第一篇 芸薹属植物细胞工程 3
第一章 细胞是生命的基本单位 3
第一节 原核细胞的结构和功能 3
第二节 真核细胞的结构和功能 6
一、细胞膜 6
二、细胞质 14
三、细胞核 16
第二章 细胞的遗传全能性和细胞分化 20
一、核酸的化学组成和分子结构 21
第一节 细胞遗传全能性的分子基础 21
二、遗传信息与细胞的全能性 26
第二节 细胞分化的分子机理 33
一、植物基因表达的基本调控机制 33
二、芸薹属植物发育过程中基因的表达和调控 36
三、茎尖分生组织表达的基因 39
四、激素与细胞分化 40
第三节 影响细胞分化的因素 44
一、基因型 45
三、试验材料 46
二、培养基 46
四、植板密度 47
五、碳源 47
六、物理因素 48
七、低温处理 48
第四节 反复继代培养形态发生潜能性的丧失 49
一、遗传说 49
一、选育新品种 50
第五节 细胞遗传全能性的实际应用 50
三、竞争说 50
二、生理说 50
二、突变体分离和选择 51
三、用于抗病研究 51
四、用于种质贮存 52
五、生产有用的化合物 53
六、用于基因工程 53
七、用于繁殖某些植物 53
八、分生组织培养消除病毒 54
一、准备室 55
第三章 芸薹属植物组织和细胞培养技术 55
第一节 实验室的基本设备 55
二、培养容器 56
三、培养室 56
第二节 实验室的基本技术 57
一、玻璃器皿和塑料器皿的清洗 57
二、灭菌 58
第三节 培养基的成分 62
一、无机营养成分 64
二、有机营养成分 65
三、生长激素 66
四、琼脂 67
五、pH值 68
第四节 建立新培养基的实验方法 68
第五节 培养基的配制方法 71
一、对药品规格的要求 71
二、常用的溶液浓度表示方法 71
三、母液的配制 73
四、培养基的制备 76
一、小孢子培养的概念 81
第四章 芸薹属植物小孢子培养 81
第一节 小孢子培养的概念和意义 81
二、小孢子培养的意义 82
第二节 培养基 85
一、甘蓝型油菜小孢子培养的NLN培养基 86
二、小孢子培养基的组成和附加成分的研究 90
三、Lichter(1985)培养基 91
第三节 供体植株材料 92
一、供体植株的基因型 92
二、供体植株的生长条件 93
第四节 花蕾的选择及低温预处理 95
一、花蕾的选择 95
二、花蕾发育时期的制片和鉴定方法 96
三、花蕾的低温预处理 100
第五节 小孢子培养技术 101
一、取蕾 101
二、蕾的消毒 101
六、离心 102
五、过滤 102
三、蕾的冲洗 102
四、捣碎 102
七、调节小孢子浓度 103
八、封装培养皿 104
九、培养 105
十、振动 105
第六节 转移和恒温培养 105
一、直接再生植株 105
一、诱导染色体加倍的药荆和浓度 106
第七节 染色体加倍和小植株移栽 106
二、突变选择培养 106
二、染色体加倍的方法 108
三、小植株的移栽 109
第八节 油菜小孢子培养程序的建立 109
第九节 培养中小孢子的发育及胚状体的转移和再生 113
一、接种不同时期小孢子的细胞学特点 113
二、培养中小孢子的发育 113
三、转移胚状体 115
四、由胚状体再生植株 116
第五章 芸薹属植物小孢子培养的几个问题的研究 118
第一节 不同类型油菜对小孢子培养的反应 118
第二节 供体植株的株龄和花序龄及花蕾大小 120
第三节 培养基成分和条件 123
第四节 培养方式 127
第五节 秋水仙碱诱导 130
第六节 配子体和孢子体 131
第七节 小孢子胚的发生 135
第八节 小孢子的冷冻保存 138
第六章 芸薹属植物花药培养、子房培养和胚培养 141
第一节 芸薹属植物花药培养 141
一、花粉发育时期的选择 141
二、诱导花药产生愈伤组织 142
三、诱导愈伤组织进行器官分化 143
四、油菜幼苗的早蕾问题 147
第二节 芸薹属植物的子房培养 148
一、芸薹属植物子房培养的意义 149
二、培养基和培养方法 150
三、影响离体子房培养的因素 152
四、利用子房培养克服种间杂交不孕的具体步聚 157
第三节 芸薹属植物的胚培养 158
一、芸薹属植物远缘杂种胚培养的意义 159
二、培养基 159
三、胚接种技术和培养方法 160
四、胚培养在远缘杂交中的应用 161
第一节 芸薹属植物组织培养的意义 164
一、经组织培养不会丧失原有的性状 164
第七章 芸薹属植物的组织和细胞培养 164
二、加速繁殖和保持特有性状 165
第二节 茎的培养 165
一、薹茎段切片培养(方法和规律) 165
二、茎尖培养 167
三、下胚轴培养 168
第三节 叶的培养 171
一、子叶节培养 171
二、幼叶、子叶培养(条件、方法、分化) 172
一、花柄培养 175
第四节 花柄和花蕾培养 175
二、花蕾培养 176
第五节 细胞培养 177
一、芥菜型油菜游离单细胞培养 177
二、甘蓝型油菜游离单细胞培养 179
三、培养后细胞的发育 180
第八章 芸薹属植物的原生质体培养及体细胞杂交 181
第一节 油菜原生质体培养 181
一、原生质体游离的供体材料 182
二、游离原生质体的酶液组成 184
三、原生质体培养的培养方法及培养条件 186
四、原生质体培养的培养基 187
五、原生质体的发育、植株再生和移栽 188
六、油菜原生质体培养实例 190
第二节 油菜体细胞杂交 191
一、原生质体融合方法 192
二、杂种细胞的筛选 194
三、体细胞杂种的鉴定 196
四、原生质体融合的操作 197
一、原生质体培养在油菜育种上的应用 199
第三节 原生质体培养和体细胞杂交在油菜育种上的应用 199
二、体细胞杂交在油菜育种上的应用 200
参考文献 203
第二篇 芸薹属植物染色体工程 217
第九章 芸薹属植物的亲缘关系和染色体组 217
第一节 芸薹属植物的亲缘关系 217
一、芸薹属植物的亲缘关系 217
二、芸薹属植物亲缘关系的证明 222
一、A染色体组型 232
第二节 芸薹属植物的染色体组 232
二、B染色体组型 233
三、C染色体组型 233
四、ab染色体组型 234
五、ac染色体组型 234
第三节 芸薹属及其近缘属的亲缘关系 234
一、芸薹属与海甘蓝杂交 234
二、芸薹属与萝卜属间杂交 235
三、芸薹属与芸芥杂交 237
一、染色体的形态特征 238
第十章 染色体工程的遗传基础 238
第一节 染色体的形态和结构 238
二、染色体的结构 242
第二节 染色体的行为 245
一、细胞的有丝分裂 245
二、细胞的减数分裂 250
第三节 染色体的传递 254
一、油菜雌雄配子的形成 255
三、油菜的生活周期 258
二、油菜的受精过程 258
第十一章 芸薹属植物染色体结构的改变 260
第一节 缺失 260
第二节 重复 261
一、顺向重复 261
二、反向重复 262
三、移位重复 262
第三节 倒位 263
第四节 易位 263
一、简单易位 263
二、相互易位 264
四、复合易位 265
三、移位型易位 265
第十二章 芸薹属植物染色体整倍体的获得及细胞学特点 267
第一节 单倍体 267
一、天然单倍体 267
二、人工诱导自然单倍体 268
四、小孢子培养和花药培养 269
第二节 同源多倍体 269
三、孤雌生殖单倍体 269
一、同源多倍体的形态特征和细胞学分析 270
二、同源多倍体的形成途径 275
第三节 异源多倍体 277
一、异源四倍体 277
二、异源三倍体 283
第四节 同源异源六倍体 289
一、同源异源六倍体形成的途径 289
二、同源异源六倍体形态特征和细胞学分析 289
第五节 同源异源八倍体 290
第六节 染色体组分割理论 291
第十三章 芸薹属植物非整倍体的获得及细胞学特点 294
第一节 芸薹属植物非整倍体形成的途径 294
一、三倍体与双二倍体之间正反交组合的后代 294
二、四倍体与三倍体之间正反交组合的后代 295
三、四倍体与二倍体之间杂交组合的后代 296
四、四倍体品系的染色体数目变异 296
第二节 芸薹属植物非整倍体的类型 296
一、单体 297
二、三体 298
三、缺体和四体 299
第十四章 芸薹属植物染色体工程的研究方法 302
第一节 性状的鉴定 302
一、形态特征的鉴定 302
二、生理特性的鉴定 303
第二节 细胞学鉴定 303
一、染色体数目的鉴定 303
二、染色体形态 304
三、核型的表述格式 304
四、染色体分带 308
五、F1减数分裂同源染色体联会图式分析 310
六、原位杂交 311
第三节 分子生物学的鉴定 312
一、同工酶分析 313
二、核酸分析 314
第四节 分子标记分析技术 317
一、限制性酶切片段长度多态性(RFLP) 317
二、随机扩增的多态性DNA技术(RAPD) 319
第十五章 染色体工程在芸薹属植物育种上的应用 321
第一节 甘蓝型油菜B染色体组附加系 321
一、通过杂交获得三个染色体组的单倍体 322
二、三个染色体组的单倍体与甘蓝型油菜杂交获得五倍体 322
第二节 甘蓝型油菜——黑芥二体附加系的选择 325
第三节 甘蓝型油菜C染色体组附加系 328
第四节 白菜型油菜C染色体组附加系 331
参考文献 334
第一节 已知目的基因的序列进行基因的分离 346
第十六章 目的基因的分离鉴定 346
一、DNA的提取 346
第三篇 芸薹属植物基因工程 346
二、PCR技术 348
三、目的基因分离的基本途径 351
第二节 从蛋白质到基因的分离 352
一、PCR扩增 352
二、构建cDNA文库 352
三、构建基因文库 356
第三节 其他分离目的基因的方法 358
一、利用已克隆的微生物基因分离植物中的同源性基因 359
二、根据植株或细胞的表型变异进行基因的分离 359
三、人工合成目的基因 361
第四节 目的基因的加工和重组 362
一、加入启动区 362
二、插入内含子 362
三、加入翻译起始密码 362
四、加入转录的加尾序列 363
五、加入终止密码 363
六、插入增强序列 363
七、加入与植物中特定DNA同源的序列 363
一、Ti质粒的一般特性 364
第一节 根癌农杆菌Ti质粒 364
第十七章 芸薹属植物基因工程的载体 364
二、T-DNA的结构和功能 365
三、毒性区域 368
四、转移和整合 370
第二节 Ti质粒的改造 373
一、pGV3850 373
二、SEV(Spit End Vector) 377
第三节 嵌合基因的构建 381
一、作为选择标记用的嵌合基因 383
二、构建嵌合基因的过程 385
第四节 芸薹属植物病毒载体 387
第十八章 芸薹属植物的遗传转化 389
第一节 芸薹属植物的转化受体 389
第二节 芸薹属植物的筛选标记 392
第三节 农杆菌介导的基因转移 394
一、不同类型农杆菌转化效率的差异 394
二、农杆菌介导的基因转移的方法 395
三、抗溴苯腈转基因油菜的获得 398
第四节 直接基因转移 400
一、PEG法 400
二、电击穿孔法 401
三、脂质体包装法 402
四、微注射法 402
五、激光微束法 403
六、基因枪射击法 403
第十九章 芸薹属植物基因工程的主要成就 405
第一节 芸薹属植物基因组的研究 405
第二节 芸薹属植物A、B、C基因组的同源性 410
一、芸薹属植物三个基因组连锁群的三个簇 412
二、A、B、C基因组中连锁群上共有的位点和图距 412
三、三个基因组间和基因组内同源性比较 416
四、芸薹属植物基因组的起源和进化 416
第三节 转基因油菜应用研究 418
一、增强抗性 418
二、提高品质和产量 420
三、杂种优势 422
参考文献 426
三、五倍体再与甘蓝型油菜回交，获得B单体附加系 824