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目录1

第一章　概述1

第一节　植物细胞培养工程的概念2

一、植物细胞培养工程的定义2

二、植物细胞培养工程的特点2

三、植物细胞培养工程需解决的问题3

第二节　植物细胞培养工程的历史与展望8

一、植物细胞培养工程的历史和现状8

二、植物细胞培养工程的展望12

第三节　植物细胞培养工程的任务和已有的成果14

一、任务14

二、已有的成果15

参考文献16

第二章　植物细胞培养基本技术19

第一节　植物细胞培养实验室的设施21

一、洗涤设备的要求和选择21

二、灭菌和无菌设备的要求和选择22

三、培养设备的要求和选择22

四、其他设备的选择23

第二节　植物细胞培养的基本技术程序24

一、培养基的组成、配制和灭菌24

二、植物组织的选取与消毒灭菌处理33

三、接种和愈伤组织的诱导35

四、愈伤组织的维持和继代培养40

五、植物细胞培养中的注意事项41

第三节　几种典型植物细胞与组织培养43

一、毛状根的诱导和培养43

二、冠瘿组织培养49

三、器官培养50

参考文献52

第三章　具有工业价值的植物细胞株的筛选53

第一节　植物株、细胞株以及活性成分的筛选54

一、植株筛选与细胞株筛选的相似性及不同点54

二、天然活性成分的筛选55

第二节　植物细胞株筛选的方法56

一、筛选原则56

二、筛选途径57

三、筛选方法与筛选过程59

四、筛选培养基的优化66

第三节　筛选过程中可用的检测手段67

一、质谱分析法68

二、放射免疫测定技术68

三、酶联免疫吸附测定技术68

四、流式细胞仪69

第四节　植物细胞的诱变与筛选70

一、培养细胞中诱变剂的使用与突变频率的关系71

二、遗传的变异与外遗传的变异71

三、突变体的筛选方法71

四、细胞突变体的鉴定73

五、诱变与筛选过程中存在的问题74

第五节　红豆杉细胞的筛选驯化75

一、技术路线及实施方案76

二、红豆杉愈伤组织系的建立及细胞系的筛选76

三、细胞株的定向富集筛选驯化77

参考文献78

第四章　植物细胞培养过程中的几个生物学问题79

第一节　培养细胞的分裂与分化79

一、培养细胞的分裂79

二、细胞的遗传稳定性85

三、植物细胞的分化86

四、植物细胞的脱分化93

一、全能性的概念94

第二节　植物细胞的全能性与再分化94

二、全能性的研究95

三、全能性的实现途径和形式96

四、植物细胞的再分化97

第三节　植物细胞的凋亡100

一、动植物细胞凋亡的异同点102

二、植物生长发育中的凋亡现象103

三、植物细胞凋亡的特征104

四、植物细胞凋亡的调控105

五、凋亡与次生代谢的关系106

参考文献106

二、分类109

一、概念109

第一节　诱导子的概念与分类109

第五章 诱导子在植物细胞培养生产次生代谢产物中的作用109

三、诱导子的选择原则110

四、诱导作用机制的研究层次与研究方法110

第二节　非生物诱导子及其应用111

一、水杨酸112

二、茉莉酮酸114

三、稀土118

四、诱导子与前体共同作用119

第三节　生物诱导子及其应用120

一、真菌诱导子120

三、微生物酶诱导子122

二、内生诱导子122

四、微生物诱导子的作用方式123

五、生物诱导的方法123

第四节　诱导体系中各因素对产物合成的影响124

一、诱导子的专一性124

二、诱导子浓度124

三、诱导子接触的时间段125

四、细胞品系125

五、诱导的时间进程126

六、细胞培养体系中细胞的生长阶段126

七、生长调节因子的影响126

一、信号受体127

八、培养条件和营养组分127

第五节　诱导子的作用机制127

二、信号识别阶段129

三、信号转导阶段129

四、细胞效应阶段131

五、植物细胞内参与信号转导的分子及其作用132

参考文献136

第六章　植物细胞培养过程技术需求139

第一节　培养体系的流变学特性140

一、流体流变学分类140

二、培养液的流变学特性142

三、研究培养液流变学特性的常用方法146

四、培养液流变学特性的研究实例148

一、营养物传递方式154

第二节　植物细胞培养体系的混合154

二、反应器内的混合155

三、氧需求和供应157

第三节　剪切力对悬浮培养细胞的影响161

一、搅拌式反应器中剪切力的产生162

二、剪切力对植物细胞的影响163

三、剪切力对细胞影响的可能机制164

四、研究植物细胞剪切敏感性的方法166

五、作为反应器设计的指标168

六、植物细胞剪切敏感性研究实例168

参考文献174

一、生长动力学177

第七章　植物细胞反应器与操作策略177

第一节 植物细胞培养动力学177

二、产物生产动力学183

第二节　植物细胞培养反应器185

一、用于植物细胞培养的反应器185

二、反应器的比较与选择196

三、反应器的设计与放大197

第三节　反应器操作策略208

一、间歇培养209

二、流加操作210

三、连续培养211

参考文献212

四、两段培养212

第八章　搅拌式反应器设计中应考虑的问题213

第一节　搅拌的积极作用和不利影响214

一、积极作用214

二、不利影响219

第二节　搅拌式反应器设计需要考虑的因素221

一、叶轮转速222

二、叶轮类型222

三、通气速率223

四、表面通气贡献224

五、气泡聚合（融合）作用224

七、鲜重／干重225

六、细胞团的形成225

第三节　植物根培养反应器及氧传递方式226

一、反应器内的根培养227

二、根培养反应器的设计原则229

三、通气式氧传递模式230

四、对流流动式氧传递231

五、滴流式氧传递233

参考文献236

第九章 植物细胞固定化与固定化细胞反应器237

第一节 细胞固定化的优点与方法238

一、固定化的优点238

二、固定化的方法240

一、培养策略255

第二节 固定化细胞的培养策略和影响机制255

二、影响机制256

第三节　植物细胞固定化反应器259

一、胶粒固定反应器260

二、膜反应器261

三、一般的流程及操作方式266

四、膜反应器存在的问题267

第四节 固定化细胞的产物合成与释放能力268

一、产物合成能力提高268

二、促进产物的释放270

三、促进目的产物释放的措施270

参考文献272

第十章　植物细胞培养规模的放大275

第一节　规模放大的潜力275

一、规模放大的基本原则276

二、不同细胞体系的规模效应278

第二节　规模放大后的细胞生长280

一、规模放大后影响细胞生长的因素280

二、生长动力学和数学模型285

第三节　规模放大后的产物生产288

一、生产阶段的影响因素288

二、产物生成动力学和数学模型291

参考文献292

第十一章　植物细胞培养技术的应用领域295

第一节　代谢产物的生产296

一、药物296

二、植物性杀虫剂298

三、色素和化妆品299

第二节　生物转化300

一、植物细胞转化特性300

二、提高转化率的方法301

三、生物转化的产物305

第三节　人工种子307

一、人工种子的优点307

二、人工种子的制作与贮藏308

参考文献310