2021/04/01 更新

写真a

ノタグチ ミチタカ
野田口 理孝
NOTAGUCHI Michitaka
所属
生物機能開発利用研究センター 准教授
職名
准教授
連絡先
メールアドレス
プロフィール
2009年京都大学大学院理学研究科にて博士号を取得。同年よりカリフォルニア大学デービス校留学、日本学術振興会海外特別研究員。2012年名古屋大学大学院理学研究科研究員及びJST ERATO東山ライブホロニクスプロジェクト研究員。2015年名古屋大学大学院理学研究科特任助教、JSTさきがけ研究員。2016年名古屋大学大学院生命農学研究科助教、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所連携研究者、文科省卓越研究員。2019年より現職。植物の接木のメカニズム、全身性情報伝達などについて取り組んでいる。
外部リンク

学位 1

  1. 博士(理学) ( 2009年3月   京都大学 ) 

研究キーワード 1

  1. 接木、植物、全身シグナル伝達、長距離シグナル伝達

研究分野 1

  1. ライフサイエンス / 分子生物学  / 植物科学

現在の研究課題とSDGs 1

  1. 植物の全身性のシグナル伝達機構と接木

学歴 1

  1. 京都大学   理学研究科

    - 2009年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 2

  1. 日本植物生理学会   庶務幹事

  2. 日本植物学会   電子出版物 編集委員

受賞 8

  1. Travel Grant Award

    2010年7月   International conference on plant vascular biology 2010   Investigation of Phloem-mobile Aux/IAA Transcripts in Arabidopsis

    Notaguchi M, Betzer R, Wolf S, Lucas WJ

  2. 第127回講演会日本育種学会優秀発表賞

    2015年6月   日本育種学会   タバコ属を用いた異科接木への挑戦

    野田口理孝, 佐藤良勝, 東山哲也

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  3. 優秀ポスター発表賞

    2018年11月   電気学会センサ・マイクロマシン部門 第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム   機械的ストレス下における植物の根系発達過程の解析手法

    肥田博隆,西脇大維,神野伊策,野田口理孝

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  4. 第28回高遠・分子細胞生物学シンポジウム優秀賞

    2016年8月   株式会社 医学生物学研究所   タバコ属植物による異科植物間接木

    丹羽優喜, 野田口理孝

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞 

  5. 農学中手の会 中手の中の中手賞

    2017年12月   農学中手の会   接ぎ木の技術革新を目指して

    野田口理孝

  6. 第6回超異分野学会本大会 超異分野学会賞

    2017年3月   株式会社リバネス   植物の汎用的な新品種創出技術

    野田口理孝

  7. 農学中手の会 中手の中の中手賞

    2016年11月   農学中手の会   接ぎ木の魅力

    野田口 理孝

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  8. UTEC Venture Partner Program 2016 最優秀賞

    2016年11月   UTEC   農業基盤プラットフォーム 自動接木苗製作法と異科接木による新品種開発法

    野田口理孝, 丹羽優喜

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論文 24

  1. Cell-cell adhesion in plant grafting is facilitated by β-1,4-glucanases 査読有り

    Michitaka Notaguchi, Ken-ichi Kurotani, Yoshikatsu Sato, Ryo Tabata, Yaichi Kawakatsu, Koji Okayasu, Yu Sawai, Ryo Okada, Masashi Asahina, Yasunori Ichihashi, Ken Shirasu, Takamasa Suzuki, Masaki Niwa, Tetsuya Higashiyama

    Science   vol. 369 巻 ( no. 6504 ) 頁: 698-702   2020年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1126/science.abc3710

  2. Host-parasite tissue adhesion by a secreted type of β-1,4-glucanase in the parasitic plant Phtheirospermum japonicum 査読有り

    Ken-ichi Kurotani,Takanori Wakatake, Yasunori Ichihashi, Koji Okayasu, Yu Sawai, Satoshi Ogawa, Songkui Cui , Takamasa Suzuki , Ken Shirasu & Michitaka Notaguchi

    COMMUNICATIONS BIOLOGY   volume 3 巻 ( 407 (2020) )   2020年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.1038/s42003-020-01143-5

  3. An in vitro grafting method to quantify mechanical forces of adhering tissues

    Kawakatsu Yaichi, Sawai Yu, Kurotani Ken-ichi, Shiratake Katsuhiro, Notaguchi Michitaka

    PLANT BIOTECHNOLOGY   37 巻 ( 4 ) 頁: 451 - 458   2020年12月

  4. High-quality sugar production by osgcs1 rice

    Honma Yujiro, Adhikari Prakash Babu, Kuwata Keiko, Kagenishi Tomoko, Yokawa Ken, Notaguchi Michitaka, Kurotani Kenichi, Toda Erika, Bessho-Uehara Kanako, Liu Xiaoyan, Zhu Shaowei, Wu Xiaoyan, Kasahara Ryushiro D.

    COMMUNICATIONS BIOLOGY   3 巻 ( 1 )   2020年10月

  5. Micrografting device for testing systemic signaling in Arabidopsis

    Tsutsui Hiroki, Yanagisawa Naoki, Kawakatsu Yaichi, Ikematsu Shuka, Sawai Yu, Tabata Ryo, Arata Hideyuki, Higashiyama Tetsuya, Notaguchi Michitaka

    PLANT JOURNAL   103 巻 ( 2 ) 頁: 918 - 929   2020年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/tpj.14768

    Web of Science

  6. Importance of non-systemic leaf autophagy for suppression of zinc starvation induced-chlorosis

    Shinozaki Daiki, Notaguchi Michitaka, Yoshimoto Kohki

    PLANT SIGNALING & BEHAVIOR   15 巻 ( 5 )   2020年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1080/15592324.2020.1746042

    Web of Science

  7. A Susceptible Scion Reduces Rootstock Tolerance to Ralstonia solanacearum in Grafted Eggplant

    Huang Chaokun, Wang Yuexia, Yang Yanjuan, Zhong Chuan, Notaguchi Michitaka, Yu Wenjin

    HORTICULTURAE   5 巻 ( 4 )   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/horticulturae5040078

    Web of Science

  8. Petunia PLEIOTROPIC DRUG RESISTANCE 1 Is a Strigolactone Short-Distance Transporter with Long-Distance Outcomes

    Shiratake Katsuhiro, Notaguchi Michitaka, Makino Haruko, Sawai Yu, Borghi Lorenzo

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   60 巻 ( 8 ) 頁: 1722 - 1733   2019年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcz081

    Web of Science

  9. Leaf-associated microbiomes of grafted tomato plants

    Toju Hirokazu, Okayasu Koji, Notaguchi Michitaka

    SCIENTIFIC REPORTS   9 巻   2019年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-018-38344-2

    Web of Science

  10. Efficient Establishment of Interfamily Heterograft of Nicotiana benthamiana and Arabidopsis thaliana

    Okayasu Koji, Notaguchi Michitaka

    PHLOEM: METHODS AND PROTOCOLS   2014 巻   頁: 411-420   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/978-1-4939-9562-2_31

    Web of Science

  11. Re-Evaluation of Florigen Transport Kinetics with Separation of Functions by Mutations That Uncouple Flowering Initiation and Long-Distance Transport

    Endo Motomu, Yoshida Masayasu, Sasaki Youhei, Negishi Katsuya, Horikawa Kobo, Daimon Yasufumi, Kurotani Ken-Ichi, Notaguchi Michitaka, Abe Mitsutomo, Araki Takashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   59 巻 ( 8 ) 頁: 1621-1629   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcy063

    Web of Science

  12. The Use of Grafting to Study Systemic Signaling in Plants

    Tsutsui Hiroki, Notaguchi Michitaka

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   58 巻 ( 8 ) 頁: 1291-1301   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcx098

    Web of Science

  13. Development of on-chip physical characterization method for root growth 査読有り

    Hida H, Ozoe K, Kanno I, Higashiyama T, Notaguchi M

    Plant Biomechanics   8 巻   頁: .   2015年11月

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    記述言語:英語  

  14. Identification of mRNAs that move over long distances using an RNA-Seq analysis of Arabidopsis/Nicotiana benthamiana heterografts. 査読有り

    Notaguchi M, Higashiyama T, Suzuki T

    Plant & cell physiology   56 巻 ( 2 ) 頁: 311-321   2015年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcu210

    PubMed

  15. Early characterization method of plant root adaptability to soil environments 査読有り

    Ozoe K, Hida H, Kanno I, Higashiyama T, Notaguchi M

    Micro Electro Mechanical Systems   15 巻   頁: 702-705   2015年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

  16. Identification of phloem-mobile mRNA. 招待有り 査読有り

    Notaguchi M

    Journal of plant research   128 巻 ( 1 ) 頁: 27-35   2015年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10265-014-0675-6

    PubMed

  17. Dynamics of long-distance signaling via plant vascular tissues. 招待有り 査読有り

    Notaguchi M, Okamoto S

    Frontiers in plant science   6 巻   頁: 161   2015年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3389/fpls.2015.00161

    PubMed

  18. MEMS application in agriculture 査読有り

    Hida H, Nishiyama H, Sawa S, Notaguchi M, Arata T, Higashiyama T, Kanno I

    ICSS   14 巻   頁: 144-145   2014年12月

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    記述言語:英語  

  19. On-chip force measurement system for investigating plant-root growth. 査読有り

    Hirotaka Hida,Katsuya Ozoe,Isaku Kanno,Tetsuya Higashiyama,Michitaka Notaguchi

    2014 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, MHS 2014, Nagoya, Japan, November 10-12, 2014     頁: 1-3   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    DOI: 10.1109/MHS.2014.7006119

  20. Phloem-mobile Aux/IAA transcripts target to the root tip and modify root architecture. 査読有り

    Notaguchi M, Wolf S, Lucas WJ

    Journal of integrative plant biology   54 巻 ( 10 ) 頁: 760-772   2012年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1744-7909.2012.01155.x

    PubMed

  21. Adaptation of a seedling micro-grafting technique to the study of long-distance signaling in flowering of Arabidopsis thaliana. 査読有り

    Notaguchi M, Daimon Y, Abe M, Araki T

    Journal of plant research   122 巻 ( 2 ) 頁: 201-214   2009年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10265-008-0209-1

    PubMed

  22. Graft-transmissible action of Arabidopsis FLOWERING LOCUS T protein to promote flowering. 査読有り

    Notaguchi M, Daimon Y, Abe M, Araki T

    Plant signaling & behavior   4 巻 ( 2 ) 頁: 123-125   2009年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    PubMed

  23. Long-distance, graft-transmissible action of Arabidopsis FLOWERING LOCUS T protein to promote flowering. 査読有り

    Notaguchi M, Abe M, Kimura T, Daimon Y, Kobayashi T, Yamaguchi A, Tomita Y, Dohi K, Mori M, Araki T

    Plant & cell physiology   49 巻 ( 11 ) 頁: 1645-1658   2008年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcn154

    PubMed

  24. FD, a bZIP protein mediating signals from the floral pathway integrator FT at the shoot apex. 査読有り

    Abe M, Kobayashi Y, Yamamoto S, Daimon Y, Yamaguchi A, Ikeda Y, Ichinoki H, Notaguchi M, Goto K, Araki T

    Science (New York, N.Y.)   309 巻 ( 5737 ) 頁: 1052-1056   2005年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1126/science.1115983

    PubMed

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書籍等出版物 6

  1. 糖鎖の加水分解酵素が植物をつなぐ

    黒谷 賢一, 野田口 理孝( 担当: 共著 ,  範囲: Glycoforum. 2021 Vol.24 (1), A2)

    生化学工業株式会社  2021年2月 

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    担当ページ:2021 Vol.24 (1), A2  

    DOI: doi.org/10.32285/glycoforum.24A2J

  2. 接ぎ木の成立メカニズムの解明と異科接木の農業利用

    黒谷 賢一, 野田口 理孝( 担当: 共著)

    バイオサイエンスとインダストリー(B&I)  2021年1月 

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    担当ページ:4   著書種別:教科書・概説・概論

  3. Efficient establishment of interfamily heterograft of Nicotiana benthamiana and Arabidopsis thaliana.

    野田口 理孝( 担当: 単著)

    Phloem: Methods and Protocols. Springer  2019年 

  4. 異種間の接ぎ木技術の開発

    野田口 理孝( 担当: 単著)

    月刊「アグリバイオ」  2018年10月 

  5. 異科接木による新接木苗・汎用的な新品種創出技術 ~科を越えた接ぎ木が生み出す新しい農業・植物バイオテクノロジーの世界~

    野田口 理孝( 担当: 単著)

    バイオテック東海  2017年1月 

  6. テイツ・ザイガー植物生理学 第6版 L.テイツ, E.ザイガー編,

    西谷, 島崎 研一郎監訳( 担当: 共著)

    培風館  2015年4月 

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    記述言語:日本語

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講演・口頭発表等 17

  1. Construction of in vitro grafting system of Nicotiana benthamiana

    Yaichi Kawakatsu, Katsuhiro Shiratake, Michitaka Notaguchi

    2021年3月14日 

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    開催年月日: 2021年3月14日 - 2021年3月16日

    会議種別:口頭発表(一般)  

  2. “接ぎ木”と“寄生”の接着におけるβ-1,4-グルカナーゼ遺伝子についての研究

    黒谷賢一、田畑 亮、川勝弥一、若竹崇雅、白須賢、野田口 理孝

    第62回日本植物生理学会  2021年3月14日  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2021年3月14日 - 2021年3月16日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  3. 接ぎ木の科学による展望 招待有り

    野田口 理孝

    Science Café  2021年2月22日  Science Japan Office

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年2月22日

    会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:オンライン  

  4. 個体内を移動する mRNA 研究のその後

    野田口 理孝

    さきがけ情報協働栽培研究成果報告会 2021  2021年2月4日  国立研究開発法人科学技術振興機構

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    開催年月日: 2021年2月4日

    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:オンライン  

  5. 持続可能な農業へ向けた接木革新ユニット

    野田口 理孝

    研究大学強化促進事業 Bメニュー成果報告会  2021年1月28日  名古屋大学研究協⼒部研究企画課研究企画

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    開催年月日: 2021年1月28日

    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:オンライン  

  6. 接木において細胞接着を促進するGH9B3遺伝子に関する研究

    野田口理孝、黒谷賢一、田畑亮、川勝弥一

    日本植物学会第84回大会  2020年9月19日  日本植物学会

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    開催年月日: 2020年9月19日 - 2020年9月21日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  7. タバコ属のIn vitro graftingシステムの構築

    川勝弥一、白武勝裕、野田口理孝

    日本植物学会第84回大会  2020年9月19日  日本植物学会

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    開催年月日: 2020年9月19日 - 2020年9月21日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  8. 寄生植物Phtheirosper-mum Japonicumと宿主植物の組織癒合ぶあける分泌型β-1.4‐グルカナーゼの機能分析

    黒谷賢一、若竹 崇雅、市橋 泰範、岡安 浩二、澤井 優、小川 哲史、Songkui Cui、鈴木 孝征、白須 賢、野田口 理孝

    日本植物学会第84回大会  2020年9月19日  日本植物学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年9月19日 - 2020年9月21日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  9. Study on mechanism of hetero grafting. 国際会議

    Michitaka Notaguchi

    Botany 2020 - Virtual!   2020年7月30日  Botanical Society of America

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    開催年月日: 2020年7月30日

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン  

  10. サステイナブルな社会へ向けた挑戦 ~先端科学で接木を革新!~

    白武 勝裕、山田 邦夫、野田口理孝

    名古屋大学卓越大学院プログラムGTR  2020年5月20日  名古屋大学卓越大学院プログラムGTR

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    開催年月日: 2020年5月20日

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:オンライン  

  11. Identification of phloem-mobile mRNA in Arabidopsis 招待有り

    Michitaka Notaguchi, Tetsuya Higashiyama, Takamasa Suzuki

    Plant and Animal Genome XXIV Conference 

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    開催年月日: 2016年1月11日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  12. Interfamilier grafting using a plant genus Nicotiana 招待有り

    Michitaka Notaguchi

    Plant and Animal Genome XXIV Conference 

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    開催年月日: 2016年1月10日

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    国名:日本国  

  13. Advances on plant grafting 招待有り

    Michitaka Notaguchi, Yoshikatsu Sato, Tetsuya Higashiyama

    International ERATO Live-Holonics Symposium 2015 

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    開催年月日: 2015年8月28日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:日本国  

  14. Grafting: from basic research to a business 招待有り 国際会議

    Michitaka Notaguchi, Yoshikatsu Sato, Tetsuya Higashiyama

    ITbM workshop 2015 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年5月27日

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    国名:日本国  

  15. A challenge to overcome graft-incompatibility using Nicotiana plants 招待有り

    Michitaka Notaguchi

    Mix4 Seminar 

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    開催年月日: 2015年2月10日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  16. Early characterization method of plant root adaptability to soil environments 国際会議

    Katsuya Ozoe, Hirotaka Hida, Isaku Kanno, Tetsuya Higashiyama, Tetsuya Higashiyama, Tetsuya Higashiyama, Michitaka Notaguchi, Michitaka Notaguchi

    Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 

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    開催年月日: 2015年1月1日

    国名:日本国  

    © 2015 IEEE. This paper reports an on-chip analytical method for studying physical mechanisms of plant root growth in soil environments. To quantitatively evaluate physical interaction between root and soil, we developed a silicon-based microchannel device integrated with force displacement sensor which mimics a barrier in soil. By using developed microsystem, we successfully characterized the driving forces of root growth in three kinds of plants including Arabidopsis thaliana, which is known as a model organism. This analytical method allows us to efficiently characterize potential adaptability of root system to soil environments at early growth stage. The gaining knowledge might contribute for breed improvement, in terms of increasing crop productivity and plant biomass.

  17. Studies on the graft-transmissibility of promotion of flowering by FT in Arabidopsis 招待有り

    Notaguchi M, Daimon Y, Abe M, Araki T

    16th International Conference on Arabidopsis Research 

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    開催年月日: 2005年7月15日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

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科研費 6

  1. 植物の移行性mRNAの輸送機構および機能に関する研究

    研究課題/研究課題番号:20H03273  2020年04月 - 2023年03月

    野田口 理孝

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    多細胞生物は、個々に機能分化した異なる器官、異なる組織が協調して働くことで、個体レベルの機能をより適切に発揮させていると考えられる。植物の全身性シグナル伝達は、篩管や道管を介した植物ホルモン、small RNA、mRNA、ペプチド、タンパク質等の分子送達で果たされていることが知られ、花成や栄養飢餓応答、乾燥ストレス応答等が全身的に制御されていることが明らかとなってきた。本研究では、それらの全身移行性分子のなかでも、生物学的な意義が未だに不明であるmRNAについて、その輸送の分子機構と植物の発生成長における働きを明らかにする。

  2. 接木修復系における細胞壁修飾制御を介した個体/組織の構造構築の研究

    研究課題/研究課題番号:19H05361  2019年04月 - 2021年03月

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    野田口 理孝

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:9100000円 ( 直接経費:7000000円 、 間接経費:2100000円 )

    これまでの研究で、様々な植物資源を接木し一つにつなげる「異科接木法」を確立し、さらにその分子機構の解明を進めた結果、植物の組織修復には細胞壁の修飾が個体/組織を接合するために重要であり、細胞壁の修飾酵素の一つであるグルカナーゼ遺伝子が鍵分子であることを見出した。本研究では、この鍵分子の働きを分子生物学的・化学的アプローチにより正に負に制御することで、個体/組織の修復・再構築過程がどのように影響を受けるのかを調べる。メカニカルな構造特性とバイオロジカルな組織の機能特性を評価し、植物の組織修復の際の構造構築の様式を明らかにすることで、建築への技術転換へ向けた基盤情報を提供する。

  3. 接木技術の高度化による多様性回復とモノカルチャーの共実現

    研究課題/研究課題番号:18KT0040  2018年07月 - 2021年03月

    野田口 理孝

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18460000円 ( 直接経費:14200000円 、 間接経費:4260000円 )

    農作物生産におけるモノカルチャーの拡大は農業産業化に貢献した一方、その弊害として生物多様性の喪失、土壌衰退、ひいては地球規模の環境破壊の増大を招いた。本研究では、モノカルチャーを排除せず受け入れつつも、生物多様性を担保する新しい栽培システムの構築を「接木」という古典的な農業手法に焦点をあて、その利便性を高める技術改良へ向けて検討を行っている。
    既遂研究として、これまでに接木部位において細胞壁消化に働くセルラーゼ遺伝子を見出してきた。本研究ではさらに、複数の植物の接木試料から構築した時系列トランスクリプトームのデータ解析を実施し、接木接合時に発現上昇する細胞壁の架橋を促進する因子を一年目に新たに同定した。接木部位では、はじめに細胞壁消化酵素の働きにより細胞壁が消化され、接木境界部の細胞が互いに近接し、さらに細胞壁架橋遺伝子が働くことで組織の接合が進行する可能性がある。そこで二年目は、同定した細胞壁架橋関連遺伝子の接木における機能を調べるべく分子遺伝学的な検討を進めた。時空間的な発現情報を取得するため、プロモーター解析を行おうとしたが、想定されるプロモーター領域にゲノム情報の欠落が見つかった。in situ RNA hybridization法によって空間的な発現様式を調べると、接木部位の新しく増殖した細胞で本遺伝子は発現することが示唆された。機能解析のため、遺伝子サイレンシングによって機能欠損させた植物を用意したが、接木に影響はなく、遺伝子の機能重複が予想された。そこで過剰発現体を作出して、機能解析を進めようとしている。過剰発現体の作出には、接木境界部で高発現するセルラーゼ遺伝子のプロモーターを使用した。3年目は、過剰発現体の解析を進め、遺伝子機能を考察するとともに、実際に接木の接合が促進されて接木技術を改良することができるかを検証していきたい。
    本研究では、接木技術の利便性を高めることを目的に、技術改良を目指している。これまでに、接木の分子機構をトランスクリプトーム解析によって調べることで、接木部位が接着する際の細胞壁架橋に関与する遺伝子を同定することができた。時空間的な発現情報を取得するため、プロモーター解析を行おうとしたが、想定されるプロモーター領域にゲノム情報の欠落が見つかり、現在シークエンス解析により配列情報の整備を進めている。in situ RNA hybridization法によって発現様式を調べると、接木部位の新しく増殖した細胞で発現することが示唆された。機能解析のため、遺伝子サイレンシングにより機能欠損させた植物を用意したが、接木に影響はなく、遺伝子の機能重複が予想された。そこで過剰発現体を作出して、機能解析を進めようとしている。過剰発現体の作出には、接木境界部で高発現するセルラーゼ遺伝子のプロモーターを使用した。接木部位で細胞壁を架橋することが促進できれば、接木部位の接着性は高まり、接木技術を改良できると考えられ、研究目標に向けた着実な成果を得ることができた。
    同定された遺伝子について、接木部位で発現誘導できる形質転換体を作出している。既に形質転換は済んでおり、形質転換体の選抜を今後進める。発現解析により、高発現することが確認できる株を単離する。そして、それら形質転換体の接木試験を行い、接木への影響を調べる。得られた結果については、学術論文として報告する。

  4. ケミカルスクリーニングによる接ぎ木調節化合物の探索と接ぎ木メカニズムの解明

    研究課題/研究課題番号:18H03950  2018年04月 - 2021年03月

    白武 勝裕

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    担当区分:研究分担者 

    接ぎ木の接合を調節する化合物をケミカルライブラリーからスクリーニングするための実験系を確立した.in vitro grafting法と呼ばれる切断した茎二片を張り合わせて接ぎ木する手法を効率化するため,複数のウェルを持つシャーレに適合した専用のマイクロセルシートを作製し,少量のケミカルに対して用いて効率よく効果を評価する系を確立した.培養方法についても検討し,少ないスペースで最密充填できるような配置とした.植物材料は,茎の形状が均一で,種子の発芽後に比較的すぐに茎が伸長するマメ科植物を用いて実験を行った.このスクリーニング系を用いて,ITbMケミカルライブラリーの一部に対してケミカルスクリーニングを行い,接ぎ木を促進する5つの候補化合物を得た.
    また,ケミカルライブラリーだけでなく,種々の植物ホルモンが接ぎ木を促進または阻害する可能性を鑑み,in vitro grafting法で評価したところ,オーキシン類や一部のサイトカイニン類が接ぎ木を促進すること,ジャスモン酸やサリチル酸が接ぎ木を阻害することが明らかとなった.
    ケミカルスクリーニングに用いることを前提にした,寄生植物寄生部位を外部からのケミカルで処理をできる系の開発を行なった.根寄生植物Phelipanche aegyptiacaと,茎寄生植物アメリカネナシカズラCuscuta campestrisを用いてテストを行なった.寄生部位へのケミカルの与え方を検討したところ,アメリカネナシカズラの寄生部位外植片を用いる方法が最も有望であったため,アメリカネナシカズラ寄生部位外植片において寄生に必須なアメリカネナシカズラ吸器の伸長を再現できることが確かめられた.この試行の中でP. aegypticaとアメリカネナシカズラの吸器内通導組織の性状を明らかにした.
    in vitro grafting法に用いる植物材料の栽培に用いていた恒温室に不測の故障が生じたため,恒温室の環境制御システムの更新と環境設定調整に時間を要し,2018年度に完了予定であったケミカルスクリーニングに大幅な遅れが生じた.しかしながら,実験を2018年度に延長することにより,接ぎ木を促進する5つの候補化合物を得ることができた.一方,当初計画にはなかったが,ケミカルライブラリーだけでなく,種々の植物ホルモンの接ぎ木の促進または阻害効果を検証し,接ぎ木を促進する植物ホルモンと阻害する植物ホルモンを同定することに成功した.
    ケミカルスクリーニングに用いることを前提にした,寄生植物寄生部位を外部からのケミカルで処理をできる系の開発は順調に進み,この試行の中で寄生植物の吸器内通導組織の性状を明らかにすることもできた.
    ケミカルスクリーニングに大幅な遅れが生じたが,接ぎ木を促進する5つの候補化合物を得ることができ,また接ぎ木を促進する植物ホルモンと阻害する植物ホルモンを同定することに成功したことから,当初計画した接ぎ木接合部の組織観察を,これら化合物を処理し,実施しているところである.当初計画より遅れが生じているが,今後の実験の加速により挽回可能なレベルである.
    寄生部位の観察については,寄生部位を含む外植片をMS寒天培地上に静置して,培地から寄生部位へ添加薬品を浸透させつつ吸器の成長の違いを観察する系を確立でき,既に吸器内通導組織の性状を明らかにすることができている.今後,ケミカルスクリーニングで得た5つの候補化合物と接ぎ木を促進する植物ホルモンと阻害する植物ホルモンの処理を行い,詳細な寄生部位の組織観察を進める.

  5. 植物の長距離移行性RNA分子と全身性環境応答に関する研究

    研究課題/研究課題番号:18H04778  2018年04月 - 2020年03月

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    野田口 理孝

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:10140000円 ( 直接経費:7800000円 、 間接経費:2340000円 )

    植物が外界からの環境刺激に対し、個体の発生・成長様式を適応させる手段の一つとして篩管を介した長距離シグナリングが知られる。しかし、篩管を介して長距離輸送されるシグナル様分子は多数同定されるものの、その多くは機能未知であり、中でもRNA分子については理解が進んでこなかった。そこで本研究では、全身移行性のRNA分子の機能に迫ることを最終ゴールとして、接木実験により全身移行性のRNA分子を網羅的に同定し、その配列特徴を調べ、生物的機能への考察を深めることを目的とした。
    シロイヌナズナと同アブラナ科のルベラナズナの芽生え接木を行い、ルベラナズナの組織からシロイヌナズナに由来する全身移行性RNA分子を同定した。全身移行性RNA分子は篩管を通って運ばれると考えられており、その方向性は光合成を盛んに行う成熟したソース葉から地上部や根の成長点と言われている。本研究ではシロイヌナズナの全身移行性RNA分子を同定することが目的であるため、シロイヌナズナの地上部をルベラナズナの根に接木した。接木部位が完全に接合して物質の送達が行われるようになった接木後2週間以降にサンプリングを行った。ルベラナズナの根からRNAを抽出し、RNAシークエンシングを行った。データ解析は、取得された配列に対してシロイヌナズナとルベラナズナを区別するunique SNPsを抽出し、それを評価することで全身移行性RNA分子を同定することにした。単一のunique SNPを扱う場合、シークエンスエラーによる偽陽性の問題があったため、複数のunique SNPを扱うこととした。そのため、複数のunique SNPを扱う解析パイプラインを構築した。用意した解析手法によって、シロイヌナズナ型の配列をもった187のRNA分子がルベラナズナの根から検出され、それらを全身移行性RNA分子とした。
    予定通り、シロイヌナズナとルベラナズナの芽生え接木実験を実施することができ、それらのRNAシークエンシング解析も実施することができた。さらに、解析において原理的に出現するシークエンスエラーによる偽陽性の問題を解消する解析のパイプラインを構築することもできた。実際に、187の全身移行性RNA分子を同定することに成功し、これは以前に別の組み合わせの別の時期の接木実験で検出した全身移行性RNA分子の数と同等であり、信頼度の高い結果が得られた。このように、現在まで研究は順調に進めることができている。
    全身移行性RNA分子を同定する解析パイプラインが構築できたため、全身移行性RNA分子の同定をさらに進める。これまでは通常の育成区で植物を育てた場合にどのような全身移行性RNA分子が検出されるかを検討したが、同様にして育成条件を栄養欠乏条件に移した場合に、どのようなRNA分子が全身移行性RNA分子として検出されるかを調べ、全身移行性RNA分子と環境特異的な全身応答性との関連性を調べる。また、RNA分子の全身移行という現象について、植物種を越えた保存性を検討するため、他の研究課題で解析してきたトマトの接木試料についても、本研究の解析パイプラインを用いて解析を行い、シロイヌナズナにくわえてトマトでも全身移行性RNA分子を同定したいと考えている。それらの検討で得られた情報から、今後はさらにRNAの移行に関わる共通の機構に迫りたい。なんらかの移行に関わるシス配列が介在している可能性があるため、配列をスキャニングして同定を試みる。そのように、分子機構を手がかりとして、全身移行性RNA分子の全体像を明らかにし、その機能に迫りたい。

  6. 植物の長距離移行性RNA分子と全身性環境応答に関する研究

    研究課題/研究課題番号:16H01465  2016年04月 - 2018年03月

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    野田口 理孝

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:10400000円 ( 直接経費:8000000円 、 間接経費:2400000円 )

    植物が外界からの環境刺激に対し、個体の発生・成長様式を適応させる手段の一つとして篩管を介した長距離シグナリングが知られる。しかし、篩管を介して長距離輸送されるシグナル様分子は多数同定されるものの、その多くは機能未知であり、中でもRNA分子については理解が進んでこなかった。そこで本研究では、全身移行性のRNA分子の機能に迫ることを最終ゴールとして、接木実験により環境要因特異的なRNA分子を同定した。
    全身移行性RNAをゲノムワイドに同定するため、マイクログラフティング法によりシロイヌナズナshootとルベラナズナrootの接木を行い、RNA-Seq解析を通してシロイヌナズナshootからルベラナズナrootへ移行するシロイヌナズナ由来のmRNAを同定した。同定は、unique SNPsを指標とする解析パイプラインによって行った。環境要因によって移行性mRNAのプロファイルに変化が現れるかを調べる目的で、栄養欠乏区を用意して、栄養リッチ区と比較試験を行った。その結果、環境要因によって移行性mRNAのプロファイルは大きく変化することが明らかとなり、環境情報が移行性mRNAへと置換されている可能性があるという仮説が改めて支持された。種を越えた現象の保存性を調べるため、トマトでもシロイヌナズナで行った試験と同様の試験を行った。二種の間で移行性mRNAのプロファイルを比較したところ、多くのmRNAが共通して見つり、個体内のmRNAの長距離移行メカニズムは保存された現象であることが示唆された。環境要因特異的な全身移行性RNA分子の個体内におけるダイナミクスを理解するため、RNAアプタマーSpinachを用いたRNA分子の可視システムを構築した。今後は以上の得られた知見をもとに、移行性mRNAが環境情報の伝達物質として働くのか、その機能同定につなげたい。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。

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産業財産権 2

  1. 接ぎ木用の育苗部材及び育苗セット、並びに接ぎ木苗の生産方法

    野田口理孝, 柳澤直樹, 新田英之, 池松朱夏

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    出願番号:特願2015-026570  出願日:2015年2月13日

    出願国:国内  

  2. 接木植物体及びその生産方法

    野田口理孝

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    出願番号:特願2014-212889  出願日:2014年10月17日

    出願国:国内  

 

担当経験のある科目 (本学) 8

  1. 資源生物科学実験実習

    2020

  2. 全学教育科目 遺伝子の世界 (文系)

    2020

  3. 名古屋大学卓越大学院プログラムGTR

    2020

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    名古屋大学卓越大学院プログラムGTRセミナー

  4. 園芸学特論

    2020

  5. 園芸科学

    2020

  6. 全学教育科目 遺伝子の世界(理系)

    2020

  7. 生命農学序説

    2020

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    実地見学引率

  8. 国内実地研修

    2020

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    社会的・職業的自立を図るために必要な能力を培う取組み

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担当経験のある科目 (本学以外) 3

  1. 理学部夏季集中講義

    2020年9月 埼玉大学)

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    科目区分:学部専門科目 

  2. 工学系研究科バイオエンジニアリング専攻バイオデバイス概論

    2020年6月 東京大学)

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    科目区分:大学院専門科目 

  3. 京都大学生態研セミナー

    2020年6月 京都大学)

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    科目区分:その他