環境応答機構研究グループ

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教員

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

1. 高等植物の環境応答機構の解明
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に関与する植物ホルモンのアブシジン酸に対する応答の分子機構の解明と、アブシジン酸応答に様々な形で関わる細胞、組織、そして個体レベルの生理機能について研究を進めている。
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2. 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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3. 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。
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4. 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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Latest publications (for complete and most current publications visit group pages)

(1) Iida, M., Takano, T., Matsuura, T., Mori, I. C. and Takagi, S. Circumnutation and distribution of phytohormones in Vigna angularis epicotyls. J. Plant Res. 131: 165-178. doi: 10.1007/s10265-017-0972-y (2018. 1.)
(2) Kouzai, Y., Kimura, M., Watanabe, M., Kusunoki, K., Osaka, D., Suzuki, T., Matsui, H., Yamamoto, M., Ichinose, Y., Toyoda, K., Matsuura, T., Mori, I. C., Hirayama, T., Minami, E., Nishizawa, Y., Inoue, K., Onda, Y., Mochida, K. and Noutoshi, Y. Salicylic acid ‐ dependent immunity contributes to resistance against Rhizoctonia solani, a necrotrophic fungal agent of sheath blight, in rice and Brachypodium distachyon. New Phytol. 217: 771-783. dori: 10.1111/nph.14849. (2018. 1.)
(3) Matsuura, T., Mori, I. C., Ikeda Y., Hirayama, T. and Mikami, K. Comprehensive phytohormone quantification in the red alga Pyropia yezoensis by liquid chromatography–mass spectrometry. In Protocols for macroalgae research. (eds.) B. Charrier, T. Wichard and C.R.K. Reddy. pp. 226 – 236. CRC Press (2018. 4.)
(4) Frost, J. M., Kim, M. Y., Park, G. T., Hsieh, P. H., Nakamura, M., Lin, S. J. H., Yoo, H., Choi, J., Ikeda, Y., Kinoshita, T., Choi, Y., Zilberman, D. and Fischer, R. L. FACT complex is required for DNA demethylation at heterochromatin during reproduction in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 115: E4720-E4729. (2018. 5.)
(5) Heng, L.Y., Ooi, L., Mori, I. C. and Futra, D. Environmental toxicity and evaluation. In Environmental risk analysis for asian-oriented, risk-based watershed management. (eds.) M. Yoneda and M. Mokhtar. pp. 71-94. Springer, Singapore. doi: 10.1007/978-981-10-8090-6_6 (2018. 5.)
(6) Nishimura, N., Tsuchiya, W., Moresco, J. J., Hayashi, Y., Satoh, K., Kaiwa, N., Irisa, T., Kinoshita, T., Schroeder, J. I., Yates III, J. R., Hirayama, T. and Yamazaki, T. Control of seed dormancy and germination by DOG1-AHG1 PP2C phosphatase complex via binding to heme. Nature Commun. 9: 2132. (2018. 6.)
(7) Mori, I. C., Nobukiyo, Y., Nakahara, Y., Shibasaka, M., Furuichi, T. and Katsuhara, M. A cyclic nucleoride-gated channel, HvCNGC2-3, is activated by the co-presence of Na+ and K+ and permeable to Na+ and K+ non-selectively. Plants 7: 61. doi: 10.3390/plants7030061 (2018. 7.)
(8) Hirayama, T., Lei, G. J., Yamaji, N., Nakagawa, N. and Ma. J. F. The putative peptide gene FEP1 regulates iron deficiency response in Arabidopsis. Plant Cell Physiol. 59: 1739-1752. (2018. 9.)
(9) Takagi, H., Watanabe, S., Tanaka, S., Matsuura, T., Mori, I. C., Hirayama, T., Shimada, H. and Sakamoto, A. Disruption of ureide degradation affects plant growth and development during and after transition from vegetative to reproductive stages. BMC Plant Biol. 18: 287. doi: 10.1186.s 12870-018-1491-2. (2018. 11.)
(10) Ikeda, Y., Nishihama, R., Yamaoka, S., Arteaga-Vazquez, M. A., Grimanelli, D., Pogorelcnik, R., Martienssen, R. T., Yamato, K. T., Kohchi, T., Hirayama, T. and Mathieu, O. Loss of CG methylation in Marchantia polymorpha caused disorganization of cell division and reveals unique DNA methylation regulatory mechanisms of non-CG methylation. Plant Cell Physiol. 59: 2421–2431. (2018. 12.)
(11) Ooi, L., Matsuura, T., Munemasa, S., Murata, Y., Katsuhara, M., Hirayama, T. and Mori, I. C. The mechanism of SO2-induced stomatal closure differs from O3 and CO2 responses and is mediated by nonapoptotic cell death in guard cells. Plant Cell Environ. doi: 10.1111/pce.13406. (2018. 7. Online preview)
(12) Mochida, K., Koda, S., Inoue, K., Hirayama, T., Tanaka, S., Nishii, R. and Melgani, F. Computer vision-based phenotyping for improvement of plant productivity: A machine learning perspective. GigaScience (2018. 12. Online preview).