ISSN 2186−4918
CODEN:OSSHEN

岡山大学
資源植物科学研究所報告（Annual Report 2021）− 第29巻 −岡山大学資源植物科学研究所
Institute of Plant Science and Resources
Okayama University

表紙の写真：左下：昭和４年（1929年）頃のソテツ（農業図書館前）
右上：令和３年（2021年）現在のソテツ（研究所本館前）

目

次 （Contents）

研究活動（Research Activity）
植物ストレス科学共同研究コア（Research Core for Plant Stress Science）
大気環境ストレスユニット（Atmospheric Stress Unit）
光環境適応研究グループ（Plant Light Acclimation Research Group）
環境応答機構研究グループ（Group of Environmental Response Systems）
環境機能分子開発グループ（Group of Functional Biomolecular Discovery）
土壌環境ストレスユニット（Soil Stress Unit）
植物ストレス学グループ（Group of Plant Stress Physiology）
植物分子生理学グループ（Group of Plant Molecular Physiology）
環境生物ストレスユニット（Biotic Stress Unit）
植物・微生物相互作用グループ（Group of Plant-Microbe Interactions）
植物・昆虫間相互作用グループ（Group of Plant-Insect Interactions）
植物免疫デザイングループ（Plant Immune Design Group）
植物環境微生物学グループ（Group of Plant Environmental Microbiology）
大麦・野生植物資源研究センター（Barley and Wild Plant Resource Center）
遺伝資源ユニット（Genetic Resources Unit）
ゲノム多様性グループ（Group of Genome Diversity）
野生植物グループ（Group of Wild Plant Science）
ゲノム育種ユニット（Applied Genomics Unit）
遺伝資源機能解析グループ（Group of Genetic Resources and Functions）
統合ゲノム育種グループ（Group of Integrated Genomic Breeding）
次世代作物共同研究コア（Research Core for Future Crops）
エコフィジオロジー研究チーム（Ecophysiology Research Team）
根圏生態班（Rhizosphere Microbiome Section）
作物イノベーション研究チーム（Crop Innovation Research Team）
オオムギ遺伝子改変班（Barley Genetic Modification Section）
RECTOR プログラム（RECTOR Program）

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構成員
（Member）
出版物リスト（List of Publication）
国際会議およびシンポジウム（List of International Conferences and Symposia）
講演およびシンポジウム発表（List of Domestic Conferences and Symposia）
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）
学会賞等（Awards）
共同研究リスト（共同利用・共同研究拠点事業）（List of Joint Projects at the Joint Usage/ Research Center）
拠点事業以外の共同研究（国内／国際）（List of Collaborations besides the Joint Projects at the Joint Usage/
Research Center（Domestic/ International））

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研究活動 (Research Activity)
大気環境ストレスユニット
光環境適応研究グループ(Atmospheric Stress Unit)
Plant Light Acclimation Research Group

本グループでは、光合成機能を担うオルガネラである葉緑体（色素体）の分化と維持の分子機構に注目し、環境ス
トレス下での葉緑体の機能解析ならびに色素体の多面的な機能について様々な手法を用いて研究を行っている。

Our group has been studying plant adaptation toenvironmental stresses at the molecular level. Especially,
we have been focusing on chloroplasts that participate in
the energy transfer systems of photosynthesis.

１．光化学系 II タンパク質の機能維持に関する研究
光化学系 II（PSII）の迅速な分解から始まる修復機構は光合成の維持に重要である。D1 を含む PSII 反応中心タン
パク質のリン酸化が、複合体の形成と D1 分解に関わることが示唆されている。我々は PSII を中心とした、チラコ
イド 膜タンパク質のリン酸化を Phos-tag により検出する方法を確立した。また、D1 分解の主要プロテアーゼである FtsH と関連した D1 の酸化修飾に着目した解析も進めている。

1.	Studies in the post-translational protein modification of
Photosystem II
A major target site of photo-damage is D1 protein
in Photosystem II (PSII), and rapid degradation of D1
is prerequisite for maintaining photosynthesis. Posttranslational modification (PTM) of amino acid residues
in the PSII, such as phosphor ylation in D1, is known
to play critical roles. We investigate phosphor ylation ofproteins in thylakoid membranes, using the Phos-tag-based
electrophoresis. We also focus on another type of PTM,
oxidation of tryptophan residues in PSII, which correlateswith D1 degradation mediated by FtsH protease.

２．ステイグリーンと作物生産性の向上に関する解析
植物において、光合成能が持続するステイグリーン形質は農業上有用な形質になり得る。我々はソルガム（Sorghum
bicolor）の 2 系統（NOG 及び BTx623）から作出した組換え自植系統を用いて QTL 解析を進めており、新規なステイグリーン遺伝子の同定及びステイグリーンに関する分子機構の解明を行っている。

2.	Q uantitative trait locus (QTL) analysis of stay-green
phenotype in sorghum
Stay-green is an important agronomic trait for plants,
possibly leading to higher yield and biomass. Currently,
we are trying to identify new QTLs of sorghum stay-green
by using 252 recombinant inbred lines (RILs), whichwere obtained from a cross between a stay-green parent(BTx623) and a faster senescing parent (NOG).

３．オルガネラ DNA に関する研究
葉緑体に存在する葉緑体 DNA は、葉の老化初期に分解される。我々が花粉において同定したオルガネラ DNA 分
解酵素は老化葉においても発現しており、老化葉でも機能していることが予想された。現在、老化葉での葉緑体
DNA 分解が、新たな養分転流に寄与する可能性について解析を進めている。

3.	Molecular mechanism of organellar DNA degradation
during plant senescence
In plant cells, mitochondria and plastids contain theirown genomes. Despite their limited genetic capacity, these
multicopy organelle genomes account for a substantial
fraction of total cellular DNA, raising the question ofwhether and how organelle DNA quantity is controlled
spatially or temporally. Now, we are studying the organelle
DNA degradation in leaves during senescence using
Arabidopsis mutants.

４．澱粉粒の形状に異常を示す突然変異体の単離とその利用植物において合成された澱粉は、我々の主食としてだけでなく、様々な加工製品としても利用されている。澱粉は、細胞内では不溶性の粒子である澱粉粒を形成する。澱粉粒の形状が変化した突然変異体には、その澱粉特性が変化しているものが存在している。我々は、澱粉粒の形状に異常を示す突然変異体のスクリーニングをオオムギとイネを用いて行い、新規の澱粉特性を持つ系統の作出を進めている。

4.	I solation and use of mutants with various shapes ofstarch grains
Starch synthesized in plants is used not only as our staple
food, but also as processed products such as saccharified
products, food additives, and industrial applications.
Starch forms starch grains, which are insoluble particles
inside cells. Mutants developing starch grains with alteredshapes sometimes shows a dif ferent starch proper ties
compared to the wild type. We are trying to isolate mutants
showing various shapes of starch grains to create breeding
materials with a broad range of starch properties.
5.	S tudies for the chloroplast membrane-maintaining
protein VIPP1
VIPP1 protein is widely found through photosynthesis
organisms and known to be required for maintaining
chloroplast membranes. To understand the mechanismsof the action of VIPP1, we are currently analyzing its noncanonical GTP/ATPase activity and high-ordered oligomer
structure. Based on cr yo-electron microscopic analyses,
we found that the structure of VIPP1 closely resembled
ESCRT-III, the membrane remodeling protein in animals
and yeasts, indicating the importance of VIPP1/ESCRT-III
machineries over the species.

５．植物の光合成と環境耐性を支えるタンパク質 VIPP1の研究
VIPP1 は植物や藻類に広く見出されるタンパク質で、葉緑体を形作る膜（チラコイド膜、包膜）の機能維持に重要である。そのメカニズムの解明を目指し、我々はこのタン
パク質の非典型 GTP/ATPase 活性と高次多量体構造に注目して解析を進めている。ドイツのグループとの共同研究による電子顕微鏡解析から、VIPP1 の立体構造は動物や酵母で生体膜の修復に関わる ESCRT-III と酷似しており、以前考えられていた以上に動植物の枠を越えて重要な機能を担っていることが明らかになった。

6.	Study on the regulatory mechanism of photosynthetic
electron transport
PSI cyclic electron transpor t is impor tant forphotosynthesisand induction of photoprotection
mechanisms. Analysis of Arabidopsis mutants showedthat the regulation of cyclic electron transport activity isrequired for the efficient activation of the carbon fixation
reactions. To clarify the regulator y mechanism of cyclic
electron transpor t, we also analyze PGR5 and PGRL1
involved in this process.

６．光合成電子伝達の制御に関する研究
PSI サイクリック電子伝達は光合成と光ストレス防御機
構の誘導に重要である。シロイヌナズナの突然変異株を用いた解析からサイクリック電子伝達の活性制御が炭酸固定反応の効率的な活性化に必要であることを明らかにした。またその制御機構を明らかにするために電子伝達経路に関わる PGR5 と PGRL1 の解析を進めている。

1

環境応答機構研究グループ

Group of Environmental Response Systems

本グループでは、植物の非生物的ストレスに対する応答について、遺伝子レベルから個体レベルまで、広くシステ
ムを理解することを目指して研究を行っている。特に、植物ホルモン応答機構に着目し、生理学、分子生物学、分子遺伝学的手法により解析を行っている。今年度の研究成果の一部は以下の通りである。

Our research aim is to understand the molecular systemof the response to abiotic stress in plants at the levels fromgene expression to individual behavior. We are mainlyinterested in plant hormone response systems and we havebeen analyzing the systems using physiological, molecularbiological and molecular genetic approaches. Our mainachievements in 2021 are described below.

１．鉄欠乏応答に関与する新規短鎖ペプチドの解析
様々なストレス応答と関連する鉄欠乏応答に関与する
新規短鎖ペプチドの FEP1/IMA3 の解析を行っている。今年度は、FEP1 の組織特異的役割について遺伝学的および生理学的解析を行い成果をまとめた。また、これまでに得た 2 つの変異株候補のうち一つの原因遺伝子の同定に成功した。この遺伝子の機能解析研究を開始した。さらに、シロイヌナズナ近縁植物ではみられない特有の構造を持つ
FEP1 類似遺伝子の機能解析を進めている。

1.	A nalysis of a novel shor t peptide involved in irondeficiency response
The iron deficiency response is involved in many stressresponses in plants. We are studying a novel short peptide
FEP1/IMA3 that is involved in iron-deficiency responses
in Arabidopsis. This year, we confirmed the tissue-specificroles of FEP1 with physiological and genetical approaches.
We successfully identified one of two suppressor mutants
for ahg2-1, which exhibits constitutive iron deficiency.
We also studied the novel FEP1-like genes in other plant
species.

２．オオムギ出穂期予測モデル構築による作物デザイン技術基盤の開発ライフコースデータからオオムギの出穂予測モデルを構築し、最適遺伝要因をデザインする技術開発を進めている。トランスクリプトームデータを元にトラジェクトリを描出し、これを用いてホルモノームとの関連を詳細に解析し、オオムギ成長と密に関連するホルモンとその変動を担うと予測される遺伝子を抽出した。また、環境要因を考慮
した出穂期 GWAS により環境刺激授受に関わる遺伝要因候補を得た。

2. Establishment of crop design technology using a model
to predict agronomical traits
We are conducting a research project to establish aprocess to build a model to predict agronomical traits using
the flowering regulation of barley as a research subject.
We obtained the growth trajectory based on the sequential
transcriptome data. Using this growth trajectory, we foundtight linkages between the transcriptome and hormone
profiles and demonstrated that some of the plant hormone
fluctuations can be predicted with transcriptome data ofseveral genes. We also identified genetic loci involved in
the regulation of heading time responsive to environmental
stimuli by G x E GWAS.

３．圃場オオムギにおけるヒストン修飾のゲノムワイド時
系列解析
ヒストン修飾の変化は花成誘導に重要であることが知られており、オオムギの出穂には環境条件に応じたヒスト
ン修飾の変化も重要な要因であると考えられる。圃場環境におけるヒストン修飾の変化による出穂の制御機構を明らかにするため、2 ヶ所の圃場で育成したオオムギを用いて経時的なヒストン修飾のゲノムワイド解析を行った。さらにヒストン修飾と遺伝子発現の変化の関係について解析を進め、その結果を作物デザイン技術にも役立てることを計画している。

3.	G enome-wide chronological analysis of histone
modifications using field barley
Histone modification change is one of the importantfactors regulating flowering. To understand the relationshipbetween chromatin state change and barley flowering
under field conditions, we analyzed the genome-wide
histone modification profiles along their life cycle using
two barley accessions grown under two dif ferent field
conditions. We further analyzed the relationship between
histone modification profiles and transcriptome profiles
along their life course and intend to utilize it for crop
design technology.

４．アポプラスチックバイパスフローによるカドミウムの取り込み
根による水の吸収には、生体膜横断・シンプラスト経由・
アポプラスト経由の 3 つの経路が知られている。アポプラスト経由の水の取り込み経路はアポプラスチックバイパ
スフローと呼ばれる。イネにおいてはアポプラスチックバ
イパスフローが中心柱組織へのナトリウムイオン取り込みの主要な経路と考えられている。しかし、ナトリウム以外の有害ミネラル取り込みへのアポプラスチックバイパ
スフローの関与を研究した例はこれまでなかった。本研究では、塩害などのストレス下でアポプラスチックバイパス
フローが促進されると、それに伴い土壌中のカドミウムの取り込みが促進されることを証明した。

4.	Uptake of cadmium via apoplastic bypass flow
Radial water uptake in roots has three distinct routes:
transmembrane, symplastic and apoplastic bypass flow.
Apoplastic bypass flow is postulated to be the main routeof sodium ion uptake to the stele in rice. However, theinvolvement of apoplastic bypass flow in the uptake ofhazardous minerals other than sodium has not been
investigated. In this study, we provided evidence that
cadmium uptake was promoted in the condition stimulating
apoplastic bypass flow such as salinity in rice.

2

環境機能分子開発グループ

Group of Functional Biomolecular Discovery

本グループでは、環境ストレスに対する植物の耐性獲得に関与する酵素、タンパク質、発現制御因子の機能について生化学的分子生物学的手法を用いて解析し、劣悪環境で生育可能な作物の開発を目指している。今年度の研究成果の一部は以下の通りである。

Our group has elucidated the function of enzymes,
proteins, and gene regulation factors associated withthe stress tolerance of plant cells using biochemical andmolecular biological techniques, and their application
to development of stress-tolerant plants. Our mainachievements in 2021 are described below.

１．光環境撹乱による作物の極早生化と花成制御関連遺伝
子の発現
宇宙環境に適した作物の開発や十分な食料を迅速に宇宙で供給するには、作物の生育期間を短縮することが求められる。大麦 6 品種を発芽後に温度一定条件下で赤色光（波長 660nm）を補光し連続照射したところ、蛍光灯連続照射下では 50 日以内に止め葉が出現しない大麦 3 品種で止め葉が 50 日以内に出現し、他の 3 品種でも止め葉出現が早まった。遠赤色光（波長 730nm）を補光し連続照射して栽培したところ、大麦 6 品種全てが発芽後 30 日以内に止め葉が出現した。蛍光灯連続照射下では 100% 不稔となる 3 品種は赤色光補光、遠赤色光補光により稔実性が回復した。ひと株あたりの粒数は、蛍光灯単独照射と比べ、赤色光補光では 5 品種が増加し 1 品種で変化無し、遠赤色
光補光では 4 品種が増加し 2 品種で減少した。赤色光と遠赤色光連続照射した大麦ではそれぞれ止め葉出現の約
15 日前に花成促進遺伝子 FT1 の発現量がピークとなった。
Phytochrome A, B, C 遺伝子は FT1 遺伝子発現量がピークとなる時期よりも前では発現量が非常に少なかった。

1.	Change to super early-ripening barley and expressionof flowering-control genes by disturbance of lighting
condition
It is necessary to shorten the growing period of crops
to develop crops suitable for the space environment and to
supply sufficient food quickly in space. After germination,
6 barley varieties were continuously ir radiated withfluorescent light and red light (660 nm) under constanttemperature. The flag leaves appeared within 50 daysin the three barley varieties that did not appear the flag
leaves within 50 days under continuous irradiation withfluorescent light. When cultivated continuously irradiatedwith fluorescent light and far-red light (730 nm), the flag
leaves appeared within 30 days after germination of all 6barley varieties. The fertility of the three varieties, whichbecame 100% sterile under continuous irradiation withfluorescent light, was restored by the addition of red lightor far-red light irradiation. The number of grains perplant increased in 5 varieties and remained unchangedin 1 variety by the addition of red light irradiation, andincreased in 4 varieties and decreased in 2 varieties by
the addition of far-red light irradiation, as comparedwith fluorescent light irradiation. In barley continuously
irradiated with fluorescent light and red or far-red light,
the expression level of the flowering-promoting gene FT1peaked about 15 days before the appearance of flag leaves.
Expression levels of phytochrome A, B, and C genes werevery low before the expression peak of FT1 gene.

２．イネの pyl-stb 変異体における光応答の解析
光合成をおこなう植物にとって光は重要なエネルギー源であるとともに、葉緑体のチラコイド膜に存在する光合成装置に対する光障害の原因にもなりうる。葉緑体内では光障害を修復するために FtsH、Deg、Clp などのプロテアー
ゼが重要な役割を果たす。イネの pyl-stb 変異体は DNA ト
ラ ン ス ポ ゾ ン nDart1 の 挿 入 に よ り、OsClpP5 の 転 写 が抑制された機能欠失型のアルビノ様葉緑素変異体である。
pyl-stb を通常の栽培条件（白色光、25℃、12 時間日長）で生育させると第 3 葉期で枯死する。ところが、pyl-stb を赤
色光と青色光照射下で生育させると、赤色光照射では白色
光と同様に黄白色の第 3 葉を展開したのち枯死したが、青色光を照射した植物体では第 4 葉から緑化をはじめ、生育が回復した。RNA-seq 解析の結果より、pyl-stb は青色光照
射下で複数の early light-inducible protein（ELIP）を高発現していることが明らかとなった。ELIP の光応答性を調査したところ、ELIP の発現は赤色光下では認められず、青色光下で生育させた植物体でのみ発現していた。青色光下における ELIP の発現量は野生型に比べて pyl-stb で著しく高かった。一方で、OsClpP5 と同じ Clp ファミリーに属する OsClpC1 や OsClpP6 の発現は青色光下では野生型とpyl-stb の間に差は認められなかったが、赤色光下では pyl-stb
で高い発現が認められた。pyl-stb における光応答性には
OsClp と ELIP が関与している可能性が考えられた。

2.	Analysis of light response in a rice pyl-stb mutant
Light has an essential role for plants as an energy
source of photosynthesis but also induces photo-damageon photosynthetic machiner y. Photo-damages arerepaired by several proteases, such as FtsH, Deg andClp, in chloroplasts. The pale yellow leaf-stable (pyl-stb) isalbino-like rice mutant which is caused by the disruptionof nuclear-coded chloroplast protease, OsClpP5, due toinsertion of DNA transposon, non-autonomous DNA-based
active transposon one (nDart1). The pyl-stb plants died at
the third-leaf stage under normal growth condition (whitelight, 12-h photoperiod, 25 ℃). However, phy-stb plants
were continuously growing with greening leaves underblue light irradiation, nevertheless they died at the thirdleaf stage under red light irradiation same as the whitelight irradiation. Light quality affected the growth of pyl-stb.
In RNA-seq analysis, the pyl-stb plants showed the higher
expressions of early light-inducible proteins (ELIPs) underblue light irradiation. ELIPs were specifically expressedin plants grown under blue light irradiation, and theexpressions of ELIPs were not detected under red lightirradiation. The pyl-stb plants showed remarkably higher
expressions of ELIPs than wild type. Although expressionsof OsClpC1 and OsClpP6, which were belonged in Clp
family same as OsClpP5, showed no significant differences
between wild type and ply-stb under blue light irradiation,
their expressions were higher in pyl-stb than in wild typeunder red light irradiation. Light response in growthhabit of pyl-stb plants might be caused by the abundant
expressions of ELIPs and Clps.

3土壌環境ストレスユニット
植物ストレス学グループ(Soil Stress Unit)
Group of Plant Stress Physiology

本グループでは植物の必須元素、有用元素及び有害元素の吸収・集積機構、ミネラルストレスに対する植物の応答
反応や耐性機構について個体レベルから遺伝子レベルまで研究を行っている。今年度の研究成果の一部は以下の通りである。

Our group has been analyzing the mechanisms of
uptake and accumulation of essential, beneficial andtoxic minerals, and the mechanisms of the response andtolerance of plants to mineral stresses at different levels
from intact plants to genes. Our main achievements in 2021
are described below.

１．イネ節で高発現する 2 種類のメタロチオネインの役割の解明
イネの節での発現がもっとも高い遺伝子のうち、2 種類のメタロチオネイン OsMT2b と OsMT2c について様々な機能解析を行い、穀粒への亜鉛の分配に関与していることを明らかにした。OsMT2b と OsMT2c はともに亜鉛とのキレート能を持ち、主に節の肥大維管束と分散維管束の篩部に局在していた。これらの遺伝子を破壊すると、穀粒への亜鉛の分配が減少し、種子の稔性にも影響を与えた。
OsMT2b と OsMT2c は亜鉛の篩部輸送を介して穀粒への亜鉛の分配に関与していることを突き止めた。

1.	Functional characterization of two metallothionein genes
in rice nodes
We functionally characterized two metallothionein genes,
OsMT2b and OsMT2c and found that they are involved
in distribution of Zn to the grain. Both peptides showedbinding ability with Zn and were mainly expressed in thephloem region of enlarged and diffuse vascular bundles
in the nodes. Knockout of either OsMT2b or OsMT2cincreased Zn accumulation in nodes, but decreased Zn
distribution to the panicle, resulting in decreased grain
yield. These results suggest that both OsMT2b and
OsMT2c play an important role mainly in the distributionof Zn to grain through chelation and subsequent transportof Zn in the phloem in rice.

２．イネ分げつや穂への亜鉛の分配に必要な輸送体の同定
ZIP ファミリーに属する OsZIP4 が亜鉛を優先的に分げ
つや穂に分配することを突き止めた。OsZIP4 は分げつと節で高発現し、亜鉛欠乏によって発現が誘導された。また
主に節の分散維管束の篩部と腋芽分裂組織に発現していた。この遺伝子を破壊すると、栄養成長期では、分げつと新葉への亜鉛の分配が減少し、基部節での亜鉛の蓄積が増加した。また生殖成長期では、種子への亜鉛の分配が減少し、穂の発育の遅延を引き起こした。したがって、
OsZIP4 は節において分散維管束の篩部への亜鉛の輸送を通じて、分げつや穂への亜鉛の優先的分配に関与している。

2.	Identification of a transporter for delivering zinc to thedeveloping tiller bud and panicle in rice
We identified a transporter for the distribution of Zn totiller buds (TB), OsZIP4. OsZIP4 was mainly expressedin phloem region of dif fuse vascular bundles (VBs)
in the nodes and the axillar y meristem. Knockout of
OsZIP4 resulted in delayed development of panicles,
which is associated with decreased Zn distribution to thepanicles. These results indicate that OsZIP4 is involvedin transporting Zn to the phloem of diffuse VBs in thenodes for subsequent distribution to the TBs and otherdeveloping tissues.
3.	Role of OsVIT2 in distribution of Fe to the rice grains
We f u n c t i o n a l l y c h a r a c t e r i z e d a v a c u o l a r i r o ntransporter gene, OsVIT2 and found that it is involvedin the distribution of Fe to the grains in rice. OsVIT2
was expressed in the parenchyma cell bridges of nodes.
Mutation of OsVIT2 resulted in decreased Fe accumulationin the nodes and increased Fe accumulation in the polishedrice without yield penalty.

３．イネ穀粒への鉄の分配における OsVIT2 の役割の解明
イネの節で高発現している OsVIT2 が穀粒への鉄の集積に関わっていることを明らかにした。OsVIT2 は鉄を液胞に輸送するトランスポーターで、節の維管束柔細胞だけではなく、葉鞘や糊粉層の液胞膜に局在している。この遺伝子を破壊すると、液胞への鉄の隔離が減少するため、穀粒への鉄の分配が増加した。特に精米中の鉄濃度が増加した。
４．イネにおけるホウ素の精密分配機構の解明
環境中のホウ素濃度の変動に対応して、イネの各器官や組織へ最適なホウ素の分配を行うためのメカニズムを解明した。節や葉鞘に発現する排出型ホウ酸輸送体 OsBOR1を解析したところ、OsBOR1 は極性局在を示し、環境中のホウ素濃度に応じてタンパク質レベルで調節されていることを突き止めた。これまでに我々が報告した OsNIP3;1と協同でホウ素の分配システムを構成していることを明らかにした。

4.	F ine regulation system for distribution of boron todifferent tissues in rice
We investigated the role of OsBOR1 in distribution of
B to different tissues under different B supplies. OsBOR1
was highly expressed in the nodes at all growth stages.
Furthermore, the expression of OsBOR1 was not affectedby external B fluctuations, but the OsBOR1 protein was
gradually degraded in response to high B. Knockout of thisgene resulted in decreased distribution of B to new leaves
and panicles, but increased B distribution to old leaves.
OsBOR1 cooperated with OsNIP3;1 is involved in theproper distribution of B to different tissues in rice.

５．イネのアンモニウム輸送体の同定
イネの主な窒素吸収形態であるアンモニウムの吸収に関わる三種類の AMT1 輸送体を同定した。3 種類とも根において細胞膜に極性局在をしていた。また 3 種類の輸送体を同時に破壊すると、低アンモニウム条件下でアンモニウ
ムの吸収がほとんどなくなり、この 3 種類の輸送体がアンモニウムの吸収を担っていることを示している。さらにアンモニウムに応答して、遺伝子発現レベルだけではなく、タンパク質の細胞内局在にも変化があることを突き止めた。

5.	Identification of ammonium transporters in rice
We identified three members belonging to ammoniumtranspor ter 1 (AMT1). All OsAMT1 members werepolarly localized at the distal side of exodermis in themature root region. Knockout of all three genes resulted
in 95% reduction of ammonium uptake. Upon exposure
to ammonium, both their subcellular localization andexpression were altered. Therefore, three OsAMT1
members are cooperatively required for uptake of lowammonium in rice roots and that they undergo a distinct
regulatory mechanism in response to ammonium.

4植物分子生理学グループ

Group of Plant Molecular Physiology

本グループでは環境ストレスに対する植物の応答と適応機構を分子、細胞、生理学的に研究している。今年度は耐塩性に関与するイオン輸送系や種子形成における水チャネル・アクアポリン、酸性土壌における作物の生育阻害の主因であるアルミニウム（Al）について植物の Al 毒性と耐性機構、Al 耐性遺伝子の ALMT とそのファミリー
輸送体の機能についての研究成果を報告する。

Our research has been focused on the molecular, cellularand physiological response and adaptation mechanisms ofplants under environmental stresses. This year we report
ion transpor ters in salt tolerance, aquaporins in seed
formation, Al-toxic and tolerant mechanisms in plants, an
Al-tolerant gene, ALMT, and the ALMT-family genes inseveral plant species.
1.	OsOsHKT1;1 and OsHKT1;3 involved in salt tolerance inrice
We analyzed rice OsHKT1;1 and its variants. Full-length(FL) OsHKT1;1 showed transport activity for Na+, but notfor K+, in the expression system using Xenopus oocytes.
A variant V2 showed activities both for Na+ and K+, andits expression in plants were high. Ion transport activity
was not detected in OsHKT1;3 FL, but weak Na+ transport
activities were detected in several OsHKT1;3 variant,although their expression were low.

１．イネの耐塩性機構に関与すると考えられているイオン
輸送系 OsHKT1;1 と OsHKT1;3
これらの mRNA は完全長以外に長さの異なる複数のバ
リアントが知られているがイオン輸送性等の機能は不明であった。アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて調べたところ、完全長の OsHKT1;1 は Na+ を輸送したがK+ は輸送しなかった。N 末端が欠損したバリアント V2
は Na+ に 加 え て K+ も 輸 送 し た。 さ ら に V2 の mRNA は植物体で多く発現していた。OsHKT1;3 については、完
全長 OsHKT1;3 はイオン輸送活性を示さなかったがバリ
アントのいくつかは弱い Na+ 輸送活性を示した。しかし
OsHKT1;3 のバリアントは植物体での発現は少なかった。

2.	Functional analysis of aquaporins
We analyzed Arabidopsis tonoplast intrinsic protein 3,
AtTIP3, which participated in ripening and desiccation ofseeds. The AtTIP3 subfamily had two homologs, AtTIP3;1
and AtTIP3;2, and they were expressed in seeds. However,they showed clear dif ferences in water permeability:
AtTIP3;2 could transport water in Xenopus oocytes but
AtTIP3;1 could not. Some AtTIP3;1 chimeric mutants had
amino acid sequences replaced with those of AtTIP3;2.
This suggested that AtTIP3s contain the region forcontrolling water transport in Loop C. We are investigating
the amino acid residue(s) essential to the water transport
in this region to understand the gating mechanism inTIP3s.

２．アクアポリンの機能解析
種子登熟と乾燥に関与するシロイヌナズナの液胞膜型
アクアポリン AtTIP3 の解析を行った。AtTIP3 サブファ
ミ リ ー に は 2 種 類 の ホ モ ロ グ AtTIP3;1 と AtTIP3;2 が 存在しており、共に種子で発現するが、それぞれ水の透過性が異なることが明らかになった。これらの AtTIP3;1 とAtTIP3;2 の配列を置換したキメラタンパク質の水透過実
験により、少なくとも AtTIP3 の Loop C に水透過を制御する領域があると推測された。

3.	A nalyses of Al-toxic mechanism in tobacco cultured
cells, and transport function of ALMT family
The role of nitric oxide (NO) production in themechanisms of Al toxicity was investigated using cultured
tobacco cell line SL. Cell-imaging analyses showed thattime-dependent NO production occurred earlier thanreactive oxygen species (ROS) generation in cultured
tobacco cells during Al treatment. However, the gene
expression and enzyme activity of nitrate reductase (NR)
which was involved in NO production decreased in cells
treated with Al compared to the cells without Al treatment.
These results suggest that Al-induced NO production
which is independent of the NR pathway triggers ROS
generation.
Plant-specific ALMT family genes encode the anion
channel which is involved in stomatal closure in plants.
We compared stomatal closure between wild-type tomato
and RNAi lines which are suppressing gene expressionof stomatal SlALMT. Abscisic acid induced stomatalclosure similarly in wild type and RNAi lines, while
exogenous malate induced stomatal closure in the wild
type, which was impaired in RNAi lines. In Arabidopsis,
exogenous malate showed similar stomatal phenotypes.
Electrophysiological analyses indicated that transpor tfunctions of stomatal ALMT proteins were activated byexogenous malate. These findings suggest that apoplastic
malate induces stomatal closure in plants, which ismediated by stomatal ALMT proteins.

３．タバコ培養細胞の Al 毒性機構と ALMT ファミリー輸送体の解析
細胞内 NO（nitric oxide）生成の Al 毒性機構における役割について、Al 処理したタバコ培養細胞において解析した。細胞イメージング解析から、Al 処理した細胞では時間経過に依存した Al 誘導性の NO 生成の増加が、活性酸素種（ROS）よりも初期の段階で観察された。しかしながら、NO 生成に関わる硝酸還元酵素（NR）の遺伝子発現および NR 酵素活性は、Al 処理によって低下した。したがって、NR 経由以外の Al による NO 生成の増加が ROS 生成を誘導することが示唆された。
植物特異的 ALMT ファミリーの生理機能の一つに気孔閉口への関与がある。そこで、トマトの気孔 SlALMT 遺伝子の発現抑制形質転換体（RNAi 系統）と野生系統とで気孔閉口への影響を比較解析した。アブシジン酸処理による気孔閉口は、野生系統と RNAi 系統とに差は無かったが、葉のリンゴ酸処理で野生系統の気孔閉口が起こり、RNAi
系統では抑えられた。また、シロイヌナズナでも葉のリンゴ酸処理により同様の気孔閉口の形質を示した。電気生理学的解析から、外液リンゴ酸による気孔 ALMT 輸送体の活性化が確認されていた。従って、植物のアポプラスト
側リンゴ酸が気孔閉口を引き起こし、その過程への気孔
ALMT 輸送体の関与が示唆された。

5

環境生物ストレスユニット
植物・微生物相互作用グループ(Biotic Stress Unit)
Group of Plant-Microbe Interactions

植物の生育は、ウイルスや微生物との相互作用により大きく影響を受ける。本グループでは、ウイルスが主役として有害なあるいは有益な影響を及ぼすいくつかの系を用いて、植物・微生物間相互作用を分子、細胞、個体レベルで解析している。以下に本年の成果を記す。

Plant growth is influenced by various vir uses andmicroorganisms. Our group explores, at molecular, cellularand individual levels, the plant/microbe interplays ofseveral selected pathosystems in which viruses as main
players exert beneficial or harmful effects on plants.

１．クリ樹体内での多様なウイルス（感染クリ胴枯病菌）の挙動
クリ胴枯病は、ニレ立ち枯病、五葉松類発疹さび病とともに世界 3 大樹病に数えられているが、病原力を衰退させる菌類ウイルスを用いることで制御可能である。クリ／ク
リ胴枯菌／ウイルスの 3 者は、樹体内菌糸融合で起こる菌類ウイルス、宿主菌のミトコンドリア・核ゲノムの水平伝搬により、それらの遺伝因子間でダイナミックに相互作用している。そこで本研究では、多様なクリ胴枯菌感染性のウイルスが宿主菌に示す病原力衰退能、生物防除能、水平伝搬能を生きたクリ樹（欧州クリ、Castanea sativa）を用いて調べた。供試したウイルスには、ゲノムタイプ（一本鎖 or 二本鎖 RNA）や構造、粒子化能力（粒子の有無）、
病徴発現能、複製部位（ミトコンドリア、細胞質、ウイル
ス粒子）が異なり、生物防除因子として既に実用化されているハイポウイルス 1 も含まれている。実験の結果、供試したウイルス間で、自身の伝搬効率や病原力を衰退させる能力が大きく異なることが示された。優れた生物防除能を発揮するためには、ウイルスが病原力を衰退させる能力を持つだけではなく、樹体内で菌体間を効率的に水平伝搬す
る必要もあることが判明した。野生型ハイポウイルス 1 に加え、抗ウイルス RNAi 抑制タンパク質を欠失させたハイポウイルス 1 変異株（野生型ハイポウイルスに比べ感染菌の環境適応能が高まる）、ハイポウイルス 2 がクリ樹で高い生物防除活性を示した。

1.	I n-tree behavior of diverse vir uses harbored in thechestnut blight fungus, Cryphonectria parasitica
The ascomycete Cr yphonectria parasitica causes
destr uctive chestnut blight, which is controllable byhypovirulence-conferring viruses infecting the fungus.
The tripartite chestnut/C. parasitica/virus pathosystem
involves the dynamic interactions of their genetic elements,
i.e., virus transmission and lateral transfer of nuclear
and mitochondrial genomes between fungal strains via
anastomosis occurring in trees. Here we tested diverse
RNA viruses for their hypovirulence induction, biocontrol
potential, and transmission proper ties between twovegetatively compatible but molecularly distinguishable
fungal strains in live chestnut trees. The tested viruses,
which are different in genome type (single-stranded or
double-stranded RNA) and organization, replication site
(cytosol, mitochondria or virion), virus form (encapsidated
or capsidless) and/or symptomatology, have been
unexplored in the aforementioned aspects in controlled
conditions. This study showed intriguing dif ferent intree behaviors of the seven viruses and suggested thatto exert great biocontrol effects viruses must be able toinduce hypovirulence and spread efficiently in the fungus
infecting the chestnut trees.
2.	A novel betaflexivirus infecting wheat plants
Yellow mosaic is one of the important wheat diseases
in East Asian countries; however, there is still limited
information on viral communities that are associated withthis disease. In this study, a meta-RNA-seq analysis wasused to investigate the virome associated with yellow
mosaic disease in Hokkaido, Japan. We identified wheat
yellow mosaic virus (a bymovirus) and three strains of anovel betaflexivirus (named wheat virus Q, WVQ) fromtwo pooled samples obtained in two consecutive years.
The sequence and phylogenetic analyses suppor t the
taxonomic status of WVQ as a distant evolutionary lineage(a member of the new genus) in the subfamily Quinvirinae(family Betaflexiviridae). WVQ was also found in the ryeplants in the same field. WVQ is the second quinvirus
found to infect cereal crops and both cereal quinviruses
are soil transmissible via an unknown mechanism. Overall,
WVQ seems to be a novel soil-borne vir us wor thy offurther investigation.

２. コムギに感染する新規 RNA ウイルスを発見
縞萎縮病は本邦や中国においてコムギの重要なウイル
ス病害の一つとされている。病原としてコムギ縞萎縮ウイルス（WYMV、バイモウイルス）が知られているが、それ以外にも本病害に関連（あるいは随伴）するウイルスが存在するかはよくわかっていない。そこで、縞萎縮病の発生が確認されている北海道の実験圃場でコムギ個体をサンプリングし、RNA-seq 解析によるウイルスの調査を 2
シーズンにわたり行った。その結果、WYMV に加え、新規ウイルス（コムギ Q ウイルス、WVQ）がいずれのシーズンでも見出された。WVQ の配列解析の結果、少なくとも 3 系統が存在し、同一圃場のライ麦への感染も確認された。さらに、その配列相同性・系統解析より、WVQ は
Quinvirinae 亜科（Betaflexiviridae 科）の新規メンバー（おそらく新属）と考えられ、穀類に感染する 2 例目のベー
タフレキシウイルス（Quinvirinae 亜科）であった。WVQは土壌伝染性と考えられたが、その媒介者あるいは媒介機
構は不明である。今後は WVQ の発生生態や伝搬機構に加え、縞萎縮病への影響を調査する必要がある。

6

Group of Plant-Insect Interactions

植物・昆虫間相互作用グループ
本グループでは、植食性昆虫に対するイネの防御機構の解明に向けて、防御関連代謝物の蓄積を制御するシグナル伝達経路に注目して研究を進めている。2021 年に行った
主要な 3 課題を以下に記す。

We are studying mechanisms of plant defense against
herbivores, including accumulation of defense metabolites
and their regulation by defense-related signaling pathways
in rice. Three main topics investigated in 2021 are listed
below.

１．イネの揮発性物質放出における食害と概日周期による制御
イネは害虫の天敵を誘引するために大量の揮発性物質を放出することが知られているが、放出制御の分子機構は不明な点も多い。本研究では、食害を受けたイネの揮発性
物質量の変化を、イネ葉内およびヘッドスペースで解析した。食害応答性の揮発性物質量をイネ葉内外で比較解析したところ、分子量が比較的小さい揮発性物質（例：リナ
ロール）の多くは植物体外に放出されていた。一方、分子量が比較的大きい揮発性物質（例：ネロリドール、ゲラニ
ルリナロール）はイネ葉内に保持されていた。その他の食害により影響を受けなかった揮発性物質には、リモネンや
β - カリオフィレンのように概日周期で放出制御された物質があった。また、食害誘導性の揮発性物質の一部のみがジャスモン酸により制御されるのに対して、概日周期で放出される揮発性物質は他のホルモンによる制御が示唆された。概日周期で放出されるβ - カリオフィレンの制御因
子候補の一つとして、ジャスモン酸前駆体である OPDAが示唆された。本研究により、植物が外環境との効果的なコミュニケーションに利用する揮発性物質ブレンドの制
御の複雑性が明らかになった。

1.	Regulation of rice volatiles induced by herbivor y anddiurnal clock
Rice plants produce large amounts of volatile compounds
as signals that attract natural enemies of herbivores,
however mechanisms involved in the release of volatiles
are not well known. We analyzed dynamics of volatiles in
untreated (control) and herbivore-attacked rice plants,
using whole leaf sampling and headspace collectionof released volatiles. By comparing herbivore-induced
volatiles in the leaves (internal) and headspace (external),
we found that volatiles with a smaller molecular weight(e.g., linalool) are mostly released outside of plants, whilelarger molecules (e.g., nerolidol, geranyllinalool) are
effectively retained in the plant tissues. Other volatiles
were not affected by herbivory but released from plants
in a diurnal rhythm (e.g., limonene, β-car yophyllene).
Our data suggest that only a subset of herbivory-induced
volatiles is regulated by jasmonic acid, while diurnal
volatiles are more likely controlled by other hormones.
One of the candidate regulators of diurnally emitted
β-car yophyllene was identified as a direct precursor of
jasmonic acid, 12-oxo-phytodienoic acid (OPDA). Overall,our experiments reveal complexity in regulation of volatile
blends released from plants that are used for effective
communication of plants with the external environment.

２．イネの二次代謝物の制御因子の候補である OPDA 複合体の解析
イネは病原菌に対する応答として、多様な二次代謝物を蓄積し病原菌の感染や病気の拡大を防いでいる。イネの防御関連二次代謝物の一種であるフェノールアミドは、病原
菌感染、害虫寄生や傷害に応答して産生される。今回、代表的な真菌エリシターであるキチンオリゴ糖を用いて、イネのフェノールアミドの産生制御機構の解析を行った。イ
ネ培養細胞を用いたモデル実験系において、キチンエリシ
ター処理によりフェノールアミド蓄積が誘導されるとともに、制御因子候補となるオキシリピンの蓄積誘導が見られた。しかし、防御反応誘導能が知られているジャスモン
酸やジャスモン酸イソロイシンを培養細胞に処理したと
ころ、フェノールアミド誘導が認められなかった。一方で、ジャスモン酸前駆体である OPDA はフェノールアミドを誘導した。さらに遺伝学的解析により、OPDA アミノ酸複合体化がイネ細胞内の OPDA の生物活性に必要である
ことが示唆された。我々の結果は、イネにおいて OPDA
が OPDA 以外のエリシター誘導性シグナルと相互作用するという新たな役割を示唆している。

2.	Identification of OPDA conjugates as possible regulatorsof secondary metabolism in rice
Rice plants respond to pathogens by accumulation ofvarious secondar y metabolites that counteract infection
process and disease development. One of the defensive
groups of metabolites in rice are phenolamides, which
are produced upon wounding, as well as herbivore andpathogen attacks. Here we used a well characterized
fungal elicitor, chitooligosaccharide, to investigate theregulation of phenolamides in rice. In our model system,
rice cells were treated with the elicitor, which elevatedboth regulatory oxylipin and phenolamide levels. However,exogenous treatment of cell with classical oxylipin
regulators, such as jasmonic acid (JA) and jasmonoyl-Lisoleucine (JA-Ile), could not elicit phenolamide levels. In
contrast, OPDA which is a precursor of JA, was capable ofinducing this secondary metabolite. By genetic analysis,
we further revealed that conjugation of OPDA to aminoacids is most likely required for biological activity of OPDA
in the rice cells. Our results show a novel role of OPDA
which is closely interconnected with the canonical elicitor
signaling pathways in rice.

３．植食性昆虫に対するイネの防御機構におけるミネラル
元素の役割
咀嚼性昆虫に対するイネの防御機構においてケイ素の重要性を示した前年度の研究成果を発展させて、植食性昆虫に攻撃された植物中の様々なミネラルの分布や変化の解析を開始した。本研究は、植物が生物的ストレス存在下
で防御と成長の最適なバランスを維持するために、どのよ
うにミネラルを分配し利用するのか理解することを目的としている。

3.	R ole of mineral elements in rice defense against
herbivores
Inspired by previous year findings of silicon (Si)importance in rice defense against chewing herbivores, we
expanded our scope and initiated experiments to analyze
distribution and changes of various minerals in herbivore
attacked plants. The aim of this ongoing project is tounderstand how plants mobilize and use the minerals tomaintain optimal defense and growth balance during biotic
stress conditions.

7Plant Immune Design Group

植物免疫デザイングループ
我々の究極の目標は、生物的ストレスに対する抵抗性を向上させた新しい植物を設計することである。この目標を遂行するために、私たちは、植物と微生物の相互作用のメ
カニズムの解明を試みている。2021 年の主な成果は以下の通りである。

Our ultimate goal is to design new plants to cope withbiotic stresses and improve important agronomic traits.
To accomplish this goal, we have been trying to decipher
the mechanisms of plant-microbe interactions. Our mainachievements in 2021 are described below.

１．OsRac1 は、PRR OsCERK1 と NLR Pit を 含 む 2 つ の免疫受容体複合体を形成する
植物は、細胞表面のパターン認識受容体（PRR）と細胞内の NLR 型免疫受容体という 2 種類の受容体を用いて、病原体の侵入を認識する。PRR と NLR は、非常に類似した免疫反応を誘導するが、PRR と NLR が同じタンパ
ク質複合体を形成しているのか、それとも異なる 2 つの受容体複合体を形成しているのかは不明である。私達はこれまでに、低分子量 G タンパク質 OsRac1 が PRR である OsCERK1 と NLR である Pit の両方の下流で働く、重要な免疫スイッチ分子であること明らかに s しており、これらの免疫受容体と直接または間接的に結合することも報告している。本研究でははじめに、OsCERK1 と Pit が同じタンパク質複合体に含まれるのか、あるいは異なる 2つの免疫受容体複合体を形成するか検証を行った。その結果、OsCERK1 と Pit は、2 つの異なる受容体複合体を形成していることが明らかになった。この結果をサポートするデータとして、OsCERK1 と Pit は異なる細胞内輸送システムを利用して細胞膜に輸送されることを見出した。
OsCERK1 と Pit が活性化されると OsRac1 も活性化され、同時に OsRac1 は大きなタンパク質複合体を形成することを発見した。さらに、シャペロン Hsp90 は、Pit の細胞膜への適切な局在化と Pit の免疫誘導に寄与することを見出した。本研究の知見は、PRR と NLR によるイネ免疫の制御の理解に大きく貢献するものである。

1.	O sRac1 for ms two immune receptor complexes
containing the PRR OsCERK1 and the NLR Pit
Plants employ two different types of immune receptors,
cell sur face pattern recognition receptors (PRRs) andintracellular nucleotide-binding and leucine-rich repeatcontaining proteins (NLRs), to cope with pathogen
invasion. Both immune receptors often share similar
downstream components and responses but it remains
unknown whether a PRR and an NLR assemble into thesame protein complex or two distinct receptor complexes.
We have already found that the small GTPase OsRac1
plays key roles in the signaling of OsCERK1, a PRR for
fungal chitin, and in that of Pit, an NLR for rice blast
fungus, and it is associated directly and indirectly withboth of these immune receptors. In this study, we firsttested whether OsCERK1, Pit, and OsRac1 are in thesame protein complex or in two different immune receptor
complexes. Using biochemical and bioimaging approaches,
we revealed that OsRac1 formed two distinct receptor
complexes, one with OsCERK1 and another with Pit.
Supporting this result, OsCERK1 and Pit utilized different
transport systems for anchorage to the plasma membrane.
Activation of OsCERK1 and Pit led to OsRac1 activation
and, concomitantly, OsRac1 shifted from a small to alarge protein complex fraction, implying that a dynamic
remodeling of the OsRac1 complex occurs during these
distinct immune responses. Chaperone Hsp90 contributed
to the proper localization of Pit at the plasma membrane
and the immune induction of Pit. We believe that this study
represents a substantial advance in our understanding of
how PRRs and NLRs orchestrate rice immunity.

２．トウモロコシ黒穂病菌が分泌するエフェクターは植物腫瘍中で新規の接着分子として機能する
植物病原菌は宿主植物への感染の際に多数の分泌タン
パク質（エフェクターと呼ばれる）を分泌し、自身の感染を有利にする。トウモロコシ黒穂病菌は、トウモロコシに感染して巨大な腫瘍を誘導する植物病原糸状菌である。本菌が分泌するエフェクターは、植物への侵入時に発現が上昇するものと、腫瘍形成時に発現が上昇するものに大別される。前者のエフェクターの理解が進む一方で、後者に関しての知見は皆無である。本研究では、黒穂病菌の腫瘍形
成時特異的に発現が上昇するエフェクター Lep1 を新規に同定し、その機能を解析した。まず Lep1 破壊株は腫瘍形
成能、胞子形成能ともに激減すること、さらに菌糸同士の接着能が失われていることが減少の原因であることを見出した。質量分析の結果から Lep1 は黒穂病菌の疎水性タ
ンパク質 Rep1 と相互作用することを示し、Lep1 過剰発現
株の結果から、Lep1 は菌糸同士の接着を高める機能を果たすことを明らかにした。以上の結果はこれまでに報告されているエフェクターの機能とは異なる、全く新規の機能を提唱するものであり、病原菌の感染生理の理解に貢献するものである。

2.	A small Ustilago maydis effector acts as a novel adhesinin plant tumors
Plant pathogens secrete numerous ef fector proteinsto promote their colonization inside the plant tissue. In
Ustilago maydis, a fungal pathogen causing smut diseasein maize, the expressions of the ef fector proteins areenriched in two modules associated with the establishmentof the infection and subsequent tumor formation. Although
the U. maydis effectors belonging to the former module
have been well characterized, none of the latter module
effectors have been identified. In this study, we functionallycharacterized a novel effector protein Lep1 which is highly
expressed during tumor formation and contributes tovirulence. Inside the plant tissues, lep1 mutants could
not induce tumors because of their attenuated hyphal
aggregation. We showed that Lep1 associates with the
U. maydis repellent protein Rep1 by mass spectrometr yanalysis and that Lep1 induces cell aggregation upon
constitutive expression. Different from the known effectors
which either downregulate or inhibit plant defense
responses, our work uncovers a novel effector function
acting as a cell adhesin which is impor tant for hyphal
aggregation and subsequent tumor formation.

8

植物環境微生物学グループ

Group of Plant Environmental Microbiology

本グループでは植物に共生しその生育を助けるような細菌の分離・分類や機能解析、また赤潮原因藻の生理機能や共生細菌やウイルスとの生物学的相互作用についての研究を行っている。今年度の研究成果の一部は以下の通りである。

1.	C l a s s i f i c a t i o n a n d d i f f e r e n t p h e n o t y p e s i n
Methylobacterium species
Methylobacterium species are ubiquitous bacteria livingon the plant surface, and they utilize methanol emitted
from plants, promoting plant growth. The genus iscomprised of 60~ different species, and they are divided
into three major subgroups. However so far, only a half of
their genome information was available. We sequenced the
genomes of all species for comparative genomics. They
have two different methanol dehydrogenases (MDHs),
which are either calcium (Ca)-dependent or lanthanide(Ln)-dependent. Some species have only the latter,suggesting that Ln-dependent methylotrophy is of more
importance. Some species contain functional glutathionedependent formaldehyde oxidation pathways in addition toa well-conserved H4MPT pathway. Some other species arecapable of utilizing methylamine.

１．Methylobacterium 属細菌のゲノムから見た分類と表現
型
Methylobacterium 属細菌は植物葉上の主要な共生細菌であり、植物が放出するメタノールを利用して生育し、植物の生育を促進する。現在約 60 種が知られており、系統的に 3 つのサブグループに分かれている。しかし約半数のゲノム情報しか明らかになっていなかったため、詳細な系統
分類はなされていなかった。そこで本属細菌の全ての種についてゲノム情報を整備し、比較ゲノム解析を行った。本属細菌はカルシウム（Ca）依存とランタノイド（Ln）依存の二つのメタノール脱水素酵素を持っているが、後者のみを持つ種も存在し、Ln 依存のメタノール代謝の方が重要であることが示唆された。またホルムアルデヒド代謝経路として H4MPT 経路だけでなくグルタチオン依存経路を持つグループが存在すること、メチルアミンを利用できるグループも存在することなどが、ゲノム情報からも明らかになった。

2.	C hemotaxis toward methanol in Methylobacterium
species
Bacteria can swim toward higher concentrations offavorable substances such as growth substances, andthis phenomenon is called chemotaxis. We found that
Methylobacterium species exhibit methanol chemotaxis
and identified three sensors responsible for it. These
proteins respond to the presence of lanthanides, showing
dif ferent subcellular localization. We also found thatthe strain exhibits taxis toward formaldehyde, and oneof the methanol chemotaxis sensor is responsible forformaldehyde taxis.

２．Methylobacterium 属細菌におけるメタノールへの走化性
細菌は生育物質など好ましい物質の濃度の高い方へ泳動することができ、これは走化性と呼ばれる。本属細菌においてメタノールへの走化性を示すことを見いだし、センサーとなるタンパク質を 3 種類同定した。これらはランタ
ノイドの存在に応答し、細胞内の局在が異なる。またホルムアルデヒドに対しても走化性を示すことと、メタノール
走化性に関わるセンサーがホルムアルデヒド走化性にも関わることをメタノール脱水素酵素遺伝子欠失株を用いて明らかにした。

3.	Study about symbiotic interaction between phytoplankton
and bacteria
Heterosigma akashiwo is a cosmopolitan phytoplankton
species that occasionally causes dense bloom in thalassic
sea. The bloom formation, or aberrant rapid propagation of
the alga, is linked to eutrophication of the area, particularly
to the increase in the concentrations of nitrogen,phosphorous (P), and ferric compounds.
Our group has focused on the possibilities that theinteraction between H. akashiwo and accomplice bacteria
resulting in the growth promotion of the former. This
year, we identified several bacterial strains that facilitate
growth of the alga under P-limited condition. Importantly,
H. akashiwo phagocytose bacteria under the condition.
This implies that H. akashiwo utilize P, presumably organic
phosphate-containing substances, for its propagation.
Several studies to date demonstrated that various algal
species express bacterivor y activities under P-limited
conditions, while none of them showed enhanced
propagation based on the bacterivory. H. akashiwo often
forms blooms under appropriate environmental conditions,whereas molecular mechanisms support such propagation
to high density was obscure. Because P is one of the major
growth limiting factors for algae, and no other algal species
are shown to propagate based on the bacterivor y under
P-limited conditions, H. akashiwo may be able to dominate
the population based on the bacterivor y-mediated P
uptake. These results suggest the importance of bacterialderived P-containing compounds may play the crucial rolefor H. akashiwo bloom formation.

３．植物プランクトンと細菌の共生と相互作用についての研究
植物プランクトンの一種ヘテロシグマは、世界中の浅海に生息し、条件が揃うと非常に高い密度に増殖して『赤潮』を形成する。赤潮の形成、すなわち赤潮原因藻の異常増殖の要因として、特に窒素、リン、鉄などを含む化合物濃度の上昇、すなわち富栄養化があげられる。
当グループは、ヘテロシグマに随伴する細菌がヘテロシ
グマ増殖を促進する可能性に着目して研究を行ってきた。
本年は、リン欠損培地にてヘテロシグマ増殖を促進する細菌を同定したが、このとき、ヘテロシグマが増殖促進する
細菌を貪食していることが明らかになった。これは、ヘテ
ロシグマが貪食したバクテリアが持つ主に有機リンを自らの増殖に利用することを意味する。これまでに、リン欠乏培地にてバクテリア貪食を示す藻類は多数知られているが、一方で、バクテリアを貪食することにより増殖を促進する藻類は知られていなかった。ヘテロシグマは、条件が揃えば環境中で高密度まで増殖し赤潮を形成するが、そのような高密度増殖を可能にする分子機構には不明な点が多かった。環境中にてリンは藻類増殖を制限する栄養素であること、他の藻類でバクテリア貪食により増殖が促進される種の報告がないことは、ヘテロシグマがリン欠乏条
件にてバクテリア貪食により他の種よりも優位にリンを利用し増殖し得ることを示している。この結果は、赤潮形
成過程における藻類・細菌間の栄養代謝を介した相互作用の重要性を示唆しているとともに、細菌由来の含リン化合物が赤潮発生に重要な役割を果たす可能性を示唆する。

9

遺伝資源ユニット
ゲノム多様性グループ(Genetic Resources Unit)
Group of Genome Diversity

ゲノム多様性グループでは、実験系統を含む栽培オオム
ギ約 14,000 系統と野生オオムギ約 900 系統を保有し、（1）種子の増殖、収集、保存および種子配布等の系統保存事業、（2）遺伝的多様性の評価ならびに特性形質のデータベース
化、（3）ゲノム解析の諸手法を用い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。

Our group has preser ved ca. 14,000 accessions ofcultivated barley including experimental lines and ca.
900 accessions of wild relatives. The objectives of ourresearch are 1) collection, multiplication, preservation anddistribution of barley germplasm, 2) evaluation of genetic
diversity and development of the database of genotype
and phenotype data, and 3) application of barley genetic
resources to breeding and basic research by the genome
analysis using new technologies, e.g., NGS, microarraygenotyping and genetic transformation.

１．オオムギ遺伝資源の系統保存事業
当グループは、ナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）に参画し、オオムギ種子ならびにオオムギゲノ
ムリソースの配布事業を担っている。
（a）系統種子の配布と保存
当事業では、在来系統、実験系統および野生系統を含むオオムギ種子の増殖ならびに配布を行っている。ノルウェー・スバルバル世界種子貯蔵庫へのオオムギ種子預託も実施している。これらのオオムギ種子は、未来の食糧確保のために必要な品種改良の基礎となる重要な遺伝資源であり、重複保存によって長期的な食糧安全を保証することに繋がる。
（b）ゲノムリソースの配布保有するゲノムリソースは、国内外の研究者のリクエス
トに応じて分譲している。これらのリソースは、BAC ラ
イブラリーの全クローンセット、選抜用プール DNA、高密度フィルターならびに完全長 cDNA クローン、保存系
統のゲノム DNA 等が含まれている。

1.	Preservation and distribution of barley genetic resources
Our group has been taking par t in the National
BioResource Project (NBRP) and has been preserving anddistributing the barley seeds and DNA clones.
(a) Preservation and distribution of barley germplasms
We ar e multiplying and distributing the barley
germplasms including landraces, experimental lines,
and wild relatives. We are depositing barley seeds in the
Svalbard Global Seed Vault in Spitsbergen, Norway. Thesebarley seeds are important genetic resources to be utilized
as barley breeding materials for food security, and storageof duplicate samples is important.
(b) Distribution of barley genome resources
We are distributing the barley genome resources todomestic and international institutions and researchers
upon request. These resources include the complete BAC
clone sets, pooled BAC DNA for clone screening, its highdensity replica membranes, full-length cDNA clones andgenomic DNA samples from the barley accessions.

２．オオムギ遺伝資源の評価
当グループでは、オオムギ遺伝資源を用いた有用形質の原因遺伝子単離と解析を進めている。
（a）オオムギ、パンコムギの全ゲノム解読
野生オオムギやパンコムギの全ゲノム配列を取最新の塩基解読法および整列技術によって解読し、ムギ類のゲノム多様性解明に大きく貢献した。
（b）亜熱帯環境におけるオオムギ栽培特性の評価
農研機構などとの共同研究によって、オオムギ遺伝資源の南西諸島での栽培特性評価に取り組み、大規模な栽培実
績のない亜熱帯気候地域での栽培にも適性を持つ遺伝資源を見出した。

2.	Evaluation of barley genetic resources
Our group is working on the isolation and analysis ofgenes responsible for useful traits using barley genetic
resources.
(a) Whole genome sequencing of barley and bread wheat
The whole genome sequences of wild barley and breadwheat have been sequenced using the latest sequencing
and alignment techniques, and have contributed
significantly to the understanding of the genome diversityof Triticeae species.
(b) E valuation of barley cultivation characteristics insubtropical environments
In collaboration with the Kyushu-Okinawa Agricultural
Research Center, NARO and other organizations, we areworking on the evaluation of barley genetic resources forcultivation in a subtropical climate.

３．オオムギの雑種強勢に関する研究
オオムギの新規開花性変異を活用した雑種種子生産技術を開発するとともに、ゲノム編集技術による開花性変異の新規アレルの創出を進めている。これらの技術により、生育地の拡大に伴う不良環境での良質なバイオマス生産を確保し、二酸化炭素の資源化を目指している。

3. Study on hybrid vigor in barley
We are developing hybrid seed production technology
using novel flowering mutations in barley, and creating
new alleles of flowering mutations using genome editing
technology. Through these technologies, we aim to ensurehigh-quality biomass production in poor environments dueto the expansion of growing areas and to convert carbon
dioxide into resources.

４．オオムギの形質転換とゲノム編集
当グループでは、オオムギの形質転換効率に関わる遺伝子の探索を行っている。ゲノム編集技術（CRISPR/Cas9 法）
により、種子発芽を促進する遺伝子 Qsd1 および Qsd2 が働かない変異オオムギを作成し、現代品種の種子の休眠が長くなっていることを示した。この成果はビール醸造に適した品種や収穫前に発芽してしまう「穂発芽」に強い品種の開発に貢献することが期待される。

4. Transformation and genome editing of barley
Our group is tr ying to find the genes related to theefficiency of genetic transformation in barley. In addition,
we have succeeded in site-directed mutagenesis of barleyseed dormancy genes Qsd1 and Qsd2 by genome editing.
The results are expected to contribute to the developmentof varieties suitable for malting varieties of tolerant lines
for preharvest sprouting.

10Group of Wild Plant Science

野生植物グループ
本グループでは、地球上に植物の多様性が進化した仕組
みの理解を目指した研究を行っている。また、併せてこれまでに収集された野生植物の遺伝資源を保存している。今
年度の研究成果の一部は以下の通りである。

Our group has been investigating the mechanistic basis
for evolution of the diversity of plant species. In addition,
we are preser ving resources of wild plant seeds. The
followings are our main achievements during 2021.

１．緯度に応じて異なる環境に対する植物の適応機構に関する研究
日長や気温をはじめとする緯度に応じて変化する環境
は植物の生育に大きな影響を与える。こうした緯度に伴い変化する環境の違いに植物が適応する中で獲得した仕組
みを明らかにすることを目指し、北極圏から温帯の高山帯にかけて広範囲の緯度に分布する周北極－高山植物を材料に研究を進めている。本年度は 2 種の姉妹種（Cardamine
nipponica-Carcamine bellidifolia；アブラナ科）が温度に対する感受性の異なるフィトクロム（phyB）を持つことを明らかにした成果を論文として発表した。また、屋外環
境と人工気象期における環境のいずれにおいても、両種の開花特性が異なり、日本列島の環境では C. nipponica のみが開花することを観察し、phyB における性質の変化と植物の適応進化機構を結びつけて理解するための糸口を確立した。その一方で、ゲノムワイドな遺伝子の配列を
解 析 し、Cardamine nipponica と Cardamine bellidifolia が種分化したプロセスを明らかにするとともに、Cardamine
nipponica の適応進化には PHYB 以外に複数の遺伝子が関わった可能性を明らかにした。

1.	S tudy on mechanisms of adaptation to environments
varying along latitude
Adaptation to environments var ying along latitude
such as photoperiod and temperature are important for
regulating the plant’s life cycle and reproductive success.
To understand how plants adapt to different environments
along latitude, we are focusing on arctic-alpine plants,
whose distributions encompass high mountains intemperate regions and circumarctic region. In this year, we
published our findings that two sister species (Cardamine
nipponica-Cardamine bellidifolia; Brassicaceae) havephyB with dif ferent thermal stability (sensitivity). In
addition, we obser ved dif ferences in flowering traits
between the two species and open new avenue for future
study to explore the association of thermal stability ofphyB with ecologically important traits. Furthermore, weinvestigated genome-wide polymorphisms between thetwo sister species and revealed their speciation processes
together with candidate genes for adaptive divergence of C.
nipponica.

２．絶滅危惧種の保全に関する調査研究
絶滅危惧種の種子による生息域外保全と分布調査に取り組んでいる。京都府のほか岡山県・広島県にのみ分布が知られるキブネダイオウ（タデ科）について、今年は広島県を中心に調査を行い、9 地点で 100 個体以上を確認し、うち 81 個体の各々から種子などの遺伝資源を収集した。
さらに、岡山県の 11 集団の現存と、新たな 1 地点の分布を確認した。また、岡山県では数個体のみ現存が確認され絶滅危惧Ⅰ類とされるマダイオウ（タデ科）は、隣接する広島県では複数箇所で合計 100 個体以上が現存することが分かった。このほか、キク科フクドの 2 集団において、それぞれの現存個体数（推定数百個体）の約 1 割程度から個体ごとに種子などの遺伝資源を保存した。

2.	F ield sur vey for conser vation of endangered plant
speciesEndangered Rumex nepalensis subsp. andreaeanus(Polygonaceae) is probably endemic to Japan (Kyoto,
Okayama, and Hiroshima prefectures). Hiroshima isadjacent to Okayama. In this year, over 100 individuals
were surveyed at nine sites in Hiroshima prefecture, andtheir seeds and genetic resources from 81 individuals
were preser ved. In Okayama prefecture, 11 known
populations and new one population were sur veyed.
Rumex madaio is endangered in Okayama prefecture, andonly one population (several individuals) is sur viving in
the west of Okayama. In the east of Hiroshima, over 100
individuals were found at several sites. However, the seeds
did not mature due to damage. Seeds of Artemisia fukudo(Asteraceae), Paliurus ramosissimus (Rhamnaceae), etc.
were preserved too.

11

ゲノム育種ユニット
遺伝資源機能解析グループ(Applied Genomics Unit)
Group of Genetic Resources and Functions

本グループではオオムギを中心とするイネ科作物の形
態や種子成分を制御する有用遺伝子の特定と機能解析を行っている。本年度の主要成果として、オオムギの顕著な突然変異体の一種である、多節矮性突然変異体の分子遺伝学的解析があげられる。オオムギ多節矮性変異体が 3 種のグループに分類できることを示し、それぞれの原因遺伝子を解明した。
葉間期とは、連続する 2 枚の葉が形成される間隔をさし、植物体の形状を決定する重要因子であって、多節矮性突然変異体では葉間期の短縮がみられる。これまで、オオムギ多節矮性突然変異体には mnd1 ～ mnd7の 7 種類の遺伝子座が報告されていた。本研究で詳細な遺伝的解析と表現型の定量解析を行った結果、3 遺伝子座（MND1, MND4, MND8）に収束することを明らかにした。岡山大学資源植物科学研究所でオオムギ品種「赤神力」の EMS 処理により誘発された多節矮性突然変異
体 OUM165 は既報のいずれの遺伝子と異なる新規の遺伝子座であることがわかった。そのため、mnd8 遺伝子座と命名し、さらに i を付して本遺伝子座の標準アレル（mnd8i）であることを示す。イネでは葉間期変異体として pla1, pla2 および pla3 の 3 遺伝子座が明らかになっている。今回オオムギで特定した葉間期に関する 3 遺伝子座のうち、MND4（HOR5Hr1G081060）はイネ PLA1 の同祖遺伝子でチトクローム P450 ファミリーをコードするものと同一であった。しかし、オオムギで葉間期を支配す
る残りの 2 遺伝子（MND1 および MND8）はイネの pla2
および pla3 のいずれとも異なっていた。我々は MND1（HORVU7Hr1G113480）と MND8（HORVU5Hr1G103900）
がそれぞれ N- アセチル トランスフェラーゼ様タンパク質および MATE トランスポーター ファミリータンパク質をコードし、それらのオーソログが GRAIN WEIGHT6a（GW6a）およびトウモロコシ BIG EMBRYO1（BIGE1）遺伝子であることを明らかにした。MND1 および MND4 遺伝子は茎頂分裂組織および葉原基の下部で発現している
ことがわかった。しかし、MND8 遺伝子は発現レベルが低
いためか、茎頂での発現部位を in situ RNA ハイブリダイ
ゼーションで検出することができなかった。まとめると、本研究でオオムギとイネの間で葉間期に関係する遺伝子のうち、1 個は共通していたが、他の 2 個は異なっていた。
イネ科の重要作物であるオオムギとイネとの比較研究に
より葉間期の遺伝制御機構を一層深く理解できると期待される。本研究は東京大学 伊藤純一博士との共同研究の成果である。

Our group has been identifying and characterizing
impor tant genes controlling morphogenesis and seedchemical compositions of cereal crops, particularly barley(Hordeum vulgare L.). Our research mainly focuses toreveal the molecular mechanisms underlying beneficial
agricultural traits. Our major achievements in 2021
are molecular dissection of many-noded dwar f mutantsof barley. These barley mutants show obvious leaf
phenotypes, but their responsible genes have not been
fully clarified.
The plastochron, the time inter val between theformation of two successive leaves, is an impor tantdeterminant of plant architecture. We genetically andphenotypically investigated many-noded dwar f (mnd)mutants of barley. The mnd mutants exhibited a shortened
plastochron and a decreased leaf blade length, andresembled previously repor ted plastochron1 (pla1),
pla2, and pla3 mutants in rice. Moreover, the maturationof mnd leaves was accelerated. We demonstrated thatavailable barley mnd loci were grouped into threeloci—MND1, MND4, and MND8. By means of genetic
mapping and plural mutant allele sequencing, we
revealed the causal genes of respective mnd loci. MND4
(HOR5Hr1G081060) coincided with a cytochrome P450
family gene which is a homolog of rice PLA1. We newly
clarified that MND1 (HORVU7Hr1G113480) and MND8(HORVU5Hr1G103900) encode an N-acetyltransferase-likeprotein and a MATE transporter-family protein, which arerespectively orthologs of rice GRAIN WEIGHT6a (GW6a)and maize BIG EMBRYO1 (BIGE1) and irrelevant to PLA2or PLA3 of rice. Expression analyses of the three MND
genes revealed that MND1 and MND4 were expressed in
restricted regions of the shoot apical meristem and leaf
primordia, but MND8 expression around the shoot apex
was below detection limit. Genetic analyses using the
double mutants mnd4mnd8 and mnd1mnd8 indicated that
MND1 and MND4 regulate the plastochron independentlyof MND8, suggesting that the plastochron in barley iscontrolled by multiple genetic pathways involving MND1,
MND4, and MND8. We propose that MND genes functionin the regulation of the plastochron and leaf growth. In
conclusion, comparative analyses between barley and rice
revealed conser ved and diverse aspects of plastochron
regulation. These findings were achieved in collaboration
with Dr. Jun-Ichi Itoh, the University of Tokyo.

12

統合ゲノム育種グループ

Group of Integrated Genomic Breeding

各種環境ストレスに適応した画期的な作物の開発に貢献するため、アフリカ栽培イネおよび野生イネに注目した
有用遺伝子の探索と、限られた育種母本から有用な遺伝変異を創出する新しい育種法の研究開発を行っている。また、動原体の機能低下を利用した普遍的かつ効率的な半数体誘導系統の作出系の開発を行っている。2021 年の研究進捗は以下のとおりである。

Our goal is the development of innovative crop varieties
which enable stable food production even under harshenvironments. For the sake, we explore useful gene(s)inherent in diverse germplasm such as African ricecultivars and wild rice, and tr y to establish a novel rice
breeding system creating useful genetic variations fromrestricted breeding materials. In addition, we have been
conducting molecular cytogenetic studies on the structureand function of nuclei and chromosomes using plant
species. Our progress in the year 2021 are described
below.

１．多様なイネ遺伝資源が持つ有用農業形質の探索と育種への活用
高温ストレス耐性に寄与する有用遺伝子を探索するため、アフリカ栽培イネ（オリザグラべリマ）172 系統を用いて、登熟期における高温ストレスの有無と不稔率の関係を調査した。また、葉サイズや草丈など基本的な農業形質についても表現型データを収集した。野生イネ（オリザロ
ンギスタミナータ）とアジア栽培イネ（オリザサティバ）の F2 雑種 144 個体においては、葯長および葯幅を調査し
QTL 解析を行った結果いくつかの有力な葯長制御 QTL の存在が示唆された。
オリザグラベリマとアジア栽培イネ（オリザサティバ）の F1 の葯培養で得られた種子稔性を有する雑種 4 倍体系
統の自殖分離集団を用いて、NGS 情報から推定した両親
ゲノムの dosage 情報を利用して QTL 解析を実施し、グラ
ベリマゲノムが出穂を遅延させる作用力の強い QTL を第7 染色体長腕に見い出した。
8 種類の多収イネに由来する多系交雑集団（MAGIC）の出穂性には遺伝子座および地域との相互作用が見いだ
され、台湾品種に起源をもつ飼料イネ品種のハプロタイプの貢献が確認された。多型交雑後にさらに相互交雑を加えたゲノムシャッフリング集団において MAGIC 集団と比較して連鎖不平衡程度がやや解消されるととも親品種ゲノムの偏りが観察された。

1. Exploring and utilizing useful genes from diverse ricegenetic resources
A core collection consisting of 172 African rice (Oryza
glaberrima) accessions was evaluated by comparing
fer tilities under field condition and under heat stressduring the maturation stage to identify useful genes
improving yield under the condition of global warming. We
also collected phenotypic data of basic agricultural traits
such as leaf size and plant heights. QTL analyses on antherlength and width were conducted in a population of 144 F2
plants derived from a cross between Asian rice O. sativa
and wild rice O. longistaminata and suggested a reliablecandidate QTLs controlling anther length in rice.
QTL analysis of self-pollinated progeny of the fertile
tetraploid (4X) line derived from African rice cultivar,
O. glaberrima (2X), and Asian cultivar, O. sativa (2X)
was carried out. By making use of dosage information
estimated by NGS of each progeny, the large effect QTL
involving extremely late heading at O. glaberrima allele
was estimated on long arm of chromosome 7.
Both genotype by genotype (G x G) and genotype byenvironmental interaction (G x E) were observed by the
analysis of heading date in 8-way MAGIC (multi-parent
advanced generation intercross) population at two locations(Kurashiki and Tsukuba). The G x E was confirmed to becaused by specific haplotype of one forage rice variety thatis originated from Taiwanese rice. Compared with MAGIC
population, genome shuffling population tended to show
lower linkage disequilibrium and slight distortion of someparental genomes.

２．簡易画像機械学習パイプラインの構築研究で得られる画像の自動分類・解析は、多くの分野で必要とされている。一方、現状では、機械学習を用いた画像分類にはデータサイエンスの知識もしくは高価なアプ
リケーションが必要で、これが非データサイエンティスト
が機械学習を用いた画像分類に参入する際の障壁となっている。この障壁を打破するために、Apple 社がアプリケー
ション開発者向けに無料配布している Create ML を用いた簡易画像機械学習パイプラインを構築し、自身で撮影した顕微鏡画像を用いて、その有効性を評価した。その結果、このパイプラインは、顕微鏡画像の分類および画像中の物
体検出に有効であることが示された。

2. C onstr uction of a simple image machine lear ning
pipeline
Automatic classification and analysis of obtained
images is required in many research fields. On the other
hand, at present, image classification using machinelearning requires knowledge of data science or expensive
applications, which is a barrier for non-data scientists toenter image classification using machine learning. To
overcome this barrier, we constructed a simple image
machine learning pipeline with Create ML, which Apple
distributes free for application developers, and usedmicroscopic images taken by ourselves to evaluate its
effectiveness in science. As a result, it was shown that thispipeline is effective for classification of the microscopic
images and detection of objects in the images.

13

次世代作物共同研究コア
エコフィジオロジー研究チーム(Research Core for Future Crops)
Ecophysiology Research Team

根圏生態班

Rhizosphere Microbiome Section

本班はイネ、オオムギを対象として年間を通じた植物の生長とその根圏の微生物叢、並びに環境要因として土壌イ
オンや野生植物の測定・観察を通じ、これら要因が複雑に絡み合うネットワークの変動を明らかにしていくことで、病徴や金属イオンストレスに関わる重要な因子を見いだ
すことを目的としている。今年度は 2020、2021 年度に採取したイネ、オオムギサンプルを主に解析した。イネのサンプルでは相対的に多様かつ酸素要求性の異なる微生物が検出された。オオムギのサンプルでは微生物叢の季節による変遷と優占化する主要細菌を見いだした。2020、2021
年度もオオムギ、イネのサンプリングを継続して行っている。

This section was started with the aim to analyze theplant growth and rhizosphere microbiome of rice andbarley in relation to environmental factors such as diseases
and metal ion stress and to find changes in the complex
network of these factors throughout the year. This year
we analyzed rice and barley samples sampled in 2020 and
2021. We found that the rice samples contain relatively
diverse microorganisms that have dif ferent oxygen
requirements. In barley samples we detected seasonalchanges in microbiome structure and major predominantbacterial groups. We will continue sampling to confirm thereproducibility.

Crop Innovation Research Team

作物イノベーション研究チーム
オオムギ遺伝子改変班

Barley Genetic Modification Section

本研究班は、オオムギの遺伝子改変技術の高度化とオオムギを利用した作物イノベーション研究拠点の構築を行っている。オオムギ－微生物間相互作用、種子澱粉工学、
環境ストレス耐性育種などの分野で共同研究体制を整え、資源植物科学の発展に寄与することを目的としている。

Our research aims to upgrade the genetic modification
technology in barley and to establish a research core forcrop innovation using barley. We are conducting joint
research in the fields of barley-microbial interaction, seed
starch engineering and environmental stress tolerance
breeding.

１．オオムギの遺伝子改変技術の高度化
オオムギ研究の加速化を目指して遺伝子改変技術（形質転換およびゲノム編集技術）の高度化を行っている。

1.	A dvancement of genetic modification technology inbarleyWe are upgrading the genetic modification technologies(genetic transformation and genome editing technologies)
to accelerate barley research.

２．ムギ類生存圏におけるウイルス叢の解明
オオムギおよびコムギの生存圏に存在するウイルスを網羅的に解析し、カタログ化を行っている。これらの成果を元に、イネ科作物の遺伝子解析・改変に有効なウイルス
ベクターの構築ならびにその耐病性メカニズムや生物間相互作用研究への応用を目指している。

2.	Analysis of viromes in the ecosphere of Triticeae species
We are comprehensively analyzing the viromes in thebarley and wheat ecosphere to construct effective viral
vectors for genetic transformation and to understand thedisease resistance and biological interaction in Triticeae
crops.

３．オオムギ種子の澱粉粒の形状育種
オオムギ種子の澱粉粒の形状の改変を行い、新しい澱粉
特性を有するオオムギの開発を行っている。また、オオム
ギの澱粉粒の形成機構の解明を目指した基盤研究を行っている。

3.	Morphological breeding of starch grains in barley seeds
Modification of starch grain morphology of barleyseeds is in progress. The aim is to develop barley plants
with novel starch properties and increase the availabilityof barley. Basic research to elucidate the molecularmechanism of starch grain formation is also conducted.

４．オオムギの環境ストレス耐性育種のための基盤研究
高／低温ストレス耐性遺伝子の導入やミネラルストレス関連遺伝子を改変した形質転換オオムギのセットを作製し、オオムギの環境ストレス耐性機構の網羅的解析を目指している。

4.	Elucidation of environmental stress tolerance in barley
Introduction of environmental stress-related genes,
such as mineral uptake/exclusion genes into barley isin progress. We will generate transgenic barley plants
over-expressing or down-regulating these genes tocomprehensively analyze the stress tolerance mechanism.

14

RECTOR Program

RECTOR プログラム
本グループでは本研究所の光環境適応グループ、本学の異分野基礎科学研究所の光合成・構造生物学研究コア、ドイツミュンスター大学のミハエルヒップラー教授の研究室と研究協力・支援体制を整え、植物の生育に重要な光合成反応を起点として植物で行われる多くの代謝反応との関わりを明らかにし、光合成反応で得られたエネルギーが植物に利用される機構を明らかにする。とりわけ光合成における光エネルギー利用機構を遺伝学・分子生物学・生化
学・構造生物学を駆使して研究を進めている。今年度の研究成果は以下の通りである。

In this RECTOR program, we have established aresearch collaboration system with three research groups;
the laborator y of photo-environmental adaptation groupin Institute of Plant Science and Resources, ResearchInstitute of Interdisciplinary Science, and the laboratoryof Professor Michael Hippler in the University of Münster,
Ger many. We will clarify how the photosynthesis
participates as an essential energy supplier with othernumerous numbers of metabolic processes taking placein plant cell. To achieve this aim, we are studying themechanism of light energy utilization in photosynthesis
using genetics, molecular biology, biochemistr y, andstructural biology. The results of this year’s research are
as follows.

１．光合成電子伝達速度制御機構の種間普遍性と細胞増殖への影響
光合成のシトクロム b6 f 複合体の電子伝達反応では、リスケ鉄硫黄クラスターを配位したタンパク質ドメインが機械的に運動しリスケ鉄からヘム f へと電子を受け渡すと同時にプロトンをチラコイド膜ルーメンへ放出し酸性化する。そしてルーメンの酸性化は電子伝達速度を低下させ過度な光合成電子伝達を抑制する防御機構である
Photosynthetic control を誘導する。リスケ鉄の近傍に位置するプロリンをロイシンに置換すると Photosynthetic
control が失われることがシロイヌナズナで報告されたが、他の光合成生物での普遍性、生物個体への影響、生体膜構造を維持した状態での生理学的な応答は不明な点が多かった。そこで緑藻クラミドモナスに相当する変異を導入したところ、Photosynthetic control は、普遍的な制御機構であり、細胞増殖速度維持に重要であり、膜構造を利用したプロトン濃度勾配の維持が必要であることを示した。

1.	Interspecies universality and impact on cellular growthof photosynthetic electron transfer rate regulation
Within the Cytb6 f complex, the soluble domain ligating
Rieske Iron Sulfur Cluster (Rieske ISC) interconnects
electron transfer between the Qo site, facilitating oxidationof plastoquinol, and Cytf, which donates the electron toplastocyanin, coupled with proton release at thylakoid
lumen and contributes to its acidification, generating
proton gradient across thylakoid membrane. The luminal
acidification is essential to induce, “photosynthetic
control”, where oxidation of plastoquinol is slowed down
to protect photosynthesis. A substitution from Pro to Leu
close to the Rieske ISC impacts photosynthetic control in
Arabidopsis. By introducing the corresponding mutation
into the green algae Chlamydomonas, we found that it
has a significant impact on cellular growth under carbon
source limitation and the onset of photosynthetic control isstrongly correlated with a partitioning of electron transfer
towards cyclic electron transfer.

２．光化学系Ｉ複合体における詳細な電子伝達の分子機構
を原子解像度の構造生物学で解明
光化学系Ｉ複合体（PSI）はチラコイド膜ルーメン側でプラストシアニン（Pc）から電子を受け取る。この現象
はこれまでよく記述されてきたものの、Pc が PSI に結合し電子を受け渡す分子的な反応機構は不明な点が多かった。PSI と Pc の相互作用に関わる部位特異的変異を PSI側に導入した緑藻クラミドモナスを用いた生物物理学測
定と、Pc と結合した豆の PSI 構造を高分解能で解析する、の 2 つを組み合わせることで Pc が PSI に結合し電子伝達を行う分子メカニズムが以下の順序で進行することがわかった。（1）静電的相互作用による Pc と PSI の結合、（2）疎水相互作用による Pc と PSI 結合の安定化、（3）Pc から
PSI への分子内での電子伝達反応、（4）Pc が PSI から解離する。また緑藻クラミドモナスから単離した二量体 PSIの構造解析をクライオ電顕で行った。その結果、40 サブ
ユニット、118 膜貫通ヘリックス、568 色素分子をもつ複合体の構造解析に成功し光捕集タンパク質の LHCA9 が二量体化に重要であることを見いだした。二量体 PSI の存在
は植物でも報告されているが分子構造まで解析された例
は今回が初であり構造情報を基にした今後の研究進展が期待される。

2.	Molecular mechanistic insight for electron transfer of
Photosystem I revealed by atomic resolution structural
biology
After photo-oxidation, P700+ of photosystem I (PSI) is
reduced by an electron from plastocyanin (Pc) at thylakoid
luminal side. By employing reversed genetics with thegreen alga Chlamydomonas and high resolution cryogenic
electron microscopy (cryo-EM) of a PSI-Pc complex frompea, we revealed mechanical steps of electron transfer
process between Pc and PSI. The mechanical steps
are summarized in the following steps, (i) electrostaticinteractions, (ii) stabilized by hydrophobic interaction, (iii)electron transfer from Pc to PSI within the intermolecularcomplex, (iv) dissociation. In addition, we revealed a
PSI from the green alga C. reinhardtii that is organized
as a homodimer, comprising 40 protein subunits with118 transmembrane helices that provide scaffold for 568
pigments. Our cr yo-EM structure identified the lighthar vesting protein LHCA9 as the key element for the
dimerization. This first discover y of a PSI-dimer opens
several questions.

15

出版物リスト (List of Publication)
大気環境ストレスユニット (Atmospheric Stress Unit)
光環境適応研究グループ (Plant Light Acclimation Research Group)（1） Nishioka, K., Kato, Y., Ozawa, S. I., Takahashi, Y. and Sakamoto, W. Phos-tag-based approach to study protein
phosphorylation in the thylakoid membrane. Photosynth. Res. 147 (1): 107-124. (2021. 1.)（2） Takanashi, H., Shichijo, M., Sakamoto, L., Kajiya-Kanegae, H., Iwata, H., Sakamoto, W. and Tsutsumi, N. Genetic
dissection of QTLs associated with spikelet-related traits and grain size in sorghum. Sci. Rep. 11 (1): 9398. (2021. 4.)（3） Ida, T., Crofts, N., Miura, S., Matsushima, R. and Fujita, N. Structure and Properties of Starch in Rice Double Mutants
Lacking Starch Synthase (SS) IIa and Starch Branching Enzyme (BE) Iib. J. Appl. Glycosci. 68: 31-39. (2021. 4.)（4） Sakamoto, W. With Greetings and Hope for a Recoverable 2021: From the PCP Editor-In-Chief. Plant Cell Physiol. 62 (2):219-221. (2021. 5.)（5） Sakamoto, W. Editorial Feature: Meet the PCP Editor-In-Chief-Wataru Sakamoto. Plant Cell Physiol. 62 (2): 222-223.
(2021. 5.)（6） Gupta, T. K., Klumpe, S., Gries, K., Heinz, S., Wietrzynski, W., Ohnishi, N., Niemeyer, J., Spaniol, B., Schaffer, M., Rast, A.,
Ostermeier, M., Strauss, M., Plitzko, J. M., Baumeister, W., Rudack, T., Sakamoto, W., Nickelsen, J., Schuller, J. M.,
Schroda, M. and Engel, B. D. Structural basis for VIPP1 oligomerization and maintenance of thylakoid membrane
integrity. Cell 184 (14): 3643-3659. (2021. 7.)（7） Taketa, S., Hattori, M., Takami, T., Himi, E. and Sakamoto, W. Mutations in a Golden2-Like Gene Cause Reduced Seed
Weight in Barley albino lemma 1 Mutants. Plant Cell Physiol. 62 (3): 447-457. (2021. 7.)（8） Jing, Z., Wacera, F. W., Takami, T., Takanashi, H., Fukada, F., Kawano, Y., Kajiya-Kanegae, H., Iwata, H., Tsutsumi, N. and
Sakamoto, W. NB-LRR-encoding genes conferring susceptibility to organophosphate pesticides in sorghum. Sci. Rep.
11 (1): 19828. (2021. 10.)（9） 坂本 亘 光合成装置のアッセンブリと分解によるダイナミクス. 光合成 pp.189-193.（日本光合成学会編）ISBN
9784254171761 (2021. 12.)（10）桶川友季 シロイヌナズナにおいて光化学系 I サイクリック電子伝達は厳密に制御されている. 光合成研究 31 (3):154-161. (2021. 12.)（11）Okegawa, Y., Tsuda, N., Sakamoto, W. and Motohashi, K. Maintaining the Chloroplast Redox Balance Through the PGR5Dependent Pathway and the Trx System is Required for Light-Dependent Activation of Photosynthetic Reactions.
Plant Cell Physiol. doi: 10.1093/pcp/pcab148. (2021. 10. Online preview)

環境応答機構研究グループ (Group of Environmental Response Systems)（1） Hori, K., Saisho, D., Nagata, K., Nonoue, Y., Uehara-Yamaguchi, Y., Kanatani, A., Shu, K., Hirayama, T., Yonemaru, J.,
Fukuoka, S. and Mochida, K. Genetic Elucidation for Response of Flowering Time to Ambient Temperatures in
Asian Rice Cultivars. Int. J. Mol. Sci. 22: 1024. (2021. 1.)（2） Otsuka, K., Mamiya, A., Konishi, M., Nozaki, M., Kinoshita, A., Tamaki, H., Arita, M., Saito, M., Yamamoto, K., Hachiya, T.,
Noguchi, K., Ueda, T., Yagi, Y., Kobayashi, T., Nakamura, T., Sato, Y., Hirayama, T. and Sugiyama, M. Temperaturedependent fasciation mutants provide a link between mitochondrial RNA processing and lateral root morphogenesis.
eLife 10: e61611. (2021. 1.)（3） Wakamatsu, A., Mori, I. C., Matsuura, T., Taniwaki, Y., Ishii, R. and Yoshida, R. Possible roles for phytohormones incontrolling the stomatal behavior of Mesembryantheum crystallinum during the salt-induced transition from C3 tocrassulacean acid metabilism. J. Plant Physiol. 262: 153448. doi.org/10.1016/j.jplph.2021.153448 (2021. 7.)（4） Mori, I. C, Arias-Barreiro, C. R., Ooi, L., Lee, N. H., Sobahan, M. A., Nakamura, Y., Hirai, Y. and Murata, Y. Cadmium
uptake via apoplastic bypass flow in Oryza sativa. J. Plant Res. 134: 1139-1148. doi.org/10.1007/s10265-021-01319-y(2021. 9.)（5） Hirayama, T. PARN-like Proteins Regulate Gene Expression in Land Plant Mitochondria by Modulating mRNA
Polyadenylation. Int. J. Mol. Sci. 22: 10766. (2021. 10.)（6） Hirosawa, Y., Tada, A., Matsuura, T., Mori, I. C., Ogura, Y., Hayashi, T., Uehara, S., Ito-Inaba, Y. and Inaba, T. Salicylic
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hyphal aggregation in plant tumors. New Phytol. 231: 416-431. doi: 10.1111/nph.17389 (2021. 7.)（2） Jing, Z., Wacera, W. F., Takami, T., Takanashi, H., Fukada, F., Kawano, Y., Kajiya-Kanegae, H., Iwata, H., Tsutsumi, N. and
Sakamoto, W. NB-LRR-encoding genes conferring susceptibility to organophosphate pesticides in sorghum. Sci. Rep.
11: 19828. doi: 10.1038/s41598-021-98908-7 (2021. 10.)（3） Akamatsu, A., Fujiwara, M., Hamada, S., Wakabayashi, M., Yao, A., Wang, Q., Kosami, K. I., Dang, T. T., Kaneko-Kawano,T., Fukada, F., Shimamoto, K. and Kawano, Y. The Small GTPase OsRac1 Forms Two Distinct Immune Receptor
Complexes Containing the PRR OsCERK1 and the NLR Pit. Plant Cell Physiol. doi: 10.1093/pcp/pcab121 (2021. 7.
Online preview)（4） Kawano, Y. Fine-tuning ROS homeostasis by ROD1 is a battleground between rice and Magnaporthe oryzae. Mol. Plant
doi.org/10.1016/j.molp.2021.11.005 (2021. 11. Online preview)

植物環境微生物学グループ (Group of Plant Environmental Microbiology)（1） Tani, A., Mitsui, R. and Nakagawa, T. Discovery of lanthanide-dependent methylotrophy and screening methods forlanthanide-dependent methylotrophs. Meth. Enzymol. 650: 1-18. (2021. 2.)（2） Yurimoto, H., Iguchi, H., Tani, A., Okumoto, Y. and Sakai, Y. Methanol bioeconomy: Promotion of rice crop yield in paddy

27

fields with microbial cells prepared from natural-gas derived C1-compound. Microbial Biotechnology 14 (4): 13851396. (2021. 7.)（3） Alessa, O., Ogura, Y., Fujitani, Y., Takami, H., Hayashi, T., Sahin, N. and Tani, A. Comprehensive comparative genomics
and phenotyping of Methylobacterium species. Front. Microbiol. 12: 740610. doi: 10.3389/fmicb.2021.740610. (2021.
10.)

遺伝資源ユニット (Genetic Resources Unit)
ゲノム多様性グループ (Group of Genome Diversity)（1） Hori, K., Saisho, D., Nagata, K., Nonoue, Y., Uehara-Yamaguchi, Y., Kanatani, A., Shu, K., Hirayama, T., Yonemaru, J.,
Fukuoka, S. and Mochida, K. Genetic Elucidation for Response of Flowering Time to Ambient Temperatures in
Asian Rice Cultivars. International Journal of Molecular Sciences 22 (3): 1024. DOI: 10.3390/ijms22031024 (2021. 1.)（2） 安倍史高・佐藤和広 穂発芽耐性コムギの開発．ゲノム編集食品（田部井豊監修）．エヌ・ティー・エス，東京，
pp.175-183. (2021. 2.)（3） Liu, Y., Luo, W., Linghu, Q., Abe, F., Hisano, H., Sato, K., Kamiya, Y., Kawamura, K., Onishi, K., Endo, M., Toki, S.,
Hamada, H., Nagira, Y., Taoka, N. and Imai, R. In planta genome editing in commercial wheat varieties. Front. Plant
Sci. 12: 648841. DOI: 10.3389/fpls.2021.648841 (2021. 3.)（4） 佐藤和広 醸造用大麦のゲノム解析．醸造の事典（北本勝ひこ他編）ISBN 97842544312544 (2021. 6.)（5） Sato, K., Abe, F., Mascher, M., Haberer, G., Gundlach, H., Spannagl, M., Shirasawa, K. and Isobe, S. Chromosome-scale
genome assembly of the transformation-amenable common wheat cultivar ʻFielderʼ. DNA Res. 28 (3): dsab008.
DOI: 10.1093/dnares/dsab008 (2021. 6.)（6） Hof fie, R. E., Otto, I., Hisano, H. and Kumlehn, J. Site-Directed Mutagenesis in Barley Using RNA-Guided Cas
Endonucleases During Microspore-Derived Generation of Doubled Haploids. In: Segui-Simarro J.M. (eds) Doubled
Haploid Technology. Methods in Molecular Biology, vol 2287. Humana, New York, NY. https://doi.org/10.1007/9781-0716-1315-3_9 (2021.7.)（7） Sato, K., Yoshida, K. and Takumi, S. RNA-Seq-based DNA marker analysis of the genetics and molecular evolution of
Triticeae species. Funct. Integr. Genomics 21: 535-542. https://doi.org/10.1007/s10142-021-00799-4 (2021. 8.)（8） Yaeno, T., Wahara, M., Nagano, M., Wanezaki, H., Toda, H., Inoue, H., Eishima, A., Nishiguchi, M., Hisano, H.,
Kobayashi, K., Sato, K. and Yamaoka, N. RACE1, a Japanese Blumeria graminis f. sp. hordei isolate, is capableof overcoming the mlo-mediated penetration resistance in barley. PLOS ONE 16 (8): e0256574. https://doi.
org/10.1371/journal.pone.0256574 (2021. 8.)（9） Kondo, H., Yoshida, N., Fujita, M., Maruyama, K., Hyodo, K., Hisano, H., Tamada, T., Andika, I. B. and Suzuki, N.
Identification of a novel Quinvirus in the family Betaflexiviridae that infects winter wheat. Front. Microbiol. 12:715545. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.715545 (2021.8.)（10）佐藤和広 栽培植物の起源と進化．植物育種学（奥本員敏編）ISBN 9784254405712 (2021. 8)（11）Sato, K., Takeda, K. and Ma, J. F. Germplasm evaluation for crop improvement: Analysis of grain quality and cadmium
accumulation in barley. J. Cereal Sci. 101: 103297. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2021.103297 (2021. 9.)（12）Almerekova, S., Genievskaya, Y., Abugalieva, S., Sato, K. and Turuspekov, Y. Phylogenetic assessment and genetic
diversity of two-rowed barley accessions from Kazakhstan based on SNP genotyping data. Plants 10 (10): 2025.
https://doi.org/10.3390/plants10102025 (2021. 9.)（13）Sato, K., Mascher, M., Himmelbach, A., Haberer, G., Spannagl, M. and Stein, N. Chromosome-scale assembly of wildbarley accession ʻOUH602ʼ. G3 Genes|Genomes|Genetics 11 (10): jkab244. 10.1093/g3journal/jkab244 (2021. 10.)（14）Hisano, H., Abe, F., Hoffie, R. E. and Kumlehn, J. Targeted genome modifications in cereal crops. Breeding Sci. 71: 405416. https://doi.org/10.1270/jsbbs.21019 (2021. 10.)（15）Zhang, J., Matsuo, T., Hamasaki, I. and Sato, K. Whole Exome-Sequencing of Pooled Genomic DNA Samples to Detect
Quantitative Trait Loci in Esotropia and Exotropia of Strabismus in Japanese. Life 2022(12): 41. (2021. 12.)（16）Hisano, H., Hoffie, R. E., Abe, F., Munemori, H., Matsuura, T., Endo, M., Mikami, M., Nakamura, S., Kumlehn, J. andSato, K. Regulation of germination by targeted mutagenesis of grain dormancy genes in barley. Plant Biotechnol. J.
https://doi.org/10.1111/pbi.13692 (2021. 8. Online preview)

野生植物グループ (Group of Wild Plant Science)（1） Ikeda, H., Suzuki, T., Oka, Y., Gustafsson, L. A. S., Brochmann, C., Mochizuki, N. and Nagatani, A. Divergence in red
light responses associated with thermal reversion of phytochrome B between high- and low-latitude species. New
Phytologist 231: 75-84. https://doi.org/10.1111/nph.17381 (2021. 7.)

28

（2） Sata, H., Shimizu, M., Iwasaki, T., Ikeda, H., Soejima, A., Kozhevnikov, A. E., Kozhevnikova, Z. V., Im, H. T., Jang, S. K.,
Azuma, T., Nagano, A. J. and Fujii, N. Phylogeography of the East Asian grassland plant, Viola orientalis (Violaceae),
inferred from plastid and nuclear restriction site-associated DNA sequencing data. Journal of Plant Research 134:
1181-1194. (2021. 11.)（3） Noda, H., Fuse, S., Yamashita, J., Poopath, M., Pooma, R. and Tamura, M. N. Phylogenetic analysis of Dioscorea(Dioscoreaceae) from Japan and adjacent regions based on plastid and nuclear DNA sequences, with specialreference to the taxonomic status of selected taxa. Bot. J. Linn. Soc. doi.org/10.1093/botlinnean/boab052 (2021.10.
Online preview)（4） Gustafsson, L. A. S., Gussarova, G., Borgen, L., Ikeda, H., Antonelli, A., Marie-Orleach, L., Rieseberg, L. H. andBrochmann, C. Rapid evolution of post-zygotic reproductive isolation is widespread in Arctic plant lineages. Annalsof Botany https://doi.org/10.1093/aob/mcab128 (2021. 10. Online preview)

ゲノム育種ユニット (Applied Genomics Unit)
遺伝資源機能解析グループ (Group of Genetic Resources and Functions)（1） Ube, N., Katsuyama, Y., Kariya, K., Tebayashi, S., Sue, M., Tohnooka, T., Ueno, K., Taketa, S. and Ishihara, A.
Identification of methoxylchalcones produced in response to CuCl2 treatment and pathogen infection in barley.
Phytochemistry 184: 112650. (2021. 1.)（2） Hibara, K-I., Miya, M., Benvenuto, S. A., Hibara-Matsuo, N., Mimura, M., Yoshikawa, T., Suzuki, M., Kusaba, M., Taketa,
S. and Itoh, J. Regulation of the plastochron by three MANY-NODED DWARF genes in barley. PLOS Genetics 17 (5):e1009292. (2021. 4.)（3） Taketa, S., Hattori, M., Takami, T., Himi, E. and Sakamoto, W. Mutations in a Golden2-like gene cause reduced seed
weight in barley albino lemma 1 mutants. Plant and Cell Physiology 62: 447-457. (2021. 7.)（4） 武田 真 オオムギの穂を白くする遺伝子と光合成．アグリバイオ 5 (14): 54-55. (2021. 12.)

統合ゲノム育種グループ (Group of Integrated Genomic Breeding)（1） 長岐清孝 第 5 章ヒト染色体と染色体のふるまい（分担執筆）．エッセンシャル遺伝学・ゲノム科学［原著第 7 版］
（中
村千春・岡田清孝編）ISBN 978-4-7598-20 (2021. 1.)（2） Ishii, T., Nagaki, K. and Houben, A. Application of CRISPR/Cas9 to visualize defined genomic sequences in fixedchromosomes and nuclei.（分担執筆）Cytogenomics ISBN 9780128235799 (2021. 5.)（3） 上田忠正・石丸 健・後藤明俊・一家崇志・近藤勝彦・松原一樹・林 武司・山本敏央・田中淳一 日本のイネ品種を背景とした準同質遺伝子系統の比較栽培による収量関連 9 対立遺伝子の遺伝的効果．育種学研究 23: 16-27. (2021.
5.)（4） Zhang, G., Liu, Z., Liu, Y., Kuya N., Hua, Y., Shi, H., Zhao, W., Han, Y., Yamamoto, T., Chen, W. and Sun, J. iTRAQBased Proteomics Investigation of Critical Response Proteins in Embryo and Coleoptile During Rice Anaerobic
Germination. Rice Science 28: 391-401. (2021. 7.)（5） Nagaki, K., Furuta, T., Yamaji, N., Kuniyoshi, D., Ishihara, M., Kishima, Y., Murata, M., Hoshino, A. and Takatsuka, H.
Effectiveness of Create ML in microscopy image classifications: A simple and inexpensive deep learning pipeline fornon-data scientists. Chromosome Res. doi.org/10.1007/s10577-021-09676-z (2021. 10. Online preview)

次世代作物共同研究コア (Research Core for Future Crops)
RECTOR プログラム (RECTOR Program)（1） Nishioka, K., Kato, Y., Ozawa, S. I., Takahashi, Y. and Sakamoto, W. Phos-tag-based approach to study protein
phosphorylation in the thylakoid membrane. Photosynth. Res. 147: 107-124. doi.org/10.1007/s11120-020-00803-1(2021. 1.)（2） Caspy, I., Fadeeva, M., Kuhlgert, S., Borovikova-Sheinker, A., Klaiman, D., Masrati, G., Drepper, F., Ben-Tal, N., Hippler,
M. and Nelson, N. Structure of plant photosystem I-plastocyanin complex reveals strong hydrophobic interactions.
Biochem. J. 478: 2371-2384. doi.org/10.1042/BCJ20210267 (2021. 6.)（3） Hippler, M., Minagawa, J. and Takahashi, Y. Photosynthesis and Chloroplast Regulation-Balancing Photosynthesis andPhotoprotection under Changing Environments. Plant Cell Physiol. 62: 1059-1062. doi.org/10.1093/pcp/pcab139(2021. 7.)

29

（4） Hippler, M. and Nelson, N. The Plasticity of Photosystem I. Plant Cell Physiol. 62: 1073-1081. doi.org/10.1093/pcp/
pcab046 (2021. 7.)（5） Richardson, K. H., Wright, J. J., Simenas, M., Thiemann, J., Esteves, A. M., McGuire, G., Myers, W. K., Morton, J. J.
L., Hippler, M., Nowaczyk, M. M., Hanke, G. T. and Roessler, M. M. Functional basis of electron transport within
photosynthetic complex I. Nat. Commun. 12: 5387. doi.org/10.1038/s41467-021-25527-1 (2021. 9.)（6） Rathod, M. K., Sreedhar, N., Ozawa, S. I., Kuroda, H., Kodama, N., Bujaldon, S., Wollman, F. A. and Takahashi, Y.
Assembly Apparatus of Light-Harvesting Complexes; Identification of Alb3.1-cpSRP-LHCP Complexes in the Green
Alga Chlamydomonas reinhardtii. Plant Cell Physiol. doi.org/10.1093/pcp/pcab146 (2021. 10. Online preview)30

国際会議およびシンポジウム(List of International Conferences and Symposia)
大気環境ストレスユニット (Atmospheric Stress Unit)
光環境適応研究グループ (Plant Light Acclimation Research Group)（1） Sakamoto, W. Revisiting photo-oxidative damage of D1 protein in the PSII repair cycle. Finland-Japan Seminar 2021
Understanding the integrative systems to coordinate paradoxes between enhanced efficiency and stress tolerance ofphotosynthesis, Hyogo (Online), Aug. 26, 2021.
（2） Okegawa, Y. The m-type thioredoxin regulates PGR5/PGRL1-dependent PSI cyclic electron transport. Finland-Japan
Seminar 2021 Understanding the integrative systems to coordinate paradoxes between enhanced efficiency andstress tolerance of photosynthesis, Hyogo (Online), Aug. 26, 2021.
（3） Jing, Z., Wacera, F. W., Takami, T., Takanashi, H., Fukada, F., Kawano, Y., Kajiya-Kanegae, H., Iwata, H., Tsutsumi, N. and
Sakamoto, W. Identification of a QTL for leaf greenness trait associated with organophosphate pesticide resistance insorghum. Institute of Plant Science and Resources International Plant Web Forum, Okayama (Online), Sep. 6, 2021.
（4） Wacera, F. W. Studies on QTLs associated with differential seed ionome profiles in a recombinant inbred population ofsorghum (Sorghum bicolor). Institute of Plant Science and Resources International Plant Web Forum, Okayama(Online), Sep. 6, 2021.
（5） Jing, Z., Wacera, F. W., Takami, T., Takanashi, H., Fukada, F., Kawano, Y., Kajiya-Kanegae, H., Iwata, H., Tsutsumi, N.
and Sakamoto, W. Organophosphate sensitivity caused by NB-LRR in sorghum. 10th Asian Crop Science Association
Conference, Nagoya (Online), Sep. 9, 2021.
（6） Matsushima, R. Cytological studies of starch grain morphologies of cereals - Towards the understanding of themorphological diversity of starch grains. 2021 Starch Round Table, Online, Oct. 4-10, 2021.
（7） Okegawa Y. Thioredoxin regulates the PGR5-dependent photosystem I cyclic electron transport. 2nd On-line Joint
Seminar between Okayama and Hyderabad, Okayama (Online), Nov. 18, 2021.

環境応答機構研究グループ (Group of Environmental Response Systems)（1） Masuda, K., Ikeda, Y., Matsuura, T., Kawakatsu, T., Tao, R., Kubo, Y., Ushijima, K. and Akagi, T. Reinvention ofhermaphroditism triggered by activation of RADIALIS-like gene in hexaploid persimmon. 7 th International
Symposium on Persimmon, Online, Sep. 22-25, 2021.

環境機能分子開発グループ (Group of Functional Biomolecular Discovery)（1） Sugimoto, M., Tanaka, M., Iamshchikov, I., Kato, Y., Sakamoto, W., Gusev, O. and Sabirov, R. Brachypodium nudix
hydrolase gene induced by UV irradiation. 43rd Scientific Assembly of the Committee on Space Research, Sydney,
Australia (Online), Jan. 28- Feb. 4, 2021.

土壌環境ストレスユニット (Soil Stress Unit)
植物分子生理学グループ (Group of Plant Molecular Physiology)（1） Tran, S. Ca2+-sensitive and non-selective Na+/K+ channel activity of aquaporins HvPIP2;8 and OsPIP2;4. International
Plant WEB Forum 2021, Kurashiki (Online), September 6-7, 2021.
（2） Ohnishi, A. Expression level and location of OsPIP2;4 in relation to root water permeability (Lpr). International Plant
WEB Forum 2021, Kurashiki (Online), September 6-7, 2021.

環境生物ストレスユニット (Biotic Stress Unit)
植物・微生物相互作用グループ (Group of Plant-Microbe Interactions)（1） Guinto, T., Cope, A., Urzo, M., Budot, B., Yanoria, M. J., Jonson, G., Oliva, R., Kondo, H. and Suzuki, N. Prevalence,
diversity and impact of mycoviruses infecting plant pathogenic fungi pf rice in the Philippines. Philippine
Phytopathological Society Pest Management Council of the Philippines, Inc. PMCP 2021, Online, July 6-7, 2021.
（2） Sato, Y., Hisano, S., López-Hererra, C., Kondo, H. and Suzuki, N. Par tnership between capsidless (+)ssRNA
yadokariviruses and their host dsRNA viruses: Promiscuous or virtuous? The 40th Annual Meeting of the American
Society for Virology, USA (Online), July 19-23, 2021.

31

（3） Telengech, P., Hisano, S., Micheni, C. M., Hyodo, K., Arjona-López, J. M., López-Herrera, C., Kanematsu, S., Kondo, H.
and Suzuki, N. Diverse partitiviruses from the phytopathogenic fungus, Rosellinia necatrix. The 40th Annual Meetingof the American Society for Virology, USA (Online), July 19-23, 2021.
（4） Suzuki, N. Partnership between capsidless (+)ssRNA yadokariviruses and their host dsRNA viruses: Promiscuous or
virtuous? Awaji International Forum on Immunity and Infection, Symposium IV “neovirology”, Hokkaido University(Online), Sep. 29-Oct. 1, 2021.
（5） Suzuki, N. Experimental and practical control measures for white root rot in fruit trees in Japan. Yangling International
Agri-science Forum, Northwest Agricultural and Forestry University (Online), Oct. 23-24, 2021.

植物免疫デザイングループ (Plant Immune Design Group)（1） Wang, P. and Kawano, Y. The secreted peptide IRP functions as a phytocytokine in rice immunity. IS-MPMI Congress,
eSymposia Series, Minnesota, USA (Online), July 12-13, 2021.
（2） Wang, P. and Kawano, Y. The secreted peptide IRP functions as a phytocytokine in rice immunity. IPSR International
Plant Web Forum 2021, Kurashiki, Japan (Online), Sep. 6-7, 2021.
（3） Minami, Y., Wang, P. and Kawano, Y. Decipher unannotated peptide-mediated immunity in rice. IPSR International Plant
Web Forum 2021, Kurashiki, Japan (Online), Sep. 6-7, 2021.
（4） Fukada, F., Rössel, N., Münch, K., Glatter, T. and Kahmann, R. Ustilago maydis secretes the novel virulence-promoting
Lep1 effector for hyphal aggregation in plant tumors. IS-MPMI Congress, eSymposia Series, Minnesota, USA(Online), Sep. 15-16, 2021.

植物環境微生物学グループ (Group of Plant Environmental Microbiology)（1） Alessa, O., Ogura, Y., Fujitani, Y., Takami, H., Hayashi, T. and Tani, A. Comparative genomic analysis of the pink
pigmented facultative methylotrophs (PPFMs). Galaxy Community Conference, Ghent, Belgium (Online), July 6,
2021.
（2） Juma, P., Alessa, O., Fujitani, Y., Oyama, T., Yurimoto, H., Sakai, Y. and Tani, A. Functional analysis of siderophore in
Methylobacterium aquaticum 22A. Phyllosphere Fortnight 2021, Univ. California Davis, USA (Online), July 16-21,
2021.
（3） Alessa, O., Ogura, Y., Fujitani, Y., Hayashi, T., Sahin, N. and Tani, A. Comparative genomics and phenotyping approachon Methylobacterium species. Phyllosphere Fortnight 2021, Univ. California Davis, USA (Online), July 16-21, 2021.
（4） Kishiro, K., Saisho, D., Yamashita, J., Yamaji, N., Yamamoto, T., Monden, Y., Mochida, K., Nakagawa, T. and Tani, A.
Isolation and identification of novel barley endophytes. Phyllosphere Fortnight 2021, Univ. California Davis, USA(Online), July 16-21, 2021.
（5） Usami, F., Ohara S., Onduka, T., Kondo, K., Nakajima, M., Vergara, K., Gajardo, G., Koike, K. and Ueki, S.
Characterization of Marine Bacteria that support growth of harmful algae under nutritionally limiting conditions.
XLIII Reunión Anual de la Sociedad de Microbiología de Chile 2021, Sociedad de Microbiología de Chile (Online),Nov. 30 - Dec. 2, 2021.

ゲノム育種ユニット (Applied Genomics Unit)
遺伝資源機能解析グループ (Group of Genetic Resources and Functions)（1） Taketa, S., Hattori, M., Takami, T., Himi, E. and Sakamoto, W. Barley albino lemma 1 mutations reduce spike
photosynthesis and seed weight. The 13th Triennial Meeting of the International Society for Seed Science, Royal
Botanic Gardens, Kew, UK (Online), Aug. 9-13, 2021.

次世代作物共同研究コア (Research Core for Future Crops)
根圏生態班 (Rhizosphere Microbiome Section)（1） Kishiro, K., Saisho, D., Yamashita, J., Yamaji, N., Yamamoto, T., Monden, Y., Mochida, K., Nakagawa, T. and Tani, A.
Isolation and identification of novel barley endophytes. Phyllosphere Fortnight 2021, Univ. California Davis, USA(Online), July 16-21, 2021.

32

RECTOR プログラム (RECTOR Program)（1） Younas, M., Kuhlgert, S., Gäbelein, P., Vidal-Meireles, A., Naschberger, A., Mosebach, L., Jacobsen, T., Drepper,F., Scholz, M., Amunts, A. and Hippler, M. Phosphor ylation of plastocyanin modulates electron transfer
between photosystem I and plastocyanin. 19th International Conference on the Cell and Molecular Biology ofChlamydomonas, Six-Fours-les-Plages, France, Aug. 29- Sep. 3, 2021.
（2） Buchert, F., Scholz, M. and Hippler, M. Electron transfer via cytochrome b6f complex is sensitive to Antimycin
A and requires STT7 kinase activation. 19th International Conference on the Cell and Molecular Biology ofChlamydomonas, Six-Fours-les-Plages, France, Aug. 29- Sep. 3, 2021.
（3） Zaeem, A., Scholz, M., Hippler, M. and Buchert, F. A possible role of subunit phosphorylation of the cytochrome b6f
complex in the activation of cyclic electron flow. 19th International Conference on the Cell and Molecular Biology ofChlamydomonas, Six-Fours-les-Plages, France, Aug. 29- Sep. 3, 2021.
（4） Ozawa, S. I. Structure and function of Photosystem I - With contribution on this research field. International e-Conference
On New Horizons And Multidisciplinary Applications In Science And Technology, Shri Vitthal Rukhmini College,
Sawana, India (Online), Oct. 11-13, 2021.

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講演およびシンポジウム発表(List of Domestic Conferences and Symposia)
大気環境ストレスユニット (Atmospheric Stress Unit)
光環境適応研究グループ (Plant Light Acclimation Research Group)（1） 坂本 亘・大西紀和 プロトン駆動力を維持するチラコイド膜リモデリングの VIPP1 による理解．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021.
（2） 小 澤 真 一 郎・Philipp Gäbelein・Felix Buchert・Laura Mosebach・Susan Hawat・Martin Scholz・ 坂 本 亘・Michael
Hippler 緑藻クラミドモナスの外縁 LHCI 欠損による光捕集複合体再構成能力の生化学的解析．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021.
（3） 大西紀和・杉本 学・張 林剛・坂本 亘 葉緑体膜の形成と機能維持に重要な VIPP1 が示す新奇 ATPase およびGTPase 活性の異なる特徴．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（4） 高見常明・坂本 亘 dpd1 変異はオートファジー変異体の早枯れ表現型を抑制する．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021.
（5） 武田 真・服部桃子・高見常明・氷見英子・坂本 亘 オオムギ白穎（albino lemma 1）変異は、GLK2 転写因子の異常で引き起こされ、種子重を低下させる．日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021.
（6） 桶川友季 チオレドキシンによる多様な葉緑体機能の酸化還元制御．第 11 回日本光合成学会年会，静岡（オンライン），
5 月 28 日，2021．
（7） 西岡佳司・坂本 亘・加藤裕介 Phos-tag を用いた葉緑体チラコイド膜におけるタンパク質リン酸化の解析．第 72 回
日本電気泳動学会，東京（オンライン），7 月 14-16 日，2021．
（8） 井田圭美・クロフツ尚子・三浦聡子・保坂優子・松島 良・藤田直子 スターチシンターゼ（SS）IIa と枝作り酵素（BE）
IIb の二重変異体米が登熟胚乳で形成する澱粉生合成関連酵素の超高分子量タンパク質複合体の解析．日本応用糖質科学会 2021 年度大会，北海道（オンライン），8 月 26 日 -9 月 10 日，2021．
（9） 在間玄香・井上 博・久野 裕・松島 良・小林括平・山岡直人・中神弘史・八丈野 孝 オオムギうどんこ病菌による宿主表皮細胞プラスチド内在デンプンの分解メカニズムの解析．第 85 回日本植物学会，東京（オンライン），9 月
16-20 日，2021．
（10）松島 良 澱粉蓄積量可変のオオムギの開発と機能性多糖の蓄積への応用．岡山大学新技術説明会，オンライン，9 月
30 日，2021.
（11）村井亮太・桶川友季・佐藤 望・本橋 健 シロイヌナズナにおけるチオレドキシン制御因子としての CBSX．第 94 回
日本生化学大会，神奈川（オンライン），11 月 3-5 日，2021.
（12）Wacera, F. W. Identification and characterization of QTLs for seed ionome in a sorghum recombinant inbred population.
2021 ソルガムワークショップ，茨城（オンライン），11 月 17 日，2021．
（13）Jing, Z. Study on a cluster of NLR genes responsive to organophosphate pesticide sensitivity in sorghum. 2021 ソルガム
ワークショップ，茨城（オンライン），11 月 17 日，2021．
（14）久野 裕・松島 良・佐藤和広 遺伝子改変能を付与した低澱粉オオムギ変異系統の開発．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，2021．
（15）松島 良・久野 裕・Ivan Galis・竹中悠人・追留那緒子・石水 毅・藤田直子 澱粉が減少し、糖が高蓄積するオオムギ
変異体の単離．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，2021．

環境応答機構研究グループ (Group of Environmental Response Systems)（1） Hirayama, T., Saisho, D., Matsuura, T., Ito, J., Okada, S., Kanatani, A., Tsuji, H. and Mochida, K. Life-course
phytohormone profiling of field barley for seasons reveals unique fluctuations along with environmental responses
and developmental progress under the field conditions. 第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，
2021．
（2） 池田陽子・岡田聡史・金谷麻加・井上小槙・最相大輔・井藤 純・辻 寛之・持田恵一・平山隆志 圃場オオムギにおけるヒストン修飾と遺伝子発現のゲノムワイド時系列解析．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），
3 月 14-16 日，2021.
（3） 菊楽香奈・三冨 弦・松浦恭和・森 泉・小川貴央・石川孝博・丸田隆典 強光ストレス下における H2O2 誘導性細胞死の調節機構．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（4） 間宮章仁・大塚蔵嵩・山本荷葉子・小林建人・八木祐介・中村崇裕・平山隆志・杉山宗隆 シロイヌナズナのミト
コンドリアにおける mRNA 編集とポリ A 付加の関係性について．第 62 回日本植物生理学会，松江（オンライン），
3 月 14-16 日，2021.
（5） 最相大輔・岡田聡史・金谷麻加・池田陽子・井藤 純・辻 寛之・持田恵一・平山隆志 圃場でのオオムギ生活環の擬
時間変遷．日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（6） 岡田聡史・最相大輔・金谷麻加・池田陽子・井藤 純・辻 寛之・井上小槙・上原由紀子・清水みなみ・持田恵一・平34

山隆志 圃場トランスクリプトームデータを用いたオオムギ生活環の生長トラジェクトリ解析．日本育種学会第139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（7） 高松鮎美・長岐清孝・池田陽子・宅見薫雄・吉田健太郎 異質倍数体植物の種間交雑種子における ChIP-seq 解析．
日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（8） 久野 裕・Robert Hoffie・安倍史高・宗森広美・松浦恭和・遠藤真咲・三上雅史・中村信吾・Jochen Kumlehn・佐藤
和広 オオムギ種子休眠遺伝子の標的変異導入による発芽の制御．第 38 回日本バイオテクノロジー学会，筑波大学（オンライン），9 月 9-11 日，2021．
（9） 増田佳苗・池田陽子・松浦恭和・川勝泰二・田尾龍太郎・久保康隆・牛島幸一郎・Isabelle M. Henry・赤木剛士 六
倍体カキにおける RADIALIS 様遺伝子を介した両性花性の再構築．園芸学会令和 3 年度秋季大会，オンライン，
9 月 11-12 日，2021．
（10）佐々木孝行・有吉美智代・山本洋子・森 泉 トマトとシロイヌナズナの ALMT 輸送体による気孔閉口制御機構の解析．
日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（11）平田峻也・大河優奈・若林荘太朗・高橋広夫・町田千代子・池田陽子・西村泰介・小林括平・賀屋秀隆 シロイヌナ
ズナにおける脱メチル化酵素を用いた DNA メチル化編集技術の開発．日本植物学会第 85 回大会，オンライン，
9 月 18-20 日，2021．
（12）武井敬仁・麻生哲平・濱川正英・奥村友貴・今見考志・池田陽子・渡邊雄一郎・濱田隆宏 植物細胞間における細胞外小胞を介した small RNA 輸送の検証．日本植物学会第 85 回大会，オンライン，9 月 18-20 日，2021．
（13）最相大輔・岡田聡史・金谷麻加・池田陽子・井藤 純・辻 寛之・持田恵一・平山隆志 ʻ 先制育種 ʼ を指向する生活環
横断的なオオムギのゲノム研究．日本育種学会第 140 回講演会，オンライン，9 月 21-23 日，2021．
（14）井藤 純・野村有子・佐藤奈緒・岡田聡史・高萩航太郎・杉村みどり・関 緑・最相大輔・持田恵一・平山隆志・辻 寛
之 シングルメリステムトランスクリプトームによるオオムギ茎頂部の発生トラジェクトリ解析．日本育種学会
第 140 回講演会，オンライン，9 月 21-23 日，2021．
（15）久野 裕・Robert Hoffie・安倍史高・宗森広美・松浦恭和・遠藤真咲・三上雅史・中村信吾・Jochen Kumlehn・佐藤
和広 オオムギ種子休眠遺伝子の標的変異導入による発芽制御．育種学会第 140 回講演会，オンライン，9 月
23-25 日，2021．
（16）平山隆志・岡田聡史・最相大輔・井藤 純・服部公央亮・池田陽子・梅崎太造・辻 寛之・持田恵一 状態形質を利用したデータ科学に基づく新たな形質予測モデル構築手法の開発．第 44 回日本分子生物学会年会，横浜（ハイブリッド），12 月 1-3 日，2021．

環境機能分子開発グループ (Group of Functional Biomolecular Discovery)（1） 三田 肇・矢野 創・左近 樹・小林憲正・癸生川陽子・横谷香織・中川和道・杉本 学・Tetyana Milojevic・山岸明彦・別所義隆 ポストたんぽぽ計画の進捗状況：主として曝露実験について．第 21 回宇宙科学シンポジウム，相模原（オンライン），1 月 6-7 日，2021．
（2） 大西紀和・杉本 学・張 林剛・坂本 亘 葉緑体膜の形成と機能維持に重要な VIPP1 が示す新奇 ATPase およびGTPase 活性の異なる特徴．第 62 回日本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（3） 杉本 学・村上允唯 麹床を用いた高麗人参含有メジャージンセノサイドのマイナージンセノサイドへの変換．日本
農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），3 月 18-21 日，2021．
（4） 杉本 学 光環境撹乱による作物の極早生化と花成制御関連遺伝子の発現．日本宇宙生物科学会第 35 回大会，金沢（オンライン），9 月 24-26 日，2021．

土壌環境ストレスユニット (Soil Stress Unit)
植物ストレス学グループ (Group of Plant Stress Physiology)（1） Ma, J. F. Transporters for loading mineral elements to rice grains. The 62st Annual Meeting of the Japanese Societyof Plant Physiologists, Simposium 05: Mineral element transport systems in plants: transporters, regulation andutilization, Matsue (Online), March 14-16, 2021.
（2） Shao Ji Feng・山地直樹・Huang Sheng・馬 建鋒 イネ OsBOR1 は器官・組織毎のホウ素分配に関与する．第 62 回
日本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（3） Huang, S. and Ma, J. F. Functional characterization of a ZIP family transporter OsZIP2 in rice. The 62st Annual Meetingof the Japanese Society of Plant Physiologists, Matsue (Online), March 14-16, 2021.
（4） 小西範幸・馬 建鋒 クラスリン依存性エンドサイトーシスはイネのミネラル輸送体の偏在に関与しない．第 62 回日
本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（5） 長山照樹・斉藤大夢・中村敦子・山地直樹・佐藤 忍・古川 純・岩井宏暁 イネにおける細胞壁多糖類のアルミニウ
ム適応応答．第 62 回日本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．

35

（6） 山地直樹・三谷奈見季・馬 建鋒 ケイ素蓄積に伴うイネ葉身のトランスクリプトーム解析．日本土壌肥料学会 2021
年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（7） 三谷奈見季・山地直樹・馬 建鋒 イネのケイ素蓄積に関わる輸送体 SIET4 の更なる解析．日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（8） 小西範幸・馬 建鋒 ケイ酸輸送体 Lsi1 の極性形成に関わる制御因子の探索．日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，
札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（9） 王 珮同・山地直樹・馬 建鋒 A glycosyltransferase gene is required for tolerance to acidic stress in rice. 日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（10）黄 勝・山地直樹・小西範幸・邵 継鋒・馬 建鋒 イネにおけるホウ素吸収の制御機構．日本土壌肥料学会 2021 年度
北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（11）黄 勝・山地直樹・三谷奈見季・馬 建鋒 Role of OsLsi6 in B distribution under B-sufficient condition in rice. 日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（12）余 恩・山地直樹・馬 建鋒 Role of lateral roots and root hairs in high uptake of manganese and cadmium in rice. 日本
土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．
（13）井上晋一郎・横正健剛・吉成 晃・林 真妃・後藤栄治・馬 建鋒・木下俊則 植物の Mg ホメオスタシス維持を調節す
るシグナル伝達機構の解析．日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，札幌（オンライン），9 月 14-16 日，2021．

植物分子生理学グループ (Group of Plant Molecular Physiology)（1） 大西亜耶・且原真木 イネアクアポリン OsPIP2;4 の発現量と根水透過性（Lpr）の相関性．第 62 回日本植物生理学会，
島根（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（2） Tran, S., Horie, T., Imran, S., Qiu, J., McGaughey, S., Byrt, S. C., Tyerman, S. D. and Katsuhara, M. Ca2+-sensitive and島根（オンライン），
non-selective Na+/K+ channel activity of a barley aquaporin HvPIP2;8. 第 62 回日本植物生理学会，
3 月 14-16 日，2021．
（3） 山成由佳・中原由揮・藤本緋菜・本廣夕佳・桑形恒男・半場祐子・且原真木・奈良久美 シロイヌナズナの液胞膜型
アクアポリン TIP2;2 の機能解析．第 62 回日本植物生理学会，島根（オンライン），3 月 14-16 日 , 2021.
（4） 宇都木繁子・且原真木 シロイヌナズナ液胞膜型アクアポリン AtTIP3 の水輸送活性をコントロールする C 末端領域の解析．第 62 回日本植物生理学会，島根（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（5） 佐々木孝行・有吉美智代・山本洋子・森 泉 トマトとシロイヌナズナの ALMT 輸送体による気孔閉口制御機構の解析．
日本土壌肥料学会 2021 年度北海道大会，北海道（オンライン），9 月 14-16 日，2021．

環境生物ストレスユニット (Biotic Stress Unit)
植物・微生物相互作用グループ (Group of Plant-Microbe Interactions)（1） 兵頭 究 植物ウイルス感染の抗細菌／糸状菌免疫への影響．第 36 回資源植物科学シンポジウム及び第 12 回植物ス
トレス科学研究シンポジウム～ SDGs の実現に向けて～，オンライン，3 月 5 日，2021．
（2） 兵頭 究 植物 RNA ウイルスの複製に関わる宿主因子の研究．令和 3 年度日本植物病理学会大会，津（オンライン），
3 月 17-19 日，2021．
（3） 近藤秀樹・藤田美貴・久野 裕・兵頭 究・鈴木信弘 オオムギ圃場に生息するアブラムシのウイルス叢解析．令和 3
年度日本植物病理学会大会，津（オンライン），3 月 17-19 日，2021．
（4） Shahi, S., Chiba, S., Kondo, H. and Suzuki, N. Cryphonectria nitschkei chrysovirus 1 with unique molecular features anda very narrow host range. The Annual Meeting of the Japanese Phytopathological Society, Tsu (Online), Mar. 17-19,
2021.
（5） Telengech, P., Hyodo, K., Wang, W-Q., Natsuaki, T. and Suzuki, N. Subcellular localization of carrot temperate virus 1
capsid protein in the nucleus and cytoplasm. The Annual Meeting of the Japanese Phytopathological Society, Tsu(Online), Mar. 17-19, 2021.
（6） 村田佳乃・Matteo Calassanzio・鈴木信弘・千葉壮太郎 菌類ウイルス新規 IRES エレメントの探索および多重遺伝
子発現系への応用．令和 3 年度日本植物病理学会大会，津（オンライン），3 月 17-19 日，2021．
（7） 佐藤有希代・鈴木信弘 クリ胴枯病菌における Argonaute 不要の抗ウイルス RNA 干渉機構．令和 3 年度日本植物病理学会大会，津（オンライン），3 月 17-19 日，2021．
（8） 佐藤有希代 Argonaute 不要なクリ胴枯病菌での抗ウイルス RNA 干渉機構．第 51 回岡山植物病理セミナー，倉敷（オンライン），5 月 15 日，2021.
（9） 佐藤有希代 菌類 virome の中から見出されたウイルス同士の共生関係．Plant Microbiota Research Network（PMRN）
第 1 回オンラインシンポジウム，オンライン，8 月 27 日，2021．
（10）Sato, Y., Hisano, S., López-Herrera, C., Kondo, H. and Suzuki, N. Viruses host viruses: Diverse dsRNA viruses host36

specific capsidless(+)ssRNA yadokariviruses. The 68th Annual Meeting of the Japanese Society for Virology, Kobe
(Online and Onsite), Nov. 16-18, 2021.
（11）Hyodo, K. A plant virus infection affects secondary bacterial/fungal infections through plant innate immunity. The 68th
Annual Meeting of the Japanese Society for Virology, Symposium IV, Neo-virology, Kobe (Online and Onsite), Nov.
16-18, 2021.
（12）田原 緑・原田真侑子・天竺桂弘子・鈴木信弘・福原敏行 タンパク質粗抽出液中での 3 真核生物界（植物、菌類、動物）
由来の Dicer の生化学的性状とそれらの比較．第 44 回日本分子生物学会年会，横浜，12 月 1-3 日，2021.
（13）佐藤有希代・鈴木信弘 ウイルス in ウイルス in 糸状菌 in 植物の四者共生・寄生関係．ウイルス学若手研究集会
2021，オンライン，12 月 10-11 日，2021．
（14）兵頭 究 宿主因子から見るウイルスと植物の相互作用．第 52 回岡山病理セミナー，オンライン，12 月 11 日，2021．

植物・昆虫間相互作用グループ (Group of Plant-Insect Interactions)（1） Wari, D., Hojo, Y., Shinya, T. and Galis, I. Brown planthopper honeydew-associated microbes induce defense response inrice. 第 62 回日本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（2） 桑原大芽・北條優子・新屋友規・Galis Ivan イネ葉における食害部位とその周辺での防御応答の比較．第 62 回日本
植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（3） 新屋友規 植物の昆虫食害認識機構から探る耐虫性作物作成への展望．日本農芸化学会中四国支部 支部創立 20 周年記念・第 33 回若手研究者シンポジウム「農芸化学応用研究の新潮流」，オンライン，10 月 21 日，2021．
（4） 瀧口麻由・上村卓矢・住岡裕香・山崎廉予・木原侑香・新屋友規・Galis Ivan・有村源一郎 シロイヌナズナの虫害
応答シグナル伝達系におけるハスモンヨトウ唾液内細菌の機能の解明．第 44 回日本分子生物学会年会，横浜，
12 月 1-3 日，2021．
（5） 田中未来・谷村香織・若谷晃汰・小澤理香・北條優子・新屋友規・Galis Ivan・出崎能丈・有村源一郎 ナミハダニのタンパク質エリシター「テトラニン」の機能解析．第 44 回日本分子生物学会年会，横浜，12 月 1-3 日，2021．
（6） 森島実奈美・佐野友香・上村卓矢・出崎能丈・伊藤綾華・根本圭一郎・Galis Ivan・野澤 彰・澤崎達也・有村源一郎
シロイヌナズナにおける PBL27-CRK2 を介した虫害防御応答機構の解明．第 44 回日本分子生物学会年会，横浜，
12 月 1-3 日，2021．
（7） 松島 良・久野 裕・Galis Ivan・竹中悠人・追留那緒子・石水 毅・藤田直子・佐藤和広 澱粉が減少し、糖が高蓄積す
るオオムギ変異体の単離．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，2021.

植物免疫デザイングループ (Plant Immune Design Group)（1） 深田史美・Rössel, N.・Münch, K.・Glatter, T.・Kahmann, R. トウモロコシ黒穂病菌が分泌するエフェクター Lep1 は植物腫瘍組織中で新規アドへシンとして機能する．第 62 回日本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月
14-16 日，2021．
（2） 河野洋治 マルチオミクス解析を用いた植物サイトカインの同定と機能解析．令和 3 年度日本植物病理学会大会，三重（オンライン），3 月 17-19 日，2021．
（3） 深田史美・Rössel, N.・Münch, K.・Glatter, T.・Kahmann, R. トウモロコシ黒穂病菌は植物腫瘍において菌糸接着を促すためにエフェクターを新規のアドへシンとして利用する．令和 3 年度日本植物病理学会大会，三重（オンライン），3 月 17-19 日，2021．
（4） 河野洋治 ペア NLR 型免疫受容体 Pit1 と Pit2 の進化解析．岡山植物病理セミナー，岡山（オンライン），5 月 15 日，
2021．
（5） 深田史美 植物腫瘍内で黒穂病菌の増殖を促進するエフェクター．第 41 回日本植物病理学会関西部会若手の会，石川（オンライン），9 月 17 日，2021．
（6） 深田史美 植物－病原糸状菌相互作用における分泌タンパク質・ペプチドの機能解析．岡山植物病理セミナー，岡山（オンライン），12 月 11 日，2021．

植物環境微生物学グループ (Group of Plant Environmental Microbiology)（1） 菊池志保・藤谷良子・加藤純一・谷 明生 Methylobacterium 属細菌におけるメタノール走化性の分子メカニズムの解明．日本農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），3 月 18-21 日，2021．
（2） Alessa, O., Sahin, N., Ogura, Y., Hayashi, T. and Tani, A. Comparative genomic analysis of the pink pigmented facultative
methylotrophs (PPFM). 日本農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），3 月 18-21 日，2021．
（3） 木代勝元・最相大輔・山下 純・山地直樹・山本敏夫・門田有希・持田恵一・中川智行・谷 明生 オオムギ根圏の共生
微生物の単離と同定．日本農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），3 月 18-21 日，2021．
（4） Juma, P., Alessa, O., Fujitani, Y., Oyama, T., Yurimoto, H., Sakai, Y. and Tani, A. Genetic and functional analysis of37

siderophore in Methylobacterium aquaticum 22A. 日本農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），
3 月 18-21 日，
2021．
（5） 片山志織・由里本博也・谷 明生・阪井康能 蛍光タンパク質を発現させた Methylobacterium 属細菌のアカシソ上での動態解析．日本農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），3 月 18-21 日，2021．
（6） 谷 明生 植物表層共生細菌の生態と応用．第 2 回生物刺激制御研究会，オンライン，6 月 11 日，2021．
（7） 森 田 翔 太・ 任 家 宜・ 谷 明 生・ 中 川 智 行・ 阿 野 嘉 孝・ 矢 野 嵩 典・ 三 井 亮 司 グ ラ ム 陽 性 メ チ ロ ト ロ ー フ 細 菌
Arthrobacter sp. YM1 の新規ランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼの精製と諸性質．日本農芸化学会
西日本・中四国・関西支部合同大会（第 60 回講演会），鹿児島（オンライン），9 月 24-25 日，2021．
（8） Alessa, O., Ogura, Y., Fujitani, Y., Takami, H., Hayashi, T., Sahin, N. and Tani, A. Genomic insights into the PPFMs
phylogeny and unique features. 日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部合同大会（第 60 回講演会），鹿児島（オンライン），9 月 24-25 日，2021．
（9） 菊池志保・藤谷良子・加藤純一・谷 明生 メチロバクテリウム属細菌におけるメタノール走化性の分子メカニズムの解明．日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部合同大会（第 60 回講演会），鹿児島（オンライン），9 月
24-25 日，2021．
（10）木代勝元・最相大輔・山下 純・山地直樹・山本敏央・門田有希・持田恵一・中川智行・谷 明生 オオムギ根から分離された新種細菌 Rugamonas sp. の性質．日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部合同大会（第 60 回講演会），
鹿児島（オンライン），9 月 24-25 日，2021．
（11）根本侑知・水野洸介・原田雄斗・岩本悟志・谷 明生・三井亮司・島田昌也・早川享志・中川智行 低栄養下における Methylorubrum 属細菌のランタノイドによる生育促進応答に関する研究．日本生物工学会大会，沖縄（オンライン），10 月 27-29 日，2021．
（12）宇佐美文子・小原静香・隠塚俊満・近藤 健・中嶋昌紀・小池一彦・植木尚子 リン欠乏条件下において Heterosigma
akashiwo がリン源とするポリリン酸合成細菌の発見．第 34 回微生物生態学会年会，新潟（オンライン），10 月
30 日 -11 月 2 日，2021．

遺伝資源ユニット (Genetic Resources Unit)
ゲノム多様性グループ (Group of Genome Diversity)（1） 近藤秀樹・藤田美貴・久野 裕・兵頭 究・鈴木信弘 オオムギ圃場に生息するアブラムシのウイルス叢解析．令和 3
年度日本植物病理学会大会，三重大学（オンライン），3 月 17-19 日，2021．
（2） 永井啓祐・森 欣順・石川 慎・ガムヤオリコ・新美陽子・保浦徳昇・福田萌莉・榊原 均・古田智敬・久野 裕・佐藤和広・
赤木剛士・吉田 綾・辻 寛之・佐藤 豊・小嶋美紀子・竹林裕美子・福島敦史・氷室泰代・小林正智・呉 健忠・ア
キリ亘・芦苅基行 イネ節間におけるジベレリンに応答した拮抗的伸長制御機構．育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（3） 久野 裕・宗森広美・佐藤和広 オオムギ 2H 染色体に座乗する形質転換感受性に関わる遺伝子座 TFA3 の特性．育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（4） 掛田克行・加藤鎌司・櫛部七海・Agetha Nanape・冨土原悠里・渡邉聖柾・小松田隆夫・佐藤和広 閉花性オオムギから誘発された新規開花性突然変異体．育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（5） Sakkour, A., Hisano, H. and Sato, K. Field evaluation of heterosis in the top crosses of barley. 育種学会第 139 回講演会，
オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（6） 最相大輔・岡田聡史・金谷麻加・池田陽子・井藤 純・辻 寛之・持田恵一・平山隆志 圃場でのオオムギ生活環の擬
時間変遷．日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（7） 岡田聡史・最相大輔・金谷麻加・池田陽子・井藤 純・辻 寛之・井上小槙・上原由紀子・清水みなみ・持田恵一ら
圃場トランスクリプトームデータを用いたオオムギ生活環の生長トラジェクトリ解析． 日本育種学会第 139 回
講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（8） 久野 裕・Robert Hoffie・安倍史高・宗森広美・松浦恭和・遠藤真咲・三上雅史・中村信吾・Jochen Kumlehn・ 佐藤
和広 オオムギ種子休眠遺伝子の標的変異導入による発芽の制御．第 38 回日本バイオテクノロジー学会，筑波大学（オンライン），9 月 9-11 日，2021．
（9） 在間玄香・井上 博・久野 裕・松島 良・小林括平・山岡直人・中神弘史・八丈野 孝 オオムギうどんこ病菌による宿主表皮細胞プラスチド内在デンプンの分解メカニズムの解析．日本植物学会第 84 回大会，名古屋大学（オンライン），9 月 19-21 日，2021．
（10）佐藤和広・安倍史高・白澤健太・磯部祥子 コムギ品種「Fielder」の染色体スケールジェノムアッセンブリ．育種学会第 140 回講演会，オンライン，9 月 23-25 日，2021．
（11）久野 裕・Robert Hoffie・安倍史高・宗森広美・松浦恭和・遠藤真咲・三上雅史・中村信吾・Jochen Kumlehn・ 佐藤
和広 オオムギ種子休眠遺伝子の標的変異導入による発芽制御．育種学会第 140 回講演会，オンライン，9 月
23-25 日，2021．

38

（12）井藤 純・野村有子・佐藤奈緒・岡田聡史・高萩航太郎・杉村みどり・関 緑・最相大輔・持田恵一・平山隆志・辻 寛
之 シングルメリステムトランスクリプトームによるオオムギ茎頂部の発生トラジェクトリ解析．日本育種学会
第 140 回講演会，オンライン，9 月 23-25 日，2021．
（13）松本大輝・井藤 純・新井駿一・野村有子・杉村みどり・佐藤奈緒・関 緑・宇野何岸・佐藤良勝・最相大輔・辻 寛之
オオムギ花序メリステムの細胞死過程の一細胞解像度動態解析．日本育種学会第 140 回講演会，オンライン，9
月 23-25 日，2021．
（14）最相大輔・岡田聡史・金谷麻加・池田陽子・井藤 純・辻 寛之・持田恵一・平山隆志 ʻ 先制育種 ʼ を指向する生活環横断的なオオムギのゲノム研究．日本育種学会第 140 回講演会 W03『「品種育成」にコミットするゲノム研究とは（2）』，オンライン，9 月 23-25 日，2021．
（15）加星光子・安倍史高・蝶野真喜子・森山 力・田部井 豊・久野 裕・佐藤和広 種子休眠性を改変したゲノム編集コム
ギの野外栽培実験の紹介．第 14 回穂発芽研究会，オンライン，11 月 6 日，2021．
（16）久野 裕 バイオテクノロジー研究が切り拓くオオムギの未来．裸麦が創る食と農の未来フォーラム，愛媛大学（オンライン），12 月 12 日，2021．
（17）加星光子・安倍史高・蝶野真喜子・森山 力・田部井 豊・久野 裕・佐藤和広 休眠性を改変したゲノム編集コムギの野外栽培試験．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，2021．
（18）久野 裕・松島 良・佐藤和広 遺伝子改変能を付与した低澱粉オオムギ変異系統の開発．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，2021．
（19）松島 良・久野 裕・Ivan Galis・竹中悠人・追留那緒子・石水 毅・藤田直子・佐藤和広 澱粉が減少し、糖が高蓄積す
るオオムギ変異体の単離．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，2021．
（20）最相大輔・岡田吉弘 南西諸島におけるオオムギ生育特性の多様性．第 16 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 25 日，
2021．

野生植物グループ (Group of Wild Plant Science)（1） 孫田佳奈・後藤栄治・阪口翔太・池田 啓・瀬戸口浩彰 異なる光環境下に生育するダイモンジソウ集団間の遺伝構
造と光合成特性の分化．第 20 回日本生態学会年会，オンライン，3 月 8-10 日，2021．
（2） 孫田佳奈・後藤栄治・阪口翔太・池田 啓・瀬戸口浩彰 ダイモンジソウの明暗集団における表現型可塑性と局所適応．
第 68 回日本生態学会年会，岡山（オンライン），3 月 17-21 日，2021．
（3） 池田 啓 植物の光受容体フィトクロムにおける自然変異と環境感受性の進化．第 23 回日本進化学会年次大会，東京（オンライン），8 月 18-21 日，2021．
（4） 池田 啓・Lovisa Gustaffsson・Christian Brochmann 北日本のミヤマタネツケバナで見られた姉妹種からの遺伝子浸透と進化的意義．第 85 回日本植物学会年会，東京（オンライン），9 月 19-21 日，2021．
（5） 孫田佳奈・後藤栄治・阪口翔太・池田 啓・瀬戸口浩彰 ダイモンジソウの明暗適応における表現型可塑性と局所適応の役割．第 85 回日本植物学会年会，東京（オンライン），9 月 19-21 日，2021．

ゲノム育種ユニット (Applied Genomics Unit)
遺伝資源機能解析グループ (Group of Genetic Resources and Functions)（1） 桧原健一郎・味谷雅之・桧原（松尾）直子・三村真生・吉川貴徳・スズキマサハル・草場 信・武田 真・伊藤 純一
オオムギ多節矮性変異体を用いた葉間期制御に関わる 3 遺伝子座の同定．日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19 日，2021．
（2） 武田 真・服部桃子・高見常明・坂本 亘 オオムギ白穎（albino lemma 1）変異は、GLK2 転写因子の異常で引き起こされ、種子重を低下させる．日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19 日，2021．
（3） 武田 真・五月女敏範・吉川貴徳 オオムギ内穎裂開突然変異体の解析．日本育種学会第 140 回講演会，育種学研究
23（別 2）93, 2021., オンライン，9 月 23 日，2021．

統合ゲノム育種グループ (Group of Integrated Genomic Breeding)（1） 古田智敬・長岐清孝・柏原壱成・國吉大地・北島克哉・小出陽平・貴島祐治・山本敏央 アジアとアフリカの栽培イ
ネからなる 4 倍体雑種イネのゲノム構成．日本育種学会第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（2） 古田智敬・佐藤 豊・芦苅基行 アフリカイネ Oryza glaberrima 品種群を用いたゲノム育種基盤構築．日本育種学会
第 139 回講演会，オンライン，3 月 19-21 日，2021．
（3） 長岐清孝 「Mac で機械学習」のススメ－やすいぞ、はやいぞ、うまいぞ！－．染色体学会第 72 回年会，オンライン，
9 月 16-17 日，2021．
（4） 長岐清孝 AI による染色体解析－染色体にも Society 5.0 ？－．染色体学会第 72 回年会公開講座，オンライン，9 月

39

18 日，2021.

次世代作物共同研究コア (Research Core for Future Crops)
根圏生態班 (Rhizosphere Microbiome Section)（1） 木代勝元・最相大輔・山下 純・山地直樹・山本敏夫・門田有希・持田恵一・中川智行・谷 明生 オオムギ根圏の共生微生物の単離と同定．日本農芸化学会 2021 年度大会，仙台（オンライン），3 月 18-21 日，2021．
（2） 木代勝元・最相大輔・山下 純・山地直樹・山本敏央・門田有希・持田恵一・中川智行・谷 明生 オオムギ根から分離された新種細菌 Rugamonas sp. の性質．日本農芸化学会西日本・中四国・関西支部合同大会（第 60 回講演会），
鹿児島（オンライン），9 月 24-25 日，2021．

RECTOR プログラム (RECTOR Program)（1） Guoxian Zhang・坂本 亘・Michael Hippler・小澤真一郎 Characterization of CEF/chloroplast protease double mutant
in Chlamydomonas．第 14 回クラミドモナス研究会，オンライン，3 月 5 日，2021.
（2） 小 澤 真 一 郎・Philipp Gäbelein・Felix Buchert・Laura Mosebach・Susan Hawat・Martin Scholz・ 坂 本 亘・Michael
Hippler 緑藻クラミドモナスの外縁 LHCI 欠損による光捕集複合体再構成能力の生化学的解析．第 62 回日本植物生理学会年会，松江（オンライン），3 月 14-16 日，2021．
（3） Guoxian Zhang・坂本 亘・Michael Hippler・小澤真一郎 環状電子伝達変異と葉緑体プロテアーゼ変異との二重変異株の解析．第 11 回日本光合成学会年会・公開シンポジウム，静岡（オンライン），5 月 28-29 日，2021．
（4） 田辺初希・小澤真一郎・川本晃大・田中秀明・高橋裕一郎・栗栖源嗣 緑藻クラミドモナス由来シトクロム b6f 複合体の pH 依存的活性調節機構の構造基盤．日本結晶学会 2021 年度年会，北海道（オンライン），11 月 19-21 日，
2021.

40

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)
共同利用・共同研究ワークショップ「多様な光合成研究による植物の環境応答機構解明への挑戦」
日程：2021 年 1 月 18 日
場所：オンライン
オーガナイザー：小澤真一郎（岡山大学・植物研）
１．分光学的解析による光合成挙動の可視化
上妻馨梨（東北大学）
２．植物工場における野菜生産伊藤善一（明治大学）
３．チオレドキシンによる光化学系 I サイクリック電子伝達の制御
桶川友季（京都産業大学）
４．南極における環境ストレスと光合成生物の適応戦略
小杉真貴子（自然科学研究機構・アストロバイオロジーセンター，国立天文台併任）
５．光合成の活性調節機構における膜脂質の機能
神保晴彦（東京大学）
６．蛋白質複合体の立体構造解析とその評価
川上恵典（理化学研究所）

第 36 回資源植物科学シンポジウム及び第 12 回植物ストレス科学研究シンポジウム－ SDGs の実現にむけて－
日程：2021 年 3 月 5 日
場所：オンライン（Webex Events）
オーガナイザー：馬 建鋒（岡山大学・植物研）
１．ダイズの長日に対する適応－開花と開花後の生殖生長
阿部 純（北海道大学）
２．根粒菌とマメ科植物の攻防とゲノム進化
南澤 究（東北大学）
３．コムギいもち病菌の進化と抵抗性遺伝子の探索
土佐幸雄（神戸大学）
４． 二本鎖 RNA をめぐる植物とウイルスの攻防
石橋和大（農業・食品産業技術総合研究機構）
５．光合成水分解反応の分子機構
沈 建仁（岡山大学）
６．オオムギのパンゲノム解析
佐藤和広（岡山大学・植物研）
７．レドックスを基盤とした光合成機能のオン・オフ制御
吉田啓亮（東京工業大学）
８．植物ウイルス感染の抗細菌／抗糸状菌免疫への影響
兵頭 究（岡山大学・植物研）
９．ペプチドの長距離シグナルによる植物の乾燥ストレス応答
高橋史憲（理化学研究所）
10．土壌養分変動に対するイネの可塑的応答
馬 建鋒（岡山大学・植物研）

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高校生向け Summer Science School
日程：2021 年 8 月 2 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所（オンライン）
テーマ：植物をとりまくウイルス・微生物や昆虫類：表の顔と裏の顔を調べてみよう
１．ミクロの世界へようこそ、ウイルス学入門
鈴木信弘（岡山大学・植物研）
２．ウイルスだって役に立つ！
近藤秀樹（岡山大学・植物研）・兵頭 究（岡山大学・植物研）
３．Methylobacterium はメタノールがお好き？
谷 明生（岡山大学・植物研）
４．赤潮の原因となる植物プランクトンとは？
植木尚子（岡山大学・植物研）
５．植物やムシの蛋白質をみてみよう！
新屋友規（岡山大学・植物研）

Plant Microbiota Research Network (PMRN)
第１回オンラインシンポジウム
日程：2021 年 8 月 27 日
場所：オンライン
オーガナイザー：大津美奈（奈良先端科学技術大学院大学）・岡野夕香里（福島大学）
川原田泰之（岩手大学）・亀岡 啓（東北大学）・杉山暁史（京都大学）・深田史美（岡山大学・植物研）
中野亮平トーマス（マックスプランク植物育種学研究所）
招待講演
１．樹木をとりまく菌類群集の形成要因－葉の内生菌群集を例に－
福田健二（東京大学）
２．木（=bacteria）を見て森（=microbiome）も見るために
増田曜子（東京大学）
３．菌類 virome の中から見出されたウイルス同士の共生関係
佐藤有希代（岡山大学・植物研）
４．植物だけでなく真菌にも寄生する青枯病菌の感染戦術
甲斐建次（大阪府立大学）
５．共生菌にも病原菌にもなる植物糸状菌の感染戦略の決定要因の発見晝間 敬（東京大学）
パネルディスカッション「植物マイクロバイオータ研究の未来」
ポスター発表 23 演題
https://rtnakanolab.wixsite.com/home/pmrn-symposium

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IPSR International Plant Web Forum 2021
September 6-7, 2021
Venue: IPSR, Okayama University, Japan (Online)
Organizers: Maki Katsuhara, Yoji Kawano, Fumi Fukada, Yukiyo Sato, David Wari (IPSR, Okayama University)
September 6
Session 1:
New Approaches for Plant Molecular Biology
1. Genomic behaviors triggering the convergent evolution of plants sexualities
Takashi Akagi (Okayama University, Japan)
2. Plant cell volume changes and regulation of aquaporins
Caitlin Byrt (Australian National University, Australia)
3. Development of base editing technology for plant molecular biology and breeding
Keiji Nishida (Kobe University, Japan)
4. A florigen Hd3a gradient controls the reproductive transition in the rice inflorescence meristem
Hiroyuki Tsuji (Yokohama City University, Japan)
Session 2:
IPSR International Workshop by Early Career Researchers
1. Three polarly localized ammonium transporter 1 members are cooperatively responsible for ammonium uptake in rice under
low ammonium condition
Noriyuki Konishi (IPSR, Okayama University, Japan)
2. Functional analysis of the ABC transporter gene BcatrB of gray mold fungus Botrytis cinerea induced by various phytoalexin
treatments
Abriel Bulasag (Nagoya University, Japan)
3. Towards the identification of components of the putative BAM1-associated RNAi spread-promoting protein complex
Shuyi Luo (CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, China)
4. SVR75, a novel pentatricopeptide repeat protein located in chloroplast nucleoid, is indispensable for 23S and 16S rRNA
processing in Arabidopsis
Zhang Siyuan (CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, China)
5. Salicylic acid-dependent antagonistic modules, SIB1 and LSD1, regulate PhANGs via GOLDEN2-LIKE transcription factors
Mengping Li (CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, China)
Keynote Lecture:
A protein complex for effector delivery in smut fungi?
Regine Kahmann (Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology, Germany)
Open Discussion I: How to enjoy academic life for early career researchers
Moderators: Ana Eusebio-Cope, (Philippines) Subha Das (India) (Alumni of IPSR)
Panelists: Regine Kahmann, Takashi Akagi, Caitlin Byrt, Keiji Nishida, Hiroyuki Tsuji, Abriel Bulasag, Noriyuki
Konishi, Mengping Li, Shuyi Luo, Zhang Siyuan
Open Discussion II: How can microbes be beneficial to us?
Derib Alemu Abebe, Kei Hiruma, Yen-Ping Hsueh, Kenichi Tsuda, Ertao Wang, Satoko Yoshida
September 7
Session 3:
Plant-Microbe Interactions I
1. Genetic analyses of predator-prey interactions between carnivorous fungi and the nematode C. elegans
Yen-Ping Hsueh (Academia Sinica, Taiwan)
2. How parasitic plants recognize their hosts
Satoko Yoshida (Nara Institute of Science and Technology, Japan)
3. Individual death resulted from inefficient induction of R-gene-mediated antiviral resistance may confer suicidal population
resistance in land plants
Derib Alemu Abebe (Tohoku University, Japan)

43

Session 4:
Plant-Microbe Interactions II
1. Activation of fungal ABA biosynthetic cluster genes switches a beneficial plant fungus to a pathogen
Kei Hiruma (The University of Tokyo, Japan)
2. Mechanisms underlying beneficial plant-microbe interactions
Ertao Wang (CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, China)
3. Plant interactions with pathogenic and commensal bacteria
Kenichi Tsuda (Huazhong Agricultural University, China)
Poster presentation: 40 posters
https://www.rib.okayama-u.ac.jp/information/webforum2021/

The 19th Awaji International Forum on Infection and Immunity
Symposium VI Neovirology
September 30, 2021
Venue: Online
Conveners: Yoshihiro Kawaoka (IMS, University of Tokyo) and Nobuhiro Suzuki (IPSR, Okayama University)
1. Introduction to Neoviroloy
Yoshihiro Kawaoka (University of Tokyo)
2. Cross-kingdom infection: An alternative route of fungal viruses spread in nature
Lying Sun (Northwest A&F University)
3. The emergence of mosquito-borne viral diseases: preparing for the unexpected
Roy A Hall (The University of Queensland)
4. Partnership between capsidless (+)ssRNA yadokariviruses and their host dsRNA viruses: Promiscuous or virtuous?
Nobuhiro Suzuki (IPSR, Okayama University)

令和 3 年度岡山大学資源植物科学研究所公開講座プログラム（倉敷市大学連携講座）
日程：2021 年 10 月 16 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所
１．農作物の品種改良のいま①～しくみや技術、めざすもの～
山本敏央（岡山大学・植物研）
２．農作物の品種改良のいま②～ IT 革命がもたらした技術革新！～古田智敬（岡山大学・植物研）

44

植物科学シンポジウム 2021
「植物科学からグリーンイノベーションへ」
日程：2021 年 11 月 30 日
場所：東京大学、岡山大学資源植物科学研究所（ハイブリッド）
オーガナイザー：坂本 亘（岡山大学・植物研）
主催：農業・食品産業技術総合研究機構、理化学研究所環境資源科学研究センター、
大学植物科学研究者ネットワーク、産業技術総合研究所
第 1 部：植物研究のカッティングエッジ
１．葉緑体とミトコンドリアのゲノム編集技術の開発と展望
有村慎一（東京大学）
２．グリーンイノベーションに資する植物精密ゲノム編集技術
横井彩子・遠藤真咲（農研機構）
３．植物と病原体の相互作用
白須 賢（理化学研究所）
４．ストリゴラクトンの二面的機能の起源と進化
経塚淳子（東北大学）
第 2 部：グリーンイノベーションへの研究動向
１．植物の不均一環境への適応を支える転写開始点制御機構
松下智直（京都大学）
２．ゲノム編集植物はグリーンイノベーションを牽引できるか？
江面 浩（筑波大学）
３．微生物による地球冷却－農地からの温室効果ガス削減を目指して－
南澤 究（東北大学）
第 3 部：各省庁からの取組について
１．文部科学省における植物科学に関する取組
辻山 隆（ライフサイエンス課）
２．経済産業省
森田雅宗（生物化学産業課）
３．農林水産省
若生忠幸（農林水産技術会議事務局）
総合討論

ウイルス学若手研究集会 2021「飛び込め！飛び出せ！ウイルス学！」
日程：2021 年 12 月 10-11 日
場所：オンライン
オーガナイザー：小嶋将平（理化学研究所）・鳥居志保（Institut Pasteur）・高橋迪子（高知大学）・伊東潤平（東京大学）・佐藤有希代（岡山大学・植物研）・岩本将士（九州大学）・
中里晃太（ミシガン州立大学）・岸本麻衣（北海道大学）・関口 佳（東京医科歯科大学）・藤田 滋（日本大学）・麻生啓文（京都大学）・山形優太朗（長崎大学）
招待講演
１．おめーらウイルスかぶれの常識はオレには通用しねえ‼シロートだからよ‼
高井 研（国立研究開発法人海洋研究開発機構）
２．飛び込んだ！飛び出した？ファージと合成生物学の世界
安藤弘樹（岐阜大学）
３．Arthropods and the evolution of RNA viruses
Tianyi Chang（University of British Columbia）

45

海外研究者特別講演
１．アメリカポスドク、10 年越しの帰国体験談
田鍬修平（大阪大学）
２．フランスポスドク体験談
栗木麻央（Institut Pasteur）
３．アメリカ大学院留学体験談
中里晃太（Michigan State University）
４．アメリカポスドク、ファカルティ体験談
照井 慧（University of North Carolina at Greensboro）
特別企画「パネルディスカッション－ウイルス学のこれからを考える」
河岡義裕（東京大学）
渡士幸一（国立感染症研究所）
一般講演
口頭発表 15 題
ワールドポスター発表

40 題

その他詳細
https://youngvirologistnw.weebly.com/meeting2021.html「裸麦が創る食と農の未来フォーラム」
第 3 回オオムギ資源開発研究セミナー
愛媛大学大学院農学研究科附属ハダカムギ開発研究センター設立シンポジウム
日程 : 2021 年 12 月 12 日
場所 : 愛媛大学・オンライン
オーガナイザー：荒木卓哉（愛媛大学）・八丈野 孝（愛媛大学）・神田龍平（中国四国農政局）・
浦松亮輔（農研機構）・久野 裕（岡山大学・植物研）
講演会
１．裸麦を活用した健康社会を目指して
荒木卓哉（愛媛大学）
２．大麦のある生活～時代が求める大麦～
浦松亮輔（農研機構）
３．バイオテクノロジー研究が切り拓くオオムギの未来
久野 裕（岡山大学・植物研）
４．精麦業者から見た裸麦とは
高畑光宏（（株）高畑精麦）
５．裸麦が食卓に届くまで
大森陽平（（有）ジェイ・ウィングファーム）
クロストーク
パネラー：荒木、浦松、久野、高畑、大森、松岡謙二（中国四国農政局）

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学会賞等 (Awards)
植物ストレス学グループ，黄 勝（博士後期課程 3 年），仁科賞，3 月 15 日，2021.
植物・微生物相互作用グループ，兵頭 究（准教授），2021 年度日本植物病理学会学術奨励賞，「植物 RNA ウイルスの複製に関わる宿主因子の研究」，3 月 18 日，2021．
植物・微生物相互作用グループ，佐藤有希代（日本学術振興会特別研究員 PD），ASV2021 Postdoctoral scholars Registration
Awards, Partnership between capsidless (+)ssRNA yadokariviruses and their host dsRNA viruses: Promiscuous or
virtuous ?，4 月 7 日，2021．
植物・微生物相互作用グループ，Telengech Paul Kipkemboi（博士後期課程 3 年），ASV2021 Students Registration Awards,
Diverse partitiviruses from the phytopathogenic fungus, Rosellinia necatrix, 4 月 7 日，2021.
ゲノム多様性グループ，佐藤和広（教授），遺伝学奨励賞，公益財団法人 遠州頌徳会，5 月 29 日，2021．
植物免疫デザイングループ , 南 康隆（博士前期課程 1 年），Best Poster Award For Masters, Decipher unannotated peptidemediated immunity in rice., IPSR International Plant Web Forum 2021, 9 月 6-7 日 , 2021.
植物ストレス学グループ，車 景（特別契約職員助教）ほか 6 名，PCP 論文賞，Node-Localized Transporters of Phosphorus
Essential for Seed Development in Rice., 11 月 4 日，2021.
植物ストレス学グループ，馬 建鋒（教授），Highly Cited Researchers，高被引用論文著者リスト 2021 年版，Clarivate
Analytics 社（旧トムソン・ロイター IP ＆ Science），11 月 16 日，2021.
植物ストレス学グループ，山地直樹（准教授），Highly Cited Researchers，高被引用論文著者リスト 2021 年版，Clarivate
Analytics 社（旧トムソン・ロイター IP ＆ Science），11 月 16 日，2021.

47

共同研究リスト（共同利用・共同研究拠点事業）(List of Joint Projects at the Joint Usage/ Research Center)
重点研究所属機関・部局

職

名

氏

名

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

福井大学・学術研究院医学系部
門

助教

本田 信治

モデル生物アカパンカビを利用した植物病
原糸状菌・ウイルス相互作用研究のフロン
ティア

Frontier in fugal phytopathogen/virus interaction
study utilizing a model organism, Neurospora
crassa鈴木

名古屋大学・大学院理学研究科

講師

井上 晋一郎シロイヌナズナの Mg ストレス症状とストレス耐性機構の特徴づけ

Characterization of the Mg-stress symptoms andresistance in Arabidopsis

横正・馬宮城大学・食産業学群

講師

鳥羽 大陽

作物の葉プロポーション制御に向けた遺伝資源利用と分子基盤解明

Improvement of crop leaf propor tion by using
genetic resources

古田

職

氏

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

若手奨励研究所属機関・部局名

名

48

広島大学・大学院統合生命科学
研究科

助教

冨永 淳

光阻害が CYO1/CYO2 高発現イネの光合成および生長に与える影響 の解析

Effects of photoinhibition on photosynthesis andgrowth in CYO1/CYO2 overexpressing rice

坂本

関西学院大学・生命環境学部

任期制助教

赤松 明

ミヤコグサ膜脂質による微生物感染制御機
構の解明

The role of membrane lipid during plant-microbe
interaction

河野北海道大学・大学院農学研究院

助教

丸山 隼人

植物の酸性土壌耐性に関わるトランスポー
ターの分子機構の解析

Analysis of molecular mechanism of transporters
involved in acid soil tolerance of plants

佐々木名古屋大学・アイソトープ総合
センター

講師

杉田 亮平

シロイヌナズナの根における Na+ 排出メカ
ニズムの解析

The mechanism of sodium efflux in Arabidopsis
root

山地

職

氏

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

葉緑体 BamA, BamB 相同タンパク質の機能解明

Functional analysis of chloroplast BamA and
BamB homologous proteins

坂本

一般研究
所属機関・部局名古屋大学・大学院理学研究科

名

准教授

名

吉岡 泰

所属機関・部局

職

名

氏

名

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

東京大学・大学院新領域創成科
学研究科

准教授

大谷 美沙都鉄を介したオルガネラ間情報伝達が側根形態形成に果たす役割の解明

Elucidation of roles for iron-mediated organelle
signal transduction in lateral root formation

平山

岩手生物工学研究センター・園
芸資源研究部

主任研究員

藤﨑 恒喜

リンドウ F3ʼ5ʼH 遺伝子の植物防御応答における機能解析

Functional analysis of gentian F3ʼ5ʼH gene in plant
defense responses

平山

京都府立大学・生命環境科学研
究科

教授

板井 章浩

受粉のストレスがバラ科果樹の着果および果実肥大に及ぼす影響

The Ef fect of pollen-pistil interaction stress at
fertilization on the fruiting and fruit growth in
Rosaceae fruit species

平山立命館大学・生命科学部生命情報学科教授

深尾 陽一朗シロイヌナズナゲノム上で推定された新奇ペプチドが亜鉛恒常性維持に果たす役割の解明

Understanding roles of predicated peptides on
Arabidopsis genome in zinc homeostasis

森Roles of salicylic acid biosynthetic and regulatory
pathways in chlorosis development in inducible
chlorosis model tobacco and Nʼ tobamovir us
resistance森49

愛媛大学・大学院農学研究科

教授

小林 括平

誘導型退緑モデルタバコにおける退緑発症と Nʼ トバモウイルス抵抗性におけるサリチル酸合成制御系の役割

北海道大学・大学院理学研究院

准教授

伊藤 秀臣

ヒストン脱アセチル化酵素による新規トラ
ンスポゾン抑制機構の解明

Analysis of a Novel Transposon Suppression
Mechanism by Histone Deacetylases

池田陽

岡山大学・大学院環境生命科学
研究科

研究教授

赤木 剛士

植物における性の揺らぎを規定するエピ
ジェネティックスイッチの分子機作

Mechanism for epigenetic switches regulating
flexibility of the sex in plants

池田陽

愛媛大学・大学院農学研究科

准教授

賀屋 秀隆

植物における DNA メチル化編集技術開発

Development of Epigenome Editing Technology inPlants池田陽

吉備国際大学・農学部地域創成
農学科

准教授

氷見 英子

コムギ新規休眠関連遺伝子の解析

Analysis of novel dormancy-related genes on
wheat

力石

広島大学・大学院統合生命科学
研究科

教授

鈴木 克周

小麦内生菌アグロバクテリアで見つかった
Ri プラスミドの構造決定と活用

Str uctural characterization of the hair y-rootdisease inducing (Ri) plasmid of wheat endophyte
bacteria

力石

名古屋大学・大学院生命農学研
究科

准教授

白武 勝裕

接ぎ木接着におけるホウ素とホウ素輸送体の役割

The role of boron and boron transpor ter ingrafting馬

香川大学・農学部

教授

野村 美加

ミヤコグサ根粒形成に関与する遺伝子群の局在解析

Cellular localization of the nodulation genes in
Lotus japonicus

馬・山地所属機関・部局

職

名

氏

名

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

准教授

古川 純

モデル樹木ポプラにおけるカリウム輸送体の局在解析

Localization analysis of potassium transporters inmodel tree poplar

山地・馬農業・食品産業技術総合研究機
構・農業環境研究部門

上級研究員

櫻井 玄

イネ葉身におけるミネラル輸送と蓄積過程のモデル化

Developing mathematical models for mineraltransportation and accumulation in leaf blades in
rice

山地・三谷

九州大学・大学院農学研究院

准教授

丸山 明子

硫黄不足に応じた地上部リン酸量増加の分子機構と生理的意義

Molecular mechanism and physiological role ofthe increased phosphate accumulation in plantshoots responding to sulfur deficiency

三谷

森林研究・整備機構・森林総合研究所森林バイオ研究センター

特別研究員

佐藤 良介

サボテンの全アクアポリンにおける水輸送
活性の解析

Analysis of water permeability of all aquaporins incactus且原

奈良先端科学技術大学院大学・
博士研究員
先端科学技術研究科

安田 盛貴

植物免疫における細胞膜アクアポリンのリン酸化活性調節機構の解析

Functional analysis of Arabidopsis plasma
membrane aquaporin phosphor ylation in plant
immunity

且原

岡山大学・大学院環境生命科学
研究科

准教授

宗正 晋太郎イオンチャネル・トランスポーターを利用した環境ストレス耐性作物作出技術の開発

Using ion channels and transporters to engineer
crop stress resistance佐々木・森

農業・食品産業技術総合研究機
構・作物研究部門

主席研究員

中村 信吾

種子休眠制御に関わる MFT 遺伝子の機能
解析

Functional analysis of MFT gene involved in seed
dormancy regulation

宇都木名古屋大学・大学院生命農学研
究科准教授

千葉 壮太郎RNA ウイルス因子を利用した植物病原糸状菌における多重遺伝子発現系の構築

Development of a multiple gene expression systemusing RNA viral elements in phytopathogenic
filamentous fungi

鈴木東京家政大学・家政学部環境教
育学科

教授

藤森 文啓

食品生産に用いられる有用菌類のウイルス
叢の解析

Virome analysis of the useful fungi for the foodindustry

近藤

立命館大学・立命館グローバル
イノベーション研究機構

助教

木村 幸恵

植物の免疫応答に寄与する糖トランスポー
ターの活性制御機構の解明

Understanding the regulator y mechanisms forsugar transporters in plant immunity

ガリス

東京理科大学・先進工学部

助教

出崎 能丈

植物の害虫抵抗性シグナル伝達機構の解析

Characterization of herbivore-derived elicitor
新屋・ガリス
signaling system

九州工業大学・生命化学情報工
学研究系

教授

花田 耕介

イネで新奇に同定した短い遺伝子の抗病原性効果の検証Anti-biotic effects of newly identified small genes
in Oryza sativa

筑波大学・生命環境系

50

河野所属機関・部局

職

名

氏

名

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

51

岐阜大学・応用生物科学部

教授

中川 智行

植物共生細菌のランタノイドに対する生理的応答と植物生育促進技術への応用

Physiological response of plant symbiotic bacteria
to Lanthanides, and its application to plant
growth promotion technology

谷

京都大学・大学院農学研究科

准教授

由里本 博也

環境保全型農業での活用を目指した C1 細菌−植物共生系の共生原理解明

Elucidation of principles of C1-microbe-plantinteractions applicable for envir onmental
conservation agriculture

谷

理化学研究所・バイオリソース
研究センター

専任研究員

安部 洋

モデル植物を用いたメチロバクテリウムと植物の相互作用についての研究

Study on interaction of Methylobacterium andplants using a model plant, Arabidopsis

谷

岡山大学・学術研究院医歯薬学域（薬学系）

教授

久保田 高明微細藻類と共生細菌の相互作用機構の解明

Understanding the mechanisms of symbiotic
interactions between microalgae and bacteria

植木

広島大学・大学院統合生命科学
研究科

教授

小池 一彦

栄養塩欠乏条件下における微細藻類の強光防御機構

Photoprotection in microalgae under nutrient
depletions

植木

横浜市立大学・木原生物学研究所准教授

川浦 香奈子ムギ類の耐塩性に関わる候補遺伝子の同定

Identification of genes related to salt-stress
tolerance in Triticeae

佐藤

神戸大学・大学院農学研究科

教授

土佐 幸雄

オオムギのいもち病抵抗性遺伝子座 Rmo2の進化過程の解析

Analyses of evolutionar y processes of theRmo2 locus conditioning resistance of barley to
Pyricularia oryzae

佐藤・久野

福岡県農林業総合試験場・農産
部麦類育種チーム

主任技師

轟 貴智

傾斜場施設を用いたオオムギ湿害耐性評価
法の最適化

Optimization of the barley waterlogging torelanceevaluation method using sloping field facility

最相熊本大学・大学院先端科学研究
部

准教授

藤井 紀行

高山植物ハクサンイチゲを用いた分子系統
地理学的研究～日本産高山植物の北方起源を再検証する～

Molecular phylogeographic study using alpine
plant Anemone narcissiflora-Reexamination of thenorthern origin of Japanese alpine flora-池田啓京都大学・大学院地球環境学堂教授

瀬戸口 浩彰林床植物の強光と弱光下における光合成特性と機能適応の解析

Analyses of photosynthetic ability and adaptation
to light-environment of understor y plants understrong and weak light conditions

池田啓

三重大学・大学院生物資源学研
究科

准教授

水野 隆文

植物標本と蛍光 X 線分析計を用いた野生植
物の元素集積データベースの構築

Construction of an element accumulation databasefor wild plants using herbarium and X-ray
fluorescence analyzer

山下

鳥取大学・農学部教授

石原 亨

イネ科植物におけるストレス応答性二次代
謝の進化

Evolution of str ess r esponsive secondar ymentalism in Poaceae

武田所属機関・部局

職

名

氏

名

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

52

東京大学・大学院農学生命科学
研究科

准教授

伊藤 純一

オオムギおよびイネの形態形成過程における比較分子遺伝学的解析

Comparative molecular genetics of morphogenetic
pathways between barley and rice武田名古屋大学・生物機能開発利用
研究センター

助教

永井 啓祐

アフリカ栽培イネ Oryza glaberrima の洪水耐性機構の解明

Elucidation of flood tolerance mechanism ofAfrican rice Oryza glaberrima

山本・古田

北海道大学・大学院農学研究院

教授

貴島 祐治

イネの倍数化に関する遺伝・育種学的研究

Genetic study on the polyploidy in rice

山本・古田

岡山県農林水産総合センター・専門研究員
生物科学研究所

鳴坂 義弘

月桃の遺伝学的解析

Genetic analysis of Alpinia zerumbet

長岐

京都大学・大学院農学研究科

教授

吉田 健太郎

合成倍数体コムギ染色体のクロマチン構造とエピジェネティック修飾の解析

Structural and epigenetic modification of wheat
長岐・池田陽chromosomes in synthetic hexaploid lines

農業・食品産業技術総合研究機
構・生物機能利用研究部門

研究員

黒羽 剛

アフリカイネ及び野生イネの花形態における遺伝的多様性の解析

Genetic diversity analysis of floral traits in Africanand wild rice古田

愛媛大学・大学院農学研究科

准教授

八丈野 孝

病原及び共生糸状菌との相互作用研究に向けた侵入部位集積宿主因子の機能解明

Elucidation of the functions of host factors
accumulating at a penetration site for the study ofinteractions with pathogenic and symbiotic fungi

久野・松島

課題名

課題名（英語名）

受入教員名

国際共同研究 (International programs)
所属機関・部局

職

名

氏

名

Hawassa University,
School of Plant and Horticulture
Science, Ethiopia

Assistant
Professor

Hewan
Demissie
Degu

エチオピアにおけるストレス耐性オオムギの開発

Development of stress tolerant barley germplasm
in Ethiopia

佐藤Julius Kühn-Institut (JKI),
Federal Research Centre forCultivated Plants, GermanyGroup
LeaderDraganPerovic

オオムギ 5H 染色体に座乗する大麦縞萎縮
病抵抗性遺伝子のドイツ連邦国と日本間の比較解析

Comparative analyses of barley yellow mosaic
virus (BaYMV) resistance genes on chromosomes
5H between Germany and Japan武田

拠点事業以外の共同研究（国内）(List of Collaborations besides the Joint Projects at the Joint Usage/Research Center (Domestic))

53

所属機関・部局

共同研究者名・職名

共同研究課題名

概要

受入研究者名岡山大学・
異分野基礎科学研究所

高橋 裕一郎・教授

チラコイド膜リン酸化タンパク質の解析

シロイヌナズナ・クラミドモナス等のチラコイド膜
タンパク質リン酸化を質量分析により解析する

坂本 亘

東京大学・先端科学技
術研究センター

石北 央・教授，
斎藤 圭亮・助教

D1 タンパク質酸化修飾のモデル構造解析

光阻害における D1 の酸化修飾による光化学系 II の安定性を構造モデルにより検討する

坂本 亘

東京大学・
農学生命科学研究科

堤 伸浩・教授

ソルガム有用形質 QTL の解析

たかきび由来 RIL を用いた有用形質 QTL の検出とゲノム解析による遺伝子同定

坂本 亘

広島大学・理学研究科

草場 信・教授

イネ DPD1 変異体の解析

CRISPR-CAS9 を 用 い た イ ネ へ の 変 異 導 入 法 に よ る
DPD1 ヌクレアーゼ欠失変異体の作出と解析

坂本 亘

東京大学・
農学生命科学研究科

藤原 徹・教授

ソルガムの木質化とバイオコールの開発利用

ソルガムのネットワーク解析による木質化とペレット作成に関する共同研究坂本 亘

秋田県立大学大学院・
藤田 直子・教授
生物資源科学研究科

澱粉粒の形状に異常を示す突然変異体の解析双方が独自に単離したデンプン粒の形状に異常を示
すイネの突然変異体の解析を行っている。澱粉物性の測定ならびに顕微鏡観察を分担して行っている

松島 良

農研機構・次世代作物開発研究センター

西村 宣之・
主任研究員

発芽制御機能の解明

発芽制御に関わる制御機構の解明を目指す研究

平山 隆志

理化学研究所・環境資源科学研究センター

持田 恵一・
チームリーダー

データ科学に基づく作物設計基盤技術の構築圃場オオムギの生長動態モデル構築

平山 隆志

理化学研究所・環境資源科学研究センター

持田 恵一・
チームリーダー

植物短鎖機能性ペプチド遺伝子の探索・解析基盤の開発機械学習モデル構築

平山 隆志

横浜市立大学・
植物遺伝資源部門

辻 寛之・准教授

データ科学に基づく作物設計基盤技術の構築圃場オオムギの生長動態解析

平山 隆志

名古屋工業大学・情報工学教育類メディ
ア情報分野

梅崎 太造・教授

データ科学に基づく作物設計基盤技術の構
築

圃場植物の画像解析手法の開発

平山 隆志

岡山大学・
自然科学研究科

林 靖彦・教授

CNT 生体ナノセンサーの開発

CNT を用いた生体物質認識ナノセンサーを開発

平山 隆志

所属機関・部局

共同研究者名・職名

共同研究課題名

概要

受入研究者名平山 隆志・森 泉

54

高知大学，
株式会社林原

西村 安代・准教授， ナス科作物へのトレハロースの影響に関す
その他
る研究

トレハロースによるナス科の短花柱花の割合の抑制の機構を解明する

宮崎大学・
植物生産環境科学科

稲葉 丈人・准教授

合成生物学的手法を用いた高効率 CO2 流
入経路の構築とそれに基づく光合成能の改良

合成生物学的手法を用い、高効率 CO2 流入経路を構築することにより光合成能を改良した植物を作出す
る

森

泉

岡山大学・
大学院自然科学研究科

村田 芳行・教授，
宗正 晋太郎・助教

気孔の環境応答に関する研究

サリチル酸、イソチオシアネート、光、アブシシン酸、
ジャスモン酸による気孔閉口に関与する信号伝達機
構を解明する森泉

岡山大学・大学院環境
生命科学研究科平井 儀彦・准教授，
村田 芳行・教授

イネのカドミウム吸収に関する研究

イネのアポプラスチックバイパスフローによるカドミウムの導管負荷現象を解析する

森

泉

山口大学・
大学研究推進機構

真野 純一・教授

過酸化脂質ストレス応答に関する研究

過酸化脂質ストレスに応答した側根形成における植物ホルモンの役割を解析する

森泉

基礎生物学研究所・
進化多様性生物学領域

星野 敦・助教

作物におけるエピゲノム編集技術の開発

作物においてゲノム編集法に基づく DNA メチル化の書換え技術を開発する

池田 陽子

長岡技術科学大学大学
院・工学 ( 系 ) 研究科

西村 泰介・准教授

作物におけるエピゲノム編集技術の開発

作物においてゲノム編集法に基づく DNA メチル化の書換え技術を開発する

池田 陽子

東京薬科大学・生命科学部

横堀 伸一・准教授

地球生物の宇宙生存可能性検証のための短期宇宙曝露実証実験システムの構築

短期宇宙曝露実証実験システムの構築と「非」極限環境生物の宇宙曝露における生存に関する解析

杉本 学

広島大学・統合生命科
学研究科

鈴木 克周・教授

ムギ類由来のアグロバクテリア内生菌による穀類植物の形質転換

アグロバクテリア内生菌を利用した穀類植物の形質転換効率の向上を目指す

力石 和英

東京大学・
農学生命科学研究科

吉田 薫・教授

種子フェチン酸の解析

イネ種子中のフェチン酸の測定

馬 建鋒

神戸大学

三村 徹郎・名誉教授

植物のリン酸輸体の研究

シャジクモ節間細胞から単離した細胞膜リン酸輸送
体の共役輸送イオンの同定

且原 真木

山形大学・農学部

我妻 忠雄・客員教授

H2O2 高分泌植物種の網羅的探索、細胞壁
高 H2O2 機構の解析

H2O2 高分泌機構におけるアクアポリンの役割の解明

且原 真木

信州大学・
繊維学部附属農場

堀江 智明・准教授

ゼニゴケのイオン輸送体 MpHKT3;1 の解析

HKT のうち機能解析が進んでいないサブグループ 3に属する MpHKT3;1 の新しい活性調製機構の解明

且原 真木

所属機関・部局

共同研究者名・職名

共同研究課題名

概要

受入研究者名55

広島大学・大学院総合生命科学研究科

和崎 淳・教授

持続的作物生産に向けたクラスター根の形
成能とリン供給能の活用

クラスター根形成作物の有機酸輸送体特性の解析

佐々木 孝行

神戸大学・大学院農学研究科

中屋敷 均・教授

イネいもち病菌の RNA サイレンシング

イネいもち病菌には AGO タンパク質が 3 つあるが、その中の一つ AGO2 の機能解析を進める

鈴木 信弘

岐阜大学・
科学研究基盤センター

須賀 晴久・准教授

エチオピア産 Fusarium 属菌の解析

エチオピア産 Fusarium spp. に感染しているウイルスの宿主菌への影響の解明

鈴木 信弘

NARO 果樹茶業研究部
門・リンゴ研究領域

八重樫 元・研究員

白紋羽病菌の RNA サイレンシング

パルティティウイルスに対する RNA サイレンシング
機構の解明

鈴木 信弘

NARO 果樹茶業研究部
門・リンゴ研究領域

兼松 聡子・室長

白紋羽病菌のウイルスの探索

日本産白紋羽病菌のウイルスの性格付け

鈴木 信弘

大阪大学・
タンパク質研究所

宮崎 直幸・助教

メガビルナウイルスの構造解析

メガビルナウイルスのクライオ電子顕微鏡観察によ
る構造解析

鈴木 信弘

京都大学・
ウイルス研究所

朝長 啓造・教授

内在化ウイルスの機能解析

真核生物の核内在化ウイルスの機能解析鈴木 信弘

名古屋大学・大学院生
命農学研究科

千葉 壮太郎 ･ 准教授

テンサイ叢根病の原因ウイルス BNYVV の
病原学的研究テンサイ叢根病の原因ウイルス BNYVV が保持するサ
テライト様ゲノム RNA5 の病原学的解析

近藤 秀樹

東京家政大学 ･家政学部

藤森 文啓・教授

菌類ウイルスハンティング

有用糸状菌類の新規ウイルスの探索と特徴付け近藤 秀樹

山形大学・農学部

網干 貴子・准教授

昆虫食害時のイネの窒素蓄積量の解析

植食性昆虫の食害によるイネの窒素蓄積量の変化を解析する

Galis Ivan

埼玉大学・理工学研究科

小竹 敬久・教授

植食性昆虫認識に関わる細胞壁由来エリシ
ターの解析

クサシロキヨトウ食害認識に関わるイネ細胞壁由来
エリシターを解析する

Galis Ivan・新屋 友規

信州大学・繊維学部

秋山 佳丈・教授

植食性昆虫の蛹室作りの解析

植食性昆虫の植物素材接着剤を使った蛹室作りの解析と 3 次元造形への応用

新屋 友規・Galis Ivan

大阪府立大学・理学系研究科森 英樹・准教授

植食性昆虫の蛹室作りの解析

植食性昆虫の植物素材接着剤を使った蛹室作りの解析と 3 次元造形への応用

新屋 友規・Galis Ivan

京都大学・農学研究科

寺内 良平・教授

いもち病菌エフェクター Avr-Pit の同定

バイオインフォマティクス技術を用いた、いもち病
菌エフェクター Avr-Pit の同定

河野 洋治

所属機関・部局

共同研究者名・職名

共同研究課題名

概要

受入研究者名56

近畿大学・農学部

川﨑 努・教授

植物免疫に関わるホルモン様ペプチドの解析

植物免疫に関わるホルモン様ペプチドのシグナル伝
達の解析

河野 洋治

愛媛県農林水産研究所・果樹研究センター

小佐見 謙一・研究員

解糖系酵素 GAPC1 を介したヒストンアセ
チル化の制御機構

イネ免疫に関わる分子の立体構造解析

河野 洋治

北海道大学・
大学院理学研究院

高橋 幸弘・教授

スマホ分光器による病原菌潜在感染の解析

スマホ分光器を用いて、イネいもち病菌感染時のイ
ネの光波長を解析する

深田 史美

岡山理科大学・理学部

三井 亮司・教授

メチロトロフ細菌のランタノイド依存性メ
タノール代謝モデル細菌を用いたメタノール資化経路に関わる酵素のランタノイド依存性に関する研究

谷 明生

岐阜大学・
応用生物科学部

中川 智行・教授

メチロトロフ細菌のランタノイド依存的貧栄養生育

メタノール資化性細菌が持つ貧栄養条件での生育におけるランタノイドの役割の特定

谷 明生

京都大学・
大学院応用生命科学

由里本 博也・准教授

メチロトロフ細菌を用いたイネ生育促進

酒米におけるメタノール資化性細菌製材の生育促進
効果

谷 明生

理化学研究所・環境資源科学研究センター

安部 洋・専任研究員

メタノール資化性細菌とモデル植物における相互作用

シロイヌナズナと Methylobacterium 属細菌における生育促進効果のメカニズムの解明

谷 明生

広島大学・
統合生命科学研究科

加藤 純一・教授

メタノール資化性細菌におけるメタノール
への走化性の分子機構解析

Methylobacterium 属細菌におけるメタノール走化性の分子メカニズムの解明

谷 明生

京都大学・
大学院応用生命科学

由里本 博也・准教授

メチロトロフ細菌におけるシデロフォア

Methylobacterium 属細菌における鉄吸収に関わるシデロフォアの分子解析

谷 明生

京都大学・理学部

小山 時隆・教授

メチロトロフ細菌におけるシデロフォア

Methylobacterium 属細菌における鉄吸収に関わるシデロフォアの分子解析

谷 明生

北海道大学・
農学研究院

佐藤 昌直・助教

植物プランクトン ヘテロシグマの発現遺伝子配列の網羅的解析

ヘテロシグマのトランスクリプトーム解析により、発現遺伝子配列のデータベース作成を行なっている

植木 尚子

神戸大学・農学部

宅見 薫雄・教授

オオムギ RNA-Seq 法のコムギ解析への応
用

コムギの遺伝子配列取得にオオムギで確立した RNASeq 解析法を応用する

佐藤 和広

京都大学・農学部

冨永 達・教授

チガヤの RNA-Seq 法によるマーカー作成

チガヤの分子マーカー開発による生態型解析への応
用

佐藤 和広

農研機構・次世代作物開発研究センター

小松田 隆夫・主席研究員

オオムギ有用形質遺伝子の単離オオムギの病害抵抗性等遺伝子の単離と機能解明

佐藤 和広

57

所属機関・部局

共同研究者名・職名

共同研究課題名

概要

受入研究者名名古屋大学トランス
フォーマティブ生命分
子 研 究 所・JST さ き がけ

戸田 陽介・特任助教

画像定量技術による植物フェノタイピング

深層学習を使ったオオムギ種子形態の表現型解析

最相 大輔

京都大学・農学部

吉川 貴徳・助教

オオムギの形態形成に関わる遺伝子の機能
解析

オオムギの穂の形態形成に関わる遺伝子機能の解析

久野 裕・武田 真

NARO 農業・食品産業
技術総合研究機構

塔野岡 卓司・
プロジェクトリーダー

オオムギ種子の機能性成分を制御する遺伝子の解明

オオムギ種子の水溶性食物繊維含量等にかかわる遺伝子を探索し、実証試験をしている

武田 真

栃木県農業試験場

渡邉 浩久・室長

大麦縞萎縮病抵抗性とビール醸造特性の遺伝解析

土壌伝染性の大麦縞萎縮病の抵抗性とビール醸造特性の原因遺伝子の特定を目指している

武田 真

愛媛大学・農学部

八丈野 孝・准教授

形質転換オオムギを用いたうどんこ病抵抗性に関する研究

オオムギの形質転換体を用いて、うどんこ病菌の感久野 裕・松島 良・
染時の生理現象について調査している
近藤 秀樹・三谷 奈見季

岡山大学・農学部

能年 義輝・准教授

オオムギと紋枯病菌の感染生理学的研究

オオムギ遺伝資源を用いて、紋枯病菌に対する抵抗
久野 裕・松島 良・性の評価を行っている
近藤 秀樹・三谷 奈見季

東京農工大学・グロー
バルイノベーション研究院

笠原 博幸・教授

高温障害耐性オオムギの作出

高温障害による不稔を克服するためのオオムギ形質
久野 裕・松島 良・
転換体を作成している近藤 秀樹・三谷 奈見季

信州大学・繊維学部

堀江 智明・准教授

気候変動に伴う土壌劣化に対応する穀類耐性品種開発

オオムギ遺伝資源を用いた耐塩性機構の理解と新規
耐塩性遺伝資源探索を実施している

最相 大輔・且原 真木

農研機構・次世代作物開発研究センター

米丸 淳一・
ユニット長

限られた育種母本から高能率に遺伝的多様性を生み出す多系交雑育種システムの開発

自殖性作物において表現型選抜効率に優れた高能率のゲノム選抜育種技術を構築する

山本 敏央・古田 智敬

北海道大学・
大学院農学研究院

貴島 祐治・教授

イネ小胞子に潜在する個体分化能と倍数化
能を活用した育種基盤の新構築

アジアイネとアフリカイネの 4 倍体がなぜ雑種不稔性を回避できたのか倍数化能と関連させて探る

山本 敏央・長岐 清孝

北海道大学・
大学院農学研究院

貴島 祐治・教授

四倍体飼料用イネの開発事業

葯培養技術を利用してバイオマス（作物資源量）が大きく成長が旺盛な四倍体飼料用イネを育成する

山本 敏央

九州大学・
大学院農学研究院

吉村 淳・特任教授

ミャンマーにおけるイネゲノム育種システ
ム強化ミャンマーにおいてイネゲノム育種を実施する基盤
を構築する

古田 智敬

岡山県生物科学研究所

鳴坂 義弘・
グループ長

月桃の遺伝学的解析

月桃のゲノム情報を整備し、その倍数性、ゲノムサ
イズなどを明らかにする

長岐 清孝

拠点事業以外の共同研究（国際）(List of Collaborations besides the Joint Projects at the Joint Usage/Research Center (International))
Researcherʼs Name, Title

Subject of collaborative research

Summary

Accepted
staff

Affiliation

China

Shanghai Center for Plant
Stress Biology, Chinese
Academy of Sciences

Chanhong Kim,
Principal Investigator

Characterization of photodamaged D1
in the Photosystem II repair cycle

Specific oxidation of amino acid residues in
D1 protein is being characterized by mass
spectrometry

坂本 亘

Kenya

International LivestockResearch Institute

Josiah Musembi Mutuku,
Researcher

Development of bio-pellets usingsorghum

Establishment of collaborative platform forsorghum field tests in Kakamega, Kenya

坂本 亘

China

Inner Mongolia Universityof Science and Technology

Lingang Zhang,
Professor

Characterization of GTPase activity in
VIPP1 protein

GTP-hydrolysis activity detected in VIPP1 protein
in vitro is being characterized

坂本 亘FranceInstitute de Biologie
Physico-Chimique, CNRSCathrine de Vitry,
Senior Researcher

Influence of FtsH in oxidataed D1
protein in Chlamydomonas

Degradation of D1 reaction center protein is being
characterized in Chmamydomonas ftsh mutant

坂本 亘

Germany,etc

IPK, etc

Nils Stein, professor, et al.

Barley pan-genome project

Determination of the genome structure of 20
accessions

平山 隆志

China

Sun Yat Sen University

Yin Ye, Lecturer

孔辺細胞におけるアブシシン酸受容体の多様性に関する研究

アブシシン酸が気孔開口に及ぼす影響について
分枝遺伝学的に解析している

森

泉

FranceAtomic Energy andAlternative Energies
Commission

Nathalie Leonhardt,
Scientist

Studies on the effect of air pollutantson plants

Molecular biological analysis of the impact ofsulfur dioxide on stomatal behavior

森泉FranceUniversite Clermont
Auvergne, CNRS

Olivier Mathieu,
Principal Investigator

Analysis of gene silencing mechanism

Functional analysis of gene silencing mutant inArabidopsis

池田 陽子

RussiaInstitute of Biomedical
Problems, Russian
Academy of Science

Vladimir Sychev,
Vice President

Effect of space environment on plantviability and adaptation

Barley seeds exposed to outer space were
examined for seed germination and gene
expression

杉本 学

RussiaInstitute of Fundamental
Medicine and Biology,
Kazan Federal University

Rushan Sabirov,
Professor

Function of genes and proteins inplnats produced under extreme
environment

Genes expressed in Brachypodium under UV
irradiation were identified to examined function

杉本 学

China

中国南京農業大学

Fangjie Zhao,
Professor

イネ重金属集積に関する研究

イネカドミウムやヒ素の集積に関与する遺伝子
の同定

馬 建鋒

58

Country59

Summary

Accepted
staff

植物アルミニウム耐性機構の研究

イネを中心に植物のアルミニウム耐性に関する
生理、分子生物学的研究

馬 建鋒

Zhichang Chen,
Professor

イネマグネシウム輸送に関する研究

イネのマグネシウム輸送体の同定と機能解析

馬 建鋒

University of Nottingham

David Salt,
Professor

イネ根系に関する研究

根の形態と養分吸収に及ぼす影響に関する研究

馬 建鋒

Institute of Agricultural
Sciences, ETH Zurich

Matthias Wiggenhauser,
Researcher

カドミウムの輸送経路に関する研究

同位元素比を用いてカドミウムの輸送経路を明
らかにする

馬 建鋒

FranceCentre National de laRecherche Scientifique

Catherine Curie,
Professor

マンガン輸送体の機能解析

マンガン輸送体の AtNramp1 の細胞局在に関す
る研究

馬 建鋒

Australia

Australian National
University

Caitlin S. Byrt,
ARC Future Fellow

Boosting barley and rice stress
tolerance in Australia and Japan

Studies on ion permeable aquaporins in barley
and rice to improve crop stress tolerance

且原 真木

USA

Center for Plant Science
Innovation, University of
Nebraska Lincoln

Toshihiro Obata,
Assistant Professor

Metabolome analysis in tomato fruit
which suppressed or over-expressed
SlALMT geneWe are collaborating to determine metabolites intomato fruit, to assess physiological function of
the SlALMT genes

佐々木 孝行USA

Plant Biology andPathology,
Rutgers University

Bradley I. Hillman,
Professor

Characterization of mitoviruses
infecting the chestnut blight fungus

Investigation of host range of and host defense
against a mitochondrially replicating mitovirus

鈴木 信弘

UK

Faculty of Natural
Sciences, Imperial College
LondonIoly Kotta-Loizou,
Assistant Professor

Taxonomy of fungal viruses

Taxonomical organization of fungal and plantchrysoviruses

鈴木 信弘

Spain

Centro Nacional
Biotecnología/CSIC

José R. Castón,
Professor

Quadrivirus structural analysis

Cryo-EM and 3D-reconstruction of Rosellinia
necatrix quadriviruses

鈴木 信弘

Spain

Instituto de Agricultura
Sostenible C.S.I.C.

Carlos José López
Herrera, Researcher

Utilization of fungal viruses as
biocontrol of the white root rot
diseaseSearch for fungal viruses with potential as
biocontrol agents against white root rot in
avocado鈴木 信弘

FinlandNatural Resources
Institute Finland (Luke),
Forest health andbiodiversity

Eeva Vainio,
Researcher

Taxonomy of fungal viruses

Taxonomical organization of fungal partitiviruses

鈴木 信弘

Country

Affiliation

Researcherʼs Name, Title

China

中国科学院南京土壌研究所

Renfang Shen,
Professor

China

福建農林大学

England
Switzerland

Subject of collaborative researchResearcherʼs Name, Title

Subject of collaborative research

Summary

Accepted
staff

60

Country

Affiliation

China

College of Plant Scienceand Technology,
Huazhong Agricultural
University

Jiatao Xie,
Professor

Taxonomy of fungal viruses

Taxonomical organization of fungal
megabirnavirus

鈴木 信弘

Switzerland

Forschungsanstalt
für Wald, Schnee undLandschaft WSL

Daniel Rigling,
Group Leader

Virocontrol of chestnut blight

Exaination of various viruses for their biocontrol
potential

鈴木 信弘

Philippines

International Rice
Research InstituteAna Eusebio-Cope,
Program Manager

Characterization of viruses infecting
rice-associated fungi

Virus hunting of rice blight fungal isolates andtheir characterization

鈴木 信弘

Bangladesh

Plant Pathology Division,
Bangladesh Agricultural
Research Institute

Md. Iqbal Faruk,Senior
Scientific Officer

Characterization of viruses soilinhabitant fungi

Molecular haractgerization of viruses isolated
from Bangladeshi isolates of plant pathogenic
soil-inhabitant fungi

鈴木 信弘

Pakistan

Crop Diseases ResearchInstitute (CDRI), National
Agricultural ResearchCentre (NARC)

Atif Jamal, Senior
Scientific Officer

Characterization of megabirnaviruses

Identification of internal ribosomal entry sites infungal megabirnaviruses

鈴木 信弘

Pakistan

Atta-ur-Rahman Schoolof Applied Biosciences(ASAB), National
University of Sciences andTechnology

Muhammad Faraz Bhatti,
Professor

Characterization of fungal viruses

Molecular and biological characterization of anovel botybirnavirus identified from a Pakistaniisolate of Alternaria alternata

鈴木 信弘

China

Northwest A&F University

Liying Sun,
Professor

Analysie of synergistic interactions
between fungal and plant viruses

Studies on facilitative interactions between theplant and fungal viruses

近藤 秀樹

Australia

University of Queensland

Ralf Dietzgen, AssociatedProfessor

Studies on the diversity of plant
rhabdoviruses

Phylogenetic analyses of plant rhaviruses basedon the L (RdRp) proteins

近藤 秀樹

China

Qingdao Agricultural
University

Ida Bagus Andika,
Professor

Characterization of cross-kingdom
virus transmission

Studies on cross-kingdom virus infections ofplant, insect and fungal viruses

近藤 秀樹

Australia

University of Queensland

Peter Walker,
Professor

Taxonomy of Rhabdoviridae

Virus classification in the family Rhabdoviridae

近藤 秀樹

China

Shanghai Center for Plant
Stress Biology

Daisuke Miki,
Principal Investigator

解糖系酵素 GAPC1 を介したヒスト
ンアセチル化の制御機構

解糖系酵素 GAPC1 を介したヒストンアセチル化の制御機構の解析河野 洋治

Country

Affiliation

Researcherʼs Name, Title

Subject of collaborative research

Summary

Accepted
staff

61

China

Yangzhou University

Qiong Wang,
Assistant Professor

NLR 型受容体によるイネ免疫の制御機構の解析

NLR 型受容体の分子生物学的、生化学的解析

河野 洋治

China

Chinese Academy ofAgricultural Sciences

Yuying Li,
Doctoral Research Fellow

NLR 型受容体によるイネ免疫の制御機構の解析

NLR 型受容体の分子生物学的、生化学的解析

河野 洋治

China

Jiangxi Agricultural
University

Huimin Jia
Assistant Professor

NLR 型受容体によるイネ免疫の制御機構の解析

NLR 型受容体のバイオインフォマティクス解析

河野 洋治

China

Jiangxi Agricultural
University

Pingyu Wang
Doctoral Research Fellow

植物免疫に関わるホルモン様ペプチ
ドの解析

植物免疫に関わるホルモン様ペプチドのシグナ
ル伝達の解析

河野 洋治

China

South China Agricultural
University

Letian Chen,
Professor

解糖系酵素 GAPC1 を介したヒスト
ンアセチル化の制御機構

解糖系酵素 GAPC1 を介したヒストンアセチル化の制御機構の解析

河野 洋治

TurkeyMugla Sitki Kocman
University

Nurettin Sahin,
Professor

Isolation of halotlerant lanthanidedependent methylotrophs

Isolation of halotolerant C1-compound utilizing
bacteria from mangrove forest trees

谷 明生

Qatar

Qatar University

Helmi Hamdi, Research
Assistant Professor

Conventional and non-conventionalorganic amendments to improve soil
structure and productivity in Qatar

Reuse of treated sewage effluent for fodder
production

谷 明生

Prince of Songkla
University

Suppasil Maneerat,
Associate Professor

Survival and stability of Lactobacillus
plantarum as a freeze-dried
autochthonous starter culture forstink bean fermentation

Investigation of stability of Lactobacillus for
production of fermented food谷 明生

Los Lagos University

Gonzalo Gajardo,
Professor

Isolation and characterization ofmarine microbe that affect algal
bloom dynamics

Marine bacteria that promote or terminate algal
bloom are being isolated and their effect on algal
growth is bein characterized

植木 尚子

Germany

IPK

Nils Stein,
Professor

Barley pan-genome project

De novo assembly of principal barley haplotypes

佐藤 和広

Germany

IPK

Nils Stein,
Professor

Sequencing analysis of barley genetic
resources

Partial sequencing analsis of barley accessions in
genebanks

佐藤 和広

The Sainsbury Institute

Matthew Moscou,
DoctorCloning of barley disease resistance
genes

Isolation and annotation of barley disease
resistance genes

佐藤 和広

Thailand

Chile

U.K.

Summary

Accepted
staff

Food barley development

Development of functional food barley cultivar in
the USA佐藤 和広

Roland von Bothmer,
Professor

International Barley Core Collection

Establishment and utilizaztion of core set ofbarley genetic resourdes in the world

佐藤 和広

Institute of plant biology
and biotechnology

Yerlan Turuspekov,
Doctor

Evaluation of barley in semi-arid
environment

Evaluation and analysis of barley germplasm inthe dry land conditions in Kazakhstan

佐藤 和広

Hawassa University

Degu Hewan Demissie,
DoctorDevelopment of acid soil tolerantbarleyIntroduction of acid soil tolerant barley andmolecural selection techniques in Ethiopia

佐藤 和広

Oregon State University

Patrick Hayes,
Professor

Genome editing for producing hullless barley

Genome editing method is performed to produce
hull-less barley using lines generated in OSU

久野 裕・
佐藤 和広

IPK

Jochen Kumlehn,
Doctor

Genome editing of the genes related
to seed dormancy in barleySite-directed mutagenesis is per formed formodification of the genes r elated to seed
dormancy in barley

久野 裕・
佐藤 和広

Chinese Academy of
Sciences

Chunxiang Fu,
Professor

Genetic modification of lingnin
biosynthesis in barley

Genetic modification of lingnin biosynthesis isperformed to increase the efficiency of processing
for biomass in barley

久野 裕

Country

Affiliation

U.S.A

Oregon State University

Patrick Hayes,
Professor

International

Swedish University ofAgriculture

Kazakhstan
Ethiopioa
U.S.A

Germany

62
China

Researcherʼs Name, Title

Subject of collaborative research

Annual Report 2021
Director:  Takashi Hirayama
Editorial Members:  Sanae Rikiishi
Yuko Hojo
Manabu Sugimoto
Published by Institute of Plant Science and Resources, Okayama University
Chuo 2-20-1, Kurashiki 710-0046, Japan
TEL: +81-86-424-1661
FAX: +81-86-434-1249

岡山大学資源植物科学研究所報告 第 29 巻
（Annual Report 2021）
令和 4 年 3 月 25 日
令和 4 年 3 月 31 日
発行

所

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

編集委員

力石
北條
杉本

印

友野印刷株式会社

刷

所

印刷
発行

早苗
優子
学