理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター植物ゲノム発現研究チームの関原明チームリーダー、徳永浩樹特別研究員らの国際共同研究グループは、熱帯作物キャッサバ[1]の開花に適した環境と、開花に関わる分子メカニズムを解明しました。 本研究成果は、キャッサバの開花期を調整する技術開発につながるとともに、優良品種の作出に貢献すると期待できます。 キャッサバは、主にアフリカや東南アジアで栽培され、その塊根（イモ）は世界5～10億人の食糧源であり、食糧安全保障上、重要な作物として位置づけられています。今後は品種改良されることが期待されていますが、それに必要なキャッサバの開花に適した環境や気象については、よく分かっていませんでした。 今回、国際共同研究グループはベトナムとカンボジアの5地域においてキャッサバの発育調査を行いました。その結果、平地の圃場では開花しないが、山間地や高原地帯の圃場では9～11月

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ生産情報研究チームの香西雄介研究員、持田恵一チームリーダーと岡山大学大学院環境生命科学研究科（農）の能年義輝准教授らの共同研究チームは、農作物の重要病害である紋枯病[1]（もんがれびょう）から植物が身を守る仕組みを明らかにしました。 本研究成果は、紋枯病に対する新たな防除策を開発するための分子基盤となるものと期待できます。 紋枯病は、イネやトウモロコシなどの穀物に大きな被害をもたらす重要病害ですが、植物が菌の感染に抵抗する機構はよく分かっていませんでした。 今回、共同研究チームは、モデル植物であるミナトカモジグサ[2]において、紋枯病菌に対して抵抗性を示す系統と罹病性を示す系統を用い、それぞれに菌を感染させ、その後の遺伝子発現変動を経時的かつ網羅的に比較解析しました。その結果、抵抗性を示す系統は菌に対する免疫応答を素早く活性化させていること

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター植物免疫研究グループの白須賢グループディレクター（理研環境資源科学研究センター副センター長）、中部大学応用生物学部の鈴木孝征准教授らの共同研究チームは、植物におけるキノン化合物[1]の認識に関与する細胞表面の新しい受容体を発見しました。 本研究成果は、穀物の収穫量を大幅に減らす寄生植物「ストライガ[2]」の寄生機構の理解とその防除、および植物の免疫機構の解明と病原耐性の向上などに貢献すると期待できます。 ストライガなどのハマウツボ科の根寄生植物は、宿主植物の細胞壁由来のキノン化合物を認識することで寄生を開始します。しかし、寄生植物がどうやってキノン化合物を認識するのか、また、非寄生植物がキノン化合物を認識できるのかは不明でした。 今回、共同研究チームは、非寄生植物のシロイヌナズナを用いて、キノン化合物を認識できない変異体を単離し、全ゲノムシークエ

難防除害虫のナミハダニの薬剤感受性を決定するGABA受容体の一次構造を解明 神戸大学大学院農学研究科の竹田真木生 名誉教授、日本化薬株式会社の小林武 研究員、東京農工大学大学院農学研究院の鈴木丈詞 准教授、OATアグリオ株式会社の林直孝 リーダーおよび近畿大学農学部の松田一彦 教授らの共同研究グループは、難防除害虫であるナミハダニの薬剤感受性を決定するγ-アミノ酪酸（GABA）受容体の一次構造を特定しました。 今後は、ナミハダニのGABA受容体を標的とする薬剤スクリーニングへの展開が期待でき、人畜に無害で安全性に優れた農薬創出に資すると考えられます。 この研究成果は、2020年9月7日に、国際神経化学会誌「Journal of Neurochemistry」にオンライン掲載されました。 ポイント ナミハダニのGABA受容体を虫体外で再構築し、その薬剤応答を解析する系を確立した。 ナミハダニ

夏野菜のトウモロコシを食べると、排せつ物の中に消化されていない状態の粒が残ることがあります。トウモロコシの粒がどのようにして消化されずにウンチと一緒に排せつされるかについて、科学系メディアのLive Scienceが記しています。 Why can't humans digest corn? | Live Science https://www.livescience.com/why-humans-cannot-digest-corn.html ネブラスカ大学リンカーン校の反すう動物栄養学者であるアンドレア・ワトソン氏によると、排せつ物の中に残るトウモロコシの粒は、実際はトウモロコシそのものではなく粒の外側部分のみだそうです。 トウモロコシの粒は貴重な遺伝情報を運ぶ種子です。種子は天候や害虫などから遺伝物質を保護する役割を担っているだけでなく、遺伝物質を遠くへ運ぶという働きもあります。そして

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トラフトンボマダラチョウのさなぎ。米国ニューオーリンズ、オーデュボン蝶庭園・昆虫館で撮影。 （PHOTOGRAPH BY JOEL SARTORE, NATIONAL GEOGRAPHIC IMAGE COLLECTION） 子どもとおとなでまったく姿が違う生物の代表例といえば、チョウだろう。丸々としたイモムシが、翅のある美しい姿に変身する。「完全変態」と呼ばれるこの劇的な形態の変化を経験するのは、チョウだけではない。 ミツバチ、甲虫、ハエ、ガなど既知の昆虫のうち実に75%が完全変態をおこない、卵、幼虫、さなぎ、成虫の4つの段階を通じて成長する。 一方、バッタやトンボなどは不完全変態をする。これにはさなぎの段階が含まれず、卵、若虫（幼虫）、成虫という3つのライフステージがある。若虫は小さな成虫のような外見をしたものが多く、自分の皮を食べたり脱皮したりを繰り返し、成虫になる。 ライフステージ

西尾治幾 生態学研究センター研究員、工藤洋 同教授らの研究グループは、植物の季節的な応答における遺伝子の働きは、動物の胚発生や細胞のガン化と共通の仕組みで制御されていることを明らかにしました。 細胞の中でDNAを巻きつけているヒストンタンパク質には、しばしばメチル化などの化学的な修飾がつきます。修飾の種類によって、そこにある遺伝子は活性化されたり抑制されたりします（それぞれ活性型ヒストン修飾、抑制型ヒストン修飾と呼びます）。 本研究グループは、日本に自生するアブラナ科の植物ハクサンハタザオの自然集団を対象として、全遺伝子においてヒストン修飾の経時変化を調べました。その結果、多くの遺伝子で、抑制型ヒストン修飾は長期的には変化するが、短期的には変化しないことがわかりました。また、抑制型ヒストン修飾は、活性型ヒストン修飾の後を追うように、少し遅れて季節的に変化することがわかりました。動物の胚発生

酒井章子 生態学研究センター教授、近藤倫生 東北大学教授らの研究グループは、需要―供給バランスに依存する花と昆虫の取引のネットワークを解明しました。 ハナバチなどの昆虫は、花蜜を対価に、花から花へと花粉を運ぶ「送粉サービス」を提供します。提供するサービスの質は、昆虫によってさまざまです。結実には同じ種類の植物の花粉が必要なため、特定の植物種だけを相手にする「専門店」の昆虫の方が、質の高いサービスを提供します。昆虫にとっても、自分だけを利用してくれる植物は確実に蜜を得られる「お得意さん」です。しかし実際の生態系では、専門店とお得意さんの関係は多くはありません。 本研究グループは、その理由をゲーム理論にもとづいて解析し、専門店とお得意さんの関係はサービスの需要と供給が釣り合っているときにしか維持できないことを明らかにしました。どちらかが多すぎると、植物同士、昆虫同士の競争が、効率のよい関係を壊

発表者 牧野義雄(東京大学大学院農学生命科学研究科　生物・環境工学専攻　准教授) 井上　潤(東京大学大学院農学生命科学研究科　生物・環境工学専攻　大学院生:当時) 王　孝雯(東京大学大学院農学生命科学研究科　生物・環境工学専攻　大学院生:当時) 吉村正俊(東京大学大学院農学生命科学研究科　生物・環境工学専攻　助教) 前島健作(東京大学大学院農学生命科学研究科　生産・環境生物学専攻　助教) 舟山(野口)幸子(東京大学大学院理学系研究科　生物科学専攻　博士研究員) 山田　毅(住友ベークライト株式会社　P-プラス・食品包装営業部　担当部長) 野口　航(東京薬科大学生物科学部　応用生命科学科　教授) 発表のポイント 低O2、高CO2環境では、ブロッコリー中のO2消費酵素の1種「オルタナティブオキシダーゼ」の誘導量が抑制され、鮮度(質量や栄養成分)が保持されました。 「オルタナティブオキシダーゼ」の

発表者 Zhihang Feng (東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 博士研究員) 長尾　宙(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 修士課程学生:当時) Baohai Li (東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 博士研究員:当時) 反田　直之　(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 助教) 鹿内　勇佑 (東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 特任研究員) 山口　勝司 (基礎生物学研究所生物機能情報分析室 主任) 重信　秀治 (基礎生物学研究所生物機能情報分析室 教授) 神谷　岳洋 (東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 准教授) 藤原　徹 (東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 教授) 発表のポイント シロイヌナズナを用いた解析により、SMU1とSMU2という2つのスプライシングファクタ

ホーム 研究成果 葉化病の病原タンパク質「ファイロジェン」の機能は1アミノ酸の変異で制御される ―水平移動による進化と病原性の変異メカニズムを解明― 発表者 岩渕　　望 (東京大学大学院農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻 特任研究員) 北沢　優悟 (東京大学大学院農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻 特任研究員) 前島　健作 (東京大学大学院農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻 助教) 発表のポイント ファイトプラズマの葉化誘導因子「ファイロジェン」が、水平移動による独自の進化を遂げたことを解明しました。 ファイロジェンの機能比較により、わずか1アミノ酸の変異がファイトプラズマの病原性を決定していることが初めて明らかになりました。 本成果をもとにした、ファイトプラズマの病原性の進化機構の解明ならびに葉化病の治療薬の開発が期待されます。 発表概要 植物病原細菌ファイトプラズマ(

パキスタン・シンド州で、バッタの大群を追い払う農業従事者ら（2020年7月1日撮影）。(c)Shahid ALI / AFP 【8月13日 AFP】世界では今年、新型コロナウイルス感染に加えて、バッタの大群襲来による農作物の深刻な被害が大きなニュースとなっている。こうした壊滅的な害をもたらすバッタの群れは、なぜ形成されるのか──秘密はフェロモンにあるとする研究結果が12日、英科学誌ネイチャー（Nature）に発表された。 【特集】世界中で猛威をふるうバッタの襲来 この研究によれば、同じ種類のバッタが何匹か近距離に集まると、ある化学物質が放出され、まるで魅惑的な香水のように互いを誘引する。誘われて寄ってきたバッタも同じ化学物質を放出するため、連鎖的な誘引反応が起きるという。 中国科学院（Chinese Academy of Sciences）の康楽（Le Kang）教授らの研究チームは、バッ

トノサマバッタやサバクトビバッタなどのバッタは大量発生するとワタリバッタとなり、大群で大陸を移動しながら農作物を食い荒らす蝗害(こうがい)を引き起こします。旧約聖書の出エジプト記で古代エジプトを襲った十の災いの1つに挙げられるなど、古来から人間を苦しめてきたバッタの大群を生み出す物質を特定したと、研究者が報告しています。 4-Vinylanisole is an aggregation pheromone in locusts | Nature https://www.nature.com/articles/s41586-020-2610-4 通常のバッタは群れを成さずに生活する「孤独相」の昆虫です。しかし、世代交代を繰り返す中で「群生相」として生まれてくるバッタは群生行動を行うようになり、これまで食べなかった植物も食べるようになります。さらに群生相のバッタ群には孤独相のバッタも加わるため

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理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター植物ゲノム発現研究チームの関原明チームリーダー、内海好規研究員らの国際共同研究グループは、熱帯作物のキャッサバ[1]塊根の形成に関わる分子メカニズムを解明しました。 本研究成果は、キャッサバの生産性向上に向けた有用な基盤知見の取得に貢献すると期待できます。 キャッサバの塊根中で合成されるデンプンは、全世界で5～10億人の食糧源・エネルギー源となっており、キャッサバは食糧安全保障および産業利用上、重要な作物として位置づけられています。持続的な食糧生産を維持するためには、塊根が形成される過程の分子メカニズムを理解する必要があります。 今回、国際共同研究グループは、理研のオミックス解析技術[2]を用いて、キャッサバ塊根について植物ホルモン[3]一斉分析、代謝物一斉分析、網羅的な遺伝子発現解析を実施しました。その結果、塊根の形成には植物ホルモンのオーキシ

キクの上でトマトが育つ――。名古屋大学の野田口理孝准教授らは、異なる種類の作物の茎の間にタバコの茎を接着して1つの作物として育てる新しい「接ぎ木」の手法を考案した。接ぎ木に使う植物の種類に制限がなくなり、遠い仲間の作物同士でも自在に組み合わせられるという。接ぎ木は古くから日本が得意な農業技術で、土台の苗に作りたい作物をつなげることで、それぞれの長所を生かした1つの作物を育てられる。現在、トマト