0绪论 1
0.1植物组织培养的简介 1
0.1.1植物组织培养的概念 1
0.1.2植物组织培养的类型 1
0.1.3植物组织培养的优越性 2
0.1.4植物组织培养的任务 3
0.2植物组织培养与生物科学的关系 4
0.3植物组织培养的发展简史 4
0.3.1探索阶段 5
0.3.2奠基阶段 5
0.3.3迅速发展阶段 7
0.4植物组织培养的应用及展望 10
0.4.1植物组织培养的应用 10
0.4.2植物组织培养的展望 14
小结 15
思考题 15
理论篇 17
1植物组织培养的基本原理 17
1.1植物细胞的全能性 17
1.1.1细胞全能性的绝对性与相对性 17
1.1.2植物细胞全能性表现 18
1.2植物细胞的分化与脱分化 18
1.2.1植物细胞的分化 18
1.2.2植物细胞的脱分化 19
1.2.3植物细胞的再分化 19
1.3植物的形态建成 20
1.3.1愈伤组织诱导与器官分化 20
1.3.2植物体细胞胚胎发生 21
1.3.3离体器官诱导 22
1.3.4影响植物离体形态发生的因素 22
1.4基因表达与位置效应及器官分化信息传递 24
1.4.1基因表达与位置效应 24
1.4.2器官分化信息传递 26
小结 27
思考题 27
2植物组织培养实验室的布局及设备 28
2.1实验室布局 28
2.1.1准备室 28
2.1.2接种室 29
2.1.3培养室 30
2.1.4驯化室 30
2.1.5其它部分 30
2.2基本仪器设备 31
2.2.1灭菌设备 31
2.2.2接种设备 32
2.2.3培养设备 33
2.2.4检测设备 35
2.2.5驯化设备 36
2.2.6其它辅助设备 36
小结 38
思考题 38
3植物组织培养的基本技术 39
3.1培养基的成分与配制技术 39
3.1.1培养基的成分 40
3.1.2培养基的类型 43
3.1.3培养基的选择 43
3.1.4培养基的制备 44
3.2灭菌技术 47
3.2.1环境灭菌 47
3.2.2培养基灭菌 48
3.2.3外植体灭菌 49
3.2.4用具灭菌 50
3.2.5污染的类型及克服方法 51
3.3外植体种类及其接种技术 52
3.3.1外植体的种类 52
3.3.2外植体的选择 53
3.3.3外植体的接种 53
3.4培养条件及其调控技术 54
3.4.1温度 54
3.4.2光照 54
3.4.3气体 55
3.4.4湿度 55
3.4.5培养基的渗透压 55
3.4.6培养基pH值 55
3.5继代培养技术 55
3.5.1继代培养的作用 55
3.5.2继代培养中的驯化现象和衰退现象 55
3.6试管苗驯化移栽技术 56
3.6.1试管苗特点 56
3.6.2试管苗驯化 57
3.6.3移栽 58
小结 59
思考题 59
4植物器官培养 60
4.1植物器官培养的程序 60
4.1.1外植体的选择和消毒 60
4.1.2形态发生 61
4.1.3诱导生根与再生植株的移栽 63
4.2植物营养器官培养 64
4.2.1植物根段培养 64
4.2.2植物茎段培养 66
4.2.3植物叶培养 70
4.3植物繁殖器官培养 71
4.3.1植物花器官培养 71
4.3.2植物幼果培养 72
小结 73
思考题 73
5植物组织培养 74
5.1植物分生组织培养 74
5.1.1植物分生组织培养的概念和意义 74
5.1.2分生组织培养的方法 74
5.1.3影响分生组织培养的因素 76
5.2植物愈伤组织培养 78
5.2.1愈伤组织培养的基本过程 78
5.2.2影响愈伤组织培养的因素 80
5.3其他组织培养 82
5.3.1植物薄层组织培养 82
5.3.2髓组织培养 82
5.3.3韧皮组织培养 83
小结 83
思考题 83
6植物细胞培养 84
6.1植物单细胞的分离 84
6.1.1由植物器官分离单细胞 84
6.1.2由培养组织中分离单细胞 85
6.2植物单细胞的培养 85
6.2.1单细胞培养方法 86
6.2.2单细胞培养的影响因素 89
6.3植物细胞的悬浮培养 90
6.3.1细胞悬浮培养方法 90
6.3.2培养基 93
6.3.3悬浮培养细胞的同步化 93
6.3.4细胞增殖的测定 95
6.3.5悬浮培养细胞的植株再生 95
6.3.6影响细胞悬浮培养的因素 96
小结 98
思考题 98
7植物原生质体培养 99
7.1植物原生质体培养的意义 100
7.2植物原生质体的分离 100
7.2.1取材 100
7.2.2分离原生质体所用的酶类 101
7.2.3酶液的pH值与反应温度 102
7.2.4酶液的渗透压 102
7.2.5原生质体的游离 103
7.2.6原生质体的纯化 104
7.2.7原生质体活力的鉴定 105
7.3植物原生质体的培养 105
7.3.1原生质体的培养方法 105
7.3.2原生质体培养基 106
7.3.3植板密度 107
7.3.4培养条件 107
7.3.5原生质体再生 107
小结 108
思考题 108
应用篇 110
8植物胚培养 110
8.1植物胚培养的类型和意义 110
8.1.1植物胚培养的类型 110
8.1.2植物胚培养的意义 110
8.2植物胚培养的方法 111
8.2.1子房培养 111
8.2.2胚珠培养 112
8.2.3成熟胚培养 113
8.2.4幼胚培养 113
8.2.5胚乳培养 115
8.3植物的离体授粉技术 117
8.3.1离体授粉的方法 117
8.3.2影响离体授粉的因素 119
8.4几种植物的胚培养技术 119
8.4.1大田作物胚培养技术 119
8.4.2园艺植物胚培养技术 120
8.4.3林木胚培养技术 121
8.4.4药用植物胚培养技术 122
小结 123
思考题 123
9植物离体快繁 124
9.1植物离体快繁的意义 124
9.2植物离体快繁的方法 124
9.2.1无菌培养的建立 124
9.2.2茎芽增殖的途径 125
9.2.3影响茎芽增殖的因素 126
9.3植物离体快繁中存在的问题及解决途径 126
9.3.1培养物污染 126
9.3.2褐化 127
9.3.3玻璃化 129
9.3.4性状变异 131
9.4植物无糖离体快繁技术 131
9.4.1植物无糖组织培养的概念 131
9.4.2植物无糖组织培养技术 131
9.4.3影响植物无糖培养的因素 134
9.4.4无糖组织培养技术的局限性 135
9.5几种植物的离体快繁技术 135
9.5.1大田作物离体快繁技术 135
9.5.2园艺植物离体快繁技术 136
9.5.3林木离体快繁技术 140
9.5.4药用植物离体快繁技术 141
小结 142
思考题 143
10人工种子 144
10.1人工种子的概念及意义 144
10.1.1人工种子的概念 144
10.1.2人工种子的结构 144
10.1.3人工种子的意义 145
10.2人工种子的制备方法和技术 146
10.2.1目标植物和外植体的选取 146
10.2.2胚状体和胚类似物的诱导 146
10.2.3人工种子的包埋 149
10.3人工种子的贮藏与萌发 152
10.3.1人工种子贮藏技术 152
10.3.2人工种子发芽试验 153
10.4几种植物的人工种子制备技术 154
10.4.1大田作物人工种子制备技术 154
10.4.2园艺植物人工种子制作技术 154
10.4.3林木人工种子制作技术 155
10.4.4药用植物人工种子制作技术 156
小结 157
思考题 157
11植物脱毒苗培育 158
11.1植物脱毒的意义 158
11.2植物脱毒的方法 158
11.2.1热处理脱毒 158
11.2.2茎尖培养脱毒 160
11.2.3微体嫁接脱毒 161
11.2.4抗病毒剂的应用 161
11.2.5其它脱毒方法 161
11.3脱毒苗的鉴定 162
11.3.1脱毒效果的检测 162
11.3.2脱毒苗农艺性状的鉴定 167
11.3.3无病毒原种的保存和应用 168
11.4几种植物的脱毒苗培育技术 168
11.4.1大田作物的脱毒苗培育技术 168
11.4.2果树的脱毒苗培育技术 170
11.4.3蔬菜的脱毒苗培育技术 172
11.4.4花卉的脱毒苗培育技术 174
11.4.5药用植物的脱毒苗培育技术 175
11.4.6林木的脱毒苗培育技术 177
小结 178
思考题 178
12植物体细胞无性系变异及筛选 179
12.1植物体细胞无性系变异的来源 179
12.1.1源于外植体的变异 179
12.1.2离体培养诱导的变异 180
12.2植物体细胞无性系变异的遗传学基础 182
12.2.1染色体变化 182
12.2.2基因突变 183
12.2.3基因扩增 183
12.2.4细胞质基因变异 183
12.2.5转座因子活化 184
12.2.6 DNA甲基化 184
12.3植物体细胞无性系的筛选 184
12.3.1突变细胞离体筛选的方法 185
12.3.2影响细胞筛选效果的因素 185
12.3.3体细胞无性系的鉴定 186
12.3.4几种体细胞突变体筛选技术 186
小结 190
思考题 191
13次生代谢产物生产和生物转化 192
13.1细胞的大量培养 192
13.1.1培养系统 192
13.1.2培养技术 195
13.2天然化合物的生产 197
13.2.1生物反应器的放大 198
13.2.2目的产物的分离纯化 199
13.3生物转化 201
13.3.1生物转化的原理 201
13.3.2生物转化的方法 203
13.3.3影响植物生物转化的因素 204
13.4几种次生代谢产物的生产与应用 205
13.4.1次生代谢产物生产在制药工业上的应用 205
13.4.2次生代谢产物生产在食品工业上的应用 207
小结 208
思考题 209
14植物种质资源的离体保存 210
14.1限制生长保存 210
14.1.1低温保存 210
14.1.2高渗透压保存 210
14.1.3生长抑制剂保存 211
14.1.4降低氧分压保存 211
14.1.5干燥保存法 211
14.2超低温保存 211
14.2.1超低温保存的原理 211
14.2.2超低温保存的基本程序 212
14.2.3超低温保存的方法及技术 212
14.2.4离体保存种质的完整性 214
14.3几种植物离体保存技术 215
14.3.1大田作物离体保存技术 215
14.3.2园艺植物离体保存技术 216
14.3.3林木离体保存技术 218
14.3.4药用植物离体保存技术 220
小结 221
思考题 222
15植物单倍体培养 223
15.1单倍体的起源 223
15.2离体条件下的小孢子发育 224
15.2.1离体小孢子发育途径 224
15.2.2离体小孢子发育的影响因素 225
15.2.3花粉植株形态发生方式 229
15.3花药培养 229
15.4小孢子培养 230
15.4.1小孢子培养技术 230
15.4.2小孢子培养的优越性 230
15.5未受精子房与胚珠培养 230
15.5.1未受精子房培养 231
15.5.2未受精胚珠培养 231
15.5.3未受精子房、胚珠培养的影响因素 231
15.6单倍体植株鉴定及染色体加倍 231
15.6.1单倍体植株鉴定方法 231
15.6.2单倍体植株的染色体加倍 232
15.7几种植物的单倍体培养技术 232
15.7.1大田作物单倍体培养技术 232
15.7.2园艺植物单倍体培养技术 234
15.7.3林木植物单倍体培养技术 236
15.7.4药用植物单倍体培养技术 236
小结 237
思考题 238
16体细胞杂交 239
16.1原生质体融合 239
16.1.1自发融合与诱发融合 239
16.1.2对称融合与非对称融合 242
16.2杂种细胞的选择 242
16.2.1互补筛选法 243
16.2.2利用物理特性差异的选择方法 244
16.2.3利用生长特性差异的选择方法 244
16.3杂种细胞的培养和杂种植株再生 245
16.3.1杂种细胞培养的方法和技术关键 245
16.3.2杂种植株再生 246
16.3.3杂种植株的核型 246
16.4体细胞杂种的鉴定 246
16.4.1形态学鉴定 246
16.4.2细胞学鉴定 247
16.4.3同工酶鉴定 247
16.4.4分子生物学鉴定 247
16.5细胞质杂交 249
16.6几种植物体细胞杂交成功的例子 250
16.6.1油菜种内杂交直接转移雄性不育细胞质 250
16.6.2马铃薯栽培种与野生种的杂种 250
16.6.3花椰菜和黑芥体细胞杂交获得抗黑腐病异附加系新材料 251
16.6.4香蕉种间体细胞杂交 251
16.6.5沙打旺与紫花苜蓿的属间体细胞杂种 251
16.6.6草木樨状黄芪和木本霸王的科间体细胞杂交 251
16.6.7柑橘不对称体细胞杂交育种进展 252
小结 252
思考题 252
17植物遗传转化 253
17.1植物遗传转化的方法 253
17.1.1农杆菌介导法 253
17.1.2基因枪法 256
17.1.3其它常用的转化方法 258
17.2转化植株的检测 260
17.2.1报告基因检测 260
17.2.2分子杂交检测 261
17.3几种植物遗传转化的技术 262
17.3.1大田作物遗传转化的技术 262
17.3.2园艺植物遗传转化的技术 263
17.3.3林木遗传转化的技术 265
17.3.4药用植物遗传转化的技术 265
小结 266
思考题 266
附录 267
附录1植物组织培养常见的英文缩略语 267
附录2植物组织培养基常用化合物的分子式及相对分子质量 268
附录3温湿度换算表 269
附录4常用培养基的配方 270
参考文献 273