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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