Details of the Researcher

PHOTO

Keisuke Igarashi
Section
Graduate School of Agricultural Science
Job title
Assistant Professor
Degree

  • 博士（農学）（東北大学）

  • 修士（農学）（東北大学）

e-Rad No.
30820881

Research History 5

  • 2025/04 - Present
    The Japanese Society for Cultivated Food　Board Member

  • 2022/10 - Present
    Tohoku University　Laboratory of Environmental Plant Biotechnology, Graduate School of Agricultural Science　Assistant professor

  • 2019/10 - Present
    Cellular Agriculture Institute of the Commons　Board Chairperson

  • 2019/05 - 2022/09
    IntegriCulture Inc.

  • 2017/05 - 2019/04
    Leave a Nest Co., Ltd.

Education 2

  • Tohoku University　Graduate School of Agricultural Science　Division of Life Science

    2012/04 - 2017/03

  • Tohoku University　Faculty of Agriculture

    2008/04 - 2012/03

Professional Memberships 5

  • Cellular Agriculture Institute of the Commons

    2019/10 - Present

  • The Japanese Society for Cultivated Food

    2025/04 - Present

  • 日本植物バイオテクノロジー学会

    2024 - Present

  • 日本植物生理学会

    2022/10 - Present

  • 日本育種学会

    2022/10 - Present

Research Interests 3

  • Plant Cellular Agriculture

  • Cytoplasmic male sterility

  • Cellular Agriculture

Research Areas 2

  • Environmental science/Agricultural science / Recycling systems and society / Cellular Agriculture

  • Environmental science/Agricultural science / Plant genetics and breeding / Cytoplasmic male sterility

Awards 4

  1. 優秀ポスター賞

    2025/08　一般社団法人日本培養食料学会　植物細胞農業におけるホップ培養細胞の誘導の試み ～ビール原料への利用を目指して～

  2. 優秀ポスター賞

    2025/08　一般社団法人日本培養食料学会　植物細胞培養による食料生産のためのフードグレード基礎培地の構築と性能評価

  3. 第2回東北テックプラングランプリ ZACORS賞

    2024

  4. 東北大学大学院農学研究科長賞

    2013/03

Papers 5

  1. A Pentatricopeptide Repeat Protein Restores Fertility in Tadukan‐Type Cytoplasmic Male Sterile Rice via the Cleavage of the Mitochondrial orf312<scp>RNA</scp> Peer-reviewed

    Ayumu Takatsuka, Yuko Iwai, Hakim Mireau, Tomohiko Kazama, Hiroyuki Ichida, Tomoko Abe, Keisuke Igarashi, Kinya Toriyama

    Physiologia Plantarum　177　(3)　2025/05/29

    Publisher: Wiley

    DOI： 10.1111/ppl.70308 　

    ISSN： 0031-9317

    eISSN： 1399-3054

    More details Close

    ABSTRACT Cytoplasmic male sterility (CMS) is associated with the inhibition of pollen and/or anther development regulated by a CMS‐causing gene in the mitochondrial genome; it is a useful trait for preventing self‐pollination and producing F1 hybrids, which can boost crop yields. Pollen and/or anther development can be recovered by the action of the RESTORER OF FERTILITY (Rf) gene, a nuclear‐encoded gene. Most reported Rf genes encode pentatricopeptide repeat (PPR) proteins, which bind to RNA and promote RNA processing of the respective CMS‐causing gene. In this study, we report the map‐based cloning of the Rf gene (Rfta) for Tadukan‐type CMS (TA‐CMS) in rice (Oryza sativa L.), with anther dehiscence and seed setting inhibited by the mitochondrial gene orf312. The Rfta locus was delimited to a region comprising 10 PPR genes forming a cluster on chromosome 10. The complementation test revealed that the introduction of a PPR gene, PPR796, into the TA‐CMS line resulted in the recovery of the anther dehiscence and seed setting. RNA‐gel blot analysis and the determination of 3′ ends of the orf312 RNA confirmed the PPR796‐mediated cleavage of the orf312 RNA in the transgenic TA‐CMS line. Furthermore, RNA gel electrophoretic mobility shift assays revealed that the recombinant PPR796 protein bound to the 3′ side of the orf312 RNA in vitro. We concluded that RFta/PPR796 binds to orf312 RNA and promotes RNA cleavage to restore fertility in TA‐CMS.

  2. Cryptic cytoplasmic male sterility-causing gene in the mitochondrial genome of common japonica rice. International-journal Peer-reviewed

    Kinya Toriyama, Yuko Iwai, Shinya Takeda, Ayumu Takatsuka, Keisuke Igarashi, Tomoyuki Furuta, Sunlu Chen, Yoshitaka Kanaoka, Yuji Kishima, Shin-Ichi Arimura, Tomohiko Kazama

    The Plant journal : for cell and molecular biology　2024/09/09

    DOI： 10.1111/tpj.17028 　

    More details Close

    Cytoplasmic male sterility (CMS) is an agronomically significant trait that causes dysfunction in pollen and anther development. It is often observed during successive backcrossing between distantly related species. Here, we show that Asian japonica cultivars (Oryza sativa) exhibit CMS when the nucleus is replaced with that of the African rice Oryza glaberrima. The CMS line produced stunted anthers and did not set any seeds. Mitochondrial orf288 RNA was detected in the anthers of CMS lines but not in fertility restorer lines. The mitochondrial genome-edited japonica rice that was depleted of orf288 did not exhibit male sterility when backcrossed with O. glaberrima. These results demonstrate that orf288 is a CMS-causing gene. As orf288 commonly occurs in the mitochondrial genomes of japonica rice, these results indicate that common japonica rice cultivars possess a cryptic CMS-causing gene hidden in their mitochondrial genomes.

  3. 細胞農業の現状と課題 Invited

    五十嵐 圭介, 杉崎 麻友

    生物工学会誌　100　(4)　161-164　2022

    DOI： 10.34565/seibutsukogaku.100.4_161 　

  4. A Gene Encoding Pentatricopeptide Repeat Protein Partially Restores Fertility in RT98-Type Cytoplasmic Male-Sterile Rice Peer-reviewed

    Keisuke Igarashi, Tomohiko Kazama, Kinya Toriyama

    Plant and Cell Physiology　57　(10)　2187-2193　2016/10

    Publisher: Oxford University Press (OUP)

    DOI： 10.1093/pcp/pcw135 　

    ISSN： 0032-0781

    eISSN： 1471-9053

  5. Whole Genomic Sequencing of RT98 Mitochondria Derived from Oryza rufipogon and Northern Blot Analysis to Uncover a Cytoplasmic Male Sterility-Associated Gene Peer-reviewed

    Keisuke Igarashi, Tomohiko Kazama, Keiji Motomura, Kinya Toriyama

    Plant and Cell Physiology　54　(2)　237-243　2013/02

    Publisher: Oxford University Press (OUP)

    DOI： 10.1093/pcp/pcs177 　

    ISSN： 0032-0781

    eISSN： 1471-9053

Presentations 41

  1. HiFiロングリードによるイネRT98型ミトコンドリアゲノムの再構築とCMS原因候補ORFの再探索

    五十嵐圭介, 鳥山欽哉

    イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2025　2025/07/13

  2. 植物細胞農業研究について Invited

    五十嵐圭介

    第79回日本栄養・食糧学会大会　2025/05/24

  3. Prediction of targets for the Rf-like PPR gene cluster in the fertility-restored line RT98C derived from wild rice Oryza rufipogon W1109.

    2025/03/20

  4. 細胞農業によるコメの生産を目指した培養細胞へのデンプン蓄積

    菊地怜, 五十嵐圭介

    超異分野学会 東京大会2025　2025/03/08

  5. 植物細胞農業による食品製造に適したカルス誘導方法の探索

    井岡隼人, 五十嵐圭介

    超異分野学会 東京大会2025　2025/03/08

  6. 植物細胞農業の社会実装を目指した細胞性食品培養のための基礎培地開発

    松本萌人, 五十嵐圭介

    超異分野学会 東京大会2025　2025/03/08

  7. 植物細胞農業による培養米生産の環境影響評価

    竹中夏史, 菊地怜, 松本萌人, 井岡隼人, 加用千裕, 五十嵐圭介

    第20回日本LCA学会研究発表会　2025/03/05

  8. Pioneering Plant Cellular Agriculture Using Rice as a Model Invited

    ◯Keisuke Igarashi

    2024/10/10

  9. Deciphering the Rf-like PPR Gene Cluster in the Fertility Restorer Line RT98C Derived from RT98-Type Cytoplasmic Male Sterility in Wild Rice O. rufipogon W1109

    2024/09/19

  10. Exploring the Cytoplasmic Male Sterility Causative Gene and Fertility Restorer-like Gene in Rice RT98C

    2024/08/31

  11. Attempts to develop standardized culture medium for cellular foods produced by plant cellular agriculture

    2024/08/30

  12. 細胞農業によるコメの生産を目指した培養細胞へのデンプン蓄積

    菊地怜, 五十嵐圭介

    2024/08/29

  13. 細胞農業における安全性の高い植物培養細胞の作出

    井岡隼人, 五十嵐圭介

    第6回細胞農業会議　2024/08/29

  14. 植物細胞農業の社会実装を目指した細胞性食品培養のための基礎培地開発

    松本萌人, 五十嵐圭介

    第6回細胞農業会議　2024/08/29

  15. オリジナルアバターを創って バーチャル世界に飛び込もう！ Invited

    株式会社NEST EdLAB オンライン講座　2024/08/25

  16. O.rufipogon W1109に由来するRT98型細胞質雄性不稔性を制御するRf様PPR遺伝子クラスターの解析

    五十嵐圭介, 小林碧尊, 有村慎一, 鳥山欽哉

    イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2024@東京大学　2024/07/04

  17. Wide compatible restorer-of-fertility line of rice, RT98C, carries several Rf genes responsible for acting respective CMS-causing mitochondrial genes

    Keisuke Igarashi, Aoto Kobayashi, Tomohiko Kazama, Kinya Toriyama

    Plant Biology 2024　2024/06/22

  18. O.rufipogon W1109に由来する RT98型細胞質雄性不稔性を制御する Rf様PPR遺伝子クラスターの解析

    五十嵐圭介, 小林碧尊, 鳥山欽哉

    学術変革A「細胞質ゲノム制御」 若手の会 キックオフ交流会　2024/06/22

  19. Deciphering the clusters of Rf-like PPR genes in RT98C fertility restorer lines derived from Oryza rufipogon

    Keisuke Igarashi, Tomohiko Kazama, Kinya Toriyama

    13th International Conference for Plant Molecular Biology　2024/05/26

  20. 代替タンパク質(植物由来肉・培養肉)／ フードテック／細胞農業ビジネス の現状と課題解決への具体的な取り組み ～国内外の最新動向に始まり、 製造コスト削減・安全性確保・社会実装に向けた留意点等に至るまで～ Invited

    株式会社情報機構オンラインセミナー　2024/05/24

  21. 台中65号の細胞質を持つOryza glaberrimaの細胞質雄性不稔性原因遺伝子はorf288である

    五十嵐圭介, 岩井裕子, 高塚歩, 風間智彦, 有村慎一, 鳥山欽哉

    日本育種学会 第145回講演会　2024/03/16

  22. 細胞性食品(いわゆる培養肉や培養植物)の基礎と細胞農業の国内外における課題および将来動向 Invited

    五十嵐圭介

    株式会社 テックデザイン オンライン講習会　2024/01/11

  23. O.rufipogon W1109に由来するRT98型細胞質雄性不稔性の稔性回復補助遺伝子の探索

    五十嵐圭介

    イネ属近縁野生種研究会 ―遺伝的多様性研究の将来展望―　2023/12/12

  24. 細胞性食品（いわゆる培養肉）／フードテック／細胞農業ビジネス最前線～サーキュラーエコノミーの実現に向けた技術課題や、新たな開拓領域である植物細胞農業について～ Invited

    五十嵐圭介

    株式会社情報機構オンラインセミナー　2023/10/20

  25. Molecular analysis of cytoplasmic male sterile in O.glaberrima

    Igarashi K, Takeda S, Iwai Y, Toriyama K

    6th International Rice Congress 2023　2023/10/16

  26. プロテインクライシスに対応する代替たん白“植物性タンパク・培養肉”の可能性を探る Invited

    五十嵐圭介

    食品開発展2023記念セミナー　2023/10/06

  27. 細胞を培養して食べる！細胞農業の研究 Invited

    五十嵐圭介

    株式会社a.school中高講座　2023/09/20

  28. 細胞を培養して食料をつくる"細胞農業"という考え方 Invited

    五十嵐圭介

    革新的食学拠点令和5年度第3回合同ミーティング　2023/09/11

  29. Analysis of genes related to cytoplasmic male sterility Oryza graberrima with a cytoplasm of japonica rice

    Igarashi K, Takeda S, Iwai Y, Toriyama K

    6th Plants and People Conference　2023/09/07

  30. Cultivation of cultured crops using plant cells and exploration of beneficial compounds for cultured meat

    2023/08/05

  31. Exploring alternative phytohormone components for edible plant cellular agriculture.

    2023/08/05

  32. 日本晴のミトコンドリア遺伝子orf288は核をO.glaberrimaに置換すると発現する

    五十嵐圭介, 岩井裕子, 古田智敬, 鳥山欽哉

    イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2023　2023/07/13

  33. 細胞農業の展望と課題～培養肉だけでない可能性～ Invited

    五十嵐圭介

    コンシューマーズカフェ　2023/06/28

  34. 【迫りくるプロテインクライシスを乗り越えるために!】 代替タンパク質(植物由来肉・培養肉)/フードテック/細胞農業ビジネスの基礎知識及び最新事 情'23 ~各国の法整備状況、研究開発や生産工程の技術課題、関連業界の将来展望等を含めて~ Invited

    情報機構　2023/02/24

  35. 細胞農業の実現による食料生産(資源循環) の効率化・コンパクト化 Invited

    情報機構　2021/12/14

  36. 未来の食料生産に向けて~培養肉開発の最前線~ Invited

    官能評価学会　2021/11/28

  37. 細胞農業の実現による食料生産(資源循環)の効率化・コンパクト化 Invited

    日本産業機械工業会　2021/06/03

  38. 培養肉市場の成長性の考察~企業の取り組みや普及の時間軸を踏まえて~ Invited

    岡三証券 招待講演　2020/09/11

  39. 「美しい食料生産」~未来の食を担うかもしれない培養肉~ Invited

    食と医科学フォーラム　2019/12/08

  40. 未来の食料生産に向けて~培養肉開発の最前線 Invited

    サイエンスアゴラ2019 シンポジウムパネルディスカッション　2019/11/17

  41. 細胞農業が目指す未来の新たな農業生産の形 Invited

    第3回アグリプラットフォームコンソーシアムミーティング　2019/09/03

Show all Show first 5

Industrial Property Rights 2

  1. 細胞質雄性不稔系統と維持系統の作出方法

    鳥山欽哉, 五十嵐圭介, 岩井裕子, 武田信哉, 高塚歩, 風間智彦

    Property Type: Patent

  2. イネRT98型細胞質雄性不稔性原因遺伝子およびその利用

    鳥山欽哉, 風間智彦, 本村恵二, 五十嵐圭介

    Property Type: Patent

Research Projects 3

  1. 細胞質雄性不稔性を指標としたミトコンドリアゲノム育種の検証

    風間 智彦, 鳥山 欽哉, 五十嵐 圭介

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(A)

    Institution: 九州大学

    2024/04/01 - 2029/03/31

  2. RNAに配列特異的に結合するP-type PPRタンパク質の標的配列予測プログラムの基盤構築

    五十嵐 圭介

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2025/04/01 - 2028/03/31

  3. イネＲＴ９８型細胞質雄性不稔性における不稔及び稔性回復機構の分子遺伝学的解析

    五十嵐 圭介

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特別研究員奨励費

    Institution: 東北大学

    2014/04/25 - 2017/03/31

    More details Close

    1. RF98の機能解析 CMS系統RT98AにPPR762を遺伝子導入したところ, 最大で一穂あたり15.9%の稔性回復が示された. この結果から, PPR762を稔性回復遺伝子Rf98として同定することができ, 国際論文に発表した. PPR762は完全な稔性回復作用を示さなかったため, 稔性回復能力を向上させる稔性回復補助遺伝子が存在することが予測された. Rf98のマッピングで得られた組換え個体R1~R8の稔実率を調べたところ, 稔性回復遺伝子Rf98の近傍がT65に置換される系統R3およびR4では, 稔性の低下が起こることが明らかとなった. この結果から, 稔性回復補助遺伝子は稔性回復遺伝子Rf98の近傍約316 kb (日本晴相当) に存在することが明らかとなった. 稔性回復遺伝子Rf98はPタイプのPPRタンパク質であるPPR762をコードしていたため, 機能は配列特異的なRNAのプロセッシング, スプライシング, 分解, 翻訳の制御であることが予測された. orf113はCMS系統RT98Aと稔性回復系統RT98Cの間でmRNAの蓄積パターンに違いが見られ, RT98CにおいてRT98Aよりも短い断片が検出されることから, RT98Cではorf113 mRNAのプロセッシングが起きていることが予測された. このプロセッシングを起こしている因子がPPR762であることを確かめるために, PPR762をRT98Aに導入して稔性が回復して得られた後代においてノーザンブロット分析を行った. その結果, PPR762はorf113 mRNAのプロセッシングには関与しないことが明らかとなった. このことから, Rf98の機能はorf113に対しては翻訳制御を行っている可能性, orf113以外のCMS原因遺伝子に作用している可能性が考えられた.

Teaching Experience 3

  1. 環境適応植物工学特論

  2. 学問論演習

  3. 植物生産学実習Ⅱ

Works 1

  1. おコメちゃん3D

    2023/02/19 - Present

    Type: Artistic work

Academic Activities 5

  1. イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2025

    2025/07/12 - 2025/07/13

    Activity type: Competition, symposium, etc.

  2. 日本育種学会 第147回講演会

    2025/03/20 - 2025/03/21

    Activity type: Competition, symposium, etc.

  3. 植物細胞農業：植物バイオテクノロジーを活用した細胞性食品の生産

    2024/08/30 -

    Activity type: Competition, symposium, etc.

  4. 第6回細胞農業会議

    2024/08/29 -

    Activity type: Competition, symposium, etc.

  5. 第5回 細胞農業会議

    2023/08/29 -

    Activity type: Competition, symposium, etc.