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叢書名：“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
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- 作者：張獻(xiàn)龍
- 出版時(shí)間：2023/6/1
- ISBN：9787030753069
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：Q94
- 頁碼：356
- 紙張：
- 版次：31
- 開本：16
植物生物技術(shù)發(fā)展迅速，依生命科學(xué)發(fā)展而生又支撐生命科學(xué)發(fā)展。本書根據(jù)近期該領(lǐng)域發(fā)展情況，系統(tǒng)地介紹了植物生物技術(shù)的理論和方法。在編寫過程中，既注重反映基本理論知識(shí)，又注重反映該領(lǐng)域新的技術(shù)和成果。本書在前兩版的基礎(chǔ)上，對(duì)有些章節(jié)進(jìn)行了刪減，在內(nèi)容上進(jìn)行了較大修改，較充分地反映了**研究進(jìn)展。全書共15 章，把細(xì)胞工程、基因工程、基因編輯和分子標(biāo)記選擇與育種等內(nèi)容有機(jī)地銜接起來，使讀者對(duì)生物技術(shù)的知識(shí)和技術(shù)體系有一個(gè)全面的了解。
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目錄
緒論 1
一、生物技術(shù)的定義、產(chǎn)生和植物生物技術(shù)的發(fā)展 1
二、植物生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)革命 3
三、展望與挑戰(zhàn) 5
第一章 植物組織培養(yǎng)的基本技術(shù) 8
第一節(jié) 植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 8
一、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置 8
二、植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的主要儀器和設(shè)備 9
第二節(jié) 培養(yǎng)基配制 12
一、培養(yǎng)基成分 13
二、常用培養(yǎng)基及其特點(diǎn) 16
三、培養(yǎng)基的改良 17
四、培養(yǎng)基的制備 18
第三節(jié) 植物組織培養(yǎng)離體操作技術(shù) 19
一、培養(yǎng)用具的清洗和包裝 19
二、滅菌和消毒 21
三、無菌操作技術(shù) 23
第二章 植物胚培養(yǎng) 25
第一節(jié) 胚培養(yǎng) 25
一、胚培養(yǎng)的應(yīng)用和意義 25
二、胚培養(yǎng)的類型及發(fā)育途徑 27
三、胚培養(yǎng)的方法 28
四、影響胚培養(yǎng)效果的因素 29
第二節(jié) 胚珠和子房培養(yǎng) 32
一、胚珠培養(yǎng) 32
二、子房培養(yǎng) 33
三、胚珠和子房的培養(yǎng)方法 33
四、影響胚珠和子房培養(yǎng)的因素 33
第三節(jié) 胚乳培養(yǎng) 34
一、胚乳培養(yǎng)的意義 36
二、影響胚乳培養(yǎng)效果的因素 37
三、植株再生途徑 40
第四節(jié) 離體授粉 41
一、離體授粉的意義 42
二、植物離體授粉的方法 43
三、影響離體授粉結(jié)實(shí)率的因素 43
第三章 植物愈傷組織的誘導(dǎo)與分化培養(yǎng) 46
第一節(jié) 愈傷組織的誘導(dǎo)與繼代培養(yǎng) 46
一、愈傷組織的誘導(dǎo) 46
二、愈傷組織的繼代培養(yǎng) 49
三、懸浮培養(yǎng) 49
第二節(jié) 愈傷組織的分化與植株再生 52
一、器官發(fā)生與植株再生 52
二、體細(xì)胞胚胎發(fā)生與植株再生 53
第三節(jié) 試管苗的移栽與護(hù)理 63
一、試管苗與自然苗的區(qū)別 63
二、試管苗移栽時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 64
第四章 體細(xì)胞無性系變異與植物改良 67
第一節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的分類與特點(diǎn) 68
一、體細(xì)胞無性系變異的分類 68
二、體細(xì)胞無性系變異的特點(diǎn) 69
三、體細(xì)胞無性系變異的常用符號(hào) 69
第二節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的普遍性 69
一、大田作物 70
二、其他植物 71
第三節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的遺傳基礎(chǔ) 72
一、細(xì)胞學(xué)遺傳基礎(chǔ) 72
二、分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 73
第四節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的篩選與檢測(cè) 76
一、體細(xì)胞無性系變異的篩選 76
二、體細(xì)胞無性系變異的檢測(cè) 77
第五節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的影響因素及育種應(yīng)用 80
一、體細(xì)胞無性系變異的影響因素 80
二、體細(xì)胞無性系變異在植物育種中的應(yīng)用 81
第五章 單倍體細(xì)胞培養(yǎng) 87
第一節(jié) 單倍體及其應(yīng)用價(jià)值 87
一、單倍體的起源 87
二、單倍體的特點(diǎn)及遺傳行為 87
三、單倍體的應(yīng)用價(jià)值 88
第二節(jié) 離體花粉/小孢子發(fā)育途徑 90
一、花粉的發(fā)育階段 90
二、離體小孢子的發(fā)育途徑 90
三、雄核發(fā)育啟動(dòng)的機(jī)制 92
第三節(jié) 花藥培養(yǎng)與花粉培養(yǎng) 94
一、花藥培養(yǎng)的操作技術(shù) 94
二、花粉培養(yǎng)的操作技術(shù) 95
三、單倍體植株再生、鑒定及加倍 97
四、花粉培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)的比較及花粉培養(yǎng)的優(yōu)越性 98
五、影響花藥/花粉（小孢子）培養(yǎng)的因素 99
第四節(jié) 植物單倍體育種 104
第六章 原生質(zhì)體培養(yǎng) 107
第一節(jié) 原生質(zhì)體研究的發(fā)展和原生質(zhì)體的應(yīng)用 107
一、原生質(zhì)體研究的發(fā)展 107
二、原生質(zhì)體的應(yīng)用 108
第二節(jié) 原生質(zhì)體的分離和純化 109
一、原生質(zhì)體的分離 110
二、原生質(zhì)體的純化 112
三、原生質(zhì)體活力測(cè)定 112
四、影響原生質(zhì)體分離的因素 112
第三節(jié) 原生質(zhì)體培養(yǎng)及植株再生 113
一、原生質(zhì)體培養(yǎng)方法 113
二、原生質(zhì)體培養(yǎng)基 114
三、原生質(zhì)體培養(yǎng)與植株再生 116
四、原生質(zhì)體再生植株的遺傳變異及其利用 121
第七章 植物原生質(zhì)體融合 124
第一節(jié) 植物原生質(zhì)體融合的發(fā)展和研究意義 124
一、植物原生質(zhì)體融合的發(fā)展 124
二、植物原生質(zhì)體融合的研究意義 125
第二節(jié) 植物原生質(zhì)體融合方法和方式 127
一、植物原生質(zhì)體融合方法 127
二、植物原生質(zhì)體融合方式 128
第三節(jié) 體細(xì)胞雜種的篩選與鑒定 132
一、體細(xì)胞雜種的篩選 132
二、體細(xì)胞雜種的鑒定 133
第四節(jié) 體細(xì)胞雜種的遺傳分析 136
一、體細(xì)胞雜種的遺傳特性 136
二、體細(xì)胞雜種細(xì)胞質(zhì)遺傳 138
第五節(jié) 植物原生質(zhì)體融合與遺傳改良 139
一、克服生殖障礙，創(chuàng)造新種質(zhì) 139
二、轉(zhuǎn)移有利性狀，改善作物品質(zhì) 140
三、轉(zhuǎn)移部分染色體，獲得非對(duì)稱雜種 140
四、轉(zhuǎn)移細(xì)胞質(zhì)基因組，得到胞質(zhì)雜種 141
五、作為育種材料直接應(yīng)用 142
六、細(xì)胞器的互作研究 142
第八章 植物離體細(xì)胞分化與發(fā)育機(jī)制 144
第一節(jié) 植物體胚發(fā)生的分子機(jī)制 144
一、胚性細(xì)胞的預(yù)決定與誘導(dǎo)決定 144
二、細(xì)胞周期的重啟與脫分化 145
三、激素調(diào)控與植物體胚發(fā)生 145
四、逆境脅迫與愈傷組織再生 147
五、轉(zhuǎn)錄因子與體胚發(fā)生 148
六、體胚發(fā)生過程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 150
七、胞外蛋白與體胚發(fā)生 150
八、程序性細(xì)胞死亡與體胚發(fā)生 151
九、體胚發(fā)生的表觀遺傳調(diào)控 152
十、關(guān)鍵基因在體胚發(fā)生和遺傳轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用 154
第二節(jié) 植物雄核發(fā)育分子機(jī)制 154
一、胚性能力獲得相關(guān)調(diào)節(jié)基因 154
二、響應(yīng)脅迫相關(guān)基因 155
三、抑制配子體途徑基因 155
第三節(jié) 植物離體器官發(fā)生的分子基礎(chǔ) 156
一、離體不定芽發(fā)生及其調(diào)控 156
二、離體不定根發(fā)生及其調(diào)控 158
三、離體生殖器官發(fā)生及其調(diào)控 159
第九章 植物基因的克隆原理與技術(shù) 162
第一節(jié) 基因克隆的主要載體 162
一、基因工程載體的種類 162
二、質(zhì)粒載體 163
三、λ 噬菌體載體及其衍生載體 165
四、人工染色體載體 169
第二節(jié) 基因克隆的主要方法 172
一、基因克隆概述 172
二、基因克隆方法 173
第十章 植物遺傳轉(zhuǎn)化載體 182
第一節(jié) 植物遺傳轉(zhuǎn)化載體的種類及特點(diǎn) 182
第二節(jié) 農(nóng)桿菌質(zhì)粒載體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和構(gòu)建 183
一、根癌農(nóng)桿菌Ti 質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和功能 183
二、發(fā)根農(nóng)桿菌Ri 質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和功能 189
三、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中質(zhì)粒載體的構(gòu)建 190
第三節(jié) 植物病毒載體 195
一、單鏈RNA 植物病毒轉(zhuǎn)化載體 195
二、單鏈DNA 植物病毒轉(zhuǎn)化載體 195
三、雙鏈DNA 植物病毒轉(zhuǎn)化載體 195
四、植物病毒轉(zhuǎn)化載體的構(gòu)建 196
五、利用轉(zhuǎn)錄后基因沉默技術(shù)的植物病毒載體 196
第四節(jié) 葉綠體（質(zhì)體）遺傳轉(zhuǎn)化載體 198
一、葉綠體基因組的定點(diǎn)編輯 198
二、特異表達(dá)元件實(shí)現(xiàn)外源基因的高效表達(dá) 198
三、特異篩選標(biāo)記基因保障葉綠體基因組的同質(zhì)化 199
第五節(jié) 遺傳轉(zhuǎn)化常用的選擇標(biāo)記基因及無選擇標(biāo)記基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 199
一、遺傳轉(zhuǎn)化常用的選擇標(biāo)記基因 199
二、無選擇標(biāo)記基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 201
第十一章 植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)和方法 204
第一節(jié) 植物遺傳轉(zhuǎn)化的發(fā)展現(xiàn)狀 204
第二節(jié) 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的植物轉(zhuǎn)基因 205
一、根癌農(nóng)桿菌的研究簡(jiǎn)史 205
二、植物轉(zhuǎn)基因研究中常用的農(nóng)桿菌菌株及其特性 206
三、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的機(jī)制 207
四、農(nóng)桿菌T-DNA 轉(zhuǎn)移的影響因素 208
五、轉(zhuǎn)化細(xì)胞的選擇和高頻再生 209
六、各種農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化技術(shù) 210
七、根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的具體技術(shù) 211
第三節(jié) 基因槍介導(dǎo)的植物轉(zhuǎn)基因 213
一、基因槍在植物遺傳轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用 213
二、基因槍法的具體技術(shù)（以小麥幼胚的基因槍法轉(zhuǎn)化為例） 214
第四節(jié) 植物葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù) 215
一、葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的建立及發(fā)展 216
二、葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的特點(diǎn) 219
三、葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的應(yīng)用 220
四、煙草葉片為轉(zhuǎn)化受體的葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化程序 222
第五節(jié) 其他植物轉(zhuǎn)基因技術(shù) 224
一、PEG 轉(zhuǎn)化法 224
二、電激法 225
三、激光微束穿刺法 226
四、超聲波轉(zhuǎn)化法 227
五、低能離子束法 228
六、顯微注射法 228
七、脂質(zhì)體介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法 228
八、病毒載體遺傳轉(zhuǎn)化 229
九、納米介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化 230
第十二章 植物基因編輯的原理、方法與應(yīng)用 232
第一節(jié) 基因編輯的概念與發(fā)展歷史 232
第二節(jié) 常用的基因編輯工具 233
一、鋅指核酸酶技術(shù) 233
二、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶技術(shù) 234
三、CRISPR/Cas 基因編輯技術(shù) 235
第三節(jié) CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)操作實(shí)例（以棉花基因編輯為例） 247
一、sgRNA 的設(shè)計(jì)及靶標(biāo)位點(diǎn)的選擇 247
二、載體構(gòu)建 248
三、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的棉花遺傳轉(zhuǎn)化及植株再生 252
四、基因編輯后代的分子檢測(cè) 252
五、脫靶檢測(cè) 253
第十三章 轉(zhuǎn)基因植物的分子檢測(cè)及安全性評(píng)價(jià) 255
第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的分子檢測(cè) 255
一、外源基因整合的分子檢測(cè) 255
二、外源基因的表達(dá)檢測(cè) 267
第二節(jié) 基因工程植物安全性評(píng)價(jià) 273
一、基因工程產(chǎn)品的安全性 273
二、人們擔(dān)心基因工程產(chǎn)品安全性的幾類問題 274
三、基因工程產(chǎn)品的安全性管理 275
四、基因工程技術(shù)及其產(chǎn)品的發(fā)展前景 281
第十四章 植物遺傳標(biāo)記與性狀基因定位 283
第一節(jié) 遺傳標(biāo)記 283
一、遺傳標(biāo)記的發(fā)展 283
二、遺傳標(biāo)記的種類 284
三、DNA 分子標(biāo)記多態(tài)性的分子基礎(chǔ) 287
第二節(jié) DNA 分子標(biāo)記技術(shù) 288
一、基于DNA-DNA 雜交的分子標(biāo)記 288
二、基于PCR 技術(shù)的分子標(biāo)記 290
三、基于限制性酶切和PCR 的標(biāo)記 296
四、基于芯片/測(cè)序技術(shù)的高通量分子標(biāo)記 300
第三節(jié) 分子標(biāo)記遺傳圖譜構(gòu)建 302
一、遺傳圖譜研究的基本概況 302
二、分子標(biāo)記遺傳圖譜的構(gòu)建 304
三、高密度（飽和）DNA 標(biāo)記連鎖圖譜 307
第四節(jié) 質(zhì)量性狀基因的定位 309
一、近等基因系分析法 309
二、分離集團(tuán)混合分析法 311
第五節(jié) 數(shù)量性狀基因的定位 313
一、連鎖群體的QTL 定位 313
二、全基因組關(guān)聯(lián)分析的QTL 定位 317
第十五章 分子標(biāo)記輔助育種 322
第一節(jié) 分子標(biāo)記輔助選擇的原理 322
一、分子標(biāo)記輔助選擇的遺傳學(xué)基礎(chǔ) 322
二、分子標(biāo)記輔助選擇的優(yōu)越性 326
三、分子標(biāo)記輔助選擇應(yīng)具備的條件 327
第二節(jié) 分子標(biāo)記輔助選擇策略 328
一、質(zhì)量性狀選擇 328
二、數(shù)量性狀選擇 329
三、基因轉(zhuǎn)移 331
四、基因聚合 332
五、全基因組選擇 332
六、分子設(shè)計(jì)育種 334
第三節(jié) 分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)在育種上的應(yīng)用 334
一、利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)評(píng)價(jià)親本 334
二、利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)改良作物品種 336
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