第一章 蔬菜组织培养及其应用 1
一、茎尖培养技术 2
(一)试材的制备 2
(二)接种与培养 3
(三)生根与移栽 4
二、蔬菜的快速繁殖 5
(一)蔬菜快速繁殖的基本程序 5
(二)快速繁殖中应注意的几个问题 7
(三)大白菜、甘蓝的侧芽培养 9
(四)石刁柏的快速繁殖 9
(五)无籽西瓜的快速繁殖 10
三、蔬菜脱毒培养 12
(一)主要程序 12
(二)马铃薯茎尖脱毒培养 16
(一)取材与前处理 18
四、种质资源超低温保存 18
(二)冷冻与贮存 19
(三)解冻和重新培养 20
五、蔬菜体细胞突变体筛选 20
(一)体细胞突变体筛选的意义 20
(二)体细胞突变体的筛选方法 21
(三)体细胞突变体筛选存在的问题 23
主要参考文献 24
第二章 蔬菜花药和花粉培养及单倍体育种 26
一、花药培养 28
(一)花药培养基本程序 28
(二)影响花药培养的因素 30
二、花粉培养 34
(一)花粉与小孢子的分离 34
(二)花粉培养方法 35
三、单倍体育种 36
(一)花粉植株的再生 36
(二)单倍体植株的加倍 37
(三)单倍体育种的意义 38
主要参考文献 40
第三章 蔬菜原生质体培养与体细胞杂交 42
一、原生质体培养的意义及研究进展 48
(一)通过原生质体融合获得体细胞远缘杂种或胞质杂种 48
(二)获得体细胞突变体 48
(三)在基因工程方面的应用 49
二、原生质体分离程序 49
(一)原生质体供体材料的选择 49
(二)原生质体的分离方法 50
(一)培养基 54
三、原生质体培养 54
(二)培养方法 57
(三)原生质体的分裂、增殖与植株再生 58
(四)原生质体培养的影响因素 59
四、原生质体融合与体细胞杂交 60
(一)原生质体融合 61
(二)杂种细胞的选择 63
(三)杂种植株的再生与鉴定 64
主要参考文献 65
第四章 植物基因工程 67
一、目的基因的分离和克隆 68
(一)从植物中进行目的基因的分离 68
(二)人工合成目的基因 72
二、植物基因转化载体系统的构建 73
(一)根癌农杆菌Ti质粒基因转化载体构建 73
(二)发根农杆菌Ri质粒基因转化载体构建 79
(三)载体构建中常用的选择标记基因和报告基因 80
三、植物遗传转化系统 81
(一)载体型植物遗传转化系统 81
(二)裸露DNA直接转化系统 85
(三)种质转化系统 88
(四)各种转化系统的比较 89
四、外源基因整合的鉴定 90
(一)Southern杂交 91
(二)PCR-Southern杂交 92
五、外源基因表达的检测 92
(一)报告基因的酶法检测 93
(二)外源基因转录水平上的检测 95
(三)外源基因翻译水平上的检测 95
六、外源基因在转基因作物中的遗传 96
(一)外源基因在同源染色体上同一位点的整合概率 96
(二)外源基因在作物基因组中的整合位置 97
(三)外源基因在转基因工程植株中的遗传特性 98
七、转基因作物的生物安全性 99
(一)转基因植物的环境安全性 99
(二)转基因植物的食品安全性 100
八、蔬菜作物分子育种 102
(一)通过种质转化技术开展的蔬菜分子育种 102
(二)通过植物基因工程技术开展的分子育种 103
主要参考文献 103
第五章 蔬菜抗虫基因工程 104
一、抗虫基因及其作用机制 105
(一)苏云金杆菌晶体蛋白基因 106
(二)蛋白酶抑制剂基因 108
(三)α淀粉酶抑制剂基因 110
(四)植物凝集素基因 110
(五)其他抗虫基因 111
(一)表达苏云金杆菌毒蛋白基因 112
二、抗虫转基因蔬菜研究 112
(二)表达蛋白酶抑制剂基因 115
(三)表达其他抗虫基因 115
三、抗虫转基因蔬菜作物的合理应用 116
主要参考文献 117
第六章 蔬菜抗病基因工程 118
一、蔬菜抗病毒病基因工程 119
(一)病毒外壳蛋白基因介导的抗性 120
(二)病毒卫星RNA策略 123
(三)病毒复制酶基因介导的抗性 123
(四)病毒移动蛋白基因介导的抗性 124
(五)病毒反义RNA策略 125
(六)利用核糖体失活蛋白基因 126
(七)利用干扰素基因 127
(九)利用植物体内的抗病毒基因 128
(八)利用与昆虫介体传播相关的基因 128
二、蔬菜抗真菌病害基因工程 129
(一)应用植物防卫基因 129
(二)应用植物抗病基因 137
(三)内在抗病机制的直接应用 142
(四)应用植物体中的抗菌蛋白 142
三、蔬菜抗细菌病害基因工程 143
(一)利用病原菌自身的抗性基因 143
(二)应用抗菌肽基因 144
(三)应用溶菌酶基因 145
(四)植物防卫基因及其应用 146
主要参考文献 146
第七章 蔬菜抗逆境胁迫基因工程 148
一、蔬菜抗寒基因工程 148
(一)与植物抗寒反应相关基因的应用 148
(二)鱼类抗冻蛋白基因的应用 149
(三)胡萝卜AFP蛋白基因及其利用 151
二、蔬菜耐旱耐盐基因工程 152
(一)干旱、盐渍胁迫对作物的影响 152
(二)干旱及盐应答基因 155
(三)植物应答基因表达的调控 157
(四)作物耐旱耐盐基因工程策略 157
三、蔬菜耐涝基因工程 163
(一)水涝诱导的胁迫 163
(二)作物对缺氧的耐性及其机理 164
(三)蔬菜耐涝基因工程 165
四、蔬菜耐热基因工程 165
主要参考文献 166
第八章 蔬菜耐除草剂基因工程 168
(一)有机磷类除草剂 169
一、主要除草剂及其作用机理 169
(二)磺酰脲类除草剂 170
(三)三氮苯类除草剂 170
(四)2，4-D 170
(五)溴苯腈 171
二、作物耐除草剂基因工程策略 171
(一)过量表达靶酶基因的应用 171
(二)经过修饰的靶酶基因的应用 172
(三)除草剂解毒基因的应用 174
三、抗除草剂基因的其他应用 176
(一)快速检测杂交种种子纯度 176
(二)抗病毒病 176
(三)创造作物雄性不育工程植株 177
主要参考文献 177
(一)乙烯与果实成熟 178
一、控制果实成熟期的基因工程 178
第九章 蔬菜品质改良基因工程 178
(二)控制果实成熟的基因工程策略 180
(三)控制番茄果实成熟的基因工程 181
(四)控制瓜类果实成熟的基因工程 186
二、改良种子贮藏蛋白的基因工程 187
(一)修饰自身种子贮藏蛋白基因 188
(二)利用外源种子贮藏蛋白基因 188
(三)利用人工合成的基因 189
(四)增加游离的必需氨基酸含量 190
三、改良淀粉的基因工程 191
(一)淀粉合成的生物化学和基因特点 191
(二)淀粉合成的遗传操作 193
四、改良脂肪酸的基因工程 195
(一)脂肪酸合成途径 195
(二)改良脂肪酸组成的遗传操作 196
五、甜味改良的基因工程 197
(一)改变蔗糖含量 197
(二)改变果实中可溶性固形物含量 198
(三)通过表达甜蛋白增加蔬菜产品的甜味 198
主要参考文献 201
第十章 蔬菜杂种优势利用的基因工程研究 203
一、细胞质雄性不育系的创制 203
(一)作物细胞质雄性不育的分子机理 203
(二)利用基因工程技术获得cms系 208
二、核雄性不育系的创制 209
(一)创制核雄性不育系的基因工程途径 209
(二)核雄性不育系的保持策略 212
(三)核雄性不育系的恢复策略 212
三、自交不亲和系的创制 213
(一)孢子体型自交不亲和性的分子基础 214
(二)配子体型自交不亲和性的分子基础 216
(三)植物自交不亲和系的创制 218
主要参考文献 219
第十一章 蔬菜作为生物反应器的基因工程 220
一、利用植物生产糖类物质 222
(一)淀粉 222
(二)新的糖类 223
二、利用植物生产可降解的生物塑料 224
(一)PHB的微生物合成 224
(二)PHB主导合成途径中关键酶基因的克隆 225
(三)利用转基因植物生产PHB 226
三、利用植物生产蛋白质和多肽 227
(一)利用植物系统生产抗体 227
(二)利用植物系统生产疫苗 233
主要参考文献 234
第十二章 分子种质资源鉴定 236
一、DNA分子标记 237
(一)RFLP 237
(二)RAPD类分子标记及其发展 238
(三)AFLP 241
(四)SPAR 241
(五)SSR锚定PCR标记系统 242
(六)AMP-FLP，STR和SSR 243
(七)STS 244
(八)CAP 244
二、分子种质资源鉴定 244
(一)绘制品种的指纹图谱 245
(二)种质资源的遗传多样性及分类研究 245
(三)物种的起源与进化 246
(四)种质资源的创新与鉴定 248
(一)理论体系 249
三、种子遗传纯度鉴定 249
(二)技术体系 255
(三)实践应用 257
主要参考文献 257
第十三章 分子标记育种 259
一、遗传图谱构建 259
(一)作图群体的建立 260
(二)连锁作图的理论基础 263
(三)遗传图谱构建 264
(四)蔬菜作物遗传图谱构建 271
二、质量性状基因的分子标记 273
(一)抗病基因的定位 273
(二)抗逆性基因的定位 275
(三)雄性不育基因的定位 275
(一)QTL定位的基本原理 276
三、数量性状基因的定位 276
(二)遗传标记的编码 277
(三)数据模式 277
(四)QTL作图的统计方法 278
(五)QTL图谱的信息 280
(六)蔬菜作物QTL定位 280
四、标记辅助选择 283
(一)回交育种 283
(二)杂交育种 286
(三)MAS的评价 287
五、杂种优势分析 288
(一)作物杂种优势遗传机理研究 288
(二)作物杂种优势预测方法研究 291
(三)研究展望 292
六、无性繁殖品种的改良 294
主要参考文献 294