植物組織培養(yǎng)與生物技術(shù)

緒論

第一篇理論方法

第二篇技術(shù)應(yīng)用

第三篇組培實(shí)踐

附錄植株組織培養(yǎng)中常用培養(yǎng)基配方

本書系統(tǒng)地介紹了植物組織培養(yǎng)與生物技術(shù)的基本概念、基本原理、操作技術(shù)與研究方法。全書分為緒論、理論方法、技術(shù)應(yīng)用、組培實(shí)踐和附錄5個部分，共22章。緒論部分闡述了基本概念、發(fā)展歷史及應(yīng)用；理論方法部分詳細(xì)闡述了基本原理、相關(guān)技術(shù)操作、研究方法等內(nèi)容；技術(shù)應(yīng)用部分介紹了植物不同組織和器官的培養(yǎng)、脫毒苗技術(shù)、體細(xì)胞無性系變異、人工種子、遺傳轉(zhuǎn)化與品種改良等內(nèi)容；組培實(shí)踐部分選取了長江流域30余種重要的蔬菜、觀賞植物、果樹、藥用植物、茶樹和大田作物等，介紹了組織培養(yǎng)和現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用研究的新成果、新動態(tài)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展；附錄為植物組織培養(yǎng)中常用培養(yǎng)基配方。

（注：課程大綱排版從左到右列 ）

第一篇植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)理論

第一章植物組織培養(yǎng)概述1

一、植物組織培養(yǎng)發(fā)展歷程的簡單回顧2

二、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用前景6

三、植物組織培養(yǎng)有關(guān)的基本概念與基礎(chǔ)理論8

第二章植物組織培養(yǎng)所需的基本設(shè)備與條件11

一、化學(xué)藥品室11

二、配制培養(yǎng)基的實(shí)驗(yàn)室14

三、滅菌室15

四、接種室16

五、無菌培養(yǎng)室18

六、培養(yǎng)物的檢測與觀察記錄室19

七、基本儀器設(shè)備與用品20

第三章植物組織培養(yǎng)常用培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)基配制22

一、無機(jī)營養(yǎng)成分23

二、有機(jī)營養(yǎng)成分25

三、 碳水化合物26

四、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)27

五、瓊脂或其他支持物30

六、其他添加物32

七、培養(yǎng)基的選擇35

八、培養(yǎng)基的配制37

第四章無菌操作技術(shù)與設(shè)備42

一、干熱滅菌42

二、濕熱滅菌43

三、微波滅菌44

四、微過濾滅菌44

五、化學(xué)藥物滅菌45

六、 抗生素滅菌48

七、無菌操作中其他應(yīng)注意的問題49

第五章再生植株的獲得51

一、愈傷組織51

二、愈傷組織的獲得52

三、再生植株的獲得56

四、 種質(zhì)材料的繼代71

第六章植物遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)72

一、根癌農(nóng)桿菌的特性及其轉(zhuǎn)基因機(jī)理73

二、 載體76

三、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)化操作程序80

四、PCR技術(shù)86

五、PCR相關(guān)技術(shù)93

第七章植物組織培養(yǎng)與快速繁殖98

一、植物組織培養(yǎng)快繁的意義和過程98

（一）植物組織培養(yǎng)快繁的意義98

（二）植物組織培養(yǎng)快繁的過程99

二、植物組織培養(yǎng)快繁的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)102

（一）植物基因型、生理狀態(tài)和部位102

（二）外植體的大小103

（三）培養(yǎng)基104

三、快繁苗的健康狀況和遺傳穩(wěn)定性鑒定108

（一）病毒病鑒定方法108

（二）遺傳穩(wěn)定性鑒定108

四、植物快繁技術(shù)111

（一）植物莖尖組織培養(yǎng)脫毒快繁111

（二）胚狀體誘導(dǎo)、快繁111

（三）側(cè)芽原基誘導(dǎo)及快繁112

（四）不定芽誘導(dǎo)和快繁113

（五）脫毒苗木的速繁115

（六）愈傷組織誘導(dǎo)和分化116

（七）利用人工種子快繁116

五、幾種園藝、經(jīng)濟(jì)作物的快繁技術(shù)規(guī)程117

（一）馬鈴薯117

（二）大蒜117

（三）石刁柏119

（四）甘藍(lán)119

（五）結(jié)球萵苣（生菜）120

（六）花椰菜121

（七）生姜121

（八）草莓122

（九）香石竹122

（十）月季123

（十一）白鶴芋124

（十二）火鶴花124

（十三）文心蘭125

第二篇植物組織培養(yǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

第八章植物脫毒技術(shù)126

一、危害植物的病毒種類126

二、植物感染病毒病后表現(xiàn)的主要癥狀127

三、植物感染病毒病后對其生長和經(jīng)濟(jì)性狀的影響129

四、病毒傳染途徑130

五、病毒病的診斷與檢測方法131

六、血清學(xué)檢測方法與操作規(guī)程133

七、植物脫毒的意義及應(yīng)用前景136

（一）脫毒的重要性136

（二）脫毒的經(jīng)濟(jì)意義137

八、植物快繁脫毒技術(shù)的歷史及發(fā)展139

九、植物脫毒技術(shù)140

（一)通過熱處理消除病毒技術(shù)140

（二）植物莖尖組織培養(yǎng)脫毒技術(shù)141

(三)莖尖培養(yǎng)結(jié)合熱處理脫毒145

（四）莖尖培養(yǎng)結(jié)合病毒鈍化劑處理脫毒145

十、幾種植物的病毒病、脫毒操作規(guī)程與檢測標(biāo)準(zhǔn)145

（一）馬鈴薯145

（二）大蒜150

（三）生姜158

（四）草莓164

（五）香石竹172

（六）大棗175

（七）脫毒梨的病毒檢測標(biāo)準(zhǔn)175

（八）脫毒蘋果的病毒檢測標(biāo)準(zhǔn)175

（九）脫毒蘭花種苗病毒檢測規(guī)程176

十一、脫毒操作與繁殖注意事項(xiàng)178

第九章植物組培苗的工廠化生產(chǎn)180

一、設(shè)施、設(shè)備180

(一)組織培養(yǎng)、離體快繁用設(shè)施和設(shè)備180

（二）保護(hù)栽培設(shè)施184

（三）試管苗移栽設(shè)施、設(shè)備194

二、工廠化生產(chǎn)的技術(shù)197

（一）品種選育和母株培育197

（二）離體快繁組培基本苗197

（三）組培苗的移栽馴化197

（四）苗木傳送和運(yùn)輸207

（五）苗木質(zhì)量檢測209

第十章組織培養(yǎng)快繁技術(shù)結(jié)合誘變育種210

一、應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)與誘變相結(jié)合進(jìn)行育種的意義和

研究進(jìn)展210

二、植物組織培養(yǎng)與誘變相結(jié)合技術(shù)212

三、用鈷60γ射線照射組培芽進(jìn)行誘變育種的實(shí)例214

（一）大蒜214

（二）香蕉217

（三）菊花218

第十一章植物種質(zhì)資源離體保存220

一、低溫保存220

二、超低溫保存222

三、植物離體保存的主要步驟225

四、幾種主要經(jīng)濟(jì)作物的離體保存技術(shù)226

（一）大蒜226

（二）鐵皮石斛229

（三）馬鈴薯230

（四）甘薯231

（五）百合232

（六）生姜233

（七）獼猴桃234

五、問題與展望235

第三篇各論

第十二章藥用與保健用植物的組織培養(yǎng)與工廠化生產(chǎn)237

一、利用紅豆杉愈傷組織與細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇237

（一）實(shí)驗(yàn)材料238

（二）培養(yǎng)程序238

（三）紫杉醇含量的檢測240

二、人參細(xì)胞懸浮培養(yǎng)與工廠化生產(chǎn)241

（一）培養(yǎng)材料的選擇242

（二）培養(yǎng)基的選擇242

（三）接種及愈傷組織誘導(dǎo)244

三、紫草的組織培養(yǎng)與工廠化生產(chǎn)246

（一）材料的選擇247

（二）組織與細(xì)胞培養(yǎng)程序247

四、銀杏的組織培養(yǎng)與工廠化生產(chǎn)249

（一）取材與處理250

（二）愈傷組織誘導(dǎo)及細(xì)胞懸浮培養(yǎng)250

五、桔梗的組織培養(yǎng)252

（一）材料及處理252

（二）培養(yǎng)程序253

六、仙人掌的組織培養(yǎng)與工廠化育苗255

（一）取材與消毒255

（二）接種與誘導(dǎo)256

（三）繼代與擴(kuò)繁257

（四）壯苗培養(yǎng)257

（五）生根與移栽257

七、木立蘆薈的組織培養(yǎng)258

（一）取材與消毒259

（二）接種與誘導(dǎo)芽的直接再生259

（三）芽的繼代與擴(kuò)繁260

（四）生根與移栽261

八、半夏的組織培養(yǎng)262

（一）取材與消毒處理262

（二）通過愈傷組織再生不定芽262

（三）誘導(dǎo)生根與移栽263

九、地黃的組織培養(yǎng)264

（一）取材與處理265

（二）接種與誘導(dǎo)芽的增殖265

（三）地黃的脫毒技術(shù)及病毒檢測267

十、大青葉的組織培養(yǎng)267

（一）取材與處理267

（二）接種與誘導(dǎo)芽增殖268

（三）生根與移栽269

十一、浙貝母的組織培養(yǎng)269

（一）配制誘導(dǎo)愈傷組織再生培養(yǎng)基270

（二）取材、消毒與培養(yǎng)270

（三）愈傷組織的誘導(dǎo)與保存271

（四）從愈傷組織誘導(dǎo)產(chǎn)生鱗莖和再生植株272

（五）壯苗、生根與移栽273

十二、龍膽的組織培養(yǎng)275

（一）實(shí)驗(yàn)材料275

（二）培養(yǎng)程序275

十三、羅漢果的組織培養(yǎng)279

（一）取材和處理279

（二）葉片培養(yǎng)誘導(dǎo)再生植株280

十四、甜葉菊的組織培養(yǎng)282

（一）種子的消毒與萌發(fā)培養(yǎng)282

（二）無菌種苗的莖尖和葉片培養(yǎng)282

十五、枸杞的組織培養(yǎng)284

（一）取材與消毒285

（二）莖段與葉片培養(yǎng)286

第十三章果樹、園林及觀賞植物的組織培養(yǎng)289

一、宮歧富士蘋果的葉片培養(yǎng)誘導(dǎo)植株再生289

（一）實(shí)驗(yàn)材料的選擇及意義289

（二）幼葉的獲取與培養(yǎng)289

二、中國櫻桃培養(yǎng)誘導(dǎo)植株再生291

（一）實(shí)驗(yàn)材料及處理291

（二）芽的培養(yǎng)與增殖291

三、杏的組織培養(yǎng)293

（一）實(shí)驗(yàn)材料的選取與處理294

（二）誘導(dǎo)芽增殖的培養(yǎng)程序295

四、葡萄的組織培養(yǎng)297

（一）實(shí)驗(yàn)材料的選擇與催芽處理298

（二）芽的培養(yǎng)與誘導(dǎo)再生298

五、核桃的組織培養(yǎng)300

（一）種子萌發(fā)與實(shí)驗(yàn)材料選擇301

（二）建立高頻再生體系301

（三）防止核桃氧化褐變的措施304

六、懸鈴木葉片培養(yǎng)誘導(dǎo)再生植株305

（一）實(shí)驗(yàn)材料及處理305

（二）培養(yǎng)程序305

七、毛白楊組織培養(yǎng)與工廠化育苗307

（一）實(shí)驗(yàn)材料及處理308

（二）培養(yǎng)程序308

（三）工廠化育苗310

八、桉樹的組織培養(yǎng)311

（一）配制誘導(dǎo)愈傷組織培養(yǎng)基313

（二）取材、消毒與接種314

（三）胚狀體的誘導(dǎo)與萌發(fā)315

（四）移栽或繼代培養(yǎng)316

九、泡桐的組織培養(yǎng)317

（一）實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備318

（二）誘導(dǎo)芽的再生培養(yǎng)程序319

十、黃柏的組織培養(yǎng)321

（一）實(shí)驗(yàn)材料322

（二）材料的培養(yǎng)與誘導(dǎo)再生322

十一、雪松的組織培養(yǎng)324

（一）實(shí)驗(yàn)材料及處理324

（二）接種與培養(yǎng)325

十二、蘭花的組織培養(yǎng)327

（一）取材和處理328

（二）接種與培養(yǎng)328

（三）關(guān)于蘭花合子胚培養(yǎng)問題331

（四）蘭花組織培養(yǎng)的關(guān)鍵問題331

十三、鳶尾的組織培養(yǎng)332

（一）材料及處理333

（二）分化培養(yǎng)基的配制與接種培養(yǎng)334

十四、杜鵑花的組織培養(yǎng)335

（一）取材與處理336

（二）配制培養(yǎng)基與接種幼芽337

（三）誘導(dǎo)生根與移栽338

（四）栽培與管理338

十五、紅掌的組織培養(yǎng)339

（一）取材和處理340

（二）接種與培養(yǎng)340

附錄343

一、常用英文縮略語343

二、常用植物生長激素濃度單位換算表344

三、蒸汽壓力與蒸汽溫度對應(yīng)表345

主要參考書346 2100433B

第一章 緒論

一、植物組織培養(yǎng)的定義和目的

二、植物組織培養(yǎng)發(fā)展簡史

三、植物組織培養(yǎng)的研究動向

四、植物離體快繁的意義

五、我國規(guī)?；⑵髽I(yè)化組織培養(yǎng)的特點(diǎn)和問題

參考文獻(xiàn)

第二章 植物組織培養(yǎng)原理及特點(diǎn)

第一節(jié) 培養(yǎng)基的組成和配制

一、培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分

二、培養(yǎng)基的種類

三、培養(yǎng)基母液的配制

四、培養(yǎng)基的配制

第二節(jié) 植物組織培養(yǎng)的原理

一、植物細(xì)胞的全能性

二、決定作用與形態(tài)發(fā)生感受態(tài)

三、植物離體分化再生途徑

第三節(jié) 植物試管苗的生根

一、植物試管苗的生根機(jī)理

二、培養(yǎng)基成分及pH對試管苗生根的影響

三、培養(yǎng)微環(huán)境對試管苗生根的影響

四、外植體類型與生根的關(guān)系

第四節(jié) 植物試管苗玻璃化現(xiàn)象及其防治

一、試管苗玻璃化現(xiàn)象發(fā)生的普遍性

二、玻璃化苗的形態(tài)解剖學(xué)特征

三、玻璃苗的生理生化特點(diǎn)

四、玻璃化苗發(fā)生的因素

五、玻璃化苗發(fā)生的機(jī)理

六、玻璃化苗的綜合防治

第五節(jié) 植物病毒的脫除和鑒定

一、病毒的危害

二、脫病毒的方法

三、無病毒植物的鑒定

第六節(jié) 植物試管苗的移栽

一、試管苗移栽后易于死亡的原因

二、提高試管苗移栽成活率的技術(shù)和措施

第七節(jié) 植物組織培養(yǎng)的特點(diǎn)

參考文獻(xiàn)

第三章 離體培養(yǎng)中的遺傳和變異

第一節(jié) 概述

一、植物細(xì)胞全能性

二、植物體細(xì)胞無性系變異

第二節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的細(xì)胞學(xué)和分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)

一、體細(xì)胞無性系變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

二、體細(xì)胞無性系變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)

第三節(jié) 體細(xì)胞無性系變異的誘導(dǎo)與選擇

一、體細(xì)胞無性系變異的誘導(dǎo)

二、體細(xì)胞無性系篩選的方法

三、體細(xì)胞無性系變異的檢測

四、突變體篩選的利弊

參考文獻(xiàn)

第四章 植物組織器官培養(yǎng)

第一節(jié) 植物組織器官離體培養(yǎng)的途徑與方法

一、植物組織器官離體培養(yǎng)的途徑

二、植物組織器官離體培養(yǎng)的方法

第二節(jié) 愈傷組織的誘導(dǎo)分化技術(shù)及其應(yīng)用

一、愈傷組織的形成和增殖

二、影響愈傷組織培養(yǎng)的因素

三、愈傷組織的再分化

四、愈傷組織誘導(dǎo)分化的應(yīng)用

五、操作實(shí)例

第三節(jié) 花藥培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用

一、花藥培養(yǎng)的程序

二、花藥植株的誘導(dǎo)和發(fā)育途徑

三、影響花藥培養(yǎng)的因素

四、游離小孢子(花粉)培養(yǎng)

五、花粉植株的遺傳鑒定與染色體加倍

六、花藥培養(yǎng)的應(yīng)用

七、操作實(shí)例

第四節(jié) 胚乳培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用

一、胚乳培養(yǎng)的程序

二、胚乳愈傷組織的誘導(dǎo)和建立

三、影響胚乳培養(yǎng)的因素

四、胚乳植株的再生方式

五、胚乳培養(yǎng)中的組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)特點(diǎn)

六、胚乳培養(yǎng)的應(yīng)用129

七、操作實(shí)例130

第五節(jié)胚培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用130

一、胚培養(yǎng)的種類131

二、胚培養(yǎng)的主要技術(shù)132

三、影響胚培養(yǎng)的因素133

四、早熟萌發(fā)139

五、胚培養(yǎng)的成苗途徑140

六、胚培養(yǎng)的應(yīng)用142

七、操作實(shí)例144

第六節(jié)離體無性快繁技術(shù)及其應(yīng)用144

一、離體無性快繁優(yōu)點(diǎn)144

二、離體無性快繁的途徑和方法145

三、離體無性繁殖的操作程序147

四、莖尖培養(yǎng)和芽培養(yǎng)148

五、離體無性快繁中應(yīng)注意的問題150

六、操作實(shí)例153

參考文獻(xiàn)154

第五章植物細(xì)胞培養(yǎng)及次生代謝物的生產(chǎn)166

第一節(jié)植物細(xì)胞培養(yǎng)166

一、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展歷史及其現(xiàn)狀166

二、植物細(xì)胞培養(yǎng)類型166

三、植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的重要影響因素及其調(diào)控171

四、植物細(xì)胞培養(yǎng)存在的問題及對策174

第二節(jié)植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物174

一、植物細(xì)胞次生代謝產(chǎn)物的多樣性及其應(yīng)用意義175

二、植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)系統(tǒng)生產(chǎn)177

三、植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物的流程178

四、植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)179

五、植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物的影響因素180

六、提高植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物產(chǎn)量的方法183

七、利用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝物實(shí)例185

參考文獻(xiàn)187

第六章植物體細(xì)胞雜交189

第一節(jié)體細(xì)胞雜交概述189

一、植物體細(xì)胞雜交的歷史與現(xiàn)狀189

二、植物體細(xì)胞雜交的重要性和局限性189

三、體細(xì)胞雜交的步驟192

第二節(jié)原生質(zhì)體的融合192

一、原生質(zhì)體的融合類型192

二、原生質(zhì)體的融合方法192

三、化學(xué)誘導(dǎo)融合的機(jī)制195

第三節(jié)雜種細(xì)胞的選擇和體細(xì)胞雜種鑒定196

一、體細(xì)胞融合產(chǎn)物的類型196

二、融合產(chǎn)物的細(xì)胞學(xué)特征198

三、雜種細(xì)胞的選擇系統(tǒng)198

四、體細(xì)胞雜種的鑒定203

五、體細(xì)胞雜種的遺傳特性208

第四節(jié)細(xì)胞質(zhì)雜種208

第五節(jié)體細(xì)胞雜交技術(shù)的應(yīng)用209

一、體細(xì)胞雜交創(chuàng)造新的遺傳變異209

二、體細(xì)胞雜交進(jìn)行抗病、抗蟲和抗逆育種210

三、體細(xì)胞雜交用于細(xì)胞質(zhì)雄性不育性狀的研究210

四、體細(xì)胞雜交用于定向轉(zhuǎn)移胞質(zhì)基因控制性狀及核質(zhì)互作的研究211

五、操作實(shí)例211

參考文獻(xiàn)213

第七章植物基因遺傳轉(zhuǎn)化及其轉(zhuǎn)基因受體系統(tǒng)215

第一節(jié)植物基因遺傳轉(zhuǎn)化概述215

一、植物基因工程概述215

二、植物基因轉(zhuǎn)化的方法217

三、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的植物基因轉(zhuǎn)化220

第二節(jié)植物轉(zhuǎn)基因受體系統(tǒng)的條件228

一、高效穩(wěn)定的再生能力229

二、穩(wěn)定的遺傳特性230

三、穩(wěn)定的外植體來源230

四、對選擇壓力敏感231

五、對農(nóng)桿菌侵染的敏感性232

第三節(jié)植物轉(zhuǎn)基因受體系統(tǒng)的類型及其特性232

一、愈傷組織再生系統(tǒng)232

二、直接分化再生系統(tǒng)233

三、原生質(zhì)體再生系統(tǒng)234

四、胚狀體再生系統(tǒng)234

五、生殖細(xì)胞受體系統(tǒng)235

第四節(jié)植物轉(zhuǎn)基因受體系統(tǒng)的建立236

一、高頻再生系統(tǒng)的建立236

二、最佳培養(yǎng)基的選擇238

三、抗生素敏感性試驗(yàn)239

四、農(nóng)桿菌的敏感性試驗(yàn)及菌種的選擇240

第五節(jié)植物轉(zhuǎn)基因受體系統(tǒng)常見問題和解決辦法240

一、試管苗的玻璃化現(xiàn)象240

二、褐變240

三、白化苗的產(chǎn)生245

四、試管苗的移栽成活率245

參考文獻(xiàn)245

附錄植物組織培養(yǎng)常用培養(yǎng)基248