绪论 1
第一节 细胞工程在生物技术领域中的地位 1
一、生物技术概述 1
二、细胞工程的概念及研究范畴 2
三、细胞工程与其他相关学科的关系 2
四、细胞工程在现代生物技术中的地位及其实践意义 3
第二节 植物细胞工程的发展与现状 4
一、植物细胞工程的发展 4
二、我国植物细胞工程的研究进展 7
第三节 植物细胞工程技术的类别及其应用 9
一、植物细胞工程的类别 9
二、植物细胞工程的应用 9
第一章 细胞全能性与形态发生 13
第一节 细胞全能性及其表达 13
一、细胞全能性概述 13
二、培养条件下的细胞脱分化 15
三、细胞分化 21
第二节 器官发生 28
一、离体培养中器官发生的方式 28
二、器官分化过程 29
三、起始材料对器官分化的影响 31
四、激素对器官分化的调控 33
五、光照对器官分化的影响 35
六、器官发生的基因调控 36
第三节 体细胞胚胎发生 37
一、体细胞胚的形成 38
二、体细胞胚的结构与发育特点 40
三、影响体细胞胚发生的因素 42
四、体细胞胚胎发生的生化与分子基础 46
第二章 离体培养下的遗传与变异 51
第一节 离体培养中的遗传与变异特点 51
一、离体培养中的遗传稳定性 51
二、离体培养条件下遗传变异的特点 52
三、影响体细胞遗传与变异的因素 55
第二节 体细胞变异的细胞遗传学基础 58
一、DNA核内重复复制 58
二、染色体断裂与重组 59
三、非正常有丝分裂 60
第三节 体细胞变异的分子遗传学基础 60
一、碱基突变 61
二、DNA序列的选择性扩增与丢失 61
三、转座子活化 62
四、DNA甲基化 63
第四节 体细胞无性系变异的诱导与选择 64
一、体细胞变异诱导材料的选择 65
二、培养细胞的自发变异 65
三、培养细胞的诱变 65
四、体细胞突变体的筛选 67
五、体细胞无性系变异的利用 69
第三章 植物细胞工程技术原理 73
第一节 实验室设置 73
一、实验室组成 73
二、基本设备配置 75
三、培养容器与用具 78
第二节 细胞工程的基本技术 79
一、洗涤技术 79
二、灭菌技术 81
第三节 培养基组成及配制 82
一、培养基成分 83
二、培养基配方及培养基选择 87
三、培养基配制 90
第四节 外植体取材及培养条件的控制 92
一、植物材料的培养与外植体取材 93
二、外植体灭菌 93
三、接种培养及其培养条件的控制 95
第四章 植物组织和器官培养 99
第一节 植物脱毒与快速繁殖 99
一、植物脱毒和快速繁殖的意义 99
二、植物脱毒的原理和技术 101
三、离体繁殖 107
第二节 花药及花粉培养 111
一、基本概念 111
二、花药培养 113
三、花粉及小孢子培养 116
四、影响花药和花粉培养的因素 118
五、花药和花粉培养中单倍体植株形成的途径 124
六、花粉植株的倍性及染色体加倍 127
七、花药和花粉培养中的白化苗 128
八、单倍体的应用 129
第三节 植物胚胎培养 132
一、植物胚培养 132
二、子房培养 137
三、被子植物胚乳培养 139
第五章 植物细胞培养及次生代谢产物生产 144
第一节 悬浮培养 144
一、愈伤组织诱导 144
二、悬浮系的建立与继代培养 145
三、悬浮细胞的生长动态 146
四、悬浮培养细胞的同步化 147
第二节 单细胞培养 148
一、平板培养 149
二、看护培养 150
三、微室培养 150
四、其他单细胞培养技术 151
第三节 植物细胞的规模培养 152
一、概述 152
二、植物细胞规模化培养体系的建立 152
三、生物反应器类型及其特点 155
四、植物细胞规模化培养中的有关工程技术问题 161
第四节 培养细胞的次生代谢及产物积累 163
一、植物次生代谢产物的主要类型 163
二、培养条件下的植物细胞次生代谢产物积累的特性 165
三、提高细胞次生代谢产物产量的途径 166
第六章 原生质体培养 171
第一节 原生质体研究概况 171
第二节 原生质体分离 172
一、材料的选择 172
二、酶 173
三、渗透压稳定剂 174
四、原生质体的游离 175
五、原生质体的纯化 176
六、原生质体活力的测定 177
第三节 原生质体培养 178
一、培养基 178
二、原生质体培养方法 182
三、原生质体的发育和植株再生 187
四、影响原生质体培养效果的因素 189
第四节 原生质体再生植株的遗传变异 190
一、再生植株的倍性及染色体结构变异 191
二、再生植株的性状变异 191
第五节 原生质体培养的细胞生理学问题 192
一、逆境反应 192
二、修复机制 193
三、脱分化与细胞分裂 193
四、原生质体粘连 194
五、原生质体出芽 194
第六节 性细胞原生质体研究进展 194
一、花粉原生质体 195
二、配子原生质体 197
第七节 原生质体培养的应用 199
一、基础理论研究的实验系统 199
二、体细胞杂交 200
三、作为遗传转化的受体 200
四、无性系变异及突变体的筛选 201
五、分离细胞器的理想材料 201
第七章 植物体细胞杂交 202
第一节 植物体细胞杂交的概念 202
一、植物原生质体融合技术的发展 202
二、植物细胞杂交的类型 203
第二节 原生质体融合 205
一、融合方法 205
二、原生质体融合的细胞学过程 208
三、影响原生质体融合的因素 208
第三节 杂种细胞的选择和体细胞杂种的鉴定 209
一、原生质体的融合产物 209
二、杂种细胞的选择系统 209
三、杂种植株的鉴定 213
四、体细胞杂种的遗传特性 216
第四节 细胞质杂种 217
一、细胞质杂种的概念 217
二、细胞质杂种产生的途径 217
第五节 原生质体的遗传饰变 218
一、细胞核移植 218
二、叶绿体移植 219
三、染色体的摄取 221
四、外源DNA的摄取 222
五、微生物移植 222
第六节 体细胞杂交技术的应用 223
一、通过体细胞杂交合成新物种 223
二、通过体细胞杂交培育作物新种质和新品种 224
三、通过体细胞杂交转移细胞质基因控制的性状 225
第七节 体细胞杂交研究的趋势 227
一、增强体细胞杂交目标性 227
二、逐渐消除体细胞杂交的局限性 228
三、不断改进和完善体细胞杂交技术体系 228
第八章 人工种子 230
第一节 人工种子的概念 230
第二节 繁殖体的类型及其生产 233
一、不同类型繁殖体比较 233
二、繁殖体的生产 236
第三节 人工种子包被 240
一、繁殖体的预处理 241
二、繁殖体的包埋 241
三、人工种皮的研制 243
第四节 人工种子的发展和应用前景 244
一、微器官人工种子可能最先用于无性繁殖植物 244
二、人工种子可用于天然种子繁殖后代群体变异大的植物 245
三、以体细胞胚为繁殖体应用的可能性及需要注意的问题 245
第九章 植物种质资源离体保存 247
第一节 概述 247
第二节 植物资源的慢生长保存 248
一、培养环境调节 248
二、培养基渗透压调节 249
三、添加适当的生长抑制剂降低生长速率 249
第三节 植物资源的超低温保存 250
一、植物资源超低温保存概述 250
二、超低温保存原理 251
三、超低温保存方法 252
四、影响超低温保存效果的主要因素 253
第四节 离体保存过程中的遗传变异及其检测 256
第十章 植物基因转化受体系统 258
第一节 植物基因转化受体系统的条件 258
一、高效稳定的再生能力 258
二、较高的遗传稳定性 259
三、具有稳定的外植体来源 259
四、筛选条件的敏感性 259
五、农杆菌敏感性 260
第二节 植物基因转化受体系统的类型及其特性 260
一、经过愈伤组织的受体系统 261
二、不经过愈伤组织的受体系统 261
三、原生质体受体系统 262
四、体细胞胚受体系统 263
五、生殖细胞受体系统 264
第三节 植物基因转化受体系统的建立 264
一、高频再生系统的建立 264
二、抗生素敏感性 266
三、农杆菌敏感性实验 267
第四节 受体系统常见的问题及其解决途径 267
一、再生能力及其遗传稳定性 267
二、培养物褐化 268
三、再生植物玻璃化 268
主要参考文献 270
中英文名词对照 273
植物学名称对照 278