제 1편 구조와 기능....... 1
1. 식물의 구조와 기능....... 3
1-1 뿌리의 구조와 기능....... 3
1-2 줄기의 구조와 기능....... 7
1-3 잎의 구조와 기능....... 9

2. 세포의 구조와 기능....... 15
2-1 핵....... 15
2-1-1 핵의 구조....... 15 2-1-2 핵의 기능....... 21
2-2 엽록체....... 28
2-2-1 구조와 기능....... 28
2-2-2 엽록체 게놈구조와 유전자발현....... 30
2-2-3 엽록체 게놈 발현 조절....... 33
2-2-4 엽록체 단백질의 기능 구축....... 36
2-2-5 핵과 엽록체의 상호작용....... 39
2-2-6 엽록체 사이의 커뮤니케이션....... 41
2-3 미토콘드리아와 그 외의 세포기관....... 42
2-3-1 미토콘드리아의 구조와 기능....... 42
2-3-2 그 외의 세포내소기관....... 49
2-4 세포주기....... 51
2-4-1 식물의 세포분열....... 52
2-4-2 효모와 동물의 세포주기의 연구에 대하여....... 53
2-4-3 식물의 세포주기 제어....... 56

3. 식물의 생식....... 59
3-1 화성....... 59
3-1-1 화성이란....... 59
3-1-2 경정분열조직과 화아의 유도....... 60
3-1-3 화성의 메커니즘....... 65
3-2 감수분열과 생식세포의 형성....... 68
3-2-1 감수분열과정의 개략....... 69
3-2-2 감수분열 유도기로서의 전감수분열기....... 73
3-2-3 감수분열시의 대사....... 74
3-2-4 감수분열기 특이적인 유전자....... 75
3-2-5 감수분열과 유전적 상동 재 조합....... 76
3-3 수정....... 79
3-3-1 웅성배우자와 자성배우자의 형성 과정....... 79
3-3-2 수분과 수분반응....... 80
3-3-3 화분관의 발아와 신장....... 80
3-3-4 유도조직과 유도물질....... 81
3-3-5 수정....... 82
3-3-6 자가불화합성....... 83
3-3-7 가지과?장미과 식물의 자가불화합성....... 84
3-3-8 배추과 식물의 자가불화합성....... 86
3-4 배 발생과 결실....... 87
3-4-1 배의 유형(pattern) 형성....... 87
3-4-2 분열조직의 형성....... 92
3-4-3 결실....... 94

4. 광합성....... 97
4-1 광합성의 전체모양....... 97
4-2 광합성의 광화학 반응과
탄소대사 반응의 상호 작용....... 98
4-2-1 화학 에너지의 생산....... 98
4-2-2 CO2 고정과 환원....... 100
4-2-3 PCR 사이클 효소의 특징....... 101
4-2-4 광호흡....... 105
4-2-5 그 밖의 빛에너지 이용계....... 109
4-2-6 식물 잎의 광합성....... 110
4-2-7 CO2 동화를 위한 보조대사계....... 114
4-3 광합성동화산물의 전류와 저장....... 115
4-3-1 잎에 있어서 슈크로스 합성....... 115
4-3-2 동화산물의 전류....... 116
4-3-3 잎 내 탄소대사와 저장조직의 상호작용....... 117
4-4 광합성의 환경 스트레스....... 118

5. 이차대사....... 119
5-1 식물 이차대사의 분자 생물학....... 119
5-1-1 고등식물의 이차대사와 그 연구....... 119
5-1-2 식물색소 안토시아닌의 생합성과 그 조절기구....... 120
5-1-3 테르페노이드의 생합성과 기능....... 124
5-1-4 알카로이드 생합성의 진화와 조직특이성....... 128
5-2 클로로필....... 134
5-2-1 클로로필 구조와 분류....... 134
5-2-2 클로로필 생합성과 조절....... 136

6. 식물의 무기영양....... 141
6-1 질소의 흡수와 동화....... 143
6-1-1 질산이온의 흡수와 전류....... 144
6-1-2 질산의 동화....... 145
6-2 근류균과 질소 고정....... 148
6-2-1 근류균의 유전자....... 149
6-2-2 콩과 식물 측의 응답....... 151
6-3 유황의 흡수와 동화....... 152
6-3-1 황산이온의 흡수....... 153
6-3-2 활성화와 환원....... 153
6-3-3 시스테인합성....... 155
6-4 인산의 흡수....... 156
6-5 물의 흡수와 수송....... 156

제 2편 생리 기능의 동태....... 161
7. 식물의 병해와 내병성....... 163
7-1 병원체의 감염과 식물의 저항성....... 163
7-1-1 식물의 병원체....... 163
7-1-2 식물의 저항성....... 164
7-1-3 식물의 저항성 반응의 유도....... 165
7-2 병원체의 침입과 인식....... 166
7-2-1 엘리시터....... 166
7-2-2 당질성 엘리시터에 의한 병원체의 침입인식....... 167
7-2-3 비병원성 유전자에 의한 병원체의 침입 인식....... 168
7-2-4 비병원성 유전자....... 169
7-2-5 식물의 저항성 유전자....... 170
7-2-6 저항성유전자와 비병원성유전자의 상호작용....... 173
7-3 감염부위에서 일어나는 국부적인 저항성 반응....... 174
7-3-1 활성산소 종에 의한 저항성 반응의 유도....... 174
7-3-2 활성산소와 과민감 세포사....... 175
7-3-3 PR 단백질....... 177
7-3-4 피토알렉신(항균성물질)....... 179
7-4 국부획득저항성과 전신획득 저항성....... 180
7-4-1 유도저항성....... 180
7-4-2 PR 단백질의 발현과 살리틸 산의 축적....... 181
7-4-3 식물 개체간의 저항성유도....... 183
7-5 내병성의 분자육종....... 183

8. 굴성....... 185
8-1 중력굴성....... 185
8-1-1 중력자극의 감수....... 186
8-1-2 중력자극의 전달....... 188
8-1-3 세포의 불균등신장....... 190
8-1-4 중력굴성 변이주....... 191
8-2 광굴성....... 193
8-2-1 광 정보의 감수....... 193
8-2-2 광자극의 전달과 굴곡반응....... 195
8-3 열굴성....... 196
8-4 수분굴성....... 196

9. 식물호르몬....... 197
9-1 고등식물의 생활환(生活環)....... 197
9-2 발아....... 199
9-2-1 외적환경요인....... 199 9-2-2 내적환경요인....... 200
9-3 분화와 생장....... 202
9-3-1 분화....... 202
9-3-2 세포의 분열....... 204
9-3-3 세포의 비대....... 205
9-4 노화....... 207
9-4-1 개화....... 207 9-4-2 나이 듦....... 208
9-5 식물호르몬의 작용기구....... 209
9-5-1 수용체....... 209
9-5-2 정보전달....... 211
9-5-3 전사제어....... 213

10. 광형태형성....... 219
10-1 광형태형성이란....... 219
10-2 광 수용체, 피토크롬....... 221
10-3 피토크롬에 의한 광 시그널 전달과 유전자 발현....... 226
10-4 피토크롬 이외의 광 수용체....... 229
10-5 앞으로의 광 형태형성 연구....... 230

11. 식물의 스트레스 응답....... 231
11-1 건조 및 염....... 231
11-1-1 건조스트레스 응답....... 233
11-1-2 건조스트레스 시그널 전달의 분자 메커니즘....... 235
11-1-3 건조스트레스에 의한 유전자 발현제어....... 236
11-1-4 염 스트레스에 대한 응답....... 237
11-1-5 삼투압 조절의 장치....... 238
11-1-6 삼투압 스트레스 시그널 전달의 분자 메커니즘....... 240
11-1-7 Na+ 이온 및 K+ 이온의 막 수송계....... 241
11-2 빛에 의한 기능장해와 활성산소....... 243
11-2-1 산소의 반응성....... 243
11-2-2 엽록체에서의 활성산소 생성과 빛에 의한
기능장해의 분자적 메커니즘....... 245
11-2-3 빛에 의한 기능장해 회피 시스템....... 247
11-3 상해....... 252
11-3-1 상해 응답 유전자....... 253
11-3-2 상해시그널과 그 전달경로....... 254
11-4 대기오염....... 257
11-4-1 대기오염 물질에 의한 해....... 258
11-4-2 유전자 전환식물에 의한 내성기구의
해명과 내성의 부여....... 260
11-5 온도....... 265
11-5-1 저온....... 265
11-5-2 저온유도성 유전자 산물의 구조와 기능....... 265
11-5-3 저온감지 및 시그널 전달기구....... 267
11-5-4 고온....... 268
11-5-5 HSP 유전자군의 발현제어....... 269
11-5-6 고온감지기구....... 269

제 3편 식물 바이오테크놀러지....... 271
12. 식물의 형질전환....... 273
12-1 토양세균 Agrobacterium tumefaciens을 이용한
식물의 형질전환법....... 273
12-1-1 자연계에 존재하는 식물의 유전자 전환 현상....... 273
12-1-2 Ti 프라스미드의 구조와 그것을 개변한
인공 벡타의 개발....... 274
12-1-3 형질전환법의 실제....... 274
12-2 직접도입법에 의한 식물의 형질전환체 제작....... 279
12-2-1 원형질체를 이용한 형진전환체 제작....... 279
12-2-2 식물조직, 캘러스를 이용한 형질전환체 제작....... 279
12-2-3 직접도입법의 장점과 단점....... 281
12-3 엽록체의 형질 전환....... 281
12-4 트랜지언트 어세이법(Transient assay)....... 283
12-5 형질전환과 진 사이렌싱(Gene Silencing)....... 284
12-5-1 안티센스(Anti-sense)법....... 284
12-5-2 코서프레션(Co-suppression)....... 285
12-5-3 진사이렌싱(Gene silencing)의 메커니즘....... 286

13. 식물 바이오테크놀러지의 전망....... 287
13-1 심각한 식량위기와 식물개량....... 288
13-2 인류의 구세주, 유전자전환기술....... 289
13-3 스트레스 내성식물....... 291
13-3-1 제초제 내성식물....... 292
13-3-2 곤충 내성식물....... 293
13-3-3 내건성?내염성식물....... 293
13-4 식물 생육 특성의 확대....... 295
13-5 식물 성분의 증가와 개량....... 296
13-6 식물을 이용한 환경 정화....... 296
13-7 식물에 의한 유용물질의 생산....... 297
13-8 미래의 유전자 전환식물....... 298
13-8-1 특이적 발현 프로모터....... 298
13-8-2 유도발현....... 298
13-8-3 다중유전자 도입과 도입유전자의 제거....... 299
13-8-4 부위 특이적 도입....... 299
13-8-5 세포내 소기관의 유전자 조작....... 300

색인....... 303