗传转化的受体材料 101
5.2.9 基因表达研究的良好材料 101
5.3 离体培养条件下的小孢子发育 101
5.3.1 小孢子的正常发育 101
5.3.2 离体培养条件下的小孢子发育 102
5.4 花药培养 103
5.4.1 花药培养操作技术 103
5.4.2 影响花药培养的因素 105
5.4.3 逆境处理对小孢子胚胎发生的诱导作用 112
5.4.4 单倍体植株再生 113
5.4.5 单倍体植株的加倍处理 113
5.4.6 孤雄生殖诱导的分子机制 114
5.5 花粉（小孢子）培养 115
5.5.1 花粉培养与花药培养的比较 115
5.5.2 分离花粉的方法 116
5.5.3 花粉（小孢子）培养方法 117
5.5.4 影响花粉（小孢子）培养的因素 118
5.6 禾本科植物花药培养中的白化苗现象 119
5.7 从雌配子体诱导单倍体植株 120
5.8 单倍体细胞培养与植物育种 120
复习题 122
6 细胞培养 123
6.1 单细胞的分离 123
6.1.1 由植物器官分离单细胞 123
6.1.2 由愈伤组织分离单细胞 124
6.2 单细胞培养 125
6.2.1 单细胞培养方法 125
6.2.2 影响单细胞培养的因素 128
6.3 细胞悬浮培养 130
6.3.1 培养方法 130
6.3.2 培养基 132
6.3.3 培养基的振荡 132
6.3.4 悬浮培养细胞的同步化 132
6.3.5 细胞增殖的测定 134
6.3.6 悬浮培养细胞的植株再生 134
6.3.7 影响细胞悬浮培养的因素 136
6.4 细胞培养的应用 139
6.4.1 筛选突变体 139
6.4.2 生产次生代谢产物 140
6.4.3 其他应用 140
复习题 141
7 植物原生质体的分离和培养 142
7.1 原生质体培养的意义及研究进展 142
7.1.1 原生质体的概念 142
7.1.2 原生质体的性质 142
7.1.3 原生质体培养的意义 144
7.1.4 原生质体培养的研究进展 145
7.2 植物原生质体分离 148
7.2.1 原生质体分离的一般程序 148
7.2.2 原生质体供体的选择 149
7.2.3 原生质体分离的基本方法 150
7.2.4 原生质体的纯化 152
7.2.5 原生质体活力的测定 153
7.2.6 影响原生质体分离及活力的因素 154
7.3 植物原生质体培养 158
7.3.1 培养方法 158
7.3.2 培养基 160
7.3.3 植板密度 161
7.4 原生质体植株再生 162
7.4.1 细胞壁形成 162
7.4.2 细胞分裂和愈伤组织的形成 163
7.4.3 植株再生 163
7.4.4 原生质体再生植株的遗传变异及其利用 165
7.5 原生质体培养实例 165
7.5.1 水稻原生质体培养 165
7.5.2 小麦原生质体培养 166
7.5.3 玉米原生质体培养 167
7.5.4 棉花原生质体培养 168
7.5.5 大豆原生质体培养 169
7.5.6 油菜原生质体培养 170
7.5.7 马铃薯原生质体培养 171
7.5.8 苹果原生质体培养 171
7.5.9 菊花原生质体培养 173
7.5.10 药用植物原生质体培养 174
复习题 175
8 体细胞杂交 176
8.1 原生质体融合 176
8.1.1 自发融合 176
8.1.2 诱发融合 177
8.2 杂种细胞的选择 181
8.2.1 细胞系互补的选择方法 181
8.2.2 利用物理特性差异的选择方法 182
8.2.3 依据生长特性差异的选择方法 183
8.3 杂种细胞培养和杂种植株再生 183
8.4 体细胞杂种的鉴定 184
8.4.1 形态学鉴定方法 184
8.4.2 细胞学鉴定方法 185
8.4.3 同工酶鉴定方法 185
8.4.4 分子生物学鉴定方法 186
8.5 原生质体融合类型 188
8.5.1 对称融合 188
8.5.2 非对称融合 189
8.5.3 配子-体细胞融合 190
8.5.4 亚原生质体-原生质体融合 190
8.6 体细胞杂种的核型 190
8.7 细胞质杂种 191
8.8 植物体细胞杂交技术的应用 192
8.8.1 用体细胞杂交合成植物新类型 193
8.8.2 用体细胞杂交创制植物育种新材料 193
8.8.3 用体细胞杂交培育植物雄性不育系和恢复系 194
8.9 通过原生质体摄入细胞器、微生物及外源DNA 195
8.9.1 叶绿体移植 195
8.9.2 核移植 195
8.9.3 微生物移植 195
8.9.4 外源DNA的摄入 196
复习题 196
9 体细胞无性系变异 197
9.1 体细胞无性系变异的来源及遗传基础 197
9.1.1 染色体数目变异 198
9.1.2 染色体结构变异 200
9.1.3 基因突变 200
9.1.4 DNA扩增 200
9.1.5 转座子激活 200
9.1.6 DNA甲基化 201
9.1.7 细胞质基因组的改变 201
9.2 影响体细胞无性系变异的因素 201
9.2.1 基因型 201
9.2.2 外植体 201
9.2.3 培养基 201
9.2.4 继代培养时间 202
9.2.5 温度 202
9.2.6 组织原有的倍数性 202
9.3 花粉植株中的倍数性变异 202
9.4 嵌合性 203
9.5 植株再生的遗传调控 203
9.6 后生变异 204
9.7 体细胞无性系变异的应用 204
9.7.1 为体细胞杂交提供选择标记 204
9.7.2 遗传代谢研究 205
9.7.3 作物遗传改良 205
9.8 体细胞突变体的筛选方法 207
9.8.1 直接选择法 207
9.8.2 间接选择法 207
9.8.3 选择程序 208
9.8.4 体细胞突变体筛选的特点 208
复习题 208
10 植物离体繁殖技术 209
10.1 果树离体繁殖技术 209
10.1.1 苹果离体繁殖技术 209
10.1.2 香蕉离体繁殖技术 211
10.1.3 枣离体繁殖技术 214
10.1.4 柿离体繁殖技术 216
10.1.5 葡萄离体繁殖技术 217
10.2 蔬菜离体繁殖技术 219
10.2.1 大白菜离体繁殖技术 219
10.2.2 石刁柏离体繁殖技术 221
10.2.3 无籽西瓜离体繁殖技术 222
10.2.4 大蒜离体繁殖技术 223
10.2.5 甘蓝离体繁殖技术 226
10.3 观赏植物离体繁殖技术 227
10.3.1 月季离体繁殖技术 227
10.3.2 兰花离体繁殖技术 230
10.3.3 杜鹃离体繁殖技术 233
10.3.4 康乃馨离体繁殖技术 234
10.3.5 唐菖蒲离体繁殖技术 236
10.4 林木离体繁殖技术 237
10.4.1 毛白杨离体繁殖技术 237
10.4.2 雪松离体繁殖技术 238
10.4.3 泡桐离体繁殖技术 239
10.4.4 杉木离体繁殖技术 240
10.4.5 翅荚木离体繁殖技术 241
10.5 药用植物离体繁殖技术 242
10.5.1 芦荟离体繁殖技术 242
10.5.2 水母雪莲离体繁殖技术 243
10.5.3 苦丁茶离体繁殖技术 244
10.5.4 宁夏枸杞离体繁殖技术 245
10.5.5 党参离体繁殖技术 246
复习题 247
11 种质离体保存 248
11.1 超低温保存 248
11.1.1 植物超低温保存的概念及意义 248
11.1.2 超低温保存的原理 249
11.1.3 超低温保存主要设备和基本操作程序 250
11.1.4 超低温保存材料的类型 250
11.1.5 超低温保存的方法与技术 252
11.1.6 冻后细胞活力、存活率及遗传性检测 258
11.1.7 提高冷冻后细胞或组织存活率的方法 261
11.2 低温保存 267
11.2.1 低温保存概况 267
11.2.2 低温保存方法与技术 267
11.2.3 低温保存的主要影响因素 271
11.2.4 存活率及遗传稳定性的鉴定 272
11.2.5 低温保存与超低温保存的比较 272
复习题 273
12 植物遗传转化 274
12.1 农杆菌介导法 274
12.1.1 转化原理 275
12.1.2 遗传转化的基本程序 278
12.1.3 转化方法 279
12.1.4 优缺点分析 281
12.2 基因枪法 281
12.2.1 原理 282
12.2.2 基本程序 282
12.2.3 转化方法 282
12.2.4 优缺点分析 283
12.3 植株原位真空渗入法 284
12.3.1 原理 284
12.3.2 基本程序 284
12.3.3 转化方法 285
12.3.4 优缺点分析 287
12.4 其他较常用的转化方法 287
12.4.1 电击法 287
12.4.2 聚乙二醇法 288
12.4.3 花粉管通道法 289
12.4.4 显微注射法 290
12.4.5 激光微束穿孔转化法 291
12.4.6 脂质体介导转化法 292
12.4.7 生殖细胞浸泡转化法 293
12.5 转基因植物鉴定 293
12.5.1 分子检测 293
12.5.2 生物学性状鉴定 297
12.6 转基因植物的安全性评价 297
12.6.1 对转基因技术进行安全性评价的必要性 298
12.6.2 转基因植物的环境安全性评价 298
12.6.3 对人类健康的安全性评价 301
复习题 304
13 植物次生代谢产物生产 305
13.1 植物次生代谢产物的主要类型 305
13.1.1 酚类化合物 305
13.1.2 萜类化合物 306
13.1.3 含氮化合物 306
13.1.4 其他 306
13.2 植物次生代谢产物的生物合成途径 306
13.2.1 次生代谢产物生物合成的基本途径 307
13.2.2 生物碱的生物合成 307
13.2.3 香豆素的生物合成 308
13.2.4 黄酮类的生物合成 308
13.2.5 蒽醌类的生物合成 308
13.3 细胞系的筛选 308
13.3.1 高产培养系的筛选策略 309
13.3.2 高产细胞系培养 310
13.3.3 高产细胞系的筛选方法 311
13.3.4 诱变处理在高产细胞系筛选上的应用 314
13.3.5 高产细胞系的稳定性及保存 315
13.4 植物次生代谢产物的提取与分离纯化 315
13.4.1 细胞破碎 316
13.4.2 提取 316
13.4.3 沉淀分离 316
13.4.4 层析分离 317
13.4.5 萃取分离 317
13.4.6 结晶 317
13.4.7 浓缩与干燥 317
13.5 植物生物反应器 318
13.5.1 机械搅拌式反应器 318
13.5.2 气升式反应器 318
13.5.3 鼓泡式反应器 319
13.5.4 填充床式反应器 319
13.5.5 流化床式反应器 319
13.5.6 膜反应器 320
复习题 321
附表 322
附表1 植物细胞组织培养常用缩写词 322
附表2 植物细胞组织培养基常用化合物分子质量 323
附表3 主要元素原子质量 325
参考文献 326