研究活動目次
Contents of Research Activities
研究活動（Research Activity）
核機能分子解析グループ（Group of Nuclear Genomics）……………………………………………………………

1

作物種子研究グループ（Group of Crop Seed Science）……………………………………………………………

2

植物ストレス応答分子解析グループ（Group of Physiology and Molecular Biology of Plant Stress Responses）……………

3

分子生理機能解析グループ（Group of Molecular and Functional Plant Biology）……………………………………

4

作物ゲノム育種グループ（Group of Crop Genome Modification）……………………………………………………

5

環境昆虫機能グループ（Group of Insect Physiology and Molecular Biology）……………………………………

6

化学ストレス生態応答グループ（Group of Ecological Response to Environmental Stress）………………………………

7

植物・微生物相互作用グループ（Group of Plant-Mirobe Interactions）……………………………………………………

8

微生物機能開発グループ（Group of Applied Microbiology）…………………………………………………………

9

植物気象生態グループ（Ｇroup of Meteorological Ecology）…………………………………………………… 10
生命環境適応先端工学グループ（Group of Advanced Engineering of Adaptation for Bioenvironment） ……………… 11
大麦・野生植物資源研究センター（Barley and Wild Plant Resource Center）
大麦・野生植物資源グループ（Group of Barley and Wild Plant Resource）……………………………………………… 12
A. 大麦（Barley）
B. 野生植物（Wild Plant）
細胞分子生化学グループ(Group of Cytomolecular Biochemistry) ………………………………………………… 14
遺伝資源機能解析グループ(Group of Genetic Resources and Functions) …………………………………………… 15
出版物リスト(List of Publication) …………………………………………………………………………… 16
国際会議およびシンポジウム(List of International Conference and Symposium) ………………………………………… 22
研究所員が主催したシンポジウム等(List of Symposium Superintended by the Member of Institute) …………………………… 28

研究活動(Research Activity)

核機能分子解析グループ

Group of Nuclear Genomics

本研究グループでは、植物を主たる材料として、核および染色体の構造と機能に関する分子細胞学的および分子遺伝学的研究を行っている。現在は、植物の染色体機
能要素（セントロメア、テロメア、複製起点）の構造解
析を中心に、科学技術振興事業団の戦略的基礎研究推進
事業（CREST）の一環として、「植物における染色体機
能要素の分子的解析と人工染色体の構築」プロジェクト（研究代表者：村田稔）を推し進めている。

Our research group is studying the molecular structures and functions of nuclei and chromosomes, mainly inplants. Our recent goal is to construct plant artificial
chromosomes by analyzing chromosome functional elements; centromeres, telomeres and replication origins.
We are currently working on the CREST project sponsored by the JST, Molecular analysis of chromosome
functional elements and construction of artificial chromosomes in plants .

１．シロイヌナズナの新規ミニ染色体の分離
我々はこれまで、シロイヌナズナにおいて、第4染色体の短腕に由来するミニ染色体を分離し、そのセントロメア構造を解析してきた。今回、この染色体にカナマイ
シン耐性遺伝子を挿入し、染色体数2n=12の系統を作製することに成功した。また、新たにpBGF101（バイナリーベクターpBI101＋GFP遺伝子）をin planta法で導入したところ、2n=13の形質転換個体が得られた。FISH（蛍光 in situ ハイブリダイゼイション）による染色体解析
から、ミニ4S以外に、3つの小型染色体が存在することがわかった。このうち2つは、T-DNAが挿入されており、第2染色体の短椀に由来する新規のミニ染色体であることがわかった。この後代で、このミニ2Sを１本（2n=11）、
または１対（2n=12）保持する系統を分離したところ、一部の個体ではジーンサイレンシングが起こっていた。
FISHによる解析の結果、このミニ２S染色体のセントロ
メア特異的180-bpリピートのサイズは、正常な第２染色体よりもかなり短く（＞１Mb）、セントロメアの内部で切断が起きたことが推測された。

1. Isolation of novel minichromosomes from Arabidopsis
thaliana
We have been analyzing the minichromosome 4S,
derived from a short arm of chromosome 4, in
Arabidopsis thaliana. In this experiment, we have isolated a line carrying two mini-4S chromosomes tagged withkanamycine-resistant (nptII) gene (2n=12). In addition,
we transformed the Tr4S line with pBGF101(pBI101+GFP) by the in planta vacuum infiltration technique, and succeeded in producing a fertile plant with
2n=13 Among the transformants, fluorescence in situ
hybridization (FISH) with 5S and 18S rDNAs as probes
revealed that there were three minichromosomes in addition to mini-4S, and that one chromosome 2 was missing.
Of the three minichromosomes, two originated from ashort arm of chromosome 2 (2S) and one was tagged with
T-DNA. In its progeny, various combinations of theminichromosomes appeared, and the plants having one
and two mini-2S (2n=11 and 12) were successfully isolated. Interestingly, expression of both GFP and nptII genes
were occasionally suppressed in these plants. FISH with180-bp repeat as a probe indicated that the size of the
180-bp repeat cluster on the mini2S is much shorter(>1Mb) than that of original chromosome 2. This suggeststhat breakage have occurred in the centromeric region.

２．セントロメア特異的タンパク質の解析
セントロメアDNAに結合するタンパク質としては、ヒトのCENP-AやCENP-Cがよく知られており、これらのホモローグも植物で見つかっている。しかし、これら以外のセントロメアタンパク質については、ほとんど研究が進んでいない。我々は今回、分裂酵母で最近発見されたMis12タンパク質のホモローグ遺伝子をシロイヌナズ
ナから単離し、推定されるアミノ酸配列からペプチド抗体を作製した。この抗体を用いた間接免疫抗体染色法から、このタンパク質が細胞周期を通してセントロメアに特異的に局在することが明らかとなった。また、クロマ
チン・ファイバー法により、これらのセントロメアタン
パク質が、180-bpクラスターの一部およびHTR12（セントロメアヒストンH3）と共局在することがわかった。
これ以外にも、ヒトではまだ発見されていない新規のセントロメアタンパク質を特定した。
３．シロイヌナズナのテロメアを保護するタンパク質
シロイヌナズナにおいて、分裂酵母のPOT1 （protection of telomere 1）様の遺伝子を２種（AtPOT1, AtPOT2）同定した。RT-PCRからそれらの発現を調べたところ、前者では３種、後者では２種の転写物が確認され、オルターナティブスプライシングを受けていることが示唆された。ヒトのPot1遺伝子でも、同様にオルターナティブ
スプライシングを受け、５つのバリアントのうち１つは、組織特異的に生じていることがことがわかっている。しかし、そのような特異的発現は、シロイヌナズナにおいて確認されなかった。AtPOT1の推定アミノ酸の配列をもとにペプチド抗体を作製し、ウエスタンブロッティン
グで調べたところ、３種の異なったサイズのバンドが確認された。このことから、３つのスプライシングバリア
ントは、すべて翻訳されていることが示され、テロメアに結合していることが示唆された。

2. Analysis of centromere-specific proteinsProteins similar to the human centromere-binding proteins such as CENP-A and -C have been identified in someplant species. However, no other centromere-binding
proteins have been characterized yet. Therefore, wecharacterized the Arabidopsis gene homologous to the fission yeast Mis12. The antibody against the synthetic peptide made from the deduced amino acid sequence showedthat the AtMIS12 protein localizes on the centromerc
regions through cell division. Analysis using the chromatin-fiber technique revealed that the centromere proteins localize only a limited part of the 180-bp repeat clusters, but colocalize with HTR12 (centromeric histone H3).
We also found a novel centromere protein that has notbeen identified in humans.
3. Pot1 (Protection of telomere 1)-like proteins in A.
thaliana
We identified two Pot1-like proteins (AtPot1 and
AtPot2) in A. thaliana. RT-PCR revealed the production of
three different transcripts of AtPOT1 and two of AtPOT2,
suggesting that they were exposed to alternative splicing.
Alternative splicing is also known to occur in human Pot1,
and only one splicing variant had tissue specificity among
five splicing variants. Therefore, tissue specificities werealso investigated in AtPot1 and AtPot2. However, neither
AtPot1 nor AtPot2 showed any tissue specificity. The
antibody against the synthetic peptide deduced from the
AtPOT1 recognized three different peptides in nuclear
extracts, suggesting that all three AtPOT1 variants aretranslated and bind to the telomeres.

1

作物種子科学グループ

Group of Crop Seed Science

日本産コムギからつくられる小麦粉は，パンや麺に加工するときの品質が悪く，またくすんだ色をしている．
この原因は，収穫期の雨と低温により種子が収穫前に畑で発芽しやすく（穂発芽），収穫した種子が多くの澱粉
分解酵素を含むことがあるためである．また，赤粒コム
ギは穂発芽を生じにくいため多く栽培されるが，製粉時に種皮の赤色色素が粉に混じるため粉色が悪くなる．
今年度この研究グループでは以下の研究を行った．

Quality of the flour milled from domestic wheat is poor
in noodle- and bread-making, and also in flour color. In
Japan, rain-fall and cold temperature at harvesting time ofwheat often induces seed germination in the field before
harvest (preharvest sprouting). Starch-degrading
enzymes secreted in germinating seeds affect flour quality. Red-grained lines have been mainly cultivated inJapan, since they show high resistance to preharvest
sprouting. However, the red pigment in the seed coat tissue contaminates the flour after the milling process andlowers the brightness of the flour. We have mainly been
studying these problems. The following researches wereconducted this year.

１）コムギ種子色素の合成に関わるDFR遺伝子の比較
６倍性コムギの３つのゲノム，A, B, Dの第三染色体（3A, 3B, 3D）に座乗するDFR遺伝子とA, B, Dゲノムの祖先になったコムギ近縁種がもつDFR遺伝子の塩基配列を明らかにし，その構造を比較した．アミノ酸をコードする領域（ORF）に対してアミノ酸をコードしない領域（introns, promoter, 3'-, 5'-UTR）に多くの変異が見られた．この変異の量は一般に予想される変異よりも多く，異なるゲノムが合わさる倍数化時に多くの塩基変異が誘導される可能性が明らかになった．
２）コムギ粉のdough色に関わるPolyphenol
oxidase（PPO）遺伝子の単離
コムギ粉の中に含まれるPPOは，粉に水を加えdoughを作成した後にdoughの色を悪くする原因と考えられている．このPPO遺伝子をコムギから３つ単離した．
また，キビ種子の発芽における澱粉分解酵素の役割について研究を行った。キビ種子はα-グルコシダーゼ活性を有しているが、その活性は発芽の初期段階に倍増する。そこで本酵素を発芽初期段階のキビ種子から単離して、本酵素は、マルトオリゴ糖の分子量が大きくなるほど酵素活性が増大することを明らかにした。即ち、本酵
素は、α-アミラーゼによる澱粉分解産物に対してβ-アミラーゼによる澱粉分解産物に対するよりもよく作用する。さらに、澱粉分子の中でアミロペクチンを優先的に分解すること、澱粉分子の異常結合として存在するｱ1,3-結合のニゲロースを容易に分解することも明らかにした。そのため、本酵素はキビ種子の発芽初期段階で重要な役割を演じていることが考えられる。

21) Comparison of DFR gene invloved in the synthesis ofgrain pigment
We isolated DFR genes on 3A, 3B and 3D chromosomesof the A, B and D genomes, respectively, of hexaploid
wheat, and those of ancestral species of wheat.
Comparison of the sequences of these DFRs, revealed alarger variation in the untranslated regions (intron, promoter, 3'- and 5' UTR) than in the ORF, which is translated to amino acids. The variation in the untranslated
region was unexpectedly large. It is possible that polyploidization, which makes different genomes stay in a cell,might induce higher base changes.
2) Isolation of polyphenol oxidase (PPO) genes related todough colour change of wheat
PPO in the flour has been thought to be an enzyme that
reduces the brightness of dough. We isolated three PPO
genes from wheat.
We are also studying the role of starch-degrading
enzymes in starch digestion. α-Glucosidase exists in millet seeds and it approximately doubles within 24h of thegermination. We isolatedα-glucosidase from germinating
millet seeds. The Km value of the enzyme decreased withincreasing molecular weight of the malto-oligosaccharides. Therefore, theα-glucosidase is considered to havea stronger affinity for malto-oligosaccharides liberated
from starch byα-amylase than for maltose produced by
β-amylase. The enzyme preferably hydrolyzed amylopectin in starch, but also readily hydrolyzed nigerose,
which has anα-1,3-glucosidic linkage and exists as anabnormal linkage in the structure of starch.
The enzyme readily hydrolyzed millet starch in germinating seeds. Therefore, the enzyme is considered to play
an important role during the early stage of germination.

植物ストレス応答分子解析 Group of Physiology and Molecular Biology of Plant Stress Responses
本グループでは世界の農耕地の30％を占める酸性土壌における作物生産性の向上を目指して、酸性土壌における植物の生育を制御する重要な因子であるアルミニウム（Al）毒性に関して、その障害機構と耐性機構について継続的に研究を行っている。以下に得られた成果の一端を紹介する。
１．ダイズのAl誘導性クエン酸分泌に対するK252aとABAの作用ダイズのAl耐性はAl誘導性クエン酸分泌に依存している。分泌過程におけるタンパクリン酸化阻害剤である
K252aとABAの作用について調べた。K252aの前処理あるいは共存下でのAl処理により、クエン酸分泌量が減少し、それにともないAl含量の増加とAlによる根伸長阻害が増幅された。一方、Al処理によりABA含量が増加した
が、K252aはAlによるABAの増加を抑制しなかった。
ABA誘導性のクエン酸分泌と根伸長の促進はK252aで抑制されたが、ABAはK252aの阻害を解除出来なかった。
ABAはクエン酸分泌の初期過程に関与しているが、その後の過程に関与するK252a感受性タンパクリン酸キナー
ゼがダイズのクエン酸分泌の主役を演じていることが示唆された。
２．エンドウ根におけるAlによる活性酸素種（ROS）の誘発とAl耐性機構の解析
Al感受性の異なるエンドウ２品種を用い、Alによる根伸長阻害に対する耐性度の違いについて生理・生化学的に解析した。Al耐性品種（Alaska）ならびにAl感受性品
種（Hyogo）は、ともにAlによるROSの発生率と根伸長阻害率との間に強い相関があることから、ROSの発生が根伸長阻害の原因である可能性が高い。さらに、Al感受性品種と比較して、Al耐性品種ではAlの標的部位である
根端において、ATP含量が高く、さらに、Al処理に伴ってATP量が低下し、それとともにAl耐性も低下することから、根端ATP含量がAl耐性の決定因子の一つである可能性を示唆している。
以上の研究に加え、タバコ培養細胞を用い、Alに対する初期応答反応について原形質膜を介した無機イオンや糖および水輸送への影響を中心に解析を進めている。
３．コムギALMT1形質転換植物のアルミニウム耐性
これまで我々は、Al耐性コムギからALMT 1 遺伝子を単離し、それがAl活性化型リンゴ酸トランスポーターをコ
ードし、コムギのAl耐性遺伝子であることを明らかとした。本年度はALMT 1 が植物体においてもAl耐性を付与する可能性について検討するため、単子葉植物のオオム
ギや双子葉植物のタバコに遺伝子導入を行い、その機能発現とAl耐性度から評価した。オオムギはコムギよりもAl耐性が低い。オオムギのALMT 1 形質転換体では、根端の高いリンゴ酸放出能と共に、水耕によるAl処理や酸性土壌においてAl耐性コムギ品種と同程度まで生育の向上が認められた。さらに、タバコのALMT 1 形質転換体
でも、水耕栽培におけるAl耐性の向上が認められた。従って、コムギのAl耐性遺伝子ALMT 1 はコムギ以外の植物体においてもAl耐性を付与でき、酸性土壌耐性遺伝子であることが示された。

Our group has been studying the mechanism of aluminum (Al) toxicity and tolerance of plants. Al toxicity isa major problem limiting crop production in acid soil. Our
goal is to increase the crop productivity in acid soil. Some
results are presented below.
1. Effects of K-252a and abscisic acid on the efflux of citrate from soybean roots
The Al-induced release of organic acid has been suggested as an important mechanism of Al resistance inplants. The effects of K-252a and abscisic acid (ABA) on
the efflux of citrate were investigated in soybean(Glycine max L.) roots. Treatment with K-252a, an
inhibitor of protein kinase, before or during Al application
severely inhibited the Al-induced efflux of citrate accompanying an increase in Al accumulation and intensified Alinduced root growth inhibition. Al-treatment increased
the endogenous level of abscisic acid (ABA) in soybean
roots, but K-252a failed to inhibit the Al-induced increasein endogenous ABA. ABA-induced increases in citrateefflux and root elongation were suppressed by K-252a,
while ABA could not reverse the K-252a effects. These
results suggest that ABA is probably involved in the early
response, after which K-252a-sensitive protein kinases
play a key step in regulating exudation.
2. Analysis of Al tolerance mechanism in pea roots in relation to reactive oxygen species (ROS) production.
The molecular mechanism of Al tolerance in pea roots
was investigated physiologically and biochemically, bycomparison between Al-tolerant (Alaska) and Al-sensitive(Hyogo) cultivars. In both cultivars, there was a strong
correlation between the rate of ROS production at theelongation zone and the rate of root elongation inhibition.
This suggests that the Al-triggered ROS production is adetermining factor of root elongation inhibition under Al
treatment. Furthermore, compared with Hyogo, Alaska
contained a larger amount of ATP in root apices, and Al
treatment decreased the ATP content in Alaska accompanying a decrease in Al tolerance. These results suggestthat the amount of ATP in the root apex is one of the factors determining Al tolerance. In addition, to elucidate
primary responses to Al, we are analyzing the effects of Al
on the fluxes of mineral nutrients, water and sugar in theplasma membrane using cultured tobacco cells.
3. Overexpression of wheat ALMT 1 gene confers aluminum tolerance in plants
We previously cloned a wheat ALMT1 gene which is an
Al-activated malate transporter, and showed that ALMT1
is an Al-tolerance gene. Here, to examine whether wheat
ALMT1 confers Al tolerance in other intact plants, we
produced transgenic barley and tobacco plants overexpressing ALMT1. Transgenic barley roots exhibited Alactivated malate efflux and enhanced tolerance to Al in
both hydroponic culture and acid soil. Transgenic tobaccoroots also exhibited increased Al tolerance in hydroponic
culture. These findings indicate that ALMT1 confers Al
tolerance in both monocot and dicot plants, and also is anacid-soil tolerance gene.

3分子生理機能解析グループ

Group of Molecular and Functional Plant Biology

本グループでは植物の生長と環境応答機構について、生体膜を含む、細胞および分子生理学的な観点から研究を進めている。現在以下の研究を行っている。
１．アクアポリンの機能解析
アクアポリンは水と低分子化合物の輸送を担う膜タン
パク質である。オオムギ根から単離・同定した原形質膜型アクアポリン遺伝子HvPIP2;1は、オオムギのアクアポ
リンファミリーの中でも最も発現量が多いものの一つであり、塩ストレスに反応して発現が制御されていた。
HvPIP2;1遺伝子はA水輸送活性をもつアクアポリンをコードしていること、B強制的に高発現させると植物体の耐塩性が低下すること、C二酸化炭素の透過活性もコードすること、を明らかにした。Cの結果から、アクアポ
リン活性の制御を通じて光合成速度が制御される可能性が示唆されている。
２．オオムギとイネのMajor Membrane Intrinsic Protein（MIP）遺伝子ファミリー
MIPファミリーは、アクアポリンを含む遺伝子ファミリーであり、大きく分化した４つのサブファミリーがある。我々は、オオムギMIPsの発現と機能を網羅的に研究するために、現在オオムギからMIPsのcDNAを収集中である。イネゲノムシーケンスは2002年に一応完了をみた。そこでイネゲノムから全てのMIPファミリーを検索して整理した。結果、36遺伝子と２つの偽遺伝子が見つかった。アラビドプシスやトウモロコシのMIPファミリーと比較することによって、多様性の大きなMIPファミリーの中に見出されている幾つかのサブファミリーの構造的特長とその機能について有益な情報が得られた。
３．環境応答機構におけるカルシウムシグナリングを制御する因子
イネやトウモロコシから報告されているストレス応答性遺伝子のホモログで、細胞内シグナル伝達系に関与する可能性が考えられる因子として、オオムギのMAPKaseとCAX（Calcium proton exchanger）の遺伝子を新規に同定・単離した。前者は生育温度のシフトによって発現が制御されていた。後者は高濃度の塩化カルシ
ウムを水耕培養液に加えることでオオムギ根における発現が上昇した。オオムギCAXはカルシウム輸送活性を欠損する酵母の形質を相補した。
４．グルタチオン抱合化合物の液胞膜透過機構
グルタチオンに抱合された除草剤のGS-Xポンプによる液胞内への輸送は除草剤の解毒や作物の除草剤抵抗性に深く関与している。このGS-XポンプはABCスーパー
ファミリーに属するタンパク質である。本年度は、ヤエ
ナリのゲノミックDNA及びcDNAからGS-Xポンプ遺伝子を単離し、その構造と機能を明らかにしようと試み、また、リアルタイムRT-PCR法を用いて、発現誘導を定量的に解析した。

4

This group is conducting molecular and cellular biological studies on the plant growth and the plant s response
to environmental stress including studies on biologicalmembranes. The following researches are in progress.
1. Functional analysis of aquaporins.
Aquaporins are membrane proteins responsible for thetransport of water and some low-molecular weight compounds. We revealed that transcript of a barley aquaporin,
HvPIP2;1, was one of the most abundant aquaporins inbarley, and its expression is regulated by salt stress. We
revealed that HvPIP2;1 encoded water channel activity,
raised salt sensitivity, and increased CO2 permeability
suggesting that aquaporin activity regulates the CO 2
assimilation rate.
2. Major membrane intrinsic protein (MIP) family in barley and rice genomes.
MIPs are an ancient family of channel proteins including
aquaporins comprising four different groups of highly
divergent proteins. To conduct comprehensive studies on
the expression and function of MIP family, we have beencollecting cDNAs endcoding MIPs from barley plants.
In the genomic sequence of rice, which was completed in
2002 though the database is in the draft stage, we haveidentified 36 different MIP-encoding genes and 2 pseudogenes. Comparison with Arabidopsis thaliana and Zea
mays provided useful information on the structure andfunction of several subfamilies of MIPs.
3. Factors regulating calcium signaling in the response toenvironmental stress.
We have identified the genes for MAPKase and CAX (calcium proton exchanger) in barley. These genes are homologues of stress-responsive genes for MAPKase and CAX
reported from rice and maize. Transcription of barley
MAPKase was regulated by the temperature change. The
amount of CAX transcript in barley roots increased afteran addition of calcium chloride to the hydroponic solution. Barley CAX complemented the phenotype of yeast
cells lacking the activity of calcium transport into the vacuole.
4. Mechanism of transportation of glutathion-conjugate
across tonoplast membrane.
The transport of glutathione-conjugated herbicide into
tonoplast by the GS-X pump is closely related to herbicide
resistance and detoxification. The GS-X pump is a protein
belonging to an ABC super family. This year, we examined the structure and function of the GS-X pump geneisolated from genomic DNA and cDNA of Vigna radiata
seedlings and examined the quantitative expression of the
GS-X pump gene using the real-time RT-PCR method.

作物ゲノム育種グループ

Group of Crop Genome Modificatiom

本グループでは、トランスポゾンタギング系統の利用や野生種の遺伝子による効率的な食料生産のために必要な遺伝要因の解明および植物ホルモンによる遺伝子発現制御機構の解明を目的とする。

In this group, genetic factors necessary for greater production efficiency of crops are studied by using transposon-tagging lines and introgression of genes from wild
species. The mechanism of gene expression by phytohormone is also studied.

１．イネのDNAトランスポゾンnDartを転移させる自律性因子の探索日印間交雑F2に生じた易変性ヴィレッセント変異体の準同質遺伝子型系統から発見されたAc/Ds型に属する
DNAトランスポゾン、nDart（non-autonomous DNAbased active rice）は自然栽培条件下で転移挿入を繰り返す活性のある非自律性因子である。活性のあるnDart
を遺伝子タギングの道具として利用するには、転移酵素をコードする自律性因子（Dartと呼称）の存在を特定し、それによるnDartの転移制御機構を解明することが必須である。そこで、日本型イネの易変性ヴィレッセント変
異、pyl-v（nDartとDartが含まれている）をインド型イ
ネKasalathに導入する過程のBC3F1個体を用いて、日本型イネの染色体断片の残存型とpyl-vの分離から自律性因子の座乗する染色体を推定した。その結果、nDartを転移させるDartは第６染色体の長腕末端部に座乗するものと考えられた。
２．オオムギ未熟胚由来カルスからの植物体再分化に及ぼす光の影響オオムギ未熟胚由来カルスからの植物体再分化には光制御機構が存在し、関東二条５号やK-3では暗黒条件下
でカルスを誘導することにより植物体再分化が促進された。12時間日長と暗黒条件を組合せた光条件下でカルスを誘導した場合、カルス誘導の前半の暗黒処理が効果的に再分化率を高くした。このことから、光のシグナルに対する感受性はカルス誘導の比較的早い時期で高いことが明らかとなった。次に、カルス誘導を蛍光灯、赤色光、
遠赤色光、青色光下で行い、各光質の植物体再分化におよぼす影響を調査した。その結果、光照射による植物体
再分化率の低下は赤色光、遠赤色光では認められず、青色光でのみ植物体再分化率が低下した。このことから、オオムギ未熟胚由来カルスからの植物体再分化における光抑制には青色光のシグナルが関与していると考えられた。
３．アブシジン酸（ABA）シグナル伝達に関与するPR5型
S/Tプロテインキナーゼ（PR5RK）遺伝子の単離と解析
植物は、ABAにより種子休眠・発芽を調節し、低温、乾燥や高塩濃度下でのストレス耐性を獲得することが知られている。green fluorescent protein（GFP）発現を指標としてシロイヌナズナGFPエンハンサートラップライン
をスクリーニングにより、ABAに応答する遺伝子の探索を試みた。その結果得られたいくつかのラインの中から、ABAシグナル伝達経路における正の制御因子PR5RK遺伝
子が単離された。現在、PR5RKやホモログの解析を通してABAに応答する遺伝子発現制御機構の解析を進めている。

1．Detection of an autonomous element responsible formobility of DNA transposon nDart in rice
An non-autonomous Ac/Ds type transposon, nDart (nonautonomous DNA-based active rice transposon) identified
in a mutable virescent NIL derived from a wide cross is
actively transposed under a normal growth condition. It is
important to identify an autonomous element Dart thatmakes nDart transposed and reveal the regulatory mechanism of the transposition. In BC3F1 plants, which wereobtained by backcrossing japonica pyl-v plant having
nDart and Dart to indica Kasalath as a recurrent parent,
relation between persistent japonica-type chromosome
segments segregate of pyl-v were examined by SSR analysis. Dart was presumed to be located at distal region oflong arm of chromosome 6.
２．Light control of shoot regeneration in calli derived
from immature embryos of barley
Callus growth and shoot regeneration in immatureembryos of barley was examined under various combination of a 12-h photoperiod and continuous darkness.
Incubation in darkness during callus induction enhanced
shoot regeneration in Kanto nijo-5 and K-3. Kanto nijo-5
and K-3 incubated in darkness during the first two weeksof the callus induction followed by two weeks of a 12-h
photoperiod had higher shoot regeneration ability thanthose incubated in an 12-h photoperiod followed by two
weeks of darkness. Sensitivity to light condition may behigher in the early stage of callus induction. The effects
of light quality were examined in Kanto Nijo-5 and K-3.
Immature embryos were cultured under fluorescent, red,
far-red and blue light. Percentages of shoot regeneration
were low in cultures under fluorescent and blue light, buthigh in cultures under red and far-red light. This suggeststhat blue light signals concern with light inhibition ofshoot regeneration.
３．Analysis of PR5 receptor-like S/T protein kinase(PR5RK) gene related to abscisic acid (ABA) signaltransduction
ABA controls seed dormancy, germination and the
responses to some stresses such as cold, drought and highsalt in a plant. To identify new genes or enhancers forhormonal response in Arabidopsis, we screened green fluorescent protein (GFP) reporter gene enhancer trap lines
by monitoring GFP expression changes after hormone
treatments and obtained six lines. A PR5RK gene wascloned as a target gene out of them. The knockout
mutant of PR5RK exhibited ABA insensitivity, suggestingthat PR5RK was a positive regulator of ABA signal transduction. We are investigating the mechanism of the
PR5RK gene expression responsive to ABA signal.

5

環境昆虫機能グループ

Group of Insect Physiology and Molecular Biology

当グループでは、昆虫の行動学的、生理学的、生化学的機能を解析するとともに、それらに関係する遺伝子を特定し、その発現様式を明らかにすることで、資源植物の保護への有効利用を目指している。
１．オオタバコガの低温耐性
オオタバコガは多くの作物に食害を起こし、その被害が大きな問題となっている。本虫の分布可能域を推定するために、20℃から０℃まで低温順化した休眠蛹と非休眠蛹の耐寒性と糖含量を調べた。その結果、過冷却点は
両蛹とも−17℃前後であった。しかし、休眠蛹では半数以上が０℃で110日以上生存し、非休眠蛹は30日以内に殆どが死亡した。低温順化した休眠蛹でグリセロールは検出されなかったが、低温順化中に体内のトレハロースの蓄積がみられた。これらの結果、非休眠蛹は越冬できないが、休眠蛹は冬季の平均気温が０℃以上の地域で越冬可能と推定された。さらに、トレハロースの蓄積が本虫の0℃での耐寒性を高めていると推定された。
２．オオタバコガの休眠に関する研究
オオタバコガの休眠は幼虫時の温度と日長により影響を受けることをすでに明らかにした。しかし、野外個体群の中には20℃、短日条件で飼育しても休眠しない個体がみられた。これらの個体が20℃よりも低い温度で休眠す
るかを明らかにする目的で、20℃、短日で休眠しない個体を選抜し、15℃での休眠を調べた。その結果、15℃で飼育すると日長と無関係に休眠することが明らかとなった。さらに、休眠を誘起する温度感受期を調べた。温度感受期は幼虫５齢の後半（摂食を止めてから蛹化まで）と蛹期であった。休眠を誘起する温度感受期は日長感受期と異なっていることが明らかとなった。
３．コナガの昆虫成育制御剤抵抗性に関与するグルタチ
オン-S-トランスフェラーゼ遺伝子の解析
グルタチオン-S-トランスフェラーゼ（GST）と昆虫成育制御剤（クロルフルアズロン）との関連性をコナガの非選抜（NS）系統とクロルフルアズロン抵抗性（CFR）
系統を用いて解析した。その結果、CFR系統ではGST遺伝子の発現およびGST活性がNS系統に比べて高まっていることが明らかとなった。このことは、GSTはコナガのクロルフルアズロン抵抗性に関与していることを示唆している。サザン解析および塩基配列決定の結果、CFR系統における高いGSTの発現は遺伝子の転写活性の増大によって生じていることが明らかとなった。
４．果実吸蛾類に対する忌避剤の開発
果実吸蛾類はモモやナシといった果実の収穫直前に吸汁することから、その被害は収量に大きく影響する。その被害を軽減するための忌避剤の開発を引き続き行っている。

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In this laboratory, the behavioral, physiological and biochemical functions of insects and related genes are being
studied to develop new techniques for insect pest control.
1. Cold hardiness of Helicoverpa armigera
The cotton bollworm, Helicoverpa armigera is a major
pest to many crops. To identify the overwintering regionsin Japan, we have been studying the cold hardiness andsugar content in diapausing and non-diapausing pupae
acclimatized from 20℃ to 0℃. Supercooling points ofacclimatized diapausing and non-diapausing pupae werearound -17℃. However, 50% acclimatized diapausingpupae survived for more than 110 days at 0℃ and almost
all non-diapausing pupae died within 30 days. Even
though polyols such as glycerol were not detected in diapausing pupae, the trehalose content increased significantly in the pupae during acclimation. These results
show that diapausing pupae can overwinter in regions
where average winter temperatures are higher than 0℃.
2. Diapause of Helicoverpa armigera
Helicoverpa armigera exhibits a facultative pupal diapause, which depends on temperature and photoperiod
during the larval stage. However, some pupae in the field
populations do not enter diapause even though they are
reared at 20℃ under a short photoperiod. To elucidate
whether they enter diapause at temperatures lower than20℃, non-diapausing groups were selected at the above
conditions. When the groups were reared at 15℃, they
entered diapause irrespective of photoperiod.
Furthermore, sensitive stages for thermal determinationof pupal diapause were determined. The sensitive stages
were late fifth larval instar (from gut purge to pupation)and pupae. The thermal sensitive stages were different
from photosensitive stages for pupal diapause.
3. Studies on glutathione S-transferase gene involved inchlorfluazuron resistance of the diamondback moth,
Plutella xylostella L.
We have been studying the relationship between glutathione S-transferase (GST) and chlorfluazuron resistance using non- selected (NS) and chlorfluazuron-resistant (CFR) strains of the diamondback moth (DBM),
Plutella xylostella L. The CFR strain exhibited higher
GST gene expression and GST activity than the NS strain.
These results suggest that GST is involved in detoxification of chlorfluazuron in DBM. Southern blot andnucleotide sequencing analyses showed that the higher
GST-3 expression in the CFR strain results fromenhanced gene transcription.
4. Development of repellent to fruit-piercing moths
Since fruit-piercing moths suck out the juice from only
ripening fruits, they are serious pests in orchard culture.
Studies are being conducted to develop effective repellents.

化学ストレス生態応答グループ

Group of Ecological Response to Environmental

本グループは、環境における化学物質の運命と生物に及ぼす影響を評価・解析し、生態環境保全を図ることによって、資源生物の健全な生育を図り人類の福祉と資源
生物科学の発展に寄与することを目的とする。
１．生態系における有害化学物質の運命と生態影響評価に関する研究人間の諸活動は拡大の一途をたどり、今日では地球規模にまで及んでいる。特に一般有害化学物質、持続性有機汚染物質、環境ホルモンと呼ばれる内分泌撹乱化学物
質による環境汚染は生態系に重要な影響を及ぼすと懸念されている。
化学物質（農薬、重金属、界面活性剤、栄養塩、その他種々の民生用、産業用途の化学物質）は環境中に放出
または漏出後水路、河川、湖沼そして最終的には海洋に達する。本グループは、これらの化学物質の生態系における運命と生態影響の評価・解析に関する研究を行う。
水・土壌系における化学物質は水、浮遊物質、堆積物、土壌、微生物、高等動植物の間を吸・脱着、吸収、排泄、
光・生分解等、様々な物理・化学・生物学的プロセスを経て、環境構成要素に再分布する。この特性は環境条件としてｐH,酸化還元電位、溶解性、極性、W/O分配係数、
光・紫外線強度、微生物量等によって支配される。これらのことを考慮して、産業廃棄物処分場や農地からの化
学物質の流出特性を解析した。
化学物質の生態毒性評価はバクテリア、酵母、植物プ
ランクトン、ミジンコ、高等植物を試験生物として、成長阻害、増殖阻害、死亡率など様々なエンドポイントを指標とするバイオアッセイを行っている。植物に対しては光合成能力、クロロフィル含有量などを指標として総合的な生態毒性評価を行っている。近年特に問題となっている人工エストロゲンと植物性エストロゲンの相互作用に関する研究を行っている。植物エストロゲンとの比較によって、人工エストロゲンの摂取許容量の算定を試みている。
有害化学物質の毒性評価を行う場合、複数の化学物質が同時に作用する相互作用は重要な課題である。当研究グループでは重金属、農薬、内分泌撹乱化学物質の相互作用について検討し、定量的な解析を行い、化学物質の組み合わせや作用メカニズムの相違によって、相乗、相加、拮抗作用が現れることが分かった。
２．産業廃棄物処分場の安全性の総合評価に関する研究
本研究は2003年の21世紀COEの分担研究課題である。
産業廃棄物処分場からの浸出水中に含まれる有害化学物
質による環境汚染は生態影響だけでなく、人の健康影響の問題でもある。ここでは浸出水の化学的特性、化学物
質の生態系における運命と生態毒性評価、リスク評価・管理の研究を行っている。
３．化学物質のハイスループット毒性評価法の開発研究
有害化学物質によって汚染された環境水の包括的な毒性評価を短時間で、大量に行うためのハイスループット
によるバイオアッセイの開発研究を行っている。これは化学ストレスによって細胞内に発生する活性酸素種の検出を指標とする新しいツールである。

Our research group aims to contribute to the welfare
and health of humankind and the development of the science in bioresorces through the evaluation and analysis of
the fate and biological effects of chemicals in the environment and the preservation of bioresources.
1. Study on the fate and ecotoxicity evaluation of hazardous chemicals in ecosystems
Environmental pollution, especially that by general hazardous chemicals, persistent organic pollutants andendocrine disrupting chemicals are apprehended to haveserious effects on the ecosystems. Chemicals such as
agricultural chemicals, heavy metals, surface-active substances, and other chemicals used by consumers andindustries are released into the environment and finallyreach the sea through water channels, rivers and lakes.
Our research group is investigating the fates and ecotoxicity of these chemicals. These chemicals in water and soil
spheres are redistributed to water, suspended maters,
sediments, soils, micro-organisms and higher fauna andflora via adsorption-desorption, intake- excretion, photoand bio-degradation and various physical, chemical andbiological processes. These are controlled by pH, redox
potential, solubility, w/o distribution factor, light/UV
intensity, biomass of microbes and others. Considering
these factors, we are investigating the fates and ecotoxicity of chemicals from agricultural lands and industrial
waste-disposal sites. The integrated ecotoxicity of chemicals is evaluated by bioassays using bacteria, yeast, phytoplankton, daphnia and higher plants. Growth inhibition,mortality, photosynthetic activity, chlorophyll contents
etc. are evaluated as endpoints. We are evaluating theallowable intake of artificial estrogens which is a recent
controversial problem by comparing the intensities of
estrogenicity of artificial and phyto-estrogens. For evaluation of the ecotoxicity of chemicals, we investigated theinteraction of heavy metals, agricultural chemicals andendocrine chemicals quantitatively and found that synergistic, additive and antagonistic interaction modes varywith the combination and reaction mechanisms of chemicals.
2. Integrated evaluation of the safety of industrial wastedisposal site.
Chemical characteristics of leachates, the fates andecotoxicity, risk assessment and risk management at theindustrial waste-disposal sites are under investigation.
3. Development Research on Toxicity Evaluation of hazardous Chemicals by High-throughput Method
We conduct research on developing high-throughput
methods of bioassays for comprehensive toxicity evaluation of hazardous chemicals released to environments.
This is a new tool for detecting active oxygen generated
in cells by chemical stress.

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植物・微生物相互作用グループ

Group of Plant-Mirobe Interactions

当研究分野では，植物ウイルス（Benyvirus、ランえそ斑紋ウイルス）および菌類ウイルスを主要研究材料として用い、ウイルスと宿主およびウイルスと媒介者との相互関係を分子、細胞レベルで解析している。

1. Pathogenicity of Benyvirus
We found that transgenic Nicotiana benthamiana
plants transformed with the 54-kDa read through domain
open reading frame of Beet necrotic yellow vein virus(BNYVV) display highly resistant and recovery phenotypes at high frequency. The highly resistant plants are
immune to foliar rub-inoculation with BNYVV. Molecularanalyses revealed that resistance in highly resistant plants
is mediated by transgene-induced RNA silencing and thatrecovery is mediated by virus infection-induced silencingof the transgene. We compared the differences between
the RNA degradation in leaves and that in roots using
these transgenic and nontransgenic plants. The results
show that the RNA silencing-mediated resistance is lesseffective in roots than in leaves.

１．Benyvirusの病原性・抵抗性の分子機構
Beet necrotic yellow vein virus（BNYVV）の54Ｋ
ORF領域を導入した植物は高頻度でRNAサイレンシングを誘導することをはじめて明らかにした。形質転換植物
は、高度抵抗性と回復性の２つの表現型を示し、前者はトランスジーンのRNAサイレンシング、後者はウイルス
感染によって誘導されるRNAサイレンシングと結論された。葉と根におけるトランスジーンmRNAの蓄積量、短鎖RNA、DNAのメチル化などの解析結果から、葉と根ではサイレンシングの活性が異なり、葉と比べて根ではウ
イルスの抵抗性が低いことを証明した。
２．ランえそ斑紋ウイルス（OFV）の構造タンパク質とその核移行
OFVは感染細胞の核内にViroplasmを形成するユニー
クなRNAウイルスである。Viroplasmにはウイルスタン
パク質の存在が確認されたことから、この領域がウイル
ス複製や粒子形成の場であると推定された。ウイルス構
造タンパク質の細胞内局在様式、特に核移行性に注目して調べたところ、26Kが強い核局在性を示すことが判明した。49Ｋは、本来細胞全体に分布しているが、26Ｋ存
在下では核への局在化が認められた。49Ｋおよび26Ｋはウイルスの主構成タンパク質であることから、26Ｋの核移行能が、ゲノムの核輸送に貢献しているものと推定された。
３．新規なHypovirusのゲノム構造の解析
様々なウイルスがクリ胴枯病菌に感染し、病原性の低下（ハイポヴィルレンス）をはじめ各種の病徴を引き起こす。本年は、非常に高いハイポヴィルレンスを引き起こすウイルス、MYRV1-Cp9B21の性格付けを行った。２重殻構造の精製粒子は感染性を有する。ゲノムは11本の分節型dsRNA（S1-S11）からなり、それぞれのセグメン
トの+鎖は5 末端にキャップ構造、末端共通配列5
GAUCA――GCAGUCA3 、単一のORFという基本構造を持っている。これらの結果から、本ウイルスをタイプ種とする属の新設を国際ウイルス分類委員会に提案し、承認された。今後、ゲノム・翻訳産物の対応関係を明らかにし、最終的には逆遺伝学の確立を目指す。

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2.Nuclear import of Orchid fleck virus (OFV)
Orchid cells infected with OFV induces a intranuclear
electron-lucent viroplasm. We found that intranuclear
viroplasms result from the accumulation of OFV structural proteins and may be the site of virion assembly. Of thethree structural proteins of OFV tested for subcellularstudies, only the 26K protein is capable of nuclear import.
Coexpression of 49K and 26K proteins drastically affects
their localization patterns relative to the expression ofindividual proteins and result in a shift of both proteinsto a subnuclear region. Because 49K and 26K proteinsare probably essential components of the viral ribonucleoprotein (RNP), translocation of the signal-containing 26K
protein may play a key role in nuclear import of the OFV
RNP.
3. Genome organization of a novel Hypovirus
We report here the identification of a reovirus, termed
MYRV1, from a morphologically distinct hypovirulent isolate (9B21) of Cryphonectria parasitica, which is the filamentous fungus that causes chestnut blight disease.
Virus particles purified from infected mycelium of thisisolate contain 11segments of dsRNA and show physicalcharacteristics typical of the family Reoviridae.
Introduction of purified particle preparations into protoplasts made from virus-free isolates of the fungus resulted
in newly infected mycelium with the same morphologicalcharacteristics as the original virus-infected isolate.
Sequences analysis revealed that all the segments ofCpMYRV1 have single large ORFs on their plus-strands
and the conserved terminal sequences, 5 GAUCA――
GCAGUCA-3 . MYRV1 was also shown to be closely related to mammal-pathogenic coltiviruses within the family.
The proposal we made to International Committee on
Taxonomy of Viruses (ICTV) has been approved.
Mycoreovirus is a new genus within the family
Reoviridae and accommodates MYRV1 as its type member.

微生物機能開発グループ

Group of Applied Microbiology

微生物は動物、植物と共に生態系の重要な一員であり、分解者として物質循環に貢献している。原核微生物として細菌、ラン藻が、真核微生物として酵母、かび、きのこが含まれ、環境適応能の高さから、高等生物では期待できないような機能や応用が考えられ、モデル細胞として細胞機能解析に用いられる。
微生物機能開発グループでは、様々な微生物機能を細胞・酵素・遺伝子レベルで解析して、生物の環境適応・進化機構を解明するとともに、細胞・酵素を用いた有用物質の開発と応用、遺伝子改変による酵素機能の改良などを通じて、直接あるいは間接的に環境改善に貢献することを目指している。

Microorganisms are important members as degraders as
plants are as producers and animals are as consumers in
the natural ecosystem. Procaryotic microorganisms
include bacteria and cyanobacteria and eucaryotic
microorganisms include yeasts, molds and mushrooms.
They have far higher abilities to adapt to environmental
stresses than plants and animals, which can be applied toagricultural, environmental and industrial purposes. The
aim of our group is to improve the environment, directly
or indirectly, through the studies on genetic and biochemical control, adaptation to environmental stress andgenetic evolution of microorganisms.

１．合成高分子、芳香族化合物の微生物分解
ポリエチレングリコール（PEG）分解に関わるPEG脱水素酵素（PEGDH）の相同性に基づいたモデリングを行い、変異酵素を作成して活性部位や反応機構を解析した。また、PEGDHを含むオペロンの転写開始点を決定
し、オペロン上下流の塩基配列を解析するとともに、遺伝子制御の解析を進めている。さらにポリプロピレング
リコールやポリビニルアルコール、PCBやナフタレンなどの芳香族化合物の分解に関わる酵素遺伝子のクローニ
ングと解析を進めている。
２．アルミニウム（Al）耐性菌の応用と機能解明
茶畑から分離したAl耐性菌（Penicillium janthinellum F-13）の土壌改善効果を調べ、土木工事により出現
する酸性切り土面の植生回復促進効果や酸性土壌における小麦発芽促進効果があることを確認した。また、UV
変異耐性株（P. chrysogenum IFO4626）から得たAl耐性遺伝子候補をArabidopsis thalianaに導入して、耐性の付与を調べている。他方、赤色酵母Rhodotorula glutinisで発見した、通常の金属耐性とは全く異なるタン
パク質の発現、ならびに遺伝的な耐性獲得機構の解析を進めている。耐性菌ではMg取込みとミトコンドリア活性が著しく上昇した。また、ディファレンシャルディス
プレイ法で耐性に関わる遺伝子群を検出し、それらを解析した。
３．バイオサーファクタント（BS）の開発と応用
原油資化性及び乳化性を示す海洋細菌Myroides sp.
SM-1が、マリンブロス中に生産するBS成分の解析を行った。ヘキサデカン乳化能を指標として精製した物質はNMR解析で胆汁酸であることが判明した。胆汁酸としてはコール酸、デオキシコール酸とそれらのグリシン抱合体が含まれ、コレステロールより合成されることを示した。原核生物のコレステロールの合成はミコバクテリ
ウム以外では知られていない。また、胆汁酸の合成は原核生物では初めての報告である。しかし、これらは原油
乳化能を示さないので、原油乳化成分を調べ、物質を精製して構造を解析した。また、市販栄養培地で別の原油
乳化性BSが生産されることを見出したため、この物質の精製を行った。
４．土壌中の微生物細胞検出法の開発
土壌中では多くの微生物が有害物質を分解できる。土
壌中の微生物細胞の生理状態を評価するため、レーザス
キャニングサイトメトリ（LSC）を用いたモニタリング
方法を開発した。この測定機器はフローとイメージサイ
トメトリの両者を解析することができる。微生物細胞と土壌粒子の蛍光を区別するため、GFPを発現する大腸菌と土壌粒子の蛍光を測定した。蛍光強度、輝度、色調などのパラメータを測定した後、GFP発現大腸菌と土壌粒子、ならびに鉱物粒子と蛍光プローブで標識した大腸菌を比較した。その結果、蛍光特性を基にして、いくつかのパラメータを最適化すれば、土壌中の微生物細胞がLSCで選択的に計測可能であることを見出した。

1. Microbial degradation of polymers and aromatic compounds
Based on the homology modeling of polyethylene glycol
dehydrogenase (PEGDH) that involved in PEG degradation, we produced mutant enzymes and analyzed theactive sites of the enzyme and its reaction mechanism
using the mutant enzymes. The transcription starting siteof PEG operon was determined and the regulation of theoperon was analyzed. We have performed cloning andanalysis of degradation genes for polypropylene glycol,
polyvinyl alcohol (PVA), aromatic compounds such as
PCB and naphthalene.
2. Analysis of Al-resistant microbes and their application
The Al-hyper-resistant Penicillium janthinellum F-13
was found to improve the growth of grass and wheat on
acidic soil, when inoculated together with plants. Al-resistant gene isolated from Al-tolerant mutant derived from
Penicillium chrysogenum IFO4626 was introduced into
Arabidopsis thaliana to confer Al-resistance to it.
Inheritable and epigenetic Al-resistance newly found with
Rhodotorula glutinis IFO1125 was analyzed and elevatedMg-uptake and mitochondria activities were detected.
Differential display indicated that expression of the genes
in wild- and resistant-types were markedly different andthe genes expressed or depressed more than the wildtype were identified and classified into several groups.
3. Production of unique biosurfactants and their application
Myroides sp. SM-1 isolated from seawater produced
biosurfactants (BSs) in marine broth. One of them waspurified, based on its emulsification of n-hexadecane.
Surprisingly, these compounds were completely in accordance with bile acids (cholic acid, deoxycholic acid andtheir glycine conjugates) by NMR and TLC analyses.
Cholic acid, a primary bile acid, was produced from cholesterol, as indicated in mammals. Production of cholesterol by procaryotes has not been reported except
mycobacteria and that of bile acids by them is a new biochemical finding. These compounds did not emulsify for
crude oil. Other BSs were purified based on emulsification
for crude oil. These compounds were suggested to be alipopeptide and their chemical structure is under analysis.
4. Development of a method for detecting bacterial cells
in soilMany microorganisms can degrade hazardous materials
in soil. To assess the physiological status of bacterial cells
in soil, we developed a monitoring method using Laser
Scanning Cytometry (LSC). This instrument combines
the analytical capabilities of flow and image cytometry. To
distinguish between fluorescence of bacterial cells andsoil particles, we measured the fluorescence ofEscherichia coli expressing green fluorescent protein(GFP) and that of soil particles. After measuring several
parameters like fluorescence intensity, brightness, texture etc., the data from GFP expressing E. coli were compared with the fluorescence of soil particles and mineral
grains. Based on these fluorescence properties, bacterial
cells in soil sample were selectively estimated by LSC.

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植物気象生態グループ

Group of meteorological ecology

本研究グループでは、資源植物を取り巻く気象環境要因の解析と環境要因に対する植物の反応を、細胞、器官、個体、群落、生態系の各種レベルで研究している。

The ecophysiological interactions between plant andmeteorological environment under various conditions arestudied at each level from ecosystem, vegetation, individual leaves to plant cells.

１．気象要因に対する植物の応答反応の研究
この数年間、乾燥土壌条件下における紅芒麦を栽培して、紅芒麦の乾燥ストレス耐性を解析してきた。新たにシードパック栽培法を採用し、種々の濃度のポリエチレ
ングリコール水溶液で、紅芒麦とシラサギコムギを栽培し、異なる水ポテンシャル条件下における紅芒麦とシラ
サギコムギの生育特性、種子の吸水特性を解析した。低水ポテンシャル条件では、紅芒麦の方がシラサギコムギ
よりも良く生育し、吸水能力も高いことが明らかになってきた。また、イネ科の植物の稈や、植物の実の空隙中の炭酸ガスなどの気体成分の濃度や成分の経時変化の特性を研究している。
２．生態系の保護、保全に関する研究
特異なカルスト地形である羅生門ドリ−ネ、下帝釈峡
や毛無山ブナ林、三次盆地などで気象観測を行ってきた。
得られた膨大な観測資料を整理し、それぞれの生態系における気象環境の特性を解析すると共に、生態系の保護・保全に関する研究を進めている。
３．作物の湿害に関する研究
オオムギの水感受性と酸素濃度の関係について研究をおこなった。低酸素濃度下での発芽は水感受性と関連が大きかった。また、低酸素濃度下でのジベレリンによる発芽促進およびアブシジン酸の抑制効果には、品種により違いが見られた。
４．生物季節への地球温暖化の影響に関する研究
中国四国地域のイロハモミジの紅葉期はここ10年で数日間遅れていることが明らかになった。また、紅葉時期と紅葉期直前の最低気温には、回帰関係が認められた。
倉敷地域20箇所での観測により、紅葉時期の予測式が求められた。
５．瀬戸内地域の酸性雨に関する研究
香川大学の共同研究者と20数年間に及ぶ酸性雨の観測を実施している。香川で降る雨の65％倉敷で降る雨の95％が酸性雨であり、瀬戸内地域での降雨の酸性化が著しいことが明らかになった。また、昼間の降水の酸性度と空中水分の酸性度には有意な相関が認められた。

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1. Studies on plant response to meteorological stresses
The drought resistance under different water potential
was compared by growing Hongmaimai and
Shirasagikomugi in PEG solutions of different concentration, with seed pack growth pouches. The results clarified that under low water potential conditions,
Hongmaimai grows faster than Shirasagikomugi andhas higher water absorption abilty. The concentrations ofgases such as CO２ and O2 inside culms or pods of plants
are experimentally studied.
2. Studies on protection and preservation of ecosystem.
We have made some meteorological observations in
Rasyomon doline, Shimotaisyaku valley, Miyoshi basin anda beech forest of Mt. Kenashi. Now we are analyzing themany observational data to protect and preserve eachecosystem or wild plants,.
3. Studies on flooding damage of crop.
Water sensitivity of barley seeds are highly correlated
to germination under low oxygen content. Stimulation ofgermination by GA under low oxygen content and suppression by ABA shows different response among varieties.
4. Effect of climate change on phenology.
Coloring date of Japanese maple (Acer palmatum
Thunb. Subsp. Palmatum) delayed for several days inthese decade in Chugoku-Shikoku area. There is a goodcorrelation between coloring date and minimum temperature before coloring date. We made a quotation to estimate a coloring date using data corrected at Kurashiki
district.
5. Observation of acid rain in Setouti district.
We are continuing a observations of acid rain for 20
years with co-researchers at Kagawa University.
Acidification of rain water is serious. Sixty five percentage
and 95% of rainfall is so called acid rain in Kagawa andKurashiki respectively. Acidity of rain water and acidty of
air moisture in day time is positively correlated

生命環境適応先端工学グループ

Group of Advanced Engineering of Adaptation for Bioenvironment

当研究グループでは大腸菌、かび臭物質産生ラン藻（糸状体）、酵母、高等植物を対象として、生命環境での様々なストレスに対する応答反応や適応機構を解明している。

Our group has been investigating the mechanisms ofadaptation to bioenvironmental stresses, using E. coli, filamentous musty-odor producing cyanobacteria, yeast andhigher plants.

１．かび臭物質を産生する糸状体ラン藻における重金属耐性機構に関する研究
かび臭物質を産生する糸状体ラン藻 Oscillatoria brevisのゲノムDNAから単離した、重金属イオン輸送体
CPx-ATPaseに関わる新規遺伝子（bxa1）、重金属結合タ
ンパク質メタロチオネイン（MT）をコードする遺伝子（bmtA）及び SmtB/ArsRファミリーに属する金属制御因子（リプレッサータンパク質）をコードする新規遺伝子（b x m R ）の特性解析を行った。その結果、BxmRは
bxa1, bmtA及びbxmR自身の発現を制御することが判明した。またO. brevisは１価 （Cu, Ag）及び２価 （Zn,Cd）の両種の重金属イオンによって発現制御される上記３種の遺伝子をもつ初めてのバクテリアであることが判明した。さらに次の２つの重要なことが示唆された。
1） bxmRの発現は bmtAの発現と完全に同様な傾向を示した。さらにEMSA（ゲルシフトアッセイ法）の実験により、リプレッサーBxmRはbmtAとbxmRのoperator/promoter領域の同じサイトに結合することが示された。従ってこのサイトはこれら２つの遺伝子の同時転写制御に関わると考えられる。2）金属に依存する輸送体 Bxa1の発現が、O. brevisの金属毒性に対する最初の防御機構として働き、メタロチオネインBmtAの発現はゆっくりとした２番目の防御システムとして機能することが示唆された。

1. Studies on the mechanism of heavy-metal tolerance inthe filamentous musty-odor producing the cyanobacterium Oscillatoria brevis
A novel gene (bxa1) related to heavy-metal transporter(CPx-ATPase), a gene (bmtA) encoding heavy metalbinding protein (metallothionein, MT) and a novel
SmtB/ArsR family metalloregulator gene (bxmR) from thefilamentous musty-odor producing cyanobacterium
Oscillatoria brevis were characterized. BxmR was
revealed to repress the expression of bxa1 and bmtA as
well as bxmR. De-repression of the expression of all
three genes is mediated by both monovalent (Cu, Ag) anddivalent (Zn, Cd) heavy metal ions. Further experiments
revealed two important points. 1) The expression kinetics
of bxmR completely parallel that of bmtA.
Electrophoretic Mobility Shift Analysis showed that
bxmR and bmtA share the same protein-binding site.
Therefore this site is likely responsible for the co-transcriptional regulation of these two genes. 2) The metalmediated de-repression of the transporter might function
as the first acute phase of defense against metal toxicity
in O. brevis. The metallothionein BmtA is suggested tofunction as a a slowly secondary system protecting O.
brevis from metal toxicity.

２．植物のアルミニウム（Al）ストレスに関する分子遺伝学的解析
新規のAl耐性株（#355-2株）をArabidopsisのenhancer
tagging linesから得たが、この株ではtagの挿入により
F9E10.5遺伝子とF9E10.6遺伝子の発現量が増加していた。そこで、両者のどちらがAl耐性に寄与するかを検討した。その結果、F9E10.5遺伝子がAl耐性に関与していた。また、#355-2株は短根毛を有するが、野生株に比べて根毛からのAl吸収が著しく抑制されていた。このため、この部分での酸化ストレスによるダメージも少ない。根毛は根端部同様にAl毒性のターゲットであろう。
新たなAlストレス耐性機構や耐性遺伝子を得るためにAl耐性野生植物のスクリーニング（56種）を行った。その結果、ススキやメリケンカルカヤなど強靭な植物が得られた。現在、これらの耐性機構の生理学的解析や耐性遺伝子のスクリーニングを開始した。
Alストレス誘導機構に関しては、Al誘導性AtGST11遺伝子のプロモーター領域に結合する転写調節因子をコードする遺伝子の単離を行っている。

2. Molecular genetic characterization of Al stress in plant
An Al-resistant line (#355-2) was isolated from a pool of
Arabidopsis activation enhancer tagging lines. The gene
expression of F9E10.5 and F9E10.6 was higher in #355-2
line than in a wild-type parental line. Our Al sensitivity
test suggested that F9E10.5 gene can slightly ameliorate
Al toxicity in this line. #355-2 line showed short root hairs
and lower Al ions were accumulated in root hair region ofthis line than that of wild-type line. The root hair region
as well as root tips region may be the site of attack by the
Al ion in Arabidopsis.
To find a new mechanism and/or genes for Al resistance,
we performed Al sensitivity tests for wild weed plants (56plants) and could isolated several candidates including
Miscanthas and Andropogon as Al super resistant plants.
Further physiological analyses, and an isolation of the Al
super resistant genes have started.
To characterize the Al-stress induced gene, AtGST11,
we have started isolation of the gene encoding transcription factor, which is related to the gene-expression of the
AtGST11 in Al stress.

11大麦・野生植物資源研究センター

Barley and Wild Plant Resource Center

大麦・野生植物資源グループ

Group of Barley and Wild Plant Resource

Ａ．大麦グループ
大麦グループでは，実験系等を含む栽培オオムギ約10,000系統と野生オオムギ約300系統を保有し，（1）種子の増殖，遺伝的多様性の評価，特性データのデータベ
ース化，種子配布等の系統保存事業，（2）ゲノム解析の諸手法を使ったオオムギ遺伝資源の機能開発に関する研究に取り組んでいる。

A. Group of barley
We have preserved ca. 10,000 accessions of cultivatedbarley including experimental lines and ca. 300 accessions of wild relatives. The subjects of our research are 1)
collection and preservation of barley germplasm including
evaluation of genetic diversity and characteristics in the
germplasm, construction of the barley germplasm database and worldwide sample distribution and 2) generation of the resources for genome analysis including EST,
molecular markers and DNA libraries to study the
genome-based barley diversity and the genetic analysis ofsignificant traits in barley.

１．オオムギ遺伝資源の評価（a）赤かび病抵抗性のQTL解析
オオムギ赤かび病抵抗性の異なる交配親間の３つの雑種集団を用いて，複数年次に渡って抵抗性を評価し，検出したQTLを比較した結果，抵抗性のQTLが計７つ検出され，且つそれらの効果は環境要因により変動することが明らかとなった。
（b）休眠性のQTL解析
穂発芽性の育種的な対応の一つとしての利用が期待されるオオムギの休眠性の遺伝解析を目的とし，２つの組
換型自殖系統および２つの倍加半数体系統を用いてQTL
解析を行い，各々のQTLの位置および効果を比較した結果，何れの集団においても5HL染色体上に効果の大きなQTLを見出した．現在，より詳細な座乗位置を明らかにする目的で，マーカー数を増やして座乗位置の比較を行っている。
（c）渦性オオムギの系統解析
オオムギのuzu遺伝子は，東アジアに特異的に分布する半矮性遺伝子であり，これまでにHvBRI1の１つのアミノ酸置換によって引き起こされるブラシノステロイド
非感受性変異体であることを報告した．今年度は，260
系統以上の在来渦系統を用いて系統解析を実施した結果，渦遺伝子は１度の変異が自然交配によって東アジアに広がったことが示唆された．
２．オオムギ遺伝資源の分譲・配布
従来より継続して担当しているオオムギ種子の分譲・配布に加えて，平成14年度よりナショナルバイオリソー
スプロジェクトによるcDNA, BACライブラリーの配布事業も担っている。
（a）cDNAクローンの配布
独自に開発したオオムギESTへの国内外からのリクエストに対しての分譲業務を実施している。
（b）BACクローンおよびライブラリーの分譲
独自に作製した国産の醸造用オオムギ品種「はるな二条」を材料に作製したBACライブラリーの各クローン，
選抜用プールDNA・高密度フィルターおよびライブラ
リーの全クローンセットについて，国内外の研究者のリクエストに応じて分譲した．
３．オオムギのゲノム解析
戦略的創造研究推進事業(CREST)「植物の機能と制御」領域「オオムギゲノム機能の開発と制御」では，岡山大学資源生物科学研究所附属大麦・野生植物資源研究センターに保存されているオオムギ遺伝資源を用いてオ
オムギの遺伝子情報を包括的に解析し，世界のオオムギ

121. Evaluation of barley germplasm(a) QTL analysis for Fusarium Head Blight (FHB) resistance
We validated the resistance to FHB using several segregating populations that represented different levels of
resistance, and carried out a QTL analysis. Seven QTLs
were detected and the effects of individual loci were
found to be affected by environmental factors.
(b) QTL analysis for barley seed dormancy
To access genetic mechanism of barley seed dormancy,
which may be associated with preharvest sprouting insmall grains including barley, a QTL analysis was performed using two RI populations and two DH populations.
Detection of QTLs for the seed dormancy and comparisonof the chromosomal position and the effect of individual
QTL revealed that one QTL located on 5HL was commonly detected in all the populations. We are attempting to
map the QTL with higher resolution.
(c) Phylogenic analysis of uzu semi-dwarf barley
Using more than 260 uzu landraces distributed in East
Asia, we carried out dCAPS marker analysis to detectuzu-specific mutation of HvBRI1 found in Akashinriki ,and discussed the phylogeny of uzu landraces.
2. Collection and distribution of barley genetic resources
In 2004, ca. 1,000 seed samples were distributed onrequest. In addition to seed distribution, cDNA and BAC
library (including individual clones, pooled BAC DNA for
screening, high density replica membranes and complete
clone set) were distributed with the support of the
National BioResource Project (NBRP).
3. Barley genome analysis
With the support of the Japan Science and Technology
Agency (JST), we are carrying out a project named
Development and control of genomic function inbarley . The project aims to establish an Asian center ofbarley genome research based on the barley germplasm
preserved at the Barley and Wild Plant Research Center,
Okayama University.

ゲノム研究におけるアジアのセンターを形成することを目的としている．本年度は，(a) 独自のEST解析により得られた約１万のユニジーンのうち，約2,000 ESTのオ
オムギ連鎖地図上へのマッピング，(b)一粒系コムギの分離集団へオオムギESTをマッピングすることによるオ
オムギ−コムギの比較ゲノム解析，(c) 独自で作製した
cDNAマイクロアレイおよびAffymetrix社のGeneChip
Barley Genome Arrayを用いて，原因遺伝子が明らかにされていない複数の矮性同質遺伝子系統対を材料にした
比較発現解析，(d) MALDI-TOF/MSを用いた，醸造過程で特異的に発現するタンパク質群の同定を目的としたプ
ロテオーム解析，等の研究を行っており，種々の知見を得ている.

B. 野生植物
１．イネ科植物のC3，C4判定
研究所に保存しているイネ科植物453種、506点のさく
葉標本を用いて、炭素安定同位体比を測定し、現在までに発表がなされていない多くの種を含むイネ科植物がC3植物であるかC4植物であるかを判定した。（半場祐子
氏との共同研究）２．アルミニウム耐性植物の探索
研究所に保存している野生植物の種子を用いて、47種
類の植物の発芽時のアルミニウム耐性と根の伸張を測定した。その結果イネ科植物の中に耐性の強い種が見つかった。（江崎文一氏との共同研究）
３．地方植物目録の作成
総社市の植生を５年間調査し、標本作製を行い、総社
市植物目録として、近く出版する。
岡山市、御津町、灘崎町の植物を調査し、近く岡山市植物目録として出版する。
４．ミズアオイの保護・保全に関する研究活動
17年間にわたってミズアオイの保護活動を続け、ミズ
アオイは岡山県条例に基づく保護指定種となった。ミズ
アオイの調査や生活史に関する一般向け小冊子を出版した。

We have constructed ca. 10,000 barley unigenes using
140,000 EST generated at Okayama Univ.
In 2004, (a) ca. 2,000 EST were genetically localized onto
our standard mapping population using SNP typing technology, (b) barley ESTs were mapped onto diploid wheat
map for the comparative genome analysis between barley
and wheat, (c) transcriptional profiling analysis was performed with several dwarf-isogenic pairs using both
cDNA microarray generated in our laboratory and
GeneChipBarley Genome Array (Affimetrix), and (d)proteome analysis was performed for identification of theproteins specifically expressed during malting using
MALDI-TOF/MS.

B. Wild Plant
Preservation of seeds and herbarium of wild plants(April 13, 2004)
Herbarium

Seed

Live seed

Family

250

220

198

Species

5,915

4,524

2,920

Accessions

53,642

27,13912,93313

細胞分子生化学グループ

Group of Cytomolecular Biochemistry

植物の生長過程における細胞の生理機能や植物の有する多様性などを解明するために、生体細胞を構成する物
質を、生化学的手法を用いて、分子レベルで解析している。

We have been studying the physiological function anddiversity of cells during plant growth at the molecularlevel using biochemical techniques.

１．特殊環境下で生育する野生植物の機能特性
酸性雨は、森林破壊だけではなく鉱山廃鉱、金属建造物、放置された産業廃棄物などから有害重金属を流出させ、土壌環境破壊を引き起こしている。そのため、劣悪環境下でも生育できる植物が要求されてきた。しかし、数種の野生シダ･コケはこのような特異環境下でも生育できることが知られている。そこで、真正シダ目のカニ
クサ（Lygodium japonicum）の胞子を無菌的に発芽させ、その前葉体をムラシゲ-スクーグ基本塩、ショ糖、硫酸銅を含む培地にて90日間培養した。その結果、銅存在下での生育はコントロールの1/2に減少するが、経時的に多量の銅を細胞内に蓄積した。銅の取り込み最大速度は培養20日目で[17μmol Cu/g dry wt.]であった。コントロールと銅処理細胞の細胞壁からCDTA、Na2CO3、1M
KOH、4M KOHにて、マトリックス多糖を順次抽出すると、銅処理細胞のペクチンはコントロールの1/2に、ヘミセルロースは僅かに減少した。またペクチンは陰イオ
ン交換カラムクロマトで４画分に分画され、銅処理細胞
では73%以上がウロン酸からなるポリマーの増加がみられた。次にendo-pectate lyaseにて銅蓄積細胞壁を分解した結果、細胞壁中の約66%の銅が可溶化された。以上のことから、カニクサは、生育中に銅を特異的に細胞壁ペクチンのホモガラクツロナンに結合・蓄積することによって、銅耐性を示すことが明らかになった。
２．品種間で発現が異なる遺伝子とタンパク質の構造と機能解析
植物の環境ストレス抵抗性のメカニズムを解明する目的で、塩ストレスに対して感受性を示すオオムギと抵抗性を示すオオムギを材料にして、塩ストレス抵抗性オオ
ムギで特異的にあるいは優位に発現している遺伝子やタンパク質の構造と機能について解明している。塩ストレスは地下に集積されるため植物の塩抵抗性に対する応答
反応は主に根で起こることが予想されるため、100mM
NaClで12時間処理した塩抵抗性オオムギOUK305根から調製したmRNAを用いてcDNAライブラリー（KR）を構築した。ランダムに選択した6,432個のcDNAを3 と5の両端から塩基配列を解析してそのESTをphred/phrap法で解析した結果、冗長性のない5,726個のESTを得た。
対象としてオオムギBarke根のcDNAライブラリー（HW）
を同様に解析しBLAST検索の結果、KRとHWはそれぞれ634個と553個のcontigがオオムギ、イネ、コムギ、トウ
モロコシのTIGR GOデータベースの遺伝子と相同性を示した。Gene Ontology ConsortiumとMIPSのカテゴリーに基づきESTを分類した結果、KRとHW差を認めることはできなかった。しかし、KRとHWでそれぞれ発現量の多い遺伝子を比較した結果、HWで発現していない遺伝子がKRで高発現していることやこれらの遺伝子は機能がほぼ未同定であることが明らかとなった。

14

1. Mechanism of metal tolerance of wild plants.
The pollution of soil and water with heavy metals is
widespread and, therefore, a high level of tolerance tothese metals is required to grow plants at these contaminated sites. We have examined the growth of Lygodium
japonicum prothallium under normal and copperenriched conditions. Copper led to a reduction in cell
growth; the maximum mass of cells grown in the presenceof copper was 50% of the control at 90 days. However, thetotal copper content of the cells cultured on the copperenriched medium increased linearly from the start of culture for 90 days. The maximum rate of copper uptake into
the cells was [17μmol copper/g dry wt]. Cell walls wereisolated from both copper-treated and untreated cells,
and then extracted sequentially with CDTA, Na2CO3, 1M
KOH, and 4 MKOH. The amount of pectin solubilized fromcopper-treated cell walls was 53% of that from the control. When the pectin was fractionated by anion-exchange
chromatography into four carbohydrate peaks, considerable increases were observed in acidic pectic polymers
from copper-treated cell walls. Approximately 66% of thecopper in the cell walls of copper-treated cells was
released by the endo-pectate lyase treatment.
2.Structure and function of genes and proteins expressed
specifically in plants tolerant to environmental stresses.
We have established the expressed sequence tag (EST)
database of the salt-tolerant barley in to define the gene
expression profiles and to isolate the tolerance-related
genes. The cDNA library was constructed from themRNAs prepared from the roots of salt-tolerant barley
OUK305 treated with 100mM NaCl for 12 h because theroot is the organ of land plants mostly affected by salt
stress. Randomly selected 6,432 cDNAs were sequenced
from both 3 and 5 ends, the ESTs were assembled by thephred/phrap program, and 5,726 non-redundant ESTs
were obtained. The sequence data of the root cDNA
library (HW) from the barley "Barke" was assembled by
the same program as a control. The BLAST searchshowed that 634 and 553 contigs from KR and HW,respectively, had significant homology to the genes of thebarley, rice, wheat, and maize TIGR GO databases. The
ESTs were categorized based on the Gene Ontology
Consortium and MIPS assignments, showing no significant
difference between the distribution of KR and HW ESTs.
However, some genes expressed specifically in KR, whosefunction has not been identified, were detected by thecomparison of abundantly expressed genes between KR
and HW.

遺伝資源機能解析グループ
本グループでは、資源植物における代謝機能の活性化
や環境への適応メカニズムを分子から個体レベルで詳し
く調べることにより、遺伝資源の新たな機能解析とその利用を目指した研究を行っている。特に、光合成や呼吸などのエネルギー転換に関わる細胞内小器官（オルガネラ）である葉緑体とミトコンドリアに着目し、オルガネ
ラが持つ環境適応機能について解析している。
1. 光適応機能における葉緑体タンパク質の品質管理
葉緑体タンパク質複合体は恒常的に光酸化による傷害を受ける。そのため、光合成などの葉緑体機能を維持す
るには、傷害を受けたタンパク質の品質管理が非常に重要な意味を持つ。チラコイド膜の光化学系複合体が傷害を受けると、修復サイクルにより分解され新たなタンパ
ク質と置き換わって再構成される。これらによる葉緑体
膜タンパク質のクオリティコントロールは、光阻害を回避するためのシステムとして非常に重要であることが、最近の分子遺伝学的研究によりわかってきた。修復サイ
クルにおける分解を担う膜プロテアーゼの１つとして
FtsHメタロプロテアーゼがある。私たちは、シロイヌナ
ズナにおいて葉に斑入りを生じる突然変異var1, var2の原因遺伝子を明らかにし、それぞれが別の葉緑体型FtsH（FtsH5とFtsH2）をコードすることを明らかにした。また、我々は植物の葉が斑入りを起こすメカニズムについても興味を持っており、「斑入りは植物が固有に持つ生存戦略の１つである」と考えている。斑入りを起こす遺伝機構とFtsHとの関係を明らかにするための分子遺伝学的研究も進行中である。
２．花粉の核性に関わるシロイヌナズナ突然変異体の解析
植物は重複受精をするため、花粉には受精までに２個の精細胞ができる。しかし、成熟花粉では１個あるいは２個の雄原細胞を持つ種があり、雄原細胞が１個の場合は柱頭への受粉後に分裂し２個の精細胞が形成される。
このような「核性」の違いは近縁種でも異なることがあり、花粉寿命に関係するともいわれるが、詳しいことは不明である。これまでにシロイヌナズナ花粉のスクリー
ニングにより、雄原細胞が２個で正常な３核性花粉と、雄原細胞が１個で２核性の花粉が１:１に分離する変異体nikakuを単離した。遺伝解析の結果より、この変異は雌性配偶子には影響せず、雄性配偶子致死遺伝子であることがわかった。花粉以外の生長段階で、野生型と異なる形質は観察されなかった。２核性花粉は常に１:１の分離を示すことから、nikakuでは花粉第２分裂（PMII）が特異的に阻害されていると推測された。
nikakuは３番染色体下腕にマップされ、花粉の核性を支配する遺伝子の１つであると考えており、マップベー
スクローニングによる原因遺伝子の単離を進めている。
３．水チャンネルの二酸化炭素透過に関する研究
細胞膜における水の透過に重要な役割を果たしている
水チャンネルは、同時に二酸化炭素をも透過する可能性が示唆されている。しかし、このことを実証する実験結
果はほとんど得られていない。我々は水チャンネルを過剰発現させた形質転換イネを用いて、葉内の二酸化炭素に対する透過性が増加するかどうかを検証した。その結果、形質転換体では確かに二酸化炭素に対する透過性が増加し、同時に光合成速度も増加することが示された。
さらに形質転換体では葉の形態が乾性形態となっている
ことが分かり、水チャンネル増加によって必然的に生じる乾燥ストレスに馴化していることが明らかになった。

Group of Genetic Resources and Functions
Our group is studying the metabolic functions andmechanisms of the adaptation of resource plants to severe
environments, both at molecular and individual levels. We
focus on the chloroplast and mitochondrion - the twoorganelles that participate in the energy transfer systemsof photosynthesis and respiration, respectively.
1. Quality control of membrane proteins in chloroplasts
and its relationship to light adaptation
The photosynthetic apparatus is constantly damaged byphotooxidation. The quality control of chloroplast proteins, which are rapidly repaired after damaged, is crucial
for minimizing this photodamage. This is especially
important when reaction center protein D1 in
Photosystem II, which is located on thylakoid membranes
is photodamaged during photosynthetic electron transfer.
FtsH is a membrane-bound ATP-dependent metalloprotease and is involved in this repair cycle. We have recently shown that loss of chloroplastic homologues FtsH2 andFtsH5 in Arabidopsis reduces PSII activity upon exposure to high-intensity light and results in leaf-variegatedphenotype. Although our observation demonstrates theimportance of FtsH in the PSII repair cycle, the mechanism leading to leaf variegation remains unclear. We propose that the formation of variegated sectors is an adaptive response of plants to potentially lethal environmental
conditions, and currently we are trying to isolate the regulatory factors by molecular genetic approaches.
2. An Arabidopsis mutant deficient in pollen mitosis II
In plants, pollen has two sperm cells to perform double
fertilization. Mature pollen grain has a vegetative nucleus
together with the two sperm nuclei. However, anothertype of mature pollen grain contains only one generative
nucleus. This difference in the nucleoploidity of maturepollen grains may affect pollen viability. We isolated an
Arabidopsis mutant that has altered nucleoploidity. Thismutant, nikaku, segregated normal tri-nuclear pollen
grains and abnormal di-nuclear pollen grains at a 1:1. Our
genetic analysis showed that the di-nuclear phenotype
was inherited only maternally, and the transmission rate
was always 1:1. These results suggest that pollen mitosis
II is impaired in the mutation. Analysis of DNA content of
di-nuclear pollens revealed that the mutation blocked
DNA replication, suggesting that nikaku may affect pollen
mitosis II at an early step.
3.

CO2 transfer enhanced by aquaporin
Although some previous studies suggest that the water
channel has a role in CO2 transport through plasma membrane, there is still little evidence whether CO2 transport
is enhanced by aquaporin in the intact plant. Transgenic
rice plants over-expressing aquaporin in plasma membrane showed a higher internal CO 2 conductance andphotosynthetic rate, which suggest that aquaporin has arole in CO2 transport through the plasma membrane. In
the transgenic plants, leaf mesophyll anatomy is a drytype, suggesting that the leaves are acclimated to water
stress that is induced by aquaporin.Our group studies themechanisms of the genetic resources by which plants control the metabolic functions or the adaptation to severe
environments, both at molecular and individual levels. We
focus on chloroplast and mitochondrion - the twoorganelles that participate in the energy transfer systemsof photosynthesis and respiration, respectively. Being vulnerable to environmental changes like temperature andlight intensity, these organelles have developed novel
adaptation mechanisms.

15

出版物リスト(List of publication)
核機能分子解析グループ (Group of Nuclear Genomics)
A
B
C
D
E
F

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Genes Genet. Syst. 79: 139-144
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Sequencing of a rice centromere uncovers active genes. Nature Genet. 36: 138-145
Jin, W., Melo, J. R., Nagaki, K., Talbert, P. B., Henikoff, S., Dawe, R. K., Jiang, J. 2004. Maize Centromeres:
Organization and functional adaptation in the genetic background of oat. Plant Cell 16: 571-581.
Nagaki, K. Murata, M. 2005. Characerization of CENH3 and centromere-associated DNA sequences in sugarcane.
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A
B
C

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植物ストレス応答分子解析 (Group of Physiology and Molecular Biology of Plant Stress Responses)
A
B
C

D

E
F

G
H
I
J

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Shen, H., Yan, X., Cai, K. and Matsumoto, H. 2004. Differential Al resistance and citrate secretion in the tap and basal

16

K
L

M

N

O
P
Q

R

S

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and Ishihara, K. (eds). Yokendo. pp. 819-821)
山本洋子.（翻訳） 2004. 第５章無機栄養. テイツ・ザイガー植物生理学第３版. (L. Taiz, E. Zeiger 編. 西谷和彦・島崎研一郎 監訳). 培風館. (Yamamoto, Y. 2004. Chapter 5, Mineral nutrition (translation). In: Plant Physiology
3rd edition, Taiz, L. and Zeiger, E. (eds), Nishitani, K. and Shimazaki, K. (eds for translation). Baifukan. pp. 6583)
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分子生理機能解析グループ (Group of Molecular and Functional Plant Biology)
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B

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環境昆虫機能グループ (Group of Insect Physiology and Molecular Biology)
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G
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aluminum toxicity and tolerance in plant cells. Proceedings of the 6th International Symposium on Plant-Soil
Interactions at Low pH (Matsumoto, H., Nanzyo, M., Inubushi, K., Yamamoto, Y., Koyama, H., Saigusa, M., Osaki,
M. and Sakurai, K. eds). pp. 52-53. Sendai, Japan. Aug. 1-5, 2004.

23

S

Zheng, S.J., Yang, J.L., Yu, X.H., Liu, Q. and Matsumoto, H.: Organic acid secretion does not enhance Al resistance insome Al sensitive plants. Proceedings of the 6th International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH(Matsumoto, H., Nanzyo, M., Inubushi, K., Yamamoto, Y., Koyama, H., Saigusa, M., Osaki, M. and Sakurai, K. eds).
pp. 212-213. Sendai, Japan. Aug. 1-5, 2004.

分子生理機能解析グループ (Group of Molecular and Functional Plant Biology)
A
B

Katsuhara, M.: Aquaporins under salt stress. Gordon Research Conference Salt and Water Stress in Plants , Hong
Kong, China . June 13-18, 2004.
Sasaki, T., Oosawa, H., Yamamoto, Y., Katsuhara, M., Ahn, S. J., Ryan, P. R., Delhaize, E., Matsumoto, H.: Regulation ofmalate efflux in wheat root apex under aluminum stress: role of protein phosphorylation and ALMT1 gene. The
1st International Symposium Life and Environmental Science in Future , Chonnam University, Korea. April
2004.

作物ゲノム育種グループ (Group of Crop Genome Modificatiom)
A

Rikiishi, K. and M. Maekawa. Analysis of wheat mutants with reduced seed dormancy. 10th Int. Symp. On Pre-Harvest
Sprouting. Norfolk, United Kingdom, June 7-11, 2004.

環境昆虫機能グループ (Group of Insect Physiology and Molecular Biology)
A

B

Tsumuki, H. and Izumi, Y. Identification of primary tissues showing the lowest hardiness to freezing in larvae of therice stem borer, Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Pyralidae). XXII International Congress of Entomology,
Brisbane, Australia, Aug. 15th-21nd,2004.
Sonoda, S. and Tsumuki, H. Glutathione S-transferase gene involved in insecticide resistance of the diamondback moth
Plutella xylostella L. International Symposium on Insecticide Resistance. Challenges to the Evolution of Insects
to Insecticides, 日中共同研究セミナー、名古屋、11月27日, 2004.

化学ストレス生態応答グループ (Group of Ecological Response to Environmental Stress)
A
B
C

rd

Isao Aoyama. 2004. Environmental Fate and Ecotoxicity. The 3 International Training Course of Water
Management. Tyunisa, Tunis. Jan. 4 - 13thIsao Aoyama and Piau Mingyu. : 2004. The 6 Seminar of JSPS-MOE Core University Program on Urban
Environment. Okinawa, July. 26-28
Julian I. Schroeder, Izumi Mori, Jared Young, June M. Kwak, Daniel. Mackesy, Yingzhen Yang, Nathalie Leonhardt,
Gethyn J. Allen, Zhen-Ming Pei and Yoshiyuki Murata. 2004. 13th International Workshop on Plant Membrane
Biology. Montpellier, France July 6-10.

植物・微生物相互関係グループ (Group of Plant-Microbe Interactions)A

Suzuki, N., S. Supyani, K. Maruyama, H. Kondo, and B. I. Hillman (2004). A reovirus of the fungus Cryphonectria
parasitica, a member of the genus Mycoreovirus, that is infectious as particles and related to the mammal pathogenic coltiviruses. Annual Meeting of American Society for Virology, July 10-14, Montreal, Quebec, Canada.

24

微生物機能解析グループ (Group of Applied Microbiology)
A

B
C
D
E
F
G
H

I

J

K

Kawai, F., Maneerat, S., Nitoda, T. and Kanzaki, H.: Bile acids are newly found as prokaryotic products of a marine bacth
terium, Myroides sp SM-1, 104 General Meeting of American Society for Microbiology, New. Orleans, LA, USA,May 23-27, 2004
thTani, A. and Kawai, F.: Adaptive aquirement of aluminum resistance by Rhodotorula glutinis IFO1125, 104 . General
Meeting of American Society for Microbiology, New Orleans, LA, USA, May 23-27, 2004th
Kawai, F. and Watanabe, M.: Numerical study on exogenous depolymerization of polyethylene glycol, The 8 World
Conference on Biodegradable Polymers and Plastics, Seoul, Korea, June 1-4, 2004.
Shimomura, Y., Haba, Y., Shimura, M., Ohno, R. and Kimbara, K.: Development of a method for detecting bacterial cells
in soil, 7th Internal Symposium of Environmental Biotechnology, Chicago, IL, USA, June 18-21, 2004.
Tani, A., Tanaka Y. and Kawai, F.: Adaptive acquirement of Al resistance in the yeast, Rhodotorula glutinis IFO 1125,th
The 6 International Symposium on Plant-Soil Interactions at Low pH, Sendai, Japan, August 1-5, 2004.
Shimomura, Y., Haba, Y., Shimura, M. and Kimbara, K.: Development of a method for detecting bacterial cells in soil,
10th Internal Symposium on Microbial Ecology, Cancun, Mexico, August 22-27, 2004.
th
Watanabe, M. and Kawai, F.: Numerical study on biodegradation of polyethylene glycol, 12 Biennial Computational
Techniques and Applications Conference, Melbourne, Australia, Sep. 27-Oct. 10, 2004.
Maneerat, S., Bamba, T., Kobayashi, A., Yamada, H. and Kawai, F.: Lipopeptide biosurfactant produced by a thermotoltherant marine bacterium, Myroides sp. SM1, The 4 JSPS-NRCT Joint Seminar on Development of Thermotolerant
Microbial Resources and Their Applications, Fukuoka, Janan, Nov. 7-10, 2004
Komklang, W., Tani, A., Kimbara K. and Kawai, F.: Cloning, sequencing and expression of periplasmic oxidizedth
polyvinyl alcohol hydrolase from Sphingomonas sp. strain 113P3, The 4 JSPS-NRCT Joint Seminar on
Development of Thermotolerant Microbial Resources and Their Applications, Fukuoka, Janan, Nov. 7-10, 2004.
Charoenpanich, J., Tani, A., Kimbara, A. and Kawai, F.: Transcription of the genes involved in polyethylene glycolthdegradation by Sphingomonas macrogoltabidus No. 103, The 4 JSPS-NRCT Joint Seminar on Development ofThermotolerant Microbial Resources and Their Applications, Fukuoka, Janan, Nov. 7-10, 2004.
Watanabe, M. and Kawai, F.: Numerical and experimental study on mechanism of microbial depolymerization,
International Symposium on Numerical Simulation of Environmental problems, Okayama, Japan, Nov. 22-23,2004.

植物気象生態グループ (Group of Meteorological Ecology)
A

Maitani, T., Hiraoka, N., Nakato, T., and Wang, J. Time variations of suspended particulate matter in Kurashiki anddust storm in the north of China. International Symposium on Food Production and Environmental
Conservation in the Face of Global Environmental Deterioration. Fukuoka, Japan, Sept. 7-11, 2004

B

Miyashita, K., Tanakamaru, S., and Maitani, T. Measurement of photosynthesis and transpiration in Floating
weed(Dukweed) for a few days. International Symposium on Food Production and Environmental Conservationin the Face of Global Environmental Deterioration. Fukuoka, Japan, Sept. 7-11, 2004.

C

Wang, J., Liu, S., Maitani, T., Bastiaanssen, W. and Pelgrum, H. Monitoring actual evapotranspiration with satellite
remote sensing in the Hai river basin of China. International Symposium on Food Production and Environmental
Conservation in the Face of Global Environmental Deterioration. Fukuoka, Japan, Sept..7-11, 2004

生命環境適応先端工学グループ (Group of Advanced Engineering of Adaptation for Bioenvironment)
A

Ezaki, B., Kiyohara, H., Nakashima, S., Matsumoto, H.: Isolation and characterization of new aluminum (Al) resistantth
genes using Arabidopsis enhancer tagging lines. The 6 international symposium on Plant-Soil interactions at low
pH. Sendai, Japan, August 1-5, 2004

25

B

Ezaki, B., Kiyohara, H., Matsumoto, H., Nakashima, S.: Characterization of a novel gene and a mechanism of
Arabidopsis enhancer tagging line for aluminum (Al)-resistance. JSPS Workshop on Development of Biomanure
Based on the Symbiotic System , Bali, Indonesia, December 3-4, 2004

大麦・野生植物資源研究センター (Barley and Wild Plant Resource Center)
大麦・野生植物資源グループ (Group of Barley and Wild Plant Resource)
A. 大麦 (Barley)
A Sato, K., Y. Yamazaki and K. Takeda: Comparative sequence analysis of barley ESTs and rice genome. Plant, Animal &Microbe Genomes XII, abstract: W30, 2004.
B Suzuki H., T. Sasanuma, K. Sato and K. Takeda: Expression analysis using cDNA microarray in seedling shoots of malting barley and its dwarf mutants. IPGSA Meeting 2004, Canberra, Australia, 20-24 September 2004.
C Sato K., H. Suzuki and K. Takeda: Comparison of expression profiles between GeneChip
and cDNA microarray inseedling shoots of malting barley and its dwarf mutants. IPGSA Meeting 2004, Canberra, Australia, 20-24
September 2004.
D Hori, K., T. Kobayashi, K. Sato, K. Takeda: QTL Analysis of resistance to fusarium head blight in barley RI populations.
9th International Barley Genetics Symposium, Proceedings II: 792-798, 20-26 June 2004, Brno, Czech Republic
E Saisho, D., K. Tanno, M. Chono, I. Honda, H. Kitano and K. Takeda: Identification of barley semi-dwarf gene uzu . 9thInternational Barley Genetics Symposium, Proceedings II: 220-225, 20-26 June 2004, Brno, Czech Republic
F Takeda, K.: Inheritance of fusarium head bright resistance in barley. 9th International Barley Genetics Symposium,
Proceedings I: 302-307, 20-26 June 2004, Brno, Czech Republic
G Hirota, N., T. Kaneko, H. Kuroda, K. Ito and K. Takeda: Genetic variation of barley seed lipoxygenase-1: Null mutants.
9th International Barley Genetics Symposium, Proceedings II: 69-73, 20-26 June 2004, Brno, Czech Republic
H Hirota, N., T. Kaneko, K. Ito and K. Takeda: Genetic variation of barley seed lipoxygenase-1: Thermostability. 9thInternational Barley Genetics Symposium, Proceedings II: 64-68, 20-26 June 2004, Brno, Czech Republic
I Sato, K., N. Nankaku, Y. Motoi and K. Takeda: A large scale mapping of ESTs on barley genome. 9th International
Barley Genetics Symposium, Proceedings I: 79-85, 20-26 June 2004, Brno, Czech Republic
J Sugimoto, M., Y. Okada, K. Sato, K. Ito and K. Takeda: Root-specific O-methyltransferase gene expressed in salt-tolerant barley. 9th International Barley Genetics Symposium, Proceedings II: 998-1002, 20-26 June 2004, Brno, Czech
Republic
B. 野生植物 (Wild Plant)
A Enomoto, T., N. Shimizu, S. Kurokawa and S. Kariyama. 2004. Weed invasions from foreign countries into Japan BeijingInternational Symposium on Biological Invasions : E9-E10. Beijin, China..
B Asai, M., S. Kurokawa, N. Shimizu and T. Enomoto. 2004. Identification of exotic weed seeds detected from imported
hay into Japan. International Conference on Assessment and control of biological invasion risks. August 26-29,
2004. Education & Cultural Hall, Yokohama National University Tokiwadai, Hodogaya-ku, Yokohama, Japan.

細胞分子生化学グループ (Group of Cytomolecular Biochemistry)
A
B

Sugimoto, M., Okada, Y., Sato, K., Ito, K. and Takeda, K.: Root-specific O-methyltransferase gene expressed in salt-tolerant barley. 9th International Barley Genetics Symposium. Brno, Czech Republic, June 20-26, 2004.
杉本 学，佐藤和広，武田和義．オオムギの網羅的タンパク質マップ構築のためのプロテオーム解析．CREST研究
領域「植物の機能と制御」第２回公開シンポジウム，東京，10月26日，2004.

26

遺伝資源機能解析グループ (Group of Genetic Resources and Functions)A

Sakamoto, W.: FtsH metalloproteases VAR1 and VAR2 involved in the repair cycle of Photosystem. 13th International
congress of photosynthesis. Montreal, Canada, Aug. 29 - Sept.. 3, 2004

B

Zaltsman, A., Raskind, S., Sakamoto, W., Feder, A., Sinvany G. and Adam, Z. The family of chloroplast FtsH proteases
in Arabidopsis - expression and function. CSHL Meeting on Molecular Chaperons and the Heat Shock Response.
Cold Spring Harbor, New York, May 5 - 9, 2004

27

研究所員が主催したシンポジウム等(List of Symposium Superintended by the Member of Institute)
第７回植物生体膜シンポジウム
日時：2004年３月26日
場所：東京大学農学部１号館２階８番教室
テーマ：植物の膜輸送および膜機能研究の現状と新展開
オーガナイザー：且原真木（岡山大・資生研）
朽津和幸（東京理科大・理工／ゲノムセンター）
セッションI 膜輸送系：ポンプ、トランスポーターの新展開 − 故笠毛邦弘教授を偲んで
島崎研一郎（九州大・理）１．特別講演：気孔開口における細胞膜H+-ATPaseの役割とその活性化の機構
２．糸状体ラン藻が有する多種重金属イオン耐性に関劉トン（テキサスA & M大）
わる新規のCPx-ATPase+
３．液泡型H -ATPaseの活性調節とその仕組みの解析
中西 洋一（名古屋大・農）の現状と展望++池田己喜子（岡山県立大・保福）
４．カサノリのNa /K -ATPaseホモログについて
５．植物における硫酸イオン輸送システムの制御
高橋 秀樹（理研・PSC）
６．ホウ素輸送体BOR1の同定と制御
高野 順平（東京大・農）７．コムギのアルミニウム耐性遺伝子：細胞膜局在リ佐々木孝行（岡山大・資生研）
ンゴ酸トランスポーター
セッションⅡ 膜輸送の分子生理学の新展開
８．植物二次代謝産物の膜輸送とABCトランスポータ
９．リン酸をめぐる植物の生理：輸送と代謝
10．植物細胞におけるエンドソームの分化と動態

矢崎 一史
三村 徹郎
上田 貴志

（京都大・木質研）（奈良女子大・理）（理研・中央研）

セッションⅢ カルシウムシグナリングの新展開 − 故武藤尚志教授を偲んで11．植物のカルシウムシグナリング−CDPKとストレス 湯浅 高志（東大院・総合文化）
ストレス応答性プロテインキナーゼを中心に−
12．植物のカルシウムシグナリング−カルシウムモニ
古市 卓也（名古屋大・医）リングとカルシウムチャネルを中心に−13．細胞死制御因子とカルシウム制御
井原 由理（東京大・分生研）
14．シャジクモにおけるカルシウムシグナリング
菊山 宗弘（新潟大・理）15．シロイヌナズナ葉の青色光による細胞内カルシウ
原田 明子（理研・PSC）
ム動員機構
16．Plasma membrane Ca2+ permeable channels in ABA森泉
（カリフォルニア大・サンディエゴ校）
signaling in stomatal guard cells
17．植物のストレス応答における膜電位依存性カルシ
朽津 和幸（東京理科大・理工／ゲノムセンター）
カルシウムチャネルの生理機能2+飯田 秀利（東京学芸大・教／JST・CREST）
18．伸展活性化Ca チャネルの新展開
19．カルシウムイオンによるアクチン-ミオシン系細胞
横田 悦雄（姫路工業大・理）
骨格の分子レベルにおける調節機構

The 7th Plant Biomembrane Symposium
March 26, 2004. University of Tokyo
Title: New Century of Biological Membrane
Organizer: Maki Katsuhara (RIB, Okayama University)
Kazuyuki Kuchitsu (Dep. of App. Bio. Sci., Tokyo University of Science)
Session I

28

Membrane Transport: New Aspects of Pump and Transporter1. Special lecture: Activation mechanism and role of plasma membrane ATPase in stomata opening
Ken-ichiro Shimazaki(Fac. Sci., Kyushu University)
2. A novel cyanobacterial CPx-ATPase in multi-heavy-metal cotolerance
Susumu Nakashima(RIB, Okayama University)+
3. Regulation of vacuolar H -ATPase activity and its mechanism
Youichi Nakanishi(Grad. Sch. Bioagro. Sci., Nagoya University)++
4. Na /K -ATPase homologues in Acetabularia acetabulum
Mikiko Ikeda(Okayama Prefect. University)
5. Regulation of sulfate ion transport system in plant.
Hideki Takahashi(PSC, RIKEN)
6.Isolation and regulation of boron transporter, BOR1.
Junpei Takano(Grad. Sch. Agri. Life Sci., University of Tokyo)
7. Aluminum tolerance gene of wheat: malate transporter in plasma membrane.
Takayuki Sasaki(RIB, Okayama University)
Session II New development of molecular physiology in membrane transport
8. Membrane transport of secondary metabolites and ABC transporter.
Kazufumi Yazaki(Wood Res. Inst., Kyoto University)
9. Plant physiology on phosphate: its transport and metabolism
Tetsuro Mimura(Dep. Biology, Nara Womenﾕs University)
10. Development and dynamics of endosomes in plant cells.
Takashi Ueda
(Disc. Res. Inst., RIKEN)
Session III New aspect of calcium signaling
11. Calcium signaling in plants: CDPK and stress-responsive protein kinase.
Koji Yuasa(Grad. Sch. Arts Sci., University of Tokyo)
12. Calcium signaling in plants: calcium monitoring and calcium channel
Takuya Furuichii(Grad. Sch. Medic., Nagoya University)
13. Regulatory factor of cell death and its regulation by calcium
Yuri Ihara(IMCB, University of Tokyo)
14. Calcium signaling in Chara
Munehiro Kikuyama(Dep. Biol., Niigata University)
15. Mechanism of increase in cytoplasmic calcium induced by blue-light in Arabidopsis leaves.
Akiko Harada(PSC, RIKEN)
2+
16. Plasma membrane Ca permeable channels in ABA-signaling in stomatal guard cells.
Izumi Mori(UCSD, USA)
17. Physiological function of stress-responsive and voltage-dependent calcium channel in plants.
Kazuyuki Kuchitsu(Dep. of App. Bio. Sci., Tokyo University of Science)
18. New aspect of stretch-activated calcium channel
Hidetoshi Iida
(Dep. Biology, Tokyo Gakugei University/ CREST JST)19. Molecular mechanism of calcium regulation of actin-myocin cytoskeleton system.
Etsuo Yokota(Grad. Sch. Sci., Himeji Institute of Technology)

資源生物科学研究所創立90周年記念
第21回 資源生物科学シンポジウムプログラム
日時：平成16年12月18日（土） 9:20〜16:40（受付 9:10より）
場 所：倉敷市立美術館
テーマ：「比較生物学に基づくポストゲノムの展開」−機能性の解明と生物多様性の分化−１．哺乳類を例とした比較ゲノム解析の諸手法
２．植物はいかに日の長さを認識しているのか？

斎藤
井澤

成也
毅

（国立遺伝学研究所）（農業生物資源研究所）

29

−短日植物イネと長日植物シロイヌナズナの比較分子生物学−
３．ムギ類の広域適応を可能にした遺伝子群の比較分子遺伝学 加藤 鎌司−出穂特性関連遺伝子の解析−４．イネ科作物の半矮性形質の機構と利用
最相 大輔− 緑の革命 と渦性オオムギとの比較−
５．生物多様性におけるエピジェネティクスの意義
土生 芳樹
６．変異体から見た発生・分化の多様性
長戸 康郎（岡山大学農学部）（岡山大学資源生物科学研究所）（農業生物資源研究所）（東京大学大学院農学生命科学研究科）

21st RIB Symposium (December 18, 2004. Kurashiki City Art Museum Hall)
Title: The Development of Post-Genomics Based on Comparative Biology-Functional Analysis and Differentiation of Biodiversity1. Various methods of compararive genomics with special reference to mammalian genomes
Naruya Saitou (Div. Population Genetics, Natl. Inst. Genetics)
2. How plants measure the day length in photoperiodic flowering?
- Comparative molecular biology using the short-day plant, rice and the long-day plant, ArabidopsisTakeshi Izawa (Molecular Genetics Group, Natl. Inst. Agrobiol. Sci.)
3. Comparative molecular genetics of wide adaptability of wheat and barley- Analysis of the genes controlling heading time
Kenji Kato (Lab. Plant Cytogenetics and Breeding, Fac. Agr, Okayama Univ.)
4. Molecular mechanism and commercial utilization of semi-dwarfism in cereal crops- Comparison between 'Green Revolution' and 'uzu' barley
Daisuke Saisho (RIB, Okayama Univ.)
5. Roles of Epigenetic Regulation in Biological Diversity
Yoshiki Habu (Plant Cell Engineering Lab, Natl. Inst. Agrobiol. Sci.)
6. Diversity of developmental processes inferred by mutant analyses of rice
Yasuo Nagato (La. Plant Breeding and Genetics. Grad. Sch. Agr. Life Sci. Univ. Tokyo)

研究所創立90周年記念
平成16年度岡山大学資源生物科学研究所公開講座プログラム
日時：平成16年７月24日〜７月31日
場所：岡山大学資源生物科学研究所会議室
講座名：生物のがんばり（２）１．根が持つ知られざる力
７月24日（土）２．大切な水：細胞はどうやって水の出入りをコントロールしているか？
３．ウイルスの不思議
７月31日（土）４．植物による澱粉の貯蔵と利用

松本 英明
且原 真木

資源生物科学研究所
資源生物科学研究所

玉田 哲男
山崎 良樹

資源生物科学研究所
資源生物科学研究所

The 90th Anniversary of the Founding of Institute
Program of RIB Open Lectures, Okayama University 2004(July 24~July 31, 2004,RIB)
Title: perseverance of living things
1. Unknown capability of plant root
July 24
2. Water is important:how cells control water influx and efflux ?
3. A mystery of virus
July 3130

Hideaki Matsumoto
Maki Katsuhara
Tetsuo Tamada

4. Storage and utilization of starch in plants

Yoshiki Yamasaki

資源生物科学研究所創立90周年記念式典ならびに記念講演会
岡山大学資源生物科学研究所は、大正３年（1914年）に大原孫三郎氏によって創立され、平成16年に創立90周年を迎えました。研究所創立90周年記念式典、記念講演会，記念祝賀会を平成16年12月17日午後に挙行し、学内外から多数の参会者を得て、盛会裡に無事終了しました。

記念式典
2004年12月17日(金)14:00−14:40

倉敷市立美術館

記念講演会
2004年12月17日(金)１．大原農研から資源生物科学研究所へ−センテニアルに向けて−
２．アブラナ科植物の自家不和合性研究
３．植物バイテク研究と私たちの未来−基礎研究の役割−

14:50−16:50

倉敷市立美術館

村田

稔

磯貝
岩渕

彰
雅樹

（岡山大学

資源生物科学研究所）（奈良先端科学技術大学院大学）（独立行政法人 農業生物資源研究所）

記念祝賀会
2004年12月17日（金） 17:30−19:30
場所：倉敷国際ホテル

The 90th Anniversary of Founding of Research Institute for Bioresources, Okayama
University
Research Institute for Bioresources, Okayama University was established in 1914 by Mr. Magosaburoth
Ohara. On Friday, December 17, 2004, the 90 Anniversary of Founding of the Institute was celebrated in
Kurashiki. The ceremony, lecture and party were largely attended.

Ceremony
December 17, 2004. Kurashiki City Art Museum31Memorial Lecture
December 17, 2004. Kurashiki City Art Museum
１．A history from the Ohara Institute to the Research Institute for Bioresources: −To reach the centennial anniversary−
Minoru Murata (RIB, Okayama Univ.)
２．Studies on the self-incompatibility in Brassica family
Akira Isogai (Nara Inst. of Sci. and Tech.)
３．Plant biotechnology and our future −A mission of the basic study−
Masaki Iwabuchi (National Inst. of Agrobiol. Sci.)

Party
December 17, 2004. Kurashiki Kokusai Hotel32

Annual Report 2004

Director: Kazuyoshi Takeda
Editorial Members:

Yoshiki Yamasaki
Toshihiko Maitani
Published by Research Institute for Bioresources, Okayama University
Chuo 2-20-1, Kurashiki 710-0046, Japan
Tel: +81-86-424-1661
Fax: +81-86-434-1249

岡山大学資源生物科学研究所報告 第12巻
（Annual Report 2004）
平成17年３月25日
平成17年３月31日
発

行

所

印刷
発行

岡山大学資源生物科学研究所
710-0046 倉敷市中央２丁目20-１
TEL ： 086-424-1661
FAX： 086-434-1249

編集委員

山崎
米谷

印

昭和印刷株式会社

刷所

良樹
俊彦