2024/02/01 更新

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ウシジマ コウイチロウ
牛島 幸一郎
USHIJIMA Koichiro
所属
環境生命自然科学学域 教授
職名
教授
外部リンク

学位

  • 博士(理学) ( 2002年3月   横浜市立大学 )

  • 修士(理学) ( 1999年3月   横浜市立大学 )

  • 学士(農学) ( 1997年3月   東京農工大学 )

  • 博士(理学)

研究分野

  • 環境・農学 / 園芸科学

 

論文

  • Rapid and dynamic evolution of a giant Y chromosome inSilene latifolia

    Takashi Akagi, Naoko Fujita, Kanae Masuda, Kenta Shirasawa, Kiyotaka Nagaki, Ayano Horiuchi, Eriko Kuwada, Riko Kunou, Koki Nakamura, Yoko Ikeda, Koichiro Ushijima, Deborah Charlesworth

    2023年9月

  • Application of deep learning diagnosis for multiple traits sorting in peach fruit

    Kanae Masuda, Rika Uchida, Naoko Fujita, Yoshiaki Miyamoto, Takahiro Yasue, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima, Seiichi Uchida, Takashi Akagi

    Postharvest Biology and Technology   201   112348 - 112348   2023年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2023.112348

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  • Genetic basis of lineage-specific evolution of fruit traits in hexaploid persimmon. 国際誌

    Ayano Horiuchi, Kanae Masuda, Kenta Shirasawa, Noriyuki Onoue, Ryusuke Matsuzaki, Ryutaro Tao, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima, Takashi Akagi

    DNA research : an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes   2023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)  

    Frequent polyploidization events in plants have led to the establishment of many lineage-specific traits representing each species. Little is known about the genetic bases for these specific traits in polyploids, presumably due to plant genomic complexity and their difficulties of applying genetic approaches. Hexaploid Oriental persimmon (Diospyros kaki) has evolved specific fruit characters, including wide variations in fruit shapes and astringency. In this study, using whole-genome diploidized/quantitative genotypes from ddRAD-Seq data of 173 persimmon cultivars, we examined their population structures and potential correlations between their structural transitions and variations in nine fruit traits. The population structures of persimmon cultivars were highly randomized and not substantially correlated with the representative fruit traits focused on in this study, except for fruit astringency. With genome-wide association analytic tools considering polyploid alleles, we identified the loci associated with the nine fruit traits; we mainly focused on fruit-shape variations, which have been numerically characterized by principal component analysis of elliptic Fourier descriptors. The genomic regions that putatively underwent selective sweep exhibited no overlap with the loci associated with these persimmon-specific fruit traits. These insights will contribute to understanding of the genetic mechanisms by which fruit traits are independently established, possibly due to polyploidization events.

    DOI: 10.1093/dnares/dsad015

    PubMed

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  • Recurrent neo-sex chromosome evolution in kiwifruit

    Takashi Akagi, Erika Varkonyi-Gasic, Kenta Shirasawa, Andrew Catanach, Isabelle M. Henry, Daniel Mertten, Paul Datson, Kanae Masuda, Naoko Fujita, Eriko Kuwada, Koichiro Ushijima, Kenji Beppu, Andrew C. Allan, Deborah Charlesworth, Ikuo Kataoka

    Nature Plants   2023年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1038/s41477-023-01361-9

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41477-023-01361-9

  • 1-Methylcyclopropene Pretreatment in ‘La France’ Pears to Extend Postharvest Life and Maximize Fruit Quality 査読

    Abdul H. Kazimi, Oscar W. Mitalo, Azimullah Azimi, Kanae Masuda, Chikara Yano, Takashi Akagi, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo

    2023年1月

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  • ウメの青果流通期間拡大に向けた台湾ウメ,日本ウメの収穫後果実の低温応答と1-MCP処理効果の調査

    Tomoaki Kashiwamoto, Takashi Kawai, Takaaki Oe, Yasuhisa Tsuchida, Chikara Yano, Maqsood Muqadas, Takashi Akagi, Fumio Fukuda, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima

    Horticultural Research (Japan)   22 ( 4 )   303 - 311   2023年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society for Horticultural Science  

    DOI: 10.2503/hrj.22.303

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  • Ongoing rapid evolution of a post-Y region revealed by chromosome-scale genome assembly of a hexaploid monoecious persimmon (Diospyros kaki)

    Ayano Horiuchi, Kanae Masuda, Kenta Shirasawa, Noriyuki Onoue, Naoko Fujita, Koichiro Ushijima, Takashi Akagi

    2022年12月

  • Degenerate oligonucleotide primer MIG-seq: an effective PCR-based method for high-throughput genotyping

    Kazusa Nishimura, Hiroyuki Kokaji, Ko Motoki, Akira Yamazaki, Kyoka Nagasaka, Rihito Takisawa, Yasuo Yasui, Takashi Kawai, Koichiro Ushijima, Masanori Yamasaki, Hiroki Saito, Ryohei Nakano, Tetsuya Nakazaki

    2022年8月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Summary

    Multiplexed inter-simple sequence repeats genotyping by sequencing (MIG-seq) is an next-generation sequencing library construction method developed for the analysis of DNA in ecology. Although MIG-seq can generate libraries from low-quality DNA, few polymorphisms can be obtained in species with small genomes. In this study, we developed degenerate oligonucleotide primer MIG-seq (dpMIG-seq) as an effective polymorphism discovery method that allows for variation in the number of polymorphisms while retaining the advantages of MIG-seq, including independence from DNA quality. In dpMIG-seq, a proportion of the simple sequence repeats in the primer sequence of the first PCR in MIG-seq was changed to degenerate oligonucleotides to enable annealing to a wider range of sequences. In tests of several crop species other than wheat, the number of loci that could be sequenced using dpMIG-seq with a data volume of 0.3 gigabases (Gb) was increased compared with that sequenced using MIG-seq. In wheat, the number of polymorphisms obtained via dpMIG-seq was higher than that obtained via MIG-seq when a data volume of about ≥2 Gb was obtained. In dpMIG-seq, different loci could be sequenced by changing the positions of the degenerate oligonucleotides. By applying dpMIG-seq, we constructed a linkage map consisting of 5,142 markers for the rice inter-subspecies F2 population, and we detected quantitative trait loci for heading date in the regions where known heading-related genes were located. Overall, our results show that dpMIG-seq is a useful tool for the genetic analysis of crop species.

    DOI: 10.1101/2022.08.25.504752

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  • Genome-wide cis-decoding for expression design in tomato using cistrome data and explainable deep learning. 国際誌

    Takashi Akagi, Kanae Masuda, Eriko Kuwada, Kouki Takeshita, Taiji Kawakatsu, Tohru Ariizumi, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima, Seiichi Uchida

    The Plant cell   34 ( 6 )   2174 - 2187   2022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)  

    In the evolutionary history of plants, variation in cis-regulatory elements (CREs) resulting in diversification of gene expression has played a central role in driving the evolution of lineage-specific traits. However, it is difficult to predict expression behaviors from CRE patterns to properly harness them, mainly because the biological processes are complex. In this study, we used cistrome datasets and explainable convolutional neural network (CNN) frameworks to predict genome-wide expression patterns in tomato (Solanum lycopersicum) fruit from the DNA sequences in gene regulatory regions. By fixing the effects of trans-acting factors using single cell-type spatiotemporal transcriptome data for the response variables, we developed a prediction model for crucial expression patterns in the initiation of tomato fruit ripening. Feature visualization of the CNNs identified nucleotide residues critical to the objective expression pattern in each gene, and their effects were validated experimentally in ripening tomato fruit. This cis-decoding framework will not only contribute to the understanding of the regulatory networks derived from CREs and transcription factor interactions, but also provides a flexible means of designing alleles for optimized expression.

    DOI: 10.1093/plcell/koac079

    PubMed

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  • Effect of storage temperature on development of chilling injury and its transcriptome analysis in ‘Fuyu’ persimmon fruit with or without 1-MCP treatment 査読

    T. Furuta, O.W. Mitalo, T. Otsuki, R. Okada, K. Ohashi, K. Masuda, T. Akagi, K. Ushijima, R. Nakano, Y. Kubo

    Acta Horticulturae   ( 1338 )   343 - 350   2022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)   出版者・発行元:International Society for Horticultural Science (ISHS)  

    DOI: 10.17660/actahortic.2022.1338.49

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  • Reinvention of hermaphroditism via activation of a RADIALIS-like gene in hexaploid persimmon. 国際誌

    Kanae Masuda, Yoko Ikeda, Takakazu Matsuura, Taiji Kawakatsu, Ryutaro Tao, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima, Isabelle M Henry, Takashi Akagi

    Nature plants   8 ( 3 )   217 - 224   2022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)  

    In flowering plants, different lineages have independently transitioned from the ancestral hermaphroditic state into and out of various sexual systems1. Polyploidizations are often associated with this plasticity in sexual systems2,3. Persimmons (the genus Diospyros) have evolved dioecy via lineage-specific palaeoploidizations. More recently, hexaploid D. kaki has established monoecy and also exhibits reversions from male to hermaphrodite flowers in response to natural environmental signals (natural hermaphroditism, NH), or to artificial cytokinin treatment (artificial hermaphroditism, AH). We sought to identify the molecular pathways underlying these polyploid-specific reversions to hermaphroditism. Co-expression network analyses identified regulatory pathways specific to NH or AH transitions. Surprisingly, the two pathways appeared to be antagonistic, with abscisic acid and cytokinin signalling for NH and AH, respectively. Among the genes common to both pathways leading to hermaphroditic flowers, we identified a small-Myb RADIALIS-like gene, named DkRAD, which is specifically activated in hexaploid D. kaki. Consistently, ectopic overexpression of DkRAD in two model plants resulted in hypergrowth of the gynoecium. These results suggest that production of hermaphrodite flowers via polyploidization depends on DkRAD activation, which is not associated with a loss-of-function within the existing sex determination pathway, but rather represents a new path to (or reinvention of) hermaphroditism.

    DOI: 10.1038/s41477-022-01107-z

    PubMed

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  • The effect of layer-by-layer edible coating on the shelf life and transcriptome of ‘Kosui’ Japanese pear fruit 査読

    Natsuki Hira, Oscar W. Mitalo, Rui Okada, Momoka Sangawa, Kanae Masuda, Naoko Fujita, Koichiro Ushijima, Takashi Akagi, Yasutaka Kubo

    Postharvest Biology and Technology   185   111787 - 111787   2022年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier {BV}  

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2021.111787

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  • MIG-seq is an effective method for high-throughput genotyping in wheat (Triticum spp.)

    Kazusa Nishimura, Ko Motoki, Akira Yamazaki, Rihito Takisawa, Yasuo Yasui, Takashi Kawai, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Tetsuya Nakazaki

    DNA Research   29 ( 2 )   2022年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press (OUP)  

    Abstract

    MIG-seq (Multiplexed inter-simple sequence repeats genotyping by sequencing) has been developed as a low cost genotyping technology, although the number of polymorphisms obtained is assumed to be minimal, resulting in the low application of this technique to analyses of agricultural plants. We applied MIG-seq to 12 plant species that include various crops and investigated the relationship between genome size and the number of bases that can be stably sequenced. The genome size and the number of loci, which can be sequenced by MIG-seq, are positively correlated. This is due to the linkage between genome size and the number of simple sequence repeats (SSRs) through the genome. The applicability of MIG-seq to population structure analysis, linkage mapping, and quantitative trait loci (QTL) analysis in wheat, which has a relatively large genome, was further evaluated. The results of population structure analysis for tetraploid wheat showed the differences among collection sites and subspecies, which agreed with previous findings. Additionally, in wheat biparental mapping populations, over 3,000 SNPs/indels with low deficiency were detected using MIG-seq, and the QTL analysis was able to detect recognized flowering-related genes. These results revealed the effectiveness of MIG-seq for genomic analysis of agricultural plants with large genomes, including wheat.

    DOI: 10.1093/dnares/dsac011

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    その他リンク: https://academic.oup.com/dnaresearch/article-pdf/29/2/dsac011/43439343/dsac011.pdf

  • Deep Learning Predicts Rapid Over-softening and Shelf Life in Persimmon Fruits

    Maria Suzuki, Kanae Masuda, Hideaki Asakuma, Kouki Takeshita, Kohei Baba, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima, Seiichi Uchida, Takashi Akagi

    Horticulture Journal   91 ( 3 )   408 - 415   2022年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In contrast to the progress in the research on physiological disorders relating to shelf life in fruit crops, it has been difficult to non-destructively predict their occurrence. Recent high-tech instruments have gradually enabled non-destructive predictions for various disorders in some crops, while there are still issues in terms of efficiency and costs. Here, we propose application of a deep neural network (or simply deep learning) to simple RGB images to predict a severe fruit disorder in persimmon, rapid over-softening. With 1,080 RGB images of ‘Soshu’ persimmon fruits, three convolutional neural networks (CNN) were examined to predict rapid over-softened fruits with a binary classification and the date to fruit softening. All of the examined CNN models worked successfully for binary classification of the rapid over-softened fruits and the controls with > 80% accuracy using multiple criteria. Furthermore, the prediction values (or confidence) in the binary classification were correlated to the date to fruit softening. Although the features for classification by deep learning have been thought to be in a black box by conventional standards, recent feature visualization methods (or “explainable” deep learning) has allowed identification of the relevant regions in the original images. We applied Grad-CAM, Guided backpropagation, and layer-wise relevance propagation (LRP), to find early symptoms for CNNs classification of rapid over-softened fruits. The focus on the relevant regions tended to be on color unevenness on the surface of the fruit, especially in the peripheral regions. These results suggest that deep learning frameworks could potentially provide new insights into early physiological symptoms of which researchers are unaware.

    DOI: 10.2503/hortj.UTD-323

    Scopus

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  • Examining the Role of Low Temperature in Satsuma Mandarin Fruit Peel Degreening via Comparative Physiological and Transcriptomic Analysis. 国際誌

    Oscar W Mitalo, William O Asiche, Seung W Kang, Hiroshi Ezura, Takashi Akagi, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima

    Frontiers in plant science   13   918226 - 918226   2022年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Peel degreening is the most conspicuous aspect of fruit ripening in many citrus fruits because of its importance for marketability. In this study, peel degreening in response to propylene (an ethylene analog) and at varying storage temperatures was characterized in Satsuma mandarin (Citrus unshiu Marc.) fruit. Propylene treatment triggered rapid peel degreening (within 4-6 days), indicated by an increase in the citrus color index (CCI) and chlorophyll loss. Peel degreening was also observed in fruit at 10°C and 15°C after 28-42 days, with gradual CCI increase and chlorophyll reduction. However, fruit at 5°C, 20°C, and 25°C remained green, and no substantial changes in peel CCI and chlorophyll content were recorded during the 42-day storage duration. The transcriptomes of peels of fruit treated with propylene for 4 days and those stored at varying temperatures for 28 days were then analyzed by RNA-Seq. We identified three categories of differentially expressed genes that were regulated by (i) propylene (and by analogy, ethylene) alone, (ii) low temperature (5°C, 10°C, or 15°C vs. 25°C) alone, and (iii) either propylene or low temperature. Gene-encoding proteins associated with chlorophyll degradation (such as CuSGR1, CuNOL, CuACD2, CuCAB2, and CuLHCB2) and a transcription factor (CuERF114) were differentially expressed by propylene or low temperature. To further examine temperature-induced pathways, we also monitored gene expression during on-tree fruit maturation vs. postharvest. The onset of on-tree peel degreening coincided with autumnal drops in field temperatures, and it was accompanied by differential expression of low temperature-regulated genes. On the contrary, genes that were exclusively regulated by propylene (such as CuCOPT1 and CuPOX-A2) displayed insignificant expression changes during on-tree peel degreening. These findings indicate that low temperatures could be involved in the fruit ripening-related peel degreening independently of ethylene.

    DOI: 10.3389/fpls.2022.918226

    PubMed

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  • Combined signal sequence trap and macroarray analysis identifies genes associated with differential fruit softening characteristics during ripening in European and Chinese pears 査読

    Mercy W. Mwaniki, Oscar W. Mitalo, Eric G. Mworia, Willis O. Owino, Kyoko Hiwasa-Tanase, Jocelyn K. C. Rose, Koh Aoki, Tomoya Esumi, Takashi Kawai, Ryohei Nakano, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo

    POSTHARVEST BIOLOGY AND TECHNOLOGY   174   2021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: 10.1016/j.postharvbio.2020.111436

    Web of Science

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  • Association of T2/S-RNase With Self-Incompatibility of Japanese Citrus Accessions Examined by Transcriptomic, Phylogenetic, and Genetic Approaches. 査読 国際誌

    Chitose Honsho, Koichiro Ushijima, Misa Anraku, Shuji Ishimura, Qibin Yu, Frederick G Gmitter Jr, Takuya Tetsumura

    Frontiers in plant science   12   638321 - 638321   2021年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3389/fpls.2021.638321

    PubMed

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  • Control of Fruit Softening during Marine Transport Bound for North America in Three Astringent-type Persimmons

    Takahiro Furuta, Takumi Otsuki, Rui Okada, Takashi Kawai, Fumio Fukuda, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo, Ryohei Nakano

    Horticultural Research (Japan)   20 ( 4 )   455 - 461   2021年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society for Horticultural Science  

    DOI: 10.2503/hrj.20.455

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  • Molecular Mechanism Underlying Derepressed Male Production in Hexaploid Persimmon 査読

    Kanae Masuda, Naoko Fujita, Ho-Wen Yang, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo, Ryutaro Tao, Takashi Akagi

    FRONTIERS IN PLANT SCIENCE   11   2020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: 10.3389/fpls.2020.567249

    Web of Science

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  • Low temperature modulates natural peel degreening in lemon fruit independently of endogenous ethylene 査読

    Oscar W Mitalo, Takumi Otsuki, Rui Okada, Saeka Obitsu, Kanae Masuda, Yuko Hojo, Takakazu Matsuura, Izumi C Mori, Daigo Abe, William O Asiche, Takashi Akagi, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima

    Journal of Experimental Botany   71 ( 16 )   4778 - 4796   2020年8月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/jxb/eraa206

    Web of Science

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    その他リンク: http://academic.oup.com/jxb/article-pdf/71/16/4778/33573305/eraa206.pdf

  • Genome-wide study on the polysomic genetic factors conferring plasticity of flower sexuality in hexaploid persimmon 査読

    Kanae Masuda, Eiji Yamamoto, Kenta Shirasawa, Noriyuki Onoue, Atsushi Kono, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo, Ryutaro Tao, Isabelle M. Henry, Takashi Akagi

    DNA RESEARCH   27 ( 3 )   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/dnares/dsaa012

    Web of Science

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  • モモ‘桃水’のエチレン生成と軟化特性 査読

    河井 崇, 秋田香雅里, 渡邉咲音, 深松陽介, 高田大輔, 佐藤 守, 牛島幸一郎, 福田文夫, 中野龍平

    園芸学研究   19 ( 1 )   61 - 67   2020年1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:一般社団法人 園芸学会  

    モモ(Prunus persica(L.)Batsch)の肉質は,収穫後の貯蔵および消費者の嗜好性の観点から重要な形質である.溶質モモの果実は典型的なクライマクテリック型の成熟を示し,成熟後期にエチレン生成の急増と果実硬度の急速な低下がみられる.一方で,硬肉モモではエチレンがほとんど生成されず,樹上や収穫後において硬度が高く維持される.本研究では,‘川中島白桃’の放任受粉の実生から選抜されたと言われている‘桃水’が硬肉性を持つことを明らかにした.‘桃水’は棚持ち期間が長く,肉質がサクサクしているが,そのエチレン生成や軟化特性は明らかにされていない.そこで,エチレンのアナログであるプロピレンを外生処理した‘桃水’果実のエチレン生成および果実軟化の様相を調査した.無処理の果実では,収穫時期や栽培地に関わらずエチレンはほとんど検出されず,果実硬度が高く維持された.プロピレン処理により果実硬度は著しく低下したが,その間もエチレン生成はほとんど検出されなかった.モモの硬肉性の原因遺伝子として同定されたPpYUC11遺伝子の遺伝子型調査により,PpYUC11遺伝子の5′隣接領域におけるトランスポゾン様配列の挿入および第1イントロン内のSSRのいずれについても,‘桃水’の遺伝子型は他の硬肉品種の遺伝子型と同じであることが明らかになった.これらの結果から,‘桃水’はエチレン生成および果実軟化が抑制された硬肉モモであることが示唆された.

    DOI: 10.2503/hrj.19.61

    CiNii Article

    CiNii Books

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    その他リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/hrj/19/1/19_61/_pdf

  • Postharvest Properties of Ultra-Late Maturing Peach Cultivars and Their Attributions to Melting Flesh (M) Locus: Re-evaluation of M Locus in Association With Flesh Texture. 国際誌

    Ryohei Nakano, Takashi Kawai, Yosuke Fukamatsu, Kagari Akita, Sakine Watanabe, Takahiro Asano, Daisuke Takata, Mamoru Sato, Fumio Fukuda, Koichiro Ushijima

    Frontiers in plant science   11   554158 - 554158   2020年

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3389/fpls.2020.554158

    PubMed

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  • ‘Passe Crassane’ pear fruit (Pyrus communis L.) ripening: revisiting the role of low temperature via integrated physiological and transcriptome analysis 査読

    Oscar Witere MITALO, Yasuaki Tosa, Sumire Tokiwa, Yuki Kondo, Azimullah Azimi, Yuko Hojo, Takakazu Matsuura, Izumi Mori, Ryohei NAKANO, Takashi Akagi, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo

    Postharvest Biology and Technology   158   110949 - 110949   2019年12月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2019.110949

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  • A Sequence Resource of Autosomes and Additional Chromosomes in the Peach Pathotype of Alternaria alternata 査読

    Koichiro Ushijima, Mikihiro Yamamoto

    MOLECULAR PLANT-MICROBE INTERACTIONS   32 ( 10 )   1273 - 1276   2019年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1094/MPMI-04-19-0093-A

    Web of Science

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  • Low temperature storage stimulates fruit softening and sugar accumulation without ethylene and aroma volatile production in kiwifruit 査読

    Oscar W. Mitalo, Sumire Tokiwa, Yuki Kondo, Takumi Otsuki, Ivan Galis, Katsuhiko Suezawa, Ikuo Kataoka, Anh T. Doan, Ryohei Nakano, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo

    Frontiers in Plant Science   10   1 - 15   2019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: 10.3389/fpls.2019.00888

    Web of Science

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  • Comparative analysis of fruit ripening and associated genes in two kiwifruit cultivars (‘Sanuki Gold’ and ‘Hayward’) at various storage temperatures 査読

    Oscar Witere Mitalo, William Olubero Asiche, Yuka Kasahara, Yasuaki Tosa, Sumire Tokiwa, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    Postharvest Biology and Technology   147   20 - 28   2019年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2018.08.017

    Web of Science

    Scopus

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  • Aberrant Stamen Development is Associated with Parthenocarpic Fruit Set through Up-regulation of Gibberellin Biosynthesis in Tomato 査読

    Okabe, Yoshihiro, Yamaoka, Tatsuya, Ariizumi, Tohru, Ushijima, Koichiro, Kojima, Mikiko, Takebayashi, Yumiko, Sakakibara, Hitoshi, Kusano, Miyako, Shinozaki, Yoshihito, Pulungan, Sri I, Kubo, Yasutaka, Nakano, Ryohei, Ezura, Hiroshi

    Plant & Cell Physiology   60 ( 1 )   38 - 51   2019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)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

    Parthenocarpy, a process in which fruit set occurs without fertilization, leads to the production of seedless fruit. A number of floral homeotic mutants with abnormal stamen development exhibit parthenocarpic fruit set. Flower development is thought to repress ovary growth before anthesis. However, the mechanism of parthenocarpic fruit development caused by aberrant flower formation is poorly understood. To investigate the molecular mechanism of parthenocarpic fruit development in floral homeotic mutants, we performed functional analysis of Tomato APETALA3 (TAP3) by loss-of-function approaches. Organ-specific promoter was used to induce organ-specific loss of function in stamen and ovary/fruit. We observed increased cell expansion in tap3 mutants and TAP3-RNAi lines during parthenocarpic fruit growth. These were predominantly accompanied by the up-regulation of GA biosynthesis genes, including SlGA20ox1, SlGA20ox2, and SlGA20ox3, as well as reduced expression of the GA-inactivating gene SlGA2ox1 and the auxin signaling gene SlARF7 involved in a crosstalk between GA and auxin. These transcriptional profiles are in agreement with the GA levels in these lines. These results suggest th

    DOI: 10.1093/pcp/pcy184

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  • Determination of optimum temperature for long-term storage and analysis of ripening-related genes in 'Rainbow Red' kiwifruit 査読

    Mitalo, O.W, Tokiwa, S, Kasahara, Y, Tosa, Y, Kondo, Y, Asiche, W.O, Kataoka, I, Suezawa, K, Ushijima, K, Nakano, R, Kubo, Y

    Acta Hortic.   1218   517 - 524   2018年10月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.17660/ActaHortic.2018.1218.71

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  • Comparative Mapping of the ASTRINGENCY Locus Controlling Fruit Astringency in Hexaploid Persimmon (Diospyros kaki Thunb.) with the Diploid D. lotus Reference Genome 査読

    Nishiyama Soichiro, Onoue Noriyuki, Kono Atsushi, Sato Akihiko, Ushijima Koichiro, Yamane Hisayo, Tao Ryutaro, Yonemori Keizo

    HORTICULTURE JOURNAL   87 ( 3 )   315 - 323   2018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: 10.2503/hortj.OKD-140

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  • Comparative transcriptome analysis reveals distinct ethylene-independent regulation of ripening in response to low temperature in kiwifruit 査読

    William O. Asiche, Oscar W. Mitalo, Yuka Kasahara, Yasuaki Tosa, Eric G. Mworia, Willis O. Owino, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Kentaro Yano, Yasutaka Kubo

    BMC Plant Biology   18 ( 1 )   2018年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s12870-018-1264-y

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  • Characterization of ripening-related genes involved in ethylene-independent low temperature-modulated ripening in ‘rainbow red’ kiwifruit during storage and on-vine 査読

    Oscar Witere Mitalo, William Olubero Asiche, Yuka Kasahara, Yasuaki Tosa, Willis Omondi Owino, Eric Gituma Mworia, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    Horticulture Journal   87 ( 3 )   421 - 429   2018年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2503/hortj.OKD-035

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  • Nondestructive detection of split pit in peaches using an acoustic vibration method 査読

    Ryohei Nakano, Hidemi Akimoto, Fumio Fukuda, Takashi Kawai, Koichiro Ushijima, Yosuke Fukamatsu, Yasutaka Kubo, Yuichiro Fujii, Ken Hirano, Kunihisa Morinaga, Naoki Sakurai

    Horticulture Journal   87 ( 2 )   281 - 287   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2503/hortj.OKD-094

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  • Effect of Storage Temperature on Fruit Ripening in Three Kiwifruit Cultivars 査読

    William Olubero Asiche, Oscar Witere Mitalo, Yuka Kasahara, Yasuaki Tosa, Eric Gituma Mworia, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    HORTICULTURE JOURNAL   86 ( 3 )   403 - 410   2017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: 10.2503/hortj.OKD-028

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  • Two Members of the Aluminum-Activated Malate Transporter Family, SlALMT4 and SlALMT5, are Expressed during Fruit Development, and the Overexpression of SlALMT5 Alters Organic Acid Contents in Seeds in Tomato (Solanum lycopersicum) 査読

    Takayuki Sasaki, Yoshiyuki Tsuchiya, Michiyo Ariyoshi, Ryohei Nakano, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo, Izumi C. Mori, Emi Higashiizumi, Ivan Galis, Yoko Yamamoto

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   57 ( 11 )   2367 - 2379   2016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/pcw157

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  • Extension of Shelf-life by Limited Duration of Propylene and 1-MCP Treatments in Three Kiwifruit Cultivars 査読

    William Olubero Asiche, Eric Gituma Mworia, Chisato Oda, Oscar Witere Mitalo, Willis Omondi Owino, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    HORTICULTURE JOURNAL   85 ( 1 )   76 - 85   2016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: 10.2503/hortj.MI-066

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  • Effect of postharvest short-term radiation of near infrared light on transpiration of lettuce leaf 査読

    Ayako Kozuki, Yutaka Ishida, Kazumasa Kakibuchi, Toshihiro Mishima, Naoki Sakurai, Yoshiyuki Murata, Ryohei Nakano, Koichiro Ushijima, Yasutaka Kubo

    POSTHARVEST BIOLOGY AND TECHNOLOGY   108   78 - 85   2015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)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    We investigated the physiological effects of short-term postharvest near infrared (NIR) radiation on relative transpiration rates, stomatal apertures, and reactive oxygen species (ROS) levels in guard cells on excised young lettuce leaves and on transpiration of leaf lettuce at commercial maturity. When the young leaves were radiated by NIR of wavelengths longer than 850 nm at 100 mu mol m(-2) s(-1) for short duration (10-60) min, relative transpiration rates during subsequent storage were reduced, but not by visible light radiation and by longer radiation (180 min) of NIR. The reduction in transpiration rates by the short-term NIR radiation was greater at 10 degrees C than at 25 degrees C under both dark and light conditions during subsequent storage. The short-term NIR radiation enhanced stomatal closure and ROS accumulation in guard cells of young lettuce leaves. These results indicate that the suppression of transpiration by short-term NIR radiation is likely to be mediated through stomatal closure due to NIR-induced ROS accumulation. The reduction of transpiration by short-term NIR radiation was obtained not only in excised young leaves but also in leaf lettuce at commercial maturity, resulting in keeping freshness. The short-term NIR radiation could be an additional means to extend shelf life of leaf vegetables. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2015.05.010

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  • Genetic Control of Floral Morph and Petal Pigmentation in Linum grandiflorum Desf., a Heterostylous Flax 査読

    Koichiro Ushijima, Kazuo Ikeda, Ryohei Nakano, Miyo Matsubara, Yuri Tsuda, Yasutaka Kubo

    HORTICULTURE JOURNAL   84 ( 3 )   261 - 268   2015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:JAPAN SOC HORTICULTURAL SCI  

    Two types of floral morph, called thrum and pin, occur in heterostylous species. The thrum and pin flowers have shorter and longer styles, respectively. Heterostyly in Linum has been studied since Darwin's era. The floral morph, self-incompatibility, and related phenotypes have been well characterized using a natural population, but genetic analysis using a segregated population has not been reported, and the mode of inheritance of heterostyly in Linum remains to be investigated. We prepared a segregated population by crossing thrum and pin flowers of Linum grandiflorum Desf. and investigated style and stamen lengths. On the basis of the style to stamen length ratio, the population could be divided into thrum and pin clearly at a ratio of 1:1. Style length of pins was 1.6 times longer than that of thrums. To investigate the factor regulating the difference in style length, we further measured the style cell length of thrums and pins. The style cell length of pins was longer than that of thrums, whose rate was comparable to the rate of the style length ratio between thrum and pin flowers. These findings indicate that the floral morph of heterostyly in Linum is controlled by a single diallelic locus, and that a difference in the cell expansion rate caused thrum and pin morphs in the style, such as in a typical heterostylous species. PCR genotyping showed that TSS1, an S candidate gene reported previously, cosegregated completely with the thrum phenotype, indicating strong linkage between the S locus and TSS1. Furthermore, three flower colors (red, pink, and white) were observed at a 1:2:1 ratio, and no white thrum flowers or red pin flowers were found in this population. These flower color phenotypes could also be controlled by a diallelic locus, whose two alleles (R and r) would be incompletely dominant, and therefore, may be linked to the S locus.

    DOI: 10.2503/hortj.MI-045

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  • エダマメ‘ふくら’と‘湯あがり娘’における生育中の品質関連因子解析に基づく収穫適期の評価 査読

    水野 寛士, 橋本 早紀, 田中 仁奈, 山本 達也, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 久保 康隆

    園芸学研究   14 ( 1 )   61 - 67   2015年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2503/hrj.14.61

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  • 収穫後の貯蔵温度,形態がエダマメ'ふくら'と'湯あがり娘'の品質に及ぼす影響

    水野 寛士, 田中 仁奈, 橋本 早紀, 山本 達也, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 久保 康隆

    園芸学研究   14 ( 3 )   297 - 304   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:園芸学会  

    エダマメは主に夏季に栽培,収穫され気温が高いことから,収穫後に品質低下しやすい.本研究では'ふくら'と'湯あがり娘'を用い,種々の貯蔵温度,形態("枝葉付き","枝付き","もぎ莢")が収穫後のエダマメの品質に及ぼす影響を経時的に調査した.いずれの品種でも,15°C以上の貯蔵では糖含量は3時間後に収穫時の約80%以下に,遊離アミノ酸含量は6時間後に収穫時の約80%以下に減少した.常温近くで貯蔵すると3時間という非常に短い間に品質が低下することが明らかになった.しかし,10°C以下の貯蔵条件は,外観保持効果に優れ,糖含量は10時間後でも収穫時の約80%以上,遊離アミノ酸含量は24時間後でも収穫時の約80%以上保持した.低温貯蔵は品質低下抑制に非常に有効であった.枝葉付き貯蔵にも一定の品質保持効果が見られたが,貯蔵温度と時間の影響の方が明らかに大きかった.これらの結果から,エダマメを高品質に保つためには,収穫後3時間以内に10°C以下の温度に管理することが重要と考えられた.

    DOI: 10.2503/hrj.14.297

    CiNii Article

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    その他リンク: http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010892824

  • 凍結時の糊化度がエダマメ'味緑'と'湯あがり娘'の物性に及ぼす影響

    水野 寛士, 田中 仁奈, 橋本 早紀, 山本 達也, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 久保 康隆

    日本食品工学会誌   16 ( 1 )   63 - 70   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本食品工学会  

    エダマメを凍結すると細胞が損傷し,食感品質が低下する.デンプンを多く含むため,食感に影響する要素として糊化度に注目し,凍結時の糊化度が物性に及ぼす影響を,'味緑'と'湯あがり娘'を用いて調査した.<br>加熱時間を変えて糊化度の異なるエダマメを数種類作成し,凍結した.流水解凍した後,再度加熱し,ほぼ完全に糊化させた.物性を測定した結果,凍結時の糊化度の影響を受けて検体間で異なる値を示した.糊化度55~83%で凍結したエダマメは,解凍後の荷重,CI値が高く,ほぼ完全に糊化させても値は大きく低下せず,他糊化度で凍結したもの比べて高い値を示した.しかし,糊化度41%以下で凍結したエダマメは,解凍後高い荷重,CI値を示すが,加熱によりほぼ完全に糊化されることで値が大きく低下した.また,糊化度92%以上で凍結したエダマメは,解凍後の時点で低い荷重,CI値を示し,ほぼ完全糊化の加熱により値が若干低下した.

    DOI: 10.11301/jsfe.16.63

    CiNii Article

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    その他リンク: http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010891565

  • Double flower formation induced by silencing of C-class MADS-box genes and its variation among petunia Cultivars 査読

    Siti Hajar Noor, Koichiro Ushijima, Ayaka Murata, Kaori Yoshida, Miki Tanabe, Tomoki Tanigawa, Yasutaka Kubo, Ryohei Nakano

    SCIENTIA HORTICULTURAE   178   1 - 7   2014年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Double flowers induced by virus-induced gene silencing (VIGS) of two C-class MADS-box genes, pMADS3 and FBP6, were investigated in four cultivars of Petunia hybrida. In flowers induced by either pMADS3-VIGS or FBP6-VIGS, only small changes in commercial appearance were recognized regardless of cultivar, whereas in those induced by pMADS3/FBP6-VIGS, complete conversion of stamens into petaloid tissues and marked enlargement of upper limb-like tissues were observed, resulting in a decorative appearance in all the four cultivars. In whorl 4, cultivar-dependent conversion of carpels into new flowers was noted in pMADS3/FBP6-VIGS flowers. Of the four cultivars, only 'Mambo Purple' exhibited the development of new flowers instead of carpels and the emergence of ectopic new flowers from the axil of whorl 3 organs, which created an ornamental appearance with a high commercial value. Investigation of large and small petaloid stamens induced by pMADS3/FBP6-VIGS and pMADS3-VIGS, respectively, revealed only small differences in cell size compared to the large difference in total surface area. Quantitative RT-PCR analysis of SQUAMOSA/AP1/FRU type A-class genes, FBP29, PFG, and FBP26, showed no close relationship between the expression of those genes and petaloid stamen size. The suppressed C-class gene function at the late stage of flower development has little influence on the final size of petaloid tissue. (C) 2014 Elsevier IV. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.scienta.2014.07.029

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  • Isolation of the floral morph-related genes in heterostylous flax (Linum grandiflorum): the genetic polymorphism and the transcriptional and post-transcriptional regulations of the S locus 査読

    Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Mayu Bando, Yukari Shigezane, Kazuo Ikeda, Yuko Namba, Saori Kume, Toshiyuki Kitabata, Hitoshi Mori, Yasutaka Kubo

    PLANT JOURNAL   69 ( 2 )   317 - 331   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)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    Heterostylous species have two types of flowers, thrum and pin morphs, and these are controlled by a single diallelic locus designated the S locus; fertilization between these two types of flowers is successful. The S gene and the molecular mechanism by which it operates remain to be uncovered, although heterostyly has been studied since the time of Darwin. We compared transcripts and proteins of the thrum and pin flowers of heterostylous flax (Linum grandiflorum) to characterize the molecular differences between them and to elucidate the molecular machinery of heterostyly. Twelve floral morph-related genes were eventually isolated by an integrated study of subtraction and 2D-PAGE analyses, and four genes, TSS1, LgAP1, LgMYB21 and LgSKS1, were predicted to be related to heterostyly. TSS1, a thrum style-specific gene, showed some features suitable for the S gene. Although its biological function is unclear, TSS1 was expressed only in the thrum style and is probably linked to the S locus. LgMYB21, another thrum style gene, would be involved in floral morphogenesis. LgMYB21 was highly expressed in the thrum style, which is shorter than the pin style, and its overexpression in Arabidopsis reduced pistil length. Furthermore, a comparison of transcript and protein accumulations showed no differences in the mRNA accumulation of some thrum-specific proteins, including LgSKS1, suggesting that these are regulated by floral morph-specific post-transcriptional regulation. The Linum S locus regulates not only S specificity but also many floral phenotypes. Dynamic regulation of transcripts and proteins would be necessary for the pleiotropic function of the Linum S locus.

    DOI: 10.1111/j.1365-313X.2011.04792.x

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  • Low-temperature-modulated fruit ripening is independent of ethylene in 'Sanuki Gold' kiwifruit 査読

    Eric G. Mworia, Takashi Yoshikawa, Nadiah Salikon, Chisato Oda, William O. Asiche, Naoki Yokotani, Daigo Abe, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   63 ( 2 )   963 - 971   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)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

    Fruit ripening in response to treatments with propylene, 1-methycyclopropene (1-MCP), and low temperature was characterized in 'Sanuki Gold' kiwifruit, Actinidia chinensis Planch. Propylene treatment immediately induced rapid fruit softening, increased AC-PG (polygalacturonase) and AC-EXP (expansin) mRNA accumulation, and stimulated an increase in the soluble solid concentration (SSC) and a decrease in titratable acidity (TA). After 3 d exposure to propylene, ethylene production and AC-PL (pectate lyase) mRNA accumulation were observed. 1-MCP treatment after 24 h exposure to propylene eliminated AC-PG mRNA accumulation and suppressed continued changes in SSC and TA. Application of 1-MCP at the start of the treatment, followed by continuous propylene exposure, markedly delayed fruit softening, and the expression of the cell wall-modifying genes, and changes in the SSC and TA, indicating that kiwifruit become insensitive to ethylene at least for 3 d following 1-MCP exposure. Surprisingly, significant fruit softening, mRNA accumulation of AC-PG, AC-PL, and AC-EXP, and decreased TA were observed without ethylene production in intact fruit stored at low temperature for 1 month, but not in fruit stored at room temperature. Repeated 1-MCP treatments (twice a week) failed to inhibit the changes that occurred in low temperature storage. These observations indicate that low temperature modulates the ripening of kiwifruit in an ethylene-independent manner, suggesting that kiwifruit ripening is inducible by either ethylene or low temperature signals.

    DOI: 10.1093/jxb/err324

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  • The Arabidopsis Na+/H+ Antiporters NHX1 and NHX2 Control Vacuolar pH and K+ Homeostasis to Regulate Growth, Flower Development, and Reproduction (vol 23, pg 3482, 2011) 査読

    Elias Bassil, Hiromi Tajima, Yin-Chih Liang, Masa-aki Ohto, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Tomoya Esumi, Ardian Coku, Mark Belmonte, Eduardo Blumwald

    PLANT CELL   23 ( 12 )   4526 - 4526   2011年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMER SOC PLANT BIOLOGISTS  

    DOI: 10.1105/tpc.111.231260

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  • Sequence divergence and loss-of-function phenotypes of S locus F-box brothers genes are consistent with non-self recognition by multiple pollen determinants in self-incompatibility of Japanese pear (Pyrus pyrifolia) 査読

    Hiroyuki Kakui, Masaki Kato, Koichiro Ushijima, Miyoko Kitaguchi, Shu Kato, Hidenori Sassa

    PLANT JOURNAL   68 ( 6 )   1028 - 1038   2011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)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    The S-RNase-based gametophytic self-incompatibility (SI) of Rosaceae, Solanaceae, and Plantaginaceae is controlled by at least two tightly linked genes located at the complex S locus; the highly polymorphic S-RNase for pistil specificity and the F-box gene (SFB/SLF) for pollen. Self-incompatibility in Prunus (Rosaceae) is considered to represent a self recognition by a single factor system, because loss-of-function of SFB is associated with self-compatibility, and allelic divergence of SFB is high and comparable to that of S-RNase. In contrast, Petunia (Solanaceae) exhibits non-self recognition by multiple factors. However, the distribution of self recognition and non-self recognition SI systems in different taxa is not clear. In addition, in non-self recognition systems, a loss-of-function phenotype of pollen S is unknown. Here we analyze the divergence of SFBB genes, the multiple pollen S candidates, of a rosaceous plant Japanese pear (Pyrus pyrifolia) and show that intrahaplotypic divergence is high and comparable to the allelic diversity of S-RNase while interhaplotypic divergence is very low. Next, we analyzed loss-of-function of the SFBB1 type gene. Genetic analysis showed that pollen with the mutant haplotype S4sm lacking SFBB1-S4 is rejected by pistils with an otherwise compatible S1 while it is accepted by other non-self pistils. We found that the S5 haplotype encodes a truncated SFBB1 protein, even though S5 pollen is accepted normally by pistils with S1 and other non-self haplotypes. These findings suggest that Japanese pear has a non-self recognition by multiple factors SI system, although it is a species of Rosaceae to which Prunus also belongs.

    DOI: 10.1111/j.1365-313X.2011.04752.x

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  • Effect of MA Storage and 1-MCP on Storability and Quality of 'Sanuki Gold' Kiwifruit Harvested at Two Different Maturity Stages 査読

    Eric Gituma Mworia, Takashi Yoshikawa, Nadiah Salikon, Chisato Oda, Tetsuo Fukuda, Katsuhiko Suezawa, William Olubero Asiche, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    JOURNAL OF THE JAPANESE SOCIETY FOR HORTICULTURAL SCIENCE   80 ( 3 )   372 - 377   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)   出版者・発行元:JAPAN SOC HORTICULTURAL SCI  

    The effects of modified atmosphere (MA) storage and application of 1-methylcyclopropene (1-MCP) at harvest on the storability and quality of 'Sanuki Gold' kiwifruit harvested at two different maturity stages were investigated. MA storage in both fruit harvested early at 136 days after pollination (DAP) or late at 154 DAP delayed flesh softening, increase in soluble solid concentrations (SSC), decrease in titratable acids (TA), and reduction in fruit flesh color index compared to air stored fruit, suggesting that MA storage is effective in prolonging 'Sanuki Gold' kiwifruit storage life. Further, MA stored fruit did not attain full ripening flesh firmness and SSC thresholds even after 4 months of storage under MA conditions, suggesting that early harvested 'Sanuki Gold' kiwifruit can be stored for 4 months in MA. Fruit from both harvesting maturity stages stored under air conditions achieved maximum SSC (18%) values during storage, suggesting that two weeks early harvesting did not compromise edible quality characteristics. Only late harvested fruit treated with 1-MCP and stored in MA showed slight inhibitory effect specific to fruit softening during the first and second month of storage, suggesting that 1-MCP may have some limited ripening inhibitory effect during storage of 'Sanuki Gold' kiwifruit.

    DOI: 10.2503/jjshs1.80.372

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  • Characterization of ethylene biosynthesis and its regulation during fruit ripening in kiwifruit, Actinidia chinensis &apos;Sanuki Gold&apos; 査読

    Eric G. Mworia, Takashi Yoshikawa, Naoki Yokotani, Tetsuo Fukuda, Katsuhiko Suezawa, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo

    POSTHARVEST BIOLOGY AND TECHNOLOGY   55 ( 2 )   108 - 113   2010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)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Ethylene biosynthesis in kiwiftuit, Actinidia chinensis &apos;Sanuki Gold&apos; was characterized using propylene, an ethylene analog, and 1-methylcyclopropene (1-MCP), an inhibitor of ethylene perception. In fruit harvested between a young stage (66 days after pollination) (DAP) and an early commercial harvesting stage (143 DAP), 2 days of exposure to propylene were sufficient to initiate ethylene biosynthesis while in fruit harvested at commercial harvesting stage (154 DAP), 4 days of propylene treatment were required. This observation suggests that response of ethylene biosynthesis to propylene treatment in kiwifruit declined with fruit maturity. Propylene treatment resulted in up-regulated expression of AC-ACO1, AC-ACO2, AC-SAM1 and AC-SAM2, prior to the induction of AC-ACS1 and ethylene production, confirming that AC-ACS1 is the rate limiting step in ethylene biosynthesis in kiwiftuit. Treatment of fruit with more than 5 mu L L(-1) of 1-MCP after the induction of ethylene production subsequently suppressed ethylene production and expression of ethylene biosynthesis genes. Treatment of fruit with 1-MCP at harvest followed with propylene treatment delayed the induction of ethylene production and AC-ACS1 expression for 5 days. These observations suggest that in ripening kiwifruit, ethylene biosynthesis is regulated by positive feedback mechanism and that 1-MCP treatment at harvest effectively delays ethylene production by 5 days. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2009.08.007

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  • Identification and functional analysis of pistil self-incompatibility factor HT-B of Petunia 査読

    Alejandro Raul Puerta, Koichiro Ushijima, Takato Koba, Hidenori Sassa

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   60 ( 4 )   1309 - 1318   2009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)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

    Gametophytic self-incompatibility (GSI) in Solanaceae, Rosaceae, and Plantaginaceae is controlled by a multiallelic S-locus. The specificities of pistil and pollen are controlled by separate S-locus genes, S-RNase and SLF/SFB, respectively. Although the S-specificity is determined by the S-locus genes, factors located outside the S-locus are also required for expression of GSI. HT-B is one of the pistil non-S-factors identified in Nicotiana and Solanum, and encodes a small asparagine/aspartate-rich extracellular protein with unknown biochemical function. Here, HT-B was cloned from Petunia and characterized. The structural features and expression pattern of Petunia HT-B were very similar to those of Nicotiana and Solanum. Unlike other solanaceous species, expression of HT-B was also observed in self-compatible Petunia species. RNA interference (RNAi)-mediated suppression of Petunia HT-B resulted in partial breakdown of GSI. Quantitative analysis of the HT-B mRNA accumulation in the transgenics showed that a 100-fold reduction is not sufficient and a &gt; 1000-fold reduction is required to achieve partial breakdown of GSI.

    DOI: 10.1093/jxb/erp005

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  • ナシ果実における二次元電気泳動による細胞壁画分タンパク質の解析

    坂東麻由, 牛島幸一郎, 中野龍平, 稲葉昭次, 久保康隆

    日本食品保蔵科学会誌   34 ( 3 )   127 - 132   2008年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本食品保蔵科学会  

    セイヨウナシ&#039;ラ・フランス&#039;果実は成熟時に爆発的なエチレン生成と急激な果肉軟化を示す典型的なクライマクテリック型果実である。一方, 同じナシ属に属するチュウゴクナシ品種&#039;ヤーリー&#039;果実は成熟中に多量のエチレンを生成するが軟化しない。本研究では果実軟化の制御にかかわる因子を同定するために, これらナシ果実の細胞壁タンパク質のプロテオーム解析を行った。さまざまな成熟ステージの&#039;ラ・フランス&#039;細胞壁タンパク質を二次元電気泳動で分離したところ, 成熟に伴い変化する19個のタンパク質スポットを得た。これらのうち, エチレン作用阻害剤である1-MCP処理による軟化抑制を行うと, 15個のタンパク質の蓄積がプレクライマクテリック期と同等になった。また, 19個のタンパク質のうち8個が&#039;ヤーリー&#039;果実では成熟に伴って変動せず, 果肉硬度と同じ挙動を示す結果となった。このうち1-MCPにより変動し, &#039;ヤーリー&#039;では変化しなかったのは2個のスポットである。これら2個のタンパク質の蓄積パターンは果肉軟化様相と同じ挙動を示しており, 軟化の鍵因子の有力な候補と考えられた。

    DOI: 10.5891/jafps.34.127

    CiNii Article

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  • Differential expression of ethylene biosynthetic genes in climacteric and non-climacteric Chinese pear fruit 査読

    Miki Yamane, Daigo Abe, Sayaka Yasui, Naoki Yokotani, Wataru Kimata, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Yasutaka Kubo, Akitsugu Inaba

    POSTHARVEST BIOLOGY AND TECHNOLOGY   44 ( 3 )   220 - 227   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)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    We investigated the differences in capability to produce ripening-associated ethylene between climacteric ('Yali', 'Xinqingli', and 'Zhuzuili') and non-climacteric ('Hongli', 'Yuanbali', and 'Hongxiaoli') Chinese pear (Pyrus bretschneideri Rehder) fruit varieties. Three ACS (PbACS1, PbACS2, and PbACS3), two ACO (PbACO1 and PbACO2), and three MADS-box (PbMADS1, PbMADS2, and PbMADS3) genes were cloned from ripening fruit. Fruit were harvested at the mature stage and treated with 5000 mu L L-1 propylene for 4 days. Ethylene production was induced by propylene in the climacteric but not in non-climacteric type fruit. In the ripening climacteric fruit, PbACS1 and PbACO1 transcript accumulation accompanied ethylene production but the accumulation of other ACS and ACO mRNAs was not detected. In 'Yali' fruit, 1-MCP exposure prior to propylene treatment completely inhibited the expression of these genes, while exposure after the commencement of ethylene production weakened their expression. Transcripts of PbACO1 accumulated in response to propylene treatment even in non-climacteric fruit but this accumulation was eliminated after the termination of propylene treatment. In response to wounding, transcripts of PbACS2, PbACS3, and PbACO2 genes accumulated in both climacteric and non-climacteric fruit, but accumulation of PbACS1 and PbACO1 mRNAs was not detected. In the Southern analysis of PbACS1, HindIII digests of genomic DNA showed 8.3, 3.5 and 2.9 kb bands. The 2.9 kb band was detected only in climacteric varieties while the 3.5 kb band was detected in both climacteric and non-climacteric varieties except in 'Yali'. These results suggest that Chinese pears may have two copies of the ACSI gene, in which PbACS1A could be linked to the varietal differences in the capability to produce ripening-associated ethylene. There was no correlation between the expression patterns of the three MADS-box genes cloned and the differences in ripening-associated ethylene production among the Chinese pear varieties. (C) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2006.12.010

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  • S locus F-Box brothers: Multiple and pollen-specific F-box genes with S haplotype-specific polymorphisms in apple and Japanese pear 査読

    Hidenori Sassa, Hiroyuki Kakui, Mayu Miyamoto, Yusuke Suzuki, Toshio Hanada, Koichiro Ushijima, Makoto Kusaba, Hisashi Hirano, Takato Koba

    GENETICS   175 ( 4 )   1869 - 1881   2007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)   出版者・発行元:GENETICS  

    Although recent findings suggest that the F-box genes SFB/SLF control pollen-part S specificity in the S-RNase-based gametophytic self-incompatibility (GSI) system, how these genes operate in the system is unknown, and functional variation of pollen S genes in different species has been reported. Here, we analyzed the S locus of two species of Maloideae: apple (Malus domestica) and Japanese pear (Pyrus pyrifolia). The sequencing of a 317-kb region of the apple S-9 haplotype revealed two similar F-box genes. Homologous sequences were isolated from different haplotypies of apple and Japanese pear, and they were found to be polymorphic genes derived from the Slocus. Since each S haplotype contains two or three related genes, the genes were named SFBB for S locus F-box brothers. The SFBB genes are specifically expressed in pollen, and variable regions of the SFBB genes are under positive selection. In a style-specific mutant S haplotype of Japanese pear, the SFBB genes are retained. Apart from their multiplicity, SFBB genes meet the expected characteristics of pollen S. The unique multiplicity of SFBB genes as the pollen S candidate is discussed in the context of mechanistic variation in the S-RNase-based GSI system.

    DOI: 10.1534/genetics.106.068858

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  • beta-galactosidase and alpha-L-arabinofuranosidase activities and gene expression in European and Chinese pear fruit during ripening 査読

    Mercy W. Mwaniki, Francis M. Mathooko, Kyoko Hiwasa, Akira Tateishi, Naoki Yokotani, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Akitsugu Inaba, Yasutaka Kubo

    JOURNAL OF THE JAPANESE SOCIETY FOR HORTICULTURAL SCIENCE   76 ( 1 )   85 - 90   2007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)   出版者・発行元:JAPAN SOC HORTICULTURAL SCI  

    Substantial decreases in cell wall bound galactosyl and arabinosyl residues are two of the most evident cell wall compositional changes that occur during fruit ripening. The roles of P-galactosidase (P-Gal) and alpha-L-arabinofuranosidase (alpha-Af), the enzymes responsible for these respective losses, were investigated and compared in European (Pyrus communis L. 'La France') and Chinese (Pyrus bretschneideri Rehd. 'Yali') pear fruits which exhibit different softening characteristics during ripening. The increase in the activities of P-Gal and a-Af during ripening in both types of pear fruit correlated well with an increase in climacteric ethylene production, and a concomitant decrease in flesh firmness in 'La France' fruit. However, there was no noticeable decrease in 'Yali' flesh firmness even after 28 days of storage at room temperature. In both fruit types, enzyme activity and the accumulation of transcripts hybridizing with PpGAL1, PpGAL4, PpARF2, and PcARF1 increased with fruit ripening. Increases in gene expression and enzyme activities in 'Yali' fruit with no detectable softening during ripening indicate that P-Gal and a-Af may not mediate difference in fruit softening between two pears, but that they could play some role(s) in cell wall changes, perhaps in cooperation with other cell wall-modifying enzymes such as polygalacturonase.

    DOI: 10.2503/jjshs.76.85

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  • Ethylene regulation of fruit softening and cell wall disassembly in Charentais melon 査読

    Kiyomi Nishiyama, Monique Guis, Jocelyn K. C. Rose, Yasutaka Kubo, Kristen A. Bennett, Wangjin Lu, Kenji Kato, Koichiro Ushijima, Ryohei Nakano, Akitsugu Inaba, Mondher Bouzayen, Alain Latche, Jean-Claude Pech, Alan B. Bennett

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   58 ( 6 )   1281 - 1290   2007年

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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:OXFORD UNIV PRESS  

    Cell wall disassembly in ripening fruit is highly complex, involving the dismantling of multiple polysaccharide networks by diverse families of wall-modifying proteins. While it has been reported in several species that multiple members of each such family are expressed in the same fruit tissue, it is not clear whether this reflects functional redundancy, with protein isozymes from a single enzyme class performing similar roles and contributing equally to wall degradation, or whether they have discrete functions, with some isoforms playing a predominant role. Experiments reported here sought to distinguish between cell wall-related processes in ripening melon that were softening-associated and softening-independent. Cell wall polysaccharide depolymerization and the expression of wall metabolism-related genes were examined in transgenic melon (Cucumis melo var. cantalupensis Naud.) fruit with suppressed expression of the 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase (ACO) gene and fruits treated with ethylene and 1-methylcyclopropene (1-MCP). Softening was completely inhibited in the transgenic fruit but was restored by treatment with exogenous ethylene. Moreover, post-harvest application of 1-MCP after the onset of ripening completely halted subsequent softening, suggesting that melon fruit softening is ethylene-dependent. Size exclusion chromatography of cell wall polysaccharides, from the transgenic fruits, with or without exogenous ethylene, indicated that the depolymerization of both pectins and xyloglucans was also ethylene dependent. However, northern analyses of a diverse range of cell wall-related genes, including those for polygalacturonases, xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases, expansin, and beta-galactosidases, identified specific genes within single families that could be categorized as ethylene-dependent, ethylene-independent, or partially ethylene-dependent. These results support the hypothesis that while individual cell wall-modifying proteins from each family contribute to cell wall disassembly that accompanies fruit softening, other closely related family members are regulated in an ethylene-independent manner and apparently do not directly participate in fruit softening.

    DOI: 10.1093/jxb/erl283

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  • Expression characteristics of seven members of the beta-galactosidase gene family in 'La France' pear (Pyrus communis L.) fruit during growth and their regulation by 1-methylcyclopropene during postharvest ripening 査読

    MW Mwaniki, FM Mathooko, M Matsuzaki, K Hiwasa, A Tateishi, K Ushijima, R Nakano, A Inaba, Y Kubo

    POSTHARVEST BIOLOGY AND TECHNOLOGY   36 ( 3 )   253 - 263   2005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)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    We investigated the role of beta-galactosidase (EC 3.2.1.23; beta-Gal) in 'La France' pear (Pyrus communis L.) fruit growth and softening at both biochemical and molecular levels. Northern hybridization was carried out using probes prepared from Japanese pear beta-galactosidase (PpGAL) cDNA clones, designated PpGAL1, PpGAL2, PpGAL3, PpGAL4, PpGAL5, PpGAL6 and PpGAL7. P-Galactosidase activity and accumulation of the transcripts hybridizing with the PpGAL genes were investigated during fruit growth and in relation to fruit softening and in response to propylene and 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatments during postharvest ripening. beta-Galactosidase activity was highest in very young fruit, decreased to low levels in later stages of fruit expansion and then increased during postharvest ripening. The increase in beta-Gal activity during fruit ripening paralleled the decrease in fruit firmness. Transcripts hybridizing with PpGAL1 and PpGAL4 were not detected during fruit growth but were detected in the ripening fruit. On the contrary, the abundance of transcripts hybridizing with PpGAL2, PpGAL3, PpGAL5, PpGAL6 and PpGAL7 was highest in the early stages of fruit development, decreased towards fruit maturity and except for PpGAL2 were detected in the ripening fruit, albeit at low levels. Propylene treatment resulted in increased ethylene production, decreased fruit firmness and increased beta-Gal activity. Besides, propylene stimulated the accumulation of transcripts hybridizing with PpGAL1 and PpGAL4 and suppressed the accumulation of transcripts hybridizing with PpGAL6 and PpGAL7 and had no effect on transcripts hybridizing with PpGAL2, PpGAL3 and PpGAL5. The converse was true for fruit treated with 1-MCP, although the inhibition of the accumulation of transcripts hybridizing with PpGAL1 and PpGAL4 by 1-MCP was not complete. These results indicate that PpGAL1 and PpGAL4 play a crucial role in 'La France' pear fruit softening and the increase in their expression at the onset of fruit ripening is in part due to up-regulation by ethylene. The decrease in transcripts hybridizing with PpGAL6 and PpGAL7 in ripe fruit may in part be due to down-regulation by ethylene whereas that of transcripts hybridizing with PpGAL2, PpGAL3 and PpGAL5 may be due to another mechanism(s) unrelated to ethylene action. The divergent members of the P-Gal gene family in 'La France' pear fruit, therefore, have differential developmental and hormonal regulation characteristics. (c) 2005 Published by Elsevier B.V.

    DOI: 10.1016/j.postharvbio.2005.02.002

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  • Linkage and physical distances between the S-haplotype S-RNase and SFB genes in sweet cherry 査読

    K Ikeda, K Ushijima, H Yamane, R Tao, NR Hauck, AM Sebolt, AF Iezzoni

    SEXUAL PLANT REPRODUCTION   17 ( 6 )   289 - 296   2005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)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Gametophytic self-incompatibility (GSI) in sweet cherry (Prunus avium, Rosaceae) is controlled by the multi-allelic S-locus. This complex locus contains two linked genes, an S-RNase that controls pistil specificity, and an F-box gene named SFB (S-haplotype-specific F-box protein gene) that is the putative determinant of pollen specificity in Prunus species. The S-locus is considered to be a region of repressed recombination, as recombination has not been observed. Recombination between the pistil-S and pollen-S determinant genes would result in non-functional S-haplotypes and loss of self-incompatibility. With the recent identification of multiple SFB alleles in sweet cherry, along with the existing S-RNase alleles, it is now possible to estimate the linkage distance and quantify the physical distance between the two GSI specificity genes in multiple sweet cherry S-haplotypes. A recombinational analysis between S-RNase and SFB was performed for four sweet cherry S-haplotypes (S-2, S-3, S-4, S-6) using F-1 progeny from reciprocal crosses between 'Emperor Francis' (S-3 S-4) and 'NY 54' (S-2 S-6). For SFB genotyping, allele-specific primer sets were designed from the sequence of the SFB coding region. The S-RNase and SFB genotypes of 511 progeny, representing the outcomes of 1,022 meioses, were determined. All four S-haplotypes individually segregated according to the expected Mendelian ratio of 1:1. The S-RNase and SFB loci were completely linked as no recombinant individuals were identified, thus maintaining the co-evolved allele specificities for the pistil and putative pollen determinant. The physical distance between S-RNase and SFB in six sweet cherry S-haplotypes (S1-S6) was determined using PCR with genomic clones as the template. The relative order and transcriptional orientation of S-RNase and SFB were conserved across the six S-haplotypes. However, the physical distance between these two genes varied widely, ranging from 380 bp to approximately 40 kb. This study represents the first large-scale recombinational analysis of the S-locus region in the Rosaceae, serving as the starting point for future comparative analyses of physical distances, linkage distances, and sequence diversity among Prunus S-haplotypes.

    DOI: 10.1007/s00497-004-0240-x

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  • Primary structural features of the S haplotype-specific F-box protein, SFB, in Prunus 査読

    K Ikeda, B Igic, K Ushijima, H Yamane, NR Hauck, R Nakano, H Sassa, AF Iezzoni, Kohn, JR, R Tao

    SEXUAL PLANT REPRODUCTION   16 ( 5 )   235 - 243   2004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)   出版者・発行元:SPRINGER-VERLAG  

    The gene SFB encodes an F-box protein that has appropriate S-haplotype-specific variation to be the pollen determinant in the S-RNase-based gametophytic self-incompatibility (GSI) reaction in Prunus (Rosaceae). To further characterize Prunus SFB, we cloned and sequenced four additional alleles from sweet cherry (P. avium), SFB1, SFB2, SFB4, and SFB5. These four alleles showed haplotype-specific sequence diversity similar to the other nine SFB alleles that have been cloned. In an amino acid alignment of Prunus SFBs, including the four newly cloned alleles, 121 out of the 384 sites were conserved and an additional 65 sites had only conservative replacements. Amino acid identity among the SFBs ranged from 66.0% to 82.5%. Based on normed variability indices (NVI), 34 of the non-conserved sites were considered to be highly variable. Most of the variable sites were located at the C-terminal region. A window-averaged plot of NVI indicated that there were two variable and two hypervariable regions. These variable and hypervariable regions appeared to be hydrophilic or at least not strongly hydrophobic, which suggests that these regions may be exposed on the surface and function in the allele specificity of the GSI reaction. Evidence of positive selection was detected using maximum likelihood methods with sites under positive selection concentrated in the variable and hypervariable regions.

    DOI: 10.1007/s00497-003-0200-x

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  • The use of the S haplotype-specific F-box protein gene, SFB, as a molecular marker for S-haplotypes and self-compatibility in Japanese apricot (Prunus mume). 国際誌

    Hisayo Yamane, Koichiro Ushijima, Hidenori Sassa, Ryutaro Tao

    TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik   107 ( 8 )   1357 - 61   2003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)  

    Japanese apricot ( Prunus mume) exhibits the S-RNase-based gametophytic self-incompatibility system as do other self-incompatible Prunus species. This report identifies the S haplotype-specific F-box protein gene ( SFB), a candidate gene for pollen- S, of Japanese apricot, which leads to the development of a molecular typing system for S-haplotype in this fruit species. Both 5'- and 3'-RACE (rapid amplification of cDNA ends) were performed with SFB gene-specific oligonucleotide primers to clone Pm-SFB(1) and Pm-SFB(7) of 'Nanko ( S(1) S(7))'. As in the case of SFB of other Prunus species, Pm-SFB(1) and Pm-SFB(7) showed a high level of S-haplotype-specific sequence polymorphism and their expression was specific to pollen. Genomic DNA-blot analyses of 11 Japanese apricot cultivars with the Pm-SFB probes under low stringency conditions yielded RFLP bands specific to the S(1)- to S(8)-haplotypes as well as a self-compatible S(f)-haplotype. A practical usage of SFB as a molecular marker for S-haplotypes and self-compatibility in Japanese apricot is discussed.

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  • A pollen-expressed gene for a novel protein with an F-box motif that is very tightly linked to a gene for S-RNase in two species of cherry, Prunus cerasus and P. avium.

    Hisayo Yamane, Kazuo Ikeda, Koichiro Ushijima, Hidenori Sassa, Ryutaro Tao

    Plant & cell physiology   44 ( 7 )   764 - 9   2003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)  

    This study describes a novel F-box protein gene in the S-locus of sour cherry (Prunus cerasus) and sweet cherry (P. avium). The gene showed an S-haplotype-specific sequence polymorphism and the expression was specific to pollen. Genomic DNA blot analysis of eight sweet cherry cultivars with the probe for the F-box protein gene under low stringency conditions yielded RFLP bands specific to the S-haplotypes of each cultivar. We discuss the possibility of the gene for the F-box protein being a candidate for the male determinant of gametophytic self-incompatibility in PRUNUS:

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  • Structural and transcriptional analysis of self-incompatibility (S) locus of almond (Prunus dulcis) : identification of a pollen-expressed F-box gene with haplotype-specific polymorphism

    USHIJIMA K.

    Plant Cell   15   771 - 781   2003年

  • A pistil-specific thaumatin/PR5-like protein gene of Japanese pear (Pyrus serotina): sequence and promoter activity of the 5' region in transgenic tobacco. 国際誌

    Hidenori Sassa, Koichiro Ushijima, Hisashi Hirano

    Plant molecular biology   50 ( 3 )   371 - 7   2002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)  

    The genomic clone encoding the pistil-specific thaumatin/PR5-like protein (PsTL1) was isolated from Japanese pear (Pyrus serotina). Sequence analysis showed that the genomic clone contained the 5'-flanking sequence of 2.4 kb, the 3'-flanking sequence of 648 bp and the coding region interrupted by a intron of 351 bp. A sequence motif conserved in some pistil self-incompatibility gene promoters of solanaceous and brassicaceous species was located in the 5'-flanking region of the PsTL1 gene. The 2.4 kb 5'-flanking region was fused to the GUS coding sequence and transferred to tobacco. Transgenic tobacco showed GUS activity in pistil and, at low level, in anther, but not in other floral organs and leaf. Histochemical analysis localized GUS activity to stigma, transmitting tissue, anther and pollen of transgenic tobacco.

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  • Identification of self-incompatibility genotypes of almond by allele-specific PCR analysis

    M. Tamura, K. Ushijima, H. Sassa, H. Hirano, R. Tao, T. M. Gradziel, A. M. Dandekar

    Theoretical and Applied Genetics   101 ( 3 )   344 - 349   2000年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In almond, gametophytic self-incompatibility is controlled by a single multiallelic locus (S-locus). In styles, the products of S-alleles are ribonucleases, the S-RNases. Cultivated almond in California have four predominant S-alleles (Sa, Sb, S(c), S(d)). We previously reported the cDNA cloning of three of these alleles, namely Sb, S(c) and S(d). In this paper we report the cloning and DNA sequence analysis of the Sa allele. The Sa-RNase displays approximately 55% similarity at the amino-acid level with other almond S-RNases (Sb, S(c), and S(d)) and this similarity was lower than that observed among the Sb, S(c) and S(d)-RNases. Using the cDNA sequence, a PCR-based identification system using genomic DNA was developed for each of the S-RNase alleles. Five almond cultivars with known self-incompatibility (SI) geno-types were analyzed. Common sequences among four S-alleles were used to create four primers, which, when used as sets, amplify DNA bands of unique size that corresponded to each of the four almond S-alleles; Sa (602 bp), Sb (1083 bp), S(c) (221 bp) and S(d) (343 bp). All PCR products obtained from genomic DNA isolated from the five almond cultivars were cloned and their DNA sequence obtained. The nucleotide sequence of these genomic DNA fragments matched the corresponding S-allele cDNA sequence in every case. The amplified products obtained for the Sa- and Sb-alleles were both longer than that expected for the coding region, revealing the presence of an intron of 84 bp in the Sa-allele and 556 bp in the Sb-allele. Both introns are present within the site of the hypervariable region common in S-RNases from the Rosaceae family and which may be important for S specificity. The exon portions of the genomic DNA sequences were completely consistent with the cDNA sequence of the corresponding S-allele. A useful application of these primers would be to identify the S-genotype of progeny in a breeding program, new varieties in an almond nursery, or new grower selections at the seedling stage.

    DOI: 10.1007/s001220051489

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  • Characterization of the flanking regions of the S-RNase genes of Japanese pear (Pyrus serotina) and apple (Malus x domestica)

    Koichiro Ushijima, Hidenori Sassa, Hisashi Hirano

    Gene   211 ( 1 )   159 - 167   1998年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Genomic sequences of the self-incompatibility genes, the S-RNase genes, from two rosaceous species, Japanese pear and apple, were characterized. Genomic Southern blot and sequencing of a 4.5-kb genomic clone showed that the S4-RNase gene of Japanese pear is surrounded by repetitive sequences as in the case of the S-RNase genes of solanaceous species. The flanking regions of the S2- and S(f)-RNase genes of apple were also cloned and sequenced. The 5' flanking regions of the three alleles bore no similarity with those of the solanaceous S-RNase genes, although the position and sequence of the putative TATA box were conserved. The putative promoter regions of the Japanese pear S4- and apple S(f)-RNase genes shared a stretch of about 200 bp with 80% sequence identity. However, this sequence was not present in the S2-RNase gene of apple, and thus it may reflect a close relationship between the S4- and S(f)-RNase genes rather than a cis-element important in regulating gene expression. Despite the uniform pattern of expression of the rosaceous S-RNase genes, sequence motifs conserved in the 5' flanking regions of the three alleles were not found, implying that the cis-element controlling pistil specific gene expression also locates at the intragenic region or upstream of the analyzed promoter region.

    DOI: 10.1016/S0378-1119(98)00105-X

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  • Cloning and characterization of cDNAs encoding S-RNases from almond (Prunus dulcis): Primary structural features and sequence diversity of the S-RNases in Rosaceae

    K. Ushijima, H. Sassa, R. Tao, H. Yamane, A. M. Dandekar, T. M. Gradziel, H. Hirano

    Molecular and General Genetics   260 ( 2-3 )   261 - 268   1998年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    cDNAs encoding three S-RNases of almond (Prunus dulcis), which belongs to the family Rosaceae, were cloned and sequenced. The comparison of amino acid sequences between the S-RNases of almond and those of other rosaceous species showed that the amino acid sequences of the rosaceous S-RNases are highly divergent, and intra-subfamilial similarities are higher than inter-subfamilial similarities. Twelve amino acid sequences of the rosaceous S-RNases were aligned to characterize their primary structural features. In spite of their high level of diversification, the rosaceous S-RNases were found to have five conserved regions, C1, C2, C3, C5, and RC4 which is Rosaceae-specific conserved region. Many variable sites fall into one region, named RHV. RHV is located at a similar position to that of the hypervariable region a (HVa) of the solanaceous S-RNases, and is assumed to be involved in recognizing S-specificity of pollen. On the other hand, the region corresponding to another solanaceous hypervariable region (HVb) was not variable in the rosaceous S-RNases. In the phylogenetic tree of the T2/S type RNase, the rosaceous S-RNase fall into two subfamily-specific groups (Amygdaloideae and Maloideae). The results of sequence comparisons and phylogenetic analysis imply that the present S-RNases of Rosaceae have diverged again relatively recently, after the divergence of subfamilies.

    DOI: 10.1007/s004380050894

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  • カキ品種‘太秋’の全ゲノム解読から紐解くポストY染色体の急速進化

    堀内綾乃, 増田佳苗, 白澤健太, 尾上典之, 藤田尚子, 牛島幸一郎, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   22 ( 1 )   2023年

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  • マタタビ属におけるネオ性染色体の反復進化(II)

    赤木剛士, 赤木剛士, VARKONYI-GASIC Erika, 白澤健太, CATANACH Andrew, HENRY Isabelle M., MERTTEN Daniel, DATSON Paul, 増田佳苗, 藤田尚子, 桑田恵理子, 牛島幸一郎, 別府賢治, ALLAN Andrew C., CHARLESWORTH Deborah, 片岡郁雄

    園芸学研究 別冊   22 ( 1 )   2023年

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  • Silene属植物における性染色体を持つ種と持たない種の比較ゲノム解析

    藤田尚子, 白澤健太, 牛島幸一郎, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   21 ( 2 )   2022年

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  • マタタビ属におけるネオ性染色体の反復進化(I)

    赤木剛士, 赤木剛士, VARKONYI-GASIC Erika, 白澤健太, CATANACH Andrew, HENRY Isabelle M., DATSON Paul, 増田佳苗, 藤田尚子, 桑田恵理子, 牛島幸一郎, 別府賢治, ALLAN Andrew C., COMAI Luca, CHARLESWORTH Deborah, 片岡郁雄

    園芸学研究 別冊   21 ( 2 )   2022年

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  • 六倍体カキ品種群に特異な果実形状多様性に関わる集団遺伝学的解析

    堀内綾乃, 増田佳苗, 増田佳苗, 尾上典之, 松崎隆介, 白澤健太, 久保康隆, 牛島幸一郎, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   21 ( 2 )   2022年

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  • 深層学習によるカキ果実の外観に対する嗜好性の特徴化

    鈴木茉莉亜, 増田佳苗, 杉浦真由, 鈴木哲也, 新川猛, 久保康隆, 牛島幸一郎, 内田誠一, 赤木剛士, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   21 ( 2 )   2022年

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  • 六倍体カキ品種群の分化経路と果実形状多様性の獲得

    堀内綾乃, 増田佳苗, 増田佳苗, 尾上典之, 松崎隆介, 白澤健太, 久保康隆, 牛島幸一郎, 赤木剛士

    育種学研究   24   2022年

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  • 体細胞変異系統の比較解析によるカキ果実形状決定機構の解明

    堀内綾乃, 増田佳苗, 松崎隆介, 尾上典之, 久保康隆, 牛島幸一郎, 赤木剛士

    育種学研究   24   2022年

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  • 極晩生モモにおける果実肥大および成熟様相

    福田 文夫, 玉木 由佳, 河井 崇, 牛島 幸一郎, 平野 健, 小田 賢司, 原 美由紀, 深松 陽介, 森永 邦久, 中野 龍平

    園芸学研究 = Horticultural research (Japan)   20 ( 1 )   65 - 71   2021年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:園芸学会  

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  • メロン軟化遅延系統の遺伝的制御とトランスクリプトーム解析

    合田駿平, 池田和生, 小林和真, 赤木剛士, 加藤鎌司, 久保康隆, 中野龍平, 牛島幸一郎

    園芸学研究 別冊   20 ( 1 )   2021年

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  • モモにおける黒斑病菌の宿主特異的毒素の感受性に関与する候補遺伝子の特定

    浅野貴洋, 河井崇, 鵜木悠治郎, 日原誠介, 白澤健太, 赤木剛士, 久保康隆, 高田大輔, 中野龍平, 福田文夫, 山本幹博, 牛島幸一郎

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • 深層学習による高蓄積small RNA配列パターン予測と園芸作物への実用展開

    榎那津美, 増田佳苗, 久保康隆, 牛島幸一郎, 内田誠一, 赤木剛士, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • 深層学習によるキウイフルーツ果実における成熟応答cisモチーフのゲノムワイド探索

    桑田恵理子, 竹下孔喜, 藤田尚子, 牛島幸一郎, 久保康隆, 別府賢治, 片岡郁雄, 内田誠一, 赤木剛士, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • 深層学習によるトマト果実の遺伝子発現デザインへ向けたゲノムワイドcisデコーディング

    赤木剛士, 赤木剛士, 増田佳苗, 桑田恵理子, 竹下孔喜, 川勝泰二, 有泉亨, 久保康隆, 牛島幸一郎, 内田誠一

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • 深層学習によるカキ果実の早期軟化予測と初期生理反応の特徴化

    鈴木茉莉亜, 増田佳苗, 竹下孔喜, 朝隈英昭, 杉浦真由, 鈴木哲也, 新川猛, 久保康隆, 牛島幸一郎, 内田誠一, 赤木剛士, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • カキ‘平核無’と枝変わり系統‘孝子丸’の比較解析による果実形状決定機構の解明

    堀内綾乃, 増田佳苗, 松崎隆介, 尾上典之, 久保康隆, 牛島幸一郎, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • 六倍体カキにおけるRADIALIS様遺伝子を介した両性花性の再構築

    増田佳苗, 池田陽子, 松浦恭和, 川勝泰二, 田尾龍太郎, 久保康隆, 牛島幸一郎, HENRY Isabelle M., 赤木剛士, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   20 ( 2 )   2021年

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  • モモ‘冬桃がたり’の極晩生成熟特性のF1後代における遺伝様式

    河井崇, 牛島幸一郎, 三宅春菜, 草加芽依, 深松陽介, 原美由紀, 鵜木悠治郎, 日原誠介, 中野龍平, 小田賢司, 福田文夫

    園芸学研究 別冊   19 ( 1 )   2020年

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  • 倍数体カキ特異的なストレス応答遺伝子NGAを介した両性花派生機構

    増田佳苗, 牛島幸一郎, 久保康隆, 赤木剛士

    育種学研究   22   2020年

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  • 性の可塑化を規定する遺伝子ネットワーク:六倍体カキにおける両性花派生機構

    増田佳苗, 牛島幸一郎, 久保康隆, 赤木剛士

    日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM)   84th   2020年

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  • カキの両性花派生に関する共発現ネットワーク解析

    増田佳苗, 牛島幸一郎, 久保康隆, 田尾龍太郎, 赤木剛士

    園芸学研究 別冊   18 ( 2 )   2019年

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  • カキ品種の果実生育・成熟に関する倍数体用ゲノムワイドアソシエーション解析

    赤木剛士, 増田佳苗, 牛島幸一郎, 久保康隆

    園芸学研究 別冊   18 ( 2 )   2019年

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  • 棚持ち性の良いメロン系統の交配後代における表現型の調査

    岡本健, 上山美穂, 中西諒祐, 牛島幸一郎, 村上賢治, 加藤鎌司, 久保康隆, 中野龍平

    園芸学研究 別冊   15 ( 1 )   2016年

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  • 棚持ち性の良いメロン系統のエチレン応答性に関する研究

    岡本健, 中村智哉, 上山美穂, 浜田佳代子, 山岡達也, 牛島幸一郎, 村上賢治, 加藤鎌司, 久保康隆, 中野龍平

    園芸学研究 別冊   14 ( 2 )   2015年

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  • ハミウリおよびその交配後代の棚持ち性に関する研究

    岡本健, 中村智哉, 上山美穂, 山岡達也, 牛島幸一郎, 久保康隆, 加藤鎌司, 中野龍平

    園芸学会中四国支部研究発表要旨   ( 54 )   2015年

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  • マメガキを用いたカキの甘渋性決定遺伝子座の比較ゲノム解析

    西山総一郎, 佐藤明彦, 河野淳, 尾上典之, 牛島幸一郎, 山根久代, 田尾龍太郎, 米森敬三

    園芸学研究 別冊   14 ( 2 )   2015年

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  • メロン果実成熟過程におけるエチレンシグナル伝達系遺伝子の発現パターン

    山岡達也, 中野龍平, 加藤鎌司, 久保康隆, 牛島幸一郎

    園芸学研究 別冊   11 ( 2 )   2012年

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  • ベニバナアマにおける異形花型自家不和合性関連遺伝子の探索

    坂東 麻由, 久保 康隆, 中野 龍平, 牛島 幸一郎

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   7 ( 1 )   406 - 406   2008年3月

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  • 機能的スクリーニングとマクロアレイ解析によるナシ果実の成熟に関係する細胞外因子の網羅的研究

    MWANIKI M. W., 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 青木 考, ROSE J. K. C., 久保 康隆

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   7 ( 1 )   243 - 243   2008年3月

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  • トマトマクロアレイを用いた成熟関連遺伝子の発現解析

    上高 大典, 原野 哲治, 横谷 尚起, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   6 ( 2 )   405 - 405   2007年9月

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  • キウイフルーツ'さぬきゴールド'の長期貯蔵の試み

    吉川 尚志, モーリア エリック, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 福田 哲生, 末澤 克彦, 久保 康隆

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   6 ( 2 )   401 - 401   2007年9月

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  • キウイフルーツ'さぬきゴールド'の果実成熟におけるエチレン生合成とその制御

    モーリア エリック, 吉川 尚志, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 福田 哲生, 末澤 克彦, 久保 康隆

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   6 ( 2 )   403 - 403   2007年9月

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  • 'Honey Dew' 果実におけるエチレン応答遺伝子の発現パターン

    西山 精視, 中野 龍平, 加藤 鎌司, 稲葉 昭次, 久保 康隆, 牛島 幸一郎

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   6 ( 2 )   404 - 404   2007年9月

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  • EIN3/EIL抑制形質転換トマトの表現型解析

    原野 哲治, 上高 大典, 横谷 尚起, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   6 ( 2 )   649 - 649   2007年9月

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  • セイヨウナシの果実軟化に関連する細胞壁タンパク質の解析

    坂東 麻由, 牛島 幸一郎, 中野 龍平, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨   6 ( 1 )   289 - 289   2007年3月

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  • β-Galactosidase and α-L-Arabinofuranosidase Activities and Gene Expression in European and Chinese Pear Fruit During Ripening :

    Mwaniki Mercy W., Mathooko Francis M., Hiwasa Kyoko, Tateishi Akira, Yokotani Naoki, Ushijima Koichiro, Nakano Ryohei, Inaha Akitsugu, Kubo Yasutaka

    園芸学会雑誌   76 ( 1 )   85 - 90   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Japanese Society for Horticultural Science  

    Substantial decreases in cell wall bound galactosyl and arabinosyl residues are two of the most evident cell wall compositional changes that occur during fruit ripening. The roles of β-galactosidase (β-Gal) and α-L-arabinofuranosidase (α-Af), the enzymes responsible for these respective losses, were investigated and compared in European (Pyrus communis L. 'La France') and Chinese (Pyrus bretschneideri Rehd. 'Yali') pear fruits which exhibit different softening characteristics during ripening. The increase in the activities of β-Gal and α-Af during ripening in both types of pear fruit correlated well with an increase in climacteric ethylene production, and a concomitant decrease in flesh firmness in 'La France' fruit. However, there was no noticeable decrease in 'Yali' flesh firmness even after 28 days of storage at room temperature. In both fruit types, enzyme activity and the accumulation of transcripts hybridizing with PpGAL1, PpGAL4, PpARF2, and PcARF1 increased with fruit ripening. Increases in gene expression and enzyme activities in 'Yali' fruit with no detectable softening during ripening indicate that β-Gal and α-Af may not mediate difference in fruit softening between two pears, but that they could play some role(s) in cell wall changes, perhaps in cooperation with other cell wall-modifying enzymes such as polygalacturonase.

    CiNii Article

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    その他リンク: http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10471864

  • '中谷早生'、'刀根早生'、'平核無'カキ果実の発育特性と収穫後の軟化防止

    相良 洋紀, 播磨 真志, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 久保 康隆, 稲葉 昭次

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   75 ( 2 )   409 - 409   2006年9月

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  • 'Honey Dew' 果実における成熟関連形質のエチレン応答性

    西山 精視, 牛島 幸一郎, 加藤 鎌司, 中野 龍平, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   75 ( 2 )   610 - 610   2006年9月

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  • メロン品種における果実成熟特性とエチレン関連遺伝子の発現

    西山精視, 牛島幸一郎, 加藤鎌司, 稲葉昭次, 久保康隆

    園芸学会雑誌 別冊   75 ( 1 )   2006年

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  • メロン果実の軟化特性と polygalacturonase 遺伝子発現の系統間差異

    西山 精視, 宮崎 智子, 牛島 幸一郎, 加藤 鎌司, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   74 ( 2 )   553 - 553   2005年10月

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  • ブドウ果実の成熟関連MADS遺伝子のクローニングとその発現および機能解析

    山根 美樹, 尾崎 正行, 中野 龍平, 牛島 幸一郎, 久保 康隆, 稲葉 昭次

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   74 ( 1 )   383 - 383   2005年3月

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  • メロン果実の成熟に伴う軟化関連酵素遺伝子の発現解析

    西山 精視, 宮崎 智子, 牛島 幸一郎, 加藤 鎌司, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   74 ( 1 )   401 - 401   2005年3月

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  • 甘果オウトウS遺伝子座における遺伝的組換の抑制

    池田 和生, 牛島 幸一郎, 山根 久代, IEZZONI Amy, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   73 ( 2 )   557 - 557   2004年9月

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  • ウメの自家和合性S^fハプロタイプの解析

    筧 永子, 牛島 幸一郎, 山根 久代, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   73 ( 2 )   558 - 558   2004年9月

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  • 3種のナシ果実における β-galactosidase と arabinofuranosidase の酵素活性および遺伝子発現の解析

    ムワニキ マーシー・W, マソーコ フランシス・M, 日和佐 京子, 立石 亮, 牛島 幸一郎, 稲葉 昭次, 久保 康隆

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   73 ( 2 )   517 - 517   2004年9月

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  • Molecular markers for the self-compatible S4′-haplotype, a pollen-part Mutant in sweet cherry (Prunus avium L.)

    K. Ikeda, A. Watari, K. Ushijima, H. Yamane, N. R. Hauck, A. F. Iezzoni, R. Tao

    Journal of the American Society for Horticultural Science   129 ( 5 )   724 - 728   2004年9月

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    記述言語:英語  

    S4′ is a pollen-part mutant in sweet cherry (Prunus avium L.) that is extensively used to develop self-compatible cultivars. The S 4′-haplotype is known to have a functional stylar component and a nonfunctional pollen component. The pollen component in sweet cherry necessary for the specificity of the pollen reaction is believed to be an S-haplotype specific F-box protein gene, called SFB. This study describes two molecular markers that distinguish between SFB4 and SFB 4′ by taking advantage of a four base pair deletion in the mutant allele. The resulting polymerase chain reaction (PCR) products can either be separated directly on a polyacrylamide gel or they can be subjected to restriction enzyme digestion and the different sized products can be visualized on an agarose gel. The latter technique utilizes restriction sites created in the PCR products from the SFB4′ allele, but not the SFB 4 allele. Because the primer sets created differential restriction sites, these primer sets were termed dCAPS (derived cleaved amplified polymorphism sequence) markers. These molecular assays can be used to verify self-compatibility conferred by the S4′-haplotype.

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  • Prunus 属果樹のSFBの一次構造の特徴

    池田 和生, 牛島 幸一郎, 山根 久代, 佐々 英徳, IEZZONI A. F, KOHN J. R, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   73 ( 1 )   180 - 180   2004年4月

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  • 甘果オウトウ自家和合性S^<4'>ハプロタイプにおけるSFB遺伝子の変異

    牛島 幸一郎, 池田 和生, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   73 ( 1 )   368 - 368   2004年4月

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  • 甘果オウトウの自家和合性S^<4'>ハプロタイプ判別のためのdCAPSマーカーの開発

    渡 晶子, 牛島 幸一郎, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   73 ( 1 )   369 - 369   2004年4月

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  • The S haplotype-specific F-box protein gene, SFB, is defective in self-compatible haplotypes of Prunus avium and P. mume

    USHIJIMA K

    Plant J   39   573 - 586   2004年

  • 甘果オウトウの自家和合性S^4'ハプロタイプの解析 : (第1報)DNAブロット分析によるSハプロタイプ特異的Fボックスタンパク質遺伝子(SFB)の解析

    池田 和生, 渡 晶子, 牛島 幸一郎, 山根 久代, IEZZONI A. F, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   72 ( 2 )   291 - 291   2003年9月

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  • Linked to a Gene for S-RNase in Two Species of Cherry, Prununs cerasus and P. avium

    Yamane Hisayo, Ikeda Kazuo, Ushijima Koichiro, SASSA Hidenori, TAO Ryutaro

    Plant and cell physiology   44 ( 7 )   764 - 769   2003年7月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Japanese Society of Plant Physiologists  

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  • Prunus 属のS遺伝子座の構造的特徴

    牛島 幸一郎, 佐々 英徳, 山根 久代, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   72 ( 1 )   155 - 155   2003年4月

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  • ウメ自家不和合性品種における花粉S候補遺伝子の同定

    山根 久代, 難波 梓, 牛島 幸一郎, 佐々 英徳, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   72 ( 1 )   340 - 340   2003年4月

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  • オウトウの自家不和合性における花粉S候補遺伝子の同定

    山根 久代, 池田 和生, 牛島 幸一郎, 佐々 英徳, 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   72 ( 1 )   342 - 342   2003年4月

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  • アーモンド花粉S候補遺伝子の単離およびその発現パターンの解析

    牛島 幸一郎, 佐々 英徳, GRADZIEL Thomas M., DANDEKAR Abhaya M., 田尾 龍太郎

    園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表   71 ( 2 )   489 - 489   2002年10月

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  • Characterization of the S-locus region of almond (Prunus dulcis): analysis of a somaclonal mutant and a cosmid contig for an S haplotype

    USHIJIMA K.

    Genetics   158   379 - 386   2001年

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共同研究・競争的資金等の研究

  • モモのPan-genomeの構築とその利用による主要形質の制御遺伝子の特定

    研究課題/領域番号:22H00368  2022年04月 - 2027年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    中野 龍平, 牛島 幸一郎, 山本 幹博, 福田 文夫, 西村 和紗, 高田 大輔, 鵜木 悠治郎, 森本 拓也, 小田 賢司

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    配分額:41860000円 ( 直接経費:32200000円 、 間接経費:9660000円 )

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  • 果実ポストハーベスト研究のニューフロンティア-低温誘導成熟機構解明とその利用

    研究課題/領域番号:20H02977  2020年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    久保 康隆, 矢野 健太郎, 阿部 大吾, 加藤 雅也, 牛島 幸一郎, 赤木 剛士, 河井 崇

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    配分額:17810000円 ( 直接経費:13700000円 、 間接経費:4110000円 )

    本研究は、低温誘導成熟機構を、温帯性果実種横断的にゲノム・トランスクリプトーム解析、メタボローム解析、遺伝子組換え技術などを駆使して解析し、その統合的理解を目指す先駆的学術的取り組みである。低温誘導成熟果はエチレン誘導果よりも品質保持期間が長く、低温感受性の品種間差異は成熟の早生・晩生性に密接に関与している。本研究は、収穫後ロス低減に直結する新品質保持技術開発と分子マーカー開発による育種への貢献を目的とする。
    本年度は、研究の第2段階として、ウンシュウミカン、カキ、セイヨウナシ、リンゴ果実でのRNAseq解析、LC解析に基づいて成熟制御システムの全体像を把握するとともに、低温応答遺伝子および代謝物を抽出を試みた。今回解析したいずれの果実でもエチレン処理および低温遭遇によって、細胞壁分解系遺伝子、クロロフィル分解系遺伝子発現が刺激されることが明らかになった。さらに、ウンシュウミカンとレモン果実の低温応答に関するRNAseqデータの解析によって、カンキツでは、共通してERF3遺伝子が低温応答に重要な転写因子候補であることが示された。また、 ‘小原紅早生’ミカンではエチレンシグナルと低温シグナルによりCCD4遺伝子が活性化され、アポカロテノイド類が特異的に蓄積して成熟時に紅色に着色することが示された。また、‘富有’カキでは5℃貯蔵によってエチレン生成が刺激され果肉軟化と水浸状化を特徴とする低温障害症状がが進行するが、20℃以上または0℃では果肉軟化が抑制された。ただし、0℃貯蔵では常温に移行すると急激にエチレン生成の誘導と果肉軟化が進行した。1ヶ月程度なら20℃の常温貯蔵が可能であることが示された

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  • セイヨウナシの周縁キメラ分離カルスを利用した果皮の全面赤着色メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:20K06030  2020年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    池田 和生, 牛島 幸一郎

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    本年度は、(1)周縁キメラであるセイヨウナシ果実の果皮からL-1層のみを分離したカルスからシュートおよび根を再分化させ個体として独立させること目的として、前年度作成したカルスを材料として、カルスからの発根培養条件の検討(2)周縁キメラ品種の果皮から脱分化させた赤着色カルスと非着色カルスで発現している遺伝子についてトランスクリプトーム解析、を行った。(1)では、セイヨウナシ‘リーガル・レッド・コミス’の果皮培養からカルスを作成し、カルスからの発根に適した培養条件について基本培地およびオーキシン濃度を検討した。基本培地については、MS基本培地もしくは窒素濃度を半減させた1/2MS培地を検討した結果、継代回数が少ない段階ではMS培地と1/2MS培地のカルス生存率に差は認められなかった.しかしながら,継代3回目以降では基本培地はMS培地と比較して1/2MS培地のカルス生存率が高い傾向が見られた。これより,発根培養時のカルスの生存には培地の窒素濃度が低い方がよいと考えられた。一方、(2)では、赤着色(Red)カルスと非着色(Green)カルスからtotal RNAを抽出し、それぞれのカルスについて3サンプルずつ次世代シークエンスに供した結果、平均2000万リードのデータを得た。 ‘バートレット’のゲノム情報(GDR,www.rosaceae.org)を基にマッピングを行い,約3万3000遺伝子について遺伝子発現解析を行った。.赤着色(Red)カルスにおける遺伝子発現量が非着色(Green)カルスの4倍以上の遺伝子が約1700遺伝子,8倍以上の遺伝子が約600遺伝子、16倍以上の遺伝子が270遺伝子であることが明らかとなり、これらの遺伝子が赤着色形質に関与している可能性が高いと考えられた。

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  • メロン交雑集団を用いた棚持ち性関連遺伝子座の特定

    研究課題/領域番号:19H02948  2019年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    牛島 幸一郎, 門田 有希, 中野 龍平, 池田 和生

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    配分額:17160000円 ( 直接経費:13200000円 、 間接経費:3960000円 )

    メロンは一般に急激な呼吸量の増加とともにエチレンの生成と果実軟化を示すクライマクテリック型果実であるが,実際にはエチレンを感受しないノンクライマクテリック型果実や,エチレン合成量が少ない,軟化速度が遅いなど,様々な成熟様相を示す品種が存在する.メロン品種のハネデュとB2は共に棚持ち性の良い品種であるが,前者はエチレン生合成,後者は果肉軟化に変異が生じている.R3年度はB2の棚持ち性に関する研究を中心に解析を行った.
    B2についてはR2年度に軟化遅延形質がF5世代で分離した.これにより1遺伝子座支配である可能性が示唆されているが,本来の予定であればF6世代で分離する予定であり,想定外の結果であった.この結果がただしいか否かを再度検証するとともにGWAS解析を行うことにした.R2年度と同じF5集団に加えてあらたにF6集団を栽培し,果肉の形質を調査した.F5に関しては前年と同様に軟化遅延形質が1:1で,F6では3:1で分離した.これらの結果から,やはり軟化遅延形質は1遺伝子座支配であると考えられた.そこで,GRAS-di解析を実施しSNPをコールして,GWAS解析を行った.その結果,高い相関を示すSNPは検出されなかった.僅かに相関が観察される遺伝子座もあったが,遺伝子型の分離比が歪んでおり信頼性が低いと考えられ,遺伝子座の特定には至らなかった.
    ハネデュのエチレン合成不全については,R2年度までに典型的なクライマクテリック型果実のシャランテとのF2集団でGWAS解析やRNA-seq解析などから制御因子の特定を試みて,8番染色体に相関は見られたが候補遺伝子の特定には至っていない.他の形質と比べると相関が高くないため再度集団を作り解析を試みることにした.R3年度はF1の栽培及びF2世代の種子の回収を行い,次年度の解析のための材料を得た.

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  • カンキツ属植物の自家不和合性はS-RNaseに支配されているのか?

    研究課題/領域番号:19H02949  2019年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    本勝 千歳, 稲葉 丈人, 牛島 幸一郎

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

    近年カンキツ属のいくつかの品種で自家不和合性Sハプロタイプが決定され,またこれまでに行った次世代シークエンス解析の結果から,SハプロタイプとT2RNase型との対応関係が示唆された.このことから,T2RNaseがS遺伝子である可能性が高いと考えられる.そこで本研究では,組換えタンパク質によるT2RNaseの機能解析,T2RNase型とSハプロタイプとの対応関係の調査と新規T2RNase遺伝子の獲得,そしてSハプロタイプとT2RNase遺伝子の遺伝解析を行い,T2RNase遺伝子とカンキツ属植物の自家不和合性の関連性について知見を得ようとするものである.
    本年度は,自家不和合性カンキツ属植物のヒュウガナツにおいて,枝変わりによって生じた自家和合性突然変異体の解析を行った.自家和合性ヒュウガナツである’井原日向’の花柱からRNAを抽出し,RNAseqデータを取得して,発現解析を行った.その結果,ヒュウガナツの自家不和合性遺伝子であるS15-RNaseが’井原日向’において,有意に発現が低下する発現変動遺伝子(DEG)に含まれていることが明らかとなった.この遺伝子については,PCRによって’井原日向’内に遺伝子が存在することを確認した.一方でRT-qPCRにより’井原日向’での発現低下が認められた.
    昨年度に取得したクレメンティンの花粉より獲得したRNAseqデータの解析を行った.その結果,クレメンティンのS-RNase遺伝子と思われるCiclev10027322m.gの周辺に存在する複数のF-Box遺伝子が花粉特異的に発現しており,これまでに報告されているS-RNase型自家不和合性植物と類似した発現パターンを示すことを明らかにした.

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  • 極晩生モモ‘玄桃’の果実成熟特性およびその制御機構の解明

    研究課題/領域番号:19K06033  2019年04月 - 2022年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    河井 崇, 福田 文夫, 中野 龍平, 牛島 幸一郎

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    本研究では、モモ‘玄桃’において見出された極晩生の成熟特性の制御機構を明らかにするため、F1後代における形質の遺伝様式および果実発育中の生理学的・組織学的変化について調査した。‘玄桃’の極晩生の成熟特性はF1後代では分離しなかったが、果実の成熟時期が2群に分かれ、その早晩と第4連鎖群のNAC遺伝子における9bpのindelが一致した。‘玄桃’の果肉における細胞径やABA含量の増加時期は、果実発育に対応して一般品種より著しく遅いことが明らかになった。今後はこれらの結果と、トランスクリプトーム解析やF2後代を用いた遺伝解析を組み合わせることで、‘玄桃’の極晩生成熟特性の制御機構の全容解明を目指す。

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  • モモ民間育成の晩生希少品種を遺伝資源として活用した棚持ち性と果肉障害回避性の解析

    研究課題/領域番号:18H02200  2018年04月 - 2023年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    中野 龍平, 牛島 幸一郎, 福田 文夫, 高田 大輔, 河井 崇

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    配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )

    1)桃水と大寿蜜桃を用いたエチレン生成およびエチレン応答に関する解析:桃水ではエチレン生成能を持たず、大寿蜜桃はエチレンに応答した軟化力を失っている。RNA-seq解析の結果、桃水では他の2品種と比べて、91のDEGが検出され、2遺伝子は転写因子をコードしており、これらの自己触媒的エチレン生成能の欠損性との関連が示唆された。大寿蜜桃では、441のDEGが検出され、16遺伝子は転写因子をコードしていた。本研究で欠損が証明されたPG遺伝子以外にも、軟化へ関与するExpansinなどの軟化関連遺伝子やAATなどの香り成分合成関連遺伝子の発現が抑制されていた。PG遺伝子に加えてエチレン応答性に関わる転写因子の抑制により、軟化や香り成分生成が抑えられていると考えられた。さらなる証明と関連遺伝子の探索のために、大寿蜜桃と川中島白桃の交配後代を育成したところ、大苗育苗などにより開花が促進され、約半数の後代において開花が認められた。
    2)紅博桃、枝変わり系統およびあかつきの解析:紅博桃枝変わりに生じたLOH(Loss of heterozygosity)により、熟期以外にも果肉障害、異形果や落下果実の多発など様々な不良形質が現れることが分かった。このLOHによりホモ化すると不良形質を生む染色体領域は本白桃由来であること、本白桃、あかつき、川中島白桃など日本のモモ育種における中心的な品種がヘテロに保持していることが分かり、育種過程において不良形質を示す後代を選抜する有効な遺伝情報を得た。
    3)ワッサーなど特徴的な日持ち性や肉質を示すとされる他の民間育成品種:ワッサー、CX、ネクタリン系のサンライズなど、最近、育成された新品種に桃水と同様の硬肉モモ系の品種が存在することが明らかとなった。一方、大寿蜜桃と同様の軟化形質やPGの遺伝子型を持つ品種は、缶モモも含め近年の国内栽培品種には見つからなかった。

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  • 非モデル作物種の完全長cDNA配列の決定とストレス応答性遺伝子の網羅的な発現解析

    研究課題/領域番号:16K07557  2016年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    門田 有希, 田淵 宏朗, 牛島 幸一郎

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    配分額:4810000円 ( 直接経費:3700000円 、 間接経費:1110000円 )

    サツマイモは高次倍数性(2n=6x=90)や自家不和合成等の特徴をもつため遺伝様式が複雑であり、全ゲノム配列情報や遺伝子アノテーション情報は未だに整備されていない。そこで本研究では、Iso-seqやRNA-seq等のNGS解析を行い、サツマイモの転写産物に関する参照配列を構築するとともに線虫抵抗性に関わる遺伝子の同定を試みた。Iso-seqで得られた54000個のアイソフォーム配列と近年公開されたサツマイモ転写産物データを統合することで100,419配列から成る参照配列を構築した。また、線虫抵抗性・感受性品種を対象にRNA-seqを行い、線虫抵抗性に関わる候補遺伝子を同定した。

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  • 下流制御因子の同定によるノンクライマクテリック型果実の成熟・老化制御機構の解明

    研究課題/領域番号:16K14853  2016年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    中野 龍平, 牛島 幸一郎, 久保 康隆

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    配分額:3640000円 ( 直接経費:2800000円 、 間接経費:840000円 )

    ノンクライマクテリック型果実の成熟老化機構の解明を目指し、成熟シグナル下流領域の候補制御因子について、イチゴ2倍体野生種F. vescaを用いて研究した。EIN3/EIL転写因子では保存領域RNAiによりFv-EIL1,2の発現抑制個体を得たが成熟・老化には影響がなく、Fv-EIL3の成熟への関与が示唆された。NAC転写因子ではmiRNA164のターゲット配列を持つアイソジンの内、NAC-SFが成熟時に100倍以上に発現増大した。VIGSコンストラクトを導入したアグロバクテリウムの種子感染により、高頻度にVIGSが誘導され、Fv-EIL3やNAC-SFなど候補因子の機能解析の可能性が高まった。

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  • 果実発育・成熟関連遺伝子の完全長cDNA配列と選択的スプライシングの網羅的解析

    研究課題/領域番号:16K14854  2016年04月 - 2018年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    牛島 幸一郎, 門田 有希, 赤木 剛士

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    配分額:3640000円 ( 直接経費:2800000円 、 間接経費:840000円 )

    第3世代の次世代シークエンサーの普及により,ゲノム解読だけではなく転写産物の解読に利用されている.本研究ではメロン果実のIso-seq解析を行い,完全長cDNA配列と選択的スプライシングについて解析を行った.3つの異なる方法で完全長cDNA配列ライブラリーを構築し,PacBioとNanoporeを用いて配列解読を行った.得られたIsoformをメロンゲノムにマッピングして比較した結果,PacBioの解読では 約6,500遺伝子座,Nanoporeの解読では12,000の遺伝子座からの転写産物が得られた.そのうち,509遺伝子座が新規の遺伝子座であった.

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  • メロン遺伝資源を活用した日持ち性に関する分子生物学的解析

    研究課題/領域番号:26292018  2014年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    中野 龍平, 加藤 鎌司, 村上 賢治, 高居 恵愛, 牛島 幸一郎, 久保 康隆

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    配分額:15860000円 ( 直接経費:12200000円 、 間接経費:3660000円 )

    日持ち性の良いメロン遺伝資源について生理的特徴を把握し、その形質の遺伝様式や関連遺伝子を調査した。1)B2はエチレン生成能を持つがエチレン依存的軟化が緩慢で、Cm-PG1よびCm-EXP5の発現抑制が関連していた。春系3号との交配後代においてこの形質は優性を示した。2) ハニーデューはエチレン生成能が欠損しており、シャランテとの交配後代においてこの形質と連鎖した領域が見出された。3)ハミウリでは、シャランテとの交配後代においてエチレン生成能の欠損系統とエチレン依存的軟化の欠損系統が見つかった。いずれも劣性であり、シャランテへの戻し交配を繰返しこの形質を持つ系統がBC4F2世代まで選抜された。

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  • ゲノミクス・トランスクリプトミクス的アプローチによる異形花型不和合性の機構解明

    研究課題/領域番号:25292023  2013年04月 - 2017年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    牛島 幸一郎, 鈴木 孝征, 赤木 剛士, 池田 和生

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    配分額:18980000円 ( 直接経費:14600000円 、 間接経費:4380000円 )

    異形花型自家不和合性(HetSI)は自己花粉を排除する自家不和合性形質と花の形(花型)と連鎖した現象である.アマ科植物のHetSIの機構解明のために原因遺伝子であるS遺伝子候補の単離とS遺伝子座領域の解析を行った.トランスクリプトームの解析からは,あらたに4つの候補遺伝子の単離に成功した.ゲノム解析からS遺伝子座領域が1Mbp以上にわたることを明らかとした.すべての候補遺伝子はこの領域に含まれるが,その相対的な配置は明らかになっていない.そこで,ベニバナアマのゲノム配列を明らかにするためにショットガンシークエンシングとde novo assemblyを行い,今後の新たな研究基盤を構築した.

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  • エチレン-ジャスモン酸クロストークを利用した果実成熟・老化調節技術の開発

    研究課題/領域番号:25660028  2013年04月 - 2016年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    牛島 幸一郎, 中野 龍平

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    クライマクテリック型果実の成熟制御は,エチレン合成や信号伝達に着目した形質転換体や薬剤に因るものであったが,非常に高い効果のため果実が十分に可食なレベルにならないなどの問題があった.そこで,この研究ではホルモンのクロストークに着目して,新しい制御技術の開発を試みた.JAZはエチレンとJAのクロストークのhub因子であり,候補として最適と考えられた.そこで,果実作物であるメロンとトマトJAZ遺伝子をデータベースから抽出し,系統樹解析で分類した.JAZ1は果実成熟により急激に発現が低下し,また変異体・形質転換体の発現パターンからもJAZ1が果実成熟に関連している可能性があると考えられた.

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  • バラ科の異なる自家不和合性機構の比較解析~多因子非自己認識型と単因子自己認識型

    研究課題/領域番号:24380004  2012年04月 - 2017年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    佐々 英徳, 牛島 幸一郎

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    配分額:19240000円 ( 直接経費:14800000円 、 間接経費:4440000円 )

    リンゴにおいて、花粉で発現するSBP1とSSK1の相同遺伝子を単離し、MdSBP1およびMdSSK1と名付けた。これらと、リンゴSFBBタンパク質との相互作用を解析したところ、どちらのタンパク質もSFBBと結合することが判った。しかしさらなる解析により、MdSSK1の方がSFBBに強く結合し、更に遺伝子発現量も遥かにMdSBP1よりも高いことが示された。SFBBと強く結合し発現量も高いMdSSK1が、SFBBとともに主要な複合体を形成して自家不和合性機能に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。

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  • 老化特異的プロモーターによりIPT遺伝子の発現を誘導した組換え花きの作成と解析

    研究課題/領域番号:23780025  2011年 - 2013年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    中野 龍平, 久保 康隆, 牛島 幸一郎

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    配分額:3770000円 ( 直接経費:2900000円 、 間接経費:870000円 )

    サイトカイニン合成に関連するIPT遺伝子を老化開始時に遺伝子発現を誘導するPSARKプロモーターの制御下で誘導するキメラ遺伝子PSARK-IPTを導入した花き類を育成し、その老化を調査した.その結果、流通中の葉の黄化が問題となるキク‘精興の誠’において、PSARK-IPTを導入個体では黄化が著しく抑制された。さらに、黄化が発生しやすい条件であるエチレン存在下や暗黒下にて調査したところ、いずれの条件でも黄化が著しく抑制された。花持ち期間が長く、低コスト・省エネルギーの流通を可能とする切り花の育成における基礎的知見としての活用が期待される。

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  • 配偶体型自家不和合性の分子機構・起源・多様性の解析

    研究課題/領域番号:20380003  2008年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    佐々 英徳, 牛島 幸一郎, 古藤田 信博, 古藤田 信博

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    配分額:18980000円 ( 直接経費:14600000円 、 間接経費:4380000円 )

    配偶体型自家不和合性を示すバラ科植物、ナシ・リンゴにおいて、花粉側自家不和合性因子の実態解明を試みた。その結果、ナシ・リンゴは同じバラ科のサクラ属と異なり、SFBBと名付けた類似した複数のF-box遺伝子が協調的に「非自己」の雌ずい側因子S-RNaseを無毒化している可能性が示唆された。また、ナス科のペチュニアにおいては、非S因子であるHT-Bを解析し、その極端な発現抑制を行なっても自家不和合性表現型は部分的にしか影響を受けないことを示した。

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  • 果樹作物における一過的RNAサイレンシング法の確立とその成熟制御因子解析への利用

    研究課題/領域番号:20780021  2008年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    中野 龍平, 久保 康隆, 牛島 幸一郎

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    配分額:3640000円 ( 直接経費:2800000円 、 間接経費:840000円 )

    ブドウにおいて一過的RNAサイレンシング手法が機能する可能性を示した。さらに、トマトを用いて成熟関連遺伝子(AP3,TM6,AGL1,GRAS)の絞込みに成功した。これらの遺伝子に関して,ブドウにおけるサイレンシングを実施したが,その成熟への関与は明確ではなかった.今後、本研究の手法を用いてブドウの成熟や品質に関わる遺伝子の解析も進展が期待され、トマトにおいて選抜した遺伝子の成熟制御の証明により、大きな成果が期待できる。

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  • 果実成熟におけるエチレン合成系遺伝子の転写調節機構の解明

    研究課題/領域番号:19688003  2007年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    牛島 幸一郎

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    配分額:25740000円 ( 直接経費:19800000円 、 間接経費:5940000円 )

    トマトやメロンはエチレンによって成熟が制御されるクライマクテリック型果実に分類される。メロンの変異品種'ハネデュ'ではエチレンが合成されず、長期の貯蔵が可能である。この'ハネデュ'の解析を足がかりとして、本研究ではエチレン合成酵素遺伝子の転写制御因子の特定とエチレン信号伝達や遺伝子発現制御のメカニズムの解明を試みた。現在のところ2 つのタイプの候補遺伝子を単離している。それらは、予備的な段階の実験であるが、遺伝子発現を操作すると果実成熟を抑制する傾向が見られている。

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  • プロテオーム解析による果実の細胞壁分解機構の解析と形質転換による鍵因子の決定

    研究課題/領域番号:17380024  2005年 - 2007年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    久保 康隆, 中野 龍平, 江面 浩, 牛島 幸一郎, 稲葉 昭次

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    配分額:16950000円 ( 直接経費:15600000円 、 間接経費:1350000円 )

    細胞壁は、植物の物理的特性の源であり、果実の肉質と微生物侵入(腐敗)への抵抗性を決定している。したがって、細胞壁分解は果実の食味と日持ち性の支配的因子である。これまでの研究で果実の成熟・軟化にエチレンが重要であることは示されたものの、実際の細胞壁分解における鍵因子は未だに解明されていない。そこで、本研究では、成熟に伴って顕著に果実硬度が低下するセイヨウナシおよびメロン果実と多量のエチレンを生成するにもかかわらず軟化しないチュウゴクナシ果実を用いて、ポリガラクチュロネース、アラビノフラノシデースおよびβ-ガラクトシデースの関与を検討するとともに、プロテオーム解析および酵母シグナルシーケンストラップ法(YSST法)によって網羅的に細胞壁タンパク質および関連遺伝子を解析した。
    二次元電気泳動によって、セイヨウナシ果実細胞壁で発現する約500個タンパク質の分離を行った。その結果、約200個のタンパク質分離に成功し、さらに1-MCP処理果実及びチュウゴクナシとの比較において、果実軟化と並行的な挙動を示す3種のタンパク質を見いだした。
    セイヨウナシ果実からインベルターゼ欠損酵母を利用したYSST法によって、約700個の細胞壁関連遺伝子断片をクローニングした。得られた全ての遺伝子断片の塩基配列を読み取り、アミノ酸配列を推定し、約70のコンティグと100個のシングルトンを得た。これらの情報を遺伝子データベースに送り、Blast検索を行い、アノテーションを行ったところ、約8割のクローンには何らかのアノテーションが得られたが、残りは対応する遺伝子情報が無く新規性の高いクローンと思われた。
    得られたクローンを用いてDNAアレイを作成し、遺伝子発現特性を網羅的に解析した。その結果、セイヨウナシの軟化に伴って顕著に発現が増加または減少したクローンが28個得られた。この中には、11種の新規性の高い細胞壁関連因子が含まれており、これらが果実軟化の重要な鍵因子候補である。

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  • ノンクライマクテリック型果実の成熟制御因子の同定

    研究課題/領域番号:17780025  2005年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    牛島 幸一郎

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    配分額:3600000円 ( 直接経費:3600000円 )

    果実はその成熟特性により、クライマクテリック型果実とノンクライマクテリック型果実とに分類される。クライマクテリック型果実はその成熟がエチレンによって制御されているタイプの果実であり、トマトやメロン、バナナなどが分類される。これまでに果実成熟の研究はクライマクテリック型果実を中心に行われており、ノンクライマクテリック型果実についての知見はわずかである。
    昨年度の研究において、様々なメロン品種の成熟特性の解析を行ったところ、クライマクテリック型果実とノンクライマクテリック型果実の中間のような特性を示す‘ハネデュ'という品種があることを示した。この品種はほとんどエチレンを生成しないため、ほとんど成熟が進行しない。そこで、エチレン生成以外の成熟形質に関して解析を行った。果肉軟化と香気成分生成について解析を行ったところ、空気条件下で保存した‘ハネデュ'果実は高い果肉硬度を維持し、ほとんど香気成分を生成しなかった。しかし、外生エチレンを処理すると果肉軟化、香気成分生成が促進された。これらの結果は、‘ハネデュ'ではエチレン信号の受容と伝達がなされていることを示している。従って、‘ハネデュ'果実ではエチレン信号伝達系のうち成熟エチレン生成を制御する系に何らかの変異があることが示唆された。
    ‘ハネデュ'の変異がどの程度の因子に影響を及ぼすのか、また変異遺伝子特定を目的として、メロンの転写因子の発現パターンの解析を行った。データベースには100ほどの転写因子が登録されているので、それぞれにプライマーを設計しリアルタイムPCRをおこなった。その結果27のエチレン応答性遺伝子のうち4割の遺伝子の発現パターンが他のメロン品種とは明らかに異なっていた。その中にはエチレンとの関連が報告されているものや他のホルモンとの関連が示唆されているものもあり、エチレン生成を制御する因子の候補となると考えられた。

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担当授業科目

  • コース演習3 (2023年度) 1・2学期  - その他

  • コース演習4 (2023年度) 3・4学期  - その他

  • 卒業論文 (2023年度) 1~4学期  - その他

  • 基礎分子生物学1 (2023年度) 第3学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学1 (2023年度) 第3学期  - 火5~6

  • 基礎分子生物学2 (2023年度) 第4学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学2 (2023年度) 第4学期  - 火5~6

  • 特別研究 (2023年度) その他  - その他

  • 生物情報処理学特論 (2023年度) 前期  - 金3,金4

  • 生物生産科学特別研究 (2023年度) 通年  - その他

  • 研究科目演習1 (2023年度) 1・2学期  - その他

  • 研究科目演習2 (2023年度) 3・4学期  - その他

  • 農産物分子生物学 (2023年度) 前期  - その他

  • 農産物利用・情報処理学 (2023年度) 前期  - 金3~4

  • 農産物利用・情報処理学特論 (2023年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2023年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2023年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2023年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2023年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2023年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2023年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学特別演習 (2023年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学1 (2023年度) 第1学期  - 木1,木2

  • 農産物生理学2 (2023年度) 第2学期  - 木1,木2

  • コース演習3 (2022年度) 1・2学期  - その他

  • コース演習4 (2022年度) 3・4学期  - その他

  • 卒業論文 (2022年度) 1~4学期  - その他

  • 基礎分子生物学1 (2022年度) 第3学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学1 (2022年度) 第3学期  - 火5~6

  • 基礎分子生物学2 (2022年度) 第4学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学2 (2022年度) 第4学期  - 火5~6

  • 生物情報処理学特論 (2022年度) 前期  - 金3,金4

  • 生物生産科学特別研究 (2022年度) 通年  - その他

  • 研究科目演習1 (2022年度) 1・2学期  - その他

  • 研究科目演習2 (2022年度) 3・4学期  - その他

  • 農産物分子生物学 (2022年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2022年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2022年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2022年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2022年度) 前期  - その他

  • コース演習3 (2021年度) 1・2学期  - その他

  • コース演習4 (2021年度) 3・4学期  - その他

  • 卒業論文 (2021年度) 1~4学期  - その他

  • 基礎分子生物学1 (2021年度) 第3学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学1 (2021年度) 第3学期  - 火5~6

  • 基礎分子生物学2 (2021年度) 第4学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学2 (2021年度) 第4学期  - 火5~6

  • 生物情報処理学特論 (2021年度) 前期  - 金3,金4

  • 生物生産科学特別研究 (2021年度) 通年  - その他

  • 研究科目演習1 (2021年度) 1・2学期  - その他

  • 研究科目演習2 (2021年度) 3・4学期  - その他

  • 農産物分子生物学 (2021年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2021年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2021年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2021年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2021年度) 前期  - その他

  • コース演習1 (2020年度) 1・2学期  - 水3

  • コース演習3 (2020年度) 1・2学期  - その他

  • コース演習4 (2020年度) 3・4学期  - その他

  • 卒業論文 (2020年度) 1~4学期  - その他

  • 基礎分子生物学1 (2020年度) 第3学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学1 (2020年度) 第3学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学2 (2020年度) 第4学期  - 火5,火6

  • 基礎分子生物学2 (2020年度) 第4学期  - 火5,火6

  • 生物情報処理学特論 (2020年度) 前期  - 金3,金4

  • 生物生産科学特別研究 (2020年度) 通年  - その他

  • 研究科目演習1 (2020年度) 1・2学期  - その他

  • 研究科目演習2 (2020年度) 3・4学期  - その他

  • 農産物分子生物学 (2020年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2020年度) 前期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2020年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2020年度) 後期  - その他

  • 農産物生理学演習 (2020年度) 前期  - その他

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