植物細胞工程實驗技術

本書對植物細胞工程領域各分支學科的基礎理論、實驗技術及應用成就進行了全面論述，特別針對各種實驗設計原理、技術關鍵和操作注意事項等進行了論述。全書共分二十二章，分別論述了植物細胞工程實驗室的設備和基本操作、培養基的組成及製備、細胞培養、原生質體培養和體細胞雜交、愈傷組織的誘導及植株再生、植物器官的克隆、胚培養和胚乳培養、離體受精和合子培養、單倍體植物的誘導、花葯和離體小孢子培養、體細胞無性系變異與植物改良、人工種子、植物脱毒與微體快速繁殖、以離體培養為基礎的快速育種、植物細胞生產有用次生代謝產物的調控技術和大規模培養、植物種質的離體儲存、微藻細胞培養、植物插入突變體庫技術、農桿菌介導的基因轉移、外源基因的直接轉移、轉基因植物的鑑定技術、植物組織培養物的細胞學檢查，各章皆介紹了相關實驗的具體操作方法，並在書後附錄了常用培養基的配方，具有很強的實用性。　本書可作為各高校植物、園藝、生物技術等專業教師、學生教學用書，也適合相關領域研究、技術人員和實驗室人員參考。 ^[1] 

第一章　植物細胞工程實驗室的設備和基本操作

第一節　實驗室的結構和設備

一、培養基製備實驗室

二、無菌操作室

三、培養室

四、顯微工作室

第二節　實驗室的基本技術操作

一、配製培養基需要的器皿

二、細胞組織培養用的器皿

三、玻璃器皿的清洗

四、培養基的配製

五、材料和器械的消毒與無菌操作

六、細胞計量技術

七、植物激素調控離體細胞的器官與胚胎發生

參考文獻

第二章　培養基的組成及製備

第一節　培養基組成成分

一、無機鹽類

二、碳源

三、維生素和氨基酸

四、植物激素

五、其他有機複合成分

六、瓊脂

第二節　培養基的製備

一、培養基的選擇和常用培養基

二、培養基的製備方法

參考文獻

第三章　細胞培養

第一節　植物細胞懸浮培養

一、細胞懸浮培養概述

二、建立良好懸浮細胞系應注意的事項

三、操作實例

第二節　單細胞培養

一、微滴培養

二、微室飼養培養

參考文獻

第四章　原生質體培養和體細胞雜交

第一節　原生質體分離

一、酶解材料準備

二、材料預處理

三、酶解

四、原生質體純化

五、原生質體活力測定

第二節　原生質體培養注意事項

一、植板密度

二、原生質體培養基

三、原生質體培養方法

四、原生質體再生植株過程

第三節　體細胞雜交

一、植物原生質體融合方法

二、雜種細胞篩選

三、體細胞雜種或胞質雜種鑑定

四、植物體細胞雜交的影響因子

第四節　操作實例

一、水稻原生質體培養

二、玉米原生質體培養

三、柑橘原生質體對稱融合

四、小麥的非對稱融合

參考文獻

第五章　愈傷組織的誘導及植株再生

第一節　愈傷組織的誘導

一、愈傷組織形成的原理

二、誘導愈傷組織的技術要點

第二節　愈傷組織的分化

一、愈傷組織分化的原理

二、誘導愈傷組織分化的技術要點

三、解決分化中所遇問題的一些策略

第三節　組織培養中基因型及培養條件的作用

一、基因型

二、培養條件

第四節　離體培養的核心規律

一、細胞狀態在離體培養中的地位

二、細胞類型與細胞狀態及細胞狀態間的關係

三、細胞狀態的變化規律

四、細胞狀態調控

第五節　操作實例

一、小麥愈傷組織的誘導及植株再生

二、棉花愈傷組織的誘導及植株再生

參考文獻

第六章　植物器官的克隆

第一節　克隆器官的規律性

第二節　克隆器官研究過程中提出的各種學説

一、細胞全能性完全表達和部分表達的設想

二、細胞的發育和逆發育以及主胚性細胞的發育循環設想

三、生長素濃度在花器官按次序發生中起轉換開關作用的設想

四、在主胚性細胞發育循環過程中內源生長素濃度的高低發生循環變化的設想

五、激活培養細胞中器官特徵基因條件的設想

第三節　克隆器官的理論依據

第四節　克隆器官的操作步驟及技術要點

一、克隆器官的操作步驟

二、克隆器官的技術要點

第五節　對疑難問題的分析

第六節　操作實例

參考文獻

第七章　胚培養和胚乳培養

第一節　胚培養

一、胚胎培養的用途

二、影響幼胚培養的因素

三、操作實例

第二節　胚乳培養

一、胚乳愈傷組織的誘導

二、胚乳愈傷組織的分化和植株再生

三、胚乳愈傷組織和再生植株的染色體數目

四、操作實例

五、胚乳培養的應用前景

參考文獻

第八章　離體受精和合子培養

第一節　卵細胞和精子的分離及體外培養

一、卵細胞的分離

二、精細胞的分離

三、細胞花粉精細胞分離的兩種主要方法

四、細胞花粉精細胞分離的方法

五、卵細胞的培養

第二節　離體受精

第三節　合子培養

參考文獻

第九章　單倍體植物的誘導

第一節　單倍體植物的特點及用途

第二節　自然界單倍體植物的起源

第三節　人工傳粉及理化因素誘導孤雌生殖

一、異種、屬花粉授粉

二、延遲授粉

三、射線照射

四、化學藥劑處理

第四節　染色體消除產生單倍體

一、球莖大麥法

二、玉米法

三、其他染色體消除型種間雜交

第五節　雄核發育和半配合生殖產生單倍體

一、雄核發育

二、半配合生殖

第六節　未授粉子房和胚珠培養產生單倍體

一、離體子房和胚珠單倍體來源和發育途徑

二、未授粉子房和胚珠培養應注意的問題

三、操作實例

參考文獻

第十章　花葯和遊離小孢子培養

第一節　花葯和花粉培養在育種上的作用

一、利用單倍體植物控制雜種分離，加快常規育種速度

二、提高常規育種的選擇效率

三、獲得超雄植株和全雄植株

四、利用DH羣體繪製遺傳圖譜和進行基因定位

第二節　影響花葯和遊離小孢子培養成功率的因素

一、供體的基因型

二、供體植株的生理狀況

三、花粉的發育時期

四、材料的預處理和預培養

五、培養基

六、培養方式

七、培養條件

八、花粉植株的移栽

九、花粉植株的倍性及染色體加倍技術

第三節　植物花葯培養的操作實例

一、花葯培養的一般程序

二、花葯培養的操作實例

第四節　植物遊離小孢子培養的操作實例

一、遊離小孢子培養的一般程序

二、花粉培養的操作實例

參考文獻

第十一章　體細胞無性系變異與植物改良

第一節　在田間從再生植株中選擇有用的細胞突變體

一、從幼胚或幼穗誘導愈傷組織和再生植株

二、R1代的田間觀察

三、在R2代選擇有用細胞變異株

第二節　利用選擇壓篩選有用細胞突變體

一、富含氨基酸的蘆筍細胞突變體篩選

二、抗黑脛病煙草細胞突變體的篩選

三、豆瓣菜耐海水耐鹽細胞突變體的篩選

四、煙草抗除草劑細胞突變體的篩選

參考文獻

第十二章　人工種子

第一節　體細胞胚胎發生

一、體細胞胚的誘導

二、體細胞胚胎發生的同步控制

第二節　人工種子的包裹

一、人工種子的基本要求

二、人工胚乳

三、包裹材料的選擇

四、人工種子的包裹方法

第三節　人工種子的儲藏與播種

一、膠囊儲藏

二、人工種子的播種

第四節　操作實例

參考文獻

第十三章　植物脱毒和微體快速繁殖

第一節　植物脱毒和微體快速繁殖概況

第二節　植物脱毒和微體快速繁殖的原理

一、植物脱除病毒的原理

二、植物微體快速繁殖的原理

第三節　植物脱毒和微體快速繁殖的一般方法

一、植物病毒脱除的方法

二、植物無病毒植株的鑑定方法

三、主要植物種類病毒類型、脱毒和鑑定方法

四、植物微體快速繁殖的一般方法

第四節　馬鈴薯脱毒和微體快繁技術

一、馬鈴薯的脱毒方法

二、病毒檢測的方法

三、脱毒植株的應用、保存及存在的問題

四、馬鈴薯脱毒苗的微體快繁技術措施

第五節　葡萄脱毒和微體快繁技術

一、葡萄病毒病研究概況

二、葡萄病毒病的種類及危害

三、葡萄病毒病的脱除技術

四、葡萄病毒病的鑑定

五、脱病毒葡萄苗的微體快繁工廠化生產

參考文獻

第十四章　以離體培養為基礎的快速育種

第一節　離體培養與快速育種

一、植物加代研究的簡要回顧與存在的問題

二、加快植物發育速度的突破口

三、胚培養在加快植物發育中的地位與作用

四、快速育種技術的作用與應注意的問題

第二節　小麥的快速育種技術

一、突破口的選擇

二、新的理論基礎

三、新的技術基礎

四、快速育種的技術流程

五、注意事項

第三節　其他作物的快速育種

參考文獻

第十五章　植物細胞生產有用次生代謝產物的調控技術和大規模培養

第一節　細胞系的篩選

一、高產細胞系篩選的整體思路

二、高產細胞系培養

三、高產細胞系的篩選方法

四、高產細胞系的穩定性及保存

第二節　植物細胞培養生產有用次生代謝產物的調控技術

一、外植體的屬性

二、培養基

三、pH值

四、光照和温度

五、誘導子和前體的添加

六、培養方法

七、植物轉基因技術的應用

八、反義技術

九、次生代謝途徑與關鍵酶

第三節　植物細胞、組織和器官大規模培養

一、植物組織細胞大規模培養

二、操作程序

三、操作實例

參考文獻

第十六章　植物種質的離體儲存

第一節　植物培養細胞長期儲存的技術原理和要點

一、幾種儲存方法

二、種質儲存後細胞活力、存活率及遺傳特性的觀測

第二節　種質儲存操作的實例

一、O℃以上低温儲存

二、程序慢速降温超低温儲存

三、玻璃化超低温儲存--

參考文獻

第十七章　微藻細胞培養

第一節　光自養培養法

一、光自養培養法的技術要點及注意事項

二、光自養培養法的操作實例

第二節　暗異養培養法

一、異養培養法的技術要點及注意事項

二、暗異養培養法的操作實例

第三節　混合營養培養法

一、培養法的技術要點及注意事項

二、混合營養培養法的操作實例

參考文獻

第十八章　植物插入突變體庫技術

第一節　植物插入突變體庫技術的原理

一、植物插入突變體庫概述

二、基因敲除技術的應用和侷限性

三、飽和突變體庫的建立

四、獲得外源片段插入位點側翼序列的方法

五、插入突變技術的改進

第二節　擬南芥和水稻插入突變體庫研究進展

一、擬南芥插入突變體庫研究進展

二、水稻插入突變體庫研究進展

第三節　擬南芥插入突變庫技術操作實例

一、農桿菌介導的真空滲透法轉化成熟擬南芥整體植株

二、從T-DNA標籤突變體中克隆基因

第四節　水稻插入突變庫技術操作實例

一、轉化實驗用材料和培養基

二、水稻的遺傳轉化

三、轉基因植株的分子檢測

四、增強子捕獲及插入失活突變體篩選

五、T-DNA插入位點側翼序列的擴增、測序和分析

參考文獻

第十九章　農桿菌介導的基因轉移

第一節　農桿菌介導基因轉移的基本原理

一、天然野生型Ti質粒的結構與功能

二、T-DNA的轉移機理

第二節　Ti質粒的改造和載體系統的構建

一、Ti質粒的改造

二、Ti質粒衍生的載體系統

第三節　影響農桿菌介導基因轉移的因素

一、農桿菌菌株

二、受體植物

三、共培養條件

四、轉化體的選擇

第四節　農桿菌介導基因轉移操作實例

一、共培養法

二、葉盤法

三、整體植株轉化法

參考文獻

第二十章　外源基因的直接轉移

第一節　PEG法

一、PEG法的技術要點及注意事項

二、PEG法的操作實例

第二節　電激法

一、電激法的基本原理

二、電激法的技術要點及注意事項

三、電激法的操作實例

第三節　基因槍法

一、基因槍的主要類型

二、基因槍法的特點

三、基因槍法的技術要點和注意事項

四、基因槍法的操作實例

第四節　花粉管通道法

一、花粉管通道法的技術要點和注意事項

二、花粉管通道法操作實例

參考文獻

第二十一章　轉基因植物的鑑定技術

第一節　概述

一、標記基因

二、轉基因植物的分子鑑定

三、轉基因植物的免疫鑑定

第二節　標記基因的應用

第三節　轉基因植物分子鑑定的操作程序

一、PCR檢測

二、Southern雜交

三、Northern雜交

四、Western印跡分析

第四節　轉基因植物的免疫鑑定

一、ELISA分析

二、免疫熒光技術

參考文獻

第二十二章　植物組織培養物的細胞學檢查

第一節　整體染色及透明技術

一、整體染色法

二、整體透明法

第二節　染色體制片技術

一、取材

二、材料的預處理

三、固定

四、離析

五、染色

六、壓片

七、永久封片

八、幾種常用壓片法的操作步驟

第三節　植物染色體分帶

一、植物染色體分帶概述

二、植物染色體分帶的主要步驟和注意事項

三、植物染色體分帶方法

第四節　植物染色體原位雜交

一、植物染色體原位雜交基本原理

二、染色體原位雜交技術主要步驟

三、植物染色體原位雜交實例附錄

一、實驗用品及藥品

二、原位雜交試劑配製方法

第五節　植物RNA原位雜交實用技術

一、原位雜交的原理及用途

二、原位雜交的標記物

三、原位雜交的探針

四、原位雜交的操作流程

五、植物組織原位雜交舉例

參考文獻

附錄1　常用培養基

附錄2　縮略語 ^[1]