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绪论1

第一节　植物生物技术概述1

一、生物技术的产生1

二、植物生物技术的发展2

三、植物生物技术展望6

四、学习方法8

第二节　植物生物技术的基本原理8

一、植物细胞全能性与细胞分化8

二、植物离体条件下的器官发生与调控9

三、植物体细胞胚胎发生与调控10

四、植物重组DNA技术10

小结11

复习思考题12

主要参考文献12

第一篇 植物组织培养第一章　实验室及基本操作技术13

第一节　实验室13

一、准备室13

二、无菌操作室13

三、培养室13

四、分子生物学操作室14

五、仪器室14

第二节　常用仪器设备和器具14

一、仪器设备14

二、玻璃器皿和器械用具18

第三节　洗涤、灭菌和无菌操作技术20

一、器皿的洗涤20

二、灭菌21

三、无菌操作技术22

第四节　植物材料的消毒23

一、常用消毒剂的种类23

二、植物材料的消毒24

第五节　培养基24

一、常用培养基的主要特性与分类24

二、培养基组成26

三、培养基制备31

四、培养基的筛选与优化34

本章小结35

复习思考题35

主要参考文献36

第二章　愈伤组织培养37

第一节　愈伤组织的诱导和继代37

一、愈伤组织的诱导和形成特点37

二、继代培养与植株再生40

第二节　愈伤组织的形态建成与调控41

一、愈伤组织形态建成的方式42

二、愈伤组织形态建成的生理生化基础43

三、愈伤组织诱导、增殖及形态建成调控45

第三节　体细胞胚胎建成与人工种子52

一、体细胞胚胎建成的特征52

二、体细胞胚胎发生的基因调控61

三、体细胞转变为胚性细胞的机制62

四、人工种子64

本章小结69

复习思考题69

主要参考文献69

第三章　茎尖培养与离体快速繁殖71

第一节　茎尖培养概述71

第二节　茎尖培养方法71

一、茎尖分离71

二、茎尖培养72

三、植株驯化与移栽73

第三节　影响茎尖培养的因素73

一、基因型73

二、外植体大小73

三、培养基成分74

四、培养条件74

五、其他因素75

第四节　脱毒苗的培育75

一、植物病毒及其传播方式75

二、茎尖培养的脱毒机理75

三、茎尖培养脱毒方法76

四、脱毒效果检测77

第五节　植物离体快速繁殖80

一、植物离体快速繁殖的器官形成方式80

二、植物离体快速繁殖程序81

三、影响植物离体快速繁殖的因素84

四、植物离体快速繁殖的应用85

本章小结86

复习思考题86

主要参考文献86

第四章　植物胚胎培养及离体受精88

第一节　植物胚培养88

一、胚培养的意义88

二、胚培养的方法90

三、胚生长的方式和植株再生途径91

四、影响胚培养的因素91

五、胚培养实例94

第二节　胚乳培养95

一、胚乳培养的意义96

二、胚乳培养的方法97

三、植株的再生98

四、胚乳培养的主要影响因素98

五、胚乳培养实例——阳桃胚乳培养100

第三节　胚珠培养101

一、胚珠培养的意义102

二、胚珠培养的方法102

三、植株的再生103

四、影响胚珠培养的因素104

五、胚珠培养实例104

第四节　子房培养105

一、子房培养的方法105

二、子房的发育105

三、影响子房培养的主要因素106

四、子房培养实例106

第五节　植物离体受精106

一、植物离体受精的意义107

二、离体授粉的类型108

三、离体受精的方法109

四、影响离体受粉和受精后结实的因素109

本章小结111

复习思考题112

主要参考文献112

第二篇 植物细胞工程第五章　植物细胞培养114

第一节　植物单细胞培养114

一、植物单细胞培养的意义114

二、单细胞培养方法114

三、影响单细胞培养的主要因素117

第二节　植物细胞悬浮培养119

一、植物细胞悬浮培养的特点和意义119

二、细胞悬浮培养的一般程序120

三、悬浮培养细胞的生长与测定124

四、悬浮培养细胞的同步化125

本章小结126

复习思考题127

主要参考文献127

第六章　植物体细胞无性系变异128

第一节　体细胞无性系变异的来源与特征128

一、体细胞无性系变异的概念与应用128

二、体细胞无性系变异的来源及影响变异的主要因素130

三、体细胞无性系变异的特征131

第二节　植物体细胞无性系变异机理132

一、体细胞无性系细胞水平的变异132

二、分子水平的变异135

第三节　细胞突变体诱导和筛选138

一、细胞突变体筛选的意义138

二、细胞突变体筛选的原理139

三、细胞突变体的筛选与利用140

四、细胞突变体的鉴定143

本章小结143

复习思考题144

主要参考文献144

第七章　植物花粉和花药培养146

第一节　花粉培养146

一、花粉培养的意义146

二、花粉小孢子发育途径146

三、花粉分离方法147

四、花粉培养的方法148

五、花粉植株形态发生方式148

六、花粉植株的再生与驯化移栽149

七、影响花粉培养的主要因素149

第二节　花药培养151

一、花药培养的意义151

二、花药的采集和处理151

三、花药培养152

四、影响花药培养效率的因素153

五、花药单倍体植株的再生与鉴定153

六、单倍体植株的染色体加倍154

本章小结154

复习思考题155

主要参考文献155

第八章　植物原生质体培养及细胞融合156

第一节　植物原生质体分离156

一、原生质体分离156

二、原生质体纯化160

三、原生质体活力测定161

四、影响原生质体数量和活力的因素161

第二节　植物原生质体培养162

一、原生质体培养方法162

二、影响原生质体培养的因素163

三、原生质体再生165

第三节　植物细胞融合166

一、原生质体融合166

二、体细胞杂种选择169

本章小结171

复习思考题171

主要参考文献171

第三篇 植物基因工程第九章　植物基因工程发展概况173

第一节　植物基因工程的建立与发展173

一、植物基因工程技术的产生173

二、植物基因工程的应用174

第二节　转基因植物的商业化177

一、转基因植物技术田间试验情况177

二、转基因植物商业化现状178

三、转基因植物商业化存在的问题179

本章小结180

复习思考题181

主要参考文献181

第十章　植物基因分离与克隆182

第一节　植物基因的结构和功能182

一、植物基因的结构和特点182

二、植物基因的表达与调控184

三、植物基因的分类和功能185

第二节　植物基因的分离与克隆185

一、利用基因已知序列或已知部分序列克隆基因186

二、利用基因的表达差异克隆基因189

三、利用基因的功能或所控制的性状克隆基因196

四、利用组学方法克隆基因199

本章小结203

复习思考题203

主要参考文献203

第十一章　植物的遗传转化205

第一节　植物表达载体构建205

一、Ti质粒载体及其构建205

二、病毒转化载体的结构及构建213

三、植物表达载体的改进及优化策略216

第二节　植物遗传转化方法221

一、载体转化系统（农杆菌Ti质粒介导的遗传转化）222

二、直接转化法226

三、种质系统介导基因转化228

四、植物遗传转化系统的选择策略229

第三节 目的基因的表达230

一、基因瞬时表达和稳定表达231

二、植物转基因的沉默及控制231

第四节　转基因植株的检测及遗传稳定性分析234

一、转基因植株的分子生物学检测235

二、转基因植株的目的性状检测238

三、转基因植株的遗传稳定性分析239

第五节　非目的基因清除技术240

一、共转化240

二、位点特异性重组240

三、转座子241

本章小结242

复习思考题242

主要参考文献242

第十二章　生物信息学在植物基因工程中的应用244

第一节　生物分子数据库244

一、基因和基因组数据库245

二、蛋白质数据库247

三、功能数据库249

四、其他数据库资源250

第二节　基因克隆中的生物信息学方法250

一、电子克隆250

二、引物设计254

三、序列同源性分析257

四、基因完整性分析263

五、基因结构域分析265

六、启动子分析266

第三节　基因芯片数据分析270

一、基因芯片技术简介270

二、数据的标准化271

三、差异基因筛选272

四、数据聚类分析273

五、生物学注释分析275

六、基因芯片数据分析流程275

本章小结278

复习思考题279

主要参考文献279

第十三章　转基因植物的安全性281

第一节　转基因植物食品的安全性评价281

一、转基因植物食品的安全性281

二、转基因植物食品安全性评价的原则282

三、转基因食品安全性评价的内容282

四、全球对转基因食品的认识283

五、转基因植物的安全性管理283

第二节　转基因植物生态环境的安全性评价285

一、转基因植物的潜在风险285

二、转基因植物的环境安全性评价方法286

三、转基因产品安全性评价实例287

第三节　转基因农产品的检测289

一、样本采集289

二、样品制备290

三、定性PCR的检测方法291

四、半定量和定量PCR检测方法292

五、免疫学检测方法294

六、选择性遗传标记为基础的检测方法295

本章小结296

复习思考题296

主要参考文献296

第四篇 植物分子标记及其辅助育种第十四章　植物遗传标记和分子遗传图谱构建298

第一节　遗传标记298

一、形态标记298

二、细胞学标记299

三、生化标记300

四、分子标记300

第二节　分子标记技术302

一、RFLP标记302

二、RAPD标记303

三、SSR标记304

四、AFLP标记304

五、SNP标记305

六、EST分子标记306

第三节　分子遗传图谱的构建307

一、作图群体的建立308

二、标记连锁图的构建309

三、DNA标记连锁图谱的完善309

四、比较作图311

本章小结312

复习思考题313

主要参考文献313

第十五章　植物基因组学研究315

第一节　植物基因组的结构特点315

一、重复序列316

二、单拷贝序列317

三、细胞器基因组317

第二节　基因组作图318

一、物理图谱318

二、遗传图谱与物理图谱的整合321

第三节　基因组测序与序列组装323

一、基因组测序323

二、序列组装325

第四节　植物功能基因组学研究方法327

一、基于基因表达谱的主要研究方法327

二、基于反向遗传学的常用方法333

本章小结336

复习思考题336

主要参考文献336

第十六章　分子标记辅助育种338

第一节　作物育种的基本环节338

一、遗传变异的发现与创造338

二、遗传变异的选择和鉴定338

第二节　分子标记辅助选择339

一、分子标记辅助选择的遗传学基础339

二、分子标记辅助选择的优越性342

三、进行分子标记辅助选择的前提343

四、影响分子标记辅助选择效率的因素344

第三节　分子标记辅助选择的策略346

一、回交育种346

二、杂交育种346

三、基因的累加347

四、高回交世代数量性状位点分析策略347

第四节　分子标记辅助育种的应用实例348

一、质量性状的分子标记辅助选择348

二、分子标记辅助抗性基因的累加或聚合350

三、数量性状的分子标记辅助选择352

本章小结354

复习思考题355

主要参考文献355

附录Ⅰ 专业术语英汉对照357

附录Ⅱ 常用植物组织培养的培养基配方364

附录Ⅲ 组织培养常用药品浓度换算表365

附录Ⅳ　DNA浓度和相对分子质量检测用表373