《植物组织培养：技术与实验》
Plant
Tissue Culture: Techniques and Experiments
作者：Sunghun Park
出版社： Academic Press
索书号：Q943.1/S658/2021/Y
ISBN：9780128211205
植物细胞组织培养，也称为体外无菌培养，在基础和应用研究以及商业应用中都是一种重要的工具。尽管Street建议更严格地使用该术语，但植物组织培养通常用于细胞、组织、器官的无菌培养。也许，植物组织培养的最早步骤是1756年由Henri louis Duhumel du Monceau完成的，他在对植物伤口愈合的开创性研究中，观察到愈伤组织的形成（Gautheret，1985）。广泛的显微镜研究导致Schleiden（1838）和Schwann（1839）独立且几乎同时发展了细胞理论。该理论认为细胞是生物体内结构和功能的单位，因此能够自主。这种理想化以及对几位研究人员对百合的植物节段进行了研究，但Vochting（1878）对愈伤组织的研究最为重要。他表明，茎段的上部总是产生芽和下端的愈伤组织或根，不受大小的影响，直到达到非常细的节段。他证明了极性发育，并认识到这是细胞及其位置的功能相对于切割端。植物组织培养的理论基础是戈蒂布·哈伯兰特在1902年向德国科学院发表的关于单细胞培养实验的演讲中提出的 “据我所知，尚未有系统地组织尝试从高等植物中培养分离的遗传细胞。然而，这些培养实验的结果应能对细胞作为基本生物所具有的特性和潜力提供一些有趣的见解。此外，它还将提供有关细胞相互关系的信息，并对其产生补充影响。”。他用分离的光合叶细胞和其他功能分化细胞进行了实验，但没有成功，但他预测“可以成功地从营养细胞中培养出人工胚胎，因此，他明确确立了全能性的概念，并进一步指出“在营养溶液中培养分离的植物细胞的技术允许从新的实验方法研究重要问题。“根据1902年的演讲和他前后的开创性实验，哈伯兰特被公认为植物组织培养之父，这是合理的。关于植物组织培养的开创性事件的更详细信息，请参见怀特（1963年）、博伊瓦尼和拉兹丹（1983年）和高特雷特（1985年）。
今天，基本上任何植物转化实验都在某种程度上取决于组织培养，从分离的细胞或组织中体外再生植物的能力是基于各种植物培养技术的。这种技术依赖于两个概念：可塑性和全能性。这两个概念对于理解植物细胞培养和再生至关重要，与动物相比，植物对极端条件和捕食的耐受能力更强。植物生长和发育的许多过程都适应环境条件。这种可塑性使植物能够调整其新陈代谢、生长和发育，以最适合其环境。这种变化最重要的方面是，就植物组织培养和再生而言，是指从植物的几乎任何组织开始细胞分裂的能力，以及在特定刺激下再生丢失的器官或经历不同的发育途径的能力。当植物细胞和组织在体外培养时，它们通常表现出非常高的可塑性，它允许一种组织或器官从另一种类型开始。这样，整个植物可以随后再生。整个生物的再生取决于这样一个概念，即所有植物细胞在正确的刺激下，表达亲本植物的总遗传潜能。这种遗传潜能的维持被称为全能性。
全能性是指单个细胞（通常是干细胞）分裂和产生生物体内所有分化细胞的能力，包括胚胎外组织。例如，植物切割可以用来生长整个植物。人类的发育开始于精子使卵子受精并产生一个全能细胞。在受精后的最初几个小时，这个细胞分裂成相同的全能细胞，在受精后大约四天，经过数个细胞分裂周期后，这些全能细胞开始专门化。
全能细胞具有全能潜能。它们特化为多能细胞，可以生长到胎儿发育所需的大部分组织，但不是所有组织。多能细胞进一步特化，致力于生长到具有特定功能的细胞，全能细胞必须不仅能够分化为任何细胞，在血液中的红细胞、白细胞和血小板，而且能够分化为与该组织相关的胚胎外组织，控制全能性的分子机制目前尚不清楚，也是当前研究的主题。特别是，2006年2月发表在《科学》杂志上的一份报告指出，在模式生物秀丽隐杆线虫中，包括RNA调节在内的多种机制在不同发育阶段保持全能性。
多能性在细胞生物学中，多能性细胞是能够分化为大多数细胞类型的细胞，多能干细胞可以发育成三种主要组织类型中的任何一种：内胚层（胃内层、胃肠道、肺）、中胚层（肌肉、骨骼、血液、泌尿生殖器官）或外胚层（表皮和神经系统）。内胚层是胚胎的最内层，中胚层介于两者之间，外胚层是最外层的多能干细胞，它们可以最终专攻任何身体组织，但它们本身不能发育成人类，因为它们不能发育成胚胎外组织，如胎盘，但这些类型是有限的。多能干细胞的一个例子是造血细胞——一种可以发育成几种血细胞的血液干细胞，但永远不会发育成脑细胞或其他类型的细胞，科学家们长期以来一直认为，分化的细胞不能以任何方式改变或导致其行为，而不是以天然的方式表现。然而，新的研究甚至质疑了这一假设。在最近的干细胞实验中，科学家们已经能够说服血液干细胞表现得像神经元或脑细胞。科学家们现在相信，干细胞研究可以揭示比以前所知的更多关于我们身体的重要信息。我们也在继续研究，看看是否有可能将多能细胞转化为多能细胞。
单能细胞在细胞生物学中，用于描述一种细胞（例如，干细胞），它有能力发展/分化为一种组织/细胞类型。这是一种独特的自我特性。然而，实际上，植物细胞培养和再生为全能性提供了最有力的证据。然而，确定培养条件和实现这种全能性所需的刺激可能极为困难，这仍然是一个很大程度上的经验过程这些方法仍在用于作物改良，但这些方法有几个缺点，例如，纯系生产是一个耗时的过程，效率不高等。植物组织培养是一种很有前途的技术，可以解决与传统育种技术相关的问题，从而提高其效率，在人工培养基上从母植物分离的组织或器官。它包括用于研究许多植物学科的技术和方法，并有几个实际目标。在开始通过组织培养方法繁殖植物之前，有必要对植物材料在试管中的生长和操作方式有一个清晰的了解。在试管中，植物可以进行植物生长和无组织生长
《植物组织培养：技术与实验》一书于2021由 Academic Press出版，作者是Sunghun Park。Sunghun Park是美国堪萨斯州立大学园艺与自然资源系教授。1995年，他在德克萨斯农工大学获得了植物生理学博士学位，主要研究领域包括非生物胁迫生理学、利用植物组织培养和基因组编辑技术进行作物改良。
植物组织培养：技术与实验，第四版，建立在经过课堂测试、观众验证的手册上，该手册指导用户成功进行了近30年的植物培养。这本书的实验展示了主要的概念，可以用全年都可以得到的各种植物材料进行。这一完整更新版描述了最新技术的原理，包括CRISPR/Cas9基因编辑和植物细胞和组织培养的RNAi技术及其应用。这本书弥合了理论和实践之间的鸿沟，包含了详细的方法论，并附有全面的插图，为大学生和植物科学家提供了多样化的学习体验。
本书作为讲述植物组织培养的书籍，内容专业详实，语言浅显易懂，具有以下特点：
1、语言浅显易懂，图文结合，帮助读者理解
2、含有大量参考文献，帮助读者进一步理解植物组织培养相关知识
3、本书最后罗列大量植物组织培养的专业词汇
本书目录
1.
植物细胞培养历史
2.
建立组织培养实验室
3.
介质组分及准备
4.
外植体准备
5.
污染
6.
愈伤组织诱导
7.
再生和形态发生
8.
木质灌木和乔木
9.
花药培养和单倍体植株
10.
胚胎拯救
11.
脱毒植物的分生组织培养
12.
用于商业生产的离体繁殖
13.
原生质体的分离和融合
14.
农杆菌介导的植物转化
15.
植物的基因编辑和RNA干扰
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生