ISSN 2186−4918
CODEN:OSSHEN

岡山大学
資源植物科学研究所報告（Annual Report 2020）− 第28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：ドローン撮影による、研究所（左上）と夏季の南圃場（左下）遠景。
オオムギの野生型及びalbino lemma変異体（右上）。大麦系統保存圃場（右下）。

ISSN 2186−4918
CODEN:OSSHEN

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）
作物デザイン研究チーム（Crop Design Research Team）
国際共同研究チーム（International Collabolation Team）
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
（Staff）
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 サブユニットタンパク質の翻訳後修飾に関する研究
光化学系 II は光エネルギー転換の初期反応を担うが、光障害を最も受けやすく、障害を受けた反応中心タンパ
ク質 D1 の迅速な分解による PSII 修復が光合成の維持に重要である。葉緑体では D1 を含む PSII 反応中心タンパ
ク質がリン酸化され、複合体の形成と D1 分解に関わることが示唆されている。そこで、光化学系 II 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、PSII 修復と関連するタン
パク質の翻訳後修飾としてトリプトファン残基の酸化修飾に着目した研究を進め、D1 分解の主要プロテアーゼである FtsH と関連した D1 の酸化修飾の解析を進めている。

1. Studies in the post-translational protein modification of
Photosystem II
A major target site of photo-damage is a reaction center
protein D1 in Photosystem II (PSII), and rapid degradationof D1 is prerequisite for maintaining entire photosynthetic
electron transfer. Post-translational modification (PTM)of amino acid residues in the PSII reaction center
proteins, such as phosphor ylation in D1, is known toplay critical roles. We investigate phosphor ylation ofproteins in thylakoid membranes, using the Phos-tagbased electrophoresis. We focus on another type of PTM,
oxidation of tryptophan residues in PSII, which correlateswith D1 degradation mediated by FtsH protease. The
studies are underway using Chlamydomonas reinhardtii asa model.

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、葉の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. Quantitative 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 の代謝機構に関する研究
葉緑体内部に保持されている葉緑体 DNA は、葉の老化初期に分解されている。我々が花粉において同定したオル
ガネラ DNA 分解酵素（DPD1 エキソヌクレアーゼ）は老化葉においてもその発現が誘導されており、老化葉で何らかの生理学的機能を持つことが予想された。シロイヌナズ
ナ突然変異体を用いた解析の結果、変異体はステイグリー
ンを示し、葉老化における葉緑体遺伝子発現の抑制が遅延することが明らかとなった。葉緑体 DNA の老化葉での積
極的な分解が、新たな養分転流に寄与する可能性について
現在解析を進めている。

3. Molecular mechanism of organellar DNA degradation
during plant senescence
In plant cells, mitochondria and plastids containtheir own genomes derived from the ancestral bacteria
endosymbiont. 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、糖化製品、食品添加物、工業製品などの加工製品として利用されている。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. Isolation 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.

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 2020 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、昨年度抽出した FEP1 ネットワークを元に FEP1の組織特異的役割を推定、それを確認するための生理学的研究および遺伝学的解析を行い、予想に近い機能を確認した。昨年度同定した変異株の原因遺伝子探索を進めた。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開始した。

1. Analysis of novel shor t peptide involved in irondeficiency response
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 response
in Arabidopsis. In this year, we tried the tissue specificfunction of FEP1 that was deduced from the gene network
analysis conducted last year and found our estimation isalmost consistent with the obtained data. We also studied
the novel FEP1-like genes in other plants.

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。RNAseq データ、ホルモノームデータを元にトラジェ
クトリ描出を試みた。また、予測モデルに利用する遺伝要因の同定を新たな GWAS 解析手法を取り入れながら進めた。

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 barely as a research subject. We
tried to deduce the growth trajectory from the sequential
transcriptome data and hormone data. We also identified
genetic elements which is useful for the trait predicting
model.

３．亜硫酸による障害回避機構に関する研究
植物は亜硫酸ガスから身を守るために、気孔を閉口する
ことで葉内への侵入を抑制する。過去の論文では、この過程への植物ホルモンの関与が示唆されている。今年度は亜硫酸ガス暴露後の葉内のホルモノームを解析し、変動のあったジャスモン酸について非感受性変異体および過去に報告のあったアブシシン酸の非感受性変異体の気孔運動の解析を行い、これらのホルモンが亜硫酸ガス誘導気孔
閉口運動に関係ないことを証明した。

3. Study of plant response mechanism against sulfurous
acid gas
Plants protect themselves from sulfurous acid gas byclosing stomatal aperture. Earlier studies suggested the
involvement of some plant hormones. This year we took
advantage of plant hormone analysis to gain insight into
the role of hormones in the sulfurous acid gas response.
Jasmonate increased after sulfrous acid gas exposurein leaves. However, analysis of stomatal behavior of
jasmonate-insensitive mutants rejected the hypothesis thatjasmonate is involved in sulfurous gas-induced stomatalclosure.

４．ゼニゴケ生殖過程における DNA メチル化制御機構の解析
ゼニゴケの生活環において、DNA メチル化がゲノムワイドに変化していることが示唆されている。我々はゼニゴ
ケ生殖過程における DNA 脱メチル化酵素の機能に着目し、ゼニゴケ生殖過程における DNA メチル化のダイナミクスの解析を行なっている。

4. Analysis of DNA methylation regulatory mechanism ofreproductive stage in Marchantia
Genome-wide DNA methylation changes were suggested
during the liverwort Marchantia polymorpha life cycles. We
focus on the function of DNA demethylase in Marchantia
reproductive stages and are analyzing DNA methylation
dynamics in Marchantia reproduction.

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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 2020 are described below.

１．異なる大気環境下で太陽光に曝露した大麦種子の農業
形質
大麦種子を宇宙空間環境と火星地表環境の下で太陽光に曝露し、その生存能力について検討を行った。種子をロシア国際宇宙ステーション船外に設置している装置
EXPORE-R 2 のトレイにセットした。トレイ 1（宇宙空間
環境）は MgF2 製の蓋で封印し窒素ガスを充填、トレイ 2（火星地表環境）は石英製の蓋で封印し火星大気ガスを充填した。船外にトレイを設置後、トレイ 1 にあるバルブを開きトレイ内を真空にした。15 ヶ月間船外曝露した後にトレイを回収し地上へ搬送した。地上で 4℃で同期間保管した大麦種子（GS）をコントロールとした。宇宙空間環境に曝露した種子（SG）の表面は火星地表環境に曝露種子（MS）や GS にくらべ焦げたように茶色くなっていた。
SG と MS の発芽率は 67 %、100 % であった。発芽した種子をワグネールポットで温室で 5 ヶ月間栽培した。SG とMS は GS と同様に生育し、1000g 粒重や稔実率などの農業特性に有意な差が認められなかった。これらの結果、オオムギ種子は紫外線防御や気候制御すること無く宇宙空
間や火星環境で 15 ヶ月間生存できることが明らかとなった。

1. Agronomical proper ties of barley seeds exposed to
sunlight under different atmosphere environments
Barley seeds were exposed to sun light under outerspace and Mars atmosphere conditions and analyzed
seed viability. Seeds were set in the trays of EXPOSE-R2
platform outside of International Space Station. Tray
1 covered with MgF2 lid and Tray 2 covered quartz lid
were filled with N2 gas and Mars gas, respectively. The
valve of Tray 1 was opened to evacuate after setting to theoutside space. Seeds stored at 4℃ on the ground wereused as a control (GS). After 15-month exposure to outerspace, seeds were transported to the ground. The surface
color of seeds exposed to space vacuum(SG) turned intobrown as it burned, compared with Mars gas(MS) and
GS. The germination percentages of SG and MS were
67 and 100%, respectively. The germinated seeds weretransplanted to the Wagner pot and cultivated for 5 months
in the greenhouse. Plants from SG and MS grew as wellas that from GS, and the agronomic properties of SG andMS, such as 1,000 grain weight and ripening ratio, were
not different significantly from those of GS. From theseresults, barley seeds could survive outer space and Mars
environments for 15 months without protection from UVand climate control.

２．コムギの種子休眠性低下突然変異系統 RSD32 の発達
中種子におけるトランスクリプトーム解析
コムギ栽培に甚大な経済的損失を引き起こす穂発芽の 主 要 な 制 御 因 子 は 種 子 休 眠 性 で あ る。Reduced Seed
Dormancy 32（RSD32）は穂発芽耐性品種である普通系コ
ムギ農林 61 号より作成された種子休眠性低下突然変異系
統で、種子特異的に発現する単因子劣性の変異である。農林 61 号と RSD32 の異なる発達段階（開花後 20 日、30 日、
40 日；DAP20、DAP30、DAP40）の種子胚における遺伝
子発現を RNA-seq により比較した。RSD32 で発現が上昇した遺伝子の数は、発達段階の間で差がなかった。それに対して、RSD32 で発現が低下した遺伝子の数は、DAP40に比べて DAP20 および DAP30 で多かった。概日時計制御に関わる朝発現型の遺伝子は、農林 61 号に比べて RSD32で発現が低下したが、夜発現型の遺伝子は RSD32 で発現が上昇した。Ca2+ シグナル伝達関連遺伝子は、農林 61 号
では DAP20 で特異的に発現したが、RSD32 ではこれら遺伝子の発現が低下した。以上の結果は、RSD32 変異遺伝
子が DAP20 もしくはそれより早い発育ステージで発現することを示唆する。また、コムギの種子休眠性の制御には
概日時計制御および Ca2+ シグナル伝達が関わると考えられた。

2. Transcriptomic analysis of developing seeds in a wheat(Triticum aestivum L.) mutant RSD32 with reduced seed
dormancy
Seed dormancy, a major factor regulating pre-har vest
sprouting, can severely hinder wheat cultivation. Reduced
Seed Dormancy 32 (RSD32), a wheat (Triticum aestivumL.) mutant with reduced seed dormancy, is derived fromthe pre-har vest sprouting tolerant cultivar, ‘Norin61’.
RSD32 is regulated by a single recessive gene and mutant
phenotype expressed in a seed-specific manner. Gene
expressions in embr yos of ‘Norin61’ and RSD32 werecompared using RNA sequencing (RNA-seq) analysis
at different developmental stages of 20, 30, and 40 days
after pollination (DAP). Numbers of up-regulated genes
in RSD32 are equivalent in all developmental stages.
However, down-regulated genes in RSD32 are more
numerous on DAP20 and DAP30 than on DAP40. In centralcomponents affecting the circadian clock, homologues tothe morning-expressed genes are expressed at lower levels
in RSD32. However, higher expressions of homologues
acting as evening-expressed genes are observed in RSD32.
Homologues of Ca 2+ signaling pathway related genes
are specifically expressed on DAP20 in ‘Norin61’. Lower
expression is shown in RSD32. These results suggest that
RSD32 mutation expresses on DAP20 and earlier seeddevelopmental stages and suggest that circadian clock
regulation and Ca2+ signaling pathway are involved in theregulation of wheat seed dormancy.

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、有益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 and toxic minerals,
and the mechanisms of the response and tolerance of plants
to mineral stresses at different levels from intact plants
to genes. Our main achievements in 2020 are described
below.

１．オオムギカドミウム集積機構の解明
オオムギのカドミウム集積の品種間差を利用して、5H染色体に座乗する遺伝子 HvHMA3 を同定した。HvHMA3は液胞膜に局在するカドミウム輸送体をコードするが、HvHMA3 の輸送活性や細胞内局在には品種間の違いが認められなかった。しかし、カドミウム低集積品種の
HvHMA3 遺伝子の発現量は常に高集積品種の 2 倍近く高かった。この発現量の違いは低集積品種の HvHMA3の上流に挿入された 3.3kb の長さのトランスポゾンの一種に起因する。この挿入はプロモーターの役割をして、
HvHMA3 遺伝子の発現を高めていた。さらに、この挿入をもつ HvHMA3 遺伝子を繰り返し交配で日本の主な醸造用オオムギ品種（はるな二条）に導入したところ、カドミ
ウム汚染土壌で栽培しても生育や収量に対する影響を与えることなく、種子中のカドミウム濃度を大幅に低下させることができた。

1. Identification of a gene responsible for differential Cd
accumulation in barley
Based on the genotypic difference in Cd accumulation
in barley, we identified a responsible gene, HvHMA3 on
chromosome 5H. HvHMA3 encodes a tonoplast-localized
transpor ter for Cd, but there was no dif ference in thetranspor t activity and subcellular localization between
low- and high-Cd accumulating varieties. However, theexpression level of HvHMA3 was double in the low-Cd
variety than in the high-Cd variety. A 3.3-kb Sukkulalike transposable element was found to be inser ted in
the upstream of the gene in the low-Cd variety, whichfunctioned as a promoter and enhanced the expression of
HvHMA3. Introgression of this HvHMA3 gene with theinsertion to an elite barley cultivar through backcrossing
resulted in decreased Cd accumulation in the grain grownin Cd-contaminated soil without yield penalty.
2. Identification of transporter for zinc uptake in rice
We identified a transporter, OsZIP9 for zinc (Zn) uptake
in rice. OsZIP9 was expressed in the exodermis andendodermis of root mature regions and its expression
was up-regulated by Zn-deficiency. Knockout of OsZIP9
significantly reduced Zn uptake under Zn-limited
conditions. When grown in soil, Zn concentrations in theshoots and grains of knockout lines were decreased to halfof wild-type rice.
In addition, we found that Si-induced decrease of Zn inrice is caused by down-regulation of Zn transporter gene
OsZIP1 in the roots.

２．イネ亜鉛吸収機構の解明
イネの亜鉛吸収に必要な輸送体 OsZIP9 を同定した。
OsZIP9 は主に根の外皮と内皮に局在し、その発現は亜鉛欠乏によって大きく誘導された。またこの遺伝子を破壊す
ると、低亜鉛条件下で亜鉛の吸収が著しく低下した。水田
土壌で栽培した変異体のイネの亜鉛濃度は野生型イネの半分程度であった。
またイネの亜鉛吸収はケイ素によって低下するが、その原因は地上部に集積するケイ素が根で発現する亜鉛輸送
体 OsZIP1 の発現を抑制するためであることを突き止めた。
３．節におけるミネラル分配機構の解明
イネの節で高発現するいくつかの遺伝子の機能解析を行った。リン酸輸送体遺伝子 OsPHO1;1 と OsPHO1;2 は種子へのリンの分配に関与していることを明らかにした。
OsPHO1;1 は主に節の分散維管束篩部に、OsPHO1;2 は肥大維管束の木部柔細胞に発現していた。この遺伝子を破壊すると、種子の発育が著しく悪くなり、収量も低下した。
一方、二つのメタロチオネイン遺伝子 OsMT2b、OsMT2cは節の肥大維管束及び分散維管束の篩部に恒常的に高発現していた。これらの遺伝子を破壊すると、特に種子への亜鉛の分配が減少した。

3. Molecular mechanisms for distribution of mineralelements in rice nodes
We functionally characterized several genes highly
expressed in rice nodes. We found that two phosphorus(P) transpor ter genes, OsPHO1;1 and OsPHO1;2 are
involved in distribution of P to the grains. OsPHO1;1 ismainly localized at the phloem region of diffuse vascularbundles of node, while OsPHO1;2 was expressed in thexylem parenchyma cells of the enlarged vascular bundles.
Knockout of these genes decreased the distribution of P
to the grains, resulting in decreased seed size and delayed
germination.
On the other hand, two metallothionein genes, OsMT2band OsMT2c were mainly expressed in the phloem regionof enlarged and dif fuse vascular bundles in the nodes.
Knockout of either OsMT2b or OsMT2c increased Zn
accumulation in nodes, but decreased Zn distribution to thepanicle, resulting in decreased grain yield.

４．光合成に寄与するマグネシウム輸送体の同定
イネの葉緑体へのマグネシウム輸送を担う輸送体
OsMGT3 を同定した。OsMGT3 は葉肉細胞の葉緑体包膜に局在し、マグネシウムを細胞質から葉緑体へ輸送する。
また OsMGT3 の発現は日周性を示し、ルビスコの活性変動と一致していることを見出した。この遺伝子を過剰発現
すると、イネの光合成活性が向上した。

4. Identification of a Mg transpor ter contributing tophotosynthesis
We identified a chloroplast-localized Mg2+ transporter
gene OsMGT3, which is rhythmically expressed in leaf
mesophyll cells. Knockout of OsMGT3 significantly reduced
Mg2+ transport to the chloroplasts and a consequent declineof photosynthetic rate. Mesophyll-specific overexpressionof OsMGT3 markedly improved photosynthetic efficiency
and growth performance in rice.

５．トマトのケイ酸吸収機構
ケイ素低集積植物のトマトから内向きケイ酸輸送体遺伝子 Lsi1 を単離し、ケイ酸輸送活性を持つことを突き止めた。また、トマトのケイ素低集積は外向きケイ素輸送体
Lsi2 の欠如によることを明らかにした。

5. Identification of Si transporter in tomato
We identified a functional influx transporter for Si in
tomato, a non Si-accumulating species. We found thatlow Si accumulation in tomato is attributed to the lack offunctional Si efflux transporter Lsi2 required for active Si
uptake.

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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。水チャネ
ル・アクアポリンの新機能であるイオン輸送性や種子形成における役割、酸性土壌で植物の生育を阻害するアルミニ
ウム（Al）の影響、Al 耐性遺伝子である ALMT とそのファミリー遺伝子の生理機能を研究している。

Our research has been focused on the molecular, cellularand physiological response and adaptation mechanisms ofplants under environmental stresses. We have studied newfunctions of water channel aquaporins as ion transporters
and the role of aquaporins in seed formation. We also arefocusing on the aluminum (Al) ion, a major inhibitor yfactor of plant growth in acid soils. We are studying Alsensitive and Al-tolerant mechanisms in plants, the ALMT
genes which is an Al-tolerant gene, and the ALMT-family
genes in several plant species.

１．アクアポリンの機能解析
アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いてイネのPIP2 型アクアポリンのイオン輸送性を調べた。イネ PIP2
型は 8 種類あり、いずれも水透過性を持つが、イオン輸送性を示したのは OsPIP2;4 のみであった。K+ と Na+ を透過し、Ca2+ によって輸送活性が強く抑制された。水透過性とイオン透過性の分子機構を探るため、1 アミノ酸置換を施した変異 OsPIP2;4 を複数作成した。そのなかで水透過性を失ったがイオンは透過するもの、あるいは逆に水は透過するがイオン透過性を失った変異 OsPIP2;4 を見出した。
さらに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、アフリカツメガエル卵母細胞発現系で
AtTIP3;1 は水透過しないが、AtTIP3;2 は水透過することが明らかとなった。また、シロイヌナズナ AtTIP3;1 は、オオムギ HvTIP3;1 とは異なり、水透過性の分子種（例えば AtTIP3;2）と共発現させても水透過性はほとんど増加しなかった。AtTIP3;1 と AtTIP3;2 の配列を置換した実験
により、AtTIP3 の C 末側に水透過能力に関する領域があることが推定された。この領域で水透過に関わっているア
ミノ酸残基を決定するための解析を進めている。

1. Functional analysis of aquaporins
We examined rice PIP2-type aquaporins and revealed
that only OsPIP2;4 showed ion permeability among OsPIP2
all of which showed water permeability in the expression
system using Xenopus oocytes. OsPIP2;4 showedpermeability for K+ and Na+, but not for Cl-. The channel
activity was inhibited strongly by Ca2+. Single amino-acidexchanged mutated OsPIP2;4 proteins were generated toinvestigate the molecular mechanisms of water and ion
permeability. We detected one mutated OsPIP2;4 proteinthat showed water but not ion permeability, and anotherone that showed ion but not water permeability.
We also analyzed Arabidopsis tonoplast intrinsic
proteins 3, AtTIP3s, which participated in ripening anddesiccation of seeds. There were two homologs, AtTIP3;1
and AtTIP3;2, in the AtTIP3 subfamily. The analysis using
the Xenopus oocyte expression system revealed that
AtTIP3;2 showed clearly water permeability but AtTIP3;1
did not. In addition, AtTIP3;1 could not increase the water
permeability by co-expression with other molecular species(e.g., AtTIP3;2) which showed the water permeability
unlike barley HvTIP3;1. An AtTIP3;1 mutant with theamino acid sequence of the C-terminal replaced with thatof AtTIP3;2 showed water permeability, suggesting that
AtTIP3s contain the region to control the water transport
in the C-terminal region. We are investigating amino acidresidue(s) essential to the water transport in this region.

２．タバコ培養細胞の Al 耐性機構とトマト ALMT 遺伝子
ファミリーの解析
タバコ培養細胞から選抜された Al 耐性系統（ALT301）と野生系統間でトランスクリプトームと定量的 RT-PCR 解析を行った。ALT301 では、低酸素応答に関与する RAP2.3様転写調節因子の遺伝子発現が高く、さらにこのタンパ
ク質分解経路に関与する一酸化窒素（NO）の生成に関わる硝酸還元酵素（NR）の遺伝子発現、NR 酵素活性、NO生産が ALT301 で低い事を見出した。これらのことから、
ALT301 では NR 遺伝子の発現低下を介した NO の生産低下により引き起こされる低酸素様代謝の促進が、Al 耐性の表現型に関与すると考えられた。
一方、トマト ALMT ファミリー遺伝子の一つが MicroTom 品種の果実で発現しており、その機能がリンゴ酸の他にフマル酸やコハク酸を輸送することを明らかにした。
さらに、その SlALMT 遺伝子の発現抑制トマト系統と野生系統間でのメタボローム解析を行い、果実におけるリンゴ酸とフマル酸、コハク酸含量に変化はなかったが、GABA が遺伝子発現系統で優位に増加していた。そのため、
トマト SlALMT が GABA 輸送に関与する可能性が示されたため、現在この GABA 透過性を検証している。

2. Analyses of Al-tolerant mechanism in tobacco cultured
cells, and an ALMT-family gene in tomato
Transcriptome and qRT-PCR analyses between wild-type
and aluminum (Al)-tolerant (ALT301) tobacco cell lines
indicated the upregulation of the gene encoding RAP2.3like protein in ALT301. RAP2.3-like protein is involved in
hypoxia response and is degraded by NO (nitric oxide)dependent proteolysis, where NO is produced by nitrate
reductase (NR). Levels of NR gene expression, NR activity,
and NO production were all lower in ALT301, comparedto the wild type. These results suggest that hypoxialike metabolism enhanced by the repression of the NOdependent proteolysis is associated with the Al-tolerant
phenotype of ALT301.
On the other hand, we found that one ALMT-familygene is expressed in fruit of tomato (Micro-Tom), and theprotein showed the function of transport fumarate andsuccinate as well as malate. Furthermore, metabolomic
analyses showed no change of malate, fumarate andsuccinate contents, but the GABA contents in fruit wasincreased. Therefore, it is possible that the SlALMT
protein might be involved in GABA transport in fruit. Now,
we are analyzing the GABA permeable function for thistransporter.

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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． ハ ダ カ ウ イ ル ス 1： 植 物 病 原 糸 状 菌 Fusarium
oxysporum から見つかった風変わりなキャプシドレス 11
分節（＋）RNA ウイルス
植物病原糸状菌は様々なウイルスの宿主になっている。
いくつかのウイルスは、宿主菌の植物に対する病原力を低下させ、ヴァイロコントロール因子として実用化され、あるいは研究対象になっている。それらのウイルスの中には、1 から 12 分節 RNA が粒子化される 2 本鎖（ds）RNAウイルス、あるいは粒子を作らないキャプシドレス（＋）
1 本鎖 RNA ウイルスが含まれる。最近、粒子を作るウイ
ルスとキャプシドレスウイルスの中間型を示すポリマイ
コウイルスが報告された。ポリマイコウイルスゲノムは
4 〜 8 分節 dsRNA からなるが、RNA 合成酵素は分子系統学的に動物（＋）RNA ウイルスとの親和性を示す。ゲノ
ム dsRNA は、ウイルスにコードされた富プロリン­アラ
ニン­セリン・タンパク質（PASrp）と複合体を形成して存在する。この精製複合体あるいは驚くべきことに精製
dsRNA までもが感染性を有する。当研究室でも、パキス
タン産 Fusarium oxysporum からポリマイコウイルスと類縁関係の深い Fusarium oxysporum multi-segmented RNA
virus 1（FoMRV1）を発見した。このウイルスは、なんと 11 本の分節をもつ（＋）RNA ウイルスであることを明らかにした。FoMRV1 はポリマイコウイルスとは大きく異なり、PASrp 遺伝子を保有せず、裸の RNA で存在しているようである。宿主菌 Fusarium oxysporum への影響は、
これまで調べた限りなさそうである。

1. Hadaka virus 1: A capsidless 11-segmented (+)RNA virus
from a phytopathogenic fungus Fusarium oxysporum
Fungi collectively host various RNA viruses. Examples
include encapsidated double-stranded (ds) RNA viruses
with diverse genomic segment numbers (from one to
twelve) and capsidless vir uses with non-segmented
positive-sense (+) single-stranded [(+)RNA] genomes.
Recently, viruses with unusual intermediate features ofinfectious entity between encapsidated dsRNA viruses
and capsidless (+)RNA vir uses were found. They arecalled polymycoviruses that typically have four to eightdsRNA genomic segments associated with one of thevirus-encoded proteins, and are phylogenetically distantly
related to animal (+)RNA caliciviruses. Here we identified
a novel virus phylogenetically related to polymycoviruses,from the phytopathogenic fungus Fusarium oxysporum.
The virus termed Fusarium oxysporum multi-segmented
RNA vir us 1 (FoMRV1) has eleven (+)RNA genomic
segments, the largest number in known (+)RNA viruses.
Nevertheless, FoMRV1 lacked a typical structural proteinof polymycoviruses and was not pelleted by standard
ultracentrifugation, implying an unusual capsidless natureof FoMRV1. This study reveals a potential novel lifestyle ofmulti-segmented RNA viruses.
2. Virome analysis of barley aphid populations
Aphids are impor tant insect pests af fecting a wide
range of crops and also vectors of many agriculturally
important plant viruses. Aside from harboring numerous
plant viruses, aphids are known to host several insectspecific vir uses. Never theless, there is still limited
information about the viromes of aphid populations,particularly those that infest cereal plants in the field. In
this study, a metatranscriptomic approach was used toinvestigate the viromes of aphid populations collectedfrom a barley field for consecutive three years. From theaphid transcriptomes, we identified at least 56 virus-likesequence contigs related to RNA viruses such as nege/kita-, flavi/jingmen-, and luteoviruses including eightputative novel RNA viruses. In addition, we also discoveredthat some aphid-associated viruses including nege/kitalike viruses are present in different aphid species and plant
samples. This raises the speculation that aphid-associatedviruses may be distributed to varieties of aphid species via
plants as the reservoirs. The results of our study enhance
our knowledge on the diversity, spread and evolution of
insect viruses that are related to plant viral pathogens.

２．オオムギアブラムシのウイルス叢解析
アブラムシは作物にとって主要な害虫の一つであり、多くの植物ウイルスを保持しそれらを媒介する。さらに、ア
ブラムシに特異的に感染する昆虫ウイルスの存在も知られている。しかし、野外（圃場）におけるアブラムシ個体群にどのようなウイルス叢が存在するかはほとんど分
かっていない。そこで、本研究では、同一オオムギ圃場（植物研実験圃場）で 3 年間にわたりアブラムシ個体群採取し、RNAseq によりそれらのウイルス叢を解析した。その結果、
ネゲ／キタ様ウイルス、フラビ様ウイルス、ルテウイルスなどの RNA ウイルス由来の少なくとも 56 の配列コンティ
グを検出し、その中には 8 種類の新規 RNA ウイルス由来のコンティグも含まれていた。さらに、同一のネゲ / キタ様ウイルスがオオムギに寄生する異なるアブラムシ種やオオムギ個体から検出されることも確認された。これらの知見から、圃場ではオオムギが昆虫（アブラムシ）ウイル
スのリザーバーとなり、アブラムシ種間のウイルス伝播に関与するのではないかと推測された。本研究の結果は、昆虫（アブラムシ）ウイルスの多様性や進化、さらに圃場における伝播についての知見を深めるものである。

6

植物・昆虫間相互作用グループ

Group of Plant-Insect Interactions

本グループでは、植食性昆虫に対する植物の防御機構に注目し、圃場研究、分子生物学的アプローチで研究を進めている。

The group is focusing on plant defense against
herbivores using field research approaches combined withthe advanced molecular biology methods.

１．イネにおけるエチレンの新しい機能を発見
エチレンは植物の成長やストレス耐性において多様な役割を持つ植物ホルモンである。イネは水の中で成長することができるが、エチレンは洪水（水没）ストレスを受けたイネの伸長促進に必要であることが知られている。
1 ppm のエチレン処理や人為的に水没させたイネ（播種後5-7 週間）の揮発性物質（VOCs）を測定したところ、いずれも揮発性物質の放出量の低下が顕著に認められた。植物ホルモン量と、植物ホルモンのマーカー遺伝子の解析により、エチレンや水没処理が若いイネの揮発性物質の産生を転写レベルで抑制することを明らかにした。この現象
は、イネが水没時に揮発性物質を過剰に蓄積することを防ぐためと推察される。さらに、エチレンは登熟期へ移行後のイネの揮発性物質にも抑制的な関与がみられ、イネの成長にともなう揮発性物質の産生制御におけるエチレンの新規な役割を見出した。我々の結果は、特にイネがストレスに応答する際のエチレンの機能に関して複数の新しい視点を与える。

1. Discovery of novel aspects in ethylene function in rice
Ethylene is plant hormone with multiple roles in growthand stress resistance. Although rice can grow easily inwater, ethylene is required to promote elongation of riceseedlings subjected to excessive flooding (submergence)stress. When we examined the volatile organic compounds(VOCs) in rice leaves treated with ethylene (1 ppm) orar tificial flooding, VOC levels dramatically decreasedin ethylene-treated/flooded rice seedlings (5-7 weeks).
By analyzing hor monal contents and marker gene
expressions, we found that exo- and endogenous ethylene/
flooding specifically suppresses production of VOCs attranscriptional level that can be interpreted as efficient
protective measure against over-accumulation of VOCs
during submergence in the young rice plants. In addition,
ethylene also suppressed VOCs in older plants after
transition to maturity, revealing a new ontogenetic role ofethylene in rice. Our data bring multiple new viewpoints on
ethylene function in rice, in particular when the rice plants
are responding to stress.

２．イネの物理的防御機構の解析
植物の化学的防御機構は植食性昆虫に対する効果的な障壁となるが、種特異的な防御機構であることが多い。化学的防御に加えて、トゲやスパイク状の構造など、構造的・物理的な植食性昆虫に対する防御機構を有している。
我々の最近の研究で、アジアイネとアフリカイネ（Oryza
glaberrima）の種間交雑により開発されたネリカ（NERICA）
を水田で栽培した際に、バッタによる食害が相対的に大きいことが観察された。ネリカの防御機構を詳細に解析した
ところ、通常のイネの葉表層で観察されるケイ素（Si）が含浸した針状突起がネリカでは見られなかった。日本晴の葉から人為的に針状突起を除いた実験や、植物ストレス学
グループとの共同研究としてケイ素含有量の低下した lsi1
変異体イネとの比較実験により、我々は貪食なバッタへの強い耐虫性に針状突起が重要であること、また針状突起へのケイ素の取り込みが不可欠であることを示した。ネリカの針状突起のない形質を遺伝的に解析した後、ネリカへの針状突起形質の導入によるネリカの耐虫性向上が考えられる。また最近、ケイ素の使用とイネの防御の向上に関する文献が発表されているが、本研究においても、イネの防御機構におけるケイ素の供給の重要性を示した。

2. Study focusing on mechanical defense in rice
Chemical defenses for m an ef fective bar rier toherbivores that is often species-specific. In addition,
plants use str uctural (mechanical) features such as
thorns or spikes to fend off herbivores. In our current
study with NERICA (New Rice for Africa) rice, which isan interspecies hybrid between Japonica rice and Oryza
glaberrima of African origin, we found that NERICAs areconspicuously susceptible to grasshopper damage in the
paddy fields. From detailed analysis of NERICA defense
traits, NERICA leaves lacked sharp spikes on their leaves
that would normally be impregnated with silicon (Si).
By artificial removal of silicified spikes from Nipponbare
leaves, and by comparison to silica-deficient lsi1 mutant
used in the collaboration with the Group of Plant StressPhysiology, we were able to demonstrate that incorporationof Si into spiky trichomes is indispensable for durable
resistance of rice to voracious grasshoppers. We proposethat NERICAs could be improved by introgression of“spiky” trait into their genome, after genetic dissection of
their spike-less nature. Our results also suggest that supplyof Si is crucial for rice defense, as it has been reported in
the recent literature on the use of Si for amelioration of
defense in various crops.

３．咀嚼性植食性昆虫の細菌叢の解析
昆虫からの新しいエリシターの同定にむけて継続的に研究を進めている。我々は、植物と昆虫のインターフェースにおいてエリシター産生関与する因子として、昆虫吐き
戻し液に含まれる共生微生物に注目している。イネに対してエリシター活性を示す植物細胞壁由来オリゴ糖が昆虫食害により生じると考えられているが、今年度はオリゴ糖産生に関わると推定される複数の微生物株を取得した。

3. Screening of chewing herbivore-associated microbiota
In continuation of group efforts to identify new elicitorsfrom insects, we monitored bacterial symbionts inherbivore oral secretions as potential source of elicitorgenerating factors at plant-insect interface. This year, we
identified several microbial strains capable of producing
oligomeric sugars from herbivore-ingested plant cell wallsthat showed elicitor activity in rice cell bioassays.

7植物免疫デザイングループ

Plant Immune Design Group

我々の究極の目標は、重要な農業形質である生物的・非生物的ストレスに対する抵抗性を向上させた新しいイネを設計することである。この目標を遂行するために、これまでにイネの免疫の主要な構成因子である免疫受容体と低分子量 G タンパク質 OsRac1 の研究を行ってきた。2020年の研究成果の一部は以下の通りである。

Our ultimate goal is to design new rice plants to copewith biotic and abiotic stresses and improve importantagronomic traits. We have been working on immune
receptors and the small GTPaseOsRac1, which are major
components of rice immunity. Our main achievements in2020 are described below.

１．イネ免疫に関与する内因性ペプチドの同定動物では、サイトカインと呼ばれる内因性ペプチドがシグナル伝達物質として作用し、炎症などの免疫応答の調節に重要な役割を果たしている。植物においては、動物のサイトカインに類似した内因性ペプチドに関する情報は限られており、植物におけるサイトカイン様ペプチドの同定は重要かつ挑戦的な目標である。本研究では、植物免疫に関与するサイトカイン様ペプチドを同定するための効率的なパイプラインの確立を試みた。トランスクリプトーム
解析だけでは発現変化の少ない遺伝子がコードするタン
パク質を捉えることができず、プロテオーム解析だけでは発現量の少ないタンパク質を捉えることが困難である。そこで、トランスクリプトーム解析とプロテオーム解析を組み合わせた「マルチオミックス解析」を用いてデータセッ
トを統合的に解析することで、相補的な情報が得られ、より多くの新規ペプチド同定が可能になると考えた。マルチ
オミックスに基づいたスクリーニングを用いて、イネいもち病菌とそのエリシターであるキチンによって誘導された 236 個の内因性分泌ペプチド（SSP）を同定した。これらの SSP には、既知の 2 つの免疫ペプチドファミリー、
RALF と PSK が含まれていた。さらに、イネの免疫に関与する新規 SSP ファミリーとして IRP を同定した。本研
究は、植物が内因性ペプチドを介して免疫を制御する仕組
みの理解に大きく貢献すると考えられた。

1. Identification of phytocytokines involved in rice
immunity
In animals, numer ous endogenous (self) small
polypeptides called cytokines act as signaling mediators
to play impor tant roles in the modulation of immune
responses such as inflammation. In plants, information
regarding endogenous small peptides analogous to animal
cytokines is limited, and identification of cytokine-like
peptides in plants is an important and challenging goal.
In this study, we tried to establish an efficient pipeline toidentify cytokine-like peptides involved in plant immunity.
Transcriptome analysis alone is unable to capture proteinsthat are encoded by genes with no obvious change in
expression, and with proteome analysis alone cannot
capture low-abundance proteins. Integrative analysis ofthese two “omics” datasets may yield complementar y
information and help to identify novel small peptides. Using
our transcriptomics- and proteomics-based screening, we
identified 236 small secreted proteins (SSPs) that were
induced by rice blast fungus and its elicitor, chitin. These
SSPs include two previously studied immune peptide
families, RALF and PSK. Moreover, we identified a novel
SSP named IRP that plays a role in rice immunity. Our
work contributes to further understanding of how plants
control immunity through endogenous peptides.

２．免疫スイッチ OsRac1 は、2 つの異なる免疫受容体複合体を形成する
一般に、細胞膜に局在するパターン認識受容体（PRR）と細胞内受容体である nucleotide-binding and leucine-richrepeat containing proteins（NLRs）は、異なる活性化メカ
ニズムによって制御されていると考えられている。我々は、イネの低分子量 G タンパク質 OsRac1 が、OsCERK1という PRR と Pit という NLR の両方によって引き起こ
される免疫に重要な役割を果たすことを報告している。
し か し、 免 疫 受 容 体 で あ る OsCERK1 と Pit、OsRac1 とOsRac1 の結合パートナーがどのようなタンパク質複合体を構成しているのかは不明であった。我々は、複数の生化
学と細胞生物学実験を組み合わせることにより、OsRac1が OsCERK1 と Pit との 2 つの異なる免疫受容体複合体を形成していること、さらに OsRac1 を活性化すると、高分子タンパク質複合体が形成されることを見出した。また、シャペロン Hsp90 は、Pit の細胞膜での適切な局在化とPit の免疫誘導に寄与することを発見した。我々の知る限
りでは、本研究はイネの PRR と NLR 受容体の構成因子を比較した最初の研究である。この研究は、イネの PRR とNLR を介した免疫制御メカニズムの理解を大きく前進さ

2. The immune switch OsRac1 forms two distinct immune
receptor complexes
It is generally believed that pattern recognition receptors(PRRs) and intracellular nucleotide-binding and leucinerich repeat containing proteins (NLRs) are governedby distinct activation mechanisms. We have previously
repor ted that the rice small GTPase OsRac1 plays
key roles in immunity triggered by both a PRR named
OsCERK1 and an NLR named Pit. Many components are
involved in immune complex(es) with OsRac1; however,
how the immune receptors OsCERK1 and Pit, OsRac1,and OsRac1’s binding par tners organize the protein
complex(es) remains to be explored. Here, we reveal that
OsRac1 assembled into two distinct immune receptor
complexes with OsCERK1 and Pit. Activation of OsRac1
led to the assembly of a large protein complex. Chaperone
Hsp90 contributed to the proper localization of Pit at theplasma membrane and the immune induction of Pit. As
far as we know, this is the first study that has systemicallyclarified the components of PRR and NLR receptors inrice. We therefore believe that this study contributes
substantially to our understanding of how PRRs and
NLRs orchestrate rice immunity.

せると考えられる。

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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. Regulation of lanthanide (Ln)-dependent methylotrophic
pathway in Methylobacterium species
Methylobacterium species are ubiquitous bacteria
living on the plant sur face, and they utilize methanol
emitted from plants. They have two different methanol
dehydrogenases (MDHs), which are either calcium (Ca)dependent or lanthanide (Ln)-dependent. In the presenceof Ln, Ln-dependent MDH is expressed and the enzyme
oxidize not only methanol but also formaldehyde. We
revealed that some species contain functional glutathionedependent formaldehyde oxidation pathways in addition toa well-conserved H4MPT pathway. On the other hand, we
identified a sensor kinase that switches the expression of
MDHs.

１．Methylobacterium 属細菌におけるランタノイド（Ln）
存在下でのメタノール代謝経路制御
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する。本属細菌はカルシウム（Ca）依存と Ln 依存の二つのメタノー
ル脱水素酵素を持つ。Ln 存在下では Ln 依存酵素が発現し、メタノールだけでなくホルムアルデヒドも本酵素が酸化する。本属細菌の中には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ものがあり、これが機能していることも示した。また、Ca 依
存 MDH と Ln 依存 MDH の発現切り替えを起こすセンサー
キナーゼを見いだした。

2. Chemotaxis 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 andidentified three sensors responsible for it. These proteins
respond to the presence of lanthanides, showing different
subcellular localization and different ligands.

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り、認識基質も違うことを明らかにした。

3. Microbial production of ergothioneine
Ergothioneine is an anti-oxidative amino acid derived
from histidine. Though it has been believed that only
limited microorganisms can synthesize it, we found that
Methylobacterium species are also capable of production.
We enhanced the expression of synthetic genes anddeleted the His degradation gene, which resulted inincreased production of ergothioneine by recombinant
Methylobacterium. We also screened ergothioneineproductive fungus and yeasts, which are non-recombinant.

３．エルゴチオネインの微生物生産
エルゴチオネイン（EGT）はヒトの血液にも含まれる抗酸化アミノ酸であり、限られた微生物種だけが生産できると考えられていた。Methylobacterium 属細菌はメタノール
生育時に著量の EGT を生産することを見いだした。EGT
合成遺伝子の発現強化、前駆体となるヒスチジンの分解
酵素遺伝子欠失により EGT 生産能を向上させた。また、EGT 生産性の高いカビ、酵母株をスクリーニングし、非組み換え体による生産への糸口を掴んでいる。

4. 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, 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. To date,
we have isolated more than 80 strains of marine bacteria
from H. akashiwo bloom. Interestingly, several of theisolated bacteria promoted growth of the algae under
nitrogen and/or vitamin Bs-limiting conditions. Also,
many phytoplankton including H. akashiwo uptake Fe3+
ion and utilize it for metabolism. Some Fe3+-compounds,
such as FePO 4 and FeCl 3, are poorly-soluble, thus are
hardly utilized by algae: several of the isolated bacterial
strains promoted the growth of H. akashiwo in the media
with such ferric compounds. This is potentially due tothe ‘siderophores’, natural iron chelating agents, that are
produced by the bacteria. These obser vations suggestthat the metabolic pathways of bacteria associated with
H. akashiwo bloom participate in shaping the nutritional
conditions for the alga, thus playing crucial roles for bloom
formation in nature.

４．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。
その一環として、これまでに自然界で発生したヘテロシグ
マ赤潮に含まれる細菌類を 80 株以上の細菌を単離したが、興味深いことに、これらの細菌のうちの多くが窒素、およびビタミン B 類が欠損した培地で、ヘテロシグマ増殖を促進することが明らかになった。また、ヘテロシグマをはじめ多くの植物プランクトンは、3 価鉄イオンを細胞内に取り込み代謝するが、リン酸や塩素との 3 価鉄化合物は解離しにくいため利用されにくいことが知られている。上述の単離細菌の多くが、低水溶性 3 価鉄塩存在下でヘテロシグマ増殖を促進することが明らかになった。これは、細菌類が生合成するシデロフォアと言う天然の鉄キレート分子の作用によると考えられる。以上の結果は、自然界でのヘテロシグマ赤潮発生に、様々な栄養代謝に関わる細菌が寄与している可能性を示しており、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。

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 establishment of genotype and phenotype
databases; and, 3) application of barley genetic resources
to breeding and basic research by the genome analysis
using new technologies, e.g., NGS, microarray genotyping
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 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 thesamples should be stored in duplicate.
(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. Evaluation of barley germplasm
Our group is focusing on the isolation andcharacterization of the genes involved in agronomicallyimportant traits using barley genetic resources.
(a) Genome analysis in barley
The inter national consor tium including Okayama
University has sequenced the chr omosome level
assemblies of 20 diverse barley genotypes using advanced
sequencing and alignment techniques.
(b) Development of phenotyping techniques for barleyseed shape diversity
A Collaboration project with JST PRESTO, Nagoya
University, Osaka University, and others, has developed
a basic technology for efficient evaluation of crop seedmorphology using AI-based learning of synthetic images
to detect a large amount of diversity in barley seed shape(length, width, aspect ratio, etc.).

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）オオムギのゲノム解析
岡山大学を含む国際コンソシアムは、最新の塩基解読法
および整列技術によって 20 品種のオオムギにおける染色体単位のゲノム配列を公開した。
（b）オオムギ種子の形状多様性の観測技術の開発
JST さきがけ、名古屋大学、大阪大学などとの共同研究によって、合成画像を AI の学習に使って作物種子の形態評価法を効率化し、オオムギ種子形状（長さ、幅、縦横比、等）の多様性を大量・迅速に検出する基盤技術を開発した。
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. Research for the hybrid vigor and flowering traits ofbarleyOur group is developing seed production technology
using a new flowering mutation of barley and producing
new alleles of flowering mutations by genome editing
technology. Combining these technologies, we aim
to ensure high quality biomass production in poor
environments due to the expansion of arable land, andreduction of carbon dioxide emissions.

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。現在、安定して形質転換が可能な品種「Golden Promise」と形質転換が困難な品種「はるな二条」および「Full Pint」の交雑後代を用いて、関連遺伝子の同定を進めている。また、オオムギ種子休眠性遺伝子
Qsd1 および Qsd2 へのゲノム編集による変異導入に成功しており、穂発芽耐性育種などへの応用が期待される。

4. Genetic transformation and genome editing in barley
Our group is searching for the genes related to theefficiency of genetic transformation in barley. To identify
those genes, we are using the population derived fromthe crosses between “Golden Promise”, an amenablecultivar for transformation, and “Haruna Nijo” or “FullPint”, recalcitrant for transformation. In addition, we
have succeeded in site-directed mutagenesis of barleyseed dormancy genes Qsd1 and Qsd2 by genome editing,which will be applied to the breeding of tolerant lines forpreharvest sprouting.

10野生植物グループ

Group of Wild Plant Science

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 preserving resources of wild plant seeds. Our mainachievements during 2020 are described below.

１．緯度に応じて異なる環境に対する植物の適応機構の解明を目指した研究
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。この適応に関わる仕組みを理解することを目指し、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 2 種の姉妹種（Cardamine
nipponica-Carcamine bellidifolia；アブラナ科）を材料に研究を進めている。これまでに、両種がアミノ酸配列の大きく異なる光受容体（フィトクロム : PHYB）をもち、低緯度に生育する Cardamine nipponica の PHYB（CnPHYB）が、Cardamine bellidifolia の PHYB（CbPHYB）よりも温度に対する感受性の高いことを明らかにしてきた。モデル植物の形質転換体を用いたこれまでの研究に加え、本年度は両種を用いた赤色光に対する生理応答を詳細に調べる実験を行った。その結果、両種は PHYB の性質から期待される生理応答の違いをもつことを裏付け、フィトクロムにおける温度感受性の進化が、緯度によって異なる環境への適応に重要な役割をもつことを裏付ける成果を得てきた。

1. Unraveling the mechanisms of adaptation to the local
environment that changes along latitude
Adaptation to environments that change along latitude
such as photoperiod and temperature are important forthe plant’s life cycle as well as reproductive success. To
understand how plants adapt to different environments
along latitude, we are investigating two sister species ofarctic-alpine plants (Cardamine nipponica-Cardamine
bellidifolia; Brassicaceae). Until this year, we found that(1) the lower latitude C. nipponica have diverged alleles
from the higher latitude C. bellidifolia in PHYB and that
(2) PHYB from Cardamine bellidifolia (CbPHYB) andCardamine nipponica (CnPHYB) have dif ferences inthermal sensitivity. Instead of physiological experiments
using transgenic Arabidopsis, we conducted fur therphysiological experiments using the two Cardamine
species and demonstrated that these species have light andthermal responses as expected from transgenic plants.

２．絶滅危惧種の保全に関する研究
タデ科ギシギシ属の絶滅危惧種キブネダイオウ、ノダイ
オウなどについて岡山県集団の生息域外保全を進めている。キブネダイオウは 11 集団から約 50 個体、ノダイオウ
は 1 集団から約 10 個体を栽培すると共に、長期保存のための種子をキブネダイオウ約 200 個体、ノダイオウ約 30
個体から収集した。また、遺伝的攪乱が危惧される県内のキブネダイオウ集団並びに本種と同属他種との新 2 雑種について、核 DNA 量から判定を進めると共に、DNA 塩基配列の解析を進めている。

2. A study on conservation of endangered Rumex species
Rumex nepalensis Spreng. subsp. andreaeanus (Makino)
Yonek. and R. longifolius DC. are endangered species inJapan. Ex-situ conservation has started on the populations
which were located in Okayama Pref. In our institute, ca.
50 individuals of R. nepalensis from 11 populations and ca.
10 R. longifolius from 1 population have been cultivated.
Seeds from ca. 200 individuals of R. nepalensis and 30 of
R. longifolius have been preserved. Rumex nepalensis andnew hybrids have been analyzed by flow cytometr y andDNA sequencing for evaluating genetic disturbance among
them.

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。本年度の主要成果は以下の通りである。

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 molecular mechanisms underlying beneficial
agricultural traits. Our main achievements in 2020 are
described below.

１．オオムギの白穎変異体の分子遺伝生理学的解析
オオムギの白穎変異体は内外穎のクロロフィルが欠損する明瞭な表現型を示す。内穎と外穎は穂の上で種子を包む役割を持つ。白穎変異体はそれ以外に、穎果、稈の節、および葉鞘下部も白い表現型を示すが、葉身ならびに芒は正常な緑色である。白穎変異体は単一劣性の核遺伝子支配であることが知られていたが、その分子実体は不明であった。本研究ではポジショナルクローニングにより有力な原因遺伝子を明らかにした。透過型電子顕微鏡観察により正常型の外穎ではグラナが積層したチラコイド膜が形成されたが、白穎変異体の外穎では退化した葉緑体のみが観察
され、葉緑体形成不全が起こっていた。白穎変異体の幼苗の葉身での光合成は正常型とほぼ同じ水準であったが、穂での光合成は有意に低下した。白穎変異体では穀粒重が正常型に比べ有意に小さくなっていたことから、登熟期の穂での光合成がオオムギの種子充実に重要な貢献を果たすとみられる。

1. Molecular genetic and physiological analyses of albino
lemma mutants of barley
The albino lemma 1 (alm1) mutants of barley (Hordeum
vulgare L.) exhibit obvious chlorophyll-deficient hulls.
Hulls are seed-enclosing tissues on the spike, consistingof the lemma and palea. The alm1 phenotype is also
expressed in the pericarp, culm nodes, and basal leaf
sheaths, but leaf blades and awns are normal green. A
single recessive nuclear gene controls tissue-specificalm1 phenotypic expression. Positional cloning revealeda strong candidate of the causal gene. Transmission
electron microscopy revealed that, in lemmas of an alm1
mutant, the chloroplasts lacked thylakoid membranes.
Compared with wild type, alm1 plants were similar in leaf
photosynthesis, but declined in spike photosynthesis.
The alm1 mutant significantly declined in 100-grain
weight, indicating the impor tant contribution of spike
photosynthesis to grain filling.

２．イネ科雑穀アワにおけるフェノール着色反応の分子多様性
これまでの拠点共同研究により、アワ（Setalia italica）
ではポリフェノール酸化酵素（PPO）遺伝子 Si7 が穀粒のフェノール着色反応を支配することが明らかになっている。Si7PPO 遺伝子の多様性と進化過程をより詳細に明らかにするために、32 の在来系統および祖先野生種亜種
viridis 7 系統の遺伝子ゲノム配列を解読した。これらの材
料はヨーロッパおよびアジアの様々な地域から収集したものである。Si7PPO 遺伝子は正常型（フェノール着色性）と 3 タイプの機能欠損型でフェノール非着色性を含んでいた。非着色性には、早期終始コドン型、1 型トランスポゾ
ン挿入型および 6 塩基重複型が含まれ、これら 3 型は以前の研究でも見出されたものである。塩基配列に基づいて分子系統樹を作成したところ、フェノール着色型系統の遺伝的多様性が高いことがわかった。3 種類のフェノール非着色の栽培型は、栽培型および祖先野生種を含む別々のクラスターに属していたことから、それらは 3 種類の異なる系
列において Si7PPO 遺伝子に独立の突然変異が生じたことに由来すると推察される。本研究は県立広島大学の福永博
士との共同研究の成果である。

2. Molecular diversity of phenol color reaction in foxtail
milletTo elucidate the diversity and evolution of the
Si7PPO gene that controls phenol color reaction (Phr)in foxtail millet, Setaria italica, we analyzed sequencepolymorphisms of the Si7PPO gene in 39 accessions
consisting of foxtail millet landraces (32 accessions) andtheir wild ancestor ssp. viridis (seven accessions) collectedfrom various regions in Europe and Asia. The accessions
included wild type (positive Phr) and three different typesof loss-of-function phenotype (negative Phr), “stop codontype”, “TE1-insertion type” and “6-bp duplication type”,
found in our previous study. We constructed a phylogenetic
tree of the gene and found that accessions with positive
Phr showed higher genetic diversity at the nucleotide
sequence level. We also found that the three different lossof-function types formed dif ferent clusters, suggestingthat landraces with negative Phr have multiple origins
from three different lineages including both landrace andssp. viridis accessions with positive Phr. The results wereobtained in collaboration with Dr. Fukunaga, Prefectural
University of Hiroshima.

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。2020 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 2020 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、幼苗における葉形成パター
ンや開花時の頴花構造の観察を実施し、表現型に大きな多様性があり複雑な遺伝的制御が示唆された。
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
統群は、自殖によって両親型にホモ化された領域と 3 種類のヘテロ接合領域を持ちながら両ゲノムを均等に保持していることを明らかにした。また高稔性系統の後代集団では高稔性が維持されることを明らかにした。
8 種類の多収イネに由来する多系交雑（MAGIC）集団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
プが貢献している可能性が示された。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 集団では見られなかった出穂期および稈長の超越
分離系統が見いだされた。

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. Phenotypic analyses
on leaf shape and spikelet structure were conducted in a
population of 144 F2 plants derived from a cross between
Asian rice O. sativa and wild rice O. longistaminata and thephenotype data suggested a large phenotypic variation andcomplex regulation by multiple genes.
Whole genome sequencing revealed that the fer tile
tetraploid (4X) lines generated from anther culture of F1
plant between African rice cultivar, O. glaberrima (2X),
and Asian cultivar, O. sativa (2X), possesses two parental
genomes equally with combination of two homozygous
and three heterozygous genotypes. The progeny of thetetraploid with relatively higher seed fertility tended toshow higher seed fertility.
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 suggested to becaused by specific haplotype of one forage rice variety thatis originated from Taiwanese rice.

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. Constr 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
作物デザイン研究チーム(Research Core for Future Crops)
Crop Design Research Team

本グループでは、研究所が保有する遺伝資源を活用して、これまで蓄積してきた環境応答データや植物の様々な生理応答に関する知見を統合し、作物の生産性に有用な鍵
遺伝子の探索を推進している。今年度の研究成果の一部は以下の通りである。

With the genetic resources in IPSR, our group has been
integrating a broad range of data and knowledge related tothe physiological responses in plants, and promoting the
research to discover genes that contribute to improve crop
productivity. Our main achievements in 2020 are described
below.

１．オオムギのゲノム多様性と農業形質の関連解析研究所が保有するオオムギ系統の生育データおよびゲ
ノム多型データに基づいて出穂日を予測する統計・機械学
習モデルによる解析により、オオムギの遺伝的多様性と出穂期との関連性の一部を明らかにした。

1. Association study between genetic diversity andagronomic traits in barley
Using datasets of heading date and genome-scale genetic
polymorphisms of barley accessions in IPSR, throughstatistical and machine learning-based modeling, we
revealed the genetic association between genetic diversity
and heading date under field condition in barley.

２．マルチオミックス解析による植物―環境相互作用の解
明
時系列マルチオミックス解析により、オオムギ遺伝資源の圃場環境におけるトランスクリプトームやホルモンの変動の多様性を明らかにした。

2. Elucidation of plant-environment interaction with multiomics data analysis
With datasets from multiple omics spectrums, suchas transcriptome and hormonome, we revealed diversityof dynamics of such omics spectr ums among barleyaccessions under field conditions, and provided possible
relationships between physiological and environmental
changes.

そのほかに、次世代シーケンスデータの解析をはじめとするバイオインフォマティクスに関連する技術等を所内外の研究者に提供している。

Fur ther more, we provide various bioinfor matics
techniques in bioinformatics to researchers inside andoutside IPSR.

国際共同研究チーム

International Collaboration Team

本チームでは植物研と農学部の教員が兼任となり、植物研の拠点研究領域である「植物遺伝資源・ストレス科学研
究」を国際的に展開するためのネットワーク作り、国際交流を行う。特に、SDGs 達成のための、東アフリカにおける作物ストレス科学研究ネットワーク拠点形成と次世代作物の開発に資する共同研究を継続的に進めている。令和
2 年度は、ケニアからの留学生 4 名が、国際留学生として
光環境適応研究グループ（坂本）、植物微生物相互作用グループ（鈴木）および植物環境微生物学グループ（谷）にそれぞれ在籍し、研究を進めている。国際交流に関しては、
新型コロナウイルスの影響により、令和 2 年度は実質的な派遣や招へいが行われていない。日本学術振興会におけるケニアとの二国間共同研究（代表：久保）が採択され、トマトの遺伝資源に関するジョモケニアッタ農工大学との共同研究も計画されたが、来年度以降に延期される予定である。

This group consists of concurrent faculty members, andaims to establish an international hub and/or exchange
program on Plant Genetic Resources and Stress Science.
Four Kenyan young researchers are currently enrolled at
the Graduate School of Environmental and Life Science as
students in the Master and Doctor courses (Super vised
by Professors Sakamoto, Suzuki, and Tani). This year the
program was partly supported by the Japan Society for
the Promotion of Science (JSPS), under the Bi-national
Collaborative Research Program (granted to Professor
Kubo). Under this program, collaborative research on
tomato resource was supposed to be conducted with
Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology(JKUAT). Due to the pandemic of coronavirus COVID-19,
however, all exchange programs were cancelled in thefiscal year 2020, and were to be rescheduled in the fiscal
year 2021.

14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

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 2019 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 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 2019.
We found that the rice samples contain relatively diverse
microorganisms that have different oxygen requirements.
In barley samples we detected seasonal changes in
microbiome structure and major predominant bacterialgroups. We will continue sampling this year to confirm thereproducibility.

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%DUOH\*HQHWLF0RGL¿FDWLRQ6HFWLRQ

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
オオムギの形質転換を高度化するために、培養適性の遺伝学的解析を行っている。一方、オオムギのゲノム編集効
率の向上のための手法開発を進めている。

1. Sophistication of barley genome modification technology
We are analyzing the genetic mechanisms of barley
tissue culture responses which are the essential oftransformation. In addition, we are developing the methods
for efficient genome editing in barley.

２．オオムギ生存圏におけるウイルス叢の解明
オオ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、オオムギの遺伝子解析・改変に有効なウイルスベクターの構築
ならびにオオムギ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 barley
We are comprehensively analyzing the viromes in thebarley ecosphere to construct effective viral vectors forgenetic transformation and to understand the disease
resistance and biological interaction in barley.

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なっている。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 barley seeds
is in progress. It will develop barley plants with novel
starch properties and increase the availability of barley.
Basic research to elucidate the molecular mechanism 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, suchas mineral absorption/exclusion-related genes into barley
is in progress. We will develop transgenic barley plants
over-/down-regulating these genes to analyze the stress
tolerance mechanism comprehensively.

15

RECTOR プログラム

RECTOR Program

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及び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 laboratory of photo-environmental adaptation group in
Institute of Plant Science and Resources, photosynthesis/
structural biology research core in the Research Institute ofInterdisciplinary Science, and the laboratory of Professor
Michael Hippler in the University of Münster, Germany.
We will clarify how the photosynthesis participates as an
essential energy supplier with other numerous numbers of
metabolic processes taking place in plant cell. To achieve
this aim, we are studying the mechanism of light energy
utilization in photosynthesis using genetics, molecularbiology, biochemistry, and structural biology. The resultsof this year's research are as follows.

１．Q-cycle を介した直鎖型電子伝達（LEF）と環状型電子伝達（CEF）の制御
光合成の電子伝達反応では、シトクロム b6 f 複合体のQ-cycle 過程で電子伝達経路が分岐する。Q-cycle は一電子あたりのプロトン輸送量を増加させチラコイド膜ルーメ
ンの酸性化を促し光合成電子伝達速度制御に関わる。緑藻
クラミドモナスの pgr5 変異株を用いて Q-cycle の LEF における制御機構を検証した。Q-cycle の制御機構は LEF から CEF への切り替えに直接関わることと両者で異なる方式を使い分けること、この切替は PGR5 に関連し葉緑体ス
トロマに局在する未知の電子伝達因子に依存すること、がわかった。このような柔軟なシトクロム b6 f 制御機構を解明するためクライオ電子顕微鏡による構造解析の準備を進めている。

1. Regulation of linear and cyclic photosynthetic electrontransfer via the Q-cycle
Photosynthetic electron transfer within the Cyt b 6 fcomplex includes electron bifurcation in the so-called
the Q-cycle process that takes place within all Cyt b 6 fcomplexes. The Q-cycle increases the number of pumped
protons per electron, thereby accelerating lumen
acidification and thus photosynthetic control. The impactof the Q-cycle on linear electron flow (LEF) is studied
via the Chlamydomonas reinhardtii mutant pgr5. There isevidence that regulation of the Q-cycle is directly linked tothe onset of cyclic electron flow (CEF) by changing froma canonical Q cycle during LEF to an alternative Q cycle
during CEF (Buchert et al., 2020). A switch between the
two Q cycle modes was dependent on PGR5 and reliedon unknown stromal electron carrier(s), which were ageneral requirement for b6 f activity. Moreover, we areapplying structural analyses via cryo-electron microscopy
to understand regulation within Cytb6 f at high resolution.

２．光合成電子伝達速度制御と光防御に関わる制御タンパ
ク質と翻訳後修飾
我々は細胞内酸化還元状態と活性酸素を介した光合成の制御に興味を持って研究を行っている。カルシウム依存性葉緑体局在型チオレドキシンである calredoxin（CRX）に着目し機能解析を行うと、CRX は STT7 キナーゼの制御に関与していることがわかった。また、酵素反応により制御されタンパク質輸送に重要な翻訳後修飾の 1 つである N
結合型糖鎖付加反応に着目した。緑藻クラミドモナスにおいて、N 結合型糖鎖の組成を変化させる xylosyltransferase
1A 遺伝子を破壊した変異株を入手するとともに CRIPSR/
Cas9 による変異株作出も行い、これら全てで N 型糖鎖組
成変化を確認した。続いて緑藻クラミドモナス細胞表面に存在する鞭毛に着目した。鞭毛タンパク質の細胞表面への輸送と鞭毛の構築に影響はないが鞭毛の物性を原子間力顕微鏡で解析したところ鞭毛の細胞表面への接着性が妨げられていることがわかった。このことから N 型糖鎖付
加反応は生体膜へのタンパク質接着に重要であると結論づけた。緑藻クラミドモナスでは生体膜へのタンパク質接着は青色光に依存するという報告があり、青色光は光合成
光防御機構を駆動するために重要であることが示されている。そこで我々は生体膜へのタンパク質接着と光合成光防御反応との関わりを見据えて、保有する N 結合型糖鎖
付加反応変異体ライブラリを駆使し解析を行っている。

2. Regulatory proteins and post-translational modifications(PTMs) involved in photosynthetic control andphotoprotection
We are interested in regulation photosynthesis via
redox and reactive oxygen species (ROS). Here we areinvestigating oxidative modification in the photosynthetic
apparatus via mass spectrometr y and redox regulationin relation to the function of a calcium-dependentchloroplast-localized thioredoxin, named calredoxin(CRX). Our functional data indicate that CRX is involved inregulation of the STT7 kinase. We are further interested
in N-glycosylation as PTM. To this end, we tested several
C. reinhardtii inser tional mutants and a CRIPSR/Cas9
knockout mutant of xylosyltransferase 1A, all possessing
altered N-glycan compositions. Taking advantage of atomic
force microscopy and micropipette force measurements,
our data revealed that reduction in N-glycan complexity
impedes the adhesion force required for binding theflagella to sur faces. Notably, assembly, intraflagellartransport and protein import into flagella are not affectedby altered N-glycosylation. Thus, we conclude that properN-glycosylation of flagellar proteins is crucial for adhering
C. reinhardtii cells onto surfaces, indicating that N-glycans
mediate sur face adhesion via direct sur face contact.
As adhesion is blue-light dependent in C. reinhardtii,
we are currently investigating a link between adhesion
and photoprotection taking advantage of mutants inN-glycosylation.
RECTOR Program: (Inter national Research Center
Formation Program to Accelerate Okayama University
Reform)16

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） Kajiya-Kanegae, H., Takanashi, H., Fujimoto, M., Ishimori, M., Ohnishi, N., Wacera, F. W., Omollo, E. A., Kobayashi,M., Yano, K., Nakano, M., Kozuka, T., Kusaba, M., Iwata, H., Tsutsumi, N. and Sakamoto, W. RAD-seq-Based HighDensity Linkage Map Construction and QTL Mapping of Biomass-Related Traits in Sorghum using the JapaneseLandrace Takakibi NOG. Plant Cell Physiol. 61: 1262-1272. (2020. 7.)（2） Islam, M. S., Nguyen, T. V., Sakamoto, W. and Takagi, S. Phototropin- and photosynthesis-dependent mitochondrial
positioning in Arabidopsis thaliana mesophyll cells. J. Integr. Plant Biol. 62: 1352-1371. (2020. 9.)（3） 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. doi.org/10.1007/s11120-020-00803-1 (2020. 12. Online
preview)

環境応答機構研究グループ (Group of Environmental Response Systems)（1） Khew, C. Y., Mori, I. C., Matsuura, T., Hirayama, T., Harikrishna, J. A., Lau, E. T., Mercer, Z. J. A. and Hwang, S. S.
Hormonal and transcriptional analyses of fruit development and ripening in defferent varieties of black pepper (Pipernigrum). Journal of Plant Research 133: 73-94. (2020. 1.)（2） Kanazawa, M., Ikeda, Y., Nishihama, R., Yamaoka, S., Lee, N-H., Yamato, K. T., Kohchi, T. and Hirayama, T. Regulation of
the poly (A) status of mitochondrial mRNA by poly (A)-specific ribonuclease is conserved among land plants. Plant
Cell Physiol. 61: 470-480. (2020. 3.)（3） Ooi, L., Okazaki, K., Arias-Barreiro, C. R., Lee, Y. H. and Mori, I. C. Application of the cellular oxidation to toxicity
identification and evaluations for high-throughput toxicity assessment of river water. Chemosphere 247: 125933.
(2020. 5.)（4） Hirano, T., Kimura, S., Sakamoto, T., Okamoto, A., Nakayama, T., Matsuura, T., Ikeda, Y., Takeda, S., Suzuki, Y., Ohshima,
I. and Sato, M. H. Reprogramming of the Developmental Program of Rhus javanica During Initial Stage of Gall
Induction by Schlechtendalia chinensis. Front. Plant Sci. 11: 471. (2020. 5.)（5） Jannat, R., Senba, T., Muroyama, D., Uraji, M., Hossain, M. A., Islam, M. M., Nakamura, Y., Munemasa, S., Mori, I. C. and
Murata, Y. Interaction of intracellular hydrogen peroxide accumulation with nitric oxide production in abscisic acidsignaling in guard cells. Bioscience Biotechnology and Biochemistry 84: 1418-1426. (2020. 7.)（6） Song, Q., Ando, A., Jiang, N., Ikeda, Y. and Chen, Z. J. Single-cell RNA-seq analysis reveals ploidy-dependent and cellspecific transcriptome changes in Arabidopsis female gametophytes. Genome Biol. 21: 178. (2020. 7.)（7） Mitali, O.W., Otsuki, T., Okada, R., Obitsu, S., Matsuda, K., Hojo, Y., Matsuura, T., Mori, I. C., Abe, D., Asiche, W.
O., Akagi, T., Kubo, Y. and Ushijima, K. Low temperature modulates natural peel degreening in lemon fruit
independently of endogenous ethylene. Journal of Experimental Botany 71: 4778-4796. (2020. 8.)（8） Mochida, K., Lipka, A. E. and Hirayama, T. Exploration of life-course factors influencing phenotypic outcomes in crops.
Plant Cell Physiol. 61: 1381-1383. (2020. 8.)（9） Hirayama, T., Saisho, D., Matsuura, T., Okada, S., Takahagi, K., Kanatani, A., Ito, J., Tsuji, H., Ikeda, Y. and Mochida, K.
Life-course monitoring of endogenous phytohormone levels under field conditions reveals diversity of physiologicalstates among barley accessions. Plant Cell Physiol. 61: 1438-1448. (2020. 8.)（10）Mochida, K., Nishii, R. and Hirayama, T. Decoding plant–environment interactions that influence crop agronomic traits.
Plant Cell Physiol. 61: 1408-1418. (2020. 8.)（11）Kouzai, Y., Shimizu, M., Inoue, K., Uehara-Yamaguchi, Y., Takahagi, K., Nakayama, R., Matsuura, T., Mori, I. C.,
Hirayama, T., Abdlsalam, S. S. H., Noutoshi, Y. and Mochida, K. BdWRKY38 is required for the incompatible
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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） Takumi, S., Mitta, S., Komura, S., Ikeda, T. M., Matsunaka. H., Sato, K., Yoshida, K. and Murai, K. Introgression ofchromosomal segments conferring early heading date from wheat diploid progenitor, Aegilops tauschii Coss., into
Japanese elite wheat cultivars. PLOS One 15(1): e0228397. (2020. 1.)（2） Wei, B., Moscou, B. J., Sato, K., Strelkov, S. and Aboukhaddour, R. Identification of a locus conferring dominantsusceptibility to Pyrenophora tritici-repentis in barley. Front. Plant Sci. 11: 158. doi.org/10.3389/fpls.2020.00158(2020. 2.)（3） Tanaka, S., Yoshida, K., Sato, K. and Takumi, S. Diploid genome differentiation conferred by RNA sequencing-based
survey of genome-wide polymorphisms throughout homoeologous loci in Triticum and Aegilops. BMC Genomics 21:
246. (2020. 3.)（4） 佐藤和広 学術機関における遺伝資源の保存と活用．アグリバイオ 4: 185-189. (2020. 3.)（5） Kondo, H., Fujita, M., Hisano, H., Hyodo, K., Andika, I. B. and Suzuki, N. Virome Analysis of Aphid Populations That
Infest the Barley Field: The Discovery of Two Novel Groups of Nege/Kita-Like Viruses and Other Novel RNA
Viruses. Frontiers in Microbiology 11: 509. (2020. 4.)（6） Toda, Y., Okura, F., Ito, J., Okada, S., Kinoshita, T., Tsuji, H. and Saisho, D. Training instance segmentation neuralnetwork with synthetic datasets for crop seed phenotyping. Commun. Biol. 3: 173. doi.org/10.1038/s42003-0200905-5 (2020. 4.)（7） Okano, N., Goto, R., Kato, T., et al. Spanish spelt is unique germplasm for improvement of root hair length in hexaploid
wheat. Plant Soil 452: 171-184. doi.org/10.1007/s11104-020-04555-8 (2020. 5.)（8） 安倍史高・佐藤和広 ゲノム編集で迅速にコムギの穂発芽耐性を改良 . グリーンテクノ情報 16(1): 11-15. (2020. 6.)（9） Sato, K., Ishii, M., Takahagi, K., Inoue, K., Shimizu, M., Uehara-Yamaguchi, Y., Nishii, R. and Mochida, K. Genetic factors
associated with heading responses revealed by field evaluation of 274 barley accessions for twenty seasons. iScience
23: 101146. (2020. 6.)（10）Abe, F., Ishida, Y., Hisano, H., Endo, M., Komari, T., Toki, S. and Sato, K. Using Genome Editing to Produce Multiple
Mutants in Wheat. StarProtocols 1: 100053. (2020. 6.)（11）Ikeda, H., Yakubov, V., Barkalov, V., Sato, K. and Fujii, N. East Asia origin of the widespread distribution of an alpine
snow-bed herb, Primula cuneifolia (Primulaceae), in the northern Pacific region. J. Biogeography 47: 2181-2193.
(2020. 7.)（12）Lei, G. J., Fujii-Kashino, M., Wu, D. Z., Hisano, H., Saisho, D., Deng, F., Yamaji, N., Sato, K., Zhao, F. and Ma, J. F.
Breeding low cadmium barley through introgression of a Sukkula-like transposable element for human health. Nat.
Food 1: 489-499. (2020. 8.)（13）Nagai, K., Mori, Y., Ishikawa, S., Furuta, T., Gamuyao, R., Niimi, Y., Hobo, T., Fukuda, M., Kojima, M., Takebayashi, Y.,
Fukushima, A., Himuro, Y., Kobayashi, M., Ackley, W., Hisano, H., Sato, K., Yoshida, A., Wu, J., Sakakibara, H., Sato,Y., Tsuji, H., Akagi, T. and Ashikari, M. Antagonistic regulation of the gibberellic acid response during stem growthin rice. Nature 584: 109-114. (2020. 8.)（14）Hirayama, T., Saisho, D., Matsuura, T., Okada, S., Takahagi, K., Kanatani, A., Ito, J., Tsuji, H., Ikeda, Y. and Mochida, K.
Life-Course monitoring of endogenous phytohormone levels under field conditions reveals diversity of physiologicalstates among barley accessions. Plant and Cell Physiology 61(8): 1438-1448. doi.org/10.1093/pcp/pcaa046 (2020. 8.)（15）安倍史高・佐藤和広 小麦の新規穂発芽耐性をゲノム編集により導入 . JATAFF ジャーナル 8 (10): 26-31. (2020. 10.)（16）Jayakodi, M., Padmarasu, S., Haberer, G., Bonthala, V. S., Gundlach, H., Monat, C., Lux, T., Kamal, N., Lang, D.,
Himmelbach, A., Ens, J., Zhang, X. Q., Angessa, T. T., Zhou, G., Tan, C., Hill, C., Wang, P., Schreiber, M., Boston, L.
B., Plott, C., Jenkins, J., Guo, Y., Fiebig, A., Budak, H., Xu, D., Zhang, J., Wang, C., Grimwood, J., Schmutz, J., Guo, G.,
Zhang, G., Mochida, K., Hirayama, T., Sato, K., Chalmers, K. J., Langridge, P., Waugh, R., Pozniak, C. J., Scholz, U.,
Mayer, K. F. X., Spannagel, M., Li, C., Mascher, M. and Stein, N. The barley pan-genome reveals the hidden legacyof mutation breeding. Nature 588: 284-289. doi.org/10.1038/s41586-020-2947-8 (2020. 11.)（17）Kodama, A., Watanabe, T., Yamaguchi, M., Narita, R., Katsuhara, M., Sato, K., Ookawa, T. and Hirasawa, T. Accession
difference in leaf photosynthesis, root hydraulic conductance and gene expression of root aquaporins under salt
stress in barley seedlings. Plant Production Sci. doi.org/10.1080/1343943X.2020.1794915. (2020. 7. Online preview)（18）Munoz-Amatriain, M., Hernandez, F. J., Herb, D., Baenziger, S., Bochard, A. M., Capettini, F., Casas, A., Cuesta-Marcos, A.,
Einfeldt, C., Fisk, S., Genty, A., Helgerson, L., Herz, M., Hu, G., Igartua, E., Karsai, I., Nakamura, T., Sato, K., Smith,K., Stockinger, E., Thomas, W. and Hayes, P. Perspectives on low temperature tolerance and vernalization sensitivity
in barley: prospects for facultative growth habit. Front. Plant Sci. doi.org/10.3389/fpls.2020.585927 (2020. 9. Online
preview)（19）Sato, K. History and Future Perspectives of Barley Genomics. DNA Res. doi.org/10.1093/dnares/dsaa023 (2020. 9.

29

Online preview)

野生植物グループ (Group of Wild Plant Science)（1） Noda, H., Yamashita, J., Fuse, S., Pooma, R., Poopath, M., Tobe, H. and Tamura, M. N. A large-scale phylogenetic
analysis of Dioscorea (Dioscoreaceae), with reference to character evolution and subgeneric recognition. Acta
Phytotaxonomica et Geobotanica 71(2): 103-128. (2020. 6.)（2） Ikeda, H., Yakubov, V., Barkalov, V., Sato, K. and Fujii, N. East Asian origin of the widespread alpine snow-bed herb,
Primula cuneifolia (Primulaceae), in the northern Pacific region. Journal of Biogeography 47: 2181-2193. (2020. 7.)（3） Shimono, A., Kanbe, H., Nakamura, S., Ueno, S., Yamashita, J. and Asai, M. Initial invasion of glyphosate-resistantAmaranthus palmeri around grain-import ports in Japan. Plant, People, Planet 2(6): 640-648. (2020. 9.)（4） Noda, H., Fuse, S., Yamashita, J., Pooma, R., Poopath, M., Tobe, H. and Tamura, M. N. A revised infragenericclassification of old world species of Dioscorea (Dioscoreaceae). Acta Phytotaxonomica et Geobotanica 71(3): 187199. (2020. 10.)

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） Fukunaga, K., Nur, M. Z., Inoue, T., Taketa, S. and Ichitani, K. Phylogenetic analysis of the Si7PPO gene in foxtail millet,
Setaria italica, provides further evidence for multiple origins of the negative phenol color reaction phenotype. Genes
and Genetic Systems 95: 191-199. (2020. 9.)（2） Taketa, S., Hattori, M., Takami, T., Himi, E. and Sakamoto, W. Barley albino lemma 1 resulted from mutations in aGolden2-like gene reduces seed weight. Plant and Cell Physiology doi.org/10.1093/pcp/pcab001 (2020. 12. Online
preview)

統合ゲノム育種グループ (Group of Integrated Genomic Breeding)（1） Adachi, S., Ohkubo, S., San, N. S. and Yamamoto, T. Genetic determination for source capacity to support breeding of
high-yielding rice (Oryza sativa). Molecular Breeding 40: 20. doi.org/10.1007/s11032-020-1101-5 (2020. 2.)（2） Nagaki, K. and Yamaji, N. Decrosslinking enables visualization of RNA-guided endonuclease–in situ labeling signals for
DNA sequences in plant tissues. J. Exp. Bot. 71: 1792-1800. (2020. 3.)（3） Okada, M., Michikawa, A., Yoshida, K., Nagaki, K., Ikeda, T. M. and Takumi, S. Phenotypic effects of the U-genome
variation in nascent synthetic hexaploids derived from interspecific crosses between durum wheat and its diploid
relative Aegilops umbellulata. PLOS One 15: e0231129. (2020. 4.)（4） Nagai, K., Mori, Y., Ishikawa, S., Furuta, T., Gamuyao, R., Niimi, Y., Hobo, T., Fukuda, M., Kojima, M., Takebayashi, Y.,
Fukushima, A., Himuro, Y., Kobayashi, M., Ackley, W., Hisano, H., Sato, K., Yoshida, A., Wu, J., Sakakibara, H., Sato,Y., Tsuji, H., Akagi, T. and Ashikari, M. Antagonistic regulation of the gibberellic acid response during stem growthin rice. Nature 584: 109-114. doi: 10.1038/s41586-020-2501-8. (2020. 8.)（5） Inoue, K., Takahagi, K., Kouzai, Y., Koda, S., Shimizu, M., Uehara-Yamaguchi, Y., Nakayama, R., Kita, T., Onda,
Y., Nomura, T., Matsui, H., Nagaki, K., Nishii, R. and Mochida, K. Parental legacy and regulator y novelty inBrachypodium diurnal transcriptomes accompanying their polyploidy. NAR Genomics and Bioinformatics 2: 1-14.
(2020. 9.)（6） 山本敏央・古田智敬・小川大輔・米丸淳一・國吉大地・貴島祐治 イネ育種における遺伝的多様性を拡大するための2, 3 のアプローチ. 作物研究 65: 83-87. (2020. 10.)（7） 石井孝佳・長岐清孝・菊池真司 細胞遺伝学の新潮流−より速く , より広く , より細かく , そして創出へ , 古くて新しいゲノムの見える化技術. 化学と生物 58: 606-613. (2020. 11.)（8） Kuniyoshi, D., Masuda, I., Kanaoka, Y., Shimazaki-Kishi, Y., Okamoto, Y., Yasui, H., Yamamoto, T., Nagaki, K., Hoshino, Y.,
Koide, Y., Takamure, I. and Kishima, Y. Diploid male gametes circumvent hybrid sterility between Asian and African
rice. Frontiers in Plant Science doi: 3389/fpls.2020.579305. (2020. 11. Online preview)30

次世代作物共同研究コア (Research Core for Future Crops)
作物デザイン研究チーム (Crop Design Research Team)（1） Sato, K., Ishii, M., Takahagi, K., Inoue, K., Shimizu, M., Uehara-Yamaguchi, Y., Nishii, R. and Mochida, K. Genetic factors
associated with heading responses revealed by field evaluation of 274 barley accessions for 20 Seasons. iScience23(6): 101146. doi: 10.1016/j.isci.2020.101146 (2020. 6.)（2） Mochida, K., Lipka, A. E. and Hirayama, T. Exploration of life-course factors influencing phenotypic outcomes in crops.
Plant Cell Physiol. 61: 1381-1383. (2020. 8.)（3） Hirayama, T. Saisho, D., Matsuura, T., Okada, S., Takahagi, K., Kanatani, A., Ito, J., Tsuji, H., Ikeda, Y. and Mochida, K.
Life-course monitoring of endogenous phytohormone levels under field conditions reveals diversity of physiologicalstates among barley accessions. Plant Cell Physiol. 61: 1438-1448. (2020. 8.)（4） Mochida, K., Nishii, R. and Hirayama, T. Decoding plant–environment interactions that influence crop agronomic traits.
Plant Cell Physiol. 61: 1408-1418. (2020. 8.)（5） Inoue, K., Takahagi, K., Kouzai, Y., Koda, S., Shimizu, M., Uehara-Yamaguchi, Y., Nakayama, R., Kita,T., Onda,
Y., Nomura,T., Matsui, H., Nagaki, K., Nishii, R. and Mochida, K. Parental legacy and regulator y novelty inBrachypodium diurnal transcriptomes accompanying their polyploidy. NAR Genomics and Bioinformatics 2: 1-14. doi.
org/10.1093/nargab/lqaa067 (2020. 9.)（6） Abdelsalam, S. S. H., Kouzai, Y., Watanabe, M., Inoue, K., Matsui, H., Yamamoto, M., Ichinose, Y., Toyoda, K., Tsuge,S., Mochida, K. and Noutoshi, Y. Identification of effector candidate genes of Rhizoctonia solani AG-1 IA expressed
during infection in Brachypodium distachyon. Sci. Rep. 10(1): 14889. doi: 10.1038/s41598-020-71968-x (2020. 9.)（7） Kouzai, Y., Shimizu, M., Inoue, K., Uehara-Yamaguchi, Y., Takahagi, K., Nakayama, R., Matsuura, T., Mori, I. C.,
Hirayama, T., Abdelsalam, S. S. H., Noutshi, Y. and Mochida, K. BdWRKY38 is required for the incompatible
interaction of Brachypodium distachyon with the necrotrophic fungus Rhizoctonia solani. Plant Journal 104: 9951008. (2020. 11.)（8） Lux, T., Kamal, N., Lang, D., Himmelbach, A., Ens, H., Zhang, X-Q., Angessa, T. T. Zhou, G., Tan, C., Hill, C., Wang,
P., Schreiber, M., Boston, L. B., Plott, C., Jenkins, J., Guo, Y., Fiebig, A., Budak, H., Xu, D., Zhang, J., Wang, C.,
Grimwood, J., Schmutz, J., Guo, G., Zhang, G., Mochida, K., Hirayama, T., Sato, K., Chalmers, K. J., Langridge, P.,
Waugh, R., Pozniak, C. J., Scholz, U., Mayer, K. F. X., Spannagl, M., Li, C., Mascher, M. and Stein, N. The barley pangenome reveals the hidden legacy of mutation breeding. Nature 588: 284-289. doi.org/10.1038/s41586-020-2947-8(2020. 11.)（9） Nasr, Esfahani, M., Inoue, K., Nguyen, K. H., Chu, H. D., Watanabe, Y., Kanatani, A., Burritt D. J., Mochida, K. and Tran, L.
P. Phosphate or nitrate imbalance induces stronger molecular responses than combined nutrient deprivation in roots
and leaves of chickpea plants. Plant Cell Environ. doi: 10.1111/pce.13935 (2020. 11. Online preview)

RECTOR プログラム (RECTOR Program)（1） Charoenwattanasatien, R., Zinzius, K., Scholz, M., Wicke, S., Tanaka, H., Brandenburg, J. S., Marchetti, G. M., Ikegami,T., Matsumoto, T., Oda, T., Sato, M., Hippler, M. and Kurisu, G. Calcium sensing via EF-hand 4 enables thioredoxin
activity in the sensor-responder protein calredoxin in the green alga Chlamydomonas reinhardtii. J. Biol. Chem. 295:
170-180. (2020. 1.)（2） Oltmanns, A., Hoepfner, L., Scholz, M., Zinzius, K., Schulze, S. and Hippler, M. Novel Insights Into N-Glycan Fucosylation
and Core Xylosylation in C. reinhardtii. Front. Plant Sci. 10: 1686. (2020. 1.)（3） Kosugi, M., Ozawa, S. I., Takahashi, Y., Kamei, Y., Itoh, S., Kudoh, S., Kashino, Y. and Koike, H. Red-shifted chlorophylla bands allow uphill energy transfer to photosystem II reaction centers in an aerial green alga, Prasiola crispa,
harvested in Antarctica. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Bioenergetics 1861: 148139-148147. (2020. 2.)（4） Bujaldon, S., Kodama, N., Rathod, M. K., Tourasse, N., Ozawa, S.-I., Sellés, J., Vallon, O., Takahashi, Y. and Wollman,
F.-A. The BF4 and p71 antenna mutants from Chlamydomonas reinhardtii. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) Bioenergetics 1861: 148085. (2020. 4.)（5） Ozawa, S. I., Cavaiuolo, M., Jarrige, D., Kuras, R., Rutgers, M., Eberhard, S., Drapier, D., Wollman, F. A. and Choquet,
Y. The OPR Protein MTHI1 Controls the Expression of Two Dif ferent Subunits of ATP Synthase CFo in
Chlamydomonas reinhardtii. Plant Cell 32: 1179-1203. (2020. 4.)（6） Lucas, P. L., Mathieu-Rivet, E., Chan Tchi Song, P., Oltmanns, A, Loutelier-Bourhis, C., Plasson, C., Afonso, C., Hippler,M., Lerouge, P., Mati-Baouche, N. and Bardor, M. Multiple xylosyltransferases heterogeneously xylosylate protein
N-linked glycans in Chlamydomonas reinhardtii. Plant J. 102: 230-245. (2020. 4.)

31

（7） Buchert, F., Mosebach, L., Gabelein, P. and Hippler, M. PGR5 is required for efficient Q cycle in the cytochrome b6 f
complex during cyclic electron flow. Biochem. J. 477: 1631-1650. (2020. 5.)（8） Redekop, P., Rothhausen, N., Rothhausen, N., Melzer, M., Mosebach, L., Dulger, E., Bovdilova, A., Caffarri, S., Hippler, M.
and Jahns, P. PsbS contributes to photoprotection in Chlamydomonas reinhardtii independently of energy dissipation.
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) –Bioenergetics 1861: 148183. (2020. 6.)（9） Schulze, S., Adams, Z., Cerletti, M., De Castro, R., Ferreira-Cerca, S., Fufezan, C., Gimenez, M. I., Hippler, M., Jevtic, Z.,
Knuppel, R., Legerme, G., Lenz, C., Marchfelder, A., Maupin-Furlow, J., Paggi, R. A., Pfeiffer, F., Poetsch, A., Urlaub,
H. and Pohlschroder, M. The Archaeal Proteome Project advances knowledge about archaeal cell biology throughcomprehensive proteomics. Nat. Commun. 11: 3145. (2020. 6.)（10）Muller-Schussele, S. J., Wang, R., Gutle, D. D., Romer, J., Rodriguez-Franco, M., Scholz, M., Buchert, F., Luth, V. M.,
Kopriva, S., Dormann, P., Schwarzlander, M., Reski, R., Hippler, M. and Meyer, A. J. Chloroplasts require glutathione
reductase to balance reactive oxygen species and maintain efficient photosynthesis. Plant J. 103: 1140-1154. (2020.
8.)（11）Schulze, S., Oltmanns, A., Fufezan, C., Krägenbring, J., Mormann, M., Pohlschroder, M. and Hippler, M. SugarPy
facilitates the universal, discovery-driven analysis of intact glycopeptides. Bioinformatics btaa1042. doi:10.1093/
bioinformatics/btaa1042 (2020. 12.)（12）Ramundo, S., Asakura, Y., Salome, P. A., Strenkert, D., Boone, M., Mackinder, L. C. M., Takafuji, K., Dinc, E., Rahire, M.,
Crevecoeur, M., Magneschi, L., Schaad, O., Hippler, M., Jonikas, M. C., Merchant, S., Nakai, M., Rochaix, J-D. andWalter, P. Coexpressed subunits of dual genetic origin define a conserved supercomplex mediating essential protein
import into chloroplasts. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. doi: 10.1073/pnas.2014294117 (2020. 12. Online preview)32

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)⎌ሾᚺ➽ᶭᵋ◂✪ࢡ࣭ࣜࣈ (Group of Environmental Response Systems)（1） Ooi, L., Ikeda, Y. and Mori, I. C. New insights on the evolution of sulfur dioxide-resistant mechanisms in land plants.
American Society of Plant Biologist Annual Meeting: Plant Biology 2020 World Summit, Online, July 27-31, 2020.

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. Cadmium accumulation in cereal crops. International Forum on Soil, Fertilizer, Crop and Environment, Xiʼan,
China (Online), Dec. 9-10, 2020.

植物分子生理学グループ (Group of Plant Molecular Physiology)（1） Katsuhara, M. Regulation in root hydraulic conductivity (Lpr) and PIP aquaporins under salt stress. International
Workshop: Aquaporins Solutions - Exploring how Aquaporins can Solve Food and Water Challenges -, Adelaide,
Australia (Online), Nov. 2, 10, 16, 23, 2020.
（2） Tran, S. T. H. Sur vey of Barley PIP Aquaporin Ionic Conductance Reveals Ca2+-Sensitive HvPIP2;8 Na + and K +Conductance. International Workshop: Aquaporins Solutions - Exploring how Aquaporins can Solve Food and Water
Challenges -, Adelaide, Australia (Online), Nov. 2, 10, 16, 23, 2020.

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） Sato, Y., Shamsi, W., Jamal, A., Bhatti, M. F., Kondo, H. and Suzuki, N. Maintenance and loss of dispensable genomic
segments of a polymyco-like capsidless fungal virus with an eleven-segmented RNA genome during its infection
cycle. The 39th Annual Meeting of the American Society for Virology 2020, Fort Collins, USA, June 13-17, 2020.
（2） Das, S., Alam, M., Zhang, R., Hisano, S., Sato, Y., Kondo, H. and Suzuki, N. 2A-mediated co-translational cleavage isprerequisite for the viability of yado-kari virus 1 hosted by yado-nushi virus 1. The 39th Annual Meeting of theAmerican Society for Virology 2020, Fort Collins, USA, June 13-17, 2020.
（3） Suzuki, N., Aulia, A., Shahi, S., Hillman, B. I., Cornerjo, C. and Rigling, D. In-tree behavior of diverse viruses infecting thechestnut blight fungus. The 39th Annual Meeting of the American Society for Virology 2020, Fort Collins, USA, June
13-17, 2020.
（4） Sato, Y. A capsidless eleven-segmented RNA virus from a phytopathogenic fungus, Fusarium oxysporum. 2020 Japan-US
Early Career Online Symposium in 12th Japan-US Seminar in Plant Pathology, Ithaca, USA (Online), Sep. 28-29 andOct. 5-6, 2020.

植物・昆虫間相互作用グループ (Group of Plant-Insect Interactions)（1） Galis, I. Crop protection from herbivores by implementation of eco-friendly approaches and natural diversity. Agriculture
Technology Webinar: Translating Plant Science into Food Security, Malaysia (Online), August 25, 2020.

植物免疫デザイングループ (Plant Immune Design Group)（1） Fukada, F. A secreted small protein of Ustilago maydis is used as a mediator of hydrophobicity for hyphal aggregatesformation after plant colonization. 2020 Japan-US Early Career Online Symposium, Ithaca, USA (Online), Sep. 29-30,
Oct. 6-7, 2020.

植物環境微生物学グループ (Group of Plant Environmental Microbiology)（1） Nakayama, N., Satoh, A. and Ueki, S. A method for gene transfer in Heterosigma akashiwo, a causative organism ofharmful algal blooms. CELL BIO virtual 2020, Online, December 2-16, 2020.

33

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. IPSR and barley. IPSR International web-Forum 2020 on Plant Science and Genetic Resources, Online,
October 8, 2020.

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） Hippler, M. PSI structure and function. Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel, Jan. 20-24, 2020.
（2） Hippler, M. Solar Energy to Biomass 2020: Optimization of Light Energy Conversion in Plants and Microalgae. Porto,
Portuga, Feb. 11-14, 2020.

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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） 大西紀和・張 林剛・坂本 亘 葉緑体膜の形成および機能維持に重要な VIPP1 が示す新奇 ATPase 活性の解析．第 61回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（2） 高見常明・坂本 亘 var2 変異体の斑入りセクタートランスクリプトームデータの再検討．第 61 回日本植物生理学会
年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（3） Ozawa, S., Gäbelein, P., Buchert, F., Mosebach, L., Hawat, S., Scholz, M., Sakamoto, W. and Hippler, M. Chemical
crosslinking combined with mass spectrometric analyses revealed dynamic photosynthetic membrane protein
complex interactions. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（4） Florian A. Busch・冨永 淳・高橋俊一・矢守 航・Sara E. Milward・西村浩二・戸田陽介・高見常明・渡邊俊介・木下
俊則・坂本 亘・坂本 敦・島田裕士 BSD2 は酸化失活ルビスコを還元再活性化し，光合成活性を増強する．第 6回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（5） 荆 子桓・坂本 亘 QTL analysis of stay green in sorghum using a RIL population derived from Takakibi NOG. 日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（6） ワセラ フィオナ・藤原 徹・山崎清志・高梨秀樹・堤 伸浩・鐘ヶ江弘美・坂本 亘 たかきび RIL のイオノームを用いたソルガム種子の元素含量に関する QTL 解析．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（7） Omollo, E., Ohnishi, N., Hunja, M., Kanegae, H., Galis, I. and Sakamoto, W. Genetic Dissection of Aphid Resistance in a
Sorghum Cultivar. 日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（8） 松島 良・久野 裕・三浦聡子・クロフツ尚子・保坂優子・藤田直子・佐藤和広 複粒型澱粉粒を発達させるオオムギ
変異体の単離と解析．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（9） 永松志朗・和田卓也・松島 良・藤田直子・三浦聡子・クロフツ尚子・保坂優子・熊丸敏博 イネデンプン構造変異
系統の胚乳特性解析および原因遺伝子探索．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（10）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 の二重変異体米の澱粉構造とその性質．日本応用糖質科学会第 69 回講演会，オンライン，9 月 9-11 日，
2020．
（11）Ozawa, S., Gäbelein, P., Buchert, F., Mosebach, L., Hawat, S., Scholz, M., Sakamoto, W. and Hippler, M. Chemical
crosslinking combined with MS revealed dynamic interactions on photosynthetic machineries. 日本植物学会第 84
回大会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（12）Jing, Z., Takami, T., Takanashi, H., Wacera F. W., Kajiya-Kanegae, H., Ohnishi, N., Iwata, H., Tsutsumi, N. and Sakamoto
W. Characterization of a QTL for stay-green trait associated with organophosphate pesticide resistance. 日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（13）Omollo, E. A., Kajiya-Kanegae, H., Takami, T., Kondo, H., Ohnishi, N., Murage, H., Galis, I. and Sakamoto, W. Resistanceto M. sacchari in sorghum. 日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（14）Wacera, F. W., Yamazaki, K., Fujiwara, T., Takanashi, H., Tsutsumi, N. and Sakamoto, W. Elemental profiling of sorghum
seeds to detect QTLs for seed quality traits. 日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（15）山内卓樹・髙梨秀樹・藤本 優・西村明日香・鐘ケ江弘美・矢野健太郎・岩田洋佳・坂本 亘・堤 伸浩 ソルガム RIL
集団を用いた根の組織サイズに関する QTL 解析. 日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，
2020．
（16）松島 良・ 久野 裕・三浦聡子・保坂優子・追留那緒子・高橋里香・藤田直子・佐藤和広 澱粉粒の形状に異常を示す
オオムギ突然変異体の遺伝学的解析. 日本育種学会 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（17）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．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（18）Wacera, F. W. Elemental profiling of sorghum seeds to detect QTLs for enhanced seed quality. ソルガム WEB ワーク
ショップ，オンライン，12 月 1 日，2020．
（19）松島 良・久野 裕・追留那緒子・藤田直子・佐藤和広 澱粉粒の形状に異常を示すオオムギ突然変異体の澱粉特性評
価．第 12 回中国地域育種談話会，オンライン，12 月 12 日，2020．
（20）松島 良・久野 裕・追留那緒子・藤田直子・佐藤和広 澱粉粒の形状に異常を示すオオムギ突然変異体の表現型解析．
第 15 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 26 日，2020．

35環境応答機構研究グループ (Group of Environmental Response Systems)（1） 持田恵一・高萩航太郎・上原由紀子・井上小槙・金谷麻加・清水みなみ・最相大輔・平山隆志 野外生育環境におけるオオムギ成長過程の多様性．第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（2） 平山隆志・高萩航太郎・井上小槙・山口由紀子・金谷麻加・最相大輔・松浦恭和・岡田聡史・井藤 純・池田陽子・
松下康弘・辻 寛之・持田恵一 圃場環境におけるオオムギ系統間の生理状態の多様性 . 第 61 回日本植物生理学
会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（3） Ikeda, Y. and Mathieu, O. Analysis for Gene Silencing Mechanism by Plant Mobile Domain Proteins in Arabidopsis. 第 61回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（4） Ooi, L., Ikeda, Y. and Mori, I. C. Evolutional implication of sulfur dioxide-resistant mechanisms in plants. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（5） 中山拓己・斉藤悠馬・大島一正・鈴木義人・木村成介・松浦恭和・池田陽子・武田征士・平野朋子・佐藤雅彦 AbGALFA 法を用いたヌルデの虫こぶ形成機構の解明．第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，
2020．
（6） 麻生哲平・武井敬仁・池田陽子・渡邊雄一郎・濱田隆宏 植物の細胞外小胞に含まれる small RNA の解析．第 61 回
日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（7） 佐々木孝行・森 泉・有吉美智代・山本洋子 孔辺細胞で発現する ALMT リンゴ酸輸送体の機能解析．第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（8） 岡田聡史・最相大輔・井藤 純・辻 寛之・高萩航太郎・持田恵一・平山隆志 世界のオオムギコアコレクションの複数環境下での出穂期に関する遺伝解析．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（9） 最相大輔・岡田聡史・井藤 純・辻 寛之・高萩航太郎・持田恵一・平山隆志 オオムギの圃場生長動態の種内変異．
日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（10）池田陽子・十川太輔・西浜竜一・山岡尚平・荒木 崇・河内孝之・平山隆志・大和勝幸 ゼニゴケの新規 DNA メチル化制御機構：植物と動物の狭間で．第 84 回日本植物学会年会，オンライン，9 月 19-21 日，2020．
（11）井藤 純・久下修平・新井駿一・佐藤奈緒・鷲見典克・服部公央亮・野村有子・赤司裕子・田中真理・最相大輔・梅崎太造・
平山隆志・辻 寛之 イメージングから探るオオムギシュート頂メリステムの発生過程．第 84 回日本植物学会年会，
オンライン，9 月 19-21 日，2020．
（12）間宮章仁・大塚蔵嵩・山本荷葉子・小林健人・八木祐介・中村崇裕・平山隆志・杉山宗隆 植物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 84 回日本植物学会年会，オンライン，9 月 19-21 日，2020．
（13）池田陽子 植物の進化とエピゲノム制御（DNA メチル化を中心に）．植物科学フロンティア研究会 2020，オンライン，
10 月 18 日，2020.
（14）池田陽子 植物のエピゲノム制御メカニズムとその利用に向けて．令和 2 年度植物科学 4 拠点アライアンス交流会，
オンライン，11 月 9 日，2020.
（15）池田陽子 環境によって変わる遺伝子のはたらき−「エピジェネティクス」とは？−．岡山大学資源植物科学研究所
オンライン（Summer）Science School，オンライン，11 月 21 日，2020．
（16）池田陽子 植物の進化と DNA メチル化制御．埼玉大学・岡山大学若手合同シンポジウム，オンライン，11 月 26 日，
2020．
（17）平山隆志 データ科学に基づく作物設計基盤技術の構築．戦略的創造研究推進事業 CREST 研究領域「環境変動に対する植物の頑健性の解明と応用に向けた基盤技術の創出」．第一回成果報告会「環境変動に対する頑健性のメカニズム解明に向けて」，オンライン，12 月 2 日，2020．

環境機能分子開発グループ (Group of Functional Biomolecular Discovery)（1） 横堀伸一・鳴海一成・時下進一・志賀靖弘・杉本 学・三田 肇・橋本博文 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．第 34 回宇宙環境利用シンポジウム，相模，1 月 21-22 日，2020．

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） Konishi, N. and Ma, J. F. Role of ammonium transporters in ammonium uptake by rice roots. The 61st Annual Meeting of
the Japanese Society of Plant Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020.（イネ根のアンモニウム吸収におけるアン
モニウム輸送体 1 ファミリーの役割．第 61 回日本植物生理学会年会）（2） Che, J., Yamaji, N. and Ma, J. F. Mutation of OsVIT2 alters iron distribution in rice. The 61 st Annual Meeting of theJapanese Society of Plant Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020.
（3） Lei, G. J., Hisano, H., Saisho, D., Yamaji, N., Sato, K. and Ma, J. F. Mechanism underlying differential expression of36

HvHMA3 involved in cadmium accumulation in barley. The 61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant
Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020.
（4） Huang, S., Yamaji, N., Xia, J. X. and Ma, J. F. Functional characterization of OsCASP1 involved in formation of Casparian
strip in rice. The 61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020.
（5） Yamamoto, S., Kawai, Y., Okumura, M., You, T., Mitani-Ueno, N., Yamaji, N., Ma, J. F. and Kinoshita, T. Plasma membrane
H+-ATPase is required for active Si uptake in rice. The 61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant
Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020. ( イネ細胞膜 H+-ATPase の能動的な Si 取り込みへの関与．第 61 回日本
植物生理学会年会 )（6） Ding, G., Lei, G. J., Yamaji, N., Yokosho, K., Mitani-Ueno, N., Huang, S. and Ma, J. F. Identification of a transporter for
preferential distribution of phosphorus in Arabidopsis. The 61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant
Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020.
（7） 井上晋一郎・林 真妃・奥村将樹・後藤栄治・横正健剛・馬 建鋒・木下俊則 植物の光合成と蒸散を調節する Mg ホ
メオスタシス維持機構．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020．
（8） 三谷奈見季・山地直樹・馬 建鋒 ケイ酸輸送体 Lsi2 の相同遺伝子 SIET3,4,5 の機能解析．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（9） 小西範幸・馬 建鋒 ケイ酸輸送体 Lsi1 の極性分布に関与するモチーフの同定．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，
倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（10）上野大勢・古田富大・三宅親弘・車 景・山地直樹・馬 建鋒・岩崎貢三 イネのマンガン欠乏感受性に関与する輸送体．
日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（11）横正健剛・山地直樹・馬 建鋒 ソバのマンガン高集積に関与する FeNramp5 の機能解析．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（12）黄 勝・佐々木明正・山地直樹・三谷奈見季・馬 建鋒 Identification of a transporter responsible for Zn uptake in rice.
日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（13）雷 貴傑・馬 建鋒 Different roles of two variants of a half-size ABC transporter in Al accumulation and detoxification of
buckwheat. 日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（14）Supriadi, S., Chikoti, Y. F., Duangkhet, M., Chungopast, S., Tajima, S., Ma, J. F. and Nomura, M. Effect of ferritin for
nitrogen fixation in Lotus japonicas nodule under various iron conditions. 日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020.
（15）山地直樹 レーザーアブレーション -ICP-MS による植物組織の元素イメージング．多元素／安定同位体の定性／定量
イメージング．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，シンポジウムⅠ 植物のイメージング，倉敷（オンライン），
9 月 8-10 日，2020.
（16）山地直樹 節のミネラル分配を理解してコメの栄養価を高める．埼玉大学・岡山大学若手合同シンポジウム，埼玉（オンライン），11 月 26 日，2020.
（17）小西範幸・馬 建鋒 イネのアンモニウム吸収におけるアンモニウム輸送体 1 ファミリーの役割．日本土壌肥料学会
関西支部講演会，松山（オンライン），12 月 3 日，2020.

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 塩ストレス初期段階でのオオムギアクアポリン HvPIP2;1 のリン酸修飾による根水透過性 (Lpr)の下方制御機構．第 61 回日本植物生理学会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（2） 河村敏貴・小林奈通子・グエンタンハオ・石川 亮・且原真木・田野井慶太朗・松坂弘明・熊丸敏博・センテナックヘルベ・
ベリーアナリエナ・堀江智明 イネの TILLING 変異系統を用いた OsHKT1;4 Na+ 輸送体の塩ストレス下における生理機能の解明．第 61 回日本植物生理学会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（3） 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（AtTIPs）の水輸送活性の解析．第 61 回日本植物生理学会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（4） 佐々木孝行・森 泉・有吉美智代・山本洋子 Functional analyses of ALMT malate transporters expressed in guard
cells. 第 61 回日本植物生理学会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（5） Imran, S., Katsuhara, M. and Horie, T. Expression and Ion Transport Activity of Salt Tolerant Pokkali Rice OsHKT1;1
Variants. 第 61 回日本植物生理学会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（6） Tran, S. T. H., Katsuhara, M. and Horie, T. Ca2+- sensitive and non-selective Na+/K+ channel activity in a barley aquaporin
HvPIP2;8. 第 61 回日本植物生理学会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（7） 佐々木孝行・有吉美智代・山本洋子・森 泉 植物の気孔で発現するリンゴ酸輸送体の特徴 . 日本土壌肥料学会 2020年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020．
（8） 土屋善幸・佐々木孝行・且原真木・山本洋子 タバコ培養細胞を用いたアルミニウム耐性における硝酸還元酵素の関わり．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020．
（9） 坂口文香・吉井健祐・丸山隼人・佐々木孝行・西田 翔・和崎 淳・信濃卓郎・渡部敏裕 アルミニウム集積植物

37

Melastoma marabathricum における MATE 遺伝子の機能解析．日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会，倉敷（オンライン），9 月 8-10 日，2020．
（10）佐々木孝行・有吉美智代・山本洋子・森 泉 気孔 ALMT チャネルの輸送制御メカニズム．日本植物学会第 84 回大会，
名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（11）柴坂三根夫・堀江智明・且原真木 PIP1 型アクアポリン水輸送機能の新しい活性化メカニズム．日本植物学会第 84
回大会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（12）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 52 回根研究集会，熊本（オンライン），11 月 21-22 日，2020．

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） 佐藤有希代・Shamsi Wajeeha・Jamal Atif・Bhatti Muhammad Faraz・近藤秀樹・鈴木信弘 キャプシドレス 11 分節
RNA ウイルスは宿主 Fusarium oxysporum 株間を伝搬する際に全てのゲノム分節を維持するか？ 令和 2 年度日本
植物病理学会大会，鹿児島，3 月 19-21 日，2020．
（2） 藤田美貴・林 諭昕・鈴木信弘・近藤秀樹 栽培シイタケにより見出された新規フェニュイ様ウイルスについて．令和
2 年度日本植物病理学会大会，鹿児島，3 月 19-21 日，2020．
（3） Telengech, P. K., Micheni, C. M., Hisano, S., Kondo, H., Arjona-Lopez, J. M., Lopez-Herrera, C., Kanematsu, S. andSuzuki, N. Diverse partitiviruses from the phytopathogenic fungus, Rosellinia necatrix. 令和 2 年度日本植物病理学会大会，鹿児島，3 月 19-21 日，2020．
（4） 村田佳乃子・Matteo Calassanzio・久保弘法・Atif Jamal・鈴木信弘・千葉壮太郎 糸状菌ウイルスゲノム中の新規
IRES の探索とゲノム比較．令和 2 年度日本植物病理学会大会，鹿児島，3 月 19-21 日，2020．
（5） 佐 藤 有 希 代・Shamsi Wajeeha・Jamal Atif・Bhatti Muhammad Faraz・ 近 藤 秀 樹・ 鈴 木 信 弘 Hadaka virus 1: A
capsidless 11-segmented（+）RNA virus from a phytopathogenic fungus. 第 35 回中国四国ウイルス研究会，島根，
9 月 19-20 日，2020．
（6） 佐藤有希代・Shamsi Wajeeha・Jamal Atif・Bhatti Muhammad Faraz・近藤秀樹・鈴木信弘 糸状菌の新規キャプシド
レス RNA ウイルス 2 種（ポリマイコウイルスとハダカウイルス）の性状比較．令和 2 年度日本植物病理学会関西部会，島根（オンライン），11 月 7-8 日，2020．
（7） 佐藤優貴子・生川千晶・佐藤育男・竹本大吾・鈴木信弘・千葉壮太郎 植物共生菌 Epichloë festucae の抗ウイルス防御機構．令和 2 年度日本植物病理学会関西部会，島根（オンライン），11 月 7-8 日，2020．
（8） Neang, S., Mizutani, Y., Das, S., Kondo, H., Suzuki, N., Arakawa, M., Rattanakreetakul, C., Pongpisutta, R. and Chiba, S.
Characterization of novel alphapartitiviruses infecting the rice pathogen Rhizoctonia oryzae-sativae in Thailand. 令和
2 年度日本植物病理学会関西部会，島根（オンライン），11 月 7-8 日，2020．
（9） 佐藤有希代・鈴木信弘 糸状菌の新奇キャプシドレス多分節型 RNA ウイルスの存在様式．ウイルス学若手研究集会
2020，オンライン，12 月 18-19 日，2020．
（10）Das, S. Proof of concept for the neo-viral lifestyle of yado-kari virus 1 being hosted by yado-nushi virus 1. ウイルス学若手研究集会 2020，オンライン，12 月 18-19 日，2020．

植物・昆虫間相互作用グループ (Group of Plant-Insect Interactions)（1） 網干貴子・一刀皐平・Galis Ivan・新屋友規・村山哲也 アミンを介したイネ科植物の食害応答の解析．日本農薬学会第 45 回大会，堺，3 月 8-10 日，2020．
（2） Tohi, T., Hojo, Y., Shinya, T. and Galis, I. Characterization of a novel jasmonic acid-induced amino acid-like transporter inrice. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（3） Ho, Thanh, N., Shinya, T. and Galis, I. Investigation of mechanisms of host plant selection by rice brown planthopper
Nilaparvata lugens. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（4） Mujiono, K., Hojo, Y., Shinya, T. and Galis, I. Plant response to flooding stress impairs rice defense systems against
herbivores. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（5） 伊藤綾華・上村卓矢・佐野友香・星野稜介・出崎能丈・Galis Ivan・Mujiono Kadis・野澤 彰・澤崎達也・有村源一郎
食害応答における受容体型細胞内タンパク質キナーゼ PBL27 の機能解明．第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，
3 月 19-21 日，2020．
（6） Omollo, A. E., Kajiya-Kanegae, H., Takami, T., Kondo, H., Ohnishi, N., Murage, H., Galis, I. and Sakamoto, W. Resistanceto M. sacchari in sorghum. The 138th Meeting of the Japanese Society of Breeding, Online, October 10-11, 2020.
（7） 瀧口麻由・木原侑香・上村卓矢・住岡裕香・山崎廉予・新屋友規・Ivan Galis・有村源一郎 ハスモンヨトウ唾液内共生菌によるシロイヌナズナ害虫抵抗性への作用メカニズムの解明．生物環境イノベーション研究部門・第一回

38

公開シンポジウム，東京，11 月 12 日，2020．
（8） Takiguchi, M., Uemura, T., Sumioka, H., Yamasaki, Y., Kihara, Y., Shinya, T., Galis, I. and Arimura, G-I. Functional
characterization of symbiotic bacteria existing in the saliva of Spodoptera litura on defense response of Arabidopsis.
第 43 回分子生物学会年会，神戸（オンライン），12 月 2-4 日，2020．
（9） 佐野友香・森島実奈美・上村卓矢・伊藤綾華・星野稜介・出崎能丈・野澤 彰・澤崎達也・Ivan Galis・根本圭一郎・
有村源一郎 シロイヌナズナの食害エリシター応答分子 HAK を介したシグナル伝達機構の解明．第 43 回分子生物学会年会，神戸（オンライン），12 月 2-4 日，2020．

植物免疫デザイングループ (Plant Immune Design Group)（1） 深田史美 A small Ustilago maydis effector acts as a novel adhesin for hyphal aggregation in plant tumors. 糸状菌分子生物学会若手の会第 8 回ワークショップ，福岡（オンライン），11 月 13 日，2020．
（2） 河野洋治 ペア NLR 型免疫受容体 Pit1 と Pit2 の進化解析．埼玉大学・岡山大学若手合同シンポジウム , 埼玉（オンライン），11 月 26 日，2020.

植物環境微生物学グループ (Group of Plant Environmental Microbiology)（1） 山下颯太・吉川友理・谷 明生・中川智行・矢野嵩典・三井亮司 植物葉上共生細菌 Methylorubrum extorquens AM1のランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼアイソザイムのレポーター遺伝子を用いた発現解析．農芸化
学会中四国支部第 56 回講演会，愛媛（オンライン），1 月 25 日，2020．
（2） 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 Methylorubrum 属細菌の低栄養環境下におけるランタノイド応答の分子メカニズムの解明．2020 年度日本農芸化学会大会，福岡，3 月 24 日，
2020．
（3） 藤谷良子・谷 明生 Methylobacterium aquaticum 22A 株における Lanmodulin の機能解析．2020 年度日本農芸化学会
大会，福岡，3 月 24 日，2020．
（4） 宮本稚子・谷 明生 Methylobacterium aquaticum strain 22A におけるランタノイドスイッチのメカニズム． 2020 年度
日本農芸化学会大会，福岡，3 月 24 日，2020．
（5） Yanpirat, P. and Tani, A. Lanthanide-dependent methylotrophic pathway in Methylobacterium aquaticum strain 22A. 2020年度日本農芸化学会大会，福岡，3 月 24 日，2020．
（6） 竹内赴登・山下颯太・谷 明生・中川智行・矢野嵩典・三井亮司 植物葉上共生細菌 Methylorubrum extorquens AM1のランタノイド依存型メタノールデヒドロゲナーゼアイソザイム XoxF2 の解析．農芸化学会中四国支部第 57 回
講演会，徳島（オンライン），9 月 17 日，2020．
（7） 菊池志保・谷 明生 Methylobacterium 属細菌におけるメタノール走化性の分子メメカニズムの解明．岡山バイオアク
ティブ研究会第 57 回シンポジウム，岡山（オンライン），10 月 21 日，2020．
（8） 木代勝元・谷 明生 オオムギの根圏に生息する微生物の調査．岡山バイオアクティブ研究会第 57 回シンポジウム，
岡山（オンライン），10 月 21 日，2020．
（9） 中山七海・植木尚子・佐藤あやの 赤潮原因種 Heterosigma akashiwo の遺伝子操作技術．日本生物工学会西日本支部
大会（第５回講演会），岡山，11 月 14 日，2020．
（10）中山七海・植木尚子・佐藤あやの 赤潮原因藻類 Heterosigma akashiwo の遺伝子操作技術．第 43 回日本分子生物学会年会，神戸（オンライン），12 月 2-4 日，2020．

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） Lei, G. J., Hisano, H., Saisho, D., Yamaji, N., Sato, K. and Ma, J. F. Mechanism underlying differential expression of
HvHMA3 involved in cadmium accumulation in barley. The 61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant
Physiologists, Osaka, March 19-21, 2020.
（2） 持田恵一・高萩航太郎・上原由紀子・井上小槙・金谷麻加・清水みなみ・最相大輔・平山隆志 野外生育環境におけるオオムギ成長過程の多様性．第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（3） 平山隆志・高萩航太郎・井上小槙・山口由紀子・金谷麻加・最相大輔・松浦恭和・岡田聡史・井藤 純・池田陽子・
松下康弘・辻 寛之・持田恵一 圃場環境におけるオオムギ系統間の生理状態の多様性 . 第 61 回日本植物生理学
会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（4） 中山理央・Mohammad Taheb Safi・Waisuddin Ahmadzai・佐藤和広・川浦香奈子 耐塩性を示す合成コムギと在来コ
ムギにおけるトランスクリプトームの比較解析．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（5） Areej Sakkour・佐藤和広 オオムギのダイアレル交雑 F1 におけるバイオマスとゲノムワイド SNPs の解析．日本育39

種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（6） 久野 裕・Robert Hoffie・山根美樹・宗森広美・Jochen Kumlehn・佐藤和広 オオムギ種子休眠性遺伝子の標的ゲノ
ム改変による発芽抑制．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（7） 松島 良・久野 裕・三浦聡子・クロフツ尚子・保坂優子・藤田直子・佐藤和広 複粒型澱粉粒を発達させるオオムギ
変異体の単離と解析．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（8） 最相大輔・岡田聡史・井藤 純・辻 寛之・高萩航太郎・持田恵一・平山隆志 オオムギの圃場生長動態の種内変異．
日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（9） 岡田聡史・最相大輔・井藤 純・辻 寛之・高萩航太郎・持田恵一・平山隆志 世界のオオムギコアコレクションの複数環境下での出穂期に関する遺伝解析．日本育種学会第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（10）佐久間 俊・Martin Mascher・Jey Rajaraman・山地直樹・馬 建鋒・佐藤和広・小松田隆夫・Thorsten Schnurbusch
なぜオオムギ属の花序の単位は三小穂なのか．第 84 回日本植物学会大会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，
2020．
（11）芦苅基行・森 欣順・石川 慎・Rico Gamuyao・新美陽子・保浦徳典・福田 萌・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・竹林裕美子・福島敦史・氷室泰代・小林正智・呉 健忠・アキ
リ 亘・永井啓祐 ACE1 と DEC1 によるイネ節間伸長の antagonistic 制御 1．第 84 回日本植物学会大会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（12）永井啓祐・森 欣順・石川 慎・Rico Gamuyao・新美陽子・保浦徳典・福田 萌・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・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 ACE1 と DEC1 によるイネ節間伸長の antagonistic 制御２．第 84 回日本植物学会大会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（13）井上 博・久野 裕・松島 良・小林括平・山岡直人・西内 巧・中神弘史・八丈野 孝 病原菌侵入による宿主表皮プラ
スチド内デンプンの動態変化の解析．第 84 回日本植物学会大会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（14）永井啓祐・森 欣順・石川 慎・Rico Gamuyao・新美陽子・保浦徳典・福田 萌・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・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 イネ節間伸長の開始制御機構の解明．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11日，2020．
（15）中山理央・佐藤和広・山地奈美・川浦香奈子 耐塩性合成コムギにおける耐塩性関連遺伝子の探索．日本育種学会第138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（16）松島 良・久野 裕・三浦聡子・保坂優子・追留那緒子・高橋里香・藤田直子・佐藤和広 澱粉粒の形状に異常を示す
オオムギ突然変異体の遺伝学的解析．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（17）佐藤和広・石井 誠・持田恵一 オオムギ遺伝資源の出穂期年次変動を制御する遺伝要因．日本育種学会第 138 回講演会，
オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（18）聶 紀魯・村田和樹・久野 裕・安倍史高・那須田周平 パンコムギの Agrobacterium 法による形質転換能に関連する
ゲノム領域の探索．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（19）岡野なつみ・後藤 稜・加藤 拓・最相大輔・加藤鎌司・三浦秀穂・谷 昌幸・大西一光 スペイン由来のスペルトコム
ギを用いて同定した 2A 染色体の根毛長 QTL. 日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（20）最相大輔・岡田吉弘 沖縄におけるオオムギの栽培特性．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，
2020．
（21）新井駿一・久下修平・佐藤奈緒・野村有子・杉村みどり・最相大輔・井藤 純・辻 寛之 野外環境下におけるオオムギシュー
ト頂メリステムの一細胞動態解析．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，2020．
（22）松島 良・久野 裕・追留那緒子・藤田直子・佐藤和広 澱粉粒の形状に異常を示すオオムギ突然変異体の澱粉特性評
価．第 12 回中国地域育種談話会，オンライン，12 月 12 日，2020．
（23）佐藤和広 オオムギパンゲノム解析．第 15 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 26 日，2020．
（24）松島 良・久野 裕・追留那緒子・藤田直子・佐藤和広 澱粉粒の形状に異常を示すオオムギ突然変異体の表現型解析．
第 15 回ムギ類研究会，オンライン，12 月 26 日，2020．
（25）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効率に関わる TFA3 遺伝子座の機能．第 15
回ムギ類研究会，オンライン，12 月 26 日，2020．

野生植物グループ (Group of Wild Plant Science)（1） 池田 啓 高山植物を例にした植物の適応進化機構に関する研究．第 84 回日本植物学会年会，名古屋（オンライン），
9 月 19-21 日，2020．
（2） 孫田佳奈・後藤栄治・池田 啓・阪口翔太・瀬戸口浩彰 ダイモンジソウにおける明暗集団間の光合成特性の分化と遺伝構造．第 84 回日本植物学会年会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（3） 池田 啓 分子データと GBIF データから紐解く植物の分布変遷プロセス．第 15 回ワークショップ 21 世紀の生物多様性研究「加速する GBIF データの利活用」，東京（オンライン），12 月 5 日，2020．

40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・武田 真・伊藤純一 オオムギ MANY-NODED DWARF 遺伝子群による葉間期制御．日本育種学会第137 回講演会，東京，3 月 29 日，2020．
（2） 宇部尚樹・勝山由郁・假谷佳祐・手林慎一・武田 真・上野琴巳・石原 亨 オオムギにおけるフラボノイド型ファイト
アレキシン．日本農芸化学会中四国支部大会，オンライン，9 月 17-18 日，2020．

統合ゲノム育種グループ (Group of Integrated Genomic Breeding)（1） 古田智敬・芦苅基行・佐藤 豊・山本敏央 アフリカ栽培イネのゲノム育種利用を目指した基盤構築．日本育種学会
第 137 回講演会，東京，3 月 28-29 日，2020．
（2） 山本敏央・柏原壱成・古田智敬・小川大輔・野々上慈徳・常松浩史・米丸淳一 異なる地点でのイネ MAGIC 集団の出穂期評価で検出された遺伝子型ｘ環境相互作用．日本育種学会第 138 回講演会，オンライン，10 月 10-11 日，
2020．
（3） 長岐清孝・山地直樹 In-house 機械学習した人工知能（AI）による染色体画像解析の半自動化．日本遺伝学会第 92
回大会，熊本，9 月 16-18 日，2020．
（4） 古田智敬・芦苅基行・山本敏央 アフリカイネ遺伝資源を利用した育種学研究をしていたらバイオインフォマティシャ
ンになった話．第 12 回中国地域育種談話会，オンライン，12 月 12 日，2020．

次世代作物共同研究コア (Research Core for Future Crops)
作物デザイン研究チーム (Crop Design Research Team)（1） Mochida, K., Takahagi, K., Inoue, K., Uehara-Yamaguchi, Y., Shimizu, M., Kanatani, A., Saisho, D., Matsushita, Y. andHirayama T. Diversity of developmental trajectory in barley under field conditions. 第 61 回日本植物生理学会年会，
大阪，3 月 19-21 日，2020．
（2） Hirayama T., Takahagi, K., Inoue, K., Uehara-Yamaguchi, Y., Kanatani, A., Saisho, D., Matsuura, T., Ito, J., Matsushita, Y.,
Tsuji, H. and Mochida, K. Diversity of physiological states in diverse barley accessions under field conditions. 第 61回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．

RECTOR プログラム (RECTOR Program)（1） Takagi, M., Ozawa, S. I. and Takahashi, Y. Effects of LHCA3 and LHCA7 subunit deletion on the structure and function of
the photosystem I Light-harvesting complex in the green alga Chlamydomonas reinhardtii. 第 61 回日本植物生理学
会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（2） Hippler, M., Mosebach, L., Ozawa, S. I., Takahashi, Y. and Buchert, F. Photosynthetic Electron Transport Regulation in
Microalgae. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（3） Ozawa, S. I., Gäbelein, P., Buchert, F., Mosebach, L., Hawat, S., Scholz, M., Sakamoto, W. and Hippler, M. Chemical
crosslinking combined with mass spectrometric analyses revealed dynamic photosynthetic membrane protein
complex interactions. 第 61 回日本植物生理学会年会，大阪，3 月 19-21 日，2020．
（4） 髙木理世・小澤真一郎・高橋裕一郎 緑藻クラミドモナスの光化学系 I アンテナサブユニット LHCA3 及び LHCA7 の欠損による PSI-LHCI の構造への影響．第 84 回日本植物学会年会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（5） Ozawa S. I., Gäbelein, P., Buchert, F., Mosebach, L., Hawat, S., Scholz, M., Sakamoto, W. and Hippler, M. Chemical
crosslinking combined with MS revealed dynamic interactions on photosynthetic machineries. 第 84 回日本植物学会年会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，2020．
（6） Rathod Kumar Mithun・小澤真一郎・ Nellaepalli Sreedhar・ 黒田洋詩・高橋裕一郎 緑藻クラミドモナスの集光性複合体アポタンパクの分子集合装置の生化学的解析．第 84 回日本植物学会年会，名古屋（オンライン），9 月 19-21 日，
2020．
（7） 前田華希・高橋小春・植野嘉文・秋本誠志・小澤真一郎・高橋裕一郎・明賀史純・篠崎一雄・田中 歩・高林厚史・
田中亮一光 化学系 II アセンブリ複合体の構成と機能．第 84 回日本植物学会年会，名古屋（オンライン），9 月
19-21 日，2020．
（8） 小澤真一郎 光合成の光捕集の柔軟性．埼玉大学・岡山大学若手合同シンポジウム，埼玉大学（オンライン），11 月 26 日，
2020．

41

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・第 2 回オオムギ資源開発セミナー「種子成分から考えるオオムギの機能性」
日程：2020 年 1 月 15 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所
オーガナイザー：久野 裕・松島 良・近藤秀樹・三谷奈見季（岡山大学・植物研）
１．β - グルカンに関する大麦育種について
杉田知彦（農研機構西日本農研センター）
２．健康増進を目的としたもち麦摂取普及の実際
谷口啓子（美作市保健福祉部健康づくり推進課）
３．大麦の生産現場と６次産業化への取り組み 〜兵庫県福崎町の特産もち麦の例〜
吉高美鈴（兵庫県福崎町役場農林振興課）
４．植物個体内の物質輸送に着目した生産性向上へのアプローチ
荒木卓哉（愛媛大学）
５．種子胚乳の澱粉粒の形から見たオオムギの特徴
松島 良（岡山大学・植物研）
６．オオムギの越冬性と機能性多糖フルクタン
中田 克（農研機構中央農研センター）

第 3 回作物イノベーション研究セミナー「植物機能性成分研究の最前線」
日程：2020 年 1 月 28 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所
オーガナイザー：久野 裕・松島 良（岡山大学・植物研）
１．イネ科バイオマスを特徴付けるリグニンの構造多様性とその形成制御
飛松裕基（京都大学）
２．植物細胞壁ペクチン生合成と植物の陸上進出
石水 毅（立命館大学）

日本土壌肥料学会 2020 年度岡山大会
シンポジウムⅠ：植物の元素イメージング
日程：2020 年 9 月 10 日
場所：オンライン
オーガナイザー：馬 建鋒（岡山大学・植物研）・山地直樹（岡山大学・植物研）・古川 純（筑波大学）
１．植物の長距離輸送を調べるためのβ - 線放出核種の非破壊イメージング手法
田野井慶太朗（東京大学）
２．ガンマ線イメージングを用いた植物における金属動態解析−複数核種を対象とした同時解析を目指して−古川 純（筑波大学）
３．ポジトロンイメージングを用いた器官間の元素輸送の解析
鈴井伸郎（量子科学技術研究開発機構・高崎量子応用研究所）
４．Visualizing Elements in Plants Using X-ray Fluorescence Microscopy ( μ -XRF)
Peng Wang (Nanjing Agricultural University)

42

５．レーザーアブレーション− ICP-MS による植物組織の元素イメージング−多元素／安定同位体の定性／定量イメージング−
山地直樹（岡山大学・植物研）
６．細胞質ホウ酸バイオセンサーの開発と利用
高野順平（大阪府立大学）

第 84 回日本植物学会年会シンポジウム「エピゲノムの継承と刷新〜有性生殖から器官再生まで」᪝⛤ 2020 ᖳ 9 ᭮ 19 ᪝ሔᡜ ࢛ࣤࣚ࢕ࣤ
࢛࣭࢝ࢻ࢕ࢧ࣭㸯ờහ᱀Ꮔ㸝᩺₪ኬᏕ㸞࣬ờ⏛㝟Ꮔ㸝ᒱᒜኬᏕ᳔࣬∸◂㸞
１．はじめに
池内桃子（新潟大学）
２．茎頂分裂組織の成長相転換におけるエピゲノムの動態〜生殖細胞の分化の理解に向けて
肥後あすか（横浜市立大学・木原生物学研）
３．茎頂幹細胞におけるトランスポゾンの制御機構
伊藤秀臣（北海道大学）
４．植物における遺伝子内トランスポゾン配列の抑制的クロマチン修飾の維持機構
佐瀬英俊（沖縄科学技術大学院大学）
５．裸子植物におけるエピゲノミクス：被子植物の常識は通用するのか？
中村みゆき（スウェーデン農業科学大学）
６. ゼニゴケの新規 DNA メチル化制御機構：植物と動物の狭間で池田陽子・十川太輔・西浜竜一・山岡尚平・荒木 崇・河内孝之・平山隆志・大和勝幸（岡山大学・植物研
７．器官再生の鍵を握るエピゲノムの再構築
石川雅樹・青山剛士・長谷部光泰（基礎生物学研究所 , 総合研究大学院大学）
８．器官再生における細胞リプログラミングの制御機構
池内桃子（新潟大学）
９．まとめと展望
池田陽子（岡山大学・植物研）

IPSR International web-Forum 2020
“Genetic resources and plant science”
October 8, 2020
Venue: IPSR, Okayama University, Japan (Online)
Organizers: Shin Taketa and Maki Katsuhara (IPSR, Okayama University)
Session 1:
Introduction “IPSR and barley”
Shin TAKETA (IPSR, Okayama University)
Keynote Lecture “The challenges of using diverse genetic resources for crop improvement”
Peter LANGRIDGE (The University of Adelaide)
Session 2:
Young participantsʼ presentations
1. LARGE GRAIN encodes a putative RNA-binding protein that regulates spikelet hull length in rice
Wan-Yi CHIOU (National Chung Hsing University)
2. An intrinsically disorder protein serves as integrator of abiotic and biotic stress responses in rice
Meng-Chun LIN (Institute of Plant and Microbial Biology, Academia Sinica)
3. Plant 22nt siRNA mediated translational repression

43

ほか）

Bosheng LI (Southern University of Science and Technology)
4. Chemical biology is a toolkit for plant science and agriculture
Kai JIANG (Southern University of Science and Technology)
5. Evolutionary changes in defensive specialized metabolism in the genus Hordeum
Naoki UBE (Arid Land Research Center, Tottori University)
6. The influence of prenyltransferases on the development of Marchantia polymorpha
Lia VALEEVA (Kazan (Volga region) Federal University)
7. Establishment of Chinese yam (Dioscorea polystachya) as a crop plant in Europe
Janina EPPING (Institute of Plant Biology and Biotechnology, University of Münster)

令和 2 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：2020 年 10 月 17 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所
１．ストップ！食糧危機 植物と水のチカラ
且原真木（岡山大学・植物研）
２．より美味しく！大きく！をめざして 植物の適応するチカラ
森 泉（岡山大学・植物研）

共同利用・共同研究ワークショップ「植物における無機元素のイメージング技術―現状と展望」
日程：2020 年 10 月 23 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所（オンライン）
オーガナイザー：馬 建鋒（岡山大学・植物研）
１．植物の長距離輸送を調べるためのβ−線放出核種の非破壊イメージング手法
田野井慶太朗（東京大学）
２．ガンマ線イメージングを用いた植物における金属動態解析
古川 純（筑波大学）
３．ポジトロンイメージングを用いた器官間の元素輸送の解析
鈴井伸郎（量子科学技術研究開発機構・高崎量子応用研究所）
４．レーザーアブレーション− ICP-MS による植物組織の元素イメージング
山地直樹（岡山大学・植物研）
５．細胞質ホウ酸バイオセンサーの開発と利用
高野順平（大阪府立大学）

高校生向け（Summer）Science School
日程：2020 年 10 月 24 日 , 11 月 21 日
場所：岡山大学資源植物科学研究所（オンライン）
テーマ：植物科学の世界を学んでみよう！
10 月 24 日 身近な作物と植物科学
１．光合成 : これだけは知っておこう
坂本 亘（岡山大学・植物研）

44

２．植物がつくるエネルギー源「デンプン」の科学
松島 良（岡山大学・植物研）
３．食欲の秋、スーパーに並ぶ新米を遺伝学的に眺めてみる
山本敏央（岡山大学・植物研）
４．「ゲノム編集」作物が開く未来の農業
久野 裕（岡山大学・植物研）
11 月 21 日 身近な環境と植物科学
１．ウイルスと生きる：SARS-CoV-2
鈴木信弘（岡山大学・植物研）
２．環境によって変わる遺伝子の働き−「エピジェネティクス」とは？−池田陽子（岡山大学・植物研）
３．世界の水問題と植物の水利用の仕組み
且原真木（岡山大学・植物研）
４．食糧危機を救うかも⁉ −植物の巧みな生存戦略から学ぶ−
三谷奈見季（岡山大学・植物研）

ウイルス学若手研究集会 2020
日程 : 2020 年 12 月 18-19 日
場所 : オンライン
オーガナイザー：鳥居志保（大阪大学）・小嶋将平（理化学研究所）・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）
１．基調講演「コロナウイルス研究を通して考える Next ウイルス学」
神谷 亘（群馬大学）
中川 草（東海大学）
古瀬祐気（京都大学）
２．海外研究者特別講演「コロナ禍留学体験談」
巽 奏（Strasbourg University）
津島綾子（John Innes Centre）
森山美優（Yale University）
大石康平（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）
３．一般講演 34 演題
https://youngvirologistnw.weebly.com/program.html

45

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），岡山大学第３回金光賞，4 月 1 日，2020．
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），American Society for Virology Postdoctoral
Scholar Travel Award, Maintenance and loss of dispensable genomic segments of a polymyco-like capsidless fungal
virus with an eleven-segmented RNA genome during its infection cycle, 4 月 14 日，2020．
野生植物グループ，池田 啓（准教授），2020 年度日本植物学会奨励賞，「高山植物を例にした植物の適応進化機構に関する研究」，9 月 20 日，2020．
植物・微生物相互作用グループ，Das Subha（特別契約職員 助教），優秀発表賞，Proof of concept for the neo-viral lifestyleof yado-kari virus 1 being hosted by yado-nushi virus 1. ウイルス学若手研究集会 2020，オンライン，12 月 18-19 日，
2020．

46

47

教授

研究員

教授

教授

准教授

京都府立大学・生命環境科学研
究科

理化学研究所・バイオ生産情報研究チーム

立命館大学・生命科学部生命情報学科

山口大学・大学研究推進機構

岡山大学・大学院理学研究院

主任研究員

准教授

東京大学・大学院新領域創成科学
研究科

岩手生物工学研究センター・
園芸資源研究部

主任技師

福岡県農林業総合試験場・生産
環境部バイオテクノロジーチー
ム

教授

准教授

広島大学・大学院統合生命科学
研究科

大阪大学・大学院理学研究科

特任助教

名

広島大学・大学院統合生命科学
研究科

職

名

赤木 剛士

真野 純一

深尾 陽一朗

香西 雄介

板井 章浩

藤﨑 恒喜

大谷 美沙都

永松 志朗

高木 慎吾

島田 裕士

伊藤 岳

氏

(Domestic programs)

所属機関・部局

国内プログラム

坂本

坂本

Analysis of photosynthetic function of GSC1 gene
involved in stay-green phenotype
Breeding of high yield rice by over-expression of
CY01/CY02 genes
Roles of actin-binding protein villin in organelle
behavior and morphogenesis in Marchantia
polymorpha

ステイグリーン形質に関与する GSC1 遺伝子の光合成機能に関する解析
CYO1/CYO2 遺伝子高発現による高収量イ
ネ作出の試みゼニゴケのオルガネラ動態、形態形成におけるアクチン結合蛋白質ビリンの役割

平山

平山

Elucidation of roles for snRNA cap modification inplant stress response
Functional analysis of gentian F3ʼ5ʼH gene in plant
defense responses
The Ef fect of pollen-pistil interaction stress at
fertilization on the fruiting and fruit growth in
Rosaceae fruit species
Screening of sheath blight-susceptible gene fromBrachypodium distachyon
Understanding roles of predicated peptides on
Arabidopsis genome in zinc homeostasis
A quest for the endogenous substrates ofglutathione transferases in plants
Mechanism for epigenetic switches regulating
flexibility of the sex in plants

植物ストレス応答における snRNA キャップ修飾制御の意義の解明
リンドウ F3'5'H 遺伝子の植物防御応答における機能解析
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
ミナトカモジグサ突然変異体リソースを用いた病害罹病性遺伝子の探索
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
グルタチオントランスフェラーゼは植物体
内で本当は何を解毒しているのか
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

池田陽

森

森

平山

平山

Analysis and characterization of responsible genes
for starch structure mutated rice strains

イネデンプン構造変異系統の原因遺伝子探索と特性解析松島

坂本

課題名（英語名）

課題名

受入教員名

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)48

信州大学・繊維学部応用生物科
学科附属農場

奈良先端科学技術大学院大学・
先端科学技術研究科

鳥取大学・農学部

九州大学・大学院農学研究院

准教授

特別研究員

助教

准教授

助教

准教授

筑波大学・生命環境系

東京大学・大学院農学生命科学
研究科

助教

准教授

高知大学・農林海洋科学部

奈良先端科学技術大学院大学・
先端科学技術研究科

准教授

神戸大学・大学院農学研究科

教授

准教授

名古屋大学・大学院生命農学研
究科

香川大学・農学部准教授

吉備国際大学・農学部地域創成
農学科

名

准教授

職

岡山理科大学・理学部生物化学科

所属機関・部局

名

堀江 智明

安田 盛貴

佐久間 俊

丸山 明子

杉田 亮平

古川 純

國枝 正

野村 美加

上野 大勢

石川 亮

白武 勝裕

氷見 英子

濱田 隆宏

氏

山地
三谷・山地・
馬
横正

且原

且原

Balancing grain zinc concentration and fertility inrice, Oryza sativa L.
Analysis of transporter genes for Mn deficiency
tolerance in rice
Cellular localization of light-inducible and lightsuppressed transcription factors in Lotus japonicus
Study on role of seed coat mucilage in metal stress
tolerance
Localization analysis of potassium transporters inmodel tree poplar
The mechanism of sodium efflux in Arabidopsis
root
Molecular mechanism and physiological role ofthe increased phosphate accumulation in plantshoots responding to sulfur deficiency
Elucidating molecular genetic mechanism of
inflorescence traits adapted to environments
Functional analysis of Arabidopsis plasma
membrane aquaporin phosphor ylation in plant
immunity
Elucidation of the roles of novel channel/transpor ters permeable to Na + and Cl ­ in themechanism of salt tolerance

イネの種子における稔性と亜鉛濃度の関係
性
イネのマンガン欠乏耐性に関わる輸送体遺伝子の解析
ミヤコグサ根粒における光誘導あるいは光抑制転写因子の局在解析
金属ストレス耐性における種子ムシレージの機能解析
モデル樹木ポプラにおけるカリウム輸送体の局在解析
シロイヌナズナの根における Na+ 排出メカ
ニズムの解析
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
環境に適応する穂形質の分子遺伝機構の解明
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
新しい Na+ および Cl­ 透過性チャネル / 輸
送体の塩耐性機構における役割の解明

山地・馬

馬・横正

馬・山地

馬・山地

馬

馬

The role of boron and boron transpor ter ingrafting

接ぎ木接着におけるホウ素とホウ素輸送体
の役割

力石

池田陽

Analysis of novel dormancy-related genes on
wheat

Analysis of nucleotides in extracellular vesicles ofplants

植物の細胞外小胞に含まれる微量ヌクレオ
チドの解析

受入教員名

コムギ新規休眠関連遺伝子の解析

課題名（英語名）

課題名

49

助教

准教授

教授

教授

准教授

准教授

東北大学・大学院農学研究科

名古屋大学・大学院生命農学研
究科

東京家政大学・家政学部環境教育学科

岐阜大学・応用生物科学部

京都大学・大学院農学研究科

山形大学・農学部

助教

助教

福井大学・学術研究院医学系部
門

東京理科大学・基礎工学部

ユニット長

農業・食品産業技術総合研究機
構・次世代作物開発研究セン
ター

助教

助教

岡山大学・大学院環境生命科学
研究科

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

北海道大学・大学院農学研究院

名

博士研究員

職

帝京大学・理工学部バイオサイエ
ンス学科

所属機関・部局

名

出崎 能丈

木村 幸恵

網干 貴子

由里本 博也

中川 智行

藤森 文啓

千葉 壮太郎

宮下 脩平

本田 信治

中村 信吾

宗正 晋太郎

丸山 隼人

佐藤 良介

氏

鈴木
鈴木

Use of RNA viruses to control the pathogenicity ofVerticillium sp.

ヴァイロコントロール因子（菌類ウイルス） Mechanism underlying infection of virocontrolの宿主糸状菌感染機構
factors (mycoviruses) to host filamentous fungi

谷

ガリス
新屋

Elucidation of principles of C1-microbe-plantinteractions applicable for envir onmental
conservation agriculture
Amine- mediated regulation of responses toherbivory in Poaceae
Understanding the regulator y mechanisms forsugar transporters in plant immunity
Characterization of herbivore-derived elicitor
signaling system

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
アミンを介したイネ科植物の食害応答の解析
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
植物の害虫抵抗性シグナル伝達機構の解析

谷

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

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

ガリス

近藤

Virome analysis of the useful fungi for the foodindustry

食品生産に用いられる有用菌類のウイルス叢の解析

鈴木

RNA ウイルスを用いた Verticillium 属菌の
病原性制御

宇都木

佐々木・森

Study of fugal plant pathogen/virus interactions in
the model filamentous fungi Neurospora crassa

Using ion channels and transporters to engineer
crop stress resistance

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

佐々木モデル糸状菌アカパンカビを利用した植物
病原糸状菌とウイルスの相互作用の研究

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

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

且原

Functional analysis of MFT gene involved in seed
dormancy regulation

Analysis of water permeability of all aquaporins incactus

サボテンの全アクアポリンにおける水輸送
活性の解析

受入教員名

種子休眠制御に関わる MFT 遺伝子の機能
解析

課題名（英語名）

課題名

50

教授

講師

教授

教授

准教授

教授

東邦大学・理学部生物学科

名古屋大学・生物機能開発利用
研究センター

北海道大学・大学院農学研究院

神戸大学・大学院農学研究科

東京都立大学・理学研究科

准教授

信州大学・理学部

京都大学・大学院地球環境学堂

准教授

愛媛大学・大学院農学研究科

准教授

准教授

横浜市立大学・木原生物学研究所

熊本大学・大学院先端科学研究部

主任技師

福岡県農林業総合試験場・農産部
麦類育種チーム教授

神戸大学・大学院農学研究科

名

准教授

職

横浜市立大学・木原生物学研究所

所属機関・部局名

岡本 龍史

吉田 健太郎

貴島 祐治

芦苅 基行

下野 綾子

瀬戸口 浩彰藤井 紀行

髙梨 功次郎

八丈野 孝

辻 寛之

轟 貴智

土佐 幸雄

川浦 香奈子氏

Analyses of photosynthetic ability and adaptation
to light-environment of understor y plants understrong and weak light conditions
Origin of glyphosate-resistant Amaranthus palmeri
in Japan
Elucidating stem elongation mechanism in African
rice Oryza glaberrima.

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
グリホサート抵抗性オオホナガアオゲイト
ウの由来を探る
アフリカ栽培イネ Oryza glaberrima における節間伸長性の分子メカニズム解明

Dynamics of chromosome during development ofallopolyploid zygote

Genetic diversity of plant species representing thecontinental-grassland relicts

大陸系遺存植物の遺伝資源としての多様性の解析

異質倍数性受精卵の発生過程における染色体動態

Analysis of migration route of a Japanese alpine
legume, Hedysar um vicioides, using bothchloroplast genome and its symbiont genome

葉緑体ゲノムと共生根粒菌ゲノムから見たマメ科高山植物イワオウギの日本への移動
分散

Structural and epigenetic modification of wheat
chromosomes in synthetic hexaploid lines

Spatiotemporal analysis of calcium signals in hostcells infected by barley powdery mildew fungus

ムギ類うどんこ病菌感染と宿主細胞内カル
シウムシグナルの時空間解析

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

池田啓

Imaging of transgenic reporter lines of barley

オオムギの蛍光レポーター系統のイメージ
ング解析

Genetic study on the polyploidy in rice

池田啓

Optimization of the barley waterlogging torelanceevaluation method using sloping field facility

傾斜場施設を用いたオオムギ湿害耐性評価
法の最適化

イネの倍数化に関する遺伝・育種学的研究

佐藤・久野

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

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

長岐

長岐

山本・古田

山本・古田

山下

池田啓

久野・松島

久野

最相

佐藤

受入教員名

Identification of genes related to salt-stress
tolerance in Triticeae

課題名（英語名）

ムギ類の耐塩性に関わる候補遺伝子の同定

課題名

51

名

任期付研究
員

講師

職

名

黒羽 剛

鳥羽 大陽

氏

課題名（英語名）
Improvement of crop leaf propor tion by using
genetic resources
Genetic diversity analysis of floral traits in Africanand wild rice.

課題名
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
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

名

Group
LeaderCentre National de la Recherche
Scientifique, Laboratoire deBiochimie et Physiologie
Moléculaire des Plante, France
CatherineCurie

シロイヌナズナのマンガン輸送体 Nramp1の細胞局在

クリ胴枯病菌感染に感染したウイルスのク
リ樹体内挙動の解析

エチオピアにおけるストレス耐性オオムギ
の開発

Hewan
Demissie
Degu
Daniel Rigling

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

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

DraganPerovic

Associate
Professor

Swedish University ofAgricultural Sciences, Sweeden

名Professor

職

Inner Mongolia University,
School of Life Science, China

所属機関・部局名

Ramesh Raju
Vetukuri

LingangZhang

氏

課題名（英語名）
Studies on VIPP1, the chloroplast membraneremodeling protein under abiotic stresses
Elucidation of signaling pathways regulated by therice cytokine RALF7 at the transcriptional level

課題名
環境ストレス下において葉緑体の膜機能維持に重要である VIPP1 タンパク質の解析
イネサイトカイン RALF7 が転写レベルで制御するシグナル伝達経路の解明

Cellular localization of manganese transpor ter
Nramp1 in Arabidopsis

In-tree behavior of diverse viruses harbored in thechestnut blight fungus

Development of stress tolerant barley germplasm
in Ethiopia

課題名（英語名）

名

課題名

氏

国際サポート（派遣型）(International support, Overseas travel type )Group
LeaderAssistant
Professor

Group
Leader

職

Swiss Federal Research Institutefor Forest, Snow and LandscapeResearch WSL, Switzerland

Hawassa University,
School of Plant and Horticulture
Science, Ethiopia

Julius Kühn-Institut (JKI),
Federal Research Centre forCultivated Plants, Germany

所属機関・部局

国際サポート（受け入れ型）(International support, Invitaition type)

農業・食品産業技術総合研究機
構・生物機能利用研究部門

宮城大学・食産業学群

所属機関・部局

深田

大西

受入教員名

馬

鈴木

佐藤

武田

受入教員名

古田

古田

受入教員名

52

発芽制御に関わる制御機構の解明を目指す研究
側根形成に関わるミトコンドリア RNA プロセッシン
グ因子の解析

発芽制御機能の解明
側根形成に関わるミトコンドリア RNA プ
ロセッシング因子の解析

西村 宣之・
主任研究員

杉山 宗隆・准教授

持田 恵一・
チームリーダー

持田 恵一・
チームリーダー

辻 寛之・准教授

梅崎 太造・教授

農研機構・次世代作物開発研究センター

東京大学・理学系研究科

理化学研究所・環境資源科学研究センター

理化学研究所・環境資源科学研究センター

横浜市立大学・
植物遺伝資源部門

名古屋工業大学・情報工学教育類メディア情報分野

データ科学に基づく作物設計基盤技術の構
築

データ科学に基づく作物設計基盤技術の構築

植物短鎖機能性ペプチド遺伝子の探索・解析
基盤の開発

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

圃場オオムギの生長動態解析

機械学習モデル構築

圃場オオムギの生長動態モデル構築

松島 良

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

澱粉粒の形状に異常を示す突然変異体の解析

秋田県立大学大学院・
藤田 直子・教授
生物資源科学研究科

ソルガム有用形質 QTL の解析

D1 タンパク質酸化修飾のモデル構造解析

平山 隆志

平山 隆志

平山 隆志

平山 隆志

平山 隆志

平山 隆志

坂本 亘

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

ソルガムの木質化とバイオコールの開発利用藤原 徹・教授

東京大学・農学生命科学研究科

坂本 亘

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

イネ DPD1 変異体の解析

草場 信・教授

広島大学・理学研究科

坂本 亘

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

堤 伸浩・教授

東京大学・農学生命科学研究科

坂本 亘

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

石北 央・教授，
斎藤 圭亮・助教

東京大学・先端科学技
術研究センター

坂本 亘

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

高橋 裕一郎・教授

岡山大学・
異分野基礎科学研究所

受入研究者名共同研究課題名

概要

共同研究者名・職名

所属機関・部局

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

森

森

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
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
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

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
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

林 靖彦・教授

高知大学，
株式会社林原ゼニゴケにおける DNA メチル化制御やミトコンドリ
アポリ A 鎖制御機構についてゲノム編集による変異体を作成し解析する同上

ゼニゴケにおける遺伝子発現調節制御に関する研究
ゼニゴケにおける遺伝子発現調節制御に関する研究
ゴール（虫こぶ）形成機構に関わる研究

河内 孝之・教授 ,西浜 竜一・准教授 ,山岡 尚平・准教授

大和 勝幸・教授

武田 征士・准教授 ,大島 一正・准教授 ,佐藤 雅彦・准教授

星野 敦・助教

京都大学・大学院生命科学研究科

近畿大学・生物工学科

京都府立大学・
生命環境科学研究科

基礎生物学研究所・
進化多様性生物学領域

作物におけるエピゲノム編集技術の開発

泉

泉

泉

池田 陽子

池田 陽子

ゴール（虫こぶ）形成に関わる植物ホルモンを同定する
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・平山 隆志

池田 陽子・平山 隆志

森

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．

過酸化脂質ストレス応答に関する研究

真野 純一・教授

山口大学・大学研究推進機構

イネのカドミウム吸収に関する研究

森平井 儀彦・准教授，
村田 芳行・教授

岡山大学・大学院環境
生命科学研究科泉泉

平山 隆志・森

平山 隆志

平山 隆志

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

村田 芳行・教授，
宗正 晋太郎・助教

岡山大学・大学院自然科学研究科
気孔の環境応答に関する研究

稲葉 丈人・准教授

CNT を用いた生体物質認識ナノセンサーを開発

宮崎大学・
植物生産環境科学科

CNT 生体ナノセンサーの開発

ribo-seq , RNAseq により新規短鎖ペプチド遺伝子の同定

岡山大学・自然科学研
究科

短鎖ペプチド遺伝子の探索

平山 隆志

岩崎 信太郎・主任研究員

短鎖ペプチド機能解析

理 化 学 研 究 所・ 岩 崎
RNA システム生化学研
究室

短鎖ペプチド機能解析

受入研究者名高橋 史憲・研究員

概要

理化学研究所・環境資源科学研究センター

共同研究課題名

共同研究者名・職名

所属機関・部局

54

中村 信吾・
ユニット長

中屋敷 均・教授

須賀 晴久・准教授

八重樫 元・研究員

農研機構・次世代作物開発研究センター

神戸大学・大学院農学研究科

岐阜大学・科学研究基盤センター

NARO 果樹茶業研究部
門・リンゴ研究領域

三村 徹郎・教授

神戸大学・
大学院理学研究科

和崎 淳・教授

吉田 薫・教授

東京大学・農学生命科学研究科

広島大学・大学院生物圏科学研究科

鈴木 克周・教授

広島大学・統合生命科
学研究科

多田 雄一・教授

横堀 伸一・准教授

東京薬科大学・生命科
学部

東京工科大学・
応用生物学部

賀屋 秀隆・准教授

愛媛大学・大学院農学研究科

北川 良親・代表社員

西村 泰介・准教授

長岡技術科学大学大学
院・工学（系）研究科

北川科学総合研究所

共同研究者名・職名

所属機関・部局

耐塩性シバ（ソナレシバ）の耐塩性に関わる輸送体
HKT の解析

耐塩性雑草 Sporobolus virginicus の耐塩性の解析

白紋羽病菌の RNA サイレンシング

エチオピア産 Fusarium 属菌の解析

イネいもち病菌の RNA サイレンシング

種子休眠遺伝子 MFT の機能解析

低リン耐性植物の耐性メカニズムの解析

佐々木 孝行宇都木 繁子
鈴木 信弘
鈴木 信弘
鈴木 信弘

低リン耐性植物の輸送体特性の解析
種子休眠性の自然変異の主要な原因遺伝子の一つである MFT 遺伝子の働きを解析する
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
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
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

且原 真木

且原 真木

アフリカツメガエル卵母細胞を使ってアクアポリンの低分子化合物に対する輸送活性を調べる

低分子化合物輸送性アクアポリンの研究

植物のリン酸輸体の研究

且原 真木

馬 建鋒

力石 和英

杉本 学

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遺伝子を、アフリカツメガエル未受精卵に入れ、その共役輸送イオンの同定を行った

イネ種子中のフェチン酸の測定

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

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
種子フェチン酸の解析

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

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

池田 陽子

池田 陽子

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
同上

受入研究者名概要

作物におけるエピゲノム編集技術の開発

作物におけるエピゲノム編集技術の開発

共同研究課題名55

兼松 聡子・室長

宮崎 直幸・助教

朝長 啓造・教授

千葉 壮太郎 ･ 准教授

藤森 文啓・教授

小竹 敬久・教授

秋山 佳丈・准教授

森 英樹・准教授

寺内 良平・教授

花田 耕介・准教授

深尾 陽一朗・教授

三井 亮司・教授

佐藤 昌直・助教

宅見 薫雄・教授

大阪大学・
タンパク質研究所

京都大学・
ウイルス研究所名古屋大学・大学院生
命農学研究科東京家政大学 ･
家政学部

埼玉大学・
理工学研究科

信州大学・繊維学部

大阪府立大学・理学系
研究科

京都大学・農学研究科

九州工業大学・情報工学部

立命館大学・生命科学部

岡山理科大学・理学部

北海道大学・
農学研究院

神戸大学・農学部

共同研究者名・職名

NARO 果樹茶業研究部
門・リンゴ研究領域

所属機関・部局

近藤 秀樹
Galis Ivan・新屋 友規
新屋 友規・Galis Ivan
新屋 友規・Galis Ivan
河野 洋治

有用糸状菌類のウイルスを探索、新規ウイルスについてはその特徴付けを行っている
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
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
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
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
バイオインフォマティクス技術を用いた、植物免疫に関わるホルモン様ペプチドの同定
質量分析を用いた、植物免疫に関わるホルモン様ペ
プチドの同定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
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
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

菌類ウイルスハンティング
植食性昆虫認識に関わる細胞壁由来エリシ
ターの解析

いもち病菌エフェクター Avr-Pit の同定
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解析
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
オオムギ RNA-Seq 法のコムギ解析への応用

植食性昆虫の蛹室作りの解析

植食性昆虫の蛹室作りの解析

佐藤 和広

植木 尚子

谷 明生

河野 洋治

河野 洋治

近藤 秀樹

生物ゲノムに存在するウイルス化石の解析

新規植物・昆虫アルファ様ウイルスの昆虫ゲノムへの内在化イベントの探索

鈴木 信弘

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

鈴木 信弘

受入研究者名日本産白紋羽病菌のウイルスの性格付け

概要

真核生物の核内在化ウイルスの機能解析

内在化ウイルスの機能解析

メガビルナウイルスの構造解析

白紋羽病菌のウイルスの探索

共同研究課題名

56

高梨 秀樹・助教

吉川 貴徳・助教

八丈野 孝・准教授

能年 義輝・准教授

笠原 博幸・教授

堀江 智明・准教授

東京大学・農学部

京都大学・農学部

愛媛大学・農学部

岡山大学・農学部

東京農工大学・グロー
バルイノベーション研
究院

信州大学・繊維学部

戸田 陽介・特任助教

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

久野 裕・松島 良・
近藤 秀樹・
三谷 奈見季オオムギ遺伝資源を用いて、紋枯病菌に対する抵抗性の評価を行っている
高温障害による不稔を克服するためのオオムギ形質転換体を作成している
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

高温障害耐性オオムギの作出
気候変動に伴う土壌劣化に対応する穀類耐性品種開発

オオムギと紋枯病菌の感染生理学的研究

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

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最相 大輔・且原 真木

久野 裕・松島 良・
近藤 秀樹・
三谷 奈見季久野 裕・武田 真

オオムギの穂の形態形成に関わる遺伝子機能の解析

オオムギの形態形成に関わる遺伝子の機能
解析

久野 裕・坂本 亘

ソルガムで見いだされた花器の形態形成に関わる遺伝子の機能解析

オオムギの形態形成に関わる遺伝子の機能
解析

画像定量技術による植物フェノタイピング

最相 大輔

久野 裕・佐藤 和広

除草剤の成分に応答する遺伝子を機能低下させたオ
オムギの作出岩上 哲史・助教

京都大学・農学部

深層学習を使ったオオムギ種子形態の表現型解析

久野 裕・佐藤 和広

ジベレリン関連遺伝子をオオムギに導入し、表現型を解析する

ジベレリン関連遺伝子の機能解析

芦苅 基行・教授 ,永井 啓祐・助教

名古屋大学・農学部
オオムギにおける除草剤成分に対する応答

久野 裕・佐藤 和広

コムギ細胞外排出シグナルと乾燥誘導性プロモーターを導入したオオムギの解析

形質転換オオムギを用いた環境適応性に関する研究

宅見 薫雄・教授

神戸大学・農学部

佐藤 和広

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

受入研究者名概要

オオムギの病害抵抗性等遺伝子の単離と機能解明

小松田 隆夫・
主席研究員

農研機構・次世代作物開発研究センター

チガヤの RNA-Seq 法によるマーカー作成

共同研究課題名

オオムギ有用形質遺伝子の単離

冨永 達・教授

共同研究者名・職名

京都大学・農学部

所属機関・部局

57

長岐 清孝

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

月桃の遺伝学的解析

鳴坂 義弘・
グループ長

岡山県生物科学研究所

古田 智敬

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

ミャンマーにおけるイネゲノム育種システ
ム強化

吉村 淳・特任教授

九州大学・大学院農学
研究院

山本 敏央

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

四倍体飼料用イネの開発事業

貴島 祐治・教授

北海道大学・大学院農学研究院

山本 敏央・長岐 清孝

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・古田 智敬

受入研究者名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

貴島 祐治・教授

北海道大学・大学院農学研究院

概要
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

共同研究課題名
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

米丸 淳一・
ユニット長

共同研究者名・職名

農研機構・次世代作物開発研究センター

所属機関・部局

58

Josiah Musembi Mutuku,
Researcher

Lingang Zhang,
Professor

Cathrine de Vitry,
Senior Researcher

Jose A. Jarillo,
Professor

International LivestockResearch Institute

Inner Mongolia Universityof Science and Technology

Institute de Biologie
Physico-Chimique, CNRS

Plant Biotechnology and
Genomics Centre

Kenya

China

FranceSpain

Yin Ye, Lecturer

Nathalie Leonhardt,
Scientist

Olivier Mathieu,
Principal Investigator

Z. Jeffrey Chen,
Professor

Vladimir Sychev,
Vice President

University of California,
Riverside

Sun Yat Sen University

Atomic Energy andAlternative Energies
Commission

Universite Clermont
Auvergne, CNRSThe University of Texas atAustinInstitute of Biomedical
Problems, Russian
Academy of Science

USA

China

FranceFranceUSA

RussiaJuan Pablo Giraldo,
Assistant Professor

Chanhong Kim,
Principal Investigator

Shanghai Center for Plant
Stress Biology, Chinese
Academy of Sciences

China

Researcherʼs Name, Title

Affiliation

Country

Effect of space environment on plantviability and adaptation

Employment of single cell RNA-seq
analysisAnalysis of gene silencing mechanism

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

Revealing the relationship between polyploidy andtranscriptome changes using single cell RNA-seq

Functional analysis of gene silencing mutant inArabidopsis

Molecular biological analysis of the impact of sulfur
dioxide on stomatal behavior

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

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
Studies on the effect of air pollutantson plants

CNT 生体センサーの野外での利用方法構築

新規環境応答制御因子の機能を明らかにする

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

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

Establishment of collaborative platform forsorghum field tests in Kakamega, Kenya

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

Summary

CNT を用いた生体センサー開発研究

新規環境応答制御因子の機能解析

Influence of FtsH in oxidataed D1
protein in Chlamydomonas

Characterization of GTPase activity in
VIPP1 protein

Development of bio-pellets usingsorghum

Characterization of photodamaged D1
in the Photosystem II repair cycle

Subject of collaborative research

泉

泉

杉本 学

池田 陽子

池田 陽子

森

森

平山 隆志

平山 隆志

坂本 亘

坂本 亘

坂本 亘

坂本 亘

Accepted
staff

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))

59

Catherine Curie,
Professor

Caitlin S. Byrt,
ARC Future Fellow

Toshihiro Obata,
Assistant Professor

Bradley I. Hillman,
Professor

Ioly Kotta-Loizou,
Assistant Professor

José R. Castón,
Professor

Centre National de laRecherche Scientifique

Australian National
University

Center for Plant Science
Innovation, University of
Nebraska Lincoln

Plant Biology andPathology,
Rutgers University

Faculty of Natural
Sciences,
Imperial College London

Centro Nacional
Biotecnología/CSICFranceAustralia

USA

USA

UK

Spain

Matthias Wiggenhauser,
Researcher

Institute of Agricultural
Sciences, ETH Zurich

馬 建鋒

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

Quadrivirus structural analysis

Taxonomy of fungal viruses

鈴木 信弘

鈴木 信弘

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

鈴木 信弘

佐々木 孝行

且原 真木

Taxonomical organization of fungal and plantchrysoviruses

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

We are collaborating to determine metabolites intomato fruit, to assess physiological function of
the SlALMT genes

Metabolome analysis in tomato fruit
which suppressed or over-expressed
SlALMT gene
Characterization of mitoviruses
infecting the chestnut blight fungus

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

馬 建鋒

馬 建鋒

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
マンガン輸送体の AtNramp1 の細胞局在に関す
る研究

馬 建鋒

根の形態と養分吸収に及ぼす影響に関する研究

馬 建鋒

馬 建鋒

イネカドミウムやヒ素の集積に関与する遺伝子の同定

イネのマグネシウム輸送体の同定と機能解析

杉本 学

Accepted
staff

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

Summary

Boosting barley and rice stress
tolerance in Australia and Japan

マンガン輸送体の機能解析

カドミウムの輸送経路に関する研究

イネ根系に関する研究

Switzerland

イネマグネシウム輸送に関する研究

Zhichang Chen,
Professor

福建農林大学

China

David Salt,
Professor

植物アルミニウム耐性機構の研究

Renfang Shen,
Professor

中国科学院南京土壌研究
所

China

University of Nottingham

イネ重金属集積に関する研究

Fangjie Zhao,
Professor

中国南京農業大学

China

EnglandFunction of genes and proteins inplnats produced under extreme
environment

Rushan Sabirov,
Professor

Institute of Fundamental
Medicine and Biology,
Kazan Federal University

Subject of collaborative research

RussiaResearcherʼs Name, Title

Affiliation

Country

60

Carlos José López
Herrera, Researcher

Eeva Vainio,
Researcher

Jiatao Xie,
Professor

Daniel Rigling,
Group Leader

Ana Eusebio-Cope,
Program Manager

Md. Iqbal Faruk,Senior
Scientific Officer

Atif Jamal, Senior
Scientific Officer

Muhammad Faraz Bhatti,
Professor

Natural Resources
Institute Finland (Luke),
Forest health andbiodiversity

College of Plant Scienceand Technology,
Huazhong Agricultural
University

Forschungsanstalt für
Wald,
Schnee und Landschaft
WSL

International Rice
Research InstitutePlant Pathology Division,
Bangladesh Agricultural
Research Institute

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

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

Finland

China

Switzerland

Philippines

Bangladesh

Pakistan

Pakistan

Researcherʼs Name, Title

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

Affiliation

Spain

Country

Characterization of fungal viruses

Characterization of megabirnaviruses

Characterization of viruses soilinhabitant fungiCharacterization of viruses infecting
rice-associated fungi

Virocontrol of chestnut blight

Taxonomy of fungal viruses

Taxonomy of fungal viruses

Utilization of fungal viruses as
biocontrol of the white root rot
disease

Subject of collaborative research

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

鈴木 信弘

鈴木 信弘

鈴木 信弘

Molecular haractgerization of viruses isolated
from Bangladeshi isolates of plant pathogenic
soil-inhabitant fungi
Identification of internal ribosomal entry sites infungal megabirnaviruses

鈴木 信弘

鈴木 信弘

鈴木 信弘

鈴木 信弘

鈴木 信弘

Accepted
staff

Virus hunting of rice blight fungal isolates andtheir characterization

Exaination of various viruses for their biocontrol
potential

Taxonomical organization of fungal
megabirnavirus

Taxonomical organization of fungal partitiviruses

Search for fungal viruses with potential as
biocontrol agents against white root rot in
avocadoSummary

61

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
Isolation of halotolerant C1-compound utilizing
bacteria from mangrove forest trees
Marine bacteria that promote or terminate algal
bloom are being isolated and their effect on algal
growth is bein characterized

解糖系酵素 GAPC1 を介したヒスト
ンアセチル化の制御機構
Isolation of halotlerant lanthanidedependent methylotrophs
Isolation and characterization ofmarine microbe that affect algal
bloom dynamics
Barley pan-genome project
Sequencing analysis of barley genetic
resources

Letian Chen,
Professor

Nurettin Sahin,
Professor

Gonzalo Gajardo,
Professor

Nils Stein,
Professor

Nils Stein,
Professor

South China Agricultural
University

Mugla Sitki Kocman
University

Los Lagos University

China

Turkey

Chile

IPK

IPK

Germany

Germany

Partial sequencing analsis of barley accessions in
genebanks

De novo assembly of principal barley haplotypes

河野 洋治

ゲノム情報を用いた，ペア NLR タンパク質の機能解析

ペア NLR タンパク質の機能解析

Rod A. Wing,
Professor

University of Arizona

USA

河野 洋治

質量分析器を用いた，植物免疫に関わるホルモ
ン様ペプチドの同定

植物免疫に関わるホルモン様ペプチ
ドの解析

Pengcheng Wang,
Principal Investigator

Shanghai Center for Plant
Stress Biology

China

次世代シークエンサーを用いた，植物免疫に関わるホルモン様ペプチドの同定

植物免疫に関わるホルモン様ペプチ
ドの解析

Heng Zhang,Principal Investigator

Shanghai Center for Plant
Stress Biology

China

Australia

佐藤 和広

佐藤 和広

植木 尚子

谷 明生

河野 洋治

河野 洋治

河野 洋治

バイオインフォマティクス技術を用いた，植物
免疫に関わるホルモン様ペプチドの同定

植物免疫に関わるホルモン様ペプチ
ドの解析

Renyi Liu,
Professor

Fujian Agriculture andForestry University

China

近藤 秀樹

Study Group for the family Rhabdoviridae in theInternational Committee on Taxonomy of Viruses(ICTV)

Taxonomy of Rhabdoviridae

Peter Walker,
Professor

University of Queensland

近藤 秀樹

China

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

Cross-kingdom virus transmission

Ida Bagus Andika,
Professor

Qingdao Agricultural
University

近藤 秀樹

We are investigating two-way facilitativeinteractions between the plant and fungal viruses
that promote cross-kingdom virus infections

近藤 秀樹

Accepted
staff

Summary

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

Study of the diversity andepidemiology of plant rhabdoviruses

Ralf Dietzgen, AssociatedProfessor

University of Queensland

Australia

Subject of collaborative research
Synergistic interactions between
fungal and plant viruse

Northwest A&F University

China

Researcherʼs Name, Title

Liying Sun,
Professor

Affiliation

Country

62

Evaluation of barley in semi-arid
environment
Development of acid soil tolerantbarleyGenome editing for producing hullless barley
Genome editing of the genes related
to seed dormancy in barley

Yerlan Turuspekov,
DoctorDegu Hewan Demissie,
DoctorPatrick Hayes,
Professor

Jochen Kumlehn,
DoctorChunxiang Fu,
Professor

Institute of plant biology
and biotechnology

Hawassa University

IPK

Chinese Academy of
Sciences

Kazakhstan

Ethiopioa

China

Germany

U.S.A

Oregon State University

Genetic modification of lingnin
biosynthesis in barley

International Barley Core Collection

Roland von Bothmer,
Professor

Swedish University ofAgriculture

International

U.S.A

Food barley development

The Sainsbury Institute

U.K.

Patrick Hayes,
Professor

Subject of collaborative research

Oregon State University

Researcherʼs Name, Title
Cloning of barley disease resistancegenes

Affiliation

Matthew Moscou,
DoctorCountry

佐藤 和広

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

久野 裕・
佐藤 和広
久野 裕・
佐藤 和広

久野 裕

Site-directed mutagenesis is per formed formodification of the genes r elated to seed
dormancy in barley
Genetic modification of lingnin biosynthesis isperformed to increase the efficiency of processing
for biomass in barley佐藤 和広

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

Introduction of acid soil tolerant barley andmolecural selection techniques in Ethiopia

佐藤 和広

佐藤 和広

Development of functional food barley cultivar in
the USA

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

佐藤 和広

Accepted
staff

Isomation and annotation of barley disease
resitance genes

Summary

Annual Report 2020
Director: Wataru Sakamoto
Editorial Members: Kazuyuki Maruyama
Sanae Rikiishi
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 28 巻
（Annual Report 2020）
令和 3 年 3 月 25 日
令和 3 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

丸山
力石
杉本

印

友野印刷株式会社

刷

所

印刷
発行

和之
早苗
学