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第一篇　海藻细胞工程与应用2

第一章　海藻组织培养技术2

第一节 海藻组织培养概况2

一、海藻组织培养的概念2

二、海藻组织培养的重要意义3

三、海藻组织培养的研究历史4

第二节 海藻组织培养操作基本步骤6

一、实验室消毒6

二、实验器具洗涤与消毒6

三、培养基配制与消毒7

四、外植体选择与消毒10

五、外植体切割与接种11

六、海藻组织培养方法12

第三节 海藻切段再生13

一、海带假根、柄、叶片切段再生13

二、茎段切段再生14

三、假根离体培养15

第四节 海藻愈伤组织培养16

一、愈伤组织的诱导形成16

二、愈伤组织的形态发生17

三、影响愈伤组织生长分化的内外因素17

四、海藻愈伤组织培养操作18

五、海藻愈伤组织培养的研究19

第二章　海藻细胞分离与培养技术21

第一节 细胞培养概况21

一、植物细胞培养研究概况21

二、海藻细胞培养研究的兴起21

三、细胞培养的应用22

第二节 单细胞培养23

一、单细胞分离与制备方法23

二、单细胞培养方法24

第三节 细胞悬浮培养26

三、悬浮培养27

一、悬浮培养概况27

二、悬浮培养中的起始培养27

第四节 生物反应器细胞培养30

一、生物反应器概述30

二、主要生物反应器介绍30

三、生物反应器的选择32

第三章　海藻原生质体分离与培养技术34

第一节 原生质体研究概述34

一、原生质体特征34

二、原生质体研究进展34

二、酶液配制36

一、酶的种类36

第二节 原生质体分离36

三、影响原生质体分离的因素38

第三节 原生质体收集及纯化38

一、过滤-离心法39

二、漂浮法39

三、梯度离心法39

四、界面法39

第四节 原生质体鉴定39

一、低渗刺激法39

二、荧光染色法39

一、原生质体培养方式40

二、影响原生质体培养的主要因素40

三、胞质环流法40

第五节 原生质体培养40

四、氧电极法40

第六节 原生质体再生41

一、细胞壁再生41

二、细胞分裂42

三、再生植株42

第七节 鹧鸪菜原生质体培养及成株42

一、材料准备42

一、材料准备43

第八节 羊栖菜原生质体培养43

二、酶解43

三、原生质体释放及鉴定43

四、原生质体培养43

二、酶解44

三、原生质体收集44

四、原生质体检查44

五、原生质体培养44

二、酶液配制45

四、原生质体培养45

三、原生质体分离45

一、材料准备45

第九节 礁膜原生质体培养45

第四章　海藻细胞融合技术46

第一节 细胞融合概况46

一、细胞融合的概念46

二、细胞融合的发展史46

三、细胞融合的意义48

第二节 海藻细胞融合技术48

一、原生质体制备48

二、细胞融合诱导48

三、杂种细胞筛选50

四、杂种细胞鉴定51

一、原生质体制备53

二、原生质体融合53

第三节 海藻细胞融合影响因素53

三、杂种细胞筛选和鉴定54

第四节 藻类细胞融合实例54

一、种间杂交54

二、科间杂交54

三、门间杂交54

四、界间杂交54

一、细胞突变的概念55

二、细胞突变的研究意义55

第一节 细胞突变研究概况55

第五章　海藻细胞突变55

三、细胞突变的研究进展56

第二节 细胞诱变59

一、细胞诱变的一般程序59

二、诱变材料59

三、诱变方法59

第三节 突变体筛选61

一、直接筛选法61

二、色素突变体62

一、抗NaCl突变体62

三、逐一鉴定法62

二、间接筛选法62

第四节 藻类细胞突变研究实例62

三、营养丰富型突变体63

四、光合作用突变体63

五、氮代谢突变体63

第五节 细胞突变研究和应用问题63

一、材料培养和生长问题63

二、突变在植株水平上表达的问题63

三、突变体不良效应问题64

四、突变体鉴定问题64

一、海藻种质保存概念65

二、海藻种质保存的重要意义65

第六章　海藻种质保存技术65

第一节 海藻种质保存概况65

三、海藻种质保存研究概况66

第二节 海藻种质保存方法67

一、切段培养保存68

二、弱光低温培养保存68

三、继代培养保存68

四、固定化培养保存68

七、超低温保存69

六、低温潮湿冷藏保存69

五、低温冷藏保存69

第三节 藻类超低温保存70

一、超低温保存的基本概念70

二、超低温保存操作模式70

三、海藻种质超低温保存过程70

第四节 海藻种质保存实例73

一、微藻固定化保存73

二、红藻孢子超低温保存73

三、小球藻玻璃化超低温保存74

四、牟氏角刺藻包埋（胶囊化）-脱水法冷冻保存75

第一节 海藻细胞分化发育概述76

第七章　海藻细胞分化发育与再生76

第二节 各种海藻细胞分化发育77

一、条斑紫菜细胞分化发育77

二、坛紫菜细胞分化发育80

三、鹧鸪菜细胞分化发育80

四、角叉菜细胞分化发育81

五、江蓠细胞分化发育81

六、海带细胞分化发育81

七、裙带菜细胞分化发育82

八、石莼细胞分化发育82

九、礁膜细胞分化发育83

十、浒苔细胞分化发育84

第八章　海藻育种技术86

第一节 海藻育种概况86

第二节 传统育种技术86

一、选择育种86

二、杂交育种88

三、海藻传统育种研究89

第三节 现代生物技术育种91

一、细胞杂交育种91

二、突变育种92

三、多倍体育种93

四、分子育种94

第四节 海藻育种技术发展概述98

第九章　海藻生物育苗技术99

第一节 紫菜育苗技术99

一、紫菜的生活史99

二、我国紫菜育苗技术的发展99

三、贝壳丝状体育苗技术100

四、自由丝状体接种育苗技术102

五、叶状体体细胞育苗技术103

六、自由丝状体无贝壳育苗104

七、单孢子细胞采苗技术105

一、海带低温度夏育苗技术106

第二节 海带育苗技术106

二、海带配子体克隆育苗技术107

三、海带孢子悬浮培养与固相化采苗试验109

四、海带愈伤组织育苗研究110

第三节 裙带菜育苗技术110

一、半人工海上育苗技术111

二、全人工育苗技术111

三、裙带菜配子体克隆育苗技术111

第四节 羊栖菜育苗技术113

一、羊栖菜的生活史114

二、羊栖菜假根育苗技术115

三、羊栖菜受精卵育苗技术116

参考文献118

第二篇　藻类基因工程133

第十章　藻类基因工程概况133

第一节 藻类基因工程基本概念133

一、藻类的多样性、广布性与特殊性133

二、藻类基因工程研究概况134

第二节 用于基因工程研究的藻类134

一、微藻134

二、大型藻144

三、电击法149

二、天然转化与诱导转化149

第十一章　藻类基因工程常用遗传转化方法和基因149

第一节 藻类基因工程常用遗传转化方法149

一、接合转移149

四、基因枪法150

五、玻璃珠法151

六、碳硅钎丝穿刺法151

七、聚乙二醇法151

十、病毒介导转化法152

一、报告基因152

第二节 用于藻类基因工程的基因152

九、显微注射法152

八、人工转座子法152

二、选择标记基因154

三、目的基因155

第十二章　藻类基因工程研究系统与应用系统156

第一节 藻类基因工程研究系统156

一、转化方法156

二、载体元件156

三、植株再生方式157

五、基因整合及表达的检测方法159

六、藻类研究系统的问题与不足159

四、筛选方法159

第二节 藻类基因工程应用系统160

一、构建藻类表达系统160

二、突破模式藻的应用瓶颈161

三、经济藻表达系统的研究现状161

参考文献162

第一节 细胞激动素172

一、细胞激动素研究历史172

二、细胞激动素化学结构172

第十三章　植物激素172

第三篇　藻类活性物质172

三、海藻细胞激动素的含量分布及代谢173

四、海藻细胞激动素的生理作用174

五、海藻细胞激动素的提取及鉴定方法175

第二节 生长素176

一、生长素研究历史176

二、生长素化学结构176

三、生长素在藻类中的分布177

四、植物生长素在藻类中的生理作用178

五、植物生长素的提取与鉴定179

第一节　褐藻胶181

一、褐藻胶的化学结构181

第十四章　海藻多糖分离纯化技术与生物活性181

二、褐藻胶的相关分析方法（范晓等，1996）183

三、褐藻胶的生产工艺（McHugh,2003）185

四、褐藻胶的产品质量187

五、褐藻胶的主要用途187

第二节 琼胶189

一、琼胶的化学结构189

二、琼胶的相关分析方法（Oyieke,1993）190

三、琼胶的生产工艺（Lee等，1997）192

四、琼胶的质量标准193

五、琼胶的主要用途193

二、珠状琼脂糖的制备194

第三节　琼脂糖194

一、琼脂糖的分离制备194

第四节　卡拉胶195

一、卡拉胶的化学结构195

二、卡拉胶的相关分析方法196

三、卡拉胶的生产工艺197

四、卡拉胶的质量标准198

五、卡拉胶的主要用途198

第十五章　海藻藻胆蛋白分离纯化与生物活性199

第一节 藻胆蛋白研究概况199

一、藻胆蛋白是光合作用捕光色素系统组成部分199

三、藻胆蛋白具有光敏素功能200

二、藻胆蛋白是细胞中的储存蛋白200

第二节 藻胆蛋白的种类与组成201

一、藻胆蛋白的种类201

二、藻胆蛋白的组成202

三、藻胆蛋白的色基——藻胆素202

四、色基与脱辅基蛋白间的共价结合203

第三节 藻胆蛋白分子的进化203

第四节 藻胆蛋白提取204

一、海藻不同生长阶段对藻胆蛋白含量的影响204

二、氮对藻胆蛋白含量的影响204

四、提高藻胆蛋白含量的各种培养基205

三、光照强度对藻胆蛋白含量的影响205

第五节 藻胆蛋白提纯206

一、常用的提纯方法206

二、特殊的提取方法208

三、藻胆蛋白提纯工艺专利介绍209

第六节 藻胆蛋白的应用研究210

第十六章　海藻不饱和脂肪酸212

第一节 海藻不饱和脂肪酸概况212

第二节 不饱和脂肪酸的生理作用212

三、神经系统发育213

二、免疫和炎症213

一、心血管系统213

第三节 高度不饱和脂肪酸的提取、分离和鉴定214

一、提取214

二、分离纯化214

三、鉴定214

第四节 大型海藻中的脂肪酸215

一、红藻的脂肪酸组成216

二、绿藻的脂肪酸组成216

三、褐藻的脂肪酸组成217

第五节 微型藻类中的脂肪酸217

二、在临床上的应用218

第六节 高度不饱和脂肪酸的应用218

一、在水产养殖上的应用218

第十七章　碳氢化合物及其衍生物219

第一节 类胡萝卜素概述219

第二节 类胡萝卜素的分布219

一、绿藻门220

二、红藻门220

三、褐藻门221

四、甲藻门221

六、蓝藻门222

第三节 类胡萝卜素的提取与保存222

五、金藻门222

第四节 类胡萝卜素的生物学功能223

一、在光合作用组织中的功能223

二、在非光合作用组织中的功能224

三、其他生物学功能224

第五节 海藻类胡萝卜素的应用前景225

一、医学上的用途225

二、其他用途227

二、化学结构228

一、甜菜碱概述228

第一节　甜菜碱228

第十八章　氨基酸及其衍生物228

三、海藻中甜菜碱及其类似物的生物学活性230

四、海藻中甜菜碱及其类似物的应用前景231

第二节 真孢氨酸类232

一、真孢氨酸类概述232

二、真孢氨酸类的化学结构232

三、真孢氨酸类的化学性质234

四、真孢氨酸类的生物合成234

五、真孢氨酸类在自然界中的作用236

三、藻类天然产物的结构类型238

二、生物活性筛选238

一、样品的采集与分类238

第十九章　海藻药源生物活性筛选238

第一节 海藻药源生物的概念238

第二节 生物活性的筛选模型239

一、药物筛选模型历史回顾239

二、新型药物筛选模型的条件239

三、新型药物筛选模型的设计原理239

四、新型药物筛选模型的方法240

第三节 海藻药源生物的筛选243

一、海藻细胞毒活性的筛选243

二、海藻对α-葡萄糖苷酶抑制活性的筛选245

三、海藻对黄嘌呤氧化酶抑制活性的筛选245

二、抗HIV的硫酸多糖247

第四节 藻类中发现的生物活性物质247

一、抗HIV的Cyanovirin（CV-N）247

三、抗菌抗病毒物质Halimedatrial和Halitunal248

四、具有广泛抗菌抗氧化活性的褐藻多酚249

五、细胞毒物质Halomon及其结构类似物250

六、褐藻Lobophora variegata中的抗真菌活性物质251

参考文献252

附录261

附录1 海藻培养基配方261

附录2　人工海水配方263

附录3 常用抗生素配制263