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李付广，袁有禄 著

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• 棉花育种
• 分子育种
• 基因组学
• 生物技术
• 遗传改良
• 作物科学
• 农业科技
• DNA标记
• 分子生物学
• 棉花遗传学

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 中国农业大学出版社

ISBN：9787565506789

商品编码：29357016956

包装：平装

出版时间：2013-05-01

图书基本信息
图书名称	棉花分子育种学
作者	李付广,袁有禄
定价	118.00元
出版社	中国农业大学出版社
ISBN	9787565506789
出版日期	2013-05-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本
商品重量	1.062Kg

内容简介

《棉花分子育种学》》由总论、棉花分子标记研究进展、棉花基因工程、棉花分子聚合育种进展、转基因棉花安全评价、棉花分子育种展望6部分组成。 　　《棉花分子育种学》与棉花分子育种相关的主要学科为中心，全面阐述了棉花在上述学科中的主要研究进展，重点论述了分子标记辅助育种及基因工程在生物信息学及基因组学高速发展背景下的主要研究进展，分析了棉花分子育种中存在的主要问题，提出了棉花分子育种的新进展及发展方向。 　　《棉花分子育种学》可以作为棉花遗传育种及生物技术研究人员、品种推广人员、科技管理人员、研究生等的参考用书，也可以作为相关领域研究人员的拳孝用书。

作者简介

目录

章 总论 1.1 棉花育种技术进展 1.1.1 我国棉花育种技术的发展与品种的系统更换 1.1.2 我国棉花育种技术创新 1.1.3 棉花主要性状的遗传研究进展 1.2 棉花生产及育种中存在的问题 1.2.1 我国棉花产业中存在的问题 1.2.2 我国棉花育种中存在的问题 1.3 分子育种概念的提出 1.3.1 分子标记育种 1.3.2 转基因育种 1.3.3 分子设计育种 主要参考文献 第2章 棉花分子标记研究进展 2.1 分子标记种类及新型标记开发 2.1.1 分子标记的种类 2.1.2 新型标记开发 2.2 分 子标记群体类型及分析方法 2.2.1 分子标记群体类型 2.2.2 分子标记群体的分析方法 2.3 棉花遗传图谱构建 2.3.1 如何构建分子连锁图谱 2.3.2 陆海种间遗传图谱研究进展. 2.3.3 陆地棉种内遗传图谱研究进展 2.3.4 棉花分子标记连锁群的染色体定位 2.4 重要性状的QTL定位 2.4.1 纤维产量性状的QTL定位 2.4.2 纤维品质性状的QTL定位 2.4.3 抗病性状的QTL定位 2.4.4 其他性状的QTL定位 主要参考文献 第3章 棉花基因工程 3.1 应用于棉花的主要基因及其遗传转化载体构建 3.1.1 现代基因分离策略和克隆技术及应用原则 3.1.2 重要基因的克隆及在棉花转基因育种中的应用 3.1.3 遗传转化载体系统 3.2 棉花细胞工程 3.2.1 棉花细胞工程的研究历史与现状 3.2.2 实验室设备及一般技术 3.2.3 原生质体培养和体细胞杂交 3.2.4 外植体的选择和 3.2.5 棉花体细胞胚胎发生与植株再生 3.3 棉花转基因技术发展 3.3.1 棉花规模化转基因技术体系平台建设及其应用 3.3.2 高效、安全转基因技术的研究进展 3.3.3 其他有应用价值的转化手段 3.3.4 其他转化技术及各转化技术的比较 3.4 转基因材料的筛选 3.4.1 标记基因筛选 3.4.2 转基因材料的抗性鉴定 3.4.3 转基因材料的遗传特征及稳定性分析 3.5 转基因技术体系平台建设 3.5.1 转基因技术体系平台建设概况 3.5.2 主要技术指标 3.5.3 主要服务对象 3.6 棉花转基因新材料创制 3.6.1 转化再生植株的移栽 3.6.2 再生植株的分子检测 3.6.3 转基因材料的创制概况 3.6.4 转 基因材料在生产中存在的问题 主要参考文献 第4章 棉花分子聚合育种进展 4.1 棉花分子标记辅助选择 4.1.1 遗传标记的类型及其特点 4.1.2 分子标记辅助选择的基本原理及其特点 4.1.3 分子标记辅助选择的基本方法 4.1.4 棉花分子标记辅助选择的意义 4.1.5 棉花分子标记辅助选择的研究进展 4.1.6 影响分子标记辅助选择（MAS）的因素 4.1.7 棉花分子标记辅助选择的基本策略 4.1.8 棉花分子标记辅助选择存在的问题及展望 4.2 转基因抗虫棉花新品种培育 4.2.1 用于抗虫研究的重要基因 4.2.2 抗虫基因的遗传与表达 4.2.3 转基因抗虫棉的生理特性及生长规律研究 4.2.4 抗虫基因对棉花农艺性状的影响 4.2.5 抗虫基因对棉花纤维品质性状的影响 4.2.6 转基因抗虫棉新品种培育 4.2.7 转基因抗虫棉新品种的应用 4.3 分子聚合培育高产、优质、多抗棉花新品种 主要参考文献 第5章 转基因棉花安全评价 5.1 安全评价内容和要求 5.1.1 安全评价的目的 5.1.2 安全评价的原则 5.1.3 安全评价的内容 5.1.4 各阶段安全评价的要求 5.2 转Bt基因棉花安全性研究进展 5.2.1 对棉铃虫控制作用 5.2.2 对主要害虫种群动态的影响 5.2.3 对自然天敌的影响 5.2.4 对棉田节肢动物群落的影响 5.2.5 不同种植条件下转Bt基因棉对节肢动物群落的影响 5.3 转Bt+CpTI基因棉花安全性研究进展 5.3.1 对棉铃虫的控制作用 5.3.2 对主要非靶标害虫的影响 5.3.3 对棉田节肢动物群落结构的影响 5.3.4 对自然天敌的影响 5.3.5 外源基因导入对棉株体内生化物质含量的影响 5.3.6 对土壤微生物的影响 5.3.7 外源基因漂移的研究 5.4 转基因抗除草剂棉花安全性研究进展 5.4.1 对草甘膦的耐药性 5.4.2 对棉田节肢动物群落的影响 5.4.3 对主要害虫种群动态的影响 5.4.4 对主要天敌种群动态的影响 5.4.5 对棉田主要病害的影响 主要参考文献 第6章 棉花分子育种展望 6.1 棉花结构基因组 6.1.1 棉花遗传图谱 6.1.2 棉花物理图谱 6.2 棉花功能基因组学 6.2.1 棉花功能基因组学研究的遗传材料 6.2.2 功能基因组学的主要研究手段 6.2.3 新一代测序技术在棉花转录组学研究中的应用 6.2.4 棉花蛋白组学研究进展 6.3 棉花全基因组测序 6.3.1 棉花基因组测序的意义 6.3.2 棉花基因组测序的策略 6.3.3 棉花细胞质基因组 6.3.4 棉花基因组学的新进展 6.4 新基因的挖掘与利用 6.4.1 新型抗虫基因 6.4.2 抗病相关基因 6.4.3 抗逆相关基因 6.4.4 纤维品质和产量相关基因 6.4.5 棉花内源基因的分离和应用 6.5 转基因新技术 6.5.1 基因叠加 6.5.2 TALEN靶向基因敲除 6.5.3 纳米基因载体转化法 6.6 棉花分子设计育种 6.6.1 目前分子育种中存在的主要问题 6.6.2 棉花分子育种的发展方向 6.6.3 棉花分子育种未来发展任务 6.6.4 分子育种技术平台的建立 主要参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《作物分子设计育种：智慧之光，未来之翼》 在广袤的田野之上，人类与作物一同经历了漫长的共生与演化。从最初的野草驯化，到如今的高效栽培，每一次进步都凝聚着无数代人的智慧与汗水。然而，面对日益增长的人口、复杂多变的气候以及病虫害的持续威胁，传统的育种方法已显得力不从心。我们迫切需要一种更精准、更高效、更具前瞻性的育种策略，以支撑全球粮食安全和可持续农业的发展。 《作物分子设计育种：智慧之光，未来之翼》正是应运而生，它并非简单罗列某一特定作物的育种细节，而是将目光投向了作物育种这场宏大而深刻的革命——分子设计育种的壮丽图景。 本书深入探讨了以分子生物学、基因组学、生物信息学等现代科技为驱动力的全新育种范式。它将带领读者穿越作物遗传信息的微观世界，揭示隐藏在基因组序列中的生命密码，以及这些密码如何编码着作物的性状表现。我们不再是被动地等待自然的变异，而是主动地理解、设计并创造我们所期望的作物。 第一章：破译遗传密码——分子育种的基石 本章将从最基础的层面入手，为读者构建起理解作物分子设计育种的坚实理论基础。我们将追溯遗传学的经典理论，从孟德尔的豌豆杂交实验到DNA双螺旋结构的发现，梳理出人类对遗传物质认识的演进脉络。在此基础上，我们将聚焦于现代分子生物学核心概念：基因、等位基因、基因组、转录、翻译等，并详细阐述它们在作物性状形成中所扮演的关键角色。 重点将放在基因组学技术的飞速发展上，包括全基因组测序、高密度SNP芯片、宏基因组学等，解释这些技术如何让我们能够以前所未有的深度和广度了解作物的遗传组成。我们将探讨基因组的结构、组成以及不同物种间的差异，并解释如何通过基因组信息来预测和理解基因的功能。 此外，本章还将深入介绍分子标记技术，如SSR、Indel、SNPs等，它们是如何作为“遗传标签”，帮助我们精确追踪和鉴定目标基因的。这些标记不仅是分子育种研究中的重要工具，更是实现高效、精准育种的先决条件。通过对这些基础知识的掌握，读者将能够深刻理解分子设计育种的核心——“以我为主”地驾驭遗传资源。 第二章：基因的定向编辑与创新——重塑作物蓝图 当遗传密码被破译，我们便获得了操纵的钥匙。本章将着力展现现代基因编辑技术的强大力量，特别是CRISPR-Cas9系统及其变种。我们将详细阐述CRISPR-Cas9的工作原理，包括sgRNA的设计、Cas9蛋白的作用机制以及基因编辑在靶向位点的精准切割。 本书将深入讨论基因编辑技术在作物育种中的具体应用，例如： 基因敲除（Gene Knockout）： 如何通过基因编辑技术沉默或去除不期望的基因，从而消除不良性状（如抗病性差、产籽率低）或提高作物产量和品质。 基因插入（Gene Insertion）： 如何将具有优良性状的基因（如抗病基因、耐逆基因、高产基因）精确地整合到目标基因组位点，从而赋予作物新的功能。 基因修饰（Gene Modification）： 如何在不改变基因序列长度或插入新基因的情况下，微调基因的表达水平或改变其功能，例如通过改变启动子序列来调控基因的表达强度，或通过点突变来改变蛋白质的功能。 基因组重排（Genome Rearrangement）： 探讨基因编辑技术在诱导染色体结构变异，如大片段缺失、易位或倒位方面的潜力，以及这些变异如何为培育新品种提供新的遗传变异源。 我们将通过大量的案例分析，展示基因编辑技术在改良作物重要农艺性状方面的突破性进展，包括但不限于：提高产量、增强抗病虫害能力、提升营养成分、改善抗逆性（耐旱、耐盐、耐高温、耐寒）、延长货架期等。本章将强调，基因编辑技术开启了“分子设计”育种的新篇章，让我们能够以前所未有的精度和速度，为作物“量身定制”最理想的基因组蓝图。 第三章：大数据与人工智能——洞察育种潜能的智慧引擎 在分子设计的时代，数据的体量和复杂性呈指数级增长。本章将聚焦于大数据和人工智能在作物分子设计育种中的核心作用，它们是驱动育种效率提升的强大引擎。 我们将详细介绍生物信息学如何整合和分析海量的组学数据（基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学），从中挖掘与特定性状相关的基因和通路。读者将了解如何利用生物信息学工具进行基因注释、功能预测、变异分析以及构建分子标记数据库。 人工智能，特别是机器学习和深度学习，将在本章中扮演关键角色。我们将探讨： 基因组预测模型： 如何利用机器学习算法，根据基因组序列信息预测作物性状，从而在早期阶段筛选出具有潜力的育种材料。 表型预测与分析： 如何结合高通量表型数据（如无人机遥感、田间自动采集系统）与基因组数据，利用AI模型实现对作物生长发育、产量、抗逆性等表型的精准预测和评估。 育种策略优化： AI如何帮助育种家优化杂交组合设计、选择最优的亲本组合，以及预测杂交后代的性状表现，从而大大缩短育种周期。 复杂性状的解析： 许多重要的农艺性状（如产量、抗病性）由多个基因协同控制，AI模型能够帮助我们解析这些复杂基因间的互作关系，为分子设计提供更全面的指导。 数据库构建与管理： AI在构建和管理庞大的基因组、表型、文献等育种相关数据库方面的重要性，以及如何通过智能化搜索和分析，快速获取所需信息。 本章将强调，大数据与人工智能并非仅仅是辅助工具，它们正在重塑整个育种流程，将育种从经验驱动转变为数据驱动和智能驱动，为精准、高效的分子设计育种提供了强大的技术支撑。 第四章：新品种培育的实践流程——从实验室到田野的转化 理论指导实践，本书的这一章节将带领读者深入了解作物分子设计育种的实际操作流程。我们将勾勒出一条从实验室到田野的完整转化路径。 目标性状的分子解析： 首先，我们需要明确育种目标，并通过基因组学、分子标记等技术，解析控制目标性状的关键基因或基因组区域。 分子设计与工具开发： 基于对遗传信息的理解，利用基因编辑、基因转化等技术，对目标基因进行设计、修饰或导入。同时，开发配套的分子标记，用于后续的分子辅助选择。 早期分子鉴定与筛选： 在传统的杂交育种中，需要漫长的世代进行性状筛选。而分子设计育种，则可以在种子萌发阶段甚至更早，利用分子标记或基因编辑验证结果，快速筛选出符合预期的个体。 分子辅助选择（MAS）： 介绍如何利用已开发的分子标记，在各个育种世代中，高效地追踪和选择携带目标基因的个体，大大提高育种效率和准确性。 基因导入与转基因作物： 详细阐述基因枪法、农杆菌介导法等基因转化技术，以及如何构建转基因植株，将外源优良基因导入作物。同时，也将探讨转基因作物在育种中的应用及其相关的监管考量。 新品种的田间验证与推广： 即使是分子设计培育出的优异材料，也需要经过严格的多点、多世代的田间试验，验证其在不同环境下的稳定性和优越性，并最终完成品种审定与推广。 本章将通过实例，串联起各个环节，展示分子设计育种如何缩短育种周期，提高育种效率，并培育出具有独特优势的新品种。 第五章：挑战与未来展望——智慧育种的无限可能 任何革命性的技术都会面临挑战，作物分子设计育种也不例外。本章将客观地分析当前面临的挑战，并对未来的发展趋势进行展望。 技术挑战： 基因组编辑的脱靶效应、基因插入位点的随机性、复杂性状的解析难度、基因转化效率的提升等。 生物学挑战： 作物基因组的复杂性、环境与基因的互作、遗传多样性的保护与利用等。 伦理与社会挑战： 转基因作物的安全性评估、公众认知、知识产权保护、品种权纠纷等。 政策与法规挑战： 各国对基因编辑作物和转基因作物的监管政策差异，以及如何建立健全的法规体系。 尽管存在挑战，作物分子设计育种的未来仍然充满光明。本章将描绘以下发展趋势： 合成生物学在育种中的应用： 利用合成生物学技术设计和构建全新的代谢途径，实现前所未有的性状改良。 多组学数据的深度融合： 整合更多维度的组学数据，构建更全面的作物生物学模型，实现更精准的分子设计。 基因编辑技术的精准化与高效化： 研发更高效、更精准的基因编辑工具，减少脱靶效应，提高基因插入的靶向性。 生物信息学与AI驱动的育种平台： 构建一体化的智能化育种平台，实现数据分析、模型预测、品种设计等全流程自动化和智能化。 适应气候变化的育种： 利用分子设计育种技术，加速培育抗旱、耐盐、耐高温等适应极端气候条件的作物品种。 营养强化与功能食品的开发： 通过分子设计，培育出营养成分更高、具有特定健康功能的作物，满足人类日益增长的健康需求。 《作物分子设计育种：智慧之光，未来之翼》旨在为读者呈现一场关于作物育种未来的思想盛宴。它不是一本教你如何进行具体作物（如棉花）的分子育种操作手册，而是带领读者站在更高、更广阔的视角，理解并拥抱这场由基因组学和现代生物技术引发的育种革命。它强调的是一种全新的育种理念、一套强大的技术工具、一种智慧的育种策略，以及由此开启的无限可能，为构建可持续的全球粮食安全体系贡献智慧与力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常有匠心，它循序渐进，层层递进，让初学者也能轻松理解。我印象最深刻的是，作者在讲解每一个技术细节之前，都会先给出相关的背景信息和理论铺垫，就像是在给你打好“地基”，让你能够稳稳地站立在知识的海洋中。例如，在讲到基因克隆的时候，他首先会回顾一下传统的杂交育种方法，对比其局限性，然后自然而然地引出基因克隆的必要性和优势，这样一来，我不仅理解了基因克隆是什么，更明白了它为什么重要，以及它能解决什么问题。书中的内容组织非常合理，每一个章节都像是一个独立的模块，但又彼此关联，共同构建了一个完整的知识体系。我尤其欣赏作者在各个章节之间设置的“桥梁”段落，它们巧妙地连接了前后内容，让整个阅读过程流畅而连贯，完全不会感到生硬或突兀。而且，这本书的配图也极具价值，那些精美的示意图和实物照片，为我提供了直观的视觉感受，帮助我更好地理解那些抽象的概念。我之前从来没有想过，一本关于分子育种的书，竟然可以写得如此易懂且引人入胜。它不仅仅是一本教科书，更像是一本引人入胜的科普读物，让我从中获得了宝贵的知识，也体验到了学习的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常宏大，也很有深度。它不仅仅局限于介绍棉花本身的分子育种技术，而是将它置于更广阔的农业和经济发展的背景下进行探讨。我被作者描绘的未来图景所深深吸引，一个由先进的分子育种技术支撑的、能够应对全球性挑战的农业生产体系。书中有很多让我拍案叫绝的观点，比如关于如何通过分子育种来提升棉花的产量和品质，以满足日益增长的人口需求；还有如何培育出对环境胁迫（如干旱、盐碱）具有更强抵抗力的品种，从而在恶劣环境下实现可持续农业。作者在分析这些问题时，并没有简单地给出技术方案，而是深入剖析了背后的经济、社会和环境因素，让我意识到，科学研究从来都不是孤立存在的，它需要与现实世界紧密结合。我尤其印象深刻的是书中关于知识产权和育种伦理的讨论，这部分内容让我对分子育种的实际应用有了更全面的认识，不再是单纯的技术层面，而是包含了复杂的利益考量和伦理判断。作者在处理这些敏感话题时，展现出了极大的客观性和前瞻性，既肯定了技术进步的价值，也提醒了我们潜在的风险和挑战。读完这本书，我感觉自己仿佛站在了一个更高的平台上，能够更清晰地看到棉花分子育种在人类社会发展中所扮演的重要角色，以及它所蕴含的巨大潜力和深远影响。它不仅仅是一本关于科学的书，更是一本关于未来农业和人类福祉的书。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是太出乎我意料了！我一直以为分子育种离我普通种植户的生活很遥远，没想到作者能把如此深奥的科学知识讲解得如此生动有趣。一开始拿到《棉花分子育种学》这本书，我心里还有点打鼓，担心会充斥着晦涩难懂的专业术语，阅读起来一定倍感吃力。然而，翻开第一页，我就被深深吸引住了。作者并没有直接上来就讲基因和DNA，而是先从棉花这种神奇的植物本身讲起，它如何起源，在人类文明中扮演了怎样的角色，这些背景知识瞬间拉近了我与书本的距离。接着，作者巧妙地将分子生物学的概念融入到棉花的生长和性状改良中，比如讲到抗虫性，他不会仅仅罗列几个基因名称，而是会形象地比喻，比如将害虫比作“不速之客”，而基因则像是棉花体内的“守护神”，阐述了这些“守护神”是如何运作，让棉花变得更加“强壮”，更能抵御“入侵者”。书中的插图更是点睛之笔，那些清晰的图示，让原本抽象的分子结构变得触手可及，仿佛我真的能看到棉花细胞内的“精密工厂”是如何运作的。我尤其喜欢作者在讲解过程中穿插的那些小故事，比如某个育种家如何通过不懈努力，最终发现了某个关键基因，这种人文关怀让科学不再冷冰冰，而是充满了人性的光辉。读完一部分，我甚至忍不住拿起手边的棉花，仔细端详，感觉好像看到了它体内隐藏的无数奥秘。这本书真的颠覆了我对分子育种的认知，让我觉得它不再是高高在上的科研领域，而是与我们生活息息相关的、充满智慧的实践。

评分☆☆☆☆☆

《棉花分子育种学》这本书的语言风格真的与我平时阅读的科学书籍截然不同。它更像是一场知识的盛宴，用一种充满热情和洞察力的方式，带领我遨游在棉花的基因世界里。作者非常善于运用各种修辞手法，让原本枯燥的科学概念变得鲜活起来。比如，在介绍基因组学时，他会将其比作一本“生命之书”，而每一个基因则是一个“词语”，这些“词语”组合起来，就谱写了棉花生命的多彩篇章。这种生动的类比，让我一下子就抓住了核心要点，不再被海量的信息淹没。而且，作者的叙事能力也很强，他不仅仅是罗列事实，而是会像讲故事一样，将一个个复杂的分子育种案例娓娓道来。我尤其喜欢书中关于一些经典育种事件的描述，比如某个突破性性状是如何被发现和利用的，这些故事不仅让我了解了科学发展的脉络，更让我感受到了科学家们那种坚韧不拔、追求卓越的精神。这本书的文字充满了智慧和启迪，它让我明白，科学研究并非冷冰冰的实验和数据，而是充满了人文关怀和探索精神。阅读的过程，就像是在与一位博学多才的导师进行对话，他不仅教授知识，更启发思考，让我对棉花分子育种这一领域产生了前所未有的热情和向往。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始买《棉花分子育种学》纯粹是出于好奇，想看看现在科学研究到底发展到了什么地步。毕竟“分子育种”听起来就很高大上，我原以为这会是一本充斥着各种图表和专业术语的学术论文集，大概率会让人看得云里雾里，摸不着头脑。然而，事实证明我的担忧完全是多余的。作者的写作风格非常独特，他似乎有一种神奇的能力，能够将那些极其复杂的概念，比如基因编辑、分子标记辅助选择等等，用一种非常接地气的方式呈现出来。他不是直接给你一堆公式和数据，而是会通过生动的比喻和形象的描述，一点点引导你走进棉花分子世界的大门。例如，在讲到基因编辑时，他会用“分子剪刀”来形容CRISPR技术，解释它是如何精确地“剪切”和“粘贴”DNA片段，从而改变棉花的性状。这种比喻让我瞬间就理解了技术的核心原理，不再感到无从下手。而且，这本书的逻辑结构也非常清晰，从基础的棉花遗传学讲起，逐步深入到更高级的分子育种技术，每一章都像是在为下一章打下坚实的基础，让人学起来循序渐进，一点都不会感到突兀。我尤其欣赏作者在叙述过程中，并没有回避那些科学的严谨性，但同时又巧妙地避免了枯燥的细节，而是抓住了最核心、最关键的知识点。读完这本书，我不仅对棉花的分子育种有了初步的了解，更重要的是，它激发了我对科学探索的浓厚兴趣，让我开始思考，原来科学离我们并没有那么遥远，它就在我们身边，在每一棵植物的基因里。