所属
大学院生命農学研究科 植物生産科学専攻 植物生産科学 准教授
大学院担当
大学院生命農学研究科
学部担当
農学部 資源生物科学科
職名
准教授
タカハシ ヒロカズ
髙橋 宏和
TAKAHASHI Hirokazu
学位 1
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博士（農学） （ 2011年3月 東京大学 ）
研究キーワード 4
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ダイズ
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耐湿性
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乾燥耐性
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根系形態
研究分野 2
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ライフサイエンス / 植物分子、生理科学 / 植物生理学 植物分子生物学 植物分子遺伝学
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環境・農学 / 遺伝育種科学 / 植物分子遺伝学 遺伝学
現在の研究課題とSDGs 1
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作物の耐湿性に関する研究
経歴 3
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名古屋大学 大学院生命農学研究科 植物生産科学専攻 植物生産科学 准教授
2018年4月 - 現在
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名古屋大学 大学院生命農学研究科 助教
2015年4月 - 2020年1月
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名古屋大学 大学院生命農学研究科 任期付正職員
2011年4月 - 2015年3月
学歴 3
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東京大学 農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻
2008年4月 - 2011年3月
国名： 日本国
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東京大学 農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻
2006年4月 - 2008年3月
国名： 日本国
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日本大学 生物資源学部 応用生物科学科
2002年4月 - 2006年3月
国名： 日本国
所属学協会 2
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日本育種学会
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日本植物生理学会
委員歴 5
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資源生物科学科実験実習委員 委員，副実習委員長
2020年4月 - 現在
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資源生物科学科担任 担任
2019年4月 - 現在
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就職委員会 委員
2018年4月 - 現在
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学科運営委員会 委員
2016年4月 - 2018年3月
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情報処理委員会 委員
2016年4月 - 2018年3月
受賞 2
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PCP論文賞
2011年 日本植物生理学会 Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation.
atoru Okamoto, Erika Ohnishi, Shusei Sato, Hirokazu Takahashi, Mikio Nakazono, Satoshi Tabata, Masayoshi Kawaguchi.
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日本育種学会優秀発表賞
2011年 日本育種学会 湛水条件下でダイズの胚軸において形成される二次通気組織の解析.
柳川麻子, 髙橋宏和, 平賀勧, 島村聡, 中園幹生
論文 65
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Ethylene promotes submergence-induced expression of OsABA8ox1, a gene that encodes ABA 8'-hydroxylase in rice. 査読有り 国際共著
Saika H, Okamoto M, Miyoshi K, Kushiro T, Shinoda S, Jikumaru Y, Fujimoto M, Arikawa T, Takahashi H, Ando M, Arimura S, Miyao A, Hirochika H, Kamiya Y, Tsutsumi N, Nambara E, Nakazono M
Plant & cell physiology 48 巻 ( 2 ) 頁： 287-98 2007年2月
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Drought induction of Arabidopsis 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase occurs in vascular parenchyma cells. 査読有り
Endo A, Sawada Y, Takahashi H, Okamoto M, Ikegami K, Koiwai H, Seo M, Toyomasu T, Mitsuhashi W, Shinozaki K, Nakazono M, Kamiya Y, Koshiba T, Nambara E
Plant physiology 147 巻 ( 4 ) 頁： 1984-93 2008年8月
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Separated transcriptomes of male gametophyte and tapetum in rice: validity of a laser microdissection (LM) microarray. 査読有り
Suwabe K, Suzuki G, Takahashi H, Shiono K, Endo M, Yano K, Fujita M, Masuko H, Saito H, Fujioka T, Kaneko F, Kazama T, Mizuta Y, Kawagishi-Kobayashi M, Tsutsumi N, Kurata N, Nakazono M, Watanabe M
Plant & cell physiology 49 巻 ( 10 ) 頁： 1407-16 2008年10月
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Various spatiotemporal expression profiles of anther-expressed genes in rice. 査読有り
Hobo T, Suwabe K, Aya K, Suzuki G, Yano K, Ishimizu T, Fujita M, Kikuchi S, Hamada K, Miyano M, Fujioka T, Kaneko F, Kazama T, Mizuta Y, Takahashi H, Shiono K, Nakazono M, Tsutsumi N, Nagamura Y, Kurata N, Watanabe M, Matsuoka M
Plant & cell physiology 49 巻 ( 10 ) 頁： 1417-28 2008年10月
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Nod factor/nitrate-induced CLE genes that drive HAR1-mediated systemic regulation of nodulation. 査読有り
Okamoto S, Ohnishi E, Sato S, Takahashi H, Nakazono M, Tabata S, Kawaguchi M
Plant & cell physiology 50 巻 ( 1 ) 頁： 67-77 2009年1月
-
A method for obtaining high quality RNA from paraffin sections of plant tissues by laser microdissection. 査読有り
Takahashi H, Kamakura H, Sato Y, Shiono K, Abiko T, Tsutsumi N, Nagamura Y, Nishizawa NK, Nakazono M
Journal of plant research 123 巻 ( 6 ) 頁： 807-13 2010年11月
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The receptor-like kinase KLAVIER mediates systemic regulation of nodulation and non-symbiotic shoot development in Lotus japonicus. 査読有り
Miyazawa H, Oka-Kira E, Sato N, Takahashi H, Wu GJ, Sato S, Hayashi M, Betsuyaku S, Nakazono M, Tabata S, Harada K, Sawa S, Fukuda H, Kawaguchi M
Development (Cambridge, England) 137 巻 ( 24 ) 頁： 4317-25 2010年12月
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Cell division and cell elongation in the coleoptile of rice alcohol dehydrogenase 1-deficient mutant are reduced under complete submergence. 査読有り
Takahashi H, Saika H, Matsumura H, Nagamura Y, Tsutsumi N, Nishizawa NK, Nakazono M
Annals of botany 108 巻 ( 2 ) 頁： 253-61 2011年8月
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Identification of genes expressed in maize root cortical cells during lysigenous aerenchyma formation using laser microdissection and microarray analyses. 査読有り
Rajhi I, Yamauchi T, Takahashi H, Nishiuchi S, Shiono K, Watanabe R, Mliki A, Nagamura Y, Tsutsumi N, Nishizawa NK, Nakazono M
The New phytologist 190 巻 ( 2 ) 頁： 351-68 2011年4月
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Distinct gene expression profiles in egg and synergid cells of rice as revealed by cell type-specific microarrays. 査読有り
Ohnishi T, Takanashi H, Mogi M, Takahashi H, Kikuchi S, Yano K, Okamoto T, Fujita M, Kurata N, Tsutsumi N
Plant physiology 155 巻 ( 2 ) 頁： 881-91 2011年2月
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Comprehensive network analysis of anther-expressed genes in rice by the combination of 33 laser microdissection and 143 spatiotemporal microarrays. 査読有り
Aya K, Suzuki G, Suwabe K, Hobo T, Takahashi H, Shiono K, Yano K, Tsutsumi N, Nakazono M, Nagamura Y, Matsuoka M, Watanabe M
PloS one 6 巻 ( 10 ) 頁： e26162 2011年
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Tissue-specific transcriptome analysis in nodules of Lotus japonicus. 査読有り
Takanashi K, Takahashi H, Sakurai N, Sugiyama A, Suzuki H, Shibata D, Nakazono M, Yazaki K
Molecular plant-microbe interactions : MPMI 25 巻 ( 7 ) 頁： 869-76 2012年7月
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Acquisition of aluminium tolerance by modification of a single gene in barley. 査読有り
Fujii M, Yokosho K, Yamaji N, Saisho D, Yamane M, Takahashi H, Sato K, Nakazono M, Ma JF
Nature communications 3 巻 頁： 713 2012年3月
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AhNRAMP1 iron transporter is involved in iron acquisition in peanut. 査読有り
Xiong H, Kobayashi T, Kakei Y, Senoura T, Nakazono M, Takahashi H, Nakanishi H, Shen H, Duan P, Guo X, Nishizawa NK, Zuo Y
Journal of experimental botany 63 巻 ( 12 ) 頁： 4437-46 2012年7月
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Transcriptome analysis of giant pear fruit with fruit-specific DNA reduplication on a mutant branch. 査読有り
Kenji Nashima, Hirokazu Takahashi, Mikio Nakazono, Tokurou Shimizu, Chikako Nishitani, Toshiya Yamamoto, Akihiro Itai, Kanji Isuzugawa, Toshio Hanada, Tadashi Takashina, Mari Kato, Shogo Matsumoto, Akira Oikawa, Katsuhiro Shiratake.
Journal of the Japanese Society for Horticultural Science 82 巻 頁： 301-311 2013年
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Transcriptome analysis of developing ovules in rice isolated by laser microdissection. 査読有り
Kubo T, Fujita M, Takahashi H, Nakazono M, Tsutsumi N, Kurata N
Plant & cell physiology 54 巻 ( 5 ) 頁： 750-65 2013年5月
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Microarray analysis of gene expression patterns during fruit development in European pear (Pyrus communis) 査読有り
Kenji Nashima, Tokurou Shimizu, Chikako Nishitani, Toshiya Yamamoto, Hirokazu Takahashi, Mikio Nakazono, Akihiro Itai, Kanji Isuzugawa, Toshio Hanada, Tadashi Takashina, Shogo Matsumoto, Shungo Otagaki, Akira Oikawa, Katsuhiro Shiratake.
Scientia Horticulturae 54 巻 頁： 750-765 2013年
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Molecular evidence for phytosiderophore-induced improvement of iron nutrition of peanut intercropped with maize in calcareous soil. 査読有り
Xiong H, Kakei Y, Kobayashi T, Guo X, Nakazono M, Takahashi H, Nakanishi H, Shen H, Zhang F, Nishizawa NK, Zuo Y
Plant, cell & environment 36 巻 ( 10 ) 頁： 1888-902 2013年10月
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Cell type-specific transcriptome of Brassicaceae stigmatic papilla cells from a combination of laser microdissection and RNA sequencing. 査読有り
Osaka M, Matsuda T, Sakazono S, Masuko-Suzuki H, Maeda S, Sewaki M, Sone M, Takahashi H, Nakazono M, Iwano M, Takayama S, Shimizu KK, Yano K, Lim YP, Suzuki G, Suwabe K, Watanabe M
Plant & cell physiology 54 巻 ( 11 ) 頁： 1894-906 2013年11月
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Rice alcohol dehydrogenase 1 promotes survival and has a major impact on carbohydrate metabolism in the embryo and endosperm when seeds are germinated in partially oxygenated water. 査読有り
Takahashi H, Greenway H, Matsumura H, Tsutsumi N, Nakazono M
Annals of botany 113 巻 ( 5 ) 頁： 851-9 2014年4月
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RCN1/OsABCG5, an ATP-binding cassette (ABC) transporter, is required for hypodermal suberization of roots in rice (Oryza sativa). 査読有り
Shiono K, Ando M, Nishiuchi S, Takahashi H, Watanabe K, Nakamura M, Matsuo Y, Yasuno N, Yamanouchi U, Fujimoto M, Takanashi H, Ranathunge K, Franke RB, Shitan N, Nishizawa NK, Takamure I, Yano M, Tsutsumi N, Schreiber L, Yazaki K, Nakazono M, Kato K
The Plant journal : for cell and molecular biology 80 巻 ( 1 ) 頁： 40-51 2014年10月
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Transcriptome analysis of flower receptacle of the European pear (Pyrus communis L.) 'La France' and its giant fruit sport using next-generation sequencing technology. 査読有り
Kenji Nashima, Tokurou Shimizu, Chikako Nishitani, Toshiya Yamamoto, Hirokazu Takahashi, Mikio Nakazono, Akihiro Itai, Kanji Isuzugawa, Toshio Hanada, Tadashi Takashina, Shogo Matsumoto, Shungo Otagaki, Akira Oikawa, Katsuhiro Shiratake.
Journal of Horticultural Science & Biotechnology 89 巻 頁： 293-300 2014年
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Spatial transcriptomes of iron-deficient and cadmium-stressed rice. 査読有り
Ogo Y, Kakei Y, Itai RN, Kobayashi T, Nakanishi H, Takahashi H, Nakazono M, Nishizawa NK
The New phytologist 201 巻 ( 3 ) 頁： 781-94 2014年2月
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Transcripts of two ent-copalyl diphosphate synthase genes differentially localize in rice plants according to their distinct biological roles 査読有り
Toyomasu Tomonobu, Usui Masami, Sugawara Chizu, Kanno Yuri, Sakai Arisa, Takahashi Hirokazu, Nakazono Mikio, Kuroda Masaharu, Miyamoto Koji, Morimoto Yu, Mitsuhashi Wataru, Okada Kazunori, Yamaguchi Shinjiro, Yamane Hisakazu
JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY 66 巻 ( 1 ) 頁： 369 - 376 2015年1月
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Transcriptional characteristics and differences in Arabidopsis stigmatic papilla cells pre- and post-pollination. 査読有り
Matsuda T, Matsushima M, Nabemoto M, Osaka M, Sakazono S, Masuko-Suzuki H, Takahashi H, Nakazono M, Iwano M, Takayama S, Shimizu KK, Okumura K, Suzuki G, Watanabe M, Suwabe K
Plant & cell physiology 56 巻 ( 4 ) 頁： 663-73 2015年4月
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Transcript profiles in cortical cells of maize primary root during ethylene-induced lysigenous aerenchyma formation under aerobic conditions. 査読有り
Hirokazu Takahashi, Takaki Yamauchi, Imene Rajhi, Naoko K. Nishizawa, Mikio Nakazono
Annals of Botany 115 巻 頁： 879-894 2015年4月
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Molecular cloning and expression analysis of the WEE1 and CCS52A in European pear (Pyrus communis L.) and their possible roles in a giant fruit mutant. 査読有り
Toshio Hanada, Kenji Nashima, Mari Kato, Tadashi Takashina, Kazuo Ikeda, Sakamoto, Y., Hirokazu Takahashi, Mikio Nakazono, Akira Oikawa, Katsuhiro Shiratake, Kanji Isuzugawa.
Journal of Horticultural Science & Biotechnology 90 巻 頁： 511 2015年
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Transcriptional regulatory mechanism of alcohol dehydrogenase 1-deficient mutant of rice for cell survival under complete submergence. 査読有り
Rice 9 巻 頁： 51 2016年
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A major locus involved in the formation of the radial oxygen loss barrier in adventitious roots of teosinte Zea nicaraguensis is located on the short-arm of chromosome 3 招待有り 査読有り
Watanabe Kohtaro, Takahashi Hirokazu, Sato Saori, Nishiuchi Shunsaku, Omori Fumie, Malik Al Imran, Colmer Timothy David, Mano Yoshiro, Nakazono Mikio
PLANT CELL AND ENVIRONMENT 40 巻 ( 2 ) 頁： 304 - 316 2017年2月
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Molecular bases for phyllomorph development in a one-leaf plant, Monophyllaea glabra(1) 査読有り
Ishikawa Naoko, Takahashi Hirokazu, Nakazono Mikio, Tsukaya Hirokazu
AMERICAN JOURNAL OF BOTANY 104 巻 ( 2 ) 頁： 233 - 240 2017年2月
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Sucrose supply from leaves is required for aerenchymatous phellem formation in hypocotyl of soybean under waterlogged conditions
Takahashi Hirokazu, Qi Xiaohua, Shimamura Satoshi, Yanagawa Asako, Hiraga Susumu, Nakazono Mikio
ANNALS OF BOTANY 121 巻 ( 4 ) 頁： 723-732 2018年3月
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Reaction norm for genomic prediction of plant growth: modeling drought stress response in soybean.
Toda Y, Sasaki G, Ohmori Y, Yamasaki Y, Takahashi H, Takanashi H, Tsuda M, Kajiya-Kanegae H, Tsujimoto H, Kaga A, Hirai M, Nakazono M, Fujiwara T, Iwata H
TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik 137 巻 ( 4 ) 頁： 77 2024年3月
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Transcriptome analysis of rice root tips reveals auxin, gibberellin, and ethylene signalling underlying nutritropism.
Yamazaki K, Ohmori Y, Takahashi H, Toyoda A, Sato Y, Nakazono M, Fujiwara T
Plant & cell physiology 2024年1月
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Outer apoplastic barriers in roots: prospects for abiotic stress tolerance.
Peralta Ogorek LL, Jiménez JC, Visser EJW, Takahashi H, Nakazono M, Shabala S, Pedersen O
Functional plant biology : FPB 51 巻 ( 1 ) 頁： NULL 2024年1月
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Single-cell transcriptomic analysis of pea shoot development and cell-type-specific responses to boron deficiency.
Chen X, Ru Y, Takahashi H, Nakazono M, Shabala S, Smith SM, Yu M
The Plant journal : for cell and molecular biology 117 巻 ( 1 ) 頁： 302 - 322 2024年1月
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Triterpenoids in aerenchymatous phellem contribute to internal root aeration and waterlogging adaptability in soybeans.
Takahashi H, Abo C, Suzuki H, Romsuk J, Oi T, Yanagawa A, Gorai T, Tomisaki Y, Jitsui M, Shimamura S, Mori H, Kaga A, Ishimoto M, Seki H, Muranaka T, Nakazono M
The New phytologist 239 巻 ( 3 ) 頁： 936 - 948 2023年8月
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The barrier to radial oxygen loss protects roots against hydrogen sulphide intrusion and its toxic effect.
Peralta Ogorek LL, Takahashi H, Nakazono M, Pedersen O
The New phytologist 238 巻 ( 5 ) 頁： 1825 - 1837 2023年6月
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Post-embryonic function of GLOBULAR EMBRYO 4 (GLE4)/OsMPK6 in rice development.
Ishimoto K, Nosaka-Takahashi M, Kishi-Kaboshi M, Watanabe T, Abe K, Shimizu-Sato S, Takahashi H, Nakazono M, Hirochika H, Sato Y
Plant biotechnology (Tokyo, Japan) 40 巻 ( 1 ) 頁： 9 - 13 2023年3月
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Random regression for modeling soybean plant response to irrigation changes using time-series multispectral data.
Sakurai K, Toda Y, Hamazaki K, Ohmori Y, Yamasaki Y, Takahashi H, Takanashi H, Tsuda M, Tsujimoto H, Kaga A, Nakazono M, Fujiwara T, Iwata H
Frontiers in plant science 14 巻 頁： 1201806 2023年
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Asymmetric auxin distribution establishes a contrasting pattern of aerenchyma formation in the nodal roots of Zea nicaraguensis during gravistimulation.
Ning J, Yamauchi T, Takahashi H, Omori F, Mano Y, Nakazono M
Frontiers in plant science 14 巻 頁： 1133009 2023年
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Effects of irrigation on root growth and development of soybean: A 3-year sandy field experiment
Bui Khuynh The, Naruse Toshiya, Yoshida Hideki, Toda Yusuke, Omori Yoshihiro, Tsuda Mai, Kaga Akito, Yamasaki Yuji, Tsujimoto Hisashi, Ichihashi Yasunori, Hirai Masami, Fujiwara Toru, Iwata Hiroyoshi, Matsuoka Makoto, Takahashi Hirokazu, Nakazono Mikio
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE 13 巻 頁： 1047563 2022年12月
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Time-series multispectral imaging in soybean for improving biomass and genomic prediction accuracy
Sakurai Kengo, Toda Yusuke, Kajiya-Kanegae Hiromi, Ohmori Yoshihiro, Yamasaki Yuji, Takahashi Hirokazu, Takanashi Hideki, Tsuda Mai, Tsujimoto Hisashi, Kaga Akito, Nakazono Mikio, Fujiwara Toru, Iwata Hiroyoshi
PLANT GENOME 15 巻 ( 4 ) 2022年12月
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Genomic Prediction of Green Fraction Dynamics in Soybean Using Unmanned Aerial Vehicles Observations
Toda Yusuke, Sasaki Goshi, Ohmori Yoshihiro, Yamasaki Yuji, Takahashi Hirokazu, Takanashi Hideki, Tsuda Mai, Kajiya-Kanegae Hiromi, Lopez-Lozano Raul, Tsujimoto Hisashi, Kaga Akito, Nakazono Mikio, Fujiwara Toru, Baret Frederic, Iwata Hiroyoshi
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE 13 巻 頁： 828864 2022年3月
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Rice Genotypes Express Compensatory Root Growth With Altered Root Distributions in Response to Root Cutting
Kawai Tsubasa, Chen Yinglong, Takahashi Hirokazu, Inukai Yoshiaki, Siddique Kadambot H. M.
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE 13 巻 頁： 830577 2022年2月
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WUSCHEL-related homeobox family genes in rice control lateral root primordium size
Kawai Tsubasa, Shibata Kyosuke, Akahoshi Ryosuke, Nishiuchi Shunsaku, Takahashi Hirokazu, Nakazono Mikio, Kojima Takaaki, Nosaka-Takahashi Misuzu, Sato Yutaka, Toyoda Atsushi, Lucob-Agustin Nonawin, Kano-Nakata Mana, Suralta Roel R., Niones Jonathan M., Chen Yinglong, Siddique Kadambot H. M., Yamauchi Akira, Inukai Yoshiaki
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 119 巻 ( 1 ) 2022年1月
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Lateral roots, in addition to adventitious roots, form a barrier to radial oxygen loss in Zea nicaraguensis and a chromosome segment introgression line in maize
Pedersen Ole, Nakayama Yohei, Yasue Hiroki, Kurokawa Yusuke, Takahashi Hirokazu, Floytrup Anja Heidi, Omori Fumie, Mano Yoshiro, Colmer Timothy David, Nakazono Mikio
NEW PHYTOLOGIST 229 巻 ( 1 ) 頁： 94 - 105 2021年1月
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Root phenotyping: important and minimum information required for root modeling in crop plants
Takahashi Hirokazu, Pradal Christophe
BREEDING SCIENCE 71 巻 ( 1 ) 頁： 109 - 116 2021年
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Nishiuchi, S; Watanabe, K; Sato, S; Takahashi, H; Nakazono, M
PLANT ROOT 15 巻 頁： 19 - + 2021年
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Otagaki, S; Koembuoy, K; Takahashi, H; Isobe, S; Matsumoto, S
IX INTERNATIONAL STRAWBERRY SYMPOSIUM 1309 巻 頁： 19 - 24 2021年
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Laser microdissection: sample preparation and applications
Rajhi, I; Takahashi, H; Shiono, K; Nakazono, M
EURO-MEDITERRANEAN JOURNAL FOR ENVIRONMENTAL INTEGRATION 6 巻 ( 1 ) 2020年11月
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Differences in xylem development between Dutch and Japanese tomato (Solanum lycopersicum) correlate with cytokinin levels in hypocotyls
Qi Xiaohua, Takahashi Hirokazu, Kawasaki Yasushi, Ohta Yuya, Isozaki Masahide, Kojima Mikiko, Takebayashi Yumiko, Sakakibara Hitoshi, Imanishi Shunsuke, Chen Xuehao, Nakazono Mikio
ANNALS OF BOTANY 126 巻 ( 2 ) 頁： 315 - 322 2020年8月
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Nishimura, T; Sasaki, K; Yamaguchi, T; Takahashi, H; Yamagishi, J; Kato, Y
PLANT PRODUCTION SCIENCE 23 巻 ( 3 ) 頁： 374 - 383 2020年7月
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Formation of a barrier to radial oxygen loss in L-type lateral roots of rice
Noorrohmah, S; Takahashi, H; Nakazono, M
PLANT ROOT 14 巻 頁： 33 - 41 2020年
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Root phenotyping: important and minimum information required for root modeling in crop plants 招待有り 査読有り 国際共著
Hirokazu Takahashi, Christophe Pradal
Breeding Science 711 巻 ( 1 ) 頁： 109 - 116 2021年2月
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Formation of a barrier to radial oxygen loss in L-type lateral roots of rice 査読有り
Siti Noorrohmah, Hirokazu Takahashi, Mikio Nakazono
Plant Root 14 巻 頁： 33 - 41 2021年1月
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Detection and characterization of quantitative trait loci for coleoptile elongation under anaerobic conditions in rice. 査読有り
37. Tomio Nishimura, Kazuhiro Sasaki, Takuya Yamaguchi, Hirokazu Takahashi, Junko Yamagishi， Yoichiro Kato
Plant Production Science 23 巻 ( 3 ) 頁： 374 - 383 2020年3月
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RNA-seq Analysis of Meristem Cells Identifies the FaFT3 Gene as a Common Floral Inducer in Japanese Cultivated Strawberry
Koembuoy Khoem, Hasegawa Shiori, Otagaki Shungo, Takahashi Hirokazu, Nagano Soichiro, Isobe Sachiko, Shiratake Katsuhiro, Matsumoto Shogo
HORTICULTURE JOURNAL 89 巻 ( 2 ) 頁： 138 - 146 2020年
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QTLs for constitutive aerenchyma from Zea nicaraguensis improve tolerance of maize to root-zone oxygen deficiency
Gong Fangping, Takahashi Hirokazu, Omori Fumie, Wang Wei, Mano Yoshiro, Nakazono Mikio
JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY 70 巻 ( 21 ) 頁： 6475 - 6487 2019年11月
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Rice acclimation to soil flooding: Low concentrations of organic acids can trigger a barrier to radial oxygen loss in roots
Colmer Timothy David, Kotula Lukasz, Malik Al Imran, Takahashi Hirokazu, Konnerup Dennis, Nakazono Mikio, Pedersen Ole
PLANT CELL AND ENVIRONMENT 42 巻 ( 7 ) 頁： 2183 - 2197 2019年7月
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Specification of basal region identity after asymmetric zygotic division requires mitogen-activated protein kinase 6 in rice.
Ishimoto K, Sohonahra S, Kishi-Kaboshi M, Itoh JI, Hibara KI, Sato Y, Watanabe T, Abe K, Miyao A, Nosaka-Takahashi M, Suzuki T, Ta NK, Shimizu-Sato S, Suzuki T, Toyoda A, Takahashi H, Nakazono M, Nagato Y, Hirochika H, Sato Y
Development (Cambridge, England) 146 巻 ( 13 ) 2019年6月
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Functional analyses of cultivated strawberry FT and TFL1 homologs
Koembuoy K., Nakajima R., Otagaki S., Kurokura T., Takahashi H., Nakazono M., Shiratake K., Matsumoto S.
VIII INTERNATIONAL STRAWBERRY SYMPOSIUM 1156 巻 頁： 95 - 102 2017年
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Mechanisms for coping with submergence and waterlogging in rice. 査読有り
Nishiuchi S, Yamauchi T, Takahashi H, Kotula L, Nakazono M
Rice (New York, N.Y.) 5 巻 ( 1 ) 頁： 2 2012年
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塩野 克宏, 高橋 宏和, 中園 幹生
化学と生物 46 巻 ( 4 ) 頁： 245-251 2008年4月
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Cell type-specific gene expression profiling in plants by using a combination of laser microdissection and high-throughput technologies. 査読有り
Ohtsu K, Takahashi H, Schnable PS, Nakazono M
Plant & cell physiology 48 巻 ( 1 ) 頁： 3-7 2007年1月
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レーザーマイクロダイセクション法 査読有り
高橋 宏和, 中園 幹生
日本作物學會紀事 75 巻 ( 4 ) 頁： 583-585 2006年10月
書籍等出版物 4
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植物学の百科事典 査読有り
髙橋宏和，中園幹生（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 低酸素）
日本植物学会 編 丸善出版 2016年6月 （ ISBN:4621300385 ）
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植物学の百科事典 査読有り
髙橋宏和，中園幹生（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 細胞間隙）
日本植物学会 編 丸善出版 2016年6月 （ ISBN:4621300385 ）
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Plant Cell Monographs: Low-Oxygen Stress in Plants. 査読有り 国際共著
Hirokazu Takahashi, Takaki Yamauchi, Timothy David Colmer, Mikio Nakazono（ 担当： 分担執筆）
Springer 2014年1月 （ ISBN:3709112532 ）
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発芽生物学 種子発芽の生理・生態・分子機構.
髙橋宏和, 中園幹生（ 担当： 分担執筆 , 範囲: コラム3 イネ実生の嫌気応答 ー冠水下で伸びる謎に迫る. ）
種生物学会 編 文一総合出版 2009年3月
MISC 2
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植物凍結切片からの遺伝子発現解析 招待有り
髙橋宏和, 中園幹生, 西澤直子
Leica application note Ⅷ 2010年
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パラフィン包埋標本（植物組織）からのRNAの抽出 －「マイクロウェーブ法」によるパラフィン標本作製－ 招待有り
髙橋宏和, 中園幹生, 西澤直子, 稲田のりこ.
Leica application note Ⅳ 2008年
講演・口頭発表等 30
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ダイズの二次通気組織形成に関与する制御因子の探索
馬場唯菜、竹林裕美子、小嶋美紀子、髙橋実鈴、Nhung Ta, Kim、佐藤 豊、榊原 均、中園幹生、高橋 宏和
日本育種学会第139回講演会 2021年3月 日本育種学会
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レーザーマイクロダイセクション法を用いたreduced adh activity (rad) 変異体の子葉鞘における遺伝子の発現解析
髙橋宏和, 雑賀啓明, 松村英生, 長村吉晃, 西澤直子, 堤伸浩, 中園幹生
第48回日本植物生理学会 2007年3月 日本植物生理学会
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トウモロコシの種子根の通気組織形成過程で発現する遺伝子の同定 国際共著
髙橋宏和, Imene Rajhi , 塩野克宏, Tieming Ji , 渡邊亮介, 大津和弘, 菅野明, Patrick S. Schnable, 西澤直子, 堤伸浩, 中園幹生
第50回日本植物生理学会 2009年3月 日本植物生理学会
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イネreduced adh activity (rad) 変異体の子葉鞘における細胞分裂・伸長の抑制
髙橋宏和, 雑賀啓明, 松村英生, 長村吉晃, 西澤直子, 堤伸浩, 中園幹生
日本育種学会第115回講演会 2009年3月 日本育種学会
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ダイズにおける挿し木時の不定根と二次通気組織の形成へのオーキシンの影響
髙橋宏和, 中園幹生
根研究集会 2013年11月 根研究集会
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イネ発芽時の本葉の細胞分裂は嫌気環境下で阻害される
髙橋宏和、長村吉晃、堤伸浩、西澤直子、中園幹生
農研機構シンポジ農研機構シンポジウム麦・大豆栽培における湿害の現実と研究展開 2013年12月 農研機構
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イネのアルコール脱水素酵素活性の低下による冠水発芽への影響
高橋宏和, Hank Greenway, 松村英生、堤伸浩, 中園幹生
イネ遺伝学・分子生物学ワークショプ2014 2014年7月 国立遺伝学研究所
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ダイズの二次通気組織形成時における糖代謝関連遺伝子の発現解析
高橋宏和, 柳川麻子, 平賀勧, 島村聡, 中園幹生
日本育種学会第129回講演会 2016年3月 日本育種学会
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日蘭トマト品種における木部組織の発達の品種間差とその利用
髙橋宏和
収量や成分を自在にコントロールできる太陽光型植物工場」マッチングフォーラム 2019年2月 農研機構
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Laser Microdissectionを利用した組織特異的なマイクロアレイ解析 招待有り
髙橋宏和
ワークショップ『Agilentマイクロアレイ基盤の整備とマイクロアレイ実験の展望』 2012年3月 岡山大学
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日本のトマト生産がオランダに追いつくため必要なこと 招待有り
髙橋宏和
東郷農場講演会 2018年7月 東郷町
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トマトの物質輸送特性を成立させるマイクロアーキテクチャ 招待有り
髙橋宏和,中園 幹生
平成30年度秋季大会 2018年9月 園芸学会
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鳥取砂丘圃場を利用したダイズの根系フェノタイピング
成瀬敏也、Bui Khuynh、高橋宏和、平野 恒、戸田悠介、大森良弘、津田麻衣、辻本 壽、山崎裕司、澤田有司、平井優美、藤原 徹、岩田洋佳、Christophe Pradal、松岡 信、中園幹生
日本育種学会第138回講演会 2020年10月 日本育種学会
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Laser Microdissectionを用いたトウモロコシの根の通気組織形成過程で発現する遺伝子の同定. 国際共著
髙橋宏和, 渡邊亮介,西澤直子, Patrick S. Schnable, 中園幹生
根研究集会 2006年5月 根研究集会
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トウモロコシの通気組織形成に関与するエチレン応答性遺伝子の探索.
髙橋宏和, 山内卓樹, Rajhi Imene, 長村吉晃, 堤伸浩, 西澤直子, 中園幹生
日本育種学会第120回講演会 2011年9月 日本育種学会
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イネreduced adh activity (rad) 変異体における冠水発芽時の嫌気代謝の変化
髙橋宏和、松村英生、堤伸浩、中園幹生
第19回日本育種学会 中部地区談話会 2011年12月 日本育種学会
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トウモロコシにおける通気組織形成時のエチレン応答性遺伝子の発現解析.
髙橋宏和, 山内卓樹, Imene Rajhi, 長村吉晃, 堤伸浩, 西澤直子, 中園幹生
日本育種学会第122回講演会 2012年9月 日本育種学会
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ダイズの二次通気組織におけるトリテルペン合成遺伝子の発現解析
高橋宏和, 柳川麻子, 清水裕子, 福島エリオデット, 平賀勧, 島村聡, 關光, 村中俊哉, 中園幹生
日本育種学会第123回講演会 2013年3月 日本育種学会
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糖によるダイズ二次通気組形成の制御機構の解明
高橋宏和, 斉暁花, 平賀勧, 島村聡, 中園幹生
日本育種学会第125回講演会 2014年3月 日本育種学会
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日蘭トマト品種間における維管束組織の違い
高橋宏和
農学中手の会 2016年11月 農学中手の会
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死なずにできるダイズの通気組織
高橋宏和
農学中手の会 2017年12月 農学中手の会
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Laser Microdissectionを用いたトウモロコシの根の通気組織形成過程で発現する遺伝子の同定. 国際共著
髙橋宏和, 渡邊亮介, 大津和弘, 西澤直子, Patrick S. Schnable, 中園幹生
日本育種学会第110回講演会 2006年9月 日本育種学会
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イネreduced adh activity (rad) 変異体の子葉鞘における網羅的な遺伝子発現解析
髙橋宏和, 雑賀啓明, 松村英生, 西澤直子, 堤伸浩, 中園幹生
日本育種学会第111回講演会 2007年3月 日本育種学会
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イネの湛水条件下における養水分吸収機構の動態.
髙橋宏和, 塩野克宏, 長村吉晃, 堤伸浩, 中園幹生
日本育種学会第113回講演会 2009年3月 日本育種学会
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イネ実生におけるアルコール脱水素酵素活性の低下による嫌気代謝経路への影響.
髙橋宏和, 塩野克宏, 長村吉晃, 堤伸浩, 中園幹生
日本育種学会第119回講演会 2011年3月 日本育種学会
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Gene expression profiling of coleoptile and plumule in rice during germination under aerobic and anaerobic conditions. 国際会議
Hirokazu Takahashi, Yoshiaki Nagamura, Naoko K. Nishizawa, Mikio Nakazono.
10th International Conference on Plant Anaerobiosis. 2010年6月
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Analysis of molecular mechanism of secondary aerenchyma formation in soybean. 国際会議
Hirokazu Takahashi, Asako Yanagawa, Yuko Shimizu, Ery O. Fukushima, Susumu Hiraga, Hikaru Seki, Toshiya Muranaka, Satoshi Shimamura, Mikio Nakazono
11th International Conference on Plant Anaerobiosis 2013年10月
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Identification of genes affected by a deficiency of ADH1 in submerged coleoptiles of the rice reduced adh activity (rad) mutant using laser microdissection and a microarray. 国際会議
Hirokazu Takahashi, Hiroaki Saika, Hideo Matsumura, Yoshiaki Nagamura, Naoko K. Nishizawa, Nobuhiro Tsutsumi and Mikio Nakazono
9th Conference of the International Society for Plant Anaerobiosis 2007年11月
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Suppression of cell division and elongation in coleoptiles of rice reduced adh activity (rad) mutant. 国際会議
Hirokazu Takahashi, Hiroaki Saika, Hideo Matsumura, Yoshiaki Nagamura, Naoko K. Nishizawa, Nobuhiro Tsutsumi and Mikio Nakazono.
The American Society of Plant Biologists 2009年3月
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Analysis of reduced adh activity (rad) mutant. 国際会議
Hirokazu Takahashi
2010年2月
共同研究・競争的資金等の研究課題 1
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ダイズの耐湿性に関与する二次通気組織形成機構の解明とその育種利用に関する研究
研究課題番号：20K05969 2020年4月 - 2023年3月
高橋 宏和
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
科研費 9
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ダイズの耐湿性に関わるトリテルペノイドの機能解明とその育種利用に関する基盤研究
研究課題/研究課題番号：23H02182 2023年4月 - 2026年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
高橋 宏和, 関 光, 藤 佑志郎
担当区分：研究代表者
配分額：18720000円 （ 直接経費：14400000円 、 間接経費：4320000円 ）
ダイズのLupeol synthase1(GmLUS1) 遺伝子が，二次通気組織におけるトリテルペノイドの蓄積に関与し，結果として二次通気組織の酸素輸送能の維持に貢献していることを明らかにしている．しかし，トリテルペノイドは配糖体を含めると非常に多様な化合物で構成されることから，二次通気組織で機能する化合物の実態は不明なままである．そこで本研究課題では，二次通気組織に蓄積するトリテルペノイドを同定し，その局在や機能を明らかにする．また，多数のダイズ品種や異なる植物種の二次通気組織におけるトリテルペノイドを解析することで，トリテルペノイドが耐湿性獲得のために普遍的に重要であることを検証する．
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過湿ストレス下の炭素動態と養水分吸収能を指標としたダイズ根系形態と機能のモデル化
研究課題/研究課題番号：22KK0084 2022年10月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
高橋 宏和, 野田 祐作, 杉浦 大輔
担当区分：研究代表者
配分額：20020000円 （ 直接経費：15400000円 、 間接経費：4620000円 ）
日本においてダイズの耐湿性の向上は，未だ解決されていない長年の課題である．過湿ストレス下において植物の根は真っ先にその影響を受ける器官であることから，耐湿性向上には過湿ストレスに適応できる根系を育種する必要がある．そこで，植物の根が過湿ストレス後の根系形成過程を、これまでのような形態的な特徴だけではなく，①植物体内の生理応答、②根系の再構築，③根系機能の回復の3段階に分けて解析を行い，ダイズの過湿ストレスに対する根系形成を理解する．さらにこれらの情報を利用して，CIRADにおける海外共同研究者と連携して過湿ストレスに対するダイズの根系形成モデルを構築することで，根型育種における問題解決に挑む．
令和2年度の日本におけるダイズは飼料用も含めるとわずか6%程度となっている．ダイズの生産性が向上しない要因の一つに過湿ストレスが挙げられる．日本においてダイズの耐湿性の向上は，未だ解決されていない長年の課題である．植物の根は，養水分の吸収を担う重要な器官であるとともに，湿害，旱害，塩害，貧栄養などの環境ストレスに真っ先に晒される器官であることから，作物はこのようなストレスに適応するために根系の再構築を行う．そのため，植物が環境ストレス耐性を獲得するためには，根系の改良が重要であり，第二の緑の革命は根型育種において起こると期待されている．そのため，耐湿性向上においても過湿ストレスに適応できる根系を育種する必要がある．そのためには，過湿ストレスに対する根系形成を理解し，根系形成モデル構築し，根型育種のための明確なストラテジーの確立が必要不可欠である．申請者らは，これまでに過湿ストレス下において，根系形態の変化よりもはるかに早く炭素動態を変化させていることを明らかにした．そこで本申請課題では，植物の根が過湿ストレス後の根系形成過程を、これまでのような形態的な特徴だけではなく，①植物体内の生理応答、②根系の再構築，③根系機能の回復の3段階に分けて解析を行い，ダイズの過湿ストレスに対する根系形成を理解する．さらにこれらの情報を利用して，CIRADにおける海外共同研究者と連携して過湿ストレスに対するダイズの根系形成モデルの構築することで，根型育種における問題解決に挑む．
過湿ストレス，根系形態，炭素動態，水利用効率についてその関連性が明確になりつつあるが，昨年度の電気代高騰により，高崎量子応用研究所におけるポジトロンイメージングが実施できていない．しかし，2023年度においては，解析を行う目処が立っている．また，新型コロナウイルスの影響でCIRADの設備が十分に稼働しておらず，2022年度は栽培実験が行えなかった．しかしこちらも，先方との調整により2023年度は栽培実験が行える時期を確保した。
2022年度は新型コロナウイルスの影響でCIRADの設備が十分に稼働しておらず，栽培試験を行うことができなかった．しかし，CIRADの共同研究者との調整により2023年度に使用するダイズ系統数を増やし解析を行うこととなった．これにり，9月から1ヶ月間複数のダイズ品種における過湿ストレス下の炭素動態や水利用効率，根系形態を評価する．また，日本における解析においても，引き続き，ダイズにおいて，過湿ストレス，根系形態，炭素動態，水利用効率についてその関連性についての解析を行う．特に，炭素動態は過湿ストレス後30分以内に変化し，過湿ストレス下では炭素輸送が阻害されることが明らかとなり，さらに，ストレス後18時間ごろにこの阻害が一部解除されることが明らかとなった．このことは，本研究課題における過湿ストレス後の根系形成過程には①植物体内の生理応答、②根系の再構築，③根系機能の回復の3段階があるという仮説を支持するものであった．そこで，2023年度は，リアルタイムイメージングを用いてさらに炭素動態を詳細に調査することで，この仮説に関する知見を確かなものにしていく．また，得られた根系形態，炭素動態の情報を用いて根系形成モデルの構築を試験する． -
酸性硫酸塩土壌地帯の直播イネ育種に向けた出芽期の鉄過剰耐性機構の解析
研究課題/研究課題番号：22H02322 2022年4月 - 2026年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
加藤 洋一郎, 塩野 克宏, 高橋 宏和
担当区分：研究分担者
酸性硫酸塩土壌は世界中の沿岸部低湿地に拡がり、熱帯アジア・アフリカで1200万ha以上存在する。イネ収量は低く、苗は頻繁に致死レベルの鉄過剰障害を受ける。本研究では、鉄過剰ストレス条件下の直播イネの出芽安定や幼苗の初期成長安定化を目指して、鉄過剰耐性に関する生理的・遺伝的メカニズムを明らかにする。特に嫌気条件下のイネ根圏の酸素動態と根の嫌気応答、これらと鉄過剰耐性の関係に注目して解析を進める。
本研究では、鉄過剰ストレス条件下の直播イネの出芽安定や幼苗の初期成長安定化を目指し、鉄過剰耐性に関する生理的・遺伝的メカニズムの解明を目指す。とりわけ、嫌気条件下のイネ根圏の酸素動態と根の嫌気応答、これらと鉄過剰耐性の関係に注目して解析を進める。まず始めに、水耕栽培における鉄過剰耐性の評価指標として新たに鉄過剰応答指数を考案し、品種間差異の評価を進めた。その結果、インドネシアの標準品種Ciherang（当該国作付面積第2位）や熱帯アジアで広く標準品種として用いられてきたIR64は鉄過剰状態に極めて弱いこと（感受性）、一方で、Dadahupや密陽23号、台中65号が鉄過剰状態に対して耐性が高いことが示唆された。鉄過剰耐性イネの遺伝解析・戻し交雑由来の有望系統作出について、同時並行で交雑系統を作成中であったCiherang、Dadahup、Milyang23についてNGSによりゲノムをx25でシークエンスし、リファレンスである日本晴ゲノムにマッピングを行なった。また、イネ根の嫌気適応性と鉄過剰耐性の関係に関する解析については、苗立ち時期にみられる複数本の根の酸素動態を計測するため、今年度は、２次元酸素オプトード装置によるイメージング領域の拡大を目指した。その結果、観察条件の最適化により、計測面積を2倍（14×6 cm）まで拡大することに成功した。あわせて、鉄プラークのイメージング装置の開発を進め、イネ苗立ち時期の根において鉄プラークの可視化計測に成功した。
イネ系統の生理生態解析、鉄過剰耐性イネの遺伝解析・有望系統の準備、イネ根の嫌気適応性の解析にいずれについても、設定した計画に沿う形で順調に進んでいる。
今年度は、Ciherang、Dadahup、Milyang23について（日本晴ゲノムに）マッピングを行なった結果に基づいて、鉄過剰耐性関連形質に関する量的形質遺伝子座解析から候補領域内の多型について抽出を行う。時間に余裕があれば、さらに突っ込んで候補領域内の多型に着目してDNAマーカーの設計を行なっていく予定である。同時並行で鉄過剰感受性品種Ciherangと鉄過剰耐性品種Milyang23について、鉄過剰への感受性の違いを説明する重要形質、特に根の酸素漏出バリア形成などとの関連に着目して探索していく。また、水耕栽培における鉄過剰耐性について、引き続き多様な品種・系統の評価を進め、既に明らかにした有望品種以外に耐性を持つ供試材料の探索を継続する。一方で、イネ根の嫌気適応性と鉄過剰耐性の関係に関する解析については、スキャナーで取得した根域のRGB画像から根、鉄プラーク、鉄濃度の高い根圏、背景を分別して計測できる方法の確立を目指す。同時に、２次元オプトード装置の改良を重ねて、根圏の鉄濃度の定量法の確立を目指す。 -
排水毛として機能するイネ小毛の細胞内微細構造とその制御機構の解明
研究課題/研究課題番号：22H02323 2022年4月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
大井 崇生, 小林 英和, 高橋 宏和
担当区分：研究分担者
イネ表皮に存在する小型の毛状突起（小毛）からの排水という現象に着目し、その機能形態と制御機構を解明する。活発に排水を行う籾表面の小毛と、不活性な葉表面の小毛について連続切片-電子顕微鏡法によって細胞内全体の微細構造を三次元再構築して3D観察し、各構造の出現頻度や体積等を定量比較する。また、細胞活性に影響するとされる核内倍加の程度をフローサイトメーター等で調査するとともに、小毛細胞をレーザーマイクロダイセクションで切り出してトランスクリプトーム解析を行い、排水機能に関わる遺伝子群を同定する。本研究は、気孔を介さない未知の排水機構を解明するもので、イネの高温障害対策等にも繋がると期待される。
本研究では、イネ表皮上の小毛について排水器官としての機能形態とその制御機構を解明することを目的とする。
まず、供試イネ品種‘日本晴’を栽培し、籾、葉鞘、葉身の着目部位ごとに、小毛の解析を行うための組織観察の予備調査を行い、特に小毛を構成する細胞の核内倍加状態を比較検証する条件を確立した。併せて、塩分を含み蒸発しにくい排水を行う小毛を持つ耐塩性イネ科牧草ローズグラスについても葉組織の核内倍加の調査を行い、小毛を構成する基部細胞、頂部細胞はともに核内倍加していることを明らかにした。また、C4光合成植物であるローズグラスは発達した葉緑体を備えた大型の維管束鞘細胞を有しており、これらについても核内倍加していることを明らかにした。これらの成果を日本作物学会にて報告し、現在、国際学術誌へ投稿準備中である（担当：小林）。
同上の供試植物、部位、時期ごとの小毛の細胞内微細構造の網羅的解析を目指し、迅速簡便な3D解析法の確立を目指した。小型で操作も容易な卓上走査型電顕（卓上SEM）を導入し、ミクロトームで作製した薄切片を透過型電子顕微鏡（TEM）ではなく、数百枚単位の切片を載せることができるスライドガラスに回収してSEMで撮影する一連の条件を精査し、連続切片から組織・細胞構造を三次元再構築する手法を確立した。本手法を用いて、葉組織内に普遍的に存在する葉肉細胞および維管束鞘細胞の細胞内微細構造の3D解析に成功し、日本作物学会にて発表し、現在、国際学術誌へ投稿準備中である（担当：大井）。次に、葉組織内に散在する小毛についても3D解析を行うべく、切片作製法を洗練中である。
研究室の統廃合に伴う人員整理のため十分なエフォートを確保できない状況が続いているため、小毛の3D形態解析については大幅に遅れている（代表者・大井）。
なお、核内倍加に関する調査については順調に進んでおり、成果の一部を論文発表する準備まで整っている（分担者・小林）。
小毛の3D形態解析について、進捗の遅れを取り戻すため、消耗品等の経費の節約し、研究補助者を雇用して写真撮影およびデータ解析の効率化を図る（代表者・大井）。
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核内倍加に関しては引き続き調査を進め、順次成果報告も行っていく（分担者・小林）。
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トランスクリプトーム解析については、引き続きレーザーマイクロダイゼクションによるサンプリンングの条件検討を行い、その後の遺伝子発現解析に必要なデータベースを整理を進める（分担者・高橋）。 -
研究課題/研究課題番号：18H02189 2018年4月 - 2021年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
望月 俊宏, 安彦 友美, 高橋 宏和
担当区分：研究分担者
ダイズ耐湿性品種育成の指針を得るため、嫌気耐性品種‘伊豫大豆’と嫌気感受性品種‘タチナガハ’、およびNIL-9-4-5(遺伝的背景がタチナガハで、伊豫大豆由来の嫌気耐性遺伝子領域を持つ系統）を供試し、嫌気条件下における根の伸長と通気組織形成について調査した。
その結果、伊豫大豆とNIL-9-4-5は嫌気条件下おいても根の伸長はほとんど抑制されなかったのに対して、タチナガハは有意に抑制され、通気組織は伊豫大豆とNIL-9-4-5においてのみ形成が促進されたことから、この遺伝子領域は嫌気条件下における根の伸長と通気組織形成の両者を制御していることが強く示唆された。
ダイズ栽培における出芽期（幼苗期）の湿害は苗立ちの不良とその後の生育抑制を伴うため、ダイズ生産の大きな阻害要因となっており、耐湿性ダイズの作出が強く望まれているが、現在までに実現していない。本研究では、耐湿性ダイズ品種の備えるべき特徴を、嫌気条件下における根の伸長と通気組織形成の二つの観点から明らかにするとともに、その関係性ならびに遺伝的背景についても検討した。得られた結果は、ダイズのみならず他の畑作物における耐湿性研究にも、また、育種現場にも大きく貢献するものである。 -
ダイズの耐湿性に関与する二次通気組織形成機構の解明とその育種利用に関する研究
研究課題/研究課題番号：20K05969 2020年4月 - 2023年3月
高橋 宏和
担当区分：研究代表者
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
ダイズは体内酸素循環に重要な二次通気組織を形成するにも関わらず，耐湿性が低い畑作物である．これは十分な二次通気組織の発達には，1週間以上の期間を要するためである．つまり，ダイズの耐湿性向上には恒常的にあるいは短期間で通気組織を形成させることが必要である．これを達成するためには，二次通気組織の形成機構を解明する必要があるが，これまでその分子機構に関する知見は皆無であった．そこで本研究課題では，組織特異的なトランスクリプトーム解析による二次通気組織形成に関わる遺伝子の情報の蓄積やGWA解析を行うことで，ダイズの耐湿性向上のために二次通気組織形成に重要な遺伝子を探索，同定することを目指す．
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ツルマメのトランスポゾンTgs1を用いたダイズの遺伝子タギング
研究課題/研究課題番号：16K07552 2016年4月 - 2019年3月
高橋 宏和
担当区分：研究代表者
配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）
ダイズはゲノム解読も終わり研究材料としても重要な植物である．しかしながら，シロイヌナズナはもちろんイネやその他の作物と比較して，タグラインなどの実験材料は充実していない．そこで本研究では，野生ダイズ（ツルマメ）由来のトランスポゾンを用いて，タグライン系統を充実させるとともに，未知有用遺伝子を単離することを目的とした．本研究において用いたタグライン系統から複数の形質における突然変異系統が得られたことから，育成されたタグライン系統が突然変異集団として利用可能であることが示唆された．また，原因遺伝子同定にまで至っていないが，本変異体集団を用いたトランスポゾンタギング法についても確立しつつある．
従来は、早晩性などの有用形質を支配する遺伝子を単離するには、品種・系統間の交雑後代でQTL解析を行い、多数の残余へテロ接合体を供試してファインマッピングを行う必要があり、多大な時間と労力を要した。トランスポゾンタギングの系が確立すると、農業形質に関わる有用遺伝子を、表現型を指標として比較的容易に単離することが可能となる。また、本研究で育成されたタグラインはダイズのゲノム研究の研究基盤となる。 -
ダイズの耐湿性形質である二次通気組織に蓄積するトリテルペノイドの機能解明
研究課題/研究課題番号：15H06272 2015年8月 - 2016年3月
高橋 宏和
担当区分：研究代表者
配分額：1430000円 （ 直接経費：1100000円 、 間接経費：330000円 ）
ダイズは，土壌中の水分が過剰となる過湿土壌で胚軸や根，根粒といった組織に二次通気組織と呼ばれる白いスポンジ状の組織を形成する．この二次通気組織は，大気中の空気を過湿土壌中の地下部組織へと輸送するための輸送路として機能している．これまでの解析から，ダイズの二次通気組織ではトリテルペノイドの一種であるルペオール，ベツリン，ベツリン酸といいた物資が高蓄積していることが明らかとなっている．そこで本研究では二次通気組織形成時にこれらの物質の蓄積に関与する遺伝子を同定することを試みた．ダイズゲノム中からルペオール合成酵素を2遺伝子，CYP716Aファミリー遺伝子を3遺伝子同定した．これら遺伝子の発現解析を行ったところ，ルペオール合成酵素は1遺伝子が，CYP716Aファミリーの遺伝子は2遺伝子が二次通気組織形成時に高発現していた．これらの遺伝子について組織特異的な発現解析を行ったところ，これらの遺伝子が二次通気組織特異的に高発現していることが明らかとなった．また，これらの遺伝子由来のタンパク質が，ルペオール，ベツリン，ベツリン酸といったトリテルペノイドの合成に関わることも明らかにした．さらに，二次通気組織形成時に発現が誘導される配糖化酵素も同定した．今後は，これら遺伝子の機能解析を行うことで，トリテルペノイドの二次通気組織における役割が明らかになることが期待される．また，遺伝子発現解析に加えて，遺伝解析を行うために二次通気組織を形成するまでの期間が通常の品種よりも早い品種と品種エンレイのF1個体からF2集団を作成した．得られたF2集団を用いてQTL解析を行うことで二次通気組織の早期形成に関わる遺伝子領域の同定とそのダイズ耐湿性への効果が明らかになることが期待される．
27年度が最終年度であるため、記入しない。
27年度が最終年度であるため、記入しない。 -
ダイズの耐湿性形質である二次通気組織に蓄積するトリテルペノイドの機能解明
2015年4月 - 2016年3月
科学研究費補助金 研究活動スタート支援
担当区分：研究代表者
担当経験のある科目 (本学) 10
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遺伝学
2021
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資源生物科学実験実習２
2021
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資源生物科学実験実習１
2021
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基礎セミナーA
2021
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生物学実験
2021
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植物育種学
2020
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修士論文研究４
2020
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生物学実験
2020
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資源生物科学実験実習１
2020
-
資源生物科学実験実習２
2020