光合成の基礎知識〔園池公毅〕
　　0.1 葉緑体
　　0.2 チラコイド膜の機能
　　0.3 ストロマにおける炭素同化
　　0.4 光合成色素
　　0.5 光合成にかかわるタンパク質と遺伝子
　　0.6 光合成の制御
第Ⅰ部形質転換法
　1章葉緑体形質転換法とその応用〔中平洋一・高橋裕一郎〕
　　1.1 独自の遺伝情報をもつ葉緑体
　　1.2 葉緑体形質転換法の原理
　　1.3 クラミドモナスの葉緑体形質転換法
　　1.4 タバコの葉緑体形質転換法
　　1.5 植物葉緑体での有用物質の生産
　　1.6 おわりに
　2章遺伝学，核ゲノムの形質転換（シロイヌナズナ）〔鹿内利治〕
　　2.1 遺伝学の考え方
　　2.2 遺伝学における命名法
　　2.3 変異原処理
　　2.4 基本的な遺伝学
　　2.5 戻し交配
　　2.6 原因遺伝子の特定
　　2.7 形質転換による相補性試験
　　2.8 アレルの解析
　　2.9 多重変異体の解析
　　2.10 逆遺伝学の考え方
　　2.11 外来遺伝子の導入
　　2.12 おわりに
　3章核ゲノムの形質転換法，ゲノム編集による変異導入法（真核藻類）〔伊福健太郎〕
　　3.1 形質転換が可能な藻類種について
　　3.2 薬剤スクリーニングに関して
　　3.3 形質転換ベクターの設計について
　　3.4 多重矩形波パルスによる遺伝子導入
　　3.5 ツノケイソウ形質転換系の応用例
　　3.6 他の真核藻類における核ゲノムの形質転換
　　3.7 ゲノム編集による核ゲノムの改変
第Ⅱ部分子の機能解析法
　4章トランスクリプトームを利用して光合成に関する新しい因子を同定する方法〔古本 強〕
　　4.1 抽出技術の利点（タンパク質 vsDNA，RNA）
　　4.2 機能性への利点（DNA と RNA）
　　4.3 実験手法の歴史的変遷
　　4.4 RNA-seq のインパクトと欠点
　　4.5 RNA-seq を利用した新規機能タンパク質解析の実例
　5章複合体の分離・精製法〔菓子野康浩・高林厚史・高橋裕一郎〕
　　5.1 カラムクロマトグラフィー
　　5.2 ショ糖密度勾配超遠心法
　　5.3 アフィニティータグを用いた精製
　　5.4 SDS-PAGE，ペプチドの染色法，サンプルから脱脂する方法
　　5.5 BN-PAGE/CN-PAGE/ 二次元電気泳動法
　　5.6 ウェスタンブロッティング分析
　　5.7 おわりに
　6章構造解析方法 X 線・クライオ電顕〔栗栖源嗣〕
　　6.1 X 線結晶構造解析の原理と特徴
　　6.2 クライオ電子顕微鏡法の原理と特徴
　　6.3 構造情報の検索と表示
　7章タンパク質間相互作用の解析法〔田中亮一・高林厚史・高橋裕一郎〕
　　7.1 タンパク質相互作用解析の手法選択
　　7.2 ネイティブな状態での植物組織からのアフィニティー精製
　　7.3 おわりに
　8章色素分析法〔田中亮一〕
　　8.1 序論：主な植物色素
　　8.2 クロロフィルとカロテノイドの定量
　　8.3 アントシアニンの定量
第Ⅲ部計測方法
　9章蛍光／発光プローブによる細胞内・オルガネラ内の環境測定〔杉浦一徳・久堀 徹〕
　　9.1 蛍光化合物を利用した細胞内環境の測定
　　9.2 蛍光タンパク質を利用した細胞内環境変化測定用センサーの開発
　　9.3 蛍光／発光タンパク質センサーを利用した，光合成生物細胞内の環境変化測定
　　9.4 おわりに
　10章 オルガネラの動態（電子顕微鏡観察）および葉組織構造観察〔大井崇生〕
　　10.1 表皮構造観察
　　10.2 徒手切片法（無脱水試料の観察）
　　10.3 包埋切片法（固定・脱水試料の観察）
　　10.4 電子顕微鏡観察
　　10.5 三次元再構築法
　11章 画像解析によるオルガネラのセグメンテーションと形態計測〔檜垣 匠・秋田佳恵〕
　　11.1 ImageJ のインストール
　　11.2 デジタル画像の観察：拡大・縮小とコントラスト調節
　　11.3 セグメンテーションと形態計測
　　11.4 おわりに
　12章 葉緑体タンパク質の局在解析〔坂本 亘〕
　　12.1 TargetP によるタンパク質局在予想
　　12.2 データベースでの検索
　　12.3 葉緑体の精製とサブオルガネラ分画
　　12.4 蛍光タンパク質を用いた細胞内局在
　　12.5 おわりに
　13章 植物の成長・機能形質の測定法〔梶野浩史・彦坂幸毅〕
　　13.1 植物の重量（サイズ）の測定法
　　13.2 成長速度の計算と解析
　　13.3 形質生態学と形質測定
　　13.4 生理特性を解釈する際の注意点
　14章 ガス交換測定法〔彦坂幸毅〕
　　14.1 CO2 交換速度の測定法
　　14.2 CO2 拡散コンダクタンス
　　14.3 得られた CO2 吸収速度の解釈
　　Column 光合成の生化学モデル 11615章 クロロフィル蛍光の測定と解釈〔園池公毅〕
　　15.1 クロロフィル蛍光測定の基本原理
　　15.2 クロロフィル蛍光で測定できること
　　15.3 クロロフィル蛍光測定の実際
　　15.4 定常状態における光合成の解析
　　15.5 OJIP 解析
　　15.6 おわりに
　16章 植物のリモートセンシング〔彦坂幸毅〕
　　16.1 リモートセンシングとは
　　16.2 植生指数
　　16.3 クロロフィル蛍光
　　16.4 光化学反射指数（PRI）
　　16.5 ライダー
第Ⅳ部 新しい技術による生産性の向上
　17章 植物工場を含むスマート農業〔矢守 航〕
　　17.1 植物工場の定義と分類
　　17.2 植物工場で生産できる野菜
　　17.3 植物工場における環境制御
　　17.4 実際の環境制御法
　　17.5 植物の生育状態の見極め
　　17.6 環境制御システムの今後
　18章 光合成微生物を用いた有用物質の大量生産の研究〔小俣達男・愛知真木子・高谷信之〕
　　18.1 はじめに
　　18.2 既存の藻類関連産業における物質生産との違いについて
　　18.3 遺伝子操作技術の重要性
　　18.4 研究に用いる株の選定
　　18.5 遺伝子発現の制御のためのプロモーターの選択
　　18.6 遺伝子の高発現法
　　18.7 強光条件の影響の解析
　　18.8 膜輸送体の同定と利用
　　18.9 Push-Pull のバランスへの配慮
　　18.10 有用物質の回収技術の重要性
　　18.11 生産目標値の設定について
第Ⅴ部バイオインフォマティクス
　19章 ゲノム解析〔平川英樹〕
　　19.1 ゲノム配列の解読
　　19.2 植物ゲノム情報の可視化
　　19.3 植物ゲノム解析データベース
　　19.4 まとめ
　20章 系統解析〔丸山真一朗〕
　　20.1 分子系統樹作成の基本概念
　　20.2 分子系統樹作成の基本技術
　　20.3 遺伝子，ゲノム，種の分子系統樹
　　20.4 おわりに
　21章 タンパク質の構造予測〔齊藤恭紀・菅 倫寛〕
　　21.1 タンパク質の立体構造予測
　　21.2 AlphaFold2の構造予測精度
　　21.3 AlphaFold2の原理
　　21.4 AlphaFold2登場以降の発展
　　21.5 予測の限界
　　21.6 おわりに
文 献
索 引
TOPICS 1 葉緑体ゲノム編集〔有村慎一〕
TOPICS 2 ゲノム編集によるレドックス制御の理解の進展〔吉田啓亮・横地佑一・久堀 徹〕
TOPICS 3 野外での環境応答をトランスクリプトームから調べる〔永野 惇〕
TOPICS 4 代謝物測定 〔田中謙也・蓮沼誠久〕
TOPICS 5 海のリモートセンシング〔比嘉紘士〕
TOPICS 6 ゲノムワイド関連解析〔本田爽太郎・安達俊輔〕
TOPICS 7 アストロバイオロジーへの招待 〔滝澤謙二〕