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第一章 绪论1

第一节 植物组织与细胞培养的概念1

第二节 植物组织与细胞培养的理论基础1

第三节 植物组织与细胞培养的建立与发展2

一、理论准备阶段2

二、培养技术的建立时期3

三、技术与理论的发展时期4

四、深入研究、扩大应用及新兴学科、产业的形成时期5

第四节 植物组织与细胞培养在科学和生产发展中的作用11

复习思考题12

主要参考文献13

第二章 实验室及基本技术14

第一节 实验室的设计14

一、实验室的设计14

二、无菌操作室15

三、化学实验室15

四、培养室15

五、细胞学实验室16

六、洗涤室16

第二节 离体培养的基本设备16

一、基本操作设备16

二、灭菌消毒设备及瓶口封塞17

三、培养设备19

四、常规设备21

五、培养器皿22

六、常用器械23

第三节 植物组织与细胞培养的基本技术24

一、洗涤技术24

二、灭菌和消毒技术25

复习思考题29

主要参考文献29

第三章 植物离体培养的培养基30

第一节 培养基的成分及其作用30

一、水30

二、无机营养物质30

三、有机营养物质33

四、固化剂和悬浮剂35

五、植物生长调节剂36

六、其他添加物45

七、其他46

第二节 培养基的种类和特点47

一、培养基的种类47

二、培养基的特点50

第三节 培养基的制备50

一、母液的制备与保存50

二、培养基的制备53

复习思考题54

主要参考文献54

第四章 植物细胞的全能性与形态发生56

第一节 植物细胞的全能性56

第二节 愈伤组织的诱导与形成57

一、愈伤组织的概念57

二、愈伤组织的诱导58

三、愈伤组织的形成59

四、愈伤组织的继代和生长特性60

五、影响愈伤组织诱导和继代的因子61

六、愈伤组织的类型和结构63

第三节 器官发生64

一、器官发生的概念64

二、不定芽和根的形成64

三、器官发生的遗传控制66

四、器官发生假说67

五、影响器官发生的因素68

第四节 体细胞胚发生71

一、体细胞胚的概念71

二、体细胞胚的产生73

三、植物体细胞胚的发育过程75

四、体细胞胚发生的生化基础与调控76

五、影响细胞胚发生的因素79

第五节 长期培养物形态发生潜力的丧失80

一、长期培养物形态发生潜力的丧失80

二、培养物形态发生潜力丧失的原因81

第六节 人工种子82

一、人工种子的概念及意义82

二、体细胞胚的诱导与后熟83

三、体细胞胚的包裹——构建人工种子86

复习思考题88

主要参考文献88

第五章 植物器官培养90

第一节 离体根培养90

一、离体根培养的概念和发展90

二、离体根培养方法91

三、影响离体根生长的条件92

四、离体根培养中有机物质的释放95

五、离体根培养的应用97

第二节 茎尖培养98

一、茎尖培养的概念和意义98

二、茎尖培养的一般方法98

三、茎尖培养的应用99

第三节 离体叶培养100

一、离体叶培养的概念和发展100

二、叶原基培养101

三、叶组织培养102

四、影响叶培养的因素102

五、离体叶培养形态发生104

六、离体叶培养的应用105

复习思考题105

主要参考文献106

第六章 植物离体微繁107

第一节 植物离体微繁的概念和发展107

一、植物离体微繁的概念107

二、植物离体微繁的发展107

三、植物离体微繁的特点108

第二节 植物离体微繁的一般方法108

一、植物离体微繁的过程108

二、无菌培养物的建立109

三、中间繁殖体的生长与分化109

四、中间繁殖体的增殖112

五、壮苗与生根113

六、试管苗出瓶移植与管理114

第三节 试管苗增殖率的估算及实际可能性114

一、繁殖系数114

二、繁殖速度和增殖倍数115

三、有效繁殖系数和实际增殖倍数116

四、诱导生根苗的产量116

五、苗木的产率117

第四节 影响离体微繁的因素118

一、基因型118

二、外植体118

三、供试植株的生理状态118

四、芽在植株上的部位118

五、供试植株的年龄119

六、培养基119

七、培养条件119

八、极性119

九、后生变异120

第五节 离体微繁中存在的主要问题120

一、褐变120

二、玻璃化121

三、遗传的稳定性123

四、污染123

第六节 试管微茎125

一、试管微茎的概念125

二、试管微茎的意义125

三、试管微茎诱导的一般方法126

四、影响试管微茎发生的因素126

第七节 无糖微繁技术128

一、无糖微繁的概念128

二、无糖微繁的特点128

三、微环境对无糖微繁的影响129

第八节 植物离体微繁的应用130

一、植物离体微繁的条件130

二、植物试管微繁的应用130

复习思考题131

主要参考文献132

第七章 分生组织培养与脱毒133

第一节 植物病毒的危害及主要类型133

一、植物病毒的危害133

二、植物病毒的主要类型135

第二节 植物病毒的传播及在植物体中的分布136

一、植物病毒的传播136

二、植物病毒在植物体中的分布137

第三节 植物病毒的防治方法及原理138

一、物理学方法138

二、化学方法139

三、生物学方法140

第四节 分生组织培养脱毒的一般方法143

一、分生组织的分离143

二、培养基143

三、培养144

四、建立无性繁殖系145

五、脱毒试管植株的移栽和品种特性鉴定145

第五节 无病毒植株的鉴定145

一、指示植物法145

二、抗血清鉴定法147

三、酶联免疫吸附法147

四、电子显微镜法148

五、RT-PCR法148

第六节 影响分生组织培养脱毒的因子148

一、病毒的种类148

二、离体茎尖的大小149

三、化学物质150

四、热处理150

五、病毒间的干扰150

第七节 无病毒植物的利用150

一、无病毒苗的保存150

二、无病毒苗的快速繁殖151

三、无病毒种苗的生产和利用151

复习思考题151

主要参考文献152

第八章 植物胚胎培养153

第一节 离体胚培养153

一、离体胚培养的概念和发展153

二、离体胚培养的一般方法154

三、离体幼胚培养的生长发育类型157

四、影响离体幼胚培养的其他因素158

五、离体胚培养的应用161

第二节 胚珠和子房培养163

一、胚珠和子房培养的概念及发展163

二、胚珠培养165

三、子房培养166

四、离体子房和胚珠的发育167

五、未授粉胚珠和子房培养168

六、胚珠和子房培养的应用171

第三节 离体授粉、受精与合子培养172

一、植物离体授粉、受精与合子培养的概念和发展172

二、离体授粉174

三、离体受精与合子培养177

四、离体授粉、受精与合子培养的应用180

第四节 胚乳培养181

一、胚乳培养的概念和发展181

二、胚乳培养的一般方法182

三、胚乳愈伤组织的形成和形态发生183

四、影响胚乳培养器官发生的因素185

五、胚乳培养染色体变异187

六、胚乳培养的应用188

复习思考题189

主要参考文献189

第九章 植物花药和花粉培养190

第一节 植物花药和花粉培养的概念和发展190

一、植物花药和花粉培养的概念190

二、植物单倍体的概念及形成191

三、花药和花粉培养的发展191

第二节 花药培养192

一、外植体的制备与培养基192

二、花药培养方法199

三、花药培养与形态发生200

四、影响花药培养的其他因素202

第三节 花粉培养205

一、花粉培养的意义205

二、花粉培养的一般方法205

三、影响花粉培养的主要因素208

第四节 花药培养一步成苗209

一、花药培养一步成苗的概念209

二、花药培养一步成苗的诱导方法210

三、影响花药培养一步成苗的主要因素210

四、花药培养一步成苗的特点211

第五节 花粉植株的起源和发生途径212

一、花粉植株的起源212

二、小孢子的雄核发育途径213

三、雄核进一步发育中的异常行为216

四、雄核发育的阶段性216

五、雄核发育的启动机理217

第六节 花粉植株的白化苗220

一、花粉白化苗的特性220

二、白化苗的形成机理221

三、影响花粉白化苗形成的因素及控制223

第七节 花粉植株的倍性和染色体加倍224

一、花粉植株的倍性224

二、花粉植株的倍性鉴定224

三、单倍体植株的染色体加倍225

第八节 花药和花粉培养的应用226

一、植物单倍体育种226

二、构建DH群体228

三、遗传工程的受体与基础材料228

四、创制染色体工程的基础材料229

五、转移异源染色体或基因229

六、基础研究230

复习思考题230

主要参考文献230

第十章 植物细胞培养232

第一节 植物细胞悬浮培养232

一、植物细胞悬浮培养的概念和发展232

二、植物细胞悬浮培养的一般方法233

三、植物细胞悬浮培养中细胞生长的测定241

四、悬浮细胞的同步化242

第二节 植物单细胞培养244

一、植物单细胞培养的概念及发展244

二、植物单细胞培养方法245

三、微室培养247

四、影响单细胞培养的因素249

第三节 植物细胞固定化培养250

一、植物细胞固定化培养的概念250

二、固定化细胞培养的特性及其意义251

三、植物细胞的几种固定化方法251

四、植物固定化细胞反应器253

第四节 植物细胞培养的应用254

一、植物细胞次生物质的生产254

二、植物细胞的生物转化259

三、植物细胞变异体的选择及人工种子的生产260

四、重要的实验研究系统260

复习思考题260

主要参考文献261

第十一章 植物原生质体培养262

第一节 植物原生质体培养的概念262

一、植物原生质体培养的概念262

二、植物原生质体研究的发展262

三、植物原生质体的特点263

第二节 原生质体的分离264

一、材料来源264

二、材料的预处理264

三、原生质体分离265

四、性细胞原生质体的分离270

第三节 原生质体的纯化及活力测定272

一、原生质体的纯化272

二、原生质体的活力和密度272

第四节 植物原生质体的培养273

一、培养基273

二、培养方法277

三、影响原生质体培养的其他因素279

第五节 植物原生质体的再生280

一、原生质体的发育280

二、愈伤组织的形成与植株再生281

三、性细胞原生质体的培养282

四、原生质体培养过程中的管理283

第六节 原生质体再生植株的遗传特性及应用283

一、原生质体再生植株的遗传特性283

二、原生质体培养的应用284

复习思考题285

主要参考文献286

第十二章 原生质体融合287

第一节 原生质体融合的概念及发展287

一、原生质体融合的概念287

二、原生质体融合的发展288

第二节 植物原生质体融合289

一、植物原生质体融合的类型289

二、植物原生质体融合的方法292

第三节 体细胞杂种的筛选与鉴定295

一、融合体的形成与发育295

二、体细胞杂种的筛选295

三、杂种细胞的培养299

四、体细胞杂种的鉴定299

第四节 体细胞杂种的遗传301

一、体细胞杂种的核遗传301

二、体细胞杂种细胞质基因组的遗传303

三、胞质杂种304

四、体细胞杂种的性状表现304

第五节 原生质体融合技术的应用305

一、克服生殖隔离，创制新类型305

二、转移染色体或优良基因306

三、转移细胞质基因组307

复习思考题308

主要参考文献308

第十三章 植物体细胞无性系变异309

第一节 植物体细胞无性系变异309

一、植物体细胞无性系变异的概念309

二、植物体细胞无性系变异的特点310

三、植物体细胞无性系变异的来源310

第二节 体细胞无性系变异的遗传基础311

一、染色体数目变异311

二、染色体结构变异312

三、有丝分裂交换312

四、基因突变313

五、基因扩增与丢失313

六、基因重排314

七、碱基修饰314

八、转座子的激活315

九、细胞质基因变异315

第三节 影响体细胞无性系变异的因素316

一、激素316

二、供体基因型316

三、供试组织的分化状态317

四、离体培养的方式317

五、培养时间和继代次数317

第四节 植物体细胞无性系变异的选择318

一、植物体细胞无性系变异选择的历史与意义318

二、植物体细胞无性系变异选择的特点318

三、植物体细胞无性系变异选择的起始材料319

四、自发突变和诱发突变320

五、植物体细胞无性系变异的选择方法321

第五节 植物体细胞无性系变异的鉴定324

一、遗传分析324

二、与基因产物改变相关的生化机制325

三、变异频率325

四、变异细胞离开选择剂后的稳定性325

五、分子差异分析326

第六节 植物体细胞无性系变异的利用326

一、生化代谢途径的研究326

二、体细胞杂交的选择标志326

三、作物遗传改良327

复习思考题329

主要参考文献330

第十四章 植物种质资源离体保存331

第一节 植物种质资源离体保存的概念及发展331

一、植物种质资源离体保存的概念331

二、植物种质资源离体保存的重要性332

三、植物种质离体保存技术的发展332

第二节 缓慢生长保存333

一、缓慢生长保存的概念333

二、低温保存法333

三、高渗透压保存法334

四、生长抑制保存法334

五、愈伤组织干燥保存法335

第三节 超低温种质保存335

一、超低温保存的概念335

二、超低温保存的细胞学基础336

三、超低温保存的一般方法337

四、几种植物组织的超低温冷冻保存341

五、超低温保存的影响因素343

六、植物离体保存变异的预防344

第四节 离体保存种质的遗传稳定性及其检测345

一、离体保存种质遗传的稳定性345

二、超低温保存种质遗传稳定性的检测345

复习思考题346

主要参考文献346

第十五章 高等植物遗传转化347

第一节 高等植物遗传转化的概念及发展347

一、高等植物遗传转化的概念347

二、高等植物遗传转化的发展347

第二节 目的基因克隆与载体构建349

一、目的基因克隆349

二、转化载体构建351

第三节 高等植物遗传转化受体系统352

一、遗传转化受体系统的概念352

二、遗传转化受体的条件352

三、遗传转化受体的类型及其特性353

四、植物基因转化受体系统的建立354

第四节 高等植物遗传转化方法356

一、农杆菌介导法356

二、基因枪转化法363

三、其他转化方法365

第五节 高等植物转化体的鉴定366

一、DNA水平的鉴定366

二、转录水平的鉴定368

三、翻译水平的鉴定368

第六节 高等植物遗传转化的应用370

一、作物新品种的培育370

二、以植物为生物反应器生产药物和疫苗371

三、遗传转化技术在理论研究中的应用372

复习思考题372

主要参考文献373

附录 植物组织与细胞培养常用名词汉英对照374