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0绪论1

0.1植物组织培养的简介1

0.1.1植物组织培养的概念1

0.1.2植物组织培养的类型1

0.1.3植物组织培养的优越性2

0.1.4植物组织培养的任务3

0.2植物组织培养与生物科学的关系4

0.3植物组织培养的发展简史4

0.3.1探索阶段5

0.3.2奠基阶段5

0.3.3迅速发展阶段7

0.4植物组织培养的应用及展望10

0.4.1植物组织培养的应用10

0.4.2植物组织培养的展望14

小结15

思考题15

理论篇17

1植物组织培养的基本原理17

1.1植物细胞的全能性17

1.1.1细胞全能性的绝对性与相对性17

1.1.2植物细胞全能性表现18

1.2植物细胞的分化与脱分化18

1.2.1植物细胞的分化18

1.2.2植物细胞的脱分化19

1.2.3植物细胞的再分化19

1.3植物的形态建成20

1.3.1愈伤组织诱导与器官分化20

1.3.2植物体细胞胚胎发生21

1.3.3离体器官诱导22

1.3.4影响植物离体形态发生的因素22

1.4基因表达与位置效应及器官分化信息传递24

1.4.1基因表达与位置效应24

1.4.2器官分化信息传递26

小结27

思考题27

2植物组织培养实验室的布局及设备28

2.1实验室布局28

2.1.1准备室28

2.1.2接种室29

2.1.3培养室30

2.1.4驯化室30

2.1.5其它部分30

2.2基本仪器设备31

2.2.1灭菌设备31

2.2.2接种设备32

2.2.3培养设备33

2.2.4检测设备35

2.2.5驯化设备36

2.2.6其它辅助设备36

小结38

思考题38

3植物组织培养的基本技术39

3.1培养基的成分与配制技术39

3.1.1培养基的成分40

3.1.2培养基的类型43

3.1.3培养基的选择43

3.1.4培养基的制备44

3.2灭菌技术47

3.2.1环境灭菌47

3.2.2培养基灭菌48

3.2.3外植体灭菌49

3.2.4用具灭菌50

3.2.5污染的类型及克服方法51

3.3外植体种类及其接种技术52

3.3.1外植体的种类52

3.3.2外植体的选择53

3.3.3外植体的接种53

3.4培养条件及其调控技术54

3.4.1温度54

3.4.2光照54

3.4.3气体55

3.4.4湿度55

3.4.5培养基的渗透压55

3.4.6培养基pH值55

3.5继代培养技术55

3.5.1继代培养的作用55

3.5.2继代培养中的驯化现象和衰退现象55

3.6试管苗驯化移栽技术56

3.6.1试管苗特点56

3.6.2试管苗驯化57

3.6.3移栽58

小结59

思考题59

4植物器官培养60

4.1植物器官培养的程序60

4.1.1外植体的选择和消毒60

4.1.2形态发生61

4.1.3诱导生根与再生植株的移栽63

4.2植物营养器官培养64

4.2.1植物根段培养64

4.2.2植物茎段培养66

4.2.3植物叶培养70

4.3植物繁殖器官培养71

4.3.1植物花器官培养71

4.3.2植物幼果培养72

小结73

思考题73

5植物组织培养74

5.1植物分生组织培养74

5.1.1植物分生组织培养的概念和意义74

5.1.2分生组织培养的方法74

5.1.3影响分生组织培养的因素76

5.2植物愈伤组织培养78

5.2.1愈伤组织培养的基本过程78

5.2.2影响愈伤组织培养的因素80

5.3其他组织培养82

5.3.1植物薄层组织培养82

5.3.2髓组织培养82

5.3.3韧皮组织培养83

小结83

思考题83

6植物细胞培养84

6.1植物单细胞的分离84

6.1.1由植物器官分离单细胞84

6.1.2由培养组织中分离单细胞85

6.2植物单细胞的培养85

6.2.1单细胞培养方法86

6.2.2单细胞培养的影响因素89

6.3植物细胞的悬浮培养90

6.3.1细胞悬浮培养方法90

6.3.2培养基93

6.3.3悬浮培养细胞的同步化93

6.3.4细胞增殖的测定95

6.3.5悬浮培养细胞的植株再生95

6.3.6影响细胞悬浮培养的因素96

小结98

思考题98

7植物原生质体培养99

7.1植物原生质体培养的意义100

7.2植物原生质体的分离100

7.2.1取材100

7.2.2分离原生质体所用的酶类101

7.2.3酶液的pH值与反应温度102

7.2.4酶液的渗透压102

7.2.5原生质体的游离103

7.2.6原生质体的纯化104

7.2.7原生质体活力的鉴定105

7.3植物原生质体的培养105

7.3.1原生质体的培养方法105

7.3.2原生质体培养基106

7.3.3植板密度107

7.3.4培养条件107

7.3.5原生质体再生107

小结108

思考题108

应用篇110

8植物胚培养110

8.1植物胚培养的类型和意义110

8.1.1植物胚培养的类型110

8.1.2植物胚培养的意义110

8.2植物胚培养的方法111

8.2.1子房培养111

8.2.2胚珠培养112

8.2.3成熟胚培养113

8.2.4幼胚培养113

8.2.5胚乳培养115

8.3植物的离体授粉技术117

8.3.1离体授粉的方法117

8.3.2影响离体授粉的因素119

8.4几种植物的胚培养技术119

8.4.1大田作物胚培养技术119

8.4.2园艺植物胚培养技术120

8.4.3林木胚培养技术121

8.4.4药用植物胚培养技术122

小结123

思考题123

9植物离体快繁124

9.1植物离体快繁的意义124

9.2植物离体快繁的方法124

9.2.1无菌培养的建立124

9.2.2茎芽增殖的途径125

9.2.3影响茎芽增殖的因素126

9.3植物离体快繁中存在的问题及解决途径126

9.3.1培养物污染126

9.3.2褐化127

9.3.3玻璃化129

9.3.4性状变异131

9.4植物无糖离体快繁技术131

9.4.1植物无糖组织培养的概念131

9.4.2植物无糖组织培养技术131

9.4.3影响植物无糖培养的因素134

9.4.4无糖组织培养技术的局限性135

9.5几种植物的离体快繁技术135

9.5.1大田作物离体快繁技术135

9.5.2园艺植物离体快繁技术136

9.5.3林木离体快繁技术140

9.5.4药用植物离体快繁技术141

小结142

思考题143

10人工种子144

10.1人工种子的概念及意义144

10.1.1人工种子的概念144

10.1.2人工种子的结构144

10.1.3人工种子的意义145

10.2人工种子的制备方法和技术146

10.2.1目标植物和外植体的选取146

10.2.2胚状体和胚类似物的诱导146

10.2.3人工种子的包埋149

10.3人工种子的贮藏与萌发152

10.3.1人工种子贮藏技术152

10.3.2人工种子发芽试验153

10.4几种植物的人工种子制备技术154

10.4.1大田作物人工种子制备技术154

10.4.2园艺植物人工种子制作技术154

10.4.3林木人工种子制作技术155

10.4.4药用植物人工种子制作技术156

小结157

思考题157

11植物脱毒苗培育158

11.1植物脱毒的意义158

11.2植物脱毒的方法158

11.2.1热处理脱毒158

11.2.2茎尖培养脱毒160

11.2.3微体嫁接脱毒161

11.2.4抗病毒剂的应用161

11.2.5其它脱毒方法161

11.3脱毒苗的鉴定162

11.3.1脱毒效果的检测162

11.3.2脱毒苗农艺性状的鉴定167

11.3.3无病毒原种的保存和应用168

11.4几种植物的脱毒苗培育技术168

11.4.1大田作物的脱毒苗培育技术168

11.4.2果树的脱毒苗培育技术170

11.4.3蔬菜的脱毒苗培育技术172

11.4.4花卉的脱毒苗培育技术174

11.4.5药用植物的脱毒苗培育技术175

11.4.6林木的脱毒苗培育技术177

小结178

思考题178

12植物体细胞无性系变异及筛选179

12.1植物体细胞无性系变异的来源179

12.1.1源于外植体的变异179

12.1.2离体培养诱导的变异180

12.2植物体细胞无性系变异的遗传学基础182

12.2.1染色体变化182

12.2.2基因突变183

12.2.3基因扩增183

12.2.4细胞质基因变异183

12.2.5转座因子活化184

12.2.6 DNA甲基化184

12.3植物体细胞无性系的筛选184

12.3.1突变细胞离体筛选的方法185

12.3.2影响细胞筛选效果的因素185

12.3.3体细胞无性系的鉴定186

12.3.4几种体细胞突变体筛选技术186

小结190

思考题191

13次生代谢产物生产和生物转化192

13.1细胞的大量培养192

13.1.1培养系统192

13.1.2培养技术195

13.2天然化合物的生产197

13.2.1生物反应器的放大198

13.2.2目的产物的分离纯化199

13.3生物转化201

13.3.1生物转化的原理201

13.3.2生物转化的方法203

13.3.3影响植物生物转化的因素204

13.4几种次生代谢产物的生产与应用205

13.4.1次生代谢产物生产在制药工业上的应用205

13.4.2次生代谢产物生产在食品工业上的应用207

小结208

思考题209

14植物种质资源的离体保存210

14.1限制生长保存210

14.1.1低温保存210

14.1.2高渗透压保存210

14.1.3生长抑制剂保存211

14.1.4降低氧分压保存211

14.1.5干燥保存法211

14.2超低温保存211

14.2.1超低温保存的原理211

14.2.2超低温保存的基本程序212

14.2.3超低温保存的方法及技术212

14.2.4离体保存种质的完整性214

14.3几种植物离体保存技术215

14.3.1大田作物离体保存技术215

14.3.2园艺植物离体保存技术216

14.3.3林木离体保存技术218

14.3.4药用植物离体保存技术220

小结221

思考题222

15植物单倍体培养223

15.1单倍体的起源223

15.2离体条件下的小孢子发育224

15.2.1离体小孢子发育途径224

15.2.2离体小孢子发育的影响因素225

15.2.3花粉植株形态发生方式229

15.3花药培养229

15.4小孢子培养230

15.4.1小孢子培养技术230

15.4.2小孢子培养的优越性230

15.5未受精子房与胚珠培养230

15.5.1未受精子房培养231

15.5.2未受精胚珠培养231

15.5.3未受精子房、胚珠培养的影响因素231

15.6单倍体植株鉴定及染色体加倍231

15.6.1单倍体植株鉴定方法231

15.6.2单倍体植株的染色体加倍232

15.7几种植物的单倍体培养技术232

15.7.1大田作物单倍体培养技术232

15.7.2园艺植物单倍体培养技术234

15.7.3林木植物单倍体培养技术236

15.7.4药用植物单倍体培养技术236

小结237

思考题238

16体细胞杂交239

16.1原生质体融合239

16.1.1自发融合与诱发融合239

16.1.2对称融合与非对称融合242

16.2杂种细胞的选择242

16.2.1互补筛选法243

16.2.2利用物理特性差异的选择方法244

16.2.3利用生长特性差异的选择方法244

16.3杂种细胞的培养和杂种植株再生245

16.3.1杂种细胞培养的方法和技术关键245

16.3.2杂种植株再生246

16.3.3杂种植株的核型246

16.4体细胞杂种的鉴定246

16.4.1形态学鉴定246

16.4.2细胞学鉴定247

16.4.3同工酶鉴定247

16.4.4分子生物学鉴定247

16.5细胞质杂交249

16.6几种植物体细胞杂交成功的例子250

16.6.1油菜种内杂交直接转移雄性不育细胞质250

16.6.2马铃薯栽培种与野生种的杂种250

16.6.3花椰菜和黑芥体细胞杂交获得抗黑腐病异附加系新材料251

16.6.4香蕉种间体细胞杂交251

16.6.5沙打旺与紫花苜蓿的属间体细胞杂种251

16.6.6草木樨状黄芪和木本霸王的科间体细胞杂交251

16.6.7柑橘不对称体细胞杂交育种进展252

小结252

思考题252

17植物遗传转化253

17.1植物遗传转化的方法253

17.1.1农杆菌介导法253

17.1.2基因枪法256

17.1.3其它常用的转化方法258

17.2转化植株的检测260

17.2.1报告基因检测260

17.2.2分子杂交检测261

17.3几种植物遗传转化的技术262

17.3.1大田作物遗传转化的技术262

17.3.2园艺植物遗传转化的技术263

17.3.3林木遗传转化的技术265

17.3.4药用植物遗传转化的技术265

小结266

思考题266

附录267

附录1植物组织培养常见的英文缩略语267

附录2植物组织培养基常用化合物的分子式及相对分子质量268

附录3温湿度换算表269

附录4常用培养基的配方270

参考文献273