POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美 H. D. 瓊斯，P. R. 休理 著

圖書標籤:

• 轉基因
• 麥類作物
• 植物生物技術
• 農業技術
• 分子生物學
• 田間試驗
• 作物改良
• 基因工程
• 植物育種
• 生物安全

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030390561

商品編碼：29709751754

包裝：平裝

齣版時間：2013-11-01

基本信息

書名:POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南

定價：128.00元

售價：87.0元,便宜41.0元,摺扣67

作者:(美) H. D. 瓊斯, P. R. 休理

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-11-01

ISBN：9787030390561

字數：424000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.4kg

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內容提要

轉基因技術目前已成為植物遺傳改良的重要手段，並在棉花、大豆、油菜、玉米等作物上成功應用，轉基因作物已在部分國傢大麵積推廣應用。《麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》共分為五篇20章，**篇概述瞭麥類作物轉基因研究的現狀。第二篇以小麥、大麥和燕麥為例，介紹瞭基因槍法和農杆菌介導法的遺傳轉化與再生技術。第三篇涉及基因的錶達與基因沉默技術。第四篇詳述瞭轉基因植株的鑒定技術，如熒光原位雜交技術、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學和環境風險評估等。第五篇展望瞭麥類作物轉基因研究的未來前景。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》 引言： 在現代農業科學的浪潮中，生物技術以前所未有的力量重塑著我們對作物改良的認知與實踐。其中，轉基因技術作為一項顛覆性的創新，為應對全球糧食安全挑戰、提升作物生産效率、改善農産品品質以及培育具有特殊功能的新品種提供瞭關鍵支撐。而麥類作物，作為全球數億人口的主食，其基因改良的潛力與價值尤為突齣。本書《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》正是應運而生，旨在為廣大從事麥類作物分子育種、基因工程、農學研究以及相關技術推廣的科研人員、技術人員、研究生和高素質農民提供一本係統、詳實、實用性強的實驗指導手冊。 本書的核心目標是整閤並係統闡述當前麥類作物轉基因技術在實驗室操作層麵的關鍵步驟，以及轉基因作物在田間生長過程中進行鑒定和評估的科學方法。我們力求通過理論與實踐相結閤的方式，幫助讀者建立起完整的轉基因作物開發與應用知識體係，掌握核心技術要領，規避潛在風險，最終能夠高效、準確地培育齣具有優良性狀的麥類轉基因新品種，並對其進行科學的田間驗證。 第一部分：轉基因技術基礎與策略 本部分將係統梳理麥類作物轉基因研究的理論基礎，為讀者打下堅實的學科根基。 第一章：麥類作物基因組特性與遺傳轉化難題 麥類作物基因組概覽： 深入介紹小麥（六倍體、四倍體、二倍體）、大麥（二倍體）等主要麥類作物的基因組結構、染色體組成、核苷酸序列特點以及基因密度分布。重點闡述多倍性對基因功能、同源染色體配對及轉化效率的影響。 麥類作物遺傳轉化麵臨的挑戰： 分析麥類作物相對於模式植物（如擬南芥）在遺傳轉化上的固有睏難，包括細胞壁的緻密性、組織培養的不易成功、原生質體再生效率低下、外源基因插入的不穩定性以及基因錶達的調控復雜性等。 基因組學與功能基因挖掘： 介紹基因組測序技術（如高通量測序、單細胞測序）在破譯麥類基因組信息中的作用，以及如何利用基因組學數據發掘與産量、抗病蟲、抗逆性、品質改良等重要農藝性狀相關的關鍵基因，為轉基因育種提供靶點。 第二章：主流的麥類作物基因轉化方法 農杆菌介導的遺傳轉化（Agrobacterium-mediated transformation）： 原理與技術路綫： 詳細解析農杆菌T-DNA轉移機製，介紹常用的農杆菌菌株（如EHA105, LBA4404）、載體構建策略（如包含選擇標記基因、報告基因、目的基因的T-DNA區）。 供體材料的選擇與預培養： 闡述不同麥類品種、不同發育階段的種子、胚、愈傷組織或幼苗作為供體材料的優劣勢，以及高效預培養誘導愈傷組織或胚性愈傷組織的方法。 農杆菌侵染與共培養： 精細指導侵染時間、農杆菌濃度、共培養基質的選擇與優化，以及如何有效降低內源微生物汙染。 轉化後的篩選與再生： 詳述選擇標記基因（如卡那黴素、草丁膦、潮黴素）在篩選轉化子中的應用，不同培養基中激素配比對愈傷組織分化、芽誘導、根發生的影響，以及如何優化再生體係以提高轉化效率。 不同麥類物種的轉化優化策略： 針對小麥、大麥等不同物種，介紹其特有的高效轉化體係，如胚性愈傷組織法、未成熟胚法、幼苗節法等。 基因槍轟擊法（Biolistic transformation）： 原理與裝置： 講解金顆粒包裹DNA，通過高壓氣體加速轟擊進入植物細胞的原理，介紹基因槍的類型、工作參數（如電壓、距離、載玻片高度）的優化。 供體材料與DNA製備： 強調可用於基因槍轉化的供體材料（如愈傷組織、胚、幼苗）選擇，以及DNA的質量與純度對轉化效率的影響。 轉化後的篩選與再生： 與農杆菌法類似，介紹選擇標記基因的應用及再生體係的建立。 基因槍法在麥類作物中的應用優勢與局限： 分析基因槍法在某些難以通過農杆菌法轉化的麥類品種中的潛力，以及其相對較低的轉化效率和基因插入的不穩定性。 其他新興轉化技術（如CRISPR/Cas9介導的基因編輯與轉化）： 技術原理： 簡要介紹CRISPR/Cas9係統如何在植物基因組中實現精確的基因編輯。 轉化策略： 闡述如何將CRISPR/Cas9元件通過農杆菌或基因槍導入植物細胞，實現基因的敲除、敲入或修飾。 應用前景： 展望CRISPR/Cas9技術在麥類作物功能基因研究、定嚮育種中的重要作用。 第三章：轉基因載體設計與分子構建 植物錶達載體的基本組成： 啓動子（Promoters）： 介紹不同類型的啓動子（組成型啓動子如CaMV 35S，組織特異性啓動子如榖蛋白啓動子，誘導型啓動子，應激響應啓動子）在調控外源基因錶達時間與空間上的重要性，並給齣麥類作物常用啓動子的選擇指南。 目的基因（Gene of interest）： 闡述如何選擇、優化目的基因的編碼區，提高其在麥類作物中的錶達效率。 終止子（Terminators）： 介紹終止子的作用，以及常用終止子的選擇。 選擇標記基因（Selection marker genes）： 詳細講解用於篩選轉化細胞或植株的標記基因，如抗生素抗性基因（KanR, HptII, SpecR）、除草劑抗性基因（Bar, ALS）等，並討論不同標記基因的優劣。 報告基因（Reporter genes）： 介紹 GUS、GFP、YFP等報告基因在追蹤轉基因過程、檢測基因錶達水平與模式中的應用。 T-DNA邊界序列（Border sequences）： 強調其在農杆菌介導轉化中招募T-DNA的重要性。 基因剋隆與載體構建方法： DNA提取與PCR擴增： 介紹高效提取植物基因組DNA的方法，PCR擴增目的基因片段的優化參數。 酶切連接與Gibson組裝： 詳細指導限製性內切酶的使用、DNA連接反應，以及Gibson組裝等高效無縫剋隆技術。 載體轉化與篩選： 介紹將構建好的質粒轉化到大腸杆菌中進行擴增，並通過抗生素篩選獲得陽性剋隆。 載體設計實例與考量： 提供幾種典型的麥類轉基因載體設計方案，並分析在設計過程中應考慮的因素，如基因拷貝數、插入位點、同源重組等。 第二部分：轉基因植株的分子鑒定 成功獲得潛在轉基因植株後，對其進行準確的分子鑒定至關重要，本部分將聚焦於此。 第四章：轉基因植株的初步篩選與驗證 選擇標記基因的錶型檢測： 抗生素篩選： 詳細指導在不同生長發育階段，通過添加特定抗生素（如卡那黴素、潮黴素）到培養基中，篩選齣初步具有抗性的再生植株。 除草劑篩選： 介紹利用草甘膦、草銨膦等除草劑對幼苗進行噴霧處理，篩選齣抗性植株。 溶質毒性篩選： 針對某些選擇標記，介紹利用高濃度鹽分或滲透脅迫進行篩選。 報告基因的活性檢測： GUS活性染色： 詳細指導GUS報告基因的底物（如X-Gluc）的配製、染色程序、染色結果的觀察與判斷，及其在早期轉化子檢測中的應用。 熒光蛋白檢測： 介紹利用熒光顯微鏡或流式細胞儀檢測GFP、YFP等熒光蛋白的錶達，直接觀察轉基因錶達的組織與強度。 DNA水平的鑒定： PCR鑒定（Polymerase Chain Reaction）： 設計特異性引物： 強調設計能特異性擴增目的基因、選擇標記基因或T-DNA插入區域的引物。 DNA提取方法： 介紹適用於葉片、愈傷組織或幼苗等不同組織的高通量DNA提取試劑盒和手工提取方法。 PCR擴增程序優化： 指導優化PCR反應溫度、時間、循環次數等參數，以獲得清晰的特異性條帶。 多重PCR與半定量PCR： 介紹如何通過一次PCR同時檢測多個基因，或通過半定量PCR初步判斷基因拷貝數。 Southern Blot雜交： 原理與流程： 詳細闡述DNA提取、酶切、瓊脂糖凝膠電泳、DNA轉移（膜上）、探針製備、雜交、洗膜、顯影等步驟。 應用： 強調Southern Blot在確證外源基因插入、判斷基因插入拷貝數、分析基因整閤方式（單拷貝、多拷貝、插入位點）等方麵的“金標準”作用。 疑難解答： 針對Southern Blot中可能齣現的假陰性、假陽性等問題，提供診斷與解決思路。 第五章：轉基因植株的RNA與蛋白質水平驗證 RNA水平的檢測： RNA提取： 介紹適用於麥類作物不同組織的RNA提取方法，強調RNA的完整性與純度。 RT-PCR（Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction）： 原理與流程： 詳細說明反轉錄閤成cDNA，再進行PCR擴增目的基因mRNA錶達水平。 基因錶達差異分析： 介紹與內參基因（如Actin, Tubulin）進行比較，評估目的基因的相對錶達水平。 qRT-PCR（Quantitative Real-Time PCR）： 原理與優勢： 講解利用熒光染料或TaqMan探針實時監測PCR産物熒光信號，實現目的基因錶達水平的精確定量。 數據分析： 指導使用ΔCt、ΔΔCt等方法進行相對定量分析。 Northern Blot雜交： 原理與應用： 介紹檢測RNA分子量、判斷mRNA轉錄本大小和錶達水平的方法，與Southern Blot類似，是RNA檢測的經典方法。 蛋白質水平的檢測： 蛋白質提取： 介紹針對麥類作物不同組織（葉片、種子、根等）的蛋白質提取方法，以及去除蛋白酶抑製劑乾擾的技巧。 Western Blot（免疫印跡）： 原理與流程： 詳細闡述蛋白質提取、SDS-PAGE電泳分離、蛋白質轉膜、封閉、一抗孵育、二抗孵育、顯影等步驟。 抗體選擇與優化： 強調選擇特異性強、親和力高的抗體，並優化封閉液、一抗/二抗稀釋度、孵育時間等條件。 應用： 介紹Western Blot在檢測外源蛋白錶達、驗證蛋白翻譯後修飾、分析蛋白穩定性等方麵的作用。 ELISA（酶聯免疫吸附測定）： 原理與優勢： 介紹通過抗原抗體反應定量檢測蛋白質含量的方法，適用於大規模樣品檢測。 應用： 針對特定性狀（如産量相關蛋白、抗病蛋白、積纍的次生代謝産物等）進行定量評估。 質譜分析： 簡要介紹質譜技術在鑒定未知蛋白、研究蛋白質組學信息中的應用。 第三部分：轉基因作物田間鑒定與風險評估 在實驗室獲得穩定的轉基因植株後，將其引入田間進行大規模評估是驗證其商業應用價值和安全性的關鍵。 第六章：轉基因麥類作物的田間試驗設計與管理 田間試驗的目的與原則： 驗證性狀穩定性： 評估轉基因性狀在不同環境條件下的錶現，如産量、抗性、品質等。 評估對環境的影響： 監測轉基因作物對非靶標生物、土壤微生物、水體等的潛在影響。 積纍生物安全性數據： 為法規審批提供科學依據。 試驗地點的選擇： 考慮氣候、土壤、病蟲害發生情況等因素，選擇具有代錶性的試驗地點，必要時進行多點、多年試驗。 試驗小區設計： 隔離措施： 強調不同小區之間、轉基因田塊與常規田塊之間的物理隔離距離，避免基因漂流（花粉傳播）和生物學隔離。 重復與隨機化： 介紹試驗小區設計中常用的完全隨機區組設計、裂區設計等，確保結果的統計學意義。 對照組設置： 設置非轉基因同源係或品種作為對照，以準確評估轉基因效應。 田間管理： 種植密度與播種期： 根據試驗目的設定閤理的種植密度和播種期。 水分、養分管理： 采用與常規栽培相似或略有差異的管理措施，以模擬實際生産環境。 病蟲害防治： 避免使用對轉基因性狀或非靶標生物有乾擾的農藥，必要時進行記錄。 監測與記錄： 建立詳細的田間試驗記錄錶，記錄生長發育進程、形態特徵、病蟲害發生情況、環境因子等。 第七章：轉基因植株的田間錶型鑒定 産量與産量構成因素評估： 産量測定： 詳細指導單小區産量、單株産量、單位麵積産量等的準確測定方法，考慮收獲、脫粒、水分含量等因素。 産量構成因素分析： 記錄穗數、穗粒數、韆粒重、單株分蘖數、粒重等指標，深入分析轉基因性狀對産量的貢獻途徑。 抗逆性（抗病、抗蟲、抗旱、耐鹽堿等）評估： 自然接種與人工接種： 針對不同的抗性目標，介紹在田間條件下自然發生的病蟲害監測，或通過人工接種病原菌、釋放害蟲來誘導抗性錶現。 脅迫處理： 描述如何通過控製灌溉、施鹽等方式，模擬乾旱、鹽堿等非生物脅迫環境。 抗性等級評定： 參照國傢或行業標準，對植株的抗性進行分級，如抗、高抗、感、感感等。 生理生化指標測定： 結閤分子鑒定，檢測與抗性相關的生理指標，如抗氧化酶活性、損傷指標、葉綠素含量等。 品質性狀評估： 籽粒成分分析： 測定蛋白質含量、澱粉含量、脂肪含量、維生素、微量元素等，並與對照組進行比較。 加工品質評估： 針對特定品種，如用於釀造的大麥，評估其發芽率、澱粉酶活性；用於製粉的小麥，評估其麵筋含量、麵團流變學特性等。 感官評價： 在必要時，進行烹飪或加工後的口感、風味等感官評價。 形態學與生長發育監測： 生育期測定： 記錄從播種到成熟的各個生育期（如齣苗期、拔節期、抽穗期、灌漿期、成熟期）。 株高、分蘖數、葉片特徵等： 定期測量株高、莖稈粗細、葉片大小、顔色等，觀察是否有異常。 第八章：轉基因作物潛在風險評估與生物安全性 基因水平轉移（Gene Flow）的監測與評估： 花粉傳播監測： 采用分子標記方法（如PCR、SSR標記）檢測周圍非轉基因田塊中是否存在轉基因花粉或種子。 種子傳播監測： 關注轉基因種子在田間或自然環境中的擴散情況。 評估基因漂流對基因庫的影響。 對非靶標生物的影響評估： 授粉昆蟲（蜜蜂、蝴蝶）： 監測轉基因作物花粉對授粉昆蟲的存活、繁殖能力的影響。 土壤微生物： 分析轉基因植株根係分泌物或植株殘體對土壤微生物多樣性、活性及其代謝途徑的影響。 其他有益生物： 關注天敵昆蟲、蚯蚓等對轉基因作物的反應。 潛在的過敏原性與毒性評估： 過敏原數據庫比對： 檢查引入的目的基因是否與已知的過敏原蛋白序列相似。 動物毒性試驗（必要時）： 委托專業機構進行動物喂養試驗，評估轉基因作物的長期食用安全性。 基因沉默與錶達不穩定性： 多代係代追蹤： 監測轉基因性狀在連續幾代的遺傳穩定性，排除由於基因沉默導緻的性狀衰退。 基因拷貝數與插入位點分析： 關聯基因拷貝數、插入位點與性狀錶達的穩定性。 環境釋放前的法規要求與審批流程： 介紹不同國傢和地區關於轉基因作物田間試驗和商業化生産的法律法規。 申請材料的準備要點。 風險評估報告的編寫。 結論： 《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》是一本集理論深度、操作細節與實踐指導於一體的專業書籍。本書旨在係統地梳理麥類作物轉基因技術的整個流程，從實驗室的載體構建、高效轉化，到分子水平的精確鑒定，再到田間的多重性狀評估與風險考量。我們深信，通過對本書內容的學習與實踐，讀者不僅能夠掌握麥類作物轉基因技術的核心技能，更能理解其在保障糧食安全、提升農業生産力中的重要意義。同時，本書也強調瞭科學、負責任地進行轉基因研究的重要性，引導研究者在追求技術創新的同時，充分評估並管理潛在風險，為我國乃至全球的農業可持續發展貢獻力量。 本書的編寫始終秉持著嚴謹、實用、前沿的原則，力求為廣大科研工作者提供最可靠的技術指導和理論參考。希望本書能夠成為您在麥類作物轉基因技術研究與應用道路上的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

第三段 我一直對生物科技在現代農業中的應用感到著迷，尤其是在像小麥和大麥這樣關係到國計民生的基礎作物上。瞭解到《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》這本書的標題，我的好奇心立刻被點燃瞭。我深知，任何一項尖端科技的落地，都離不開紮實的理論基礎和嚴謹的實踐操作。特彆是轉基因技術，其科學性和安全性一直是公眾關注的焦點。這本書的齣現，仿佛是一本為我量身定做的“操作手冊”，它不僅揭示瞭“POD”這一特定領域在麥類作物轉基因方麵的進展，更重要的是，它承諾提供“田間鑒定實驗指南”。這意味著，我將有機會深入瞭解那些在實驗室裏孕育齣的奇跡，是如何在真實的田野中被檢驗、被驗證的。我期待這本書能夠細緻地剖析各種轉基因技術的原理，從分子層麵到植株整體，並詳盡地描述如何在田間環境中，運用各種科學手段，精確地判斷一株作物是否成功進行瞭轉基因改造，以及這些改造所帶來的實際效果和可能存在的潛在風險。

評分☆☆☆☆☆

第五段 一直以來，我對農業的創新發展抱有極大的熱情，特彆是那些能夠從根本上改變作物特性，從而提高糧食産量和應對環境挑戰的生物技術。當我的目光落到《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》這本書上時，我立刻感受到瞭一種專業的召喚。書名中的“POD”本身就勾起瞭我的好奇心，它暗示著本書可能聚焦於一個特定的、先進的轉基因技術平颱，並且將其應用集中在對於我們國傢乃至世界都至關重要的麥類作物上。而“田間鑒定實驗指南”這幾個字，則讓我看到瞭這本書的實踐價值所在——它不僅僅是理論知識的傳播，更是一本能夠指導我們在真實的農業生産環境中，進行科學評估和驗證的實操手冊。我非常期待這本書能夠深入淺齣地介紹轉基因技術在小麥、大麥等作物上的具體實施過程，包括關鍵的技術節點、基因導入的方法，以及最重要的，如何設計和執行一係列嚴謹的田間實驗，來準確地鑒定這些轉基因作物，評估其性狀錶現、遺傳穩定性以及對環境的影響。

評分☆☆☆☆☆

第二段 作為一個長期關注農業科技發展，並且對生物技術在糧食安全問題上所扮演角色的讀者，我對《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》這本書寄予厚望。在當前全球人口不斷增長、氣候變化日益嚴峻的背景下，提高糧食産量、增強作物抗逆性，是擺在我們麵前的重大課題。轉基因技術，作為一種能夠突破物種界限，賦予作物新性狀的強大工具，其在解決這些挑戰方麵的潛力毋庸置疑。這本書的標題，尤其“田間鑒定實驗指南”這一部分，讓我看到瞭它在實際應用層麵的價值。理論知識固然重要，但能夠將科學研究成果轉化為實際生産力，並確保其安全性和有效性，則需要係統性的實踐指導。我希望這本書能夠詳細介紹麥類作物（如小麥、大麥）進行轉基因操作的關鍵步驟、常用的載體係統、以及如何有效地篩選和評估轉基因植株。更讓我期待的是，它能夠提供一套完整、可操作的田間鑒定方法，幫助科研人員和技術人員在復雜的田間環境中，準確地識彆和評估轉基因作物，從而為轉基因作物的安全推廣和應用提供科學依據。

評分☆☆☆☆☆

第一段 這本書的齣現，讓我這個對農學領域，尤其是對小麥、大麥這些我們生活中不可或缺的糧食作物，懷有濃厚興趣的讀者，眼前一亮。我一直覺得，我們日常所食用的糧食，背後蘊藏著許多不為人知的科學奧秘，而轉基因技術，無疑是其中最前沿、也最具爭議性的一個。當我看到這本書的標題時，我的第一反應就是：這不正是我一直想深入瞭解的領域嗎？POD，這個縮寫在生物技術領域並不陌生，緊接著的“麥類作物轉基因技術”，更是精準地抓住瞭我的關注點。而“田間鑒定實驗指南”，則暗示瞭這本書不僅僅是理論的堆砌，更是具有極強的實踐指導意義。我期待著這本書能為我打開一扇通往農作物遺傳改良新世界的大門，讓我能夠理解這項技術是如何在小麥和大麥這些重要的作物上得以應用，並且，更重要的是，如何能夠通過科學嚴謹的實驗方法，對這些轉基因作物進行可靠的鑒定。我希望這本書能用通俗易懂的語言，清晰地闡述復雜的科學原理，同時又能提供詳實的操作步驟，讓即使是初學者也能掌握相關的實驗技術。

評分☆☆☆☆☆

第四段 作為一名對農業科學的最新動態保持高度關注的普通讀者，我一直對轉基因技術在提高農作物産量和品質方麵的潛力深感好奇，尤其是對於我們日常食用的主要榖物，如小麥和大麥。當我看到《POD-麥類作物轉基因技術與田間鑒定實驗指南》這個書名時，我的興趣瞬間被吸引住瞭。“POD”這個縮寫，或許代錶著某種特定的技術平颱或研究方嚮，而“麥類作物轉基因技術”則直接點明瞭書的核心內容。最讓我感到興奮的是“田間鑒定實驗指南”這一部分，它暗示瞭這本書不僅停留在理論層麵，而是提供瞭切實可行的實驗方法，能夠指導讀者如何在實際的田間環境中，去驗證和評估轉基因麥類作物的真實錶現。我希望這本書能夠以一種清晰、易於理解的方式，解釋轉基因技術如何應用於小麥和大麥，包括其背後的科學原理、常用的技術手段，以及如何通過一係列的田間實驗，來證明轉基因的有效性、穩定性和安全性。這對於任何一個想要深入瞭解這項技術的讀者來說，都極具價值。