禾本科牧草基因工程技術(shù)及應(yīng)用

前言

　　《草業(yè)科學(xué)研究系列專著》是內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科和草地資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等建設(shè)項(xiàng)目的重要成果之一。該重點(diǎn)學(xué)科和實(shí)驗(yàn)室源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，底蘊(yùn)深厚。從1958年建立我國(guó)第一個(gè)草原專業(yè)開(kāi)始，半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，他們立足于內(nèi)蒙古豐富的草地資源，經(jīng)過(guò)幾代人篳路藍(lán)縷，開(kāi)拓前進(jìn)。《草業(yè)科學(xué)研究系列專著》就是他們?cè)诓輼I(yè)科學(xué)教學(xué)和研究的漫長(zhǎng)道路上，銖積寸累的厚重成果?！　∵@一系列專著涉及了牧草種質(zhì)資源與牧草育種，牧草栽培與利用，草產(chǎn)品加工，草地生態(tài)系統(tǒng)，草地資源監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和合理利用，草原嚙齒類動(dòng)物防治等眾多領(lǐng)域。尤其在牧草遠(yuǎn)緣雜交、雄性不育、冰草轉(zhuǎn)基因以及草地健康和服務(wù)等方面，取得了很大成就.贏得了國(guó)內(nèi)外學(xué)界認(rèn)可?！　∥覈?guó)是草地資源大國(guó)，草原面積占國(guó)土面積的41.7 ％，居世界第二位。草原與森林共同構(gòu)成了我國(guó)生態(tài)屏障的主體。草業(yè)“事關(guān)國(guó)家生態(tài)安全和食物安全，事關(guān)資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)，事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展”（杜青林，2006，《中國(guó)草業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略》序言）。這也正是我國(guó)新興的草業(yè)科學(xué)面臨的重大歷史任務(wù)。　　我們欣慰地看到，《草業(yè)科學(xué)研究系列專著》由科學(xué)出版社組織出版，對(duì)這一重大歷史任務(wù)作出了正面響應(yīng)。這一系列專著不僅是內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科和草地資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的寶貴成果，也是我國(guó)草業(yè)學(xué)界對(duì)祖國(guó)崛起的精誠(chéng)貢獻(xiàn)。我祝賀《草業(yè)科學(xué)研究系列專著》的出版。衷心祝愿這一系列專著與它所代表的學(xué)術(shù)集體相偕發(fā)展，不斷壯大。

內(nèi)容概要

本書(shū)詳細(xì)介紹了有關(guān)植物基因工程中所應(yīng)用的工具酶和克隆載體的構(gòu)建、完整的遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立、遺傳轉(zhuǎn)化方法及轉(zhuǎn)基因植株的檢測(cè)與鑒定原理和方法；論述了牧草基因工程的發(fā)展，牧草病害、蟲(chóng)害及非生物脅迫的種類、防治方法、相應(yīng)的抗性基因及在牧草育種中的應(yīng)用；并詳細(xì)介紹了內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草育種實(shí)驗(yàn)室所做的冰草轉(zhuǎn)基因研究工作。    本書(shū)可供從事植物生物技術(shù)、牧草及草坪草生物技術(shù)、草業(yè)科學(xué)等領(lǐng)域工作的科研人員、專業(yè)技術(shù)人員及相關(guān)大中專院校教師和學(xué)生參考。

書(shū)籍目錄

序言前言第一篇  植物基因工程技術(shù)　第一章  基因工程常用的工具酶和克隆載體　  第一節(jié)  常用的工具酶　    一、限制性內(nèi)切核酸酶　    二、DNA連接酶　    三、DNA聚合酶　    四、DNA修飾酶　    五、單鏈內(nèi)切核酸酶　    六、外切核酸酶　  第二節(jié)  基因工程中常用的克隆載體　    一、質(zhì)?？寺≥d體　    二、病毒(噬菌體)克隆載體　    三、染色體定位整合克隆載體　    四、啟動(dòng)子探針型克隆載體　    五、誘導(dǎo)型表達(dá)克隆載體　    六、組織特異性表達(dá)克隆載體　    七、含增強(qiáng)子表達(dá)克隆載體　第二章  遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立　  第一節(jié)  遺傳表達(dá)載體的構(gòu)建　    一、外源目的基因的取得　    二、基因克隆載體的分離提純　    三、重組DNA分子的形成　    四、重組DNA分子(重組子)的篩選　  第二節(jié)  植物遺傳轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的建立　    一、植物遺傳轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的條件　    二、用于植物遺傳轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)的材料　    三、植物基因轉(zhuǎn)化受體系統(tǒng)建立的程序　第三章  遺傳轉(zhuǎn)化方法　  一、以載體為介導(dǎo)的間接轉(zhuǎn)化　  二、DNA直接轉(zhuǎn)化法　  三、種質(zhì)系統(tǒng)介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)化　  四、植物轉(zhuǎn)基因方法評(píng)價(jià)　第四章  轉(zhuǎn)基因植株的檢測(cè)與鑒定　  第一節(jié)  外源基因轉(zhuǎn)化的鑒定　    一、標(biāo)記基因的檢測(cè)　    二、PCR檢測(cè)　    三、分子標(biāo)記　    四、Southern雜交　  第二節(jié)  外源基因表達(dá)的檢測(cè)　    一、外源基因表達(dá)在轉(zhuǎn)錄水平的檢測(cè)　    二、外源基因表達(dá)的蛋白質(zhì)水平的檢測(cè)　    三、生理生化檢測(cè)法　    四、生物鑒定法第二篇  牧草基因工程概述　第一章  牧草基因工程的興起與發(fā)展　  一、豆科牧草轉(zhuǎn)基因研究進(jìn)展　  二、禾本科牧草和草坪草基因工程研究進(jìn)展　第二章  牧草基因工程育種的目標(biāo)與存在的問(wèn)題　  第一節(jié)  牧草基因工程抗病育種　    一、牧草病害的種類　    二、牧草病害的防治辦法　    三、牧草抗病基因工程育種　  第二節(jié)  牧草基因工程抗蟲(chóng)育種　    一、牧草蟲(chóng)害的種類　    二、蟲(chóng)害的防治　    三、牧草抗蟲(chóng)害基因工程　  第三節(jié)  抗非生物脅迫基因工程育種　    一、抗除草劑基因工程育種　    二、抗逆基因工程育種　  第四節(jié)  品質(zhì)改良　    一、消化率　    二、蛋白質(zhì)　    三、可溶性碳水化合物　    四、抗?fàn)I養(yǎng)因子　  第五節(jié)  牧草轉(zhuǎn)基因存在的問(wèn)題第三篇  冰草轉(zhuǎn)基因　第一章  冰草轉(zhuǎn)基因研究的歷史背景與意義　  一、冰草轉(zhuǎn)基因研究的歷曼背景　  二、冰草轉(zhuǎn)基因研究的意義　第二章  冰草組織培養(yǎng)再生體系的建立　  第一節(jié)  以幼穗為外植體的冰草屬植物組織培養(yǎng)再生體系的建立　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　    三、結(jié)論　  第二節(jié)  以成熟胚為外植體的冰草屬植物組織培養(yǎng)再生體系的建立　    一、以蒙農(nóng)雜種冰草成熟胚組織培養(yǎng)再生體系的建立　    二、四種冰草成熟胚組織培養(yǎng)再生體系的建立　  第三節(jié)  冰草愈傷組織細(xì)胞懸浮培養(yǎng)初探　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　    三、結(jié)論　第三章  冰草的遺傳轉(zhuǎn)化及分子檢測(cè)　  第一節(jié)  冰草遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立　    一、目的基因　    二、遺傳表達(dá)載體的構(gòu)建　    三、冰草的遺傳轉(zhuǎn)化　  第二節(jié)  轉(zhuǎn)基因冰草植株的分子檢測(cè)　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　第四章  轉(zhuǎn)基因冰草植株的生物學(xué)特性及抗性鑒定　  第一節(jié)  轉(zhuǎn)基因冰草植株的生物學(xué)特性　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　    三、結(jié)論　  第二節(jié)  轉(zhuǎn)p5CS基因冰草植株的抗旱性鑒定　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　    三、結(jié)論　  第三節(jié)轉(zhuǎn)p5CS基因冰草植株的耐鹽性鑒定　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　    三、結(jié)論　  第四節(jié)  轉(zhuǎn)CBF4基因冰草植株的抗旱性鑒定　    一、材料與方法　    二、結(jié)果與分析　    三、結(jié)論主要參考文獻(xiàn)附錄　附錄一  常用抗生素的配制和使用濃度　附錄二  常用培養(yǎng)基的配制　附錄三  野生型λDNA上限制性內(nèi)切核酸酶的識(shí)別位點(diǎn)圖版

章節(jié)摘錄

　?。ǘ?gòu)建基因組文庫(kù)分離法　　對(duì)于高等真核生物而言，其基因組DNA十分龐大，基因可達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)，且基因組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除編碼序列，還有非編碼序列及調(diào)控序列，基因間還存在大量的間隔序列和重復(fù)序列。因此，單個(gè)目的基因在整個(gè)基因組中所占的比例極其微小，除少數(shù)例外，絕大多數(shù)基因難以直接分離得到。為了解決這個(gè)難題，一種可行的方法就是將這個(gè)基因擴(kuò)增，增加成功分離目的基因的可能性。但是由于要分離的目的基因往往是未知基因，因此無(wú)法對(duì)它進(jìn)行特異性擴(kuò)增，而只能對(duì)所有的基因進(jìn)行擴(kuò)增，也就是構(gòu)建該生物材料的基因組文庫(kù)。然后再用不同的方法將所需的克隆篩選出來(lái)，最后分離得到目的基因。

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