岡山大学大学院 環境生命科学研究科

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環境応答機構研究グループ

情報伝達機構解析学分野 (Signaling Mechanisms)

資源植物科学研究所 研究グループ

  環境応答機構研究グループ

教員

HIRAYAMA Takashi 教 授 :平山 隆志 Prof. HIRAYAMA Takashi
E-mail:hira-t@(@以下はrib.okayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物分子遺伝学、植物分子生物学
MORI Izumi 准教授 :森 泉 Assoc. Prof. MORI Izumi
E-mail:imori@(@以下はrib.okayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物生理学
池田先生 准教授 :池田 陽子 Assoc. Prof. IKEDA Yoko
E-mail:yikeda@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野: 植物分子遺伝学

主な研究テーマ

 高等植物の環境応答機構を、分子レベル、細胞生理レベル、個体レベルで解析し、基礎生物学的知見の獲得から、それらの応用展開までを視野に入れて研究を行なっている。特に、環境刺激の統合と刺激応答の統御機構の理解を目指している。

高等植物の環境応答機構の理解

 高等植物の環境認識機構、環境情報の統合機構、更に環境の変化に対する応答の統御機構を理解したいと考えている。そのため、主にモデル植物を用いた分子遺伝学的、分子生物学的解析を行なっている。特に非生物的ストレス応答やそれに関与する植物ホルモンに対する応答の統御機構の理解と、様々な環境刺激の受容機構の解明、さらに植物のストレス状態を補足する観測技術の開発も試みている。

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気孔の環境応答機構の解明

 気孔は光に応答して開き,乾燥や菌類の侵入刺激に応答して閉じるなどの運動をする.この過程において,孔辺細胞内で環境情報が気孔運動に変換される機構の解明に取り組んでいる。

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環境に応じたエピジェネティックな遺伝子発現調節機構の研究

 生命の遺伝情報をつかさどる遺伝子は、DNA塩基配列にコードされているが、遺伝子が発現し、機能するためには、DNAメチル化やヒストン修飾といったDNA塩基配列以外のエピジェネティックな情報が重要な役割を果たしていることが明らかになっている。これらの調節機構が成長段階や環境変化に応じて働く機構について研究を行っている。

環境に応じたエピジェネティックな遺伝子発現調節機構の研究

穂発芽抵抗性白粒コムギの解析

 コムギは、種子色により赤粒と白粒があり、白粒コムギは穂発芽しやすく国内では収穫期が梅雨と重なり穂発芽が多発するため品質が悪い。様々な交配組み合わせより強い種子休眠能力を有する穂発芽抵抗性白粒コムギ1-117系統を見いだした。分子遺伝学的解析や植物ホルモンの測定等を行い1-117系統の持つ強い種子休眠能力を明らかにしようと研究を行っている。

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最近の主な業績

  • (1) Otsuka K, Mamiya A, Konishi M, Nozaki M, Kinoshita A, Tamaki H, Arita M, Saito M, Yamamoto K, Hachiya T, Noguchi K, Ueda T, Yagi Y, Kobayashi T, Nakamura, T., Saito, Y., Hirayama, T., Sugiyama M, Temperature-dependent fasciation mutants provide a link between mitochondrial RNA processing and lateral root morphogenesis. eLIfe 10: e61611 (2021. 1.)
  • (2) Wakamatsu, A., Mori, I.C., Matsuura, T., Taniwaki, Y., Ishii, R., Yoshida, R. Possible roles for phytohormones in controlling the stomatal behavior of Mesembryantheum crystallinum during the salt-induced transition from C3 to crassulacean acid metabilism. J. Plant Physiol. 262: 153448. doi.org/10.1016/j.jplph.2021.153448 (2021. 7.)
  • (3) Mori, I.C, Arias-Barreiro, C.R., Ooi, L., Lee, N.H., Sobahan, M.A., Nakamura, Y., Hirai, Y., Murata, Y. Cadmium uptake via apoplastic bypass flow in Oryza sativa. J. Plant Res. 134: 1139-1148 doi.org/10.1007/s10265-021-01319-y (2021. 9.)
  • (4) Hirosawa, Y., Tada, A., Matsuura, T., Mori, I.C., Ogura, Y., Hayashi, T., Uehara, S., Ito-Inaba, Y., Inaba, T. Salicylic Acid Acts Antagonistically to Plastid Retrograde Signaling by Promoting the Accumulation of Photosynthesis-associated Proteins in Arabidopsis . Plant Cell Physiol. doi.org/10.1093/pcp/pcab12
  • (5) Hisano, H., Hoffie, R.E., Abe, F., Munemori, H., Matsuura, T., Endo, M., Mikami, M., Nakamura, S., Kumlehn, J., Sato, K. Regulation of germination by targeted mutagenesis of grain dormancy genes in barley. Plant Biotechnol. J. doi: 10.1111/pbi.13692
  • (6) Shiono, K., Yoshikawa, M., Kreszies, T., Yamasa, S. Hojo, Y., Matsuura, T, Mori, I.C., Schreiber, L., Yoshioka, T. Abscisic acid is required for exodermal suberization to form a barrier to radical oxygen loss in the adventitious roots of rice (Oryza sativa). New Phytol. doi.org/10.1111/nph.17751
  • (7) Lux, T., Kamal, N., Lang, D., Himmelbach, A., Ens, H., Zhang, X-Q., Angessa, TT. Zhou, G., Tan, C., Hill, C., Wang, P., Schreiber, M., Boston, LB., Plott, C., Jenkins, J., Guo, Y., Fiebig, A., Budak, H., Xu, D., Zhang, J., Wang, C., Grimwood, J., Schmutz, J., Guo, G., Zhang, G., Mochida, K., Hirayama, T., Sato, K., Chalmers, KJ., Langridge, P., Waugh, R., Pozniak, CJ., Scholz, U., Mayer, KFX., Spannagl, M., Li, C., Mascher, M., Stein, N., The barley pan-genome reveals the hidden legacy of mutation breeding, Nature 588: doi.org/10.1038/s41586-020-2947-8 (online preview 2020. 11. 25)
  • (8) Hirayama, T. Saisho, D., Matsuura, T., Okada, S., Takahagi, K., Kanatani, A., Ito, J., Tsuji, H., Ikeda, Y., Mochida, K. Life-course monitoring of endogenous phytohormone levels under field conditions reveals diversity of physiological states among barley accessions Plant Cell Physiol 61: 1438–1448
  • (9) Mochida, K., Nishii, R., Hirayama, T. Decoding plant–environment interactions that influence crop agronomic traits. PlantCell Physiol 61: 1408–1418

卒業生・修了生の進路

  • 一般企業研究員