植物細(xì)胞工程

前言

　　植物細(xì)胞工程是一種利用離體植物培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行遺傳操作，實(shí)現(xiàn)植物品種改良的生物技術(shù)。高等植物是多細(xì)胞的有機(jī)體，無法在整體水平上進(jìn)行遺傳操作，只有通過離體培養(yǎng)細(xì)胞或小塊的組織，才能生長(zhǎng)、分化和發(fā)育，成為完整植株，才可能使細(xì)胞上的遺傳物質(zhì)傳遞到植物體，實(shí)現(xiàn)植物的品種改良，因此植物細(xì)胞工程是建立在植物離體組織培養(yǎng)上的一種生物工程技術(shù)?！　资陙恚覈?guó)植物細(xì)胞工程基礎(chǔ)理論研究愈加深入，實(shí)踐應(yīng)用范圍也愈益廣泛。例如，花粉、花藥單倍體培育出煙草、水稻、小麥、大麥、油菜、甘蔗等作物的新品種、新品系，推廣種植面積逾100萬公頃，脫除病毒快速繁殖的主要作物有香蕉、馬鈴薯、甘蔗、木薯、葡萄、花卉和觀賞植物，利用組織培養(yǎng)技術(shù)來加速藥用植物（如人參、紫草、貝母、三分三、甘草等）細(xì)胞的繁殖，然后在發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)，取得有效的次生藥用物質(zhì)?！　≈参锝M織培養(yǎng)是在人工控制環(huán)境的條件下，在人工配制的培養(yǎng)基中將離體的植物細(xì)胞、組織或器官進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)。它的實(shí)踐性很強(qiáng)，是植物細(xì)胞工程中的一種重要手段。近10年來國(guó)內(nèi)各大學(xué)先后開設(shè)植物細(xì)胞工程課程（其中包括植物組織培養(yǎng)的技術(shù)），立足于改良品種，有理論又有實(shí)踐，內(nèi)容更加全面而且深入，能更好地培養(yǎng)高質(zhì)量的人才。因此本書在《植物組織培養(yǎng)》的基礎(chǔ)上，改編為《植物細(xì)胞工程》。具體變化是：改寫“緒論”、“生殖細(xì)胞培養(yǎng)”、“細(xì)胞培養(yǎng)”，增加“常用藥用植物細(xì)胞的大量培養(yǎng)”、“植物細(xì)胞的遺傳轉(zhuǎn)化”等章。在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方面，則增寫“根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草葉圓片轉(zhuǎn)化法”和“黃瓜毛狀根的誘導(dǎo)、培養(yǎng)及其冠癭堿檢測(cè)”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，共七個(gè)實(shí)驗(yàn)，供老師們選用。每個(gè)實(shí)驗(yàn)約需2—3學(xué)時(shí)，個(gè)別實(shí)驗(yàn)需較長(zhǎng)時(shí)間，內(nèi)容較深，教師可靈活掌握。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了植物細(xì)胞工程的基本理論，內(nèi)容包括細(xì)胞和組織培養(yǎng)的基本技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、人工種子、超低溫保存、生殖細(xì)胞培養(yǎng)、藥用植物細(xì)胞的大量培養(yǎng)、植物細(xì)胞的遺傳轉(zhuǎn)化等。本書共分十三章，七個(gè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，并附有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配制和濃度的換算法等。本書系統(tǒng)性強(qiáng)，文句通順，簡(jiǎn)單扼要，適合生物科學(xué)各專業(yè)作教材使用。

書籍目錄

緒論  一、植物細(xì)胞工程的概念和內(nèi)容  二、植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)  三、植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷史  四、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用第一章  實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和一般技術(shù)  第一節(jié)  實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)  第二節(jié)  常用設(shè)備和器材  第三節(jié)  玻璃器皿的選擇與清洗第二章  培養(yǎng)基及其配制  第一節(jié)  培養(yǎng)基的成分  第二節(jié)  培養(yǎng)基的配制  第三節(jié)  常用培養(yǎng)基的配方及其特點(diǎn)第三章  外植體的選擇和滅菌  第一節(jié)  外植體的選擇  第二節(jié)  外植體的滅菌方法  第三節(jié)  污染原因和預(yù)防措施第四章  外植體的接種和培養(yǎng)  第一節(jié)  外植體的接種  第二節(jié)  培養(yǎng)方法  第三節(jié)  培養(yǎng)條件  第四節(jié)  外植體褐變及其防止  第五節(jié)  試管植物的玻璃化現(xiàn)象及其預(yù)防措施第五章  愈傷組織的培養(yǎng)  第一節(jié)  愈傷組織的誘導(dǎo)和分化  第二節(jié)  愈傷組織中的形態(tài)發(fā)生  第三節(jié)  人工種子第六章  營(yíng)養(yǎng)器官培養(yǎng)  第一節(jié)  根的培養(yǎng)  第二節(jié)  莖的培養(yǎng)  第三節(jié)  葉的培養(yǎng)第七章  植物快速繁殖和脫毒  第一節(jié)  植物快速繁殖的途徑和方法  第二節(jié)  繼代培養(yǎng)  第三節(jié)  快速繁殖中莖尖培養(yǎng)脫毒  第四節(jié)  其他途徑脫毒  第五節(jié)  脫毒苗的鑒定  第六節(jié)  脫毒后防病毒再感染第八章  生殖細(xì)胞培養(yǎng)  第一節(jié)  花藥和花粉培養(yǎng)  第二節(jié)  子房胚珠的培養(yǎng)  第三節(jié)  離體受精  第四節(jié)  胚培養(yǎng)  第五節(jié)  胚乳培養(yǎng)第九章  細(xì)胞培養(yǎng)  第一節(jié)  單細(xì)胞的分離  第二節(jié)  細(xì)胞懸浮培養(yǎng)  第三節(jié)  單細(xì)胞培養(yǎng)第十章  常用藥用植物細(xì)胞的大量培養(yǎng)  第一節(jié)  藥用植物細(xì)胞大量培養(yǎng)途徑  第二節(jié)  影響藥用植物細(xì)胞大量培養(yǎng)的因素  第三節(jié)  常用藥用植物細(xì)胞大量培養(yǎng)實(shí)例第十一章  原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交  第一節(jié)  原生質(zhì)體培養(yǎng)  第二節(jié)  原生質(zhì)體融合  第三節(jié)  以原生質(zhì)體為材料的基礎(chǔ)理論研究第十二章  種質(zhì)保存  第一節(jié)  常溫保存  第二節(jié)  常低溫和低溫保存  第三節(jié)  超低溫保存第十三章  植物細(xì)胞的遺傳轉(zhuǎn)化  第一節(jié)  根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化  第二節(jié)  發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化  第三節(jié)  基因槍轉(zhuǎn)化法附錄一  實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)  實(shí)驗(yàn)1  培養(yǎng)基母液的配制  實(shí)驗(yàn)2  Ms培養(yǎng)基的配制與滅菌  實(shí)驗(yàn)3  外植體的消毒及其愈傷組織的誘導(dǎo)  實(shí)驗(yàn)4  愈傷組織的器官分化  實(shí)驗(yàn)5  植物莖尖快速繁殖  實(shí)驗(yàn)6  根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草葉圓片轉(zhuǎn)化法  實(shí)驗(yàn)7  黃瓜毛狀根的誘導(dǎo)、培養(yǎng)及其冠癭堿檢測(cè)附錄二  植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)  物質(zhì)溶液的配制附錄三  摩爾濃度和ppm濃度的換算主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　四、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用　　近三四十年來，隨著研究的深入，植物細(xì)胞基礎(chǔ)理論發(fā)展迅速，實(shí)際應(yīng)用范圍也越來越廣?！　。ㄒ唬o性系快速繁殖　　植物的快速繁殖，就是應(yīng)用組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，快速繁衍珍稀瀕危植物，使物種得以保存；以及快速繁殖名優(yōu)新品種，使其在一定時(shí)間內(nèi)繁衍為一定數(shù)量的植株?？焖俜敝车闹仓昴鼙３帜副镜纳锾匦院瓦z傳性狀，并可在短期內(nèi)種植于田間。快速繁殖是當(dāng)前植物細(xì)胞工程中應(yīng)用最廣泛，又最有效的方法之一。　　我國(guó)無性系快速繁殖在20世紀(jì)80年代開始，如上海的康乃馨、北京的切花菊、廣州的香蕉、廣西的甘蔗等，以后研究越來越多，初步統(tǒng)計(jì)僅觀賞植物就涉及182個(gè)種以上，分屬58科、124屬。試管生產(chǎn)工業(yè)化的生產(chǎn)力越來越大，年生產(chǎn)能力多在幾十萬、幾百萬，甚至千百萬株以上?！　。ǘ┗ㄋ幣囵B(yǎng)和花粉單倍體育種　　離體花藥一花粉培養(yǎng)的單倍體育種法與常規(guī)方法相比，可以在短時(shí)間內(nèi)得到作物的純系，從而加快育種過程。我國(guó)的花藥培養(yǎng)研究開始于1972年，研究成果非常豐富。至2002年止，已培育出煙草、水稻、小麥、玉米和辣椒新品種28個(gè)應(yīng)用于生產(chǎn)，如煙草“單育1號(hào)”、水稻“單豐1號(hào)”、水稻“中花9號(hào)”和小麥“花培1號(hào)”等。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的花藥培養(yǎng)基N6和改良N6培養(yǎng)基，在國(guó)內(nèi)外被廣泛地使用。

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