前言
植物组织培养技术发展至今仅有100多年的历史，但已被广泛应用于农业、工业和医药业等生物相关学科的各个领域。它是当代生物学科中有生命力的重要学科之一，它既是植物遗传工程、生理生态研究的重要工具，又是植物遗传育种、植物种子学、植物生产学的一种实用性极强的高新技术，已经发展成为植物生产类、草业科学类、森林资源类、环境生态类，以及生物科学类的重要课程，成为这些专业本科生和研究生需要掌握的重要技术之一。
《植物组织培养》(第2版)自2013年4月出版以来，得到了国内各高等院校广大师生的高度评价，其间多次重印以满足广大师生、科研与技术人员在教学、科研与应用技术方面的需求，尤其在教学中发挥了重要的纽带作用，并已成为许多高校农业、林业、生物等相关专业的骨干教材。近年来，随着植物组织培养技术的不断完善，建立在此基础之上的植物快速繁殖与脱毒、种质保存、次生物质生产、人工种子生产、细胞工程和基因工程等技术成果大量涌现。为了及时总结学科发展理论与应用技术，着力本科生、研究生创新能力培养，以适应植物组织培养学教学与科研的需要，我们组织了全国14所高校18位在一线从事教学工作的教授编写了这本《植物组织培养》(第3版)。
针对普通高等教育十三五规划教材《植物组织培养》(第2版)进行的修订，在结构与内容的处理上有保留也有新增，一是保持了第2版的内容体系与章节安排；二是保留了每章的小结与复习思考题，以及书后附有的参考文献等内容，便于学生自学参考。在修订更新上，一是更注重植物组织培养应用实例的遴选，除经典实例外，绝大多数实例选用了近年的科研成果；二是根据学科发展以及新形态教材的要求，在章节适当的地方增加了二维码，读者扫描二维码，可学习与观看彩图或视频，从而进一步拓展教材内容，增加了实验场景、实验方法与技术、试材处理、仪器设备使用的可视性与直观性；三是在编写过程中，更加重视多接口的自学内容和便于研究生进一步学习的空间。总而言之，修订后的第3版全面、系统地介绍了植物组织培养的概念、原理、方法与应用技术。全书概念准确，内容丰富，资料翔实，信息量大，理论叙述清晰，方法、技术详细具体，图文并茂，实用性强，且通俗易懂。全书分理论篇和应用篇，前者阐述了植物组织培养的基本概念、基本原理、基本方法与技术、历史、发展方向与技术，后者详细介绍了植物组织培养在农业、林业、工业等方面的应用方法与技术，一定程度上反映了国内外的研究成果与动态，并重点描述了八十多项经典或应用实例。
全书共分18章，书末附有附录与参考文献。由于第3版是在第2版的基础上进行修订，为了同时体现第2版作者的工作，以下列出每一章第2版编写者(括号内)以及第3版修订者，即第1章由巩振辉(巩振辉)、第2章由张菊平(张菊平)、第3章由杜晓华(逯明辉与巩振辉)、第4章由王萍(王萍)、第5章由闫见敏(张喜春)、第6章由张菊平(琚淑明)、第7章由李铁梅(韩德果)、第8章由王志刚(杜晓华)、第9章由申书兴和顾爱侠(张成合与顾爱侠)、第10章由王军娥(张雪艳)、第11章由成善汉(成善汉)、第12章由汤浩茹(汤浩茹)、第13章由张喜春(张恩让)、第14章由郭佳(逯明辉与巩振辉)、第15章由张雪艳(石磊)、第16章由申书兴和轩淑欣(申书兴与轩淑欣)、第17章由郭仰东(徐凌飞)、第18章由刘珂珂(刘珂珂与巩振辉)、附录由巩振辉(巩振辉)编写与修订。全书由巩振辉、申书兴统稿和定稿。
植物组织培养所涉及的领域广泛，由于编者教学与科研的局限性，书中的遗漏和不妥之处在所难免，恳切希望使用本教材的师生和读者不吝赐教，提出宝贵意见，以利再版时修正。
巩振辉
2021年2月
第1版前言
植物组织培养技术的研究与应用是生命科学的重要组成部分，已渗透到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种学以及生物化学等生命科学的各个领域，成为许多基础理论深入研究必要的方法和手段，并广泛应用于农业、林业、工业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当代生物科学中生命力的学科。
《植物组织培养》是植物生产类、草业科学类、森林资源类、环境生态类及生物科学类等各专业本科生的重要课程。自从20世纪80年代以来，国内外出版了不少有关植物组织培养方面的著作、教材，这些著作、教材无疑对推动植物组织培养的教学、科研和应用发挥了重要作用。但是，真正能适应教学需要的优秀教材很少。此外，近二十年来，植物组织培养在理论上不断完善和创新，在实践上，应用范围迅速扩大，应用技术也在不断革新。基于此，我们组织了西北农业科技大学、河北农业大学、东北农业大学、南京农业大学、四川农业大学、内蒙古农业大学、宁夏大学、海南大学、河南科技大学、贵州大学、四川师范学院、徐州工学院、北京农学院和莱阳农学院等高等院校的19位长期从事植物组织培养教学和科研的专家教授编写了这本教材。希望本教材对各高校相关专业本、专科生和研究生的学习有所帮助，为科研人员、开发应用人员提供参考。
本书分理论篇和应用篇：理论篇全面、系统地介绍与论述了植物组织培养的基本概念、基本原理、基本方法与技术、历史、发展方向与技术；应用篇详细介绍了植物组织培养在农业、林业、工业、医药业等方面的应用方法与技术，全面地反映了国内外研究成果，并重点描述了74项应用实例。同时，每章都有小结、思考题，便于学生自学。本书概念准确，内容丰富，资料翔实，信息量大，技术方法详细具体，图文并茂，实用性强，通俗易懂。
全书共18章，书末附有附录与主要参考文献。绪论由巩振辉和张菊平编写；第1章植物组织培养的基本原理由李群和张菊平编写；第2章植物组织培养的设备和基本技术由吴震编写；第3章植物器官培养由张喜春和巩振辉编写；第4章植物组织培养由琚淑明和张菊平编写；第5章细胞培养由霍俊伟编写；第6章植物无糖组织培养技术由黄炜和巩振辉编写；第7章植物胚培养和第14章单倍体培养由申书兴和张成合编写；第8章植物离体快繁由平吉成和巩振辉编写；第9章人工种子由成善汉和巩振辉编写；第10章植物脱毒苗培育由汤浩茹编写；第11章体细胞无性系变异及筛选由张恩让和巩振辉编写；第12章次生代谢产物生产和生物转化由逯明辉和巩振辉编写；第13章植物种质资源的离体保存由石岭和巩振辉编写；第15章原生质体的分离与培养由孙世盟编写；第16章体细胞杂交由王飞编写；第17章植物的遗传转化由陈银华和巩振辉编写；附录由巩振辉和张菊平编写。全书由巩振辉和申书兴统稿和定稿。
本书在编写过程中，崔鸿文教授对全书进行了系统审阅并提出宝贵修改意见，西北农林科技大学吕元红同志对全书图表进行了编辑和绘制。谨在此表示衷心地感谢！
巩振辉
2007年3月
第2版前言
植物组织培养是当代生物学科中有生命力的重要学科之一，它既是植物遗传工程、生理生态研究的重要工具，又是植物遗传育种、植物种子学、植物生产学的一种实用性极强的高新技术，已经发展成为植物生产类、草业科学类、森林资源类、环境生态类，以及生物科学类专业的重要课程，成为这些专业本科生和研究生需要掌握的重要技术之一。
《植物组织培养》(第1版)自2007年8月出版以来，得到了国内各高等院校广大师生的认可，发挥了其在教学中的重要纽带作用，并已成为许多高校相关专业的骨干教材。
《植物组织培养》(第2版)基本保持了第1版的内容体系。在章节安排上，根据各个高校教学一线反馈的意见，一是将1版中植物组织培养和基本技术一章分为植物组织培养实验室的布局及设备与植物组织培养的基本技术两章；二是将1版中植物无糖组织培养技术一章并入植物离体快繁一章；三是注重植物组织培养应用实例的遴选，除经典实例外，绝大多数实例选用了近年的科研成果；四是为了便于同学自学，每章有小结、复习思考题与推荐读物，书后附有参考文献。同时，在编写过程中，体现了多接口的自学内容和研究生进一步学习的空间。总之，修订后的第2版全面、系统地介绍了植物组织培养的概念、原理、方法与应用技术。全书概念准确，内容丰富，资料翔实，信息量大，理论叙述清晰，方法、技术详细具体，图文并茂，实用性强，通俗易懂。全书分理论篇和应用篇，前者阐述了植物组织培养的基本概念、基本原理、基本方法与技术、历史、发展方向与技术，后者详细介绍了植物组织培养在农业、林业、工业、医药业等方面的应用方法与技术，全面地反映了国内外研究成果与动态，并重点描述了75项经典或应用实例。
全书共18章，书末附有附录与主要参考文献。绪论由巩振辉编写；第1章由张菊平编写；第2章、第13章由逯明辉和巩振辉编写；第3章由王萍编写；第4章由张喜春编写；第5章由琚淑明编写；第6章由韩德果编写；第7章由杜晓华和巩振辉编写；第8章由张成合和顾爱侠编写；第9章由张雪艳编写；第10章由成善汉编写；第11章由汤浩茹编写；第12章由张恩让编写；第14章由石磊编写；第15章由申书兴和轩淑欣编写；第16章由徐凌飞编写；第17章由刘珂珂和巩振辉编写；附录由巩振辉编写。全书由巩振辉、申书兴统稿和定稿。
本书在编写过程中，西北农林科技大学崔鸿文教授对全书进行了系统审阅并提出宝贵修改意见，西北农林科技大学吕元红同志对全书图表进行了编辑和绘制。谨在此表示衷心地感谢！
植物组织培养所涉及的领域广泛，由于作者们的教学与科研的局限性，遗漏和不妥之处在所难免，恳切希望使用本教材的师生和读者不吝赐教，提出宝贵意见，以利再版时修正。
巩振辉
2012年11月
理论篇
第1章绪论2
1.1植物组织培养的简介2
1.1.1植物组织培养的概念2
1.1.2植物组织培养的类型3
1.1.3植物组织培养的优越性4
1.1.4植物组织培养的任务5
1.2植物组织培养与生物科学的关系5
1.3植物组织培养的发展简史6
1.3.1探索阶段6
1.3.2奠基阶段7
1.3.3迅速发展和应用阶段8
1.4植物组织培养的应用及展望12
1.4.1植物组织培养的应用12
1.4.2植物组织培养的展望16
小结17
思考题17
第2章植物组织培养的基本原理18
2.1植物细胞的全能性18
2.1.1细胞全能性的性与相对性19
2.1.2植物细胞全能性表现19
2.2植物细胞的分化与脱分化19
2.2.1植物细胞的分化19
2.2.2植物细胞的脱分化20
2.2.3植物细胞的再分化21
2.3植物的形态建成21
2.3.1愈伤组织诱导与器官分化21
2.3.2植物体细胞胚胎发生22
2.3.3离体器官诱导24
2.3.4影响植物离体形态发生的因素24
2.4植物基因表达与位置效应及器官分化信息的传递26
2.4.1基因表达与位置效应26
2.4.2器官分化信息的传递28
小结29
思考题29
第3章植物组织培养实验室的布局及设备31
3.1实验室布局31
3.1.1准备室31
3.1.2接种室33
3.1.3培养室33
3.1.4驯化室33
3.1.5其他部分34
3.2基本仪器设备34
3.2.1灭菌设备34
3.2.2接种设备36
3.2.3培养器皿与设备37
3.2.4检测设备39
3.2.5驯化设备40
3.2.6其他辅助设备40
小结42
思考题42
第4章植物组织培养的基本技术43
4.1培养基的成分与配制技术44
4.1.1培养基的成分44
4.1.2培养基的类型48
4.1.3培养基的选择48
4.1.4培养基的制备49
4.2灭菌技术52
4.2.1环境灭菌52
4.2.2培养基灭菌53
4.2.3外植体灭菌54
4.2.4用具灭菌56
4.2.5污染的类型及克服方法56
4.3外植体的种类及其接种技术58
4.3.1外植体的种类58
4.3.2外植体的选择58
4.3.3外植体的接种59
4.4培养条件及其调控技术60
4.4.1温度60
4.4.2光照60
4.4.3气体60
4.4.4湿度61
4.4.5培养基的渗透压61
4.4.6培养基pH值61
4.5继代培养技术61
4.5.1继代培养的作用61
4.5.2继代培养中的驯化现象和衰退现象61
4.6试管苗驯化移栽技术62
4.6.1试管苗特点62
4.6.2试管苗驯化63
4.6.3试管苗移栽64
小结65
思考题65
第5章植物器官培养66
5.1植物器官培养的程序66
5.1.1外植体的选择、消毒及其接种66
5.1.2形态发生67
5.1.3诱导生根与再生植株的移栽69
5.2植物营养器官培养70
5.2.1植物根段培养70
5.2.2植物茎段培养73
5.2.3植物叶培养77
5.3植物繁殖器官培养79
5.3.1植物花器官培养79
5.3.2植物幼果培养80
小结80
思考题81
第6章植物组织培养技术82
6.1植物分生组织培养82
6.1.1植物分生组织培养的概念和意义82
6.1.2分生组织培养的方法82
6.1.3影响分生组织培养的因素84
6.2植物愈伤组织培养86
6.2.1愈伤组织培养的基本过程87
6.2.2影响愈伤组织培养的因素89
6.3其他组织培养91
6.3.1植物薄层组织培养91
6.3.2植物髓组织培养91
6.3.3植物韧皮组织培养92
小结92
思考题93
第7章植物细胞培养94
7.1植物单细胞的分离94
7.1.1由植物器官分离单细胞94
7.1.2由培养组织中分离单细胞95
7.2植物单细胞的培养96
7.2.1单细胞培养方法96
7.2.2单细胞培养的影响因素100
7.3植物细胞的悬浮培养101
7.3.1细胞悬浮培养方法101
7.3.2培养基103
7.3.3悬浮培养细胞的同步化104
7.3.4细胞增殖的测定105
7.3.5悬浮培养细胞的植株再生106
7.3.6影响细胞悬浮培养的因素107
小结109
思考题109
应用篇
第8章植物原生质体培养111
8.1植物原生质体培养的意义112
8.2植物原生质体的分离112
8.2.1取材112
8.2.2分离原生质体所用的酶类113
8.2.3酶液的pH值与反应温度114
8.2.4酶液的渗透压114
8.2.5原生质体的游离115
8.2.6原生质体的纯化116
8.2.7原生质体活力的鉴定117
8.3植物原生质体的培养118
8.3.1原生质体的培养方法118
8.3.2原生质体培养基118
8.3.3植板密度119
8.3.4培养条件120
8.3.5原生质体再生120
小结122
思考题122
第9章植物胚培养123
9.1植物胚培养的类型和意义123
9.1.1植物胚培养的类型123
9.1.2植物胚培养的意义123
9.2植物胚培养的方法124
9.2.1子房培养124
9.2.2胚珠培养125
9.2.3成熟胚培养126
9.2.4幼胚培养127
9.2.5胚乳培养129
9.3植物的离体授粉技术131
9.3.1离体授粉的方法132
9.3.2影响离体授粉的因素134
9.4不同植物的胚培养技术134
9.4.1大田作物胚培养技术134
9.4.2园艺植物胚培养技术135
9.4.3林木植物胚培养技术137
9.4.4药用植物胚培养技术138
小结139
思考题139
第10章植物离体快繁140
10.1植物离体快繁的意义140
10.2植物离体快繁的方法140
10.2.1无菌培养的建立141
10.2.2茎芽增殖的途径142
10.2.3影响茎芽增殖的因素143
10.3植物离体快繁中存在的问题及解决途径143
10.3.1培养物污染143
10.3.2褐化144
10.3.3玻璃化146
10.3.4性状变异148
10.3.5黄化148
10.4植物无糖离体快繁技术148
10.4.1植物无糖组织培养的概念148
10.4.2植物无糖组织培养技术148
10.4.3影响植物无糖培养的因素151
10.4.4无糖组织培养技术的局限性152
10.5不同植物的离体快繁技术153
10.5.1大田作物离体快繁技术153
10.5.2园艺植物离体快繁技术154
10.5.3林木植物离体快繁技术159
10.5.4药用植物离体快繁技术160
小结162
思考题162
第11章人工种子163
11.1人工种子的概念及研究人工种子的意义163
11.1.1人工种子的概念163
11.1.2人工种子的结构167
11.1.3研究人工种子的意义167
11.2人工种子的制备方法和技术168
11.2.1目标植物和外植体的选取168
11.2.2胚状体和胚类似物的诱导169
11.2.3人工种子的包埋172
11.3人工种子的贮藏与萌发174
11.3.1人工种子贮藏技术174
11.3.2人工种子发芽试验176
11.4不同植物的人工种子制作技术176
11.4.1大田作物人工种子制作技术176
11.4.2园艺植物人工种子制作技术177
11.4.3林木植物人工种子制作技术178
11.4.4药用植物人工种子制作技术179
小结180
思考题180
第12章植物脱毒苗培育181
12.1植物脱毒的意义181
12.2植物脱毒的方法182
12.2.1热处理脱毒182
12.2.2茎尖培养脱毒183
12.2.3茎尖超低温冷冻脱毒184
12.2.4抗病毒剂的应用185
12.2.5其他脱毒方法185
12.3脱毒苗的鉴定186
12.3.1脱毒效果的检测186
12.3.2脱毒苗农艺性状的鉴定192
12.3.3无病毒原种的保存和应用192
12.4不同植物的脱毒苗培育技术192
12.4.1大田作物的脱毒苗培育技术192
12.4.2果树的脱毒苗培育技术195
12.4.3蔬菜的脱毒苗培育技术196
12.4.4花卉的脱毒苗培育技术199
12.4.5药用植物的脱毒苗培育技术200
12.4.6林木植物的脱毒苗培育技术202
小结203
思考题203
第13章植物体细胞无性系变异及筛选204
13.1植物体细胞无性系变异的来源204
13.1.1源于外植体的变异204
13.1.2离体培养诱导的变异206
13.2植物体细胞无性系变异的遗传学基础207
13.2.1染色体变化207
13.2.2基因突变209
13.2.3基因扩增209
13.2.4细胞质基因变异209
13.2.5转座因子活化210
13.2.6DNA甲基化210
13.3植物体细胞无性系的筛选210
13.3.1突变细胞离体筛选的方法211
13.3.2体细胞无性系变异筛选的程序212
13.3.3影响细胞突变体筛选效果的因素212
13.3.4体细胞无性系变异的鉴定213
13.3.5几种体细胞突变体筛选技术214
小结218
思考题218
第14章次生代谢产物生产和生物转化219
14.1细胞的大量培养219
14.1.1培养系统219
14.1.2培养技术222
14.2天然化合物的生产225
14.2.1生物反应器的放大225
14.2.2目的产物的分离纯化226
14.3生物转化229
14.3.1生物转化的原理229
14.3.2生物转化的方法231
14.3.3影响植物生物转化的因素232
14.4次生代谢产物的生产与应用233
14.4.1次生代谢产物生产在制药工业中的应用233
14.4.2次生代谢产物生产在食品工业中的应用235
小结237
思考题238
第15章植物种质资源的离体保存239
15.1限制生长保存239
15.1.1低温保存240
15.1.2高渗透压保存240
15.1.3生长抑制剂保存240
15.1.4降低氧分压保存241
15.1.5干燥保存法241
15.2超低温保存241
15.2.1超低温保存的原理241
15.2.2超低温保存的基本程序242
15.2.3超低温保存的方法与技术242
15.2.4离体保存种质的完整性245
15.3不同植物的离体保存技术246
15.3.1大田作物离体保存技术246
15.3.2园艺植物离体保存技术247
15.3.3林木植物离体保存技术249
15.3.4药用植物离体保存技术250
小结252
思考题253
第16章植物单倍体培养254
16.1单倍体的起源254
16.1.1自然界自发产生单倍体254
16.1.2人工诱导产生单倍体254
16.2离体条件下的小孢子发育255
16.2.1活体小孢子发育过程255
16.2.2离体小孢子发育途径256
16.2.3离体小孢子发育的影响因素257
16.2.4花粉植株形态发生方式261
16.3花药培养和花粉培养262
16.3.1花药培养262
16.3.2花粉培养262
16.3.3小孢子培养的优越性263
16.4未受精子房与胚珠培养263
16.4.1未受精子房培养264
16.4.2未受精胚珠培养264
16.4.3未受精子房、胚珠培养的影响因素264
16.5单倍体植株鉴定及染色体加倍265
16.5.1单倍体植株鉴定方法265
16.5.2单倍体植株的染色体加倍266
16.6不同植物的单倍体培养技术266
16.6.1大田作物单倍体培养技术266
16.6.2园艺植物单倍体培养技术268
16.6.3林木植物单倍体培养技术271
16.6.4药用植物单倍体培养技术273
小结274
思考题275
第17章植物体细胞杂交276
17.1原生质体融合276
17.1.1自发融合与诱导融合276
17.1.2对称融合与非对称融合278
17.2杂种细胞的选择280
17.2.1互补筛选法280
17.2.2利用物理特性差异的选择方法280
17.2.3利用生长特性差异的选择方法280
17.3杂种细胞的培养及再生281
17.3.1杂种细胞培养的方法与技术关键281
17.3.2杂种植株再生283
17.3.3杂种植株的核型283
17.4体细胞杂种的鉴定283
17.4.1形态学鉴定283
17.4.2细胞学鉴定283
17.4.3分子生物学鉴定284
17.5细胞质杂种284
17.6几种植物体细胞杂交的成功实例285
17.6.1马铃薯野生种与栽培种原生质体融合与培养285
17.6.2紫花苜蓿与百脉根原生质体培养及不对称体细胞杂交286
17.6.3茶树叶片和胚根原生质体的分离及PEG诱导融合288
17.6.4马铃薯与茄子原生质体融合290
小结296
思考题296
第18章植物遗传转化297
18.1植物遗传转化的方法297
18.1.1农杆菌介导法297
18.1.2基因枪法302
18.1.3其他常用的转化方法304
18.2转化植株的检测306
18.2.1报告基因检测306
18.2.2分子杂交检测307
18.3不同植物的遗传转化技术308
18.3.1大田作物的遗传转化技术308
18.3.2园艺植物的遗传转化技术309
18.3.3林木植物的遗传转化技术311
18.3.4药用植物的遗传转化技术312
小结312
思考题313
附录314
附录1《植物组织培养》(第3版)课程思政教学点参考314
附录2植物组织培养常见的英文缩略语317
附录3植物组织培养基常用化合物的分子式及分子量319
附录4温湿度换算表320
附录5常用培养基的配方(1)321
附录6常用培养基的配方(2)322
附录7常用培养基的配方(3)323
参考文献325
精品教材 更多
