植物組織培養(yǎng)

緒論1
　0.1　植物組織培養(yǎng)簡介1
　　0.1.1　植物組織培養(yǎng)的概念1
　　0.1.2　植物組織培養(yǎng)的類型1
　　0.1.3　植物組織培養(yǎng)的優(yōu)越性2
　　0.1.4　植物組織培養(yǎng)的任務(wù)2
　0.2　植物組織培養(yǎng)與生物科學(xué)的關(guān)系3
　　0.2.1　植物組織培養(yǎng)學(xué)科的建立依賴于生物學(xué)科理論的發(fā)展3
　　0.2.2　植物組織培養(yǎng)為生物學(xué)研究提供新的實驗體系3
　　0.2.3　植物組織培養(yǎng)與其它生物技術(shù)相互促進3
　0.3　植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史3
　　0.3.1　探索階段4
　　0.3.2　奠基階段4
　　0.3.3　迅速發(fā)展階段5
　0.4　植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用及展望7
　　0.4.1　植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用7
　　0.4.2　植物組織培養(yǎng)的展望11
　小結(jié)12
　思考題12
理論篇
1　植物組織培養(yǎng)的基本原理14
　1.1　植物細胞全能性14
　　1.1.1　細胞全能性的絕對性與相對性14
　　1.1.2　植物細胞全能性表現(xiàn)14
　1.2　植物細胞分化與脫分化15
　　1.2.1　植物細胞的分化15
　　1.2.2　植物細胞的脫分化15
　　1.2.3　植物細胞的再分化16
　1.3　植物的形態(tài)建成16
　　1.3.1　愈傷組織誘導(dǎo)與器官分化16
　　1.3.2　植物體細胞胚胎發(fā)生17
　　1.3.3　離體器官誘導(dǎo)18
　　1.3.4　影響植物離體形態(tài)發(fā)生的因素19
　1.4　基因表達與位置效應(yīng)及器官分化信息傳遞20
　　1.4.1　基因表達與位置效應(yīng)20
　　1.4.2　器官分化信息傳遞21
　小結(jié)22
　思考題23
2　植物組織培養(yǎng)設(shè)備和基本技術(shù)24
　2.1　實驗室布局24
　　2.1.1　準備室24
　　2.1.2　接種室25
　　2.1.3　培養(yǎng)室25
　　2.1.4　馴化室25
　　2.1.5　其它部分25
　2.2　基本儀器設(shè)備26
　　2.2.1　滅菌設(shè)備26
　　2.2.2　細胞器分離和計數(shù)設(shè)備26
　　2.2.3　接種設(shè)備27
　　2.2.4　培養(yǎng)設(shè)備27
　　2.2.5　其它儀器設(shè)備28
　2.3　培養(yǎng)基30
　　2.3.1　培養(yǎng)基的成分30
　　2.3.2　培養(yǎng)基的類型34
　　2.3.3　培養(yǎng)基的選擇35
　　2.3.4　培養(yǎng)基的制備35
　2.4　滅菌技術(shù)38
　　2.4.1　環(huán)境滅菌38
　　2.4.2　培養(yǎng)基滅菌39
　　2.4.3　外植體滅菌40
　　2.4.4　用具滅菌42
　　2.4.5　污染的類型及克服方法42
　2.5　外植體44
　　2.5.1　外植體的種類44
　　2.5.2　外植體的選擇44
　　2.5.3　外植體的接種45
　2.6　培養(yǎng)條件45
　　2.6.1　溫度45
　　2.6.2　光照46
　　2.6.3　氣體46
　　2.6.4　濕度46
　　2.6.5　培養(yǎng)基的滲透壓46
　　2.6.6　培養(yǎng)基pH值46
　2.7　繼代培養(yǎng)47
　　2.7.1　繼代培養(yǎng)的作用47
　　2.7.2　繼代培養(yǎng)中的馴化現(xiàn)象和衰退現(xiàn)象47
　2.8　試管苗馴化移栽48
　　2.8.1　試管苗特點48
　　2.8.2　試管苗馴化48
　　2.8.3　移栽49
　小結(jié)50
　思考題50
3　植物器官培養(yǎng)51
　3.1　植物器官培養(yǎng)的程序51
　　3.1.1　外植體的選擇與消毒51
　　3.1.2　形態(tài)發(fā)生52
　　3.1.3　誘導(dǎo)生根與再生植株的移栽53
　3.2　植物營養(yǎng)器官培養(yǎng)54
　　3.2.1　植物根段培養(yǎng)54
　　3.2.2　植物莖段培養(yǎng)56
　　3.2.3　植物葉培養(yǎng)57
　3.3　植物繁殖器官的培養(yǎng)59
　　3.3.1　植物花器官培養(yǎng)59
　　3.3.2　植物幼果培養(yǎng)59
　小結(jié)60
　思考題60
4　植物組織培養(yǎng)61
　4.1　植物分生組織培養(yǎng)61
　　4.1.1　植物分生組織培養(yǎng)的概念和意義61
　　4.1.2　分生組織培養(yǎng)的方法61
　　4.1.3　影響分生組織培養(yǎng)的因素63
　4.2　植物愈傷組織培養(yǎng)65
　　4.2.1　愈傷組織培養(yǎng)的基本過程65
　　4.2.2　影響愈傷組織培養(yǎng)的因素67
　4.3　其它組織培養(yǎng)68
　　4.3.1　植物薄層組織培養(yǎng)68
　　4.3.2　髓組織培養(yǎng)69
　　4.3.3　韌皮組織培養(yǎng)69
　小結(jié)70
　思考題70
5　細胞培養(yǎng)71
　5.1　單細胞的分離71
　　5.1.1　由植物器官分離單細胞71
　　5.1.2　由培養(yǎng)組織中分離單細胞72
　5.2　單細胞培養(yǎng)72
　　5.2.1　單細胞培養(yǎng)方法72
　　5.2.2　單細胞培養(yǎng)的影響因素75
　5.3　細胞懸浮培養(yǎng)76
　　5.3.1　細胞懸浮培養(yǎng)方法76
　　5.3.2　培養(yǎng)基77
　　5.3.3　懸浮培養(yǎng)細胞的同步化78
　　5.3.4　細胞增殖的測定78
　　5.3.5　懸浮培養(yǎng)細胞的植株再生79
　　5.3.6　影響細胞懸浮培養(yǎng)的因素79
　小結(jié)81
　思考題81
6　植物無糖組織培養(yǎng)技術(shù)82
　6.1　植物無糖組織培養(yǎng)的概念及意義82
　　6.1.1　概念82
　　6.1.2　意義82
　6.2　植物無糖組織培養(yǎng)技術(shù)83
　　6.2.1　環(huán)境控制83
　　6.2.2　光獨立營養(yǎng)培養(yǎng)85
　　6.2.3　馴化移栽86
　6.3　影響植物無糖培養(yǎng)的因素86
　　6.3.1　氣體交換87
　　6.3.2　CO2濃度與光照強度的相關(guān)性87
　　6.3.3　培養(yǎng)基質(zhì)87
　　6.3.4　植物激素87
　6.4　無糖組織培養(yǎng)技術(shù)的局限性88
　小結(jié)88
　思考題88
　應(yīng)用篇
7　植物胚培養(yǎng)90
　7.1　胚培養(yǎng)的類型和意義90
　7.2　胚培養(yǎng)的方法91
　　7.2.1　子房培養(yǎng)91
　　7.2.2　胚珠培養(yǎng)92
　　7.2.3　成熟胚培養(yǎng)93
　　7.2.4　幼胚培養(yǎng)93
　　7.2.5　胚乳培養(yǎng)95
　7.3　幾種植物的胚培養(yǎng)技術(shù)96
　　7.3.1　大田作物胚培養(yǎng)技術(shù)96
　　7.3.2　園藝植物胚培養(yǎng)技術(shù)97
　　7.3.3　林木胚培養(yǎng)技術(shù)99
　　7.3.4　藥用植物胚培養(yǎng)技術(shù)99
　7.4　離體授粉100
　　7.4.1　離體授粉的方法101
　　7.4.2　影響離體授粉的因素102
　小結(jié)102
　思考題103
8　植物離體快繁104
　8.1　植物離體快繁的意義104
　8.2　離體快繁的方法104
　　8.2.1　無菌培養(yǎng)的建立104
　　8.2.2　莖芽增殖的途徑105
　　8.2.3　影響莖芽增殖的因素105
　8.3　離體快繁中存在的問題及解決途徑106
　　8.3.1　培養(yǎng)物污染106
　　8.3.2　褐化106
　　8.3.3　玻璃化107
　　8.3.4　性狀變異108
　8.4　幾種植物的離體快繁技術(shù)108
　　8.4.1　大田作物離體快繁技術(shù)108
　　8.4.2　園藝植物離體快繁技術(shù)109
　　8.4.3　林木離體快繁技術(shù)110
　　8.4.4　藥用植物離體快繁技術(shù)113
　小結(jié)114
　思考題114
9　人工種子115
　9.1　人工種子概念及意義115
　　9.1.1　人工種子的概念115
　　9.1.2　人工種子的結(jié)構(gòu)115
　　9.1.3　人工種子的意義116
　9.2　人工種子的制備方法和技術(shù)117
　　9.2.1　目標植物和外植體的選取117
　　9.2.2　胚狀體和胚類似物的誘導(dǎo)117
　　9.2.3　人工種子的包埋119
　9.3　人工種子的貯藏與萌發(fā)121
　　9.3.1　人工種子貯藏技術(shù)122
　　9.3.2　人工種子發(fā)芽試驗123
　9.4　幾種植物人工種子制備技術(shù)123
　　9.4.1　大田作物人工種子制備技術(shù)123
　　9.4.2　園藝植物人工種子制備技術(shù)124
　　9.4.3　林木人工種子制備技術(shù)125
　　9.4.4　藥用植物人工種子制備技術(shù)126
　小結(jié)127
　思考題127
10　植物脫毒苗培育128
　10.1　植物脫毒的意義128
　10.2　植物脫毒的方法128
　　10.2.1　熱處理脫毒128
　　10.2.2　莖尖培養(yǎng)脫毒129
　　10.2.3　微體嫁接脫毒130
　　10.2.4　抗病毒劑的應(yīng)用131
　　10.2.5　其它脫毒方法131
　10.3　脫毒苗的鑒定132
　　10.3.1　脫毒效果的檢測132
　　10.3.2　脫毒苗農(nóng)藝性狀的鑒定136
　　10.3.3　無病毒原種的保存和應(yīng)用136
　10.4　幾種植物的脫毒苗培育技術(shù)137
　　10.4.1　大田作物的脫毒苗培育技術(shù)137
　　10.4.2　果樹的脫毒苗培育技術(shù)139
　　10.4.3　蔬菜的脫毒苗培育技術(shù)140
　　10.4.4　花卉的脫毒苗培育技術(shù)142
　　10.4.5　藥用植物的脫毒苗培育技術(shù)144
　　10.4.6　林木的脫毒苗培育技術(shù)145
　小結(jié)146
　思考題147
11　體細胞無性系變異及篩選148
　11.1　體細胞無性系變異的來源148
　　11.1.1　源于外植體的變異148
　　11.1.2　離體培養(yǎng)誘導(dǎo)的變異149
　11.2　體細胞無性系變異的遺傳學(xué)基礎(chǔ)151
　　11.2.1　染色體變化151
　　11.2.2　基因突變152
　　11.2.3　基因擴增152
　　11.2.4　細胞質(zhì)基因變異152
　　11.2.5　轉(zhuǎn)座因子活化153
　　11.2.6　DNA甲基化153
　11.3　體細胞無性系的篩選153
　　11.3.1　突變細胞離體篩選的方法154
　　11.3.2　影響細胞篩選效果的因素154
　　11.3.3　體細胞無性系的鑒定155
　　11.3.4　幾種體細胞突變體篩選技術(shù)155
　小結(jié)159
　思考題159
12　次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)和生物轉(zhuǎn)化160
　12.1　細胞的大量培養(yǎng)160
　　12.1.1　培養(yǎng)系統(tǒng)160
　　12.1.2　培養(yǎng)技術(shù)163
　12.2　天然化合物的生產(chǎn)165
　　12.2.1　生物反應(yīng)器的放大166
　　12.2.2　目的產(chǎn)物的分離純化167
　12.3　生物轉(zhuǎn)化169
　　12.3.1　生物轉(zhuǎn)化的原理169
　　12.3.2　生物轉(zhuǎn)化的方法171
　　12.3.3　影響植物生物轉(zhuǎn)化的因素172
　12.4　幾種次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)與應(yīng)用172
　　12.4.1　次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)在制藥工業(yè)上的應(yīng)用172
　　12.4.2　次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)在食品工業(yè)上的應(yīng)用174
　小結(jié)176
　思考題176
13　植物種質(zhì)資源的離體保存178
　13.1　限制生長保存178
　　13.1.1　低溫保存178
　　13.1.2　高滲透壓保存178
　　13.1.3　生長抑制劑保存179
　　13.1.4　降低氧分壓保存179
　　13.1.5　干燥保存法179
　13.2　超低溫保存179
　　13.2.1　超低溫保存的原理180
　　13.2.2　超低溫保存的基本程序180
　　13.2.3　超低溫保存的方法與技術(shù)180
　　13.2.4　離體保存種質(zhì)的完整性182
　13.3　幾種植物離體保存技術(shù)183
　　13.3.1　大田作物離體保存技術(shù)183
　　13.3.2　園藝植物離體保存技術(shù)184
　　13.3.3　林木離體保存技術(shù)185
　　13.3.4　藥用植物離體保存技術(shù)187
　小結(jié)188
　思考題189
14　單倍體培養(yǎng)190
　14.1　單倍體的起源190
　14.2　離體條件下的小孢子發(fā)育191
　　14.2.1　離體小孢子發(fā)育途徑191
　　14.2.2　離體小孢子發(fā)育的影響因素191
　　14.2.3　花粉植株形態(tài)發(fā)生方式196
　14.3　花藥培養(yǎng)196
　　14.3.1　花藥培養(yǎng)技術(shù)196
　　14.3.2　孤雄生殖誘導(dǎo)的分子機理196
　14.4　小孢子培養(yǎng)197
　　14.4.1　小孢子培養(yǎng)技術(shù)197
　　14.4.2　小孢子培養(yǎng)較花藥培養(yǎng)的優(yōu)越性197
　14.5　未受精子房及胚珠培養(yǎng)198
　　14.5.1　未受精子房培養(yǎng)198
　　14.5.2　未受精胚珠培養(yǎng)198
　　14.5.3　未受精子房及胚珠培養(yǎng)的影響因素198
　14.6　單倍體植株鑒定及染色體加倍198
　　14.6.1　單倍體植株鑒定方法198
　　14.6.2　單倍體植株的染色體加倍199
　14.7　小孢子（花粉）植株中的倍數(shù)變異199
　14.8　幾種植物的單倍體培養(yǎng)技術(shù)200
　　14.8.1　大田作物單倍體培養(yǎng)技術(shù)200
　　14.8.2　園藝植物單倍體培養(yǎng)技術(shù)202
　　14.8.3　林木單倍體培養(yǎng)技術(shù)203
　　14.8.4　藥用植物單倍體培養(yǎng)技術(shù)204
　小結(jié)205
　思考題205
15　原生質(zhì)體培養(yǎng)206
　15.1　原生質(zhì)體培養(yǎng)的意義206
　15.2　原生質(zhì)體的分離206
　　15.2.1　取材206
　　15.2.2　分離原生質(zhì)體所用的酶類207
　　15.2.3　酶液的pH值207
　　15.2.4　酶液的滲透壓207
　　15.2.5　原生質(zhì)體的游離208
　　15.2.6　原生質(zhì)體的純化208
　　15.2.7　原生質(zhì)體活力的鑒定209
　15.3　原生質(zhì)體培養(yǎng)209
　　15.3.1　原生質(zhì)體的培養(yǎng)方法209
　　15.3.2　原生質(zhì)體培養(yǎng)基209
　　15.3.3　植板密度210
　　15.3.4　培養(yǎng)條件211
　　15.3.5　原生質(zhì)體再生211
　15.4　幾種植物的原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)211
　　15.4.1　水稻原生質(zhì)體培養(yǎng)211
　　15.4.2　歐白英原生質(zhì)體培養(yǎng)212
　　15.4.3　枇杷原生質(zhì)體培養(yǎng)212
　　15.4.4　甘薯原生質(zhì)體培養(yǎng)212
　小結(jié)212
　思考題213
16　體細胞雜交214
　16.1　原生質(zhì)體融合214
　　16.1.1　自發(fā)融合與誘導(dǎo)融合214
　　16.1.2　對稱融合與非對稱融合217
　16.2　雜種細胞的選擇217
　　16.2.1　互補篩選法218
　　16.2.2　利用物理特性差異的選擇方法219
　　16.2.3　利用生長特性差異的選擇方法219
　16.3　雜種細胞的培養(yǎng)和雜種植株再生220
　　16.3.1　雜種細胞培養(yǎng)的方法與技術(shù)關(guān)鍵220
　　16.3.2　雜種植株再生220
　　16.3.3　雜種植株的核型221
　16.4　體細胞雜種的鑒定221
　　16.4.1　形態(tài)學(xué)鑒定221
　　16.4.2　細胞學(xué)鑒定222
　　16.4.3　同工酶鑒定222
　　16.4.4　分子生物學(xué)鑒定222
　16.5　細胞質(zhì)雜交223
　16.6　幾種植物體細胞雜交成功的例子224
　　16.6.1　油菜種內(nèi)雜交直接轉(zhuǎn)移雄性不育細胞質(zhì)225
　　16.6.2　馬鈴薯栽培種與野生種的雜種225
　　16.6.3　利用葦狀羊茅和意大利黑麥草的體細胞雜種育成新型牧草225
　　16.6.4　普通小麥與墨西哥黑甜玉米的體細胞雜種225
　　16.6.5　沙打旺與紫花苜蓿的屬間體細胞雜種226
　　16.6.6　柑橘不對稱體細胞雜交育種進展226
　小結(jié)226
　思考題226
17　植物的遺傳轉(zhuǎn)化228
　17.1　植物遺傳轉(zhuǎn)化的方法228
　　17.1.1　農(nóng)桿菌介導(dǎo)法228
　　17.1.2　基因槍法231
　　17.1.3　其它常用的轉(zhuǎn)化方法233
　17.2　轉(zhuǎn)化植株的檢測234
　　17.2.1　報告基因檢測235
　　17.2.2　分子雜交檢測236
　17.3　幾種植物遺傳轉(zhuǎn)化的技術(shù)236
　　17.3.1　大田作物遺傳轉(zhuǎn)化的技術(shù)236
　　17.3.2　園藝植物遺傳轉(zhuǎn)化的技術(shù)237
　　17.3.3　林木遺傳轉(zhuǎn)化的技術(shù)238
　　17.3.4　藥用植物遺傳轉(zhuǎn)化的技術(shù)238
　小結(jié)239
　思考題239
附錄
附錄1　植物組織培養(yǎng)常見的英文縮略語240
附錄2　植物組織培養(yǎng)基常用化合物的分子式及相對分子質(zhì)量241
附錄3　溫濕度換算表242
附錄4　常用培養(yǎng)基的配方243
附錄5　推薦讀物247
參考文獻249