Updated on 2022/07/19

写真a

 
KANAOKA, Masahiro
 
Organization
Graduate School of Science Lecturer
Graduate School
Graduate School of Science
Undergraduate School
School of Science Department of Biological Science
Title
Lecturer
External link

Degree 1

  1. 博士(理学) ( 2006.3   京都大学 ) 

Research Interests 3

  1. 気孔

  2. 細胞間シグナリング

  3. 受精

Research Areas 3

  1. Life Science / Evolutionary biology

  2. Others / Others  / Developmental Biology

  3. Others / Others  / Plant Physiology/Molecule

Current Research Project and SDGs 2

  1. 花粉管ガイダンス分子に着目した植物有性生殖機構の多様性と分子メカニズムの解析

  2. 植物の水環境適応に関する分子メカニズムの解明

Research History 4

  1. Associate Professor, DIvision of Biological Science, Graduate School of Science, Nagoya University

    2015.10

      More details

    Country:Japan

  2. Assistant Professor, Gaduate School of Science, Naogya University

    2007.10 - 2015.9

      More details

    Country:Japan

  3. Research Fellow

    2006.4 - 2007.9

      More details

    Country:United States

  4. 日本学術振興会特別研究員(DC1)

    2002.4 - 2005.3

      More details

    Country:Japan

Education 3

  1. Kyoto University   Graduate School, Division of Natural Science

    2002.4 - 2006.3

      More details

    Country: Japan

  2. Kyoto University   Graduate School, Division of Natural Science

    2000.4 - 2002.3

      More details

    Country: Japan

  3. Kyoto University   Faculty of Science

    1996.4 - 2000.3

      More details

    Country: Japan

Professional Memberships 2

  1. 日本植物生理学会

  2. 日本植物学会

 

Papers 35

  1. KOMPEITO, an Atypical Arabidopsis Rhomboid-Related Gene, Is Required for Callose Accumulation and Pollen Wall Development

    Kanaoka Masahiro M., Shimizu Kentaro K., Xie Bo, Urban Sinisa, Freeman Matthew, Hong Zonglie, Okada Kiyotaka

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES   Vol. 23 ( 11 )   2022.6

     More details

    Language:Japanese  

    DOI: 10.3390/ijms23115959

    Web of Science

  2. Comparisons among populations and individuals to evaluate pollen-pistil interaction as a mechanism of reproductive interference in Taraxacum

    Hashimoto Keisuke, Yamamoto Akane, Kanaoka Masahiro M., Naiki Akiyo, Takakura Ko-Ichi, Nishida Sachiko

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH   Vol. 135 ( 1 ) page: 29 - 40   2022.1

     More details

  3. Fine-scale empirical data on niche divergence and homeolog expression patterns in an allopolyploid and its diploid progenitor species Reviewed International coauthorship

      Vol. 229 ( 6 ) page: 3587 - 3601   2021.3

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1111/nph.17101

    Web of Science

  4. Adaptive reduction of male gamete number in the selfing plant Arabidopsis thaliana Reviewed International coauthorship

      Vol. 11 ( 1 )   2020.6

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/s41467-020-16679-7

    Web of Science

  5. Artificial selection reveals the role of transcriptional constraints in the maintenance of life history variation Reviewed International coauthorship

      Vol. 4 ( 3 ) page: 200 - 211   2020.6

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1002/evl3.166

    Web of Science

  6. Comparison of mechanisms of reproductive interference in Taraxacum

    Takemori Akane, Naiki Akiyo, Takakura Ko-Ichi, Kanaoka Masahiro M., Nishida Sachiko

    ANNALS OF BOTANY   Vol. 123 ( 6 ) page: 1017 - 1027   2019.5

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1093/aob/mcz007

    Web of Science

  7. Environmental sensing and morphological plasticity in plants

    Mizutani Miya, Kanaoka Masahiro M.

    SEMINARS IN CELL & DEVELOPMENTAL BIOLOGY   Vol. 83   page: 69-77   2018.11

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.semcdb.2017.10.029

    Web of Science

  8. Cell-cell communications and molecular mechanisms in plant sexual reproduction Invited Reviewed

    Masahiro M Kanaoka

    Journal of plant research   Vol. 131 ( 1 ) page: 37 - 47   2018.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/s10265-017-0997-2

    Web of Science

  9. ANTH domain-containing proteins are required for the pollen tube plasma membrane integrity via recycling ANXUR kinases

    Muro Keita, Matsuura-Tokita Kumi, Tsukamoto Ryoko, Kanaoka Masahiro M., Ebine Kazuo, Higashiyama Tetsuya, Nakano Akihiko, Ueda Takashi

    COMMUNICATIONS BIOLOGY   Vol. 1   2018

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/s42003-018-0158-8

    Web of Science

  10. Exocytosis-coordinated mechanisms for tip growth underlie pollen tube growth guidance

    Luo Nan, Yan An, Liu Gang, Guo Jingzhe, Rong Duoyan, Kanaoka Masahiro M., Xiao Zhen, Xu Guanshui, Higashiyama Tetsuya, Cui Xinping, Yang Zhenbiao

    NATURE COMMUNICATIONS   Vol. 8   2017.11

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1038/s41467-017-01452-0

    Web of Science

  11. Variation in the strength of reproductive interference from an alien congener to a native species in Taraxacum

    Nishida Sachiko, Hashimoto Keisuke, Kanaoka Masahiro M., Takakura Ko-Ichi, Nishida Takayoshi

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH   Vol. 130 ( 1 ) page: 125-134   2017.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/s10265-016-0865-5

    Web of Science

  12. A microfluidic device for quantitative analysis of chemoattraction in plants Reviewed

    Horade M, Kanaoka MM, Kuzuya M, Higashiyama T, Kaji N

    RSC Advances     2013.9

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1039/C3RA42804D

  13. Pollen-pistil interactions in reproductive interference: comparisons of heterospecific pollen tube growth from alien species between two native Taraxacum species Reviewed

    Nishida S, Kanaoka MM, Hashimoto K, Takakura K-I, Nishida T

    Functional Ecology     2013.9

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1111/1365-2435.12165

  14. Acquisition of LURE-binding activity at the pollen tube tip of Torenia fournieri. Reviewed

    Okuda S, Suzuki T, Kanaoka MM, Mori H, Sasaki N, Higashiyama T

    Molecular plant   Vol. 6   page: 1074-1090   2013.7

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1093/mp/sst050

  15. Arabidopsis homeodomain-leucine zipper IV proteins promote stomatal development and ectopically induce stomata beyond the epidermis. Reviewed

    Peterson KM, Shyu C, Burr CA, Horst RJ, Kanaoka MM, Omae M, Sato Y, Torii KU

    Development (Cambridge, England)   Vol. 140   page: 1924-1935   2013.5

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1242/dev.090209

  16. Direct interaction of ligand-receptor pairs specifying stomatal patterning Reviewed

    Jin Suk Lee, Takeshi Kuroha, Marketa Hnilova, Dmitriy Khatayevich, Masahiro M Kanaoka, Jessica M McAbee, Mehmet Sarikaya, Candan Tamerler, Keiko U Torii

    Genes & Development   Vol. 26 ( 2 ) page: 126-136   2012.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  17. Title Differential effects of reproductive interference by an alien congener on native Taraxacum species Reviewed

    Sachiko Nishida, Koh-Ichi Takakura, Takayoshi Nishida, Takashi Matsumoto, Masahiro M Kanaoka

    Biological Invasions     page: 1-9   2012

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  18. Expression of< i> Arabidopsis</i> callose synthase 5 results in callose accumulation and cell wall permeability alteration Reviewed

    Bo Xie, Yunfei Deng, Masahiro M Kanaoka, Kiyotaka Okada, Zonglie Hong

    Plant Science   Vol. 183   page: 1-8   2011.10

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  19. Identification and characterization of TcCRP1, a pollen tube attractant from Torenia concolor Reviewed

    Masahiro M Kanaoka, Nao Kawano, Yoshiyuki Matsubara, Daichi Susaki, Satohiro Okuda, Narie Sasaki, Tetsuya Higashiyama

    Annals of Botany   Vol. 108 ( 4 ) page: 739-747   2011.5

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  20. DNA packaging proteins Glom and Glom2 coordinately organize the mitochondrial nucleoid of Physarum polycephalum Reviewed

    Kie Itoh, Akiko Izumi, Toshiyuki Mori, Naoshi Dohmae, Ryoko Yui, Katsura Maeda-Sano, Yuki Shirai, Masahiro M Kanaoka, Tsuneyoshi Kuroiwa, Tetsuya Higashiyama, Mamoru Sugita, Kimiko Murakami-Murofushi, Shigeyuki Kawano, Narie Sasaki

    Mitochondrion   Vol. 11 ( 4 ) page: 575–586   2011.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  21. Live-cell imaging reveals the dynamics of two sperm cells during double fertilization in Arabidopsis thaliana Reviewed

    Yuki Hamamura, Chieko Saito, Chie Awai, Daisuke Kurihara, Atsushi Miyawaki, Tsuyoshi Nakagawa, Masahiro M Kanaoka, Narie Sasaki, Akihiko Nakano, Frédéric Berger, Tetsuya Higashiyama

    Current Biology   Vol. 21 ( 6 ) page: 497–502   2011.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  22. Isolation of gametophytic cells and identification of their cell-specific markers in Torenia fournieri, T. concolor and Lindernia micrantha Reviewed

    Nao Kawano, Daichi Susaki, Narie Sasaki, Tetsuya Higashiyama, Masahiro M Kanaoka

    Cytologia   Vol. 76 ( 2 ) page: 177-184   2011

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  23. Technical Note: Isolation of Intact Gametophytic Protoplasts from Torenia and Lindernia Species Invited Reviewed

    Masahiro M Kanaoka

    Cytologia   Vol. 76 ( 2 ) page: 109   2011

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  24. FERONIA as an upstream receptor kinase for polar cell growth in plants Invited

    MM Kanaoka, KU Torii

    Proceedings of the National Academy of Sciences   Vol. 107 ( 41 ) page: 17461-17462   2010.10

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  25. Dysregulation of cell-to-cell connectivity and stomatal patterning by loss-of-function mutation in Arabidopsis CHORUS (GLUCAN SYNTHASE-LIKE 8) Reviewed

    Jessica M Guseman, Jin Suk Lee, Naomi L Bogenschutz, Kylee M Peterson, Rebecca E Virata, Bo Xie, Masahiro M Kanaoka, Zonglie Hong, Keiko U Torii

    Development   Vol. 137 ( 10 ) page: 1731-1741   2010.5

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  26. New protein PhyMN34 with an exonuclease motif localizes in the mitochondrial nucleoid periphery of Physarum polycephalum Reviewed

    Kie ITOH, Akiko IZUMI, Toshiyuki MORI, Naoshi DOHMAE, Ryoko YUI, Katsura SANO, Masahiro M. KANAOKA, Haruko KUROIWA, Tsuneyoshi KUROIWA, Tetsuya HIGASHIYAMA, Kimiko MURAKAMI-MUROFUSHI, Narie SASAKI, and Shigeyuki KAWANO

    Cytologia     page: in press   2009.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  27. 花粉管ガイダンス物質の同定と種間多様性 Invited

    金岡雅浩、東山哲也

    ブレイン テクノニュース   ( 135 ) page: 15-20   2009.9

     More details

    Authorship:Lead author   Language:Japanese  

    被子植物の生殖過程では,雄の配偶体である精細胞が花粉管によって雌の配偶体である胚のうへと運ばれ,受精が起こる。花粉管を胚のうへ導くガイダンスシグナルが想定されていたが,その分子的実体は謎であった。我々は胚のうが突出したユニークな植物トレニアを用いて,助細胞から分泌される花粉管ガイダンス物質LURE1, LURE2 を同定した。本稿では, LURE の分子進化が種分化に関与する可能性についても考察する。

  28. *Defensin-like polypeptide LUREs are pollen tube attractants secreted from synergid cells. Reviewed

    Okuda S, Tsutsui H, Shiina K, Sprunck S, Takeuchi H, Yui R, Kasahara RD, Hamamura Y, Mizukami A, Susaki D, Kawano N, Sakakibara T, Namiki S, Itoh K, Otsuka K, Matsuzaki M, Nozaki H, Kuroiwa T, Nakano A, Kanaoka MM, Dresselhaus T, Sasaki N, Higashiyama T.

    Nature   Vol. 458   page: 357-361   2009.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    For more than 140 years, pollen tube guidance in flowering plants has been thought to be mediated by chemoattractants derived from target ovules. However, there has been no convincing evidence of any particular molecule being the true attractant that actually controls the navigation of pollen tubes towards ovules. Emerging data indicate that two synergid cells on the side of the egg cell emit a diffusible, species-specific signal to attract the pollen tube at the last step of pollen tube guidance. Here we report that secreted, cysteine-rich polypeptides (CRPs) in a subgroup of defensin-like proteins are attractants derived from the synergid cells. We isolated synergid cells of Torenia fournieri, a unique plant with a protruding embryo sac, to identify transcripts encoding secreted proteins as candidate molecules for the chemoattractant(s). We found two CRPs, abundantly and predominantly expressed in the synergid cell, which are secreted to the surface of the egg apparatus. Moreover, they showed activity in vitro to attract competent pollen tubes of their own species and were named as LUREs. Injection of morpholino antisense oligomers against the LUREs impaired pollen tube attraction, supporting the finding that LUREs are the attractants derived from the synergid cells of T. fournieri.

  29. 花粉管誘引物質ルアーの発見

    東山哲也、奥田哲弘、筒井大貴、椎名恵子、武内秀憲、金岡雅浩、佐々木成江

    日本農芸化学会   Vol. 47 ( 9 ) page: 617-623   2009

     More details

    Language:Japanese  

  30. *SCREAM/ICE1 and SCREAM2 specify three cell-state transitional steps leading to arabidopsis stomatal differentiation. Reviewed

    Kanaoka MM, Pillitteri LJ, Fujii H, Yoshida Y, Bogenschutz NL, Takabayashi J, Zhu JK, Torii KU

    Plant Cell   Vol. 20 ( 7 ) page: 1775-85   2008.7

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Differentiation of specialized cell types in multicellular organisms requires orchestrated actions of cell fate determinants. Stomata, valves on the plant epidermis, are formed through a series of differentiation events mediated by three closely related basic-helix-loop-helix proteins: SPEECHLESS (SPCH), MUTE, and FAMA. However, it is not known what mechanism coordinates their actions. Here, we identify two paralogous proteins, SCREAM (SCRM) and SCRM2, which directly interact with and specify the sequential actions of SPCH, MUTE, and FAMA. The gain-of-function mutation in SCRM exhibited constitutive stomatal differentiation in the epidermis. Conversely, successive loss of SCRM and SCRM2 recapitulated the phenotypes of fama, mute, and spch, indicating that SCRM and SCRM2 together determined successive initiation, proliferation, and terminal differentiation of stomatal cell lineages. Our findings identify the core regulatory units of stomatal differentiation and suggest a model strikingly similar to cell-type differentiation in animals. Surprisingly, map-based cloning revealed that SCRM is INDUCER OF CBF EXPRESSION1, a master regulator of freezing tolerance, thus implicating a potential link between the transcriptional regulation of environmental adaptation and development in plants.

  31. Food conditions, competitive regime, and female social relationships in Japanese macaques: within-population variation on Yakushima. Reviewed

    Hanya G, Matsubara M, Hayaishi S, Zamma K, Yoshihiro S, Kanaoka MM, Sugaya S, Kiyono M, Nagai M, Tsuriya Y, Hayakawa S, Suzuki M, Yokota T, Kondo D, Takahata Y

    Primates   Vol. 49 ( 2 ) page: 116-125   2008.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Feeding conditions, competitive regime, and female social relationships of Japanese macaques (Macaca fuscata) on Yakushima were compared between the two habitats at two different altitudes (coniferous forest, 1,000-1,200 m and coastal forest, 0-200 m). Fruit availability was higher in the coastal forest. There was no consistent difference in the frequency of agonistic interactions within a group during feeding between the two habitats. The coastal forest evoked stronger inter-group contest competition compared to the coniferous forest as evidenced by a higher inter-group encounter rate and a higher proportion of aggressive encounters to non-aggressive ones. Birth rate was higher in larger groups compared to smaller ones in the coastal forest, but did not differ in the coniferous forest. In spite of these differences in competitive regime, no variation in female social relationships was observed, such as direction and concentration on particular individuals in grooming, linearity in dominance rank, counter-attack, and support of juvenile kin during agonistic interactions. The present results indicate that the female social relationships of Japanese macaques are robust and do not change according to changes in the current environment.

  32. Stomatal development: three steps for cell-type differentiation. Invited

    Torii KU, Kanaoka MM, Pillitteri LJ, Bogenschutz NL.

    Plant Signal Behav.   Vol. 2 ( 4 ) page: 311-313   2007.7

     More details

    Language:English  

    Stomata are microscopic pores on the plant epidermis that act as a major passage for the gas and water vapor exchange between a plant and the atmosphere. A pair of specialized guard cells work in concert to adjust pore size to maintain gas exchange while minimizing the water loss. The formation of stomata requires a series of cell-fate transitions from an initial meristemoid mother cell (MMC), to a stem-cell-like precursor meristemoid, to a guard mother cell (GMC), and finally to terminally-differentiated guard cells. Three closely-related Arabidopsis basic helix-loop-helix (bHLH) genes SPEECHLESS (SPCH), MUTE, and FAMA act sequentially at each key step to direct cell-fate transitions during stomatal development. In this addendum, we propose that a three-step relay of the three bHLHs establishes the molecular framework for stomatal differentiation. Specific expression patterns as well as protein domain structure and dimerization partners of each stomatal bHLH protein may determine the specific function as a key switch in each regulatory node.

  33. *An Arabidopsis Rhomboid homolog is an intramembrane protease in plants. Reviewed

    Kanaoka MM, Urban S, Freeman M, Okada K

    FEBS Letters   Vol. 579 ( 25 ) page: 5723-5728   2005.10

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Regulated intramembrane proteolysis (RIP) is a fundamental mechanism for controlling a wide range of cellular functions. The Drosophila protein Rhomboid-1 (Rho-1) is an intramembrane serine protease that cleaves epidermal growth factor receptor (EGFR) ligands to release active growth factors. Despite differences in the primary structure of Rhomboid proteins, the proteolytic activity and substrate specificity of these enzymes has been conserved in diverse organisms. Here, we show that an Arabidopsis Rhomboid protein AtRBL2 has proteolytic activity and substrate specificity. AtRBL2 cleaved the Drosophila ligands Spitz and Keren, but not similar proteins like TGFalpha, when expressed in mammalian cells, leading to the release of soluble ligands into the medium. These studies provide the first evidence that the determinants of RIP are present in plants.

  34. Comparisons of food availability and group density of Japanese macaques in primary, naturally regenerated, and plantation forests. Reviewed

    Hanya G, Zamma K, Hayaishi S, Yoshihiro S, Tsuriya Y, Sugaya S, Kanaoka MM, Hayakawa S, Takahata Y

    American Journal of Primatology   Vol. 66 ( 3 ) page: 245-262   2005.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    We compared food availability and group density of Japanese macaques in Yakushima, southern Japan, among primary forest and two habitats that had been disturbed by logging and had different regeneration histories. The study was conducted in an undisturbed national park, forest that was logged 7-18 years ago and later naturally regenerated, and forest that was logged 19-27 years ago and later planted with Japanese cedar (Cryptomeria japonica) trees. The plantation forest was primarily composed of large Cryptomeria japonica trees at low stand density, while the naturally regenerated forest was composed of many small trees. The total basal area and number of trees in the primary forest were comparable to those in the plantation forest. Annual fruit production was greatest in the naturally regenerated forest, intermediate in the primary forest, and negligible in the plantation forest. Herb availability was high in the naturally regenerated forest, but low in the primary and plantation forests. The group density of Japanese macaques was high in the naturally regenerated forest, intermediate in the primary forest, and low in the plantation forest. Since group size in the naturally regenerated forest was small, individual density was almost the same as in the primary forest. These results suggest that the effects of regeneration on macaques vary between the two habitats. The plantation forest consisted mostly of Cryptomeria japonica, which supplies only flowers as food in a limited season, and had a lower density of macaques. On the other hand, in the naturally regenerated forest, fruit production and herb availability were high (probably because of the enhanced light conditions after logging), and the density of macaques was as high as in the primary forest.

  35. *Two callose synthases, GSL1 and GSL5, play an essential and redundant role in plant and pollen development and in fertility. Reviewed

    Enns LC, Kanaoka MM, Torii KU, Comai L, Okada K, Cleland RE

    Plant Molecular Biology   Vol. 58 ( 3 ) page: 333-349   2005.6

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Callose, a beta-1,3-glucan that is widespread in plants, is synthesized by callose synthase. Arabidopsis thaliana contains a family of 12 putative callose synthase genes (GSL1-12). The role of callose and of the individual genes in plant development is still largely uncertain. We have now used TILLING and T-DNA insertion mutants (gsl1-1, gsl5-2 and gsl5-3) to study the role of two closely related and linked genes, GSL1 and GSL5, in sporophytic development and in reproduction. Both genes are expressed in all parts of the plant. Sporophytic development was nearly normal in gsl1-1 homozygotes and only moderately defective in homozygotes for either of the two gsl5 alleles. On the other hand, plants that were gsl1-1/+ gsl5/gsl5 were severely defective, with smaller leaves, shorter roots and bolts and smaller flowers. Plants were fertile when the sporophytes had either two wild-type GSL1 alleles, or one GSL5 allele in a gsl1-1 background, but gsl1-1/+ gsl5/gsl5 plants produced an extremely reduced number of viable seeds. A chromosome with mutations in both GSL1 and GSL5 rendered pollen infertile, although such a chromosome could be transmitted via the egg. As a result, it was not possible to obtain plants that were homozygous for mutations in both the GSL genes. Pollen grain development was severely affected in double mutant plants. Many pollen grains were collapsed and inviable in the gsl1-1/gsl1-1 gsl5/+ and gsl1-1/+ gsl5/gsl5 plants. In addition, gsl1-1/+ gsl5/gsl5 plants produced abnormally large pollen with unusual pore structures, and had problems with tetrad dissociation. In this particular genotype, while the callose wall formed around the pollen mother cells, no callose wall separated the resulting tetrads. We conclude that GSL1 and GSL5 play important, but at least partially redundant roles in both sporophytic development and in the development of pollen.

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Books 2

  1. 植物ゲノム科学辞典

    駒嶺穆 ・斉藤和季 ・田畑哲之 ・藤村達人 ・町田泰則 ・三位正洋 編( Role: Joint author)

    朝倉書店  2009.1 

     More details

    Language:Japanese

    分子生物学や遺伝子工学等の進歩とともに,植物ゲノム科学は研究室を飛び越え私たちの社会生活にまで広範な影響を及ぼすようになった。とはいえ用語や定義の混乱もあり,総括的な辞典が求められていた。本書は重要なキーワード1800項目を50音順に解説した最新・最強の「活用する」辞典。〔内容〕アブジシン酸/アポトーシス/RNA干渉/AMOVA/アンチセンスRNA/アントシアニン/一塩基多型/遺伝子組換え作物/遺伝子系統樹/遺伝地図/遺伝マーカー/イネゲノム/他

  2. 植物の生化学・分子生物学

    杉山達夫 監修岡田清孝,内藤 哲,中村研三,長谷俊治,福田裕穂,前島正義 監訳( Role: Joint author)

    学会出版センター  2005.5 

     More details

    Language:Japanese

    アメリカ植物生理学会が中心になって刊行された待望のテキストの邦訳。

Presentations 3

  1. トマト胚珠で発現する遺伝子の解析と 花粉管誘引アッセイ系の開発

    金岡雅浩、久林加奈、東山哲也

    第84回植物学会大会  2020.9.19  日本植物学会

     More details

    Event date: 2020.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:名古屋大学   Country:Japan  

  2. 気孔の発生過程を制御するマスター因子

    金岡雅浩、鳥居啓子

    日本植物学会第72回大会 

     More details

    Event date: 2008.9

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

  3. シロイヌナズナにおける受精過程の分子遺伝学的解析

    第45回日本植物生理学会年会 

     More details

    Event date: 2003.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Country:Japan  

KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 17

  1. 植物の種認証に関わる花粉管誘引因子の機能解析と植物への新規遺伝子導入法の開発

    Grant number:22K06262  2022.4 - 2025.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    金岡 雅浩

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    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4160000 ( Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost:\960000 )

    本研究の目的は、(1) 重要な作物種において花粉管伸長を制御する誘引因子を同定すること、(2) 複数種由来の誘引因子の構造活性相関解析から、誘引活性を示すための構造の共通性、活性に種特異性をもたらすための構造の多様性について明らかにすること、(3) 花粉管を利用した遺伝子導入・発現系の開発である。
    目的(1)(2)で花粉管(♂)と雌しべ(♀)の細胞間でのコミュニケーションにおいて鍵となる花粉管誘引因子の構造の共通性・多様性の理解が深まれば、植物生殖研究に大きく貢献すると期待される。
    また目的(3)で新規遺伝子導入法が確立できれば、モデル植物以外の植物にも応用できると期待される。

  2. Studying co-evolution of flowering time diversification and delayed fertilization in Fagaceae

    Grant number:21H04781  2021.4 - 2025.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

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    Authorship:Coinvestigator(s) 

  3. 細胞内動態の網羅的イメージングとホームメイド薬剤による植物の不等分裂機構の解明

    Grant number:19K22421  2019.6 - 2022.3

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    植田 美那子, 金岡 雅浩

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    Authorship:Coinvestigator(s) 

    多細胞生物は複雑な構造をもつが、それら全ては単一細胞である受精卵から発生する。しかし植物では、受精卵の内部でどのような変化が起こるのかや、それを制御する因子など、いまだ全く分かっていない。その理由としては、これまで生きた受精卵を観察できる手法が存在しなかったことと、重要な機能を担う遺伝子の欠損株が得られにくいことが挙げられる。そこで本研究では、まず、研究代表者が開発した受精卵のライブイメージング技術を用いて、受精卵の内部動態を精緻に観察する。加えて、このライブイメージング法と化合物スクリーニングを組み合わせることで、従来法では見出し得なかった鍵因子を網羅的に同定する。
    受精卵の極性化と不等分裂は、個体発生の原点である。しかし植物では、受精卵内部でどのような因子が、どのような現象を制御するのか、いまだほとんど分かっていない。制御因子が得られていない理由としては、遺伝子の冗長性や、遺伝子欠損株の致死性のせいで、重要な機能を担う因子の欠損株が得られにくいことが考えられている。また、細胞内現象が分かっていない理由としては、被子植物の花の奥深くに存在する受精卵の内部を生きたまま観察する手法がなかったことが理由である。そんななか、研究代表者らはシロイヌナズナを用いて、植物の受精卵の内部を高精細にライブイメージングできる方法論を構築し、ミトコンドリアなどの細胞内構造体の動態を明らかにした(Kimata et al, 2020)。加えて、従来の遺伝学的スクリーニングの弱点であった、冗長性や致死性を回避して重要な制御因子を探索できる手法として、化合物スクリーニングに着目した。受精卵を含む胚珠のin vitro培養系を用いて網羅的に化合物スクリーニングを行った結果、受精卵の不等分裂を阻害する二種類の薬剤を見出した。標的因子の同定とさまざまな解析の結果、得られた二種類の薬剤がそれぞれ、微小管の配向と細胞板の形成とを特異的に阻害することと、コケ植物を含む多様な植物種でも同様の効果を持つことを突き止めた(論文準備中)。得られた成果について、多くの国内外の学会で発表するとともに、学術誌での公表にも至った(Susaki et al, 2021)。
    研究代表者らが独自に立ち上げた植物受精卵の精緻なライブイメージング系を用いて、さまざまな現象を見出し、成果発表にも至った。加えて、化合物スクリーニングによって得られた新規因子の解析により、細胞分裂の制御機構が明らかになりつつある。
    化合物スクリーニングによって得られた制御因子の機能解析を完遂し、論文として成果をまとめる。さらに、細胞骨格やオルガネラ以外の細胞内構造体について作成した蛍光マーカー株に対しても、薬剤投与を順次行い、植物細胞における各薬剤の効果を明らかにする。

  4. Discovery of the Prunus-specific self-incompatibility recognition system and its horticultural applications

    Grant number:19H00941  2019.4 - 2024.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

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    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Competitive

    Grant amount:\3250000 ( Direct Cost: \2500000 、 Indirect Cost:\750000 )

  5. 新規花粉管誘引因子の探索と花粉管誘引因子の機能的多様性の解明

    Grant number:19K06706  2019.4 - 2022.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    金岡 雅浩

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    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4420000 ( Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost:\1020000 )

    細胞間コミュニケーションに関わる分子メカニズムを明らかにすることは、植物科学のみならず基礎生物学において重要な課題である。本研究では花粉管(♂)と雌しべ(♀)の細胞間でのコミュニケーションにおいて鍵となる花粉管誘引因子に着目する。本研究の学術的独自性は、複数の植物種を用いて、花粉管誘引因子の構造の共通性・多様性の解明を目指すところにあり、植物生殖研究に大きく貢献すると期待される。
    生物の種が維持されるためには、同種の配偶体を選別して受精することが重要である。被子植物の雌性配偶体は、花粉管の伸長や誘引を制御するシグナル分子を分泌し、同種の花粉管を選択的に受け入れる。これまでに、トレニア・シロイヌナズナという2種の植物の花粉管誘引因子LUREのアミノ酸配列を部分的に入れ替えることで別種の花粉管を誘引できることを明らかにし、またトレニアにおいて新規誘引因子CALL1を発見した。
    本研究は、(1) 重要な作物種において花粉管誘引やin vitro受精を達成する実験系を確立し、(2) 花粉管の伸長を制御する誘引因子を同定すること、(3) 複数種由来の誘引因子の構造活性相関解析から、誘引活性を示すための構造の共通性、活性に種特異性をもたらすための構造の多様性について明らかにすること、を目的とする。これらの解析を通じて、花粉管の伸長や誘引を制御する因子の構造と機能について理解を深める。
    今年度は昨年度に引き続き、(1)トマトでのin vitro花粉管誘引実験系の構築で用いた培地や、培養方法をさらに検討することにより、他のナス科植物でもin vitro花粉管誘引に成功した。この方法を用いて、ナス科植物種間で、in vitro花粉管誘引を検証することができた。また(2)について、トマト胚珠のトランスクリプトーム解析より同定したある遺伝子のノックアウト株で結実率が低下していることを確認した。この遺伝子は受精に関与している可能性が高いと考えられる。
    本研究は(1) 重要な作物種において花粉管誘引やin vitro受精を達成する実験系を確立し、(2) 花粉管の伸長を制御する誘引因子を同定すること、(3) 複数種由来の誘引因子の構造活性相関解析から、誘引活性を示すための構造の共通性、活性に種特異性をもたらすための構造の多様性について明らかにする、の3つのテーマから成る。(3)のテーマの達成のためには、(1)と(2)のテーマの進展が必要不可欠である。これまでに(1)の培養系の確立により、これまで花粉管誘引の研究がなされていなかった複数の種で実験系を確立して、種選択的な花粉管誘引がおこることを確認し、(2)の候補遺伝子の探索より得られた遺伝子が受精に関わる証拠が得られてきたため、本研究課題はおおむね順調に進捗していると考えている。
    (1)について、in vitroアッセイ系を他の種でも使えるよう構築し、様々な種間で花粉管誘引の程度を比較する。
    (2)について、候補遺伝子のノックアウト株の受精における表現型を詳細に解析する。
    (3)について、(2)で得られた候補遺伝子よりタンパク質を合成し、受精過程での機能をin vitroアッセイ系により調べる。

  6. Developmental analysis of plant phenotypic plasticity

    Grant number:16KT0066  2016.7 - 2020.3

    Kanaoka Masahiro

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    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\18720000 ( Direct Cost: \14400000 、 Indirect Cost:\4320000 )

    Investigating the mechanism about gene expression and development is an important issue for understanding plant life. Laboratory and field studies of an allotetraploid species Cardamine flexuosa revealed that genes related to cell wall biosynthesis and so on were found to be expressed diferrentially from homeologues.
    To understand the evolutionary mechanism about gas-exchanging pore-formation, genes related to pore formation in Marchantia polymorpha and Arabidopsis thaliana were surveyed. It was found that genes in the same group function in pore formation in both species, suggesting an interesting similarity between analogous organs.

  7. 受精における種間障壁のメカニズム解明とその打破 International coauthorship

    Grant number:16H06465  2016.6 - 2021.3

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    東山 哲也, 金岡 雅浩, Bode Jeffrey, 吉田大和

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    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Competitive

    Grant amount:\1300 ( Direct Cost: \10000000 、 Indirect Cost:\3000000 )

    (1) 花粉管誘引におけるLURE およびその受容体複合体の作動実態解明 トレニアとシロイヌナズナのLUREにおけるドメインスワッピングにより見出した種認証に重要なアミノ酸の役割について明らかにするため、構造学的な検証を試みた。また、シロイヌナズナと近縁種の組み合わせをモデルとし、交雑授粉を行った場合の種間障壁の解析を進めた。LURE1およびPRK6の役割、助細胞由来のLURE-typeの他の誘引物質、長距離ガイダンスの役割について、解析を進めている。PRKファミリーの作動原理の解析も進めた。
    (2) 精細胞放出における鍵と鍵穴分子の同定および動態解明 シロイヌナズナと、セイヨウミヤマハタザオをはじめとした近縁種を用いて、種認証過程のカルシウムイメージング系を確立した。種間交雑におけるカルシウムイメージングを進めるとともに、助細胞のカルシウムを上昇させる分子について、環状ペプチドをスクリーニングに着手した。種認証に関わる候補受容体子について、スワップ実験の準備を進めた。
    (3) 種の壁の理解 配偶子の「融合」に加え「接着」の過程で働く分子の解析に向け、動物培養細胞を用いた実験系を拡張した接着におけるパートナー分子のスクリーニングに着手した。また、雌雄の細胞の稔性を向上させる生殖ホルモン分子を見出し、取りまとめを進めた。種間交雑の効率を向上させるためにも重要な分子と期待される。植物胚などを用いて、ゲノム倍加を促進する化合物の探索にも着手した。
    計画に基づき、受精における鍵と鍵穴分子の解析を進めている。高山班や渡辺班などと領域内共同研究により研究を進めている。重要な生殖ホルモンを見出し、その解析が進展している。
    (1) シロイヌナズナとセイヨウミヤマハタザオの組み合わせをモデルとし、高山班とも共同で、多段階の障壁を打破する。キメラLUREが受容体PRK6に作用する仕組みを、構造生物学により明らかにすることを目指す。また、渡辺班と共同で、花粉管の誘引ではなく伸長制御においてPRK6に作用するリガンドを探索し、1つの鍵穴が複数の鍵に対して作動する仕組みの解明を試みる。
    (2) 受精能獲得においてはたらく鍵分子AMORとブラシノステロイドについて、有機合成化学や、関連化合物を用いた解析を進める。分子による受精能向上が種間障壁の打破に与える効果を明らかにする。また、受精における鍵と鍵穴、受精後のゲノム倍化を誘導する化合物の研究も進める。

  8. 異質倍数体植物の表現型可塑性に着目した水環境適応を担う分子機構の解明

    Grant number:16H01463  2016.4 - 2018.3

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    金岡 雅浩

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    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\10660000 ( Direct Cost: \8200000 、 Indirect Cost:\2460000 )

    自力で移動できない植物は、環境変動に対しその情報を迅速に全身に伝え応答しなければならない。環境応答と発生とで共通する鍵遺伝子も報告されているが、両者の具体的な結びつきには未解明の点が多い。本研究課題では、広範な水環境で生育する異質倍数体植物Cardamine flexuosaが水環境の変動に応答して気孔の表現型をダイナミックに変化させることに着目し、環境に応じて両親種由来の相同遺伝子(ホメオログ)間で発現パターンが変動する遺伝子を同定し、その機能を解析することで、植物が環境変動をどのように感知し記憶して個体発生へと還元するかを明らかにすることを目標とした。
    本年度はいくつかの遺伝子についてその発現などを詳細に調べた。個別遺伝子のRT-PCRによる発現解析では、異なる環境において発現量の変化する遺伝子が複数確認された。また、遺伝子の発現調節には染色体の状態も関わることが知られているので、様々な環境下で植物を育てた際に染色体の状態の変化も調べることにした。個々の遺伝子の発現と染色体の状態との関係は、現在精査中である。
    また、野外で生育する植物が刻々と変化する環境に対してどのように応答するかを明らかにするため、アブラナ科多年生植物を個体識別し、2年にわたり発生形質や遺伝子の発現変化を調べた。水分の豊富な環境と少ない環境、また日射量の多い環境と少ない環境で比較した結果、気孔の密度はどの環境下でも年間を通じて多少の変動はあるものの、大きくは変わらないという、頑強性を示した。そして一定の光量を閾値として、それ以下では気孔密度が低く、それ以上の光量では気孔密度が高くなることがわかった。これらの結果は、植物がどのような環境条件下では形質の頑強性を保ち、どのような条件下ではそれを柔軟に変化させるのかを解析するための手がかりとなる。
    平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
    平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  9. Analysis of pollen tube guidance factors

    Grant number:15H04385  2015.4 - 2019.3

    Kanaoka Masahiro

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\17810000 ( Direct Cost: \13700000 、 Indirect Cost:\4110000 )

    In this research period, I have analyzed the function of pollen tube attractant proteins and established in vitro pollen tube guidance assay system in novel plant species.

  10. 生物の生き残り戦略にみられる表現型可塑性を生み出すゲノム遺伝子相関の解明

    2014.4

    科学研究費補助金  新学術領域研究

    金岡 雅浩

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    Authorship:Principal investigator 

  11. Testing transgenerational adaptation via epigenetics in a wild Arabidopsis with wide adaptive range

    Grant number:26650155  2014.4 - 2018.3

    KENTA Tanaka

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    Authorship:Coinvestigator(s) 

    We conducted transplant experiment in Arabidopsis kamchatica and detected home-site advantage by origin. Leaf trichome and life-history worked as adaptive traits. We obtained seeds in transplant gardens and conducted re-transplant experiment. Environment, which parent generation experienced, affected fitness of offspring generation. However, the trend of home-site advantage by parent environment was not consistent, claiming more studies for transgenerational adaptive effects.

  12. 花粉管細胞壁に作用する花粉管誘引物質の構造と機能の解明

    2013.4

    科学研究費補助金  新学術領域研究

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  13. 陸上植物の雌雄細胞間コミュニケーションに共通する分子基盤の探索

    2012.4

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

    金岡雅浩

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    Authorship:Principal investigator 

  14. ゲノム相関がもたらす自然環境下での植物種間交雑を防ぐ受精の可塑性と頑強性

    2012.4 - 2014.3

    科学研究費補助金  新学術領域研究

    金岡雅浩

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  15. 種の維持に関わる花粉管ガイダンスの分子基盤―花粉管誘引因子と受容体の分子進化―

    2009.4 - 2012.3

    科学研究費補助金 

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    Authorship:Principal investigator 

  16. 種の分化と維持に関わる花粉管ガイダンス因子の分子進化

    2008.4 - 2009.3

    科学研究費補助金 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

  17. シロイヌナズナ突然変異体を用いた雌雄間の相互作用と生殖隔離機構の解析

    2002.4 - 2005.3

    科学研究費補助金  特別研究促進費

    金岡雅浩

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    Authorship:Principal investigator 

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Industrial property rights 1

  1. 花粉形成に関わる遺伝子KOM

    岡田 清孝、金岡 雅浩、清水 健太郎

     More details

    Application no:特願2002-185246  Date applied:2002.6

    Announcement no:特開2004-024108 

    Patent/Registration no:特許第4163454号  Date registered:2004.1 

    Country of applicant:Domestic  

 

Teaching Experience (On-campus) 4

  1. 現代の生命科学

    2020

  2. 基礎発生学Ⅰ

    2014

  3. 基礎発生学Ⅰ

    2013

  4. 基礎発生学Ⅰ

    2012