植物細胞工程（簡體書）

植物細胞工程是在植物組織培養基礎上發展起來的新學科，具有基礎理論與實驗技術並舉的特點。《植物細胞工程》以植物細胞工程的基本概念、基本原理和基本技術為主線，系統闡述了植物細胞工程的原理和技術，同時介紹了該學科領域的發展動態。全書由緒論和另外10章組成。緒論重點介紹了細胞工程的概念、發展史及其在現代生物技術中的地位與作用。第一章至第三章闡述了細胞工程的基本技術和理論基礎。第四章至第七章分類介紹了植物細胞工程的主要技術。第八章至第十章分別介紹了植物細胞工程在人工種子生產、種質保存和植物遺傳轉化領域的應用。為方便讀者查閱，書中詳盡地列出了所引用資料的來源。書後還附有中英文名詞對照和所涉及的植物材料的中文和拉丁文學名。
《植物細胞工程》是普通高等教育“十五”國家級規劃教材，適用於生物科學、生物技術和生物工程專業的本科、研究生教學，也可供植物科學相關領域的研究人員參考。

本書是普通高等教育“十五”國家級規劃教材，其編寫目的在於系統闡述植物細胞工程的原理和技術，同時介紹該學科領域的發展動態。
細胞工程是一門綜合性的生物技術學科。細胞工程的研究物件是所有以細胞為基礎的生物體，其研究目標是在細胞、組織和器官水準上對生物進行遺傳改良，生長發育調控，或進行特殊產物的生產。由於生物的遺傳、生長發育和物質代謝等是生命科學研究的基礎範疇，因此，細胞工程學科的發展速度也隨著分子生物學、細胞生物學、發育生物學、生理學、遺傳學及其它生物類學科的飛速發展而加快，同時也與電腦科學、材料科學等應用學科的進步密切相關。細胞工程學科的發展反過來又為其它生命學科提供了橋樑和載體，促進了這些學科的發展與進步。植物細胞工程是細胞工程的主要分支，在這樣一種多學科相互滲透的背景下，要建立一個相對獨立而又與其它學科有機聯繫的植物細胞工程學科的知識體系，既是本書試圖解決的重點，同時由於這是一門正處於快速發展階段的新興學科，因此也是本書編寫過程中所一直面對的一個難點。
植物細胞工程的理論基礎是細胞全能性學說，其研究技術涉及細胞器、細胞、組織和器官水準在利用工程技術原理和手段進行的各類體外操作。因此，本書以基本原理介紹為切入點，以不同類型的技術範疇為骨架，構建成本書的基本結構。在各章節編寫時，力求理論闡述與技術介紹並重，使本書在作為教材使用的同時，也具備工具書的性質；注重將現有技術歸納與發展趨勢介紹相結合，客觀地反映本學科相關領域的重點和尚待研究解決的科學問題，使之對專業人士具有一定的參考作用；強調本學科知識的系統性及其與其它相關學科相輔相成的關係，以體現細胞工程作為一門綜合性技術學科所存在的多學科滲透融合的內涵，幫助讀者正確理解和解釋本學科所涉及的科學現象。
本書由緒論和另外十章組成。緒論重點介紹了植物細胞工程的概念、發展歷史及與其它學科的相互關係，論述了細胞工程在現代生物技術中的地位與作用。前三章是細胞工程的基本技術和原理，相當於總論。第一章從植物細胞工程的理論基礎出發，介紹了細胞全能性的概念和離體條件下器官發生的機理，從理論上認識細胞工程技術產生、發展和應用的原理。第二章重點闡述了離體條件下的遺傳變異與調控，以瞭解和科學分析植物細胞工程技術應用過程中的生命現象，為後面介紹專門技術奠定基礎。第三章是植物細胞工程研究的基本技術介紹，重點討論了離體培養對環境和營養條件的要求等一些共性問題。因為細胞工程從廣義上講包括細胞、組織和器官培養，而細胞培養與其它培養在目的和應用的技術上都存在差異，因此第四章專門論述了‘主要的植物組織和器官培養技術，包括植物莖尖分生組織培養、病毒脫除與快速繁殖，花藥與花粉培養，胚胎與子房培養等。第五章至第七章分類介紹了目前研究較多、應用較廣泛的主要植物細胞培養技術，包括植物細胞培養與次生代謝產物生產、植物原生質體培養和體細胞雜交等，這些是植物細胞工程技術在遺傳改良和代謝調控方面取得了重要成就的領域，屬於典型的單細胞培養與操作技術範疇。

三、接種培養及其培養條件的控制
外植體滅菌後，立即置於無菌操作臺上進入無菌操作程式。從事無菌操作的人員，必須首先進行必要的清潔和消毒，包括更換工作服、洗手以及手和操作工具的消毒。外植體接種前，應根據外植體的類型和培養需要，將外植體分割成適當的大小，以便於培養。外植體的分割一般是置於滅菌過的培養皿或專門的器皿中進行，分割前需用無菌紙吸幹多餘水分。分割外植體可使用醫用解剖刀，要保持刀片鋒利，切割時刀片和外植體互成直角，水準拉動刀片以保證切口整齊。分割後的外植體應立即接種，以防失水。接種肘可根據外植體類型確定方向，如莖尖生長點應使生長點頂端朝上，其它組織切片可水準放置，但必須注意切．口與培養基充分接觸，以便於培養基的吸收。接種完成後應儘快將接種材料置於適當的培養條件下進行培養。由於不同的植物種類對自然生態條件的要求差異很大，因此，其適宜的離體培養條件也不盡相同，需根據不同的植物類型和離體培養類型確定培養條件。通常所說的培養條件主要包括光照、溫度、培養基pH和培養環境的空氣流通程度等。
1．光照
離體培養的光照調節包括光照強度、時間和光質的控制等。光照調節通常是分階段進行的。培養初期，對於大多數培養類型來講只需要散射光或弱光照，因為光照過強常常抑制培養初期外植體的增殖。這一方面是因為強光照抑制外植體周緣細胞的分裂，使外植體的啟動時間推遲；另一方面是在光照下外植體傷口迅速褐化，從而影響增殖，有時甚至導致培養物死亡。當外植體細胞啟動分裂後或進入分化培養階段，則需要根據植物類型增強光照。因此，外植體的培養初期和在愈傷組織增殖階段，一般在黑暗條件下或在弱光照下培養比較好。在器官分化階段，高強度的光照是必要的。許多試驗證明，愈傷組織只有在光照條件下才能變綠並進而分化器官。
光照的控制還與培養目的有關，有些培養類型，如特殊器官誘導等，常常需要合適的光週期和適宜的光源。目前，光照培養室使用的光源基本上是螢光燈管，光照強度的調節大多通過增減單位培養面積的燈管數進行。光照時間的調節則可通過自動定時裝置實現自動控制。
光質對細胞分裂的影響似乎受一些培養基成分的控制，如維生素等。光質對器官分化的影響大於對細胞分裂的影響。如光譜中主要是藍色光對誘導煙草愈傷組織成苗起作用。在藍光下形成的苗發育正常，而在黑暗條件下只能形成細芽，不能進一步發育成苗；在紅光和遠紅光下則不能形成苗（王紀方等，1981）。在馬鈴薯試管塊莖形成過程中也觀察到，藍色光有利於試管塊莖形成，而紅色光則抑制塊莖形成（Aksnova等，19891）。光質對於器官發生的影響還可能與植物種類、器官類型等有關。