【簡介】 植物細胞工程是在植物組織培養基礎上發展起來的新學科,具有基礎理論與實驗技術並舉的特點。本書以植物細胞工程的基本概念、基本原理和基本技術為主線,系統闡述了植物細胞工程的原理和技術,同時介紹了該學科領域的發展動態。 【目錄】 緒　論1 第一節　細胞工程在生物技術領域中的地位2 一、生物技術概述2 二、細胞工程的概念及研究範疇3 三、細胞工程與其他相關學科的關係3 1.細胞工程學科的建立依賴於相關學科理論的發展3 2.細胞工程為生物學研究提供新的實驗體系4 3.細胞工程必須與其他生物技術相結合才能更好地發揮作用4 四、細胞工程在現代生物技術中的地位及其實踐意義4 1.改善農業生產技術4 2.保護自然資源，維護生態平衡5 3.生物醫藥開發5 第二節　植物細胞工程的發展5 一、植物細胞工程的發展5 1.探索階段6 2.培養技術建立階段6 3.應用研究階段7 二、大陸植物細胞工程的研究進展8 第三節　植物細胞工程技術的類別及其應用10 一、植物細胞工程的類別10 二、植物細胞工程的應用11 1.在植物育種上的應用11 2.種苗脫病毒與快速繁殖11 3.細胞培養生產有用次生產物12 4.在細胞生物學和發育生物學研究中的應用12 5.在植物遺傳、生理生化以及植物病理等基礎研究中的應用13 第一章　細胞全能性與形態發生15 第一節　細胞全能性及其表達16 一、細胞全能性概述16 二、培養條件下的細胞脫分化17 1.細胞脫分化過程中的生理活動與細胞結構變化18 2.細胞脫分化的調控機理19 3.細胞分裂與癒傷組織形成24 三、細胞分化24 1.細胞分化與基因組變化25 2.極性與細胞分化26 3. TE細胞分化及其調控28 4.激素在細胞分化中的調控作用31 第二節　器官發生33 一、離體培養中器官發生的方式33 二、器官分化過程 34 三、起始材料對器官分化的影響36 1.母體植株的遺傳基礎36 2.外植體的類型36 四、激素對器官分化的調控 38 五、光照對器官分化的影響40 六、器官發生的基因調控40 第三節　體胚發生42 一、體胚的形成43 1.體胚從外植體上直接發生43 2.經過癒傷組織的體胚發生43 3.細胞懸浮培養的體胚發生44 二、體胚的結構與發育特點46 三、影響體胚發生的因素48 1.外源激素對體胚發生的調控48 2.培養基及培養條件對體胚形成的影響49 3.不同基因型間體胚形成能力的差異50 四、體胚發生的生化與分子基礎50 1.體胚形成過程中內源生長素的變化50 2.體胚發生過程中的特異蛋白質52 3.體胚形成的基因表達調控54 第二章　離體培養下的遺傳與變異57 第一節　離體培養中的遺傳與變異特點58 一、離體培養中的遺傳穩定性58 二、離體培養條件下遺傳變異的特點59 三、影響體細胞遺傳與變異的因素62 1.供體植物62 2.培養基及培養方式64 3.繼代培養的次數65 第二節　體細胞變異的細胞遺傳學基礎66 一、DNA在核內重複複製66 二、染色體斷裂與重排67 三、非正常有絲分裂68 第三節　體細胞變異的分子遺傳學基礎69 一、鹼基突變69 二、DNA序列的選擇性擴增與丟失69 三、轉座子活化71 四、DNA甲基化71 第四節　體細胞無性系變異的誘導與選擇72 一、體細胞無性系變異誘導材料的選擇73 二、離體培養細胞的自發變異73 三、離體培養細胞的誘變74 1.物理誘變74 2.化學誘變75 3.複合因子誘變75 4.轉座子插入誘變75 四、體細胞無性系突變體的篩選76 1.直接篩選法76 2.間接篩選法76 五、體細胞無性系變異的利用78 1.創造育種中間材料或直接篩選新品種78 2.遺傳研究79 3.發育生物學研究80 4.生化代謝途徑研究80 第三章　植物細胞工程技術原理83 第一節　實驗室設置84 一、實驗室組成84 1.基本實驗室84 2.輔助實驗室85 3.實驗室佈局85 二、基本設備配置86 1.常規設備86 2.滅菌設備87 3.無菌操作設備87 4.培養設備88 5.其他設備89 三、培養容器與用具89 1.培養容器89 2.金屬用具90 3.塑膠用具90 第二節　細胞工程的基本技術91 一、洗滌技術91 1.洗滌劑91 2.洗滌方法91 二、滅菌技術92 1.培養基滅菌92 2.玻璃器皿滅菌92 3.金屬用具滅菌93 4.操作環境滅菌93 第三節　培養基組成及配製93 一、培養基成分94 1.無機鹽類94 2.有機化合物94 3.生長調節物質95 4.水97 5.其他附加成分97 二、培養基配方及培養基選擇97 1.常用培養基配方97 2.培養基篩選101 三、培養基配製101 1.培養基母液配製101 2.培養基製備103 第四節　外植體取材及培養條件的控制104 一、外植體取材104 1.外植體的來源104 2.供體植株的管理104 二、外植體滅菌104 1.種子滅菌105 2.芽、葉片、莖等組織材料滅菌105 3.未成熟胚、子房及花藥滅菌106 三、接種培養及其培養條件的控制106 1.光照107 2.溫度107 3.培養基pH107 4.氣體調節108 第四章　植物組織和器官培養111 第一節　植物脫毒與快速繁殖112 一、植物脫毒和快速繁殖的意義112 1.植物脫毒和快速繁殖的概念112 2.植物脫毒和快速繁殖的意義112 二、植物脫毒的原理和技術114 1.基本原理114 2.植物脫毒的技術規程115 3.影響脫毒效果的因素119 三、離體繁殖120 1.離體繁殖的一般技術120 2.離體繁殖的使用範圍123 3.離體繁殖的遺傳變異與控制123 第二節　花藥及花粉培養124 一、基本概念124 1.花藥培養124 2.花粉培養124 3.單倍體125 二、花藥培養126 1.外植體的選擇126 2.材料的表面消毒126 3.接種127 4.培養127 5.植株再生127 6.生根和移栽127 三、花粉及小孢子培養129 1.取材時期的確定129 2.花粉的分離129 3.花粉培養方法130 四、花藥和花粉培養中花粉發育的途徑131 1.花藥和花粉培養中花粉發育的途徑131 2.影響花粉發育的因素132 3.花粉發育的誘導137 五、花藥和花粉培養中單倍體植株形成的途徑138 1.通過胚狀體形成單倍體植株139 2.通過癒傷組織形成單倍體植株140 六、花粉植株的倍性及染色體加倍140 1.花粉植株的倍性140 2.染色體加倍141 七、花藥和花粉培養中的白化苗142 1.影響白化苗形成的因素142 2.白化苗的細胞學和生理生化特性143 八、單倍體的應用143 1.迅速獲得純合型材料143 2.突變體選育144 3.體細胞融合144 4.獲得染色體異附加系和代換系144 5.遺傳研究144 6.遺傳工程受體145 第三節　胚培養145 一、胚培養的意義和類型145 1.胚培養的意義145 2.胚培養的類型146 二、幼胚培養146 1.幼胚培養的基本技術147 2.幼胚離體培養的生長發育方式147 三、幼胚培養條件148 1.培養基148 2.光照148 3.溫度148 第四節　子房培養148 一、材料的選擇150 1.品種間的差異150 2.胚囊發育時期150 二、培養基150 1.基本培養基150 2.植物激素的影響150 3.蔗糖濃度151 三、接種方式151 四、單倍體的來源和發育途徑151 1.助細胞或胚囊的無配子生殖產生單倍體151 2.卵細胞、助細胞和反足細胞發育產生單倍體151 3.非正常發育的大孢子四分體產生單倍體151 第五節　胚乳培養152 一、概況152 二、植物胚乳的發育特性152 1.核型胚乳153 2.細胞型胚乳153 3.沼生目型胚乳153 三、影響胚乳培養的因素154 1.胚乳的發育時期154 2.基因型154 3.培養條件154 4.胚因子154 四、胚乳培養的形態發生155 1.癒傷組織形成155 2.器官發生155 3.影響胚乳形態發生的因素155 第五章　植物細胞培養及次生代謝產物生產159 第一節　懸浮培養160 一、癒傷組織誘導160 二、懸浮系的建立與繼代培養161 三、懸浮細胞的生長動態161 四、懸浮培養細胞的同步化163 第二節　單細胞培養164 一、細胞平板培養164 二、看護培養165 三、微室培養166 四、其他單細胞培養技術167 第三節　植物細胞的規模培養167 一、概述167 二、植物細胞規模化培養體系的建立168 1.種子細胞的選擇168 2.種子細胞系的增殖與放大培養170 3.大規模培養體系的建立170 三、生物反應器類型及其特點171 1.攪拌式生物反應器172 2.氣動式生物反應器172 3.固定化細胞生物反應器173