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第一章 蔬菜组织培养及其应用1

一、茎尖培养技术2

(一)试材的制备2

(二)接种与培养3

(三)生根与移栽4

二、蔬菜的快速繁殖5

(一)蔬菜快速繁殖的基本程序5

(二)快速繁殖中应注意的几个问题7

(三)大白菜、甘蓝的侧芽培养9

(四)石刁柏的快速繁殖9

(五)无籽西瓜的快速繁殖10

三、蔬菜脱毒培养12

(一)主要程序12

(二)马铃薯茎尖脱毒培养16

(一)取材与前处理18

四、种质资源超低温保存18

(二)冷冻与贮存19

(三)解冻和重新培养20

五、蔬菜体细胞突变体筛选20

(一)体细胞突变体筛选的意义20

(二)体细胞突变体的筛选方法21

(三)体细胞突变体筛选存在的问题23

主要参考文献24

第二章 蔬菜花药和花粉培养及单倍体育种26

一、花药培养28

(一)花药培养基本程序28

(二)影响花药培养的因素30

二、花粉培养34

(一)花粉与小孢子的分离34

(二)花粉培养方法35

三、单倍体育种36

(一)花粉植株的再生36

(二)单倍体植株的加倍37

(三)单倍体育种的意义38

主要参考文献40

第三章 蔬菜原生质体培养与体细胞杂交42

一、原生质体培养的意义及研究进展48

(一)通过原生质体融合获得体细胞远缘杂种或胞质杂种48

(二)获得体细胞突变体48

(三)在基因工程方面的应用49

二、原生质体分离程序49

(一)原生质体供体材料的选择49

(二)原生质体的分离方法50

(一)培养基54

三、原生质体培养54

(二)培养方法57

(三)原生质体的分裂、增殖与植株再生58

(四)原生质体培养的影响因素59

四、原生质体融合与体细胞杂交60

(一)原生质体融合61

(二)杂种细胞的选择63

(三)杂种植株的再生与鉴定64

主要参考文献65

第四章 植物基因工程67

一、目的基因的分离和克隆68

(一)从植物中进行目的基因的分离68

(二)人工合成目的基因72

二、植物基因转化载体系统的构建73

(一)根癌农杆菌Ti质粒基因转化载体构建73

(二)发根农杆菌Ri质粒基因转化载体构建79

(三)载体构建中常用的选择标记基因和报告基因80

三、植物遗传转化系统81

(一)载体型植物遗传转化系统81

(二)裸露DNA直接转化系统85

(三)种质转化系统88

(四)各种转化系统的比较89

四、外源基因整合的鉴定90

(一)Southern杂交91

(二)PCR-Southern杂交92

五、外源基因表达的检测92

(一)报告基因的酶法检测93

(二)外源基因转录水平上的检测95

(三)外源基因翻译水平上的检测95

六、外源基因在转基因作物中的遗传96

(一)外源基因在同源染色体上同一位点的整合概率96

(二)外源基因在作物基因组中的整合位置97

(三)外源基因在转基因工程植株中的遗传特性98

七、转基因作物的生物安全性99

(一)转基因植物的环境安全性99

(二)转基因植物的食品安全性100

八、蔬菜作物分子育种102

(一)通过种质转化技术开展的蔬菜分子育种102

(二)通过植物基因工程技术开展的分子育种103

主要参考文献103

第五章 蔬菜抗虫基因工程104

一、抗虫基因及其作用机制105

(一)苏云金杆菌晶体蛋白基因106

(二)蛋白酶抑制剂基因108

(三)α淀粉酶抑制剂基因110

(四)植物凝集素基因110

(五)其他抗虫基因111

(一)表达苏云金杆菌毒蛋白基因112

二、抗虫转基因蔬菜研究112

(二)表达蛋白酶抑制剂基因115

(三)表达其他抗虫基因115

三、抗虫转基因蔬菜作物的合理应用116

主要参考文献117

第六章 蔬菜抗病基因工程118

一、蔬菜抗病毒病基因工程119

(一)病毒外壳蛋白基因介导的抗性120

(二)病毒卫星RNA策略123

(三)病毒复制酶基因介导的抗性123

(四)病毒移动蛋白基因介导的抗性124

(五)病毒反义RNA策略125

(六)利用核糖体失活蛋白基因126

(七)利用干扰素基因127

(九)利用植物体内的抗病毒基因128

(八)利用与昆虫介体传播相关的基因128

二、蔬菜抗真菌病害基因工程129

(一)应用植物防卫基因129

(二)应用植物抗病基因137

(三)内在抗病机制的直接应用142

(四)应用植物体中的抗菌蛋白142

三、蔬菜抗细菌病害基因工程143

(一)利用病原菌自身的抗性基因143

(二)应用抗菌肽基因144

(三)应用溶菌酶基因145

(四)植物防卫基因及其应用146

主要参考文献146

第七章 蔬菜抗逆境胁迫基因工程148

一、蔬菜抗寒基因工程148

(一)与植物抗寒反应相关基因的应用148

(二)鱼类抗冻蛋白基因的应用149

(三)胡萝卜AFP蛋白基因及其利用151

二、蔬菜耐旱耐盐基因工程152

(一)干旱、盐渍胁迫对作物的影响152

(二)干旱及盐应答基因155

(三)植物应答基因表达的调控157

(四)作物耐旱耐盐基因工程策略157

三、蔬菜耐涝基因工程163

(一)水涝诱导的胁迫163

(二)作物对缺氧的耐性及其机理164

(三)蔬菜耐涝基因工程165

四、蔬菜耐热基因工程165

主要参考文献166

第八章 蔬菜耐除草剂基因工程168

(一)有机磷类除草剂169

一、主要除草剂及其作用机理169

(二)磺酰脲类除草剂170

(三)三氮苯类除草剂170

(四)2，4-D170

(五)溴苯腈171

二、作物耐除草剂基因工程策略171

(一)过量表达靶酶基因的应用171

(二)经过修饰的靶酶基因的应用172

(三)除草剂解毒基因的应用174

三、抗除草剂基因的其他应用176

(一)快速检测杂交种种子纯度176

(二)抗病毒病176

(三)创造作物雄性不育工程植株177

主要参考文献177

(一)乙烯与果实成熟178

一、控制果实成熟期的基因工程178

第九章 蔬菜品质改良基因工程178

(二)控制果实成熟的基因工程策略180

(三)控制番茄果实成熟的基因工程181

(四)控制瓜类果实成熟的基因工程186

二、改良种子贮藏蛋白的基因工程187

(一)修饰自身种子贮藏蛋白基因188

(二)利用外源种子贮藏蛋白基因188

(三)利用人工合成的基因189

(四)增加游离的必需氨基酸含量190

三、改良淀粉的基因工程191

(一)淀粉合成的生物化学和基因特点191

(二)淀粉合成的遗传操作193

四、改良脂肪酸的基因工程195

(一)脂肪酸合成途径195

(二)改良脂肪酸组成的遗传操作196

五、甜味改良的基因工程197

(一)改变蔗糖含量197

(二)改变果实中可溶性固形物含量198

(三)通过表达甜蛋白增加蔬菜产品的甜味198

主要参考文献201

第十章 蔬菜杂种优势利用的基因工程研究203

一、细胞质雄性不育系的创制203

(一)作物细胞质雄性不育的分子机理203

(二)利用基因工程技术获得cms系208

二、核雄性不育系的创制209

(一)创制核雄性不育系的基因工程途径209

(二)核雄性不育系的保持策略212

(三)核雄性不育系的恢复策略212

三、自交不亲和系的创制213

(一)孢子体型自交不亲和性的分子基础214

(二)配子体型自交不亲和性的分子基础216

(三)植物自交不亲和系的创制218

主要参考文献219

第十一章 蔬菜作为生物反应器的基因工程220

一、利用植物生产糖类物质222

(一)淀粉222

(二)新的糖类223

二、利用植物生产可降解的生物塑料224

(一)PHB的微生物合成224

(二)PHB主导合成途径中关键酶基因的克隆225

(三)利用转基因植物生产PHB226

三、利用植物生产蛋白质和多肽227

(一)利用植物系统生产抗体227

(二)利用植物系统生产疫苗233

主要参考文献234

第十二章 分子种质资源鉴定236

一、DNA分子标记237

(一)RFLP237

(二)RAPD类分子标记及其发展238

(三)AFLP241

(四)SPAR241

(五)SSR锚定PCR标记系统242

(六)AMP-FLP，STR和SSR243

(七)STS244

(八)CAP244

二、分子种质资源鉴定244

(一)绘制品种的指纹图谱245

(二)种质资源的遗传多样性及分类研究245

(三)物种的起源与进化246

(四)种质资源的创新与鉴定248

(一)理论体系249

三、种子遗传纯度鉴定249

(二)技术体系255

(三)实践应用257

主要参考文献257

第十三章 分子标记育种259

一、遗传图谱构建259

(一)作图群体的建立260

(二)连锁作图的理论基础263

(三)遗传图谱构建264

(四)蔬菜作物遗传图谱构建271

二、质量性状基因的分子标记273

(一)抗病基因的定位273

(二)抗逆性基因的定位275

(三)雄性不育基因的定位275

(一)QTL定位的基本原理276

三、数量性状基因的定位276

(二)遗传标记的编码277

(三)数据模式277

(四)QTL作图的统计方法278

(五)QTL图谱的信息280

(六)蔬菜作物QTL定位280

四、标记辅助选择283

(一)回交育种283

(二)杂交育种286

(三)MAS的评价287

五、杂种优势分析288

(一)作物杂种优势遗传机理研究288

(二)作物杂种优势预测方法研究291

(三)研究展望292

六、无性繁殖品种的改良294

主要参考文献294