Plant Cell, Tissue and Organ Culture - Fundamental Methods pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Gamborg, O. L./ Phillips, G. C. (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:98

装帧:Pap

isbn号码:9780387580685

丛书系列:

图书标签:

• 植物细胞
• 植物组织
• 植物培养
• 细胞培养
• 组织培养
• 器官培养
• 植物生物技术
• 植物生理学
• 实验方法
• 生物技术

现代植物生物技术：从基因组学到作物改良 本书深入探讨了现代植物生物技术的前沿领域，侧重于利用分子生物学、基因组学和代谢组学工具来理解植物生命过程、解决农业挑战以及推动生物能源和生物材料的创新。它面向对植物科学、生物工程和生物信息学感兴趣的研究人员、高级本科生和研究生，提供了一个跨越基础理论和尖端应用的全面视角。 第一部分：植物基因组学与功能分析 本部分聚焦于解析植物基因组的结构、变异及其功能。我们首先回顾了新一代测序（NGS）技术在植物基因组项目中的应用，包括全基因组重测序、转录组测序（RNA-Seq）和靶向捕获技术，并详细阐述了如何处理和注释海量的基因组数据。 结构变异与群体遗传学： 探讨了转座子、结构变异（SV）如何影响基因组的稳定性和进化。通过群体遗传学的方法，分析了在不同环境压力下，植物种群的适应性基因组变异，并介绍了GWAS（全基因组关联研究）在鉴定重要农艺性状相关基因上的应用。 转录组动态调控网络： 详细解析了转录组学在不同发育阶段（如种子萌发、营养生长、开花诱导）和环境胁迫（如干旱、盐碱、病原体攻击）下的动态变化。重点讨论了非编码RNA（miRNA、lncRNA）在基因表达调控中的关键作用，以及如何利用ChIP-Seq和CUT&Tag技术来精确定位转录因子结合位点。 代谢物组学与次生代谢通路解析： 阐述了代谢物组学在揭示植物次生代谢产物（如生物碱、萜类、黄酮类）生物合成途径中的核心地位。通过GC-MS和LC-MS/MS技术，结合同位素示踪实验，重建了复杂代谢网络，并探讨了如何通过代谢工程手段调控目标化合物的产量，这对于药用植物资源开发至关重要。 第二部分：精准分子育种与基因编辑技术 本部分是关于如何将基因组学知识转化为实际育种工具，实现对作物性状的精确改良。 分子标记辅助育种（MAS）的进阶应用： 除了传统的SSR和SNP标记，本书详细介绍了基于高密度SNP芯片和快速基因分型平台（如Fluidigm、KASP）的密集分子标记辅助选择策略，特别是在复杂数量性状位点（QTL）的遗传改良中的应用。 基因编辑工具箱的深化应用： CRISPR-Cas系统的发展及其在植物中的应用是本部分的重点。我们不仅介绍基础的Cas9/Cas12a介导的基因敲除，更深入探讨了碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）技术如何实现无供体DNA的精确单碱基替换或小片段插入/缺失，以及这些技术在克服作物近缘种基因编辑效率低下的挑战中的潜力。此外，还包括了在非模式植物中优化CRISPR系统的递送和脱靶效应评估方法。 启动子工程与转基因策略优化： 探讨了如何通过鉴定和工程化新型组织特异性或诱导型启动子，实现对目的基因表达的时间、空间和强度的精确控制。内容涵盖了抗虫基因、耐逆基因的异源表达策略，以及如何利用靶向递送系统（如靶向线粒体或叶绿体的表达载体）来优化生物活性分子的积累。 第三部分：生物能源与生物材料的平台构建 本部分关注利用生物技术对植物进行重新设计，以满足可持续发展和工业化需求。 生物质转化与木质素工程： 木质纤维素是主要的生物质来源，其高效利用是生物能源转化的瓶颈。本书详细分析了木质素的化学结构多样性，并介绍了如何通过基因工程手段（如调控苯丙烷生物合成途径的关键酶）来改变木质素的沉积模式和化学组成，以提高纤维素的提取效率和生物燃料的转化率。 植物作为生物反应器（Molecular Farming）： 探讨了利用烟草、拟南芥或特定作物作为“活体工厂”生产高附加值化合物，如重组蛋白、单克隆抗体、疫苗和酶。重点讨论了提高产量、确保产物正确折叠和快速纯化的下游处理挑战。 合成生物学在植物中的应用： 介绍了如何将合成生物学原理应用于植物代谢通路的设计与重构。例如，设计全新的代谢通路线路，用于生产非天然氨基酸、新型聚合物单体或提高光合效率的“超级叶片”的理论模型与实验验证。 第四部分：先进成像技术与高通量表型分析（HTP） 理解基因型到表型的转化，离不开先进的表型采集技术。 活体成像与时间序列分析： 介绍了荧光蛋白报告系统在细胞器或蛋白定位研究中的应用，并重点讲解了共聚焦显微镜和多光子显微镜在活体、非破坏性条件下观察植物组织内部动态过程（如钙信号、ROS产生）的技术细节和数据解析方法。 高通量表型平台（Greenhouses & Field-based HTP）： 详细描述了基于机器人、传感器（如高光谱成像、热成像、激光雷达/LiDAR）和无人机（UAV）技术的自动化表型平台的设计和数据采集流程。重点在于如何将海量的三维、多光谱图像数据转化为可用于遗传分析的定量表型指标（Phenomics）。 全书内容结构严谨，理论深度与实践指导相结合，旨在为读者提供一套解决当代植物科学和生物工程复杂问题的先进技术路线图。

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