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●2025
●2025
小麦（Triticum aestivum L.）の穀粒充填期における高温ストレスが収量と品質に及ぼす悪影響に注目し、特に穀粒中のミネラル含有量の変異とその遺伝子座を明らかにすることを目的としました。コムギのDゲノム提供親である、Aegilops tauschii由来の遺伝子を持つ145系統のMultiple Synthetic Derivatives （MSD）を用い、スーダンでの高温環境下（2018/19および2019/20シーズン）で、13種類のミネラル濃度と千粒重を評価し、さらにGWAS解析を実施しました。解析の結果、MSD系統でミネラル濃度に顕著な変異が見られ、一部系統ではコムギ品種のNorin 61に比べ30～50％多くのミネラルが確認されました。GWASにより合計188件の有意なマーカー・形質関連（MTA）が検出され、特にMg、Mn、P、Baに関する安定した領域が示されました。また、ミネラル移動に関与するTraesCS5D03G0728800や高温応答に関連するTraesCS5D03G0723300といった候補遺伝子も特定されました。これらの成果は、高温環境下での小麦改良に向け、ミネラル濃度向上と耐熱性強化の育種資源として大いに期待されます。
Emam AII, Kamal NM, Gorafi YSA, Ali Tahir ISA, Balla MY, Tsujimoto H , Ishii I
Scientific Reports volume 15, Article number: 5624 (2025)
Published:15 February 2025
高温はコムギの生産性を脅かし、高温耐性品種の開発が急務です。本研究では、デュラムコムギ（パスタ用の４倍体のコムギ）「Miki 3」と野生エンマーコムギ（4倍体の野生種）（北部系統・南部系統）の9アクセッションを戻し交雑し、日本とスーダンで評価しました。結果、高温下でも高い収量指数や葉緑素含量、低いキャノピー温度を示す系統や、高いバイオマス・種子数を示す系統が見つかり、これらは野生エンマー由来の染色体片断片を保有していました。野生エンマーコムギには高温耐性に関する重要な遺伝的多様性がある一方、北部系統・南部系統間に顕著な差はありませんでした。これらの知見は、高温ストレスに強いコムギ育種には野生エンマーの種内多様性を活用する必要性を示しています。
Intraspecific variation for heat stress tolerance in wild emmer-derived durum wheat populations
Balla MY, Kamal NM, Tahir ISA, Gorafi YSA, Abdalla MGA, Tsujimoto H
Front. Plant Sci. 16:1523562, DOI:10.3389/fpls.2025.1523562
Publish: 23 January 2025
●2024
●2024
地球温暖化の進行は，乾燥地における干ばつや熱波などの異常気象の頻度を高め，コムギに代表される作物の生産性を低下させます。人口増加や気候変動に対する食料供給の安定した確保は緊急の課題であり、例えば，乾燥に強い品種を作るための育種研究が盛んに行われています。本研究では，乾燥地におけるコムギ育種の効果を継続的に評価することを目的として、分光反射と放射温度（群落面温度）の観測データを用いて、異なるコムギ品種（対照区とイネコムギ）間のフェノロジーと水分効率（moisture availability）を評価する方法を提示、検討しました。
中尾 里菜, 木村 玲二, 杉浦 李果, 石井 孝佳
沙漠研究34-3, 93-103 (2024), DOI: https://doi.org/10.14976/jals.34.3_93
Published online: 30 Dec 2024
雑種は遺伝的多様性を生み出し、作物の改良に非常に重要です。しかしながら、生物には交雑障壁があり人間の自由に交雑出来ない場合があります。イネとコムギは人類にとって非常に重要な種であるが、交雑することはできませんでした。近年、植物の顕微授精法を用いることによりこの交雑障壁を打破することに成功しています。本論文では、イネとコムギの雑種イネコムギのゲノム組成をゲノム科学、細胞遺伝学、分子生物学的手法により詳細に調べました。その結果、イネコムギの持つミトコンドリアはイネとコムギの雑種であり、次世代にも種を通じて伝達することが明らかになりました。さらに、１個体ではイネの１番染色体がコムギの６A染色体に転座したキメラ個体も発見されました。本発見により、イネ科の亜科間での遺伝資源の相互利用への突破口を見つけることに成功しました。
本論文の内容は8月7日にプレスリリースしました。
Maryenti T, Koshimizu S, Onda N, Ishii T, Yano K, Okamoto T
Plant and Cell Physiology (2024), pcae074 DOI:10.1093/pcp/pcae07
Published: 7 August 2024
動原体はヒストンH3タンパク質がCENH3/CENP-Aに置き換わることによって規定されています。異質倍数性種の異なるゲノムがコードするCENH3がどのように機能的な動原体を形成するかは、ほとんど理解されていません。我々は、異質倍数性種であるArabidopsis suecicaと、そのゲノムの祖先親であるA. thaliana, A. arenosa、この2種を交雑した雑種を用いてCENH3の異質倍数性種における制御機構を調べました。その結果、異質倍数性種ではA. arenosaのCENH3遺伝子がより多く発現しており、CENH3の動原体上への局在もA. arenosaに偏っている傾向が明らかになりました。これらの結果は異質倍数性種における異なる動原体配列に対する異なるCENH3の進化的な適応状況を理解するのに役立ちます。
Ashtiyani RK, Moghaddam AMB, Ishii T, Weiss O, Fuchs J, Schubert V, Houben A
Plant Molecular Biology, Volume 114, article number 74, (2024)
Published: 14 June 2024
いくつかのマメ科植物において、複葉形成を支える分子機構がササゲにおける複葉形成の分子遺伝学的制御に関する研究はこれまでなかった。複葉の形成には発達中の葉の原基で発現されるクラス1のKNOTTED-LIKE HOMEOBOX遺伝子が形態形成活性を維持し、葉の解離と発達を制御している。タルウマゴヤシのSINGLE LEAFLET1やトマトのTrifoliateのような他の遺伝子も、複葉パターニングの制御に関与している。ササゲの複葉形成の遺伝学的理解を深めるために、圃場で発見した、ササゲの単葉変異体を用いたRNA-seqおよび全ゲノムショットガン配列情報を用いて解析を行った。その結果、LATE ELONGATED HYPOCOTYLの上流およびREVEILLE4、BRASSINOSTERIOD INSENSITIVE1およびLATERAL ORGAN BOUNDARIESの下流に存在するゲノム変異は、ササゲの概日リズムとブラシノステロイドのシグナル伝達の主要な構成要素の低下をもたらすことが示唆された。その結果、葉は単葉になり、ブラシノステロイド欠乏症のような表現型になった。
Edet OU, Ubi BE, Ishii T
Scientifc Reports, Volume 14, article number 10654, (2024)
Published: 09 May 2024
これまで、私たちの研究室では、コムギ近縁種タルホコムギの遺伝的多様性を含む系統を用いて、GWAS（Genome Wide Association Study）法で高温耐性関連遺伝子の座位を推定してきました。本論文では、新たに開発した、2集団の戻し交配組換え近交系統（BIL）を用いて高温耐性に関する遺伝子座を詳細に調査しました。これら集団に含まれる合計231系統を、気温の異なるスーダンの4地域で栽培し農業形質を調査しました。一方で、これら系統を多数の分子マーカーで遺伝子型を解析しました。これらのデータを合わせ、農業形質や高温耐性指数に関する量的遺伝子座(QTL)を同定しました。その結果、39の高温耐性関連QTLが見いだされ、これらと、これまでに報告された遺伝子座を比較して、育種に利用すべき遺伝子座について議論しました。本研究から、野生種の遺伝子を利用して栽培コムギのジーンプールを拡大しすることが、高温ストレス耐性に寄与することが確かめられました。
Ahmed MIY, Kamal NM, Gorafi YSA, Abdalla MGA, Tahir ISA, Tsujimoto H
Plants 2024, 13(3), 347
Published: 24 January 2024
●2023
●2023
パンコムギのDゲノムの遺伝的多様性は非常に低い。そこで、パンコムギのDゲノム供与体であるタルホコムギ43系統を日本のパンコムギ、農林61号に交雑によって導入したMSD系統が開発されました。本研究では、MSD集団を用いて種子休眠形質を解析しました。その結果、9系統のタルホコムギ系統を導入したMSD系統で種子休眠性が確認されました。特に、KU-2039（アフガニスタン由来）が最も高いレベルの種子休眠性を示しました。166系統の戻し交雑近交系（BIL）を作成し、QTLマッピングにより、表現型変異の41.7%に寄与する新規の休眠性QTL、Qsd.alrc.5Dを同定しました。多様なタルホコムギ由来の個体群を用いたMSDプラットフォームは、遺伝的多様性の導入とともに、気候変動に対応した植物育種に重要な新規QTLや対立遺伝子を探索する上でも非常に強力です。
Ahmed MIY, Gorafi YSA, Kamal NM, Balla MY, Tahir ISA, Zheng L, Kawakami N, Tsujimoto H
Front. Plant Sci.14:1270925. doi:10.3389/fpls.2023.1270925
Published: 30 November 2023
観賞用緑化植物であるPhedimus takesimensisの常緑性系統、休眠性系統、94個体のF1植物に対して、一年間を通した表現型解析とQTL解析を行いました。マルチスペクトルイメージングを用いた経時的な測定によって得られたデータを多角的に解析することにより、一年間を通した成長、老化、休眠、休眠打破といった形態変化を捉えられることが明らかになりました。また、QTL解析により、季節的に出現するQTLが7個検出されました。一時点のみではなく経時的に測定解析を行った本研究の手法は、植物の形態変化を捉えるのに適しており、他の植物種の解析にも適用可能であると考えられます。
Genetic Dissection of Seasonal Changes in a Greening PlantBased on Time-Series Multispectral Imaging
Koji T, Iwata H, Ishimori M, Takanashi H, Yamasaki Y, Tsujimoto H
Plants 2023,12, 3597.
Published: 17 October 2023
ギンセンカ（Hibiscus trionum）はアオイ科の植物で地中海から中央アフリカを起源とする乾燥地由来の植物です。有名なアオイ科の植物にはオクラなどがあげられます。また、このギンセンカは花弁に構造色を持つ植物の1つでもあります。ギンセンカの花は、中心部が紫色、外側が薄い黄色を示します。紫色はアントシアニンの色素由来ですが、紫色を示す花弁の表皮細胞には微細な凹凸構造が存在するため、構造色も発色しています。構造色とは物質表面の微細な構造により発色する色を言い、昆虫や鳥類など様々な生物で観察されています。構造色は植物の花弁にも見られ、昆虫の誘引に寄与すると言われています。写真では分かりづらいですが、角度を変えると色が変化して見えます。本研究では、ギンセンカのゲノム解析やトランスクリプトーム解析を行い、構造色の発色に必要な微細構造の形成に関わる因子の絞り込みに成功しました。
Koshimizu S, Masuda S, Shibata A, Ishii T, Shirasu K, Hoshino A, Arita M
DNA Research, dsad019, https://doi.org/10.1093/dnares/dsad019
Published: 11 September 2023
近年の気候変動によるパンコムギ生産地を直撃する干ばつは、農作物減収の主な要因となっています。パンコムギは種子成熟期にストレスがかかると、結実する種子の品質が損なわれ、商品価値が下がってしまうことが懸念されています。耐乾性に関与するアブシシン酸(ABA)受容体をパンコムギの植物体内で多く作らせた耐乾性系統(TaPYLox)と野生型系統にたいして、開花1週間後の植物に乾燥ストレスあたえて、系統間での違いを、遺伝子発現、メタボローム解析、電子顕微鏡による細胞遺伝学的な解析で詳細に調べた。その結果、コムギの種子貯蔵タンパク質の主要構成アミノ酸であるプロリンに差が大きくでており、種子の形成に必要な成分の蓄積が、非ストレス下と変わらないことが重要であることが示唆されました。本研究成果は、干ばつ下においても品質を維持できるパンコムギ系統開発の際の育種目標となる形質について明らかにし、気候変動に対応できる系統開発に一石を投じると期待されます。
Mega R, Kim JS, Tanaka H, Ishii T, Abe F, Okamoto M
Scientific Reports volume 13, Article number: 15001 (2023)
Published: 11 September 2023
ソルガムの種子中の栄養を強化することは重要です。本研究では世界のソルガムの遺伝資源における種子の栄養強化に寄与する遺伝子領域をGWASにより特定しました。本研究により、世界のソルガムの遺伝的な多様性を使ったソルガムの種子形質の改善する育種が展開されることが期待されます。
Kamal NM, Gorafi YSA, Tomemori H, Kim JS, Elhadi GMI, Tsujimoto H
BMC Genomics volume 24, Article number: 515 (2023)
DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-023-09613-w
Published: 02 September 2023
鉄（Fe）はすべての生物にとって必須元素です。鉄欠乏は植物の成長を制限し、人間に貧血を引き起こします。Fe ホメオスタシスの改善により、両方の問題が解決されます。本研究では、パンコムギの D ゲノムドナーであるタルホコムギ（Aegilops tauschii）42 系統の Fe ホメオスタシスを分析しました。その結果、ムギネ酸ファミリーのフィトシデロフォア (MA)、フェニルアミド、SPAD 値、金属濃度に多様性がありました。また、ゲノムワイド連関解析によってこれらに関する候補遺伝子が存在することを示唆しました。8 系統は鉄欠乏下で根から未知の生成物を分泌しました。鉄欠乏根では15種類のフェニルアミドと2種類のパン小麦フィトアレキシンが生産されていることが明らかになりましたた。多変量および主成分分析により、クロロフィル含有量が苗条の鉄濃度と相関していることが示されました。この結果は、タルホコムギに、パンコムギの鉄のホメオスタシスを改善に貢献する対立遺伝子が存在することを示しています。
Nozoye T, Gorafi YSA, Ube N, Wang F, Nakanishi H, Ishihara A, Ishii T, Tsujimoto H
Plant Genetic Resources , First View , pp. 1 - 13
DOI: https://doi.org/10.1017/S1479262123000424
Published online: 18 July 2023
観賞用緑化植物であるPhedimus takesimensisの常緑性系統、休眠性系統、94個体のF1植物に対して、春の休眠打破の季節における表現型解析とQTL解析を行いました。マルチスペクトルイメージングによる測定解析により、F1集団の葉色の変異を効果的に捉えられることが明らかになりました。また、葉色と休眠打破の早さには関係性があることも明らかになりました。更にQTL解析により、休眠打破の早さに関係すると思われる2つのQTLを検出しました。本研究で確立した測定解析の手法は、他の植物種の表現型解析や遺伝的解析にも適用可能であると考えられます。
Multispectral Phenotyping and Genetic Analyses of Spring Appearance in Greening Plant, Phedimus spp.
Koji T, Iwata H, Ishimori M, Takanashi H, Yamasaki Y, Tsujimoto H
Plant Phenomics 2023;5:Article 0063
Published: 26 June 2023
動原体は細胞分裂の際に紡錘糸が接着し、染色体を正確に分配するときに重要です。動原体の構造は生物によって異なることが分かっています。染色体の一か所に動原体が形成するタイプをmonocentricと言い、染色体の全体に動原体が形成するタイプをholocentricと言います。異なる動原体のタイプは生物の進化の中で複数回独立に出現してきています。本論文では、シュロソウ科のシライトソウ（Chionographis japonica）の保有する動原体の構造をゲノム解読、細胞遺伝学、分子生物学、構造シミュレーションなどの研究手法により詳細に解析しました。その結果、シライトソウはholocentricタイプの動原体を保有していますが、その構造はこれまで報告のあったmonocentricの特徴も持ち合わせており、非常に稀な動原体構造であることを明らかにしました。この発見により、生物の持つ多様な動原体構造の理解が深まりました。
Holocentromeres can consist of merely a few megabase-sized satellite arrays
Kuo YZ, Câmara AS, Schubert V, Neumann P, Macas J, Melzer M, Chen J, Fuchs J, Abel S, Klocke E, Huettel B,Himmelbach A, Demidov D, Dunemann F, Mascher M, Ishii T, Marques A, Houben A
Nature Communications volume 14, Article number: 3502 (2023)
Published online: 13 June 2023
植物の進化に伴う多様性の創出や作物の遺伝的改良において、交配は欠くことのできない役割を担っています。本論文では、自殖植物において雑種を作る際に必要な作業である、おしべを除去する作業の代わりとなる薬品が双子葉類であるササゲ、シロイヌナズナ、タバコで適用可能なことを新たに示しました。この薬品を用いることで、幅広い種で大規模に花粉を不稔化することが可能となり、新しい育種手法、受精前後の雑種胚で起こる研究の加速などが期待されます。
Sekiguchi Y, Ubi BE, Ishii T
Plant Reproduction, https://doi.org/10.1007/s00497-023-00469-4
Published online:25 May 2023
●2022
●2022
トランスポゾンはコムギゲノムの80％を占めており、進化、環境対応能力獲得に貢献してきたと考えられています。本研究では、52種類のトランスポゾン由来のPCRマーカーを開発しその有効性を様々なムギで調べました。本研究で開発したトランスポゾンに由来するマーカーは非常に有効であり、コムギのゲノム研究に使える事が示唆されました。
Ubi BE, Gorafi YSA, Yaakov B, Monden Y, Khalil Kashkush K, Tsujimoto H
Front. Plant Sci. 13:995586. doi: 10.3389/fpls.2022.995586
Published:2 September 2022
植物を改良するためには長い年月が必要です。本論文ではササゲの促成栽培法を開発しました。１年間に８世代のサイクルを可能にしました。開発した方法は胚培養やその他高度な技術や高価な機材を必要とせず、受精後１１日の未熟な鞘を39℃の高温状態で2日間乾燥させることで達成する事ができました。よって、本方法はササゲの改良のための基盤技術を提供する発見となりました。
Edet OU & Ishii T
Plant Methods volume 18, Article number: 106 (2022) https://doi.org/10.1186/s13007-022-00938-3
Published online: 29 August 2022
デュラムコムギ（パスタに使われるコムギ）は高温に弱いです。コムギの高温ストレスへの適応を改善するためには、野生種の多様性を利用することが最適です。9系統の野生エマー小麦から導入された染色体断片を持つ、デュラムコムギ系統をそれぞれ鳥取とスーダンの異なる環境（最適、中程度の熱ストレス、厳しい熱ストレス）で栽培し、農業形質を評価しました。その結果、野生エマー小麦から導入された染色体断片（遺伝子）により、デュラムコムギは高温に対する抵抗性が上がる事が分かりました。
Balla MY, Gorafi YSA, Kamal NM, Abdalla MGA, Tahir ISA, Tsujimoto T
Frontiers in Plant Science 13:895742. doi: 10.3389/fpls.2022.895742
Published: 22 July 2022
表現型と遺伝情報を用いて、作物のパフォーマンスを予想する事は重要です。鳥取で３年間栽培した１９８系統の表現型情報と遺伝情報を用いて、予想モデルを構築した。我々の開発したモデルは大豆の初期成長のデータとトレーニング集団の表現型データを組み合わせて予測できた。よって、植物の初期成長段での選択に適応でき、コストと時間を削減できる事をしめしました。
Genomic Prediction of Green Fraction Dynamics in Soybean Using Unmanned Aerial Vehicles Observations
Toda Y, Sasaki G, Ohmori Y, Yamasaki Y, Takahashi H, Takanashi H, Tsuda M, Kajiya-Kanegae H, Lopez-Lozano R, Tsujimoto H, Kaga A, Nakazono M, Fujiwara T, Baret F, Iwata H
Frontiers in Plant Science 13:828864. doi: 10.3389/fpls.2022.828864,
Published:16 March 2022
作物化の過程で作物は、遺伝的、形質的多様性を失ってきました。デュラム小麦(Triticum turgidum ssp. durum) に野生種を交雑して創った系統をスーダンと鳥取で栽培し、開花特性、背丈などの農業形質を支配する染色体領域を特定しました。本研究により、野生種が保有する多様性がデュラム小麦育種に有用である事を示しました。
Harnessing the diversity of wild emmer wheat for genetic improvement of durum wheat
Balla MY, Goraf YSA, Kamal NM, Abdalla MGA, Tahir ISA, Tsujimoto H
Theoretical and Applied Genetics (2022), https://doi.org/10.1007/s00122-022-04062-7
Published: 7 March 2022
●2021
●2021
コムギ近縁野生種、タルホコムギ(Aegilops tauschii)を用いて開発した、パンコムギの多様性集団をスーダン・ワドメダニの高温条件および高温・乾燥複合条件で栽培し農業形質を調査しました。一方、この系統を多数のDNAマーカーで調査し、形質とマーカーの連鎖から、この耐性に関連する量的遺伝子座を染色体上に位置づけました。また、対立遺伝子解析から耐性遺伝子が野生種から来ていることを明らかにしました。さらに、その位置にあり、耐性に関与していると考えられる遺伝子の候補を見いだしました。この結果は、気候変動に強いパンコムギの育種に向けて、あらたな遺伝資源発掘に関係するものであり、今後の高温・乾燥耐性育種の礎になる内容を含んでいます。
Matsunaga S, Yamasaki Y, Mega R, Toda Y, Akashi K , Tsujimoto H
International Journal of Molecular Sciences 2021, 22(23), 13139
Published: 5 Decembe 2021
コムギ近縁野生種、タルホコムギ(Aegilops tauschii)を用いて開発した、パンコムギの多様性集団（コムギMSD集団）は非常に有用なコムギ育種素材です。小麦MSD系統では、2つの節水メカニズムが確認されました。１：節水型（water-saving）2：有効水利用型 (effective water use) 。効果的な水利用形質は、節水形質よりもスーダンで高い穀物収量を示しました。これらの節水機構は、MSD集団内の導入領域に起因していました。今後、育種に向けての更なる検討が必要です。
Itam MO, Wahbi A, Fujimaki H, Tsujimoto H
Breeding Science Preview
doi: 10.1270/jsbbs.20154
Published online: 25 November 2021
コムギ近縁野生種、タルホコムギ(Aegilops tauschii)を用いて開発した、パンコムギの多様性集団をスーダン・ワドメダニの高温条件および高温・乾燥複合条件で栽培し農業形質を調査しました。一方、この系統を多数のDNAマーカーで調査し、形質とマーカーの連鎖から、この耐性に関連する量的遺伝子座を染色体上に位置づけました。また、対立遺伝子解析から耐性遺伝子が野生種から来ていることを明らかにしました。さらに、その位置にあり、耐性に関与していると考えられる遺伝子の候補を見いだしました。この結果は、気候変動に強いパンコムギの育種に向けて、あらたな遺伝資源発掘に関係するものであり、今後の高温・乾燥耐性育種の礎になる内容を含んでいます。
Genomic analysis for heat and combined heat–drought resilience in bread wheat under field conditions
Itam MO, Mega R, Gorafi YSA, Yamasaki Y, Tahir ISA, Akashi K, Tsujimoto H
Theoretical and Applied Genetics https://doi.org/10.1007/s00122-021-03969-x,
Published online: 16 October 2021
交雑による雑種の形成は多様な種を生み出す大きな原動力です。しかし、交雑障壁という現象によって、自由自在に雑種を創り出す事は現在でも難しいです。本論文では植物の受精卵の組み合わせを自由に操作が可能な顕微鏡受精を用いて、コムギとイネの雑種作成の方法を見つけ出しました。
Development and regeneration of wheat–rice hybrid zygotes produced by in vitro fertilization system
Maryenti T, Ishii T, Okamoto T
New Phytologist, https://doi.org/10.1111/nph.17747,
Published: 20 September 2021
以前の研究で耐塩性、高温耐性を示したタルホコムギの染色体領域が導入されたコムギを灌漑を制御（drought-rewatering-drough ）して耐乾性を評価しました。その結果、4B, 6B, 2Dと3Dに耐性に関する染色体領域を見出し、これらの系統を用いた更なる気候変動耐性コムギの育種が期待されます。
Itam MO, Gorafi YSA, Tahir ISA, Tsujimoto H
Breeding Science, DOI:https://doi.org/10.1270/jsbbs.20162,
Advance online publication: August 18, 2021
異種間での交雑で誕生した倍数化ゲノム（異質倍数ゲノム）は、種の進化に重要です。乾燥地作物ソルガム（S. bicolor）にも倍数性種が存在します。４倍体のSorghum halepenseは２倍体のS. bicolor と S. propinquumの雑種と予想されていました。動原体配列、レトロトランスポゾンなどの配列を用いたFISH法により、その進化の過程を詳細に明らかにしました。
Kuo YT, Ishii T, Fuchs J, Hsieh WH, Houben A, Lin YR
Front. Plant Sci. 12:729734,
Published: 12 August 2021
ササゲは乾燥・高温に適応した種であり、アブシジン酸（ABA）を介した気孔開閉によって水分状況は精密に制御されています。すでに、シロイヌナズナの研究からABAの輸送機構が明らかになりつつありました。ササゲのゲノムには遺伝子重複によるコピー数が増加している事、ササゲのVuABCG25遺伝子が ABA輸送関係に重要である事が明らかになりました。
Yuasa T, Kubo Y, Fujimaki W, Ishii T
Cryobiology and Cryotechnology 2021 Volume 67 Issue 1 Pages 65-70, Published: August 2021
作物の収量は様々なストレスによって影響されます。植物はRNA転写産物の制御によって、これらのストレスと戦っています。近年、dsRNA, RNAi技術を使った最新のストレス耐性作物管理の方法が開発されつつあります。本論文では、最新の技術を使ったストレス耐性付与に関する知見を集約しました。
Abdellatef E, Kamal NM, Tsujimoto H
Int. J. Mol. Sci. 2021, 22(14), 7687, Published: 19 July 2021
育種の現場において、有用な形質を有効に評価して品種を作る事は重要です。分子マーカー情報と表現型情報を有効に組み合わせ、ソルガムのステイグリーン形質を持つ乾燥耐性の実用品種を作る事に成功しました。
Kamal NM, Gorafi YSA, Abdeltwab H, Abdalla I, Tsujimoto H, Ghanim AMA
Agriculture 2021, 11(7), 598, Published: 28 June 2021
書籍「Cytogenomics」のチャプター９を執筆しました。Cytogenetics は 実験手法のさらなる改良により今、Cytogenomicsへと変化しています。我々の研究グループが開発したゲノム編集（CRISPR/Cas9）技術の応用による、新たな実験手法の解説を行いました。様々な生物種の様々な配列に適応可能であり、組織切片でも利用可能であり、これからのCytogenomics発展への貢献が期待されます。
Ishii T, Nagaki K, Houben A
Cytogenomics Chapter 9, Pages 147-153, Published: June 2021
パンコムギの種子硬度は製粉や製パン特性に大きく影響します。特に、高温や乾燥などのストレスに耐性のある種子の硬度関連遺伝子を探すことは需要です。本研究では、タルホコムギから導入された染色体領域が、高温、乾燥ストレス条件下種子の硬度に影響する事を明らかにしました。
Elhadi GMI, Kamal NM, Gorafi YSA, Yamasaki Y, Ban Y, Kato K, Tahir ISA, Ishii T, Tanaka H, Tsujimoto H
Agronomy 2021, 11(6), 1061, Published: 25 May 2021
タルホコムギはパンコムギのDゲノムの提供親であり、これまでに、大きく3系統（TauL1、 TauL2とTauL3 ）に分かれている事がわかっていました。293の系統の遺伝的および形態生理学的な多様性を調査しました。その結果、形態生理学的に幅広いバリエーションが観察されたが、系統や亜種を識別できる主要な形質はありませんでした。
Mahjoob MMM, Chen T-S, Gorafi YSA, Yamasaki Y,
Kamal NM, Abdelrahman M, Iwata H, Matsuoka Y,
Tahir ISA, Tsujimoto H
Diversity 2021, 13(5), 217, Published: 19 May 2021
コムギの種子の形や重量は重要な育種目標です。タルホコムギの遺伝的多様性を導入したコムギ系統（MSD系統）を日本、スーダン（高温、乾燥条件）の圃場条件下で栽培し、種子に関する多数の有用な遺伝子を含む染色体領域を同定することに成功しました。
Elhadi GMI, Kamal NM, Gorafi YSA, Yamasaki Y, Takata K, Tahir ISA, Itam MO, Tanaka H, Tsujimoto H
Int.J.Mol.Sci.2021,22,1830, Published:12 February 2021
タルホコムギはパンコムギのDゲノムの提供親であり、これまでに、大きく3系統（TauL1、 TauL2とTauL3 ）に分かれている事がわかっていました。TauL1、 TauL2とではそれぞれ異なった染色体領域が独立に異なる形質を支配しており、これらの系統では独立に進化が進んでいることが示唆されました。
Mahjoob MMM, Gorafi YSA, Kamal NM, Yamasaki Y, Tahir ISA, Matsuoka Y, Tsujimoto H
Plants 2021, 10, 211, Published: 22 January 2021
スーダンは世界で最も暑いコムギの栽培地域です。これまでの気象データとコムギ生産データをもとに、今後必要な高温耐性育種のスピート感を明らかにしました。
Rising temperatures and increasing demand challenge wheat supply in Sudan
Iizumi T, Ali-Babiker IEA, Tsubo M, Tahir ISA, Kurosaki Y, Kim W, Gorafi YSA, Idris AAM, Tsujimoto H
Nature Food volume 2, pages19–27(2021) Published: 13 January 2021
●2020
●2020
日本のコムギ品種「小麦農林61号」のゲノム配列が解読されましたが、この研究の意義について解説文を書きました。
Gene-Mining Asian Wheat to Feed the Population in the 21st Century
Tsujimoto H
Plant and Cell Physiology, pcaa158, https://doi.org/10.1093/pcp/pcaa158
Published: 28 December 2020
乾燥地で重要なマメ科の作物のササゲが保有する2種類のCENH3（CENH3.1、CENH3.2）機能を細胞遺伝学的、分子生物学、ゲノム編集技術（CRISPR/CAS9）を駆使して詳細に分析しました。
Unequal contribution of two paralogous CENH3 variants in cowpea centromere function
Ishii T, Jurani ć M, Maheshwari S, de Oliveira Bustamante F, Vogt M, Salinas-Gamboa R, Dreissig S, Gursanscky N, How T, Demidov D, Fuchs J, Schubert V, Spriggs A, Vielle-Calzada J-P, Comai L, Koltunow AMG, Houben A
Communications Biology 3, Article number: 775 Published: 15 December 2020
細胞遺伝学は見て理解する学問として、19世紀に誕生ました。20世紀の科学技術の発展とともに、細胞の核・染色体のより詳細な観察が可能になりました。本稿では，21世紀の最新の細胞遺伝学の一端を紹介します。
細胞遺伝学の新潮流―より速く， より広く，より細かく，そして創出へ 古くて新しいゲノムの見える化技術
石井孝佳, 長岐清孝, 菊池真司
化学と生物 Vol.58(No.11) 606 - 613 2020年11月
タルホコムギの遺伝的多様性を導入したコムギ系統（MSD系統）の生理学的および代謝物レベルで調べました。乾燥耐性系統では糖類 、代謝物（アデニン、ガンマアミノ酪酸、ヒスチジンおよびトリプトファン）蓄積、合成を誘導し、乾燥ストレスに対応している事を明らかにしました。
Itam M, Abdelrahman M, Yamasaki Y, Mega R, Gorafi YSA, Akashi K and Tsujimoto M
Agronomy 2020,10,1588;doi:10.3390, Published: 16 October 2020
コムギが乾燥ストレスを受けたときに、細胞内に起こる反応を、遺伝子発現、代謝物の動向、炭素同位体構成、キャノピー温度等から網羅的に解析し、土壌水分ポテンシャルとの関係を詳細に解析した内容です。
Metabolic and physiological responses to progressive drought stress in bread wheat
Itam M, Mega R, Tadano S, Abdelrahman M, Matsunaga S, Yamasaki Y, Akashi K and Tsujimoto H
Scientific Reports volume 10, Article number: 17189, Published: 14 October 2020
エチオピアのテフ栽培におけるテフの倒伏は、テフ生産の大きな制約となっています。我々は、エチオピアの圃場で、2018年と2019年に、320系統のテフを栽培し、テフの稈の物理的特性と農業形態形質を調査しました。
Bayable M, Tsunekawa A, Haregeweyn N, Ishii T, Alemayehu G, Tsubo M, Adgo E, Tassew A, Tsuji W, Asaregew F, Masunaga T
Agronomy 10(7) 1012 - 1012 Published: 14 July 2020
温度は植物のライフサイクルに影響を与える重要な物理的要因です。特に、コムギなどの冷涼な気候を好む作物は高温などのストレスに弱く、耐性系統の作出が求められている。脂質に焦点を当て、気候変動による気温上昇に耐える作物生産を考察しました。
Heat sensing and lipid reprogramming as a signaling switch for heat stress responses in wheat
Abdelrahman M, Ishii T, El-sayed M, Tran L-S P
Plant and Cell Physiology, Volume 61, Issue 8, August 2020, Pages 1399–1407 Published: 28 May 2020
コムギにおける高温環境下での代謝物挙動について調べました。
Heat stress effects on source-sink relationships and metabolome dynamics in wheat
Abdelrahman M, Burritt DJ, Gupta A, Tsujimoto H, Tran L-S P
Journal of Experimental Botany 21(in press) doi:10.1093/jxb/erz296, 01 Jan 2020
●2019
●2019
Kamal NM, Gorfai YSA, Abdelrahman M, Abdellatef E, Tsujimoto H
International Journal of Molecular Sciences 20: 5837, doi:10.3390/ijms20235837
Khosravi S, Ishii T, Dreissig S & Houben A
Chromosome Research volume 28, pages7–17(2020) Published: 03 December 2019
Dynamic control of plant water use using designed ABA receptor agonists
Aditya S. Vaidya, Helander JDM, Peterson FC, Dezi Elzinga, Dejonghe W, Kaundal A, Park S-Y, Xing Z, Mega R, Takeuchi J, Khanderahoo B, Bishay S, Volkman BF, Todoroki Y, Okamoto M, Cutler SR
Science 25 Oct 2019: Vol. 366, Issue 6464, eaaw8848 DOI: 10.1126/science.aaw8848
Němečková A, Wäsch C, Schubert V, Ishii T, Hřibová E, Houben A
Cytogenet Genome Res 2019;159:48-53
Badi OBM, Abdelhalim AT, Eltayb MM, Gorafi YSA, Tsujimoto H, Taniguchi T
Pages 570-578 , Published online: 30 Oct 2019
Genetic manipulation of abscisic acid receptors enables modulation of water use efficiency
Mega R, Tsujimoto H, Okamoto M
Plant Signal Behav. 2019;14(10):e1642039.
doi: 10.1080/15592324.2019.1642039 Published: 16 Jul 2019
Ishii T, Schubert V, Khosravi S, Dreissig S, Metje‐Sprink J, Sprink T, Fuchs J, Meister A, Houben A
New Phytologist 2019 May 222(3) 1652 - 1661
Konaka T, Ishimoto Y, Yamada M, Moseki B, Tsujimoto H, Mazereku C, Akashi K
Journal of Environmental Biology 40:1109-1114
Konaka T, Yabuta S, Mazereku C, Kwamitsu Y, Tsujimoto H, Ueno M, Akashi K
Agronomy 9:236, doi:10.3390/agronomy9050236. Published: 9 May 2019
Abdelhalim TS, Kamal NM, Hassan AB
Food Science & Nutrition https://doi.org/10.1002/fsn3.1002 First published: 25 March 2019
Kishii M, Huerta J, Tsujimoto H, Matsuoka Y
Genetic Resources and Crop Evolution 66:909-920 Published: 01 March 2019
Tuning water use efficiency and drought tolerance using ABA receptors
Mega R, Abe F, Kim JS, Tsuboi Y, Tanaka K, Kobayashi H, Sakata Y, Hanada K, Tsujimoto H, Kikuchi J, Cutler SR, and Okamoto M
Nature Plants 5, 153-9 Published: 08 February 2019
●2018
●2018
Stay-Green QTLs Response in Adaptation to Post-Flowering Drought Depends on the Drought Severity
Kamal NM, Gorafi YSA, Tsujimoto H and Ghanim AMA
BioMed Research International, Article ID 7082095 Published: 18 Nov 2018
DArTseq-based analysis of genomic relationships among species of tribe Triticeae
Edet OU, Gorafi YSA, Nasuda S, Tsujimoto H
Scientific Reports, 8:16397 Published: 06 November 2018
Edet OU, Gorafi YSA, Cho S-W, Kishii M, Tsujimoto H
Scientific Reports, 8:16117 Published: 31 October 2018
Murata K, Watanabe S, Tsujimoto H, Nasuda S
Genes & Genetic Systems. 93: 111-118. Published: 9 August 2018
Marambane G, Tsujimoto H, Akashi K
Journal of Agricultural Research. 10: 56-71 Published: 15 July 2018
Gorafi YSA, Kim J-S, Elbashir AAE, Tsujimoto H
Applied Genetics, 131:1615-1626 Published: 28 April 2018
Physical response of wheat to chemical desiccants used to simulate post-anthesis drought stress
Kamal NM, Gorafi YSA, Mega R, Tsujimoto H
Agronomy, 8: 44, doi:10.3390/agronomy8040044 Published: 9 April 2018
Edet OU, Kim J-S, Okamoto M, Hanada K, Takeda T, Kishii M, Gorafi YSA, Tsujimoto H
BMC Genetics, 19:18, doi.org/10.1186/s12863-018-0603-1 Published: 27 March 2018
屋上緑化植物「常緑キリンソウ」(Phedimus sp.)の品種保護および品種開発に向けたDNAマーカー開発
糀妙子・藤田道明・Seong-Woo Cho・辻本壽
育種学研究20: 11-15 2018 年 3 月 21 日 J-STAGE 早期公開
Malambane G, Nonaka S, Siba H, Ezura H, Tsujimoto H, Akashi K
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 82: 433-441. Published online: 09 Feb 2018
Yamada M, Malambane G, Yamada S, Suharsono S, Tsujimoto H, Moseki B, Akashi K
Scientific Reports, 2018 Jan 26; 8:1635, doi:10.1038/s41598-018-20188-5
Association study of seed-yield related traits for Jatropha curcas L. in Mexico
Li H, Tsuchimoto S, Harada K, Yamasaki M, Sakai H, Wada N, Alipour A, Sasai T, Tsunekawa A, Tsujimoto H, Ando T, Tomemori H, Sato S, Hirakawa H, Pecina-Quintero V, Zamarripa A, Fukui K
Tropical Agriculture and Development 62:68-77 (2018)
●2017
●2017
Tanaka H, Nabeuchi, C, Kurogaki M, Garg, M, Saito M, Ishikawa G., Nakamura T, Tsujimoto H
Breeding Science, 67: 509-517 (Dec., 2017)
Elbashir AAE, Gorafi YSA, Tahir ISA, Elhashimi AMA, Abdalla MGA, Tsujimoto H
Breeding Science, 67:483-492 (Dec., 2017)
Kumar A, Garg M, Kaur N, Chunduri V, Sharma S, Misser S, Kumar A, Tsujimoto H, Dou QW, Gupta RK
Frontiers in Plant Science. 8:1593, doi: 10.3389/fpls.2017.01593 (Sep., 2017)
Genetic tracing of Jatropha curcas L. from its Mesoamerican origin to the world
Li H, Tsuchimoto S, Harada K, Yamasaki M, Sakai H, Wada N, Alipour A, Sasai T, Tsunekawa A, Tsujimoto H, Ando T, Tomemori H, Sato S, Hirakawa H, Quintero VP, Zamarripa A, Santos P, Hegazy A, Ali AM ,Fukui K
Frontiers in Plant Science, 8:1539, doi:10.3389/fpls.2017.01539 (Sep., 2017)
Elbashir AAE, Gorafi YSA, Tahir ISA, Elhashimi AMA, Abdalla MGA, Tsujimoto H
Breeding Science, 67:483-492 (Dec., 2017)
Akashi K, Mifune Y, Morita K, Ishitsuka S, Tsujimoto H, Ishihara T
Journal of the Science of Food and Agriculture, 97:479-487 (Jan., 2017)
日本遺伝学会遺伝学用語編集委員会（池内達郎・池村淑道・一柳健司・大嶋泰治・鎌谷直之・郷通子・五條堀孝・小林武彦・品川日出夫・杉本道彦・高畑尚之・辻本壽・東江昭夫・平野博文・布山喜章・枡谷啓志・山本博章）
エヌ・ティー・エス、2017年9月
学術会議育種学分科会（倉田のり・奥野員敏・吉村淳・大杉立・石毛光雄・一井眞比古・祝前博明・江面浩・國分牧衛・佐々木卓治・辻本壽・夏秋啓子・西澤直子・村井耕二・矢野昌裕）
学術会議報告、2017年9月
●2016
●2016
Kondo Y, Manickavelu A, Komatsu K, Arifi M, Kawashima M, Ishii T. Hattori T, Iwata H, Tsujimoto H,
Ban T, Matsui M
Breeding Science, 23 Aug 2016, 66(5):676-682.
Garg M, Tsujimoto H, Gupta RK, Kumar A, Kaur N, Kumar R, Chunduri V, Sharma NK, Chawla M, Sharma S, Mundey JK
ProsOne, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162350 Published: October 18, 2016
Dryland Science and Tolerant Breeding
Hisashi TSUJIMOTO, Takehiko Y. ITO
2016 Volume 26 Issue 1 Pages 35-37
Gorafi YSA, Ishii T, Kim JS, Elawad AA, Tsujimoto H (2016, 8)
Plant Genetic Resources-Characterization and Utilization 12:1-9
Akashi K, Yoshimura K, Kajikawa M, Hanada K, Kosaka R, Kato A, Katoh A, Nanasato Y, Tsujimoto H, Yokota A (2016, 6)
Bioscience Biotechnology and Biochemistry 80:19707-1916. DOI: 10.1080/09168451.2016.1191328
Alteration of wheat vernalization requirement by alien chromosome-mediated transposition of MITE
Gorafi YSA, Eltayeb AE, Tsujimoto H (2016, 3)
Breeding Science, Volume 66 (2016) Issue 2
Gametocidal system for dissecting wheat chromosomes
Tsujimoto H (2016,8)
Methods Mol Biol. 2016;1469:101-9. doi: 10.1007/978-1-4939-4931-1_7
Leymus racemosus: A Potential Species of Gene Pool Enrichment for Wheat Improvement
Gorafi YSA and Tsujimoto H (2016, 2)
In Gene pool diversity and crop improvement, Volume 10 of the series Sustainable development and biodiversity. pp. 1-15
●2015
●2015
Broadening the Genetic Diversity of Common and Durum Wheat for Abiotic Stress Tolerance Breeding
Tsujimoto H, Sohail Q, Matsuoka Y
Advances in Wheat Genetics: From Genome to Field pp 233-238
Nanasato Y, Kido M, Kato A, Ueda T, Suharsono S, Widyastuti U, Tsujimoto, H, Akashi K
In Vitro Cellular and Development Biology – Plant 51:399-406
Ishii T, Sunamura N, Matsumoto A, Eltayeb AE, Tsujimoto H
Chromosome Research volume 23, pages709–718(2015) Published: 02 July 2015
Liu CY, Yang ZY, Chen XJ, Tsujimoto H, Hu YG
Crop & Pasture Science 66:32-41 Published: 9 January 2015
●2014
●2014
Development of an Aegilops longissima substitution line with improved bread-making quality
Garg M, Kumar R, Singh RP, Tsujimoto H
Journal of Cereal Science 60:389-396, September 2014
Garg M, Tanaka H, Tsujimoto H
Plant Breeding 133: 327-334 First published: 13 March 2014
Impact of wheat-Leymus racemosus added chromosomes on wheat adaptation and tolerance to heat stress
Mohammed YSA, Tahir ISAA, Kamal NM, Eltayeb AE, Ali AM, Tsujimoto H
Breeding Science 2014 Volume 63 Issue 5 Pages 450-460
Study on Phosphorus efficiency and relative physiological mechanism of wheat alien chromosome addition lines
Liu P, Deng X, Yin L, Wang W, Tsujimoto H, Wang S
Journal of Triticeae Crops, 34: 1191-1198 (in Chinese)
tudies on phosphorus efficiency of synthetic hexaploid wheat derived from Triticum durum-Aegilops tauschii
Liu P, Wang S, Yin L, Tsujimoto H, Deng X
Journal of Triticeae Crops 34:332-339 (in Chinese)
tudies on phosphorus efficiency of synthetic hexaploid wheat derived from Triticum durum-Aegilops tauschii
Liu P, Wang S, Yin L, Tsujimoto H, Deng X
Journal of Triticeae Crops 34:332-339 (in Chinese)
●2013
●2013
Mohammed YSA, Eltayeb AE, Tsujimoto H
Breeding Science 2013 Volume 63 Issue 4 Pages 407-416
DOI https://doi.org/10.1270/jsbbs.63.407
Matsuoka Y, Nasuda S, Ashida Y, Nitta M, Tsujimoto H, Takumi S, Kawahara T
PLoS One. 2013 Aug 8;8(8):e68310.
Okamoto M, Peterson FC, Defries A, Park S-Y, Endo A, Nambara E, Volkman BF, Cutler SR
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jul 16;110(29):12132-7. doi: 10.1073/pnas.1305919110.
Okamoto M, Peterson FC, Defries A, Park S-Y, Endo A, Nambara E, Volkman BF, Cutler SR
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jul 16;110(29):12132-7. doi: 10.1073/pnas.1305919110.
Habora MEE, Eltayeb AE, Oka M, Tsujimoto H, Tanaka K
Breeding Science 2013 Volume 63 Issue 1 Pages 68-76
Synthetic Hexaploids: Harnessing Species of the Primary Gene Pool for Wheat Improvement
Ogbonnaya FC, Abdalla O, Mujeeb-Kazi A, Kazi AG, Xu SS, Gosman N, Lagudah ES, Bonnett D, Sorrells ME, and Tsujimoto H
Plant Breeding Reviews 37: 35-122 First published: 28 February 2013
Agrawal, Renuka; Tsujimoto, Hisashi; Tandon, Rajesh; Rao, Satyawada; Raina, Soom
Gene Volume 521, Issue 1, 25 May 2013, Pages 136-144
Wide hybridization between oat and pearl millet belonging to different subfamilies of Poaceae
Ishii T, Tanaka H, Eltayeb AE, Tsujimoto H
Plant Reproduction volume 26, pages25–32 Published: 23 December 2012
Strategic plan and approaches for Afghanistan wheat improvement under SATREPS
Alagu M, Ban T, Tsujimoto H, Matsui M, Kondo Y
Wheat Information Service 116:9-10
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