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第一篇芸薹属植物细胞工程3

第一章 细胞是生命的基本单位3

第一节 原核细胞的结构和功能3

第二节 真核细胞的结构和功能6

一、细胞膜6

二、细胞质14

三、细胞核16

第二章 细胞的遗传全能性和细胞分化20

一、核酸的化学组成和分子结构21

第一节 细胞遗传全能性的分子基础21

二、遗传信息与细胞的全能性26

第二节 细胞分化的分子机理33

一、植物基因表达的基本调控机制33

二、芸薹属植物发育过程中基因的表达和调控36

三、茎尖分生组织表达的基因39

四、激素与细胞分化40

第三节 影响细胞分化的因素44

一、基因型45

三、试验材料46

二、培养基46

四、植板密度47

五、碳源47

六、物理因素48

七、低温处理48

第四节 反复继代培养形态发生潜能性的丧失49

一、遗传说49

一、选育新品种50

第五节 细胞遗传全能性的实际应用50

三、竞争说50

二、生理说50

二、突变体分离和选择51

三、用于抗病研究51

四、用于种质贮存52

五、生产有用的化合物53

六、用于基因工程53

七、用于繁殖某些植物53

八、分生组织培养消除病毒54

一、准备室55

第三章 芸薹属植物组织和细胞培养技术55

第一节 实验室的基本设备55

二、培养容器56

三、培养室56

第二节 实验室的基本技术57

一、玻璃器皿和塑料器皿的清洗57

二、灭菌58

第三节 培养基的成分62

一、无机营养成分64

二、有机营养成分65

三、生长激素66

四、琼脂67

五、pH值68

第四节 建立新培养基的实验方法68

第五节 培养基的配制方法71

一、对药品规格的要求71

二、常用的溶液浓度表示方法71

三、母液的配制73

四、培养基的制备76

一、小孢子培养的概念81

第四章 芸薹属植物小孢子培养81

第一节 小孢子培养的概念和意义81

二、小孢子培养的意义82

第二节 培养基85

一、甘蓝型油菜小孢子培养的NLN培养基86

二、小孢子培养基的组成和附加成分的研究90

三、Lichter(1985)培养基91

第三节 供体植株材料92

一、供体植株的基因型92

二、供体植株的生长条件93

第四节 花蕾的选择及低温预处理95

一、花蕾的选择95

二、花蕾发育时期的制片和鉴定方法96

三、花蕾的低温预处理100

第五节 小孢子培养技术101

一、取蕾101

二、蕾的消毒101

六、离心102

五、过滤102

三、蕾的冲洗102

四、捣碎102

七、调节小孢子浓度103

八、封装培养皿104

九、培养105

十、振动105

第六节 转移和恒温培养105

一、直接再生植株105

一、诱导染色体加倍的药荆和浓度106

第七节 染色体加倍和小植株移栽106

二、突变选择培养106

二、染色体加倍的方法108

三、小植株的移栽109

第八节 油菜小孢子培养程序的建立109

第九节 培养中小孢子的发育及胚状体的转移和再生113

一、接种不同时期小孢子的细胞学特点113

二、培养中小孢子的发育113

三、转移胚状体115

四、由胚状体再生植株116

第五章 芸薹属植物小孢子培养的几个问题的研究118

第一节 不同类型油菜对小孢子培养的反应118

第二节 供体植株的株龄和花序龄及花蕾大小120

第三节 培养基成分和条件123

第四节 培养方式127

第五节 秋水仙碱诱导130

第六节 配子体和孢子体131

第七节 小孢子胚的发生135

第八节 小孢子的冷冻保存138

第六章 芸薹属植物花药培养、子房培养和胚培养141

第一节 芸薹属植物花药培养141

一、花粉发育时期的选择141

二、诱导花药产生愈伤组织142

三、诱导愈伤组织进行器官分化143

四、油菜幼苗的早蕾问题147

第二节 芸薹属植物的子房培养148

一、芸薹属植物子房培养的意义149

二、培养基和培养方法150

三、影响离体子房培养的因素152

四、利用子房培养克服种间杂交不孕的具体步聚157

第三节 芸薹属植物的胚培养158

一、芸薹属植物远缘杂种胚培养的意义159

二、培养基159

三、胚接种技术和培养方法160

四、胚培养在远缘杂交中的应用161

第一节 芸薹属植物组织培养的意义164

一、经组织培养不会丧失原有的性状164

第七章 芸薹属植物的组织和细胞培养164

二、加速繁殖和保持特有性状165

第二节 茎的培养165

一、薹茎段切片培养(方法和规律)165

二、茎尖培养167

三、下胚轴培养168

第三节 叶的培养171

一、子叶节培养171

二、幼叶、子叶培养(条件、方法、分化)172

一、花柄培养175

第四节 花柄和花蕾培养175

二、花蕾培养176

第五节 细胞培养177

一、芥菜型油菜游离单细胞培养177

二、甘蓝型油菜游离单细胞培养179

三、培养后细胞的发育180

第八章 芸薹属植物的原生质体培养及体细胞杂交181

第一节 油菜原生质体培养181

一、原生质体游离的供体材料182

二、游离原生质体的酶液组成184

三、原生质体培养的培养方法及培养条件186

四、原生质体培养的培养基187

五、原生质体的发育、植株再生和移栽188

六、油菜原生质体培养实例190

第二节 油菜体细胞杂交191

一、原生质体融合方法192

二、杂种细胞的筛选194

三、体细胞杂种的鉴定196

四、原生质体融合的操作197

一、原生质体培养在油菜育种上的应用199

第三节 原生质体培养和体细胞杂交在油菜育种上的应用199

二、体细胞杂交在油菜育种上的应用200

参考文献203

第二篇芸薹属植物染色体工程217

第九章 芸薹属植物的亲缘关系和染色体组217

第一节 芸薹属植物的亲缘关系217

一、芸薹属植物的亲缘关系217

二、芸薹属植物亲缘关系的证明222

一、A染色体组型232

第二节 芸薹属植物的染色体组232

二、B染色体组型233

三、C染色体组型233

四、ab染色体组型234

五、ac染色体组型234

第三节 芸薹属及其近缘属的亲缘关系234

一、芸薹属与海甘蓝杂交234

二、芸薹属与萝卜属间杂交235

三、芸薹属与芸芥杂交237

一、染色体的形态特征238

第十章 染色体工程的遗传基础238

第一节 染色体的形态和结构238

二、染色体的结构242

第二节 染色体的行为245

一、细胞的有丝分裂245

二、细胞的减数分裂250

第三节 染色体的传递254

一、油菜雌雄配子的形成255

三、油菜的生活周期258

二、油菜的受精过程258

第十一章 芸薹属植物染色体结构的改变260

第一节 缺失260

第二节 重复261

一、顺向重复261

二、反向重复262

三、移位重复262

第三节 倒位263

第四节 易位263

一、简单易位263

二、相互易位264

四、复合易位265

三、移位型易位265

第十二章 芸薹属植物染色体整倍体的获得及细胞学特点267

第一节 单倍体267

一、天然单倍体267

二、人工诱导自然单倍体268

四、小孢子培养和花药培养269

第二节 同源多倍体269

三、孤雌生殖单倍体269

一、同源多倍体的形态特征和细胞学分析270

二、同源多倍体的形成途径275

第三节 异源多倍体277

一、异源四倍体277

二、异源三倍体283

第四节 同源异源六倍体289

一、同源异源六倍体形成的途径289

二、同源异源六倍体形态特征和细胞学分析289

第五节 同源异源八倍体290

第六节 染色体组分割理论291

第十三章 芸薹属植物非整倍体的获得及细胞学特点294

第一节 芸薹属植物非整倍体形成的途径294

一、三倍体与双二倍体之间正反交组合的后代294

二、四倍体与三倍体之间正反交组合的后代295

三、四倍体与二倍体之间杂交组合的后代296

四、四倍体品系的染色体数目变异296

第二节 芸薹属植物非整倍体的类型296

一、单体297

二、三体298

三、缺体和四体299

第十四章 芸薹属植物染色体工程的研究方法302

第一节 性状的鉴定302

一、形态特征的鉴定302

二、生理特性的鉴定303

第二节 细胞学鉴定303

一、染色体数目的鉴定303

二、染色体形态304

三、核型的表述格式304

四、染色体分带308

五、F1减数分裂同源染色体联会图式分析310

六、原位杂交311

第三节 分子生物学的鉴定312

一、同工酶分析313

二、核酸分析314

第四节 分子标记分析技术317

一、限制性酶切片段长度多态性(RFLP)317

二、随机扩增的多态性DNA技术(RAPD)319

第十五章 染色体工程在芸薹属植物育种上的应用321

第一节 甘蓝型油菜B染色体组附加系321

一、通过杂交获得三个染色体组的单倍体322

二、三个染色体组的单倍体与甘蓝型油菜杂交获得五倍体322

第二节 甘蓝型油菜——黑芥二体附加系的选择325

第三节 甘蓝型油菜C染色体组附加系328

第四节 白菜型油菜C染色体组附加系331

参考文献334

第一节 已知目的基因的序列进行基因的分离346

第十六章 目的基因的分离鉴定346

一、DNA的提取346

第三篇芸薹属植物基因工程346

二、PCR技术348

三、目的基因分离的基本途径351

第二节 从蛋白质到基因的分离352

一、PCR扩增352

二、构建cDNA文库352

三、构建基因文库356

第三节 其他分离目的基因的方法358

一、利用已克隆的微生物基因分离植物中的同源性基因359

二、根据植株或细胞的表型变异进行基因的分离359

三、人工合成目的基因361

第四节 目的基因的加工和重组362

一、加入启动区362

二、插入内含子362

三、加入翻译起始密码362

四、加入转录的加尾序列363

五、加入终止密码363

六、插入增强序列363

七、加入与植物中特定DNA同源的序列363

一、Ti质粒的一般特性364

第一节 根癌农杆菌Ti质粒364

第十七章 芸薹属植物基因工程的载体364

二、T-DNA的结构和功能365

三、毒性区域368

四、转移和整合370

第二节 Ti质粒的改造373

一、pGV3850373

二、SEV(Spit End Vector)377

第三节 嵌合基因的构建381

一、作为选择标记用的嵌合基因383

二、构建嵌合基因的过程385

第四节 芸薹属植物病毒载体387

第十八章 芸薹属植物的遗传转化389

第一节 芸薹属植物的转化受体389

第二节 芸薹属植物的筛选标记392

第三节 农杆菌介导的基因转移394

一、不同类型农杆菌转化效率的差异394

二、农杆菌介导的基因转移的方法395

三、抗溴苯腈转基因油菜的获得398

第四节 直接基因转移400

一、PEG法400

二、电击穿孔法401

三、脂质体包装法402

四、微注射法402

五、激光微束法403

六、基因枪射击法403

第十九章 芸薹属植物基因工程的主要成就405

第一节 芸薹属植物基因组的研究405

第二节 芸薹属植物A、B、C基因组的同源性410

一、芸薹属植物三个基因组连锁群的三个簇412

二、A、B、C基因组中连锁群上共有的位点和图距412

三、三个基因组间和基因组内同源性比较416

四、芸薹属植物基因组的起源和进化416

第三节 转基因油菜应用研究418

一、增强抗性418

二、提高品质和产量420

三、杂种优势422

参考文献426

三、五倍体再与甘蓝型油菜回交，获得B单体附加系824