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绪论1

一、生物技术的产生和发展1

二、植物生物技术与农业革命3

三、展望与挑战5

主要参考文献6

第一部分 植物组织培养7

第一章 植物细胞培养实验室建设与操作技术7

第一节 植物组织培养实验室建设7

一、植物组织培养实验室的设置7

二、植物组织培养实验室的主要仪器设备8

三、植物组织培养工作所需的各种设备和用具汇总13

第二节 培养基配制15

一、培养基成分16

二、常用培养基及其特点20

第三节 植物组织培养离体操作技术22

一、玻璃器皿和用具的清洗22

二、灭菌和消毒24

三、无菌操作技术27

四、植物组织无菌培养的一般步骤27

主要参考文献28

第二章 胚胎培养29

第一节 胚培养29

一、胚培养的应用和意义29

二、胚培养的类型及发育途径31

三、胚培养的方法32

四、影响胚培养效果的因素33

第二节 胚珠和子房的培养36

一、胚珠培养36

二、子房培养37

三、胚珠和子房的培养方法37

四、影响胚珠和子房培养的因素37

第三节 胚乳培养38

一、胚乳培养的意义40

二、影响胚乳培养效果的因素41

三、植株再生途径43

第四节 离体受粉44

一、离体授粉的意义45

二、植物离体授粉的方法46

三、影响离体授粉结实率的因素46

主要参考文献48

第三章 植物愈伤组织的诱导与分化培养49

第一节 愈伤组织诱导与继代培养49

一、愈伤组织的诱导49

二、继代培养52

三、悬浮培养及其用途52

第二节 愈伤组织分化与植株再生54

一、器官发生与植株再生54

二、体细胞胚胎发生与植株再生56

三、影响体细胞胚胎发生的内在因素59

四、影响体细胞胚胎发生的外部因素61

第三节 试管苗的移栽与护理66

一、试管苗与自然苗的区别66

二、试管苗移栽时应注意的事项67

主要参考文献68

第四章 体细胞无性系变异与植物改良69

第一节 体细胞无性系变异的分类与特点69

一、体细胞无性系变异的分类69

二、体细胞无性系变异的特点70

三、体细胞无性系变异的常用符号71

第二节 体细胞无性系变异的普遍性71

一、大田作物71

二、其他作物72

第三节 体细胞无性系变异的遗传基础73

一、细胞学遗传基础73

二、分子遗传学基础75

第四节 体细胞无性系变异的筛选与检测78

一、体细胞无性系变异的筛选78

二、体细胞无性系变异的检测78

第五节 体细胞无性系变异影响因素及其育种应用80

一、体细胞无性系变异的影响因素80

二、体细胞无性系变异在植物育种中的应用82

主要参考文献87

第五章 单倍体细胞培养88

第一节 单倍体及其应用价值88

一、单倍体的起源88

二、单倍体的特点及遗传行为88

三、单倍体的应用价值89

第二节 离体花粉／小孢子发育途径91

一、花粉的发育阶段91

二、离体小孢子的发育途径91

三、雄核发育启动的机理93

第三节 花药培养与花粉培养95

一、花药培养的操作技术95

二、花粉培养的操作技术96

三、单倍体植株再生、鉴定及加倍98

四、花粉培养与花药培养的比较100

五、影响花药／花粉（小孢子）培养的因素101

六、禾本科植物花药／花粉培养中的白化苗现象106

第四节 植物单倍体育种106

主要参考文献110

第六章 原生质体培养111

第一节 原生质体研究的发展和应用111

一、原生质体研究的发展111

二、原生质体的应用112

第二节 原生质体分离、纯化113

一、原生质体分离113

二、原生质体纯化115

三、原生质体活力测定116

四、影响原生质体分离的因素116

第三节 原生质体培养及植株再生117

一、原生质体的培养方法117

二、原生质体培养基118

三、原生质体培养及植株再生120

四、原生质体再生植株的遗传变异及其利用124

主要参考文献127

第七章 植物原生质体融合128

第一节 原生质体融合的发展和研究意义128

一、植物原生质体融合的发展128

二、植物原生质体融合研究的意义129

第二节 原生质体融合的方法131

一、自发融合131

二、化学融合131

三、电场诱导法（细胞电融合）132

四、激光诱导法133

五、基于微流控芯片的细胞融合技术133

六、高通量细胞融合芯片133

七、其他细胞融合技术方法133

第三节 原生质体融合方式134

一、对称融合134

二、非对称融合135

第四节 体细胞杂种的筛选与鉴定137

一、体细胞杂种的筛选137

二、体细胞杂种的鉴定139

第五节 体细胞杂种的遗传分析141

一、体细胞杂种的遗传特性142

二、体细胞杂种细胞质遗传144

第六节 原生质体融合与植物遗传改良145

一、克服生殖障碍，创造新种质145

二、转移有利性状，改善作物品质145

三、转移部分染色体，获得非对称杂种147

四、转移细胞质基因组，得到胞质杂种147

五、作为育种材料直接应用148

六、细胞器的互作研究148

主要参考文献149

第二部分 植物基因工程150

第八章 植物基因的克隆原理与技术150

第一节 基因克隆的主要载体150

一、基因工程载体的种类150

二、质粒载体151

三、λ噬菌体载体及其衍生载体153

四、人工染色体载体157

第二节 基因分离的主要方法160

一、基因克隆概述160

二、基因克隆方法161

主要参考文献171

第九章 植物遗传转化载体172

第一节 植物遗传转化载体的种类及特点172

第二节 农杆菌质粒载体系统的结构、功能和构建173

一、根癌农杆菌Ti质粒的结构和功能173

二、发根农杆菌Ri质粒的结构和功能179

三、农杆菌介导的遗传转化系统中质粒载体的构建180

第三节 植物病毒载体183

一、双链DNA病毒转化载体183

二、单链RNA病毒转化载体183

三、单链DNA病毒转化载体183

四、病毒转化载体的构建184

第四节 质体转化载体184

一、转化载体的结构185

二、表达调控元件185

第五节 遗传转化常用的选择标记基因及无选择标记基因转化系统189

一、遗传转化常用的选择标记基因189

二、无选择标记基因转化系统190

主要参考文献192

第十章 植物遗传转化技术和方法194

第一节 植物遗传转化的发展现状194

第二节 根癌农杆菌介导的植物转基因195

一、根癌农杆菌的研究简史195

二、植物转基因研究中常用的农杆菌菌株及特性196

三、农杆菌转化的机理197

四、农杆菌T-DNA转移的影响因素198

五、转化细胞的选择培养和高频再生200

六、各种农杆菌转化技术201

七、根癌农杆菌转化的具体技术202

第三节 基因枪介导的植物转基因204

一、基因枪在植物遗传转化中的应用204

二、基因枪转化法的具体技术（以小麦幼胚的基因枪转化为例）205

第四节 其他植物转基因技术207

一、电激法207

二、PEG转化法207

三、花粉管通道法208

四、激光微束穿刺法210

五、超声波转化法211

六、浸泡法212

七、子房注射法212

八、低能离子束法212

九、显微注射法213

十、脂质体介导转化法213

十一、病毒载体转化214

主要参考文献216

第十一章 转基因植物的分子检测及安全性评价217

第一节 转基因植物的分子检测217

一、外源基因整合的分子检测217

二、外源基因的表达检测229

第二节 转基因植物安全性评价234

一、基因工程产品的安全性争论234

二、人们担心基因工程产品安全性的几类问题237

三、基因工程产品的安全性管理238

四、基因工程技术及其产品的发展前景240

主要参考文献241

第三部分 植物分子标记及辅助选择育种242

第十二章 植物遗传标记与分子标记图谱构建242

第一节 遗传标记242

一、遗传标记的发展242

二、遗传标记的种类243

三、DNA分子标记多态性的分子基础246

第二节 DNA分子标记技术247

一、基于DNA-DNA杂交的分子标记247

二、基于PCR技术的分子标记249

三、基于PCR和限制性酶切相结合的分子标记255

四、基于DNA芯片技术的分子标记258

五、针对特定结构域的分子标记259

六、高通量分子标记261

第三节 分子标记遗传图谱构建262

一、遗传图谱研究的基本概况262

二、分子遗传图谱的构建263

三、高密度（饱和）DNA标记连锁图谱267

第四节 质量性状基因的定位268

一、近等基因系分析法269

二、分离集团混合分析法270

第五节 数量性状基因的定位272

一、QTL作图273

二、产量性状基因定位及杂种优势的遗传基础分析276

主要参考文献278

第十三章 分子标记辅助育种279

第一节 分子标记辅助选择的原理279

一、分子标记辅助选择的遗传学基础279

二、分子标记辅助选择优越性282

三、分子标记辅助选择应具备的条件284

第二节 分子标记辅助选择策略285

一、质量性状选择285

二、数量性状选择286

三、基因转移287

四、基因聚合288

五、全基因组选择290

六、分子设计育种290

第三节 分子标记辅助选择技术在育种上的应用291

一、利用分子标记技术对亲本评价291

二、利用分子标记技术改良作物品种293

主要参考文献296