定 價:39 元
叢書名:普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材
- 作者:張獻龍主編
- 出版時間:2012/6/1
- ISBN:9787030347732
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:Q94
- 頁碼:296
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16K
張獻龍主編的《植物生物技術》內(nèi)容提要:植物生物技術是一個發(fā)展迅速的領域。本書根據(jù)近期該領域發(fā)展,比較系統(tǒng)地介紹了植物生物技術的理論和方法。在編寫 過程中,既重視反映基本理論知識,又重視反映該領域新的技術和成果。本書在第一版的基礎上,對有些章節(jié)進行了刪減,在內(nèi)容上進行了較大修改,充分反映了最 新研究進展。全書共分13章,把細胞工程、基因工程和分子標記選擇與育種等內(nèi)容有機地銜接起來,使讀者對生物技術的知識和技術體系有一個全面的了解。 《植物生物技術》是植物生產(chǎn)類專業(yè)的教材,主要用于農(nóng)林院校相關專業(yè)本科生、研究生教學。本書也可以作為從事植物生物技術研究人員的參考書。
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張獻龍主編的《植物生物技術》內(nèi)容介紹:植物生物技術是農(nóng)林院校的一門重要的專業(yè)基礎課,是作物育種學等相關學科的基礎,本書在編寫過程中注意細胞培養(yǎng)、 基因克隆和分子育種等方面的知識綜合,將全書分為三大部分:植物組織培養(yǎng)、植物基因工程和分子標記輔助選擇育種,各章內(nèi)容相互銜接,使學生在學習的過程中 有循序漸進的感覺。
目錄
第二版前言
第一版前言
緒論 1
一、生物技術的產(chǎn)生和發(fā)展 1
二、植物生物技術與農(nóng)業(yè)革命 3
三、展望與挑戰(zhàn) 5
主要參考文獻 6
第一部分 植物組織培革
第一章 植物細胞培養(yǎng)實驗室建設與操作技術 7
第一節(jié) 植物組織培養(yǎng)實驗室建設 7
一、植物組織培養(yǎng)實驗室的設置 7
二、植物組織培養(yǎng)實驗室的主要儀器設備 8
三、植物組織培養(yǎng)工作所需的各種設備和用具匯總 13
第二節(jié) 培養(yǎng)基配制 15
一、培養(yǎng)基成分 16
二、常用培養(yǎng)基及其特點 20
第三節(jié) 植物組織培養(yǎng)離體操作技術 22
一、玻璃器皿和用具的清洗 22
二、滅菌和消毒 24
三、無菌操作技術 27
四、植物組織無菌培養(yǎng)的一般步驟 27
主要參考文獻 28
第二章 胚胎培養(yǎng) 29
第一節(jié) 胚培養(yǎng) 29
一、胚培養(yǎng)的應用和意義 29
二、胚培養(yǎng)的類型及發(fā)育途徑 31
三、胚培養(yǎng)的方法 32
四、影響胚培養(yǎng)效果的因素 33
第二節(jié) 胚珠和子房的培養(yǎng) 36
一、胚珠培養(yǎng) 36
二、子房培養(yǎng) 37
植物生物技術(第二版)
三、胚珠和子房的培養(yǎng)方法 37
四、影響胚珠和子房培養(yǎng)的因素 37
第三節(jié) 胚乳培養(yǎng) 38
一、胚乳培養(yǎng)的意義 40
二、影響胚乳培養(yǎng)效果的因素 41
三、植株再生途徑 43
第四節(jié) 離體受粉 44
一、離體授粉的意義 45
二、植物離體授粉的方法 46
三、影響離體授粉結實率的因素 46
主要參考文獻 48
第三章 植物愈傷組織的誘導與分化培養(yǎng) 49
第一節(jié) 愈傷組織誘導與繼代培養(yǎng) 49
一、愈傷組織的誘導 49
二、繼代培養(yǎng) 52
三、懸浮培養(yǎng)及其用途 52
第二節(jié) 愈傷組織分化與植株再生 54
一、器官發(fā)生與植株再生 54
二、體細胞胚胎發(fā)生與植株再生 56
三、影響體細胞胚胎發(fā)生的內(nèi)在因素 59
四、影響體細胞胚胎發(fā)生的外部因素 61
第三節(jié) 試管苗的移栽與護理 66
一、試管苗與自然苗的區(qū)別 66
二、試管苗移栽時應注意的事項 67
主要參考文獻 68
第四章 體細胞無性系變異與植物改良 69
第一節(jié) 體細胞無性系變異的分類與特點 69
一、體細胞無性系變異的分類 69
二、體細胞無性系變異的特點 70
三、體細胞無性系變異的常用符號 71
第二節(jié) 體細胞無性系變異的普遍性 71
一、大田作物 71
二、其他作物 72
第三節(jié) 體細胞無性系變異的遺傳基礎 73
一、細胞學遺傳基礎 73
二、分子遺傳學基礎 75
第四節(jié) 體細胞無性系變異的篩選與檢測 78
一、體細胞無性系變異的篩選 78
二、體細胞無性系變異的檢測 78
第五節(jié) 體細胞無性系變異影響因素及其育種應用 80
一、體細胞無性系變異的影響因素 80
二、體細胞無性系變異在植物育種中的應用 82
主要參考文獻 87
第五章 單倍體細胞培養(yǎng) 88
第一節(jié) 單倍體及其應用價值 88
一、單倍體的起源 88
二、單倍體的特點及遺傳行為 88
三、單倍體的應用價值 89
第二節(jié) 離體花粉小包子發(fā)育途徑 91
一、花粉的發(fā)育階段 91
二、離體小包子的發(fā)育途徑 91
三、雄核發(fā)育啟動的機理 93
第三節(jié) 花藥培養(yǎng)與花粉培養(yǎng) 95
一、花藥培養(yǎng)的操作技術 95
二、花粉培養(yǎng)的操作技術 96
三、單倍體植株再生、鑒定及加倍 98
四、花粉培養(yǎng)與花藥培養(yǎng)的比較 100
五、影響花藥花粉(小包子)培養(yǎng)的因素 101
六、禾本科植物花藥花粉培養(yǎng)中的自化苗現(xiàn)象 106
第四節(jié) 植物單倍體育種 106
主要參考文獻 110
第六章 原生質(zhì)體培養(yǎng) 111
第一節(jié) 原生質(zhì)體研究的發(fā)展和應用 111
一、原生質(zhì)體研究的發(fā)展 111
二、原生質(zhì)體的應用 112
第二節(jié) 原生質(zhì)體分離、純化 113
一、原生質(zhì)體分離 113
二、原生質(zhì)體純化 115
三、原生質(zhì)體活力測定 116
四、影響原生質(zhì)體分離的因素 116
第三節(jié) 原生質(zhì)體培養(yǎng)及植株再生 117
一、原生質(zhì)體的培養(yǎng)方法 117
二、原生質(zhì)體培養(yǎng)基 118
三、原生質(zhì)體培養(yǎng)及植株再生 120
四、原生質(zhì)體再生植株的遺傳變異及其利用 124
主要參考文獻 127
第七章 植物原生質(zhì)體融合 128
第一節(jié) 原生質(zhì)體融合的發(fā)展和研究意義 128
一、植物原生質(zhì)體融合的發(fā)展 128
二、植物原生質(zhì)體融合研究的意義 129
第二節(jié) 原生質(zhì)體融合的方法 131
一、白發(fā)融合 131
二、化學融合 131
三、電場誘導法(細胞電融合) 132
四、激光誘導法 133
五、基于微流控芯片的細胞融合技術 133
六、高通量細胞融合芯片 133
七、其他細胞融合技術方法 133
第三節(jié) 原生質(zhì)體融合方式 134
一、對稱融合 134
二、非對稱融合 135
第四節(jié) 體細胞雜種的篩選與鑒定 137
一、體細胞雜種的篩選 137
二、體細胞雜種的鑒定 139
第五節(jié) 體細胞雜種的遺傳分析 141
一、體細胞雜種的遺傳特性 142
二、體細胞雜種細胞質(zhì)遺傳 144
第六節(jié) 原生質(zhì)體融合與植物遺傳改良 145
一、克服生殖障礙,創(chuàng)造新種質(zhì) 145
二、轉(zhuǎn)移有利性狀,改善作物品質(zhì) 145
三、轉(zhuǎn)移部分染色體,獲得非對稱雜種 147
四、轉(zhuǎn)移細胞質(zhì)基因組,得到胞質(zhì)雜種 147
五、作為育種材料直接應用 148
六、細胞器的互作研究 148
主要參考文獻 149
第八章 植物基因的克隆原理與技術 150
第一節(jié) 基因克隆的主要載體 150
一、基因工程載體的種類 150
二、質(zhì)粒載體 151
三、入噬菌體載體及其衍生載體 153
四、人工染色體載體 157
第二節(jié) 基因分離的主要方法 160
一、基因克隆概述 160
二、基因克隆方法 161
主要參考文獻 171
第九章 植物遺傳轉(zhuǎn)化載體 172
第一節(jié) 植物遺傳轉(zhuǎn)化載體的種類及特點 172
第二節(jié) 農(nóng)桿菌質(zhì)粒載體系統(tǒng)的結構、功能和構建 173
一、根癌農(nóng)桿菌T1質(zhì)粒的結構和功能 173
二、發(fā)根農(nóng)桿菌R1質(zhì)粒的結構和功能 179
三、農(nóng)桿菌介導的遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中質(zhì)粒載體的構建 180
第三節(jié) 植物病毒載體 183
一、雙鏈DNA病毒轉(zhuǎn)化載體 183
二、單鏈RNA病毒轉(zhuǎn)化載體 183
三、單鏈DNA病毒轉(zhuǎn)化載體 183
四、病毒轉(zhuǎn)化載體的構建 184
第四節(jié) 質(zhì)體轉(zhuǎn)化載體 184
一、轉(zhuǎn)化載體的結構185
二、表達調(diào)控元件 185
第五節(jié) 遺傳轉(zhuǎn)化常用的選擇標記基因及無選擇標記基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 189
一、遺傳轉(zhuǎn)化常用的選擇標記基因 189
二、無選擇標記基因轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 190
主要參考文獻 192
第十章 植物遺傳轉(zhuǎn)化技術和方法 194
第一節(jié) 植物遺傳轉(zhuǎn)化的發(fā)展現(xiàn)狀 194
第二節(jié) 根癌農(nóng)桿菌介導的植物轉(zhuǎn)基因 195
一、根癌農(nóng)桿菌的研究簡史 195
二、植物轉(zhuǎn)基因研究中常用的農(nóng)桿菌菌株及特性 196
三、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的機理 197
四、農(nóng)桿菌T-DNA轉(zhuǎn)移的影響因素 198
五、轉(zhuǎn)化細胞的選擇培養(yǎng)和高頻再生 200
六、各種農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化技術 201
七、根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的具體技術 202
第三節(jié) 基因槍介導的植物轉(zhuǎn)基因 204
一、基因槍在植物遺傳轉(zhuǎn)化中的應用 204
二、基因槍轉(zhuǎn)化法的具體技術(以小麥幼胚的基因槍轉(zhuǎn)化為例) 205
第四節(jié) 其他植物轉(zhuǎn)基因技術 207
一、電激法 207
二、PEG轉(zhuǎn)化法 207
三、花粉管通道法 208
四、激光微束穿刺法 210
五、超聲波轉(zhuǎn)化法 211
六、浸泡法 212
七、子房注射法 212
八、低能離子束法 212
九、顯微注射法 213
十、脂質(zhì)體介導轉(zhuǎn)化法 213
十一、病毒載體轉(zhuǎn)化 214
主要參考文獻 216
第十一章 轉(zhuǎn)基因植物的分子檢測及安全性評價 217
第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物的分子檢測 217
一、外源基因整合的分子檢測 217
二、外源基因的表達檢測 229
第二節(jié) 轉(zhuǎn)基因植物安全性評價 234
一、基因工程產(chǎn)品的安全性爭論 234
二、人們擔心基因工程產(chǎn)品安全性的幾類問題 237
三、基因工程產(chǎn)品的安全性管理 238
四、基因工程技術及其產(chǎn)品的發(fā)展前景 240
主要參考文獻 241
第三部分 植物分子標記及輔助選擇育種
第十二章 植物遺傳標記與分子標記圖譜構建 242
第一節(jié) 遺傳標記 242
一、遺傳標記的發(fā)展 242
二、遺傳標記的種類 243
三、DNA分子標記多態(tài)性的分子基礎 246
第二節(jié) DNA分子標記技術 247
一、基于DNA-DNA雜交的分子標記 247
二、基于PCR技術的分子標記 249
三、基于PCR和限制性酶切相結合的分子標記 255
四、基于DNA芯片技術的分子標記 258
五、針對特定結構域的分子標記 259
六、高通量分子標記 261
第三節(jié) 分子標記遺傳圖譜構建 262
一、遺傳圖譜研究的基本概況 262
二、分子遺傳圖譜的構建 263
三、高密度(飽和)DNA標記連鎖圖譜 267
第四節(jié) 質(zhì)量性狀基因的定位 268
一、近等基因系分析法 269
二、分離集團混合分析法 270
第五節(jié) 數(shù)量性狀基因的定位 272
一、QTL作圖 273
二、產(chǎn)量性狀基因定位及雜種優(yōu)勢的遺傳基礎分析 276
主要參考文獻 278
第十三章 分子標記輔助育種 279
第一節(jié) 分子標記輔助選擇的原理 279
一、分子標記輔助選擇的遺傳學基礎 279
二、分子標記輔助選擇優(yōu)越性 282
三、分子標記輔助選擇應具備的條件 284
第二節(jié) 分子標記輔助選擇策略 285
一、質(zhì)量性狀選擇 285
二、數(shù)量性狀選擇 286
三、基因轉(zhuǎn)移 287
四、基因聚合 288
五、全基因組選擇 290
六、分子設計育種 290
第三節(jié) 分子標記輔助選擇技術在育種上的應用 291
一、利用分子標記技術對親本評價 291
二、利用分子標記技術改良作物品種 293
主要參考文獻 296
彩圖
B.非放射性標記物。為了避免放射性同位素對人體的危害及對環(huán)境的污染,近年來逐漸使用非放射性標記物來制備雜交探針。目前使用的非放射性標記物已有十多種,與放射性探針相比,多數(shù)非放射性探針的敏感性較差,但具有穩(wěn)定性好、分辨力高、檢測所需時間短的優(yōu)點,尤其是不需要放射性防護設備,在安全上大大優(yōu)于放射性標記探針。
a.生物素:生物素(biotin)是一種水溶性B族維生素,又稱為維生素H。其分子中的戊酸羧基經(jīng)化學修飾可含有各種活性基團,它能與蛋白質(zhì)、糖、核苷酸、核酸等多種物質(zhì)發(fā)生偶聯(lián),從而標記這些物質(zhì)。生物素標記的探針可通過生物素一抗生物素蛋白的親和系統(tǒng)檢出,也可以通過生物素一抗生物素抗體的免疫系統(tǒng)檢出。
生物素是目前非放射性標記物中應用最多的一種。使用生物素標記核酸探針時,需注意探針純化時不能用酚抽提,因為結合在探針上的生物素能使DNA進入酚相。
b.地高辛:地高辛(digoxigenin)是一種存在于洋地黃類植物的花和葉子中的類固醇類的半抗原,又稱為異羥基洋地黃毒苷配基。其通過一個11個碳原子的連接臂與尿嘧啶核苷酸嘧啶環(huán)上的第5個碳原子相連,形成地高辛標記的尿嘧啶核苷酸。地高辛標記的Di9—UTP及Dig—dUTP主要通過酶反應標記RNA及DNA探針。
地高辛標記的探針雜交體的檢出是利用抗地高辛抗體與地高辛發(fā)生免疫結合,抗地高辛抗體上帶有的酶標記可通過酶反應檢出。
(2)標記方法。
放射性標記有體內(nèi)標記法和體外標記法,體內(nèi)標記依靠活體體內(nèi)代謝完成,如在培養(yǎng)基中添加3H—胸苷可以使生長在該培養(yǎng)基中的活細胞的DNA被標記。體內(nèi)標記法受細胞中許多因素的影響,一般標記活性不高。體外標記法不需要活體生物,所得探針放射性比活高。體外標記有化學法和酶法兩種;瘜W法是通過標記物的活性基團與核酸分子中的某種基團發(fā)生化學反應而進行標記,標記物直接與核酸分子相連。酶法是先將標記物標記在核苷酸上,然后再通過酶促反應使帶標記的核苷酸摻入到核酸序列中,產(chǎn)生核酸探針,常用的酶法有切口平移法(nick translation)和隨機引物法(random priming),這兩種方法均為均一標記。此外還有多核苷酸激酶的末端標記法,為不均一標記。
非放射性標記物的體外標記同樣有化學法和酶法,不同標記物使用的化學標記方法不同,常用的還是酶法,先將生物素、地高辛、熒光素等標記物標記核苷酸,這些非放射標記物標記的核苷酸與放射性同位素32P等標記的核苷酸一樣,可按切口平移法、隨機引物法以及末端標記法制備成DNA、RNA及寡核苷酸探針,但不能用多核苷酸激酶進行末端標記。