2024/03/19 更新

写真a

キバ　タカトシ
木羽　隆敏
KIBA Takatoshi
所属
大学院生命農学研究科 応用生命科学専攻 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 応用生命科学科
職名
准教授

学位 1

  1. 博士（農学） （ 2003年3月   名古屋大学 ） 

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研究キーワード 5

  1. サイトカイニン

  2. 植物ホルモン

  3. 栄養不足

  4. 環境

  5. 植物

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研究分野 2

  1. ライフサイエンス / 植物分子、生理科学

  2. ライフサイエンス / 植物栄養学、土壌学

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現在の研究課題とSDGs 2

  1. 植物ホルモンを介したボディープラン制御機構の解明

  2. 植物における窒素飢餓応答の分子基盤

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経歴 12

  1. 理化学研究所   環境資源科学研究センター・合成ゲノミクス研究グループ   客員研究員

    2018年4月 - 現在

  2. 東京大学   生物生産工学研究センター   客員準教授（兼務）

    2018年4月 - 2021年3月

  3. 理化学研究所   バトンゾーン研究推進プログラム・植物新育種技術研究チーム   客員主幹研究員

    2018年4月 - 2021年3月

  4. 名古屋大学   准教授

    2018年3月 - 現在

  5. 東京大学   生物生産工学研究センター   連携准教授（兼務）

    2017年4月 - 2018年3月

  6. 特定国立研究開発法人理化学研究所   イノベーション推進センター・ 植物新育種技術研究チーム   副チームリーダー （兼務）

    2016年4月 - 2018年3月

  7. 理化学研究所   環境資源科学研究センター   研究員

    2014年4月 - 2018年3月

  8. 理化学研究所   環境資源科学研究センター   研究員

    2013年4月 - 2018年3月

  9. 理化学研究所   植物科学研究センター   研究員

    2008年10月 - 2013年3月

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    国名：日本国

  10. The Rockefeller University   研究員

    2004年7月 - 2008年9月

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    国名：アメリカ合衆国

  11. 名古屋大学   大学院生命農学研究科   研究員

    2003年4月 - 2004年7月

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    国名：日本国

  12. 名古屋大学   大学院生命農学研究科   日本学術振興会　特別研究員（DC1）

    2000年4月 - 2003年3月

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    国名：日本国

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学歴 3

  1. 名古屋大学   生命農学研究科   生物機構・機能科学専攻

    2000年4月 - 2003年3月

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    国名： 日本国

  2. 名古屋大学   生命農学研究科   生物機構・機能科学専攻

    1998年4月 - 2000年3月

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    国名： 日本国

  3. 名古屋大学   農学部   応用生物科学科

    1994年4月 - 1998年3月

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    国名： 日本国

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所属学協会 2

  1. 日本土壌肥料学会

  2. 日本植物生理学会

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受賞 2

  1. Highly Cited Researchers 2021

    2021年10月   Clarivate Analytics  

  2. Plant and Cell Physiology Top cited paper award (Review) 2020

    2020年3月   日本植物生理学会  

    Takatoshi Kiba, Anne Krapp

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    受賞区分：学会誌・学術雑誌による顕彰 

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論文 54

  1. DNA- and Selectable-Marker-Free Genome-Editing System Using Zygotes from Recalcitrant Maize Inbred B73 査読有り

    Yamada, H; Kato, N; Ichikawa, M; Mannen, K; Kiba, T; Osakabe, Y; Sakakibara, H; Matsui, M; Okamoto, T

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY     2024年1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/pcae010

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  2. The trans-zeatin-type side-chain modification of cytokinins controls rice growth 招待有り 査読有り 国際誌

    Kiba, T; Mizutani, K; Nakahara, A; Takebayashi, Y; Kojima, M; Hobo, T; Osakabe, Y; Osakabe, K; Sakakibara, H

    PLANT PHYSIOLOGY   192 巻 ( 3 ) 頁： 2457 - 2474   2023年7月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Plant Physiology  

    Cytokinins (CKs), a class of phytohormones with vital roles in growth and development, occur naturally with various side-chain structures, including N6-(Δ2-isopentenyl)adenine-, cis-zeatin- and trans-zeatin (tZ)-types. Recent studies in the model dicot plant Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) have demonstrated that tZ-type CKs are biosynthesized via cytochrome P450 monooxygenase (P450) CYP735A and have a specific function in shoot growth promotion. Although the function of some of these CKs has been demonstrated in a few dicotyledonous plant species, the importance of these variations and their biosynthetic mechanism and function in monocots and in plants with distinctive side-chain profiles other than Arabidopsis, such as rice (Oryza sativa), remain elusive. In this study, we characterized CYP735A3 and CYP735A4 to investigate the role of tZ-type CKs in rice. Complementation test of the Arabidopsis CYP735A-deficient mutant and CK profiling of loss-of-function rice mutant cyp735a3 cyp735a4 demonstrated that CYP735A3 and CYP735A4 encode P450s required for tZ-type side-chain modification in rice. CYP735As are expressed in both roots and shoots. The cyp735a3 cyp735a4 mutants exhibited growth retardation concomitant with reduction in CK activity in both roots and shoots, indicating that tZ-type CKs function in growth promotion of both organs. Expression analysis revealed that tZ-type CK biosynthesis is negatively regulated by auxin, abscisic acid, and CK and positively by dual nitrogen nutrient signals, namely glutamine-related and nitrate-specific signals. These results suggest that tZ-type CKs control the growth of both roots and shoots in response to internal and environmental cues in rice.

    DOI： 10.1093/plphys/kiad197

    Web of Science

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  3. Photosynthetic-Product-Dependent Activation of Plasma Membrane H+-ATPase and Nitrate Uptake in Arabidopsis Leaves 査読有り

    Kinoshita Satoru N., Suzuki Takamasa, Kiba Takatoshi, Sakakibara Hitoshi, Kinoshita Toshinori

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   64 巻 ( 2 ) 頁： 191 - 203   2022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/pcac157

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  4. The calcium sensor CBL7 is required for Serendipita indica-induced growth stimulation in Arabidopsis thaliana, controlling defense against the endophyte and K+ homoeostasis in the symbiosis 査読有り 国際共著

    Perez-Alonso Marta-Marina, Guerrero-Galan Carmen, Gonzalez Ortega-Villaizan Adrian, Ortiz-Garcia Paloma, Scholz Sandra S., Ramos Patricio, Sakakibara Hitoshi, Kiba Takatoshi, Ludwig-Mueller Jutta, Krapp Anne, Oelmueller Ralf, Vicente-Carbajosa Jesus, Pollmann Stephan

    PLANT CELL AND ENVIRONMENT   45 巻 ( 11 ) 頁： 3367 - 3382   2022年11月

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Plant Cell and Environment  

    Calcium is an important second messenger in plants. The activation of Ca2+ signalling cascades is critical in the activation of adaptive processes in response to environmental stimuli. Root colonization by the growth promoting endophyte Serendipita indica involves the increase of cytosolic Ca2+ levels in Arabidopsis thaliana. Here, we investigated transcriptional changes in Arabidopsis roots during symbiosis with S. indica. RNA-seq profiling disclosed the induction of Calcineurin B-like 7 (CBL7) during early and later phases of the interaction. Consistently, reverse genetic evidence highlighted the functional relevance of CBL7 and tested the involvement of a CBL7-CBL-interacting protein kinase 13 signalling pathway. The loss-of-function of CBL7 abolished the growth promoting effect and affected root colonization. The transcriptomics analysis of cbl7 revealed the involvement of this Ca2+ sensor in activating plant defense responses. Furthermore, we report on the contribution of CBL7 to potassium transport in Arabidopsis. We analysed K+ contents in wild-type and cbl7 plants and observed a significant increase of K+ in roots of cbl7 plants, while shoot tissues demonstrated K+ depletion. Taken together, our work associates CBL7 with an important role in the mutual interaction between Arabidopsis and S. indica and links CBL7 to K+ transport.

    DOI： 10.1111/pce.14420

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  5. ABCG11 modulates cytokinin responses in Arabidopsis thaliana 査読有り 国際共著

    Yang Qianying, Zhang Jie, Kojima Mikiko, Takebayashi Yumiko, Uragami Takuya, Kiba Takatoshi, Sakakibara Hitoshi, Lee Youngsook

    FRONTIERS IN PLANT SCIENCE   13 巻   頁： 976267   2022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）   出版者・発行元：Frontiers in Plant Science  

    The Arabidopsis ABC transporter ABCG11 transports lipidic precursors of surface coating polymers at the plasma membrane of epidermal cells. Mutants in ABCG11 exhibit severe developmental defects, suggesting that ABCG11 might also participate in phytohormone-mediated development. Here, we report that ABCG11 is involved in cytokinin-mediated development. The roots of abcg11 mutant seedlings failed to respond to cytokinins and accumulated more cytokinins than wild-type roots. When grown under short-day conditions, abcg11 exhibited longer roots and shorter hypocotyls compared to wild type, similar to abcg14, a knockout mutant in a cytokinin transporter. Treatment with exogenous trans-zeatin, which inhibits primary root elongation in the wild type, enhanced abcg11 primary root elongation. It also increased the expression of cytokinin-responsive Arabidopsis response regulator (ARR) genes, and the signal of the TCS::GFP reporter in abcg11 roots compared to wild-type roots, suggesting that cytokinin signaling was enhanced in abcg11 roots. When we treated only the roots of abcg11 with trans-zeatin, their shoots showed lower ARR induction than the wild type. The abcg14 abcg11 double mutant did not have additional root phenotypes compared to abcg11. Together, these results suggest that ABCG11 is necessary for normal cytokinin-mediated root development, likely because it contributes to cytokinin transport, either directly or indirectly.

    DOI： 10.3389/fpls.2022.976267

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  6. 植物の低窒素環境における生存戦略

    大久保 祐里, 松林 嘉克, 木羽 隆敏

    化学と生物   60 巻 ( 7 ) 頁： 352 - 360   2022年7月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 日本農芸化学会  

    DOI： 10.1271/kagakutoseibutsu.60.352

    CiNii Research

  7. Isolation of gametes and zygotes from Setaria viridis 査読有り

    Toda Erika, Kiba Takatoshi, Kato Norio, Okamoto Takashi

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH   135 巻 ( 4 ) 頁： 627 - 633   2022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）   出版者・発行元：Journal of Plant Research  

    Setaria viridis, the wild ancestor of foxtail millet (Setaria italica), is an effective model plant for larger C4 crops because S. viridis has several desirable traits, such as short generation time, prolific seed production and a small genome size. These advantages are well suited for investigating molecular mechanisms in angiosperms, especially C4 crop species. Here, we report a procedure for isolating gametes and zygotes from S. viridis flowers. To isolate egg cells, ovaries were harvested from unpollinated mature flowers and cut transversely, which allowed direct access to the embryo sac. Thereafter, an egg cell was released from the cut end of the basal portion of the dissected ovary. To isolate sperm cells, pollen grains released from anthers were immersed in a mannitol solution, resulting in pollen-grain bursting, which released sperm cells. Additionally, S. viridis zygotes were successfully isolated from freshly pollinated flowers. Isolated zygotes cultured in a liquid medium developed into globular-like embryos and cell masses. Thus, isolated S. viridis gametes, zygotes and embryos are attainable for detailed observations and investigations of fertilization and developmental events in angiosperms.

    DOI： 10.1007/s10265-022-01393-w

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  8. Excessive ammonium assimilation by plastidic glutamine synthetase causes ammonium toxicity in Arabidopsis thaliana 査読有り 国際共著 国際誌

    Hachiya Takushi, Inaba Jun, Wakazaki Mayumi, Sato Mayuko, Toyooka Kiminori, Miyagi Atsuko, Kawai-Yamada Maki, Sugiura Daisuke, Nakagawa Tsuyoshi, Kiba Takatoshi, Gojon Alain, Sakakibara Hitoshi

    NATURE COMMUNICATIONS   12 巻 ( 1 ) 頁： 4944 - 4944   2021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）   出版者・発行元：Nature Communications  

    Plants use nitrate, ammonium, and organic nitrogen in the soil as nitrogen sources. Since the elevated CO2 environment predicted for the near future will reduce nitrate utilization by C3 species, ammonium is attracting great interest. However, abundant ammonium nutrition impairs growth, i.e., ammonium toxicity, the primary cause of which remains to be determined. Here, we show that ammonium assimilation by GLUTAMINE SYNTHETASE 2 (GLN2) localized in the plastid rather than ammonium accumulation is a primary cause for toxicity, which challenges the textbook knowledge. With exposure to toxic levels of ammonium, the shoot GLN2 reaction produced an abundance of protons within cells, thereby elevating shoot acidity and stimulating expression of acidic stress-responsive genes. Application of an alkaline ammonia solution to the ammonium medium efficiently alleviated the ammonium toxicity with a concomitant reduction in shoot acidity. Consequently, we conclude that a primary cause of ammonium toxicity is acidic stress.

    DOI： 10.1038/s41467-021-25238-7

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  9. Low nitrogen conditions accelerate flowering by modulating the phosphorylation state of FLOWERING BHLH 4 in Arabidopsis 査読有り 国際誌

    Sanagi Miho, Aoyama Shoki, Kubo Akio, Lu Yu, Sato Yasutake, Ito Shogo, Abe Mitsutomo, Mitsuda Nobutaka, Ohme-Takagi Masaru, Kiba Takatoshi, Nakagami Hirofumi, Rolland Filip, Yamaguchi Junji, Imaizumi Takato, Sato Takeo

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   118 巻 ( 19 )   2021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）   出版者・発行元：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  

    Nitrogen (N) is an essential nutrient that affects multiple plant developmental processes, including flowering. As flowering requires resources to develop sink tissues for reproduction, nutrient availability is tightly linked to this process. Low N levels accelerate floral transition; however, the molecular mechanisms underlying this response are not well understood. Here, we identify the FLOWERING BHLH 4 (FBH4) transcription factor as a key regulator of N-responsive flowering in Arabidopsis. Low N-induced early flowering is compromised in fbh quadruple mutants. We found that FBH4 is a highly phosphorylated protein and that FBH4 phosphorylation levels decrease under low N conditions. In addition, decreased phosphorylation promotes FBH4 nuclear localization and transcriptional activation of the direct target CONSTANS (CO) and downstream florigen FLOWERING LOCUS T (FT) genes. Moreover, we demonstrate that the evolutionarily conserved cellular fuel sensor SNF1-RELATED KINASE 1 (SnRK1), whose kinase activity is down-regulated under low N conditions, directly phosphorylates FBH4. SnRK1 negatively regulates CO and FT transcript levels under high N conditions. Together, these results reveal a mechanism by which N levels may fine-tune FBH4 nuclear localization by adjusting the phosphorylation state to modulate flowering time. In addition to its role in flowering regulation, we also showed that FBH4 was involved in low N-induced up-regulation of nutrient recycling and remobilization-related gene expression. Thus, our findings provide insight into N-responsive growth phase transitions and optimization of plant fitness under nutrient-limited conditions.

    DOI： 10.1073/pnas.2022942118

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  10. 植物における窒素の輸送機構 招待有り

    木羽 隆敏, 小西 美稲子, 柳澤 修一

    日本土壌肥料学雑誌   92 巻 ( 2 ) 頁： 76 - 91   2021年4月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人 日本土壌肥料学会  

    DOI： 10.20710/dojo.92.2_76

    CiNii Research

  11. NIGT1 family proteins exhibit dual mode DNA recognition to regulate nutrient response-associated genes in Arabidopsis. 査読有り

    Ueda Y, Nosaki S, Sakuraba Y, Miyakawa T, Kiba T, Tanokura M, Yanagisawa S

    PLoS genetics   16 巻 ( 11 ) 頁： e1009197   2020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： 10.1371/journal.pgen.1009197

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  12. A genome resource for green millet Setaria viridis enables discovery of agronomically valuable loci 査読有り 国際共著

    Mamidi Sujan, Healey Adam, Huang Pu, Grimwood Jane, Jenkins Jerry, Barry Kerrie, Sreedasyam Avinash, Shu Shengqiang, Lovell John T., Feldman Maximilian, Wu Jinxia, Yu Yunqing, Chen Cindy, Johnson Jenifer, Sakakibara Hitoshi, Kiba Takatoshi, Sakurai Tetsuya, Tavares Rachel, Nusinow Dmitri A., Baxter Ivan, Schmutz Jeremy, Brutnell Thomas P., Kellogg Elizabeth A.

    NATURE BIOTECHNOLOGY   38 巻 ( 10 ) 頁： 1203-+   2020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： 10.1038/s41587-020-0681-2

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  13. Nitrogen and Phosphorus interactions in plants: from agronomic to physiological and molecular insights 招待有り 査読有り 国際共著

    Krouk Gabriel, Kiba Takatoshi

    CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY   57 巻   頁： 104 - 109   2020年10月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   出版者・発行元：Current Opinion in Plant Biology  

    DOI： 10.1016/j.pbi.2020.07.002

    Web of Science

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  14. Harnessing symbiotic plant-fungus interactions to unleash hidden forces from extreme plant ecosystems 査読有り 国際共著

    Perez-Alonso Marta-Marina, Guerrero-Galan Carmen, Scholz Sandra S., Kiba Takatoshi, Sakakibara Hitoshi, Ludwig-Mueller Jutta, Krapp Anne, Oelmueller Ralf, Vicente-Carbajosa Jesus, Pollmann Stephan

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   71 巻 ( 13 ) 頁： 3865-3877   2020年6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/jxb/eraa040

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  15. Flowering time control in rice by introducing Arabidopsis clock-associated PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 5 査読有り

    Nakamichi Norihito, Kudo Toru, Makita Nobue, Kiba Takatoshi, Kinoshita Toshinori, Sakakibara Hitoshi

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   84 巻 ( 5 ) 頁： 970-979   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： 10.1080/09168451.2020.1719822

    Web of Science

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  16. Nitrate-inducible NIGT1 proteins modulate phosphate uptake and starvation signalling via transcriptional regulation of SPX genes 査読有り

    Ueda Yoshiaki, Kiba Takatoshi, Yanagisawa Shuichi

    PLANT JOURNAL   102 巻 ( 3 ) 頁： 448-466   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： 10.1111/tpj.14637

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  17. Genome Sequence of Striga asiatica Provides Insight into the Evolution of Plant Parasitism

    Yoshida Satoko, Kim Seungill, Wafula Eric K., Tanskanen Jaakko, Kim Yong-Min, Honaas Loren, Yang Zhenzhen, Spallek Thomas, Conn Caitlin E., Ichihashi Yasunori, Cheong Kyeongchae, Cui Songkui, Der Joshua P., Gundlach Heidrun, Jiao Yuannian, Hori Chiaki, Ishida Juliane K., Kasahara Hiroyuki, Kiba Takatoshi, Kim Myung-Shin, Koo Namjin, Laohavisit Anuphon, Lee Yong-Hwan, Lumba Shelley, McCourt Peter, Mortimer Jenny C., Mutuku J. Musembi, Nomura Takahito, Sasaki-Sekimoto Yuko, Seto Yoshiya, Wang Yu, Wakatake Takanori, Sakakibara Hitoshi, Demura Taku, Yamaguchi Shinjiro, Yoneyama Koichi, Manabe Ri-ichiroh, Nelson David C., Schulman Alan H., Timko Michael P., DePamphilis Claude W., Choi Doil, Shirasu Ken

    CURRENT BIOLOGY   29 巻 ( 18 ) 頁： 3041-+   2019年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.cub.2019.07.086

    Web of Science

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  18. Sugar-induced de novo cytokinin biosynthesis contributes to Arabidopsis growth under elevated CO2

    Kiba Takatoshi, Takebayashi Yumiko, Kojima Mikiko, Sakakibara Hitoshi

    SCIENTIFIC REPORTS   9 巻 ( 1 ) 頁： 7765   2019年5月

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    出版者・発行元：Scientific Reports  

    DOI： 10.1038/s41598-019-44185-4

    Web of Science

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  19. An efficient DNA- and selectable-marker-free genome-editing system using zygotes in rice.

    Toda E, Koiso N, Takebayashi A, Ichikawa M, Kiba T, Osakabe K, Osakabe Y, Sakakibara H, Kato N, Okamoto T

    Nature plants   5 巻 ( 4 ) 頁： 363-368   2019年4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/s41477-019-0386-z

    PubMed

  20. Chromatin-mediated feed-forward auxin biosynthesis in floral meristem determinacy

    Yamaguchi Nobutoshi, Huang Jiangbo, Tatsumi Yoshitaka, Abe Masato, Sugano Shigeo S., Kojima Mikiko, Takebayashi Yumiko, Kiba Takatoshi, Yokoyama Ryusuke, Nishitani Kazuhiko, Sakakibara Hitoshi, Ito Toshiro

    NATURE COMMUNICATIONS   9 巻 ( 1 ) 頁： 5290   2018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： 10.1038/s41467-018-07763-0

    Web of Science

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  21. International Symposium on Long-Distance Signaling in Plants

    Kiba Takatoshi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   59 巻 ( 9 ) 頁： 1697-1699   2018年9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/pcy151

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  22. Genome editing in rice by direct delivery of preassembled CRISPR-Cas9 vectors or ribonucleoproteins into zygotes 査読有り

    Okamoto Takashi, Toda Erika, Koiso Narumi, Takebayashi Arika, Ichikawa Masako, Kiba Takatoshi, Osakabe Keishi, Osakabe Yuriko, Sakakibara Hitoshi, Kato Norio

    IN VITRO CELLULAR & DEVELOPMENTAL BIOLOGY-PLANT   54 巻   頁： S88 - S89   2018年8月

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  23. Genome editing in rice by direct delivery of preassembled CRISPR-Cas9 vectors or ribonucleoproteins into zygotes

    Takashi Okamoto, Erika Toda, Narumi Koiso, Arika Takebayashi, Masako Ichikawa, Takatoshi Kiba, Keishi Osakabe, Yuriko Osakabe, Hitoshi Sakakibara, Norio Kato

    IN VITRO CELLULAR & DEVELOPMENTAL BIOLOGY-PLANT   54 巻   頁： S88 - S89   2018年8月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：SPRINGER  

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  24. SUPERMAN regulates floral whorl boundaries through control of auxin biosynthesis.

    Xu Y, Prunet N, Gan ES, Wang Y, Stewart D, Wellmer F, Huang J, Yamaguchi N, Tatsumi Y, Kojima M, Kiba T, Sakakibara H, Jack TP, Meyerowitz EM, Ito T

    The EMBO journal   37 巻 ( 11 )   2018年6月

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  25. A NIGT1-centred transcriptional cascade regulates nitrate signalling and incorporates phosphorus starvation signals in Arabidopsis.

    Maeda Y, Konishi M, Kiba T, Sakuraba Y, Sawaki N, Kurai T, Ueda Y, Sakakibara H, Yanagisawa S

    Nature communications   9 巻 ( 1 ) 頁： 1376   2018年4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/s41467-018-03832-6

    PubMed

  26. Repression of Nitrogen Starvation Responses by Members of the Arabidopsis GARP-Type Transcription Factor NIGT1/HRS1 Subfamily

    Kiba Takatoshi, Inaba Jun, Kudo Toru, Ueda Nanae, Konishi Mineko, Mitsuda Nobutaka, Takiguchi Yuko, Kondou Youichi, Yoshizumi Takeshi, Ohme-Takagi Masaru, Matsui Minami, Yano Kentaro, Yanagisawa Shuichi, Sakakibara Hitoshi

    PLANT CELL   30 巻 ( 4 ) 頁： 925 - 945   2018年4月

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    出版者・発行元：Plant Cell  

    DOI： 10.1105/tpc.17.00810

    Web of Science

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    PubMed

  27. Systemic transport of trans-zeatin and its precursor have differing roles in Arabidopsis shoots

    Osugi Asami, Kojima Mikiko, Takebayashi Yumiko, Ueda Nanae, Kiba Takatoshi, Sakakibara Hitoshi

    NATURE PLANTS   3 巻 ( 8 ) 頁： 17112   2017年8月

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    出版者・発行元：Nature Plants  

    DOI： 10.1038/nplants.2017.112

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  28. Interspecies hormonal control of host root morphology by parasitic plants 査読有り

    Spallek Thomas, Melnyk Charles W., Wakatake Takanori, Zhang Jing, Sakamoto Yuki, Kiba Takatoshi, Yoshida Satoko, Matsunaga Sachihiro, Sakakibara Hitoshi, Shirasu Ken

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   114 巻 ( 20 ) 頁： 5283-5288   2017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： 10.1073/pnas.1619078114

    Web of Science

  29. Kinetics of the LOV domain of ZEITLUPE determine its circadian function in Arabidopsis 査読有り

    Pudasaini Ashutosh, Shim Jae Sung, Song Young Hun, Shi Hua, Kiba Takatoshi, Somers David E., Imaizumi Takato, Zoltowski Brian D.

    ELIFE   6 巻   2017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： 10.7554/eLife.21646

    Web of Science

  30. Improvement of Arabidopsis Biomass and Cold, Drought and Salinity Stress Tolerance by Modified Circadian Clock-Associated PSEUDO-RESPONSE REGULATORs 査読有り

    Nakamichi Norihito, Takao Saori, Kudo Toru, Kiba Takatoshi, Wang Yin, Kinoshita Toshinori, Sakakibara Hitoshi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   57 巻 ( 5 ) 頁： 1085-1097   2016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： 10.1093/pcp/pcw057

    Web of Science

  31. Plant Nitrogen Acquisition Under Low Availability: Regulation of Uptake and Root Architecture 査読有り

    Kiba Takatoshi, Krapp Anne

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   57 巻 ( 4 ) 頁： 707-714   2016年4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/pcw052

    Web of Science

  32. Assessing Protein Stability Under Different Light and Circadian Conditions 査読有り

    Kiba Takatoshi, Henriques Rossana

    ENVIRONMENTAL RESPONSES IN PLANTS: METHODS AND PROTOCOLS   1398 巻   頁： 141-152   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/978-1-4939-3356-3_13

    Web of Science

  33. The Arabidopsis nitrate transporter NRT2.5 plays a role in nitrate acquisition and remobilization in nitrogen-starved plants 査読有り

    Lezhneva Lina, Kiba Takatoshi, Feria-Bourrellier Ana-Belen, Lafouge Florence, Boutet-Mercey Stephanie, Zoufan Parzhak, Sakakibara Hitoshi, Daniel-Vedele Francoise, Krapp Anne

    PLANT JOURNAL   80 巻 ( 2 ) 頁： 230-241   2014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/tpj.12626

    Web of Science

  34. Arabidopsis ABCG14 is essential for the root-to-shoot translocation of cytokinin 査読有り

    Ko Donghwi, Kang Joohyun, Kiba Takatoshi, Park Jiyoung, Kojima Mikiko, Do Jihye, Kim Kyung Yoon, Kwon Mi, Endler Anne, Song Won-Yong, Martinoia Enrico, Sakakibara Hitoshi, Lee Youngsook

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   111 巻 ( 19 ) 頁： 7150-7155   2014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： 10.1073/pnas.1321519111

    Web of Science

  35. Effects of High CO2 on Growth and Metabolism of Arabidopsis Seedlings During Growth with a Constantly Limited Supply of Nitrogen 査読有り

    Takatani Nobuyuki, Ito Takuro, Kiba Takatoshi, Mori Marie, Miyamoto Tetsuro, Maeda Shin-ichi, Omata Tatsuo

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   55 巻 ( 2 ) 頁： 281-292   2014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/pct186

    Web of Science

  36. Side-Chain Modification of Cytokinins Controls Shoot Growth in Arabidopsis 査読有り

    Kiba Takatoshi, Takei Kentaro, Kojima Mikiko, Sakakibara Hitoshi

    DEVELOPMENTAL CELL   27 巻 ( 4 ) 頁： 452-461   2013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： 10.1016/j.devcel.2013.10.004

    Web of Science

  37. Transcriptional repressor PRR5 directly regulates clock-output pathways 査読有り

    Nakamichi Norihito, Kiba Takatoshi, Kamioka Mari, Suzuki Takamasa, Yamashino Takafumi, Higashiyama Tetsuya, Sakakibara Hitoshi, Mizuno Takeshi

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   109 巻 ( 42 ) 頁： 17123-17128   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： 10.1073/pnas.1205156109

    Web of Science

  38. The response and recovery of the Arabidopsis thaliana transcriptome to phosphate starvation 査読有り

    Woo Jongchan, MacPherson Cameron Ross, Liu Jun, Wang Huan, Kiba Takatoshi, Hannah Matthew A., Wang Xiu-Jie, Bajic Vladimir B., Chua Nam-Hai

    BMC PLANT BIOLOGY   12 巻   2012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： 10.1186/1471-2229-12-62

    Web of Science

  39. Arabidopsis lonely guy (LOG) multiple mutants reveal a central role of the LOG-dependent pathway in cytokinin activation 査読有り

    Tokunaga Hiroki, Kojima Mikiko, Kuroha Takeshi, Ishida Takashi, Sugimoto Keiko, Kiba Takatoshi, Sakakibara Hitoshi

    PLANT JOURNAL   69 巻 ( 2 ) 頁： 355-365   2012年1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.1365-313X.2011.04795.x

    Web of Science

  40. The Arabidopsis Nitrate Transporter NRT2.4 Plays a Double Role in Roots and Shoots of Nitrogen-Straved Plants 査読有り

    Kiba Takatoshi, Feria-Bourrellier Ana-Belen, Lafouge Florence, Lezhneva Lina, Boutet-Mercey Stephanie, Orsel Mathilde, Brehaut Virginie, Miller Anthony, Daniel-Vedele Francoise, Sakakibara Hitoshi, Krapp Anne

    PLANT CELL   24 巻 ( 1 ) 頁： 245-258   2012年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1105/tpc.111.092221

    Web of Science

  41. Deep sequencing of small RNAs specifically associated with Arabidopsis AGO1 and AGO4 uncovers new AGO functions 査読有り

    Wang Huan, Zhang Xiuren, Liu Jun, Kiba Takatoshi, Woo Jongchan, Ojo Tolulope, Hafner Markus, Tuschl Thomas, Chua Nam-Hai, Wang Xiu-Jie

    PLANT JOURNAL   67 巻 ( 2 ) 頁： 292-304   2011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/j.1365-313X.2011.04594.x

    Web of Science

  42. Hormonal control of nitrogen acquisition: roles of auxin, abscisic acid, and cytokinin 査読有り

    Kiba Takatoshi, Kudo Toru, Kojima Mikiko, Sakakibara Hitoshi

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   62 巻 ( 4 ) 頁： 1399-1409   2011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/jxb/erq410

    Web of Science

  43. F-Box Proteins FKF1 and LKP2 Act in Concert with ZEITLUPE to Control Arabidopsis Clock Progression 査読有り

    Baudry Antoine, Ito Shogo, Song Young Hun, Strait Alexander A., Kiba Takatoshi, Lu Sheen, Henriques Rossana, Pruneda-Paz Jose L., Chua Nam-Hai, Tobin Elaine M., Kay Steve A., Imaizumi Takato

    PLANT CELL   22 巻 ( 3 ) 頁： 606-622   2010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： 10.1105/tpc.109.072843

    Web of Science

  44. PSEUDO-RESPONSE REGULATORS 9, 7, and 5 Are Transcriptional Repressors in the Arabidopsis Circadian Clock 査読有り

    Nakamichi Norihito, Kiba Takatoshi, Henriques Rossana, Mizuno Takeshi, Chua Nam-Hai, Sakakibara Hitoshi

    PLANT CELL   22 巻 ( 3 ) 頁： 594-605   2010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： 10.1105/tpc.109.072892

    Web of Science

  45. Metabolism and Long-distance Translocation of Cytokinins 査読有り

    Kudo Toru, Kiba Takatoshi, Sakakibara Hitoshi

    JOURNAL OF INTEGRATIVE PLANT BIOLOGY   52 巻 ( 1 ) 頁： 53-60   2010年1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.1744-7909.2010.00898.x

    Web of Science

  46. A Small Subfamily of Arabidopsis RADIALIS-LIKE SANT/MYB Genes: A Link to HOOKLESS1-Mediated Signal Transduction during Early Morphogenesis 査読有り

    Hamaguchi Aya, Yamashino Takafumi, Koizumi Nobuya, Kiba Takatoshi, Kojima Mikiko, Sakakibara Hitoshi, Mizuno Takeshi

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   72 巻 ( 10 ) 頁： 2687-2696   2008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： 10.1271/bbb.80348

    Web of Science

  47. The AtGenExpress hormone and chemical treatment data set: experimental design, data evaluation, model data analysis and data access 査読有り

    Goda Hideki, Sasaki Eriko, Akiyama Kenji, Maruyama-Nakashita Akiko, Nakabayashi Kazumi, Li Weiqiang, Ogawa Mikihiro, Yamauchi Yukika, Preston Jeremy, Aoki Ko, Kiba Takatoshi, Takatsuto Suguru, Fujioka Shozo, Asami Tadao, Nakano Takeshi, Kato Hisashi, Mizuno Takeshi, Sakakibara Hitoshi, Yamaguchi Shinjiro, Nambara Eiji, Kamiya Yuji, Takahashi Hideki, Hirai Masami Yokota, Sakurai Tetsuya, Shinozaki Kazuo, Saito Kazuki, Yoshida Shigeo, Shimada Yukihisa

    PLANT JOURNAL   55 巻 ( 3 ) 頁： 526-542   2008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： 10.1111/j.1365-313X.2008.03510.x

    Web of Science

  48. Rhythmic and light-inducible appearance of clock-associated pseudo-response regulator protein PRR9 through programmed degradation in the dark in Arabidopsis thaliana (vol 48, pg 1644, 2007) 査読有り

    Ito Shogo, Nakamichi Norihito, Kiba Takatoshi, Yamashino Takafumi, Mizuno Takeshi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   49 巻 ( 1 ) 頁： 133-133   2008年1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/pcm169

    Web of Science

  49. Rhythmic and light-inducible appearance of clock-associated pseudo-response regulator protein PRR9 through programmed degradation in the dark in Arabidopsis thaliana 査読有り

    Ito Shogo, Nakamichi Norihito, Kiba Takatoshi, Yamashino Takafumi, Mizuno Takeshi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   48 巻 ( 11 ) 頁： 1644-1651   2007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/pcm122

    Web of Science

  50. Targeted degradation of PSEUDO-RESPONSE REGULATOR5 by an SCFZTL complex regulates clock function and photomorphogenesis in Arabidopsis thaliana 査読有り

    Kiba Takatoshi, Henriques Rossana, Sakakibara Hitoshi, Chua Nam-Hai

    PLANT CELL   19 巻 ( 8 ) 頁： 2516-2530   2007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： 10.1105/tpc.107.053033

    Web of Science

  51. Characterization of a unique GATA family gene that responds to both light and cytokinin in Arabidopsis thaliana 査読有り

    Naito Takahito, Kiba Takatoshi, Koizumi Nobuya, Yamashino Takafumi, Mizuno Takeshi

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   71 巻 ( 6 ) 頁： 1557-1560   2007年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1271/bbb.60692

    Web of Science

  52. A link between cytokinin and ASL9 (ASYMMETRIC LEAVES 2 LIKE 9) that belongs to the AS2/LOB (LATERAL ORGAN BOUNDARIES) family genes in Arabidopsis thaliana 査読有り

    Naito Takahito, Yamashino Takafumi, Kiba Takatoshi, Koizumi Nobuya, Kojima Mikiko, Sakakibara Hitoshi, Mizuno Takeshi

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   71 巻 ( 5 ) 頁： 1269-1278   2007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： 10.1271/bbb.60681

    Web of Science

  53. The occurrence of clock-associated and light-induced PRR9 pseudo-response regulator protein in Arabidopsis plants is diurnally oscillated and subjected to programmed-degradation in the dark 査読有り

    Ito Shogo, Nakamichi Norihito, Kiba Takatoshi, Matsushika Akinori, Fujimori Toru, Yamashino Takafami, Mizuno Takeshi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   48 巻   頁： S151-S151   2007年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Web of Science

  54. ZEITLUPE targets PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 5 (PRR5) to 26S proteasome-dependent degradation 査読有り

    Kiba Takatoshi, Henriques Rossana, Sakakibara Hitoshi, Chua Nam-Hai

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   48 巻   頁： S187-S187   2007年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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講演・口頭発表等 4

  1. The physiological role of trans-zeatin-type cytokinins in rice

    Takatoshi Kiba

    2022年3月24日 

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    開催年月日： 2022年3月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

  2. 植物ホルモン・サイトカイニンによる植物成長制御 〜側鎖修飾と長距離輸送の仕組みと役割〜 招待有り

    木羽隆敏

    第255回遺伝子機能解析部門セミナー  2021年11月5日  島根大学　研究・学術情報本部　総合科学研究支援センター　遺伝子機能解析部門

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    開催年月日： 2021年11月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：島根大学  

  3. Identification of cis-regulatory elements that confers high expression

    2021年3月16日 

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    開催年月日： 2021年3月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

  4. ABCG14を介した根から地上部へのサイトカイニン長距離輸送のメカニズム

    木羽隆敏、橋本祐典、小嶋美紀子、竹林裕美子、榊原均

    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

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：オンライン  

講演・口頭発表等の先頭へ▲

共同研究・競争的資金等の研究課題 3

  1. 植物の環境レジリエンスを支える植物ホルモン長距離輸送制御メカニズムの解明

    2023年4月 - 2024年3月

    長瀬科学技術振興財団 研究助成 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：その他

    配分額：2500000円 （ 直接経費：2500000円 ）

  2. 窒素不足応答制御による低窒素耐性植物の開発

    2022年4月 - 2023年3月

    公益財団法人サッポロ生物科学振興財団 2022年度 研究助成 

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：700000円 （ 直接経費：700000円 ）

  3. 低投入持続型農業に適した作物品種開発のための基盤研究

    2020年4月 - 2021年3月

    三島海雲記念財団　学術研究奨励金(研究助成） 

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    資金種別：競争的資金

共同研究・競争的資金等の研究課題の先頭へ▲

科研費 8

  1. エノコログサを用いた遺伝学的アプローチによる植物の窒素欠乏感知・応答機構の解明

    研究課題/研究課題番号：20K21271  2020年7月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    木羽 隆敏, Bellegarde Fanny

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：6370000円 （ 直接経費：4900000円 、 間接経費：1470000円 ）

    植物が自然環境でしばしば遭遇する窒素欠乏を、どのように感知し応答するのかについて、その分子メカニズムの理解は進んでいない。本申請研究では、C4単子葉植物であるエノコログサ（Setaria viridis）を新たな順遺伝学的研究材料として用いて、その分子メカニズム解明に挑戦する。エノコログサは、窒素栄養環境に対する高い適応能力や低窒素環境における高い競合能をもち、実験室レベルで遺伝学的材料として扱いやすい特徴をすべて備えている。具体的には順遺伝学的解析（変異体、GWAS）を行うためのパイプラインを一から構築し、窒素欠乏応答を指標に解析を行うことで、窒素欠乏感知・応答メカニズム解明を目指す。
    本研究は、C4単子葉植物であるエノコログサ（Setaria viridis）を新たな順遺伝学的研究材料として開発するとともに、それを用いて植物の窒素欠乏応答の分子メカニズム解明に挑戦するものである。具体的には順遺伝学的解析（変異体、GWAS）を行うためのパイプラインを構築し、窒素欠乏応答を指標に解析を行うことで、窒素欠乏感知・応答メカニズムを解明することを目指す。
    本年度は1. 栽培条件の検討と窒素欠乏に関する基礎データの収集、2. 順遺伝学的解析の材料整備、3. インフォマティクス解析パイプライン構築の3項目の研究を進めた。
    1. エノコログサのリファレンスゲノムの解読に用いられた実験系統であるA10.1を用いて(a)窒素欠乏を引き起こす栽培条件の検討と(b)窒素栄養条件に応じた表現型変化の定量データ収集を進めた。(a)実生は寒天培地、成熟植物は砂耕培地において、段階的に窒素源の濃度を下げてやることにより、窒素欠乏を引き起こさせることができることを明らかにし、これらの条件をエノコログサの窒素欠乏の標準栽培条件とした。(a)の条件において栽培した植物の硝酸イオン含量、クロロフィル量、生重量、根の形態、地上部の形態など詳細なデータを取得した。またシロイヌナズナやイネの窒素代謝や窒素情報伝達に関わる遺伝子の情報をもとにオーソログ遺伝子を探索し、(a)の条件で栽培した植物から抽出したRNAを用いた定量的RT-PCR解析を行う準備を完了した。
    2.重イオンビーム照射変異体M2集団約2000ラインを作出した。GWAS用の材料はゲノム配列解読済みの野生系統600系統をアメリカの共同研究者から入手する予定であったが、新型コロナ感染症に係る渡航制限等のため断念した。
    3.リファレンス配列を入手し、トランスクリプトーム解析のためのパイプラインを構築中である。また約600の野生系統のゲノム配列を入手した。
    所属機関の新型コロナウイルス感染症（COVID-19）における活動指針により、研究室での活動が制限されたため
    引き続き研究実績の概要に記載した３項目の研究を推進する。具体的には以下の方針である。
    1. 実生と成熟植物の窒素欠乏処理に応じた遺伝子発現の変化を、定量的RT-PCRとRNA-seq解析により調べる。2. 変異体スクリーニングのための重イオンビーム照射変異体M2集団の作出を進める。また新型コロナ感染症の状況が改善し次第、野生系統600系統の入手を進める。当面は既に入手済みの16系統を用いて、窒素欠乏応答の基礎データの収集を進める。3. トランスクリプトーム解析のためのパイプライン構築を完了し、トランスクリプトーム解析を行う。その後、重イオンビーム照射による変異同定とGWAS解析のパイプライン構築を行う。

  2. 植物における窒素飢餓応答の分子基盤

    研究課題/研究課題番号：20H02888  2020年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    木羽 隆敏

    　 詳細を見る

    担当区分：研究代表者 

    配分額：17290000円 （ 直接経費：13300000円 、 間接経費：3990000円 ）

    植物が自然環境でしばしば遭遇する比較的長期間に渡る窒素不足状態「窒素飢餓」をどのように感知・応答するのかについて、その分子メカニズムの理解は進んでいない。本申請研究では、シロイヌナズナにおいて申請者独自の窒素飢餓マーカーを用いた徹底的な新奇因子探索、新奇・既知因子の役割分担と因子間の遺伝的関係の明確化を通して、植物における窒素飢餓感知から出力に至る情報伝達の分子基盤を体系的に理解することを目標とする。また窒素飢餓応答制御メカニズムのイネとエノコログサにおける普遍性と多様性について調べ、窒素飢餓耐性や窒素低要求性作物など、低投入型持続的農業に適した優良品種の開発につながる知見を得ることも目指す。
    本年度は研究実施計画に従い、以下の①、②の２項目について研究を進めた。
    ①窒素飢餓応答制御に関わる新奇因子の探索：申請者ら独自の窒素飢餓マーカーを指標に(a)変異体スクリーニング、(b)ケミカルスクリーニング、(c)Yeast one-hybridスクリーニングにより新奇因子の探索を行った。
    (a)窒素飢餓レポーターライン（pNRT2.4:GUSレポーターライン）にEMSで変異を導入したM2集団（10,000系統のM1由来）を確立し、窒素充足条件下にも関わらず窒素飢餓レポーターを発現する変異体のスクリーニング条件の確立と１次スクリーニングを行った。複数ラインの変異体候補を得た。(b) ケミカルスクリーニングを行うための栽培条件を確立し、理研-ITbMの標準ライブラリーについて、窒素充足条件下にも関わらず窒素飢餓レポーター（pNRT2.4:GFP）を発現させる化合物のスクリーニングを行った。ヒット化合物候補が複数得られた。(c) Yeast one-hybridスクリーニングのライブラリーとレポーター株の作製を行った。
    <BR>
    ②新奇・既知因子の役割と因子間の遺伝的関係の明確化によるシステム理解：窒素飢餓応答に関わるとされる既知因子の変異体及び過剰発現体の確立を進めた。NIGT1s、LBD37-39、CBL7、 BTB1/2については、変異体を確立した。NIGT1sとLBD37-39については過剰発現体を確立した。CEPDsとNLAについては、Col-0 背景の変異体と過剰発現体作製を開始した。
    所属機関の新型コロナウイルス感染症（COVID-19）における活動指針により、研究室での活動が制限されたため
    引き続き①、②の２項目について研究を推進する。具体的には以下の方針である。
    ①(a)スクリーニングを継続する。有望な変異体が得られ次第、原因遺伝子の同定を進める。①((b) スクリーニングを継続し、ヒット化合物が得られたら、その作用分子メカニズムの解析を行う。①(c) Yeast one-hybridスクリーニングを行い、NRT2.4プロモーターに結合する因子を同定する。
    <BR>
    ②窒素飢餓応答に関わるとされる既知因子の変異体及び過剰発現体を確立しつつ、それらの窒素飢餓応答における役割と因子間の遺伝的関係についての解析を開始する。

  3. 維管束を介したサイトカイニン情報の長距離伝播の仕組みと役割

    研究課題/研究課題番号：18H04793  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    木羽 隆敏

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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 ）

    サイトカイニン（CK）は植物の成長・発達の様々な過程の制御に不可欠な植物ホルモンである。CKは局所シグナルとして作用するだけでなく、維管束を介して長距離輸送され、器官間（長距離）シグナルとしても働く。本年度はCKの長距離輸送を介した個体統御メカニズムの解明を目指し、（1）CKの維管束への積み込みの分子メカニズムと（2）CK長距離輸送の生理的役割の理解を目指した研究を実施した。
    (1) CKの道管への積み込みを司る因子ABCG14について、生化学的特性と機能組織の詳細な解析を進めた。生化学的特性の解析ではin vitro輸送アッセイ系の構築を行った。試行錯誤の結果、無細胞タンパク質発現系で発現したABCG14を埋め込んだ人工膜を用いるアッセイ系の構築に成功した。また機能組織の解析については、細胞種特異的にABCG14を発現させた形質転換体シリーズの確立を完了し、道管液のCK量や分子種の変化、地上部の成長などの解析を進めている。ABCG14は維管束内の特定の細胞から前駆体を排出することにより、CKの道管への積み込みを司ることを強く示唆する結果を得た。
    (2) 地上部の炭素栄養条件に応じた個体成長統御に、CKの長距離輸送が関与することを明らかにして論文発表した（Sci. Rep. 2019）。また地上部から根へのCK情報の長距離伝搬のメカニズムとその生理的役割を明らかにするため、CK生合成関連変異体を用いて様々な組み合わせで接ぎ木を行った。接ぎ木植物のCK量や根の成長を評価した結果、地上部由来のCKには根の成長を抑制する働きがあることが示唆された。
    令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  4. 植物の窒素栄養恒常性維持の分子メカニズム

    研究課題/研究課題番号：17K07705  2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    木羽 隆敏

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

    植物が生命活動を安定的に維持するためには、外環境と体内の窒素栄養状態に応じて個体の窒素栄養恒常性を保つことが極めて重要である。窒素栄養恒常性は、窒素充足応答と窒素欠乏応答のバランスにより維持されるが、本研究では窒素欠乏応答の側面からアプローチし、これら２つの応答のバランス制御を司る転写因子群NIGT1sを同定した。またNIGT1sは窒素応答とリン応答を統御するハブ因子として働き、窒素－リン栄養バランスの最適化に関与することも明らかにした。
    本研究では、古くから研究されてきた植物の窒素栄養応答の仕組みについて新たな分子メカニズムを明らかにした。また植物が複数の栄養応答を統御するメカニズムも解明しており、学術的意義は大きいと考える。
    近年窒素やリン肥料の過剰な使用が、コスト高を招いているだけでなく深刻な環境問題をも引き起こしており、世界的に低インプット型持続的農業への移行が求められている。本研究成果は、野生種植物の高効率栄養獲得と利用のメカニズムの一端を明らかにしたものであり、低インプット型持続的農業に適した優良栽培作物創出につながると期待される。

  5. 維管束を介したサイトカイニン情報の長距離伝播の仕組みと役割

    研究課題/研究課題番号：16H01477  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    木羽 隆敏

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：10530000円 （ 直接経費：8100000円 、 間接経費：2430000円 ）

    サイトカイニン（CK）は植物の成長・発達の様々な過程の制御に不可欠な植物ホルモンであり、局所シグナルとして作用するだけでなく、維管束を介して長距離輸送され、器官間（長距離）シグナルとしても重要な役割をもつ。本研究では、CKの長距離輸送を介した個体統御メカニズムの解明を目指し、（1）CKの維管束への積み込みの分子メカニズムと（2）CK長距離輸送の生理的役割の観点からアプローチした。特に根から地上部への道管を介した長距離輸送に注目した。
    (1)ABCG14はCKの道管への積み込みに必須の因子であるが、基質特異性や輸送方向などの生化学的特性や機能組織など、詳しい働き方は分かっていない。我々はT87シロイヌナズナ培養細胞に誘導発現コンストラクトを導入した実験系を構築し、ABCG14がCK前駆体の排出に関わることを強く示唆する結果を得た。またabcg14背景でABCG14を組織特異的に発現する形質転換体を用いて表現型の回復を評価した結果、ABCG14が維管束で働くことが道管へのCK積み込みに重要であることが示唆された。ABCG14は維管束でCK前駆体を細胞外に排出することにより、道管へのCK積み込みを司ると考えられる。
    (2)根から地上部への道管を介したtZ型CKの輸送は、地上部の正常な成長・発達に欠かせない。道管液中の主要なCK分子種は前駆体tZRと活性型tZであるが、それらの生理的役割については不明であった。我々は、CK輸送・代謝系の変異体と接ぎ木を組み合わせることにより、tZRとtZの輸送の影響を区別して評価できる実験系を構築した。それにより、根由来のtZRとtZは異なった生理作用を持つことを明らかにし、論文化した。このようなCK分子種の使い分けは、環境変化に応じた個体統御システムを構成する重要なメカニズムの1つであると考えられる。
    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。

  6. 慢性的窒素不足環境での植物の生存を支える転写制御ネットワークの解明

    2014年4月 - 2016年3月

    科学研究費補助金  若手研究(A)

    木羽隆敏

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    担当区分：研究代表者 

  7. 新規ｂＺＩＰ型転写因子による窒素欠乏応答制御メカニズム 研究課題

    2012年4月 - 2014年3月

    科学研究費補助金  若手研究(B)

    木羽隆敏

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    担当区分：研究代表者 

  8. 植物ホルモンを介した炭素・窒素栄養バランス情報の伝達システムの解明

    2009年4月 - 2014年4月

    科学研究費補助金  新学術領域研究

    木羽隆敏

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    担当区分：研究分担者 

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産業財産権 2

  1. 遺伝子の発現を高める方法

    木羽隆敏、加藤紀夫、矢野 健太郎、工藤徹

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    出願番号：特願2021-134983  出願日：2021年8月

  2. 遺伝子の発現を高める方法

    木羽隆敏、加藤紀夫、矢野健太郎、工藤徹

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    出願番号：特願2020-180711  出願日：2020年10月

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担当経験のある科目 (本学) 8

  1. 応用生命科学科実験実習（無機科学実験）

    2022

  2. 応用生命科学科実験実習（バイオインフォマティクス演習）

    2022

  3. 応用生命科学科実験実習（バイオインフォマティクス演習）

    2021

  4. 応用生命科学科実験実習（無機科学実験）

    2021

  5. 植物栄養学特論

    2020

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    本講義では、植物の成長を支える光合成を中心に、炭素の同化、窒素の同化および窒素固定、光合成色素および成長制御に関わる情報伝達系とそれらの生化学・分子生物学的知見について学ぶ。特に、生化学的視点から植物の成長戦略の理解を深める。G30の学生が受講する場合は英語授業。

  6. Plant Physiology

    2020

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    This course will provide the students with the basic understanding on how plants carry out metabolic processes during growth and development. Furthermore, the mechanisms of how plants respond to changes in the environment will be discussed. In order to facilitate active learning, some basic experimental techniques and methods will be presented in the classroom or in the laboratory.

  7. 応用生命科学科実験実習（無機科学実験）

    2020

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    無機科学実験

  8. 応用生命科学科実験実習（バイオインフォマティクス演習）

    2020

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    バイオインフォマティクス演習

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