研究者詳細

顔写真

フジイ　ノブハル
藤井　伸治
Nobuharu Fujii
所属
大学院生命科学研究科　生態発生適応科学専攻　個体ダイナミクス講座（環境応答分野）
職名
准教授
学位

  • 理学 (博士) （東京大学）

経歴 3

  • 1999年5月 ～ 2000年5月
    アメリカ合衆国ミズーリ大学・生化学教室　研究員

  • 1999年1月 ～ 1999年3月
    アメリカ合衆国ミズーリ大学・生化学教室　研究員

  • 1992年4月 ～ 1995年3月
    日本学術振興会 特別研究員(DCI)

学歴 3

  • 東京大学　理学系研究科　植物学専攻

    ～ 1995年3月

  • 筑波大学　環境科学研究科

    ～ 1992年3月

  • 筑波大学　第二学群　生物学類

    ～ 1989年3月

委員歴 2

  • 東北植物学会　会計幹事

    2020年 ～ 継続中

  • 宇宙生物科学会　副編集委員

    2009年4月 ～ 継続中

所属学協会 5

  • 日本植物細胞分子生物学会

  • 日本分子生物学会

  • 日本植物学会

  • 日本植物生理学会

  • 日本宇宙生物科学会

研究キーワード 3

  • 植物ホルモン

  • 環境

  • 植物

研究分野 2

  • ライフサイエンス / 応用分子細胞生物学 /

  • ライフサイエンス / 植物分子、生理科学 /

論文 69

  1. Heterotic growth of hybrids of Arabidopsis thaliana is enhanced by elevated atmospheric CO2

    Masako Mishio, Emi Sudo, Hiroshi Ozaki, Riichi Oguchi, Ryo Fujimoto, Nobuharu Fujii, Kouki Hikosaka

    American Journal of Botany　2024年4月

    DOI： 10.1002/ajb2.16317 　

  2. MIZU-KUSSEI1 (MIZ1) and GNOM/MIZ2 control not only positive hydrotropism but also phototropism in Arabidopsis roots

    Lei Pang, Akie Kobayashi, Yuka Atsumi, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Daniela Dietrich, Malcolm J Bennett, Hideyuki Takahashi

    Journal of Experimental Botany　2023年5月23日

    出版者・発行元： Oxford University Press (OUP)

    DOI： 10.1093/jxb/erad193 　

    ISSN：0022-0957

    eISSN：1460-2431

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    Abstract In response to unilateral blue light illumination, roots of some plant species such as Arabidopsis thaliana exhibit negative phototropism (bending away from light), which is important for light avoidance in nature. MIZU-KUSSEI1 (MIZ1) and GNOM/MIZ2 are essential for positive hydrotropism (i.e. in the presence of a moisture gradient, root bending towards greater water availability). Intriguingly, mutations in these genes also cause a substantial reduction in phototropism. Here, we examined whether the same tissue-specific sites of expression required for MIZ1- and GNOM/MIZ2-regulated hydrotropism in Arabidopsis roots are also required for phototropism. The attenuated phototropic response of miz1 roots was completely restored when a functional MIZ1–green fluorescent protein (GFP) fusion was expressed in the cortex of the root elongation zone but not in other tissues such as root cap, meristem, epidermis, or endodermis. The hydrotropic defect and reduced phototropism of miz2 roots were restored by GNOM/MIZ2 expression in either the epidermis, cortex, or stele, but not in the root cap or endodermis. Thus, the sites in root tissues that are involved in the regulation of MIZ1- and GNOM/MIZ2-dependent hydrotropism also regulate phototropism. These results suggest that MIZ1- and GNOM/MIZ2-mediated pathways are, at least in part, shared by hydrotropic and phototropic responses in Arabidopsis roots.

  3. Diversity of root hydrotropism among natural variants of Arabidopsis thaliana

    Boyuan Mao, Hiroki Takahashi, Hideyuki Takahashi, Nobuharu Fujii

    Journal of Plant Research　135　(6)　799-808　2022年9月23日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s10265-022-01412-w 　

    ISSN：0918-9440

    eISSN：1618-0860

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    Abstract Root gravitropism affects root hydrotropism. The interference intensity of root gravitropism with root hydrotropism differs among plant species. However, these differences have not been well compared within a single plant species. In this study, we compared root hydrotropism in various natural variants of Arabidopsis under stationary conditions. As a result, we detected a range of root hydrotropism under stationary conditions among natural Arabidopsis variants. Comparison of root gravitropism and root hydrotropism among several Arabidopsis natural variants classified natural variants that decreased root hydrotropism into two types; namely one type that expresses root gravitropism and root hydrotropism weaker than Col-0, and the other type that expresses weaker root hydrotropism than Col-0 but expresses similar root gravitropism with Col-0. However, root hydrotropism of all examined Arabidopsis natural variants was facilitated by clinorotation. These results suggested that the interference of root gravitropism with root hydrotropism is conserved among Arabidopsis natural variants, although the intensity of root gravitropism interference with root hydrotropism differs.

  4. Circumnutational movement in rice coleoptiles involves the gravitropic response: analysis of an agravitropic mutant and space-grown seedlings. 査読有り

    Kobayashi A, Kim HJ, Tomita Y, Miyazawa Y, Fujii N, Yano S, Yamazaki C, Kamada M, Kasahara H, Miyabayashi S, Shimazu T, Fusejima Y, Takahashi H

    Physiologia plantarum　2018年8月

    DOI： 10.1111/ppl.12824 　

    ISSN：0031-9317

  5. Root-tip-mediated inhibition of hydrotropism is accompanied with the suppression of asymmetric expression of auxin-inducible genes in response to moisture gradients in cucumber roots 査読有り

    Nobuharu Fujii, Sachiko Miyabayashi, Tomoki Sugita, Akie Kobayashi, Chiaki Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi

    PLoS ONE　13　(1)　e0189827　2018年1月1日

    出版者・発行元： Public Library of Science

    DOI： 10.1371/journal.pone.0189827 　

    ISSN：1932-6203

  6. Gravitropism interferes with hydrotropism via counteracting auxin dynamics in cucumber roots: clinorotation and spaceflight experiments 査読有り

    Keita Morohashi, Miki Okamoto, Chiaki Yamazaki, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Akie Kobayashi, Hideyuki Takahashi

    NEW PHYTOLOGIST　215　(4)　1476-1489　2017年9月

    DOI： 10.1111/nph.14689 　

    ISSN：0028-646X

    eISSN：1469-8137

  7. Mutant selection in the self-incompatible plant radish (Raphanus sativus L. var. sativus) using two-step TILLING 査読有り

    Kaori Kohzuma, Motoko Chiba, Soichiro Nagano, Toyoaki Anai, Miki U. Ueda, Riichi Oguchi, Kazumasa Shirai, Kousuke Hanada, Kouki Hikosaka, Nobuharu Fujii

    BREEDING SCIENCE　67　(3)　268-276　2017年6月

    DOI： 10.1270/jsbbs.16200 　

    ISSN：1344-7610

    eISSN：1347-3735

  8. Auxin transport and response requirements for root hydrotropism differ between plant species 査読有り

    Yusuke Nakajima, Yoshitaka Nara, Akie Kobayashi, Tomoki Sugita, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY　68　(13)　3441-3456　2017年6月

    DOI： 10.1093/jxb/erx193 　

    ISSN：0022-0957

    eISSN：1460-2431

  9. Root hydrotropism is controlled via a cortex-specific growth mechanism 査読有り

    Daniela Dietrich, Lei Pang, Akie Kobayashi, John A. Fozard, Veronique Boudolf, Rahul Bhosale, Regina Antoni, Tuan Nguyen, Sotaro Hiratsuka, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Tae-Woong Bae, Darren M. Wells, Markus R. Owen, Leah R. Band, Rosemary J. Dyson, Oliver E. Jensen, John R. King, Saoirse R. Tracy, Craig J. Sturrock, Sacha J. Mooney, Jeremy A. Roberts, Rishikesh P. Bhalerao, Jose R. Dinneny, Pedro L. Rodriguez, Akira Nagatani, Yoichiroh Hosokawa, Tobias I. Baskin, Tony P. Pridmore, Lieven De Veylder, Hideyuki Takahashi, Malcolm J. Bennett

    NATURE PLANTS　3　(6)　17057　2017年6月

    DOI： 10.1038/nplants.2017.57 　

    ISSN：2055-026X

    eISSN：2055-0278

  10. Root hydrotropism is controlled via a cortex-specific growth mechanism 査読有り

    Daniela DIetrich, Lei Pang, Akie Kobayashi, John A. Fozard, Véronique Boudolf, Rahul Bhosale, Regina Antoni, Tuan Nguyen, Sotaro Hiratsuka, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Tae-Woong Bae, Darren M. Wells, Markus R. Owen, Leah R. Band, Rosemary J. Dyson, Oliver E. Jensen, John R. King, Saoirse R. Tracy, Craig J. Sturrock, Sacha J. Mooney, Jeremy A. Roberts, Rishikesh P. Bhalerao, José R. DInneny, Pedro L. Rodriguez, Akira Nagatani, Yoichiroh Hosokawa, Tobias I. Baskin, Tony P. Pridmore, Lieven De Veylder, Hideyuki Takahashi, Malcolm J. Bennett

    Nature Plants　3　2017年5月8日

    出版者・発行元： Palgrave Macmillan Ltd.

    DOI： 10.1038/nplants.2017.57 　

    ISSN：2055-0278

  11. The gravity-induced re-localization of auxin efflux carrier CsPIN1 in cucumber seedlings: spaceflight experiments for immunohistochemical microscopy 査読有り

    Chiaki Yamazaki, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi

    NPJ MICROGRAVITY　2　16030　2016年9月

    DOI： 10.1038/npjmgrav.2016.30 　

    ISSN：2373-8065

  12. Gravitropic response and circumnutation in pea (Pisum sativum) seedling roots 査読有り

    Hye-jeong Kim, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi

    PHYSIOLOGIA PLANTARUM　157　(1)　108-118　2016年5月

    DOI： 10.1111/ppl.12406 　

    ISSN：0031-9317

    eISSN：1399-3054

  13. GNOM regulates root hydrotropism and phototropism independently of PIN-mediated auxin transport 査読有り

    Teppei Moriwaki, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    PLANT SCIENCE　215　141-149　2014年2月

    DOI： 10.1016/j.plantsci.2013.11.002 　

    ISSN：0168-9452

  14. MIZ1-regulated hydrotropism functions in the growth and survival of Arabidopsis thaliana under natural conditions 査読有り

    Satoru Iwata, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    Annals of Botany　112　(1)　103-114　2013年7月

    DOI： 10.1093/aob/mct098 　

    ISSN：0305-7364 1095-8290

  15. Overexpression of MIZU-KUSSEI1 enhances the root hydrotropic response by retaining cell viability under hydrostimulated conditions in arabidopsis thaliana 査読有り

    Yutaka Miyazawa, Teppei Moriwaki, Mayumi Uchida, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    Plant and Cell Physiology　53　(11)　1926-1933　2012年11月

    DOI： 10.1093/pcp/pcs129 　

    ISSN：0032-0781 1471-9053

  16. Light and abscisic acid signalling are integrated by MIZ1 gene expression and regulate hydrotropic response in roots of Arabidopsis thaliana 査読有り

    Teppei Moriwaki, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    Plant, Cell and Environment　35　(8)　1359-1368　2012年8月

    DOI： 10.1111/j.1365-3040.2012.02493.x 　

    ISSN：0140-7791 1365-3040

  17. MIZ1, an essential protein for root hydrotropism, is associated with the cytoplasmic face of the endoplasmic reticulum membrane in Arabidopsis root cells 査読有り

    Tomokazu Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Akie Kobayashi, Teppei Moriwaki, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    FEBS Letters　586　(4)　398-402　2012年2月17日

    DOI： 10.1016/j.febslet.2012.01.008 　

    ISSN：0014-5793 1873-3468

  18. A possible involvement of autophagy in amyloplast degradation in columella cells during hydrotropic response of Arabidopsis roots 査読有り

    Mayumi Nakayama, Yasuko Kaneko, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Nahoko Higashitani, Shinya Wada, Hiroyuki Ishida, Kohki Yoshimoto, Ken Shirasu, Kenji Yamada, Mikio Nishimura, Hideyuki Takahashi

    Planta　236　(4)　999-1012　2012年

    DOI： 10.1007/s00425-012-1655-5 　

    ISSN：0032-0935 1432-2048

  19. Gravistimulation Changes the Accumulation Pattern of the CsPIN1 Auxin Efflux Facilitator in the Endodermis of the Transition Zone in Cucumber Seedlings 査読有り

    Chiaki Watanabe, Nobuharu Fujii, Kenichi Yanai, Takuya Hotta, Dai-Hee Kim, Motoshi Kamada, Yuko Sasagawa-Saito, Takeshi Nishimura, Tomokazu Koshiba, Yutaka Miyazawa, Kyung-Min Kim, Hideyuki Takahashi

    PLANT PHYSIOLOGY　158　(1)　239-251　2012年1月

    DOI： 10.1104/pp.111.188615 　

    ISSN：0032-0889

  20. Hormonal regulation of lateral root development in Arabidopsis modulated by MIZ1 and requirement of GNOM activity for MIZ1 function 査読有り

    Teppei Moriwaki, Yutaka Miyazawa, Akie Kobayashi, Mayumi Uchida, Chiaki Watanabe, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    Plant Physiology　157　(3)　1209-1220　2011年11月

    DOI： 10.1104/pp.111.186270 　

    ISSN：0032-0889 1532-2548

  21. Factors responsible for deep-sowing tolerance in wheat seedlings: Varietal differences in cell proliferation and the co-ordinated synchronization of epidermal cell expansion and cortical cell division for the gibberellin-mediated elongation of first internodes 査読有り

    Fumie Kato, Masaru Araki, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Kazuyoshi Takeda, Hiroshi Suge, Hideyuki Takahashi

    Annals of Botany　108　(3)　439-447　2011年9月

    DOI： 10.1093/aob/mcr173 　

    ISSN：0305-7364 1095-8290

  22. Expression analysis of the auxin efflux carrier family in tomato fruit development 査読有り

    Sogo Nishio, Ryo Moriguchi, Hiroki Ikeda, Hideki Takahashi, Hideyuki Takahashi, Nobuharu Fujii, Thomas J. Guilfoyle, Koki Kanahama, Yoshinori Kanayama

    PLANTA　232　(3)　755-764　2010年8月

    DOI： 10.1007/s00425-010-1211-0 　

    ISSN：0032-0935

  23. Differential accumulation of CsARF5 protein during peg formation in cucumber seedlings 査読有り

    Sasagawa-Saito Y, Kitazawa D, Miyazawa Y, Fujii N, Takahashi H

    Biological Sciences in Space　24　153-162　2010年

  24. A molecular mechanism unique to hydrotropism in roots 招待有り

    Yutaka Miyazawa, Yoshie Ito, Teppei Moriwaki, Akie Kobayashi, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    PLANT SCIENCE　177　(4)　297-301　2009年10月

    DOI： 10.1016/j.plantsci.2009.06.009 　

    ISSN：0168-9452

  25. Hormonal interactions during root tropic growth: hydrotropism versus gravitropism 招待有り 査読有り

    Hideyuki Takahashi, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii

    PLANT MOLECULAR BIOLOGY　69　(4)　489-502　2009年3月

    DOI： 10.1007/s11103-008-9438-x 　

    ISSN：0167-4412

    eISSN：1573-5028

  26. GNOM-Mediated Vesicular Trafficking Plays an Essential Role in Hydrotropism of Arabidopsis Roots 査読有り

    Yutaka Miyazawa, Akiko Takahashi, Akie Kobayashi, Tomoko Kaneyasu, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    PLANT PHYSIOLOGY　149　(2)　835-840　2009年2月

    DOI： 10.1104/pp.108.131003 　

    ISSN：0032-0889

  27. Characterization of a novel gravitropic mutant of morning glory, weeping2 査読有り

    Daisuke Kitazawa, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Eiji Nitasaka, Hideyuki Takahashi

    ADVANCES IN SPACE RESEARCH　42　(6)　1050-1059　2008年9月

    DOI： 10.1016/j.asr.2007.10.029 　

    ISSN：0273-1177

  28. Effects of locally targeted heavy-ion and laser microbeam on root hydrotropism in Arabidopsis thaliana 査読有り

    Yutaka Miyazawa, Tetsuya Sakashita, Tomoo Funayama, Nobuyuki Hamada, Hiroshi Negishi, Akie Kobayashi, Tomoko Kaneyasu, Atsushi Ooba, Keita Morohashi, Takehiko Kakizaki, Seiichi Wada, Yasuhiko Kobayashi, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    JOURNAL OF RADIATION RESEARCH　49　(4)　373-379　2008年7月

    DOI： 10.1269/jrr.07131 　

    ISSN：0449-3060

  29. The gravity-regulated growth of axillary buds is mediated by a mechanism different from decapitation-induced release 査読有り

    Daisuke Kitazawa, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Atsushi Hoshino, Shigeru Iida, Eiji Nitasaka, Hideyuki Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　49　(6)　891-900　2008年6月

    DOI： 10.1093/pcp/pcn063 　

    ISSN：0032-0781

  30. Immunohistochemical analysis of auxin localization during gravimorphogenesis of cucumber seedlings

    Chiaki Watanabe, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi

    International Astronautical Federation - 59th International Astronautical Congress 2008, IAC 2008　1　380-384　2008年

  31. p-Chlorophenoxyisobutyric acid impairs auxin response for gravity-regulated peg formation in cucumber (Cucumis sativus) seedlings 査読有り

    Minobu Shimizu, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH　121　(1)　107-114　2008年1月

    DOI： 10.1007/s10265-007-0121-0 　

    ISSN：0918-9440

  32. Correlation between development of female flower buds and expression of the CS-ACS2 gene in cucumber plants 査読有り

    Sayoko Saito, Nobuharu Fujii, Yutaka Miyazawa, Seiji Yamasaki, Seiji Matsuura, Hidemasa Mizusawa, Yukio Fujita, Hideyuki Takahashi

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY　58　(11)　2897-2907　2007年9月

    DOI： 10.1093/jxb/erm141 　

    ISSN：0022-0957

  33. A gene essential for hydrotropism in roots 査読有り

    Akie Kobayashi, Akiko Takahashi, Yoko Kakimoto, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Atsushi Higashitani, Hideyuki Takahashi

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA　104　(11)　4724-4729　2007年3月

    DOI： 10.1073/pnas.0609929104 　

    ISSN：0027-8424

  34. Light inhibits gravity-regulated peg formation and asymmetric mRNA accumulation of auxin-inducible CsIAA1 in the cortex of the transition zone in cucumber seedlings 招待有り 査読有り

    Nobuharu Fujii, Yuko Saito, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi

    ADVANCES IN SPACE RESEARCH　39　(7)　1147-1153　2007年

    DOI： 10.1016/j.asr.2007.01.019 　

    ISSN：0273-1177

  35. Auxin response, but not its polar transport, plays a role in hydrotropism of Arabidopsis roots 査読有り

    Tomoko Kaneyasu, Akie Kobayashi, Mayumi Nakayama, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi, Yutaka Miyazawa

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY　58　(5)　1143-1150　2007年

    DOI： 10.1093/jxb/erl274 　

    ISSN：0022-0957

  36. Differential accumulation of the mRNA of the auxin-repressed gene CsGRP1 and the auxin-induced peg formation during gravimorphogenesis of cucumber seedlings 査読有り

    Minobu Shimizu, Keita Suzuki, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    PLANTA　225　(1)　13-22　2006年12月

    DOI： 10.1007/s00425-006-0324-y 　

    ISSN：0032-0935

  37. Shoot circumnutation and winding movements require gravisensing cells 査読有り

    D Kitazawa, Y Hatakeda, M Kamada, N Fujii, Y Miyazawa, A Hoshino, S Iida, H Fukaki, MT Morita, M Tasaka, H Suge, H Takahashi

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA　102　(51)　18742-18747　2005年12月

    DOI： 10.1073/pnas.0504617102 　

    ISSN：0027-8424

  38. Possible involvement of CS-ACS1 and ethylene in auxin-induced peg formation of cucumber seedlings 査読有り

    Y Saito, S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    ANNALS OF BOTANY　95　(3)　413-422　2005年2月

    DOI： 10.1093/aob/mci045 　

    ISSN：0305-7364

  39. Isolation of cucumber CsARF cDNAs and expression of the corresponding mRNAs during gravity-regulated morphogenesis of cucumber seedlings 招待有り 査読有り

    Y Saito, S Yamasaki, N Fujii, G Hagen, T Guilfoyle, H Takahashi

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY　55　(401)　1315-1323　2004年6月

    DOI： 10.1093/jxb/erh144 　

    ISSN：0022-0957

  40. Gravity-induced modification of auxin transport and distribution for peg formation in cucumber seedlings: possible roles for CS-AUX1 and CS-PIN1 査読有り

    M Kamada, S Yamasaki, N Fujii, A Higashitani, H Takahashi

    PLANTA　218　(1)　15-26　2003年11月

    DOI： 10.1007/s00425-003-1072-x 　

    ISSN：0032-0935

  41. Characterization of ethylene effects on sex determination in cucumber plants 査読有り

    S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    SEXUAL PLANT REPRODUCTION　16　(3)　103-111　2003年9月

    DOI： 10.1007/s00497-003-0183-7 　

    ISSN：0934-0882

  42. Photoperiodic regulation of CS-ACS2, CS-ACS4 and CS-ERS gene expression contributes to the femaleness of cucumber flowers through diurnal ethylene production under short-day conditions 査読有り

    S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    PLANT CELL AND ENVIRONMENT　26　(4)　537-546　2003年4月

    DOI： 10.1046/j.1365-3040.2003.00984.x 　

    ISSN：0140-7791

  43. シロイヌナズナの根における光屈性とコルメラ細胞内デンプン量の変化 査読有り

    山崎 裕, 藤井 伸治, 小林 啓恵, 高橋 秀幸

    日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集　2003　(0)　689-689　2003年

    出版者・発行元： 日本植物生理学会

    DOI： 10.14841/jspp.2003.0.689.0 　

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    根は水分屈性を発現する能力を有するが、地球上では重力屈性が水分屈性をマスクする。エンドウやキュウリの根では、したがって、突然変異、クリノスタット、宇宙実験などで重力屈性を消去させることによって水分屈性を発現させることができる。一方、われわれは、最近シロイヌナズナやダイコンの根が水分勾配の存在下で水分屈性を強く発現させるのは、水ストレスがコルメラ細胞中のデンプンを分解し、重力応答性を低下させるためであることを明らかにした。シロイヌナズナの根は、重力屈性や水分屈性だけでなく光屈性をも発現させる。そこで本研究では、シロイヌナズナの根における光屈性と重力屈性の相互作用をコルメラ細胞内デンプン量の変化に注目して解析した。その結果、コルメラ細胞のデンプン量が、光屈性に先立って有意に減少することを見出した。すなわち、根は、白色光および青色光の一方向照射によって負の光屈性を、赤色光の一方向照射によって正の光屈性を示した。この光屈性を誘導する一方向照射によってコルメラ細胞中のデンプン量は減少したが、同軸上双方向照射では光屈性が誘導されず、デンプン量も減少しなかった。これらのことから、シロイヌナズナの根は、水分屈性だけでなく光屈性を発現させる場合にも、コルメラ細胞中のデンプン量を減少させることによって重力感受性を低下させ、重力屈性による干渉を小さくする機構を持つものと考えられる。

  44. シロイヌナズナの根における水分屈性突然変異体の単離と特性解析 査読有り

    小林 啓恵, 柿本 洋子, 山崎 裕, 藤井 伸治, 岡田 清孝, 高橋 秀幸

    日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集　2003　(0)　95-95　2003年

    出版者・発行元： 日本植物生理学会

    DOI： 10.14841/jspp.2003.0.95.0 　

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    根は，水分勾配刺激に応答して水分屈性を発現し，重力屈性等とともにその姿勢を制御している．近年，重力屈性については分子生物学的な解析が行われるようになってきた．しかし，水分屈性の発現機構については，根冠が刺激受容器官であること，オーキシン，アブシジン酸およびカルシウムイオンの関与することなどが知られているものの，その刺激受容やシグナル伝達に関する分子機構はほとんど解明されていない．そこで本研究では，モデル植物のシロイヌナズナを用いた根の水分屈性突然変異体スクリーニング法を開発し，EMS処理をしたM2種子約2万個から，野生型に比較して水分屈性の低下した突然変異体の単離を試みた．その結果，これまでに12株の水分屈性突然変異体rhy (root hydrotropism) が見出された．それらのrhy突然変異体について水分屈性の経時的な発現，重力屈性，光屈性，波型成長等を解析した結果，水分屈性特異的な突然変異体（rhy1）や，水分屈性を含む複数の屈性に異常のある突然変異体（rhy2，rhy3，rhy4）が見出された．現在，Landsberg erectaと交配したF2集団のDNAを用いて，変異遺伝子のマッピングを行っている．

  45. Morphogenesis, hydrotropism, and distribution of auxin signals in cucumber seedlings grown in microgravity 招待有り

    Takahashi H, Kamada M, Saito Y, Kobayashi A, Higashitani A, Fujii N

    Plant Biotechnology 2002 and Beyond　359-362　2003年

  46. [Gravity-induced asymmetry of localization of auxin-carrier proteins (CS-AUX1 and CS-PIN1) for peg formation in cucumber seedlings]. 査読有り

    Kamada M, Fujii N, Higashitani A, Takahashi H

    Uchu Seibutsu Kagaku　16　(3)　153-154　2002年11月

    ISSN：0914-9201

  47. Hydrotropic response and expression pattern of auxin-inducible gene, CS-IAA1, in the primary roots of clinorotated cucumber seedlings 招待有り 査読有り

    H Mizuno, A Kobayashi, N Fujii, M Yamashita, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　43　(7)　793-801　2002年7月

    DOI： 10.1093/pcp/pcf093 　

    ISSN：0032-0781

  48. Molecular approach to the study of sex determination in cucucmber plants 査読有り

    S. Yamasaki, N. Fujii, H. Takahashi, H. Mizusawa, S. Matsuura

    Acta Horticulturae　588　309-312　2002年

    出版者・発行元： International Society for Horticultural Science

    DOI： 10.17660/ActaHortic.2002.588.49 　

    ISSN：0567-7572

  49. A role for auxin in gravity's negative control of morphogenesis in cucumber seedlings 査読有り

    M Kamada, N Fujii, H Takahashi, S Aizawa, S Kamigaichi, C Mukai, T Shimazu

    PROCEEDINGS OF THE IIND INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CUCURBITS　(588)　49-50　2002年

    ISSN：0567-7572

  50. [Auxin distribution and transport in the transition zone (peg region) between hypocotyl and root of cucumber seedlings]. 査読有り

    Kamada M, Fujii N, Higashitani A, Takahashi H

    Uchu Seibutsu Kagaku　15　(3)　244-245　2001年10月

    ISSN：0914-9201

  51. [Analysis of circumnutation in the seedlings (correction of seedings) of agravitropic mutants]. 査読有り

    Hatakeda Y, Takahashi N, Kamada M, Fujii N, Higashitani A, Suge H, Fukaki H, Tasaka M, Goto N, Takahashi H

    Uchu Seibutsu Kagaku　15　(3)　250-251　2001年10月

    ISSN：0914-9201

  52. The M locus and ethylene-controlled sex determination in andromonoecious cucumber plants 査読有り

    S Yamasaki, N Fujii, S Matsuura, H Mizusawa, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　42　(6)　608-619　2001年6月

    DOI： 10.1093/pcp/pce076 　

    ISSN：0032-0781

  53. [The gravity-regulated formation of peg and auxin transport in cucumber seedlings]. 査読有り

    Kamada M, Sakata T, Fujii N, Higashitani A, Takahashi H

    Uchu Seibutsu Kagaku　14　(3)　240-241　2000年10月

    ISSN：0914-9201

  54. Control of gravimorphogenesis by auxin: accumulation pattern of CS-IAA1 mRNA in cucumber seedlings grown in space and on the ground 査読有り

    M Kamada, N Fujii, S Aizawa, S Kamigaichi, C Mukai, T Shimazu, H Takahashi

    PLANTA　211　(4)　493-501　2000年9月

    DOI： 10.1007/s004250000321 　

    ISSN：0032-0935

  55. The ethylene-regulated expression of CS-ETR2 and CS-ERS genes in cucumber plants and their possible involvement with sex expression in flowers 査読有り

    S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　41　(5)　608-616　2000年5月

    ISSN：0032-0781

  56. Differential accumulation of Aux/IAA mRNA during seedling development and gravity response in cucumber (Cucumis sativus L.) 査読有り

    N Fujii, M Kamada, S Yamasaki, H Takahashi

    PLANT MOLECULAR BIOLOGY　42　(5)　731-740　2000年3月

    DOI： 10.1023/A:1006379804678 　

    ISSN：0167-4412

  57. Morphogenesis in cucumber seedlings is negatively controlled by gravity 査読有り

    H Takahashi, M Kamada, Y Yamazaki, N Fujii, A Higashitani, S Aizawa, Yoshizaki, I, S Kamigaichi, C Mukai, T Shimazu, K Fukui

    PLANTA　210　(3)　515-518　2000年2月

    DOI： 10.1007/s004250050039 　

    ISSN：0032-0935

  58. A spaceflight experiment for the study of gravimorphogenesis and hydrotropism in cucumber seedlings 査読有り

    H Takahashi, H Mizuno, M Kamada, N Fujii, A Higashitani, S Kamigaichi, S Aizawa, C Mukai, T Shimazu, K Fukui, M Yamashita

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH　112　(1108)　497-505　1999年12月

    DOI： 10.1007/PL00013906 　

    ISSN：0918-9440

  59. Endoxyloglucan transferase cDNA isolated from pea roots and its fluctuating expression in hydrotropically responding roots 査読有り

    M Takano, N Fujii, A Higashitani, K Nishitani, T Hirasawa, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　40　(2)　135-142　1999年2月

    ISSN：0032-0781

  60. Agravitropic mutant for the study of hydrotropism in seedling roots 査読有り

    H. Takahashi, M. Takano, N. Fujii, A. Higashitani, M. Yamashita, T. Hirasawa, K. Nishitani

    Advances in Space Research　23　(12)　2021-2028　1999年

    出版者・発行元： Elsevier Ltd

    DOI： 10.1016/S0273-1177(99)00341-5 　

    ISSN：0273-1177

  61. A role of cytoskeletal structure of cortical cells in the gravity-regulated formation of a peg in cucumber seedlings 査読有り

    M Kobayashi, T Murata, N Fujii, M Yamashita, A Higashitani, H Takahashi

    LIFE SCIENCES: MICROGRAVITY RESEARCH II　24　(6)　771-773　1999年

    ISSN：0273-1177

  62. Pattern of DNA binding of nuclear proteins to the proximal Agrobacterium rhizogenes rolC promoter is altered during somatic embryogenesis of carrot 査読有り

    N Fujii

    GENE　201　(1-2)　55-62　1997年11月

    DOI： 10.1016/S0378-1119(97)00427-7 　

    ISSN：0378-1119

  63. Molecular and biochemical characterization of a proteasome subunit from rice and carrot cells 査読有り

    M Umeda, N Fujii, Y Manabe, H Uchimiya

    MOLECULAR & GENERAL GENETICS　255　(1)　19-27　1997年6月

    DOI： 10.1007/s004380050470 　

    ISSN：0026-8925

  64. Induction of hydrotropism in clinorotated seedling roots of Alaska pea, Pisum sativum L 査読有り

    H Takahashi, M Takano, N Fujii, M Yamashita, H Suge

    JOURNAL OF PLANT RESEARCH　109　(1095)　335-337　1996年9月

    DOI： 10.1007/BF02344481 　

    ISSN：0918-9440

  65. IMMUNOLOGICAL ANALYSIS OF A SMALL GTP-BINDING PROTEIN IN HIGHER-PLANT CELLS 査読有り

    T ANAI, ET ASPURIA, N FUJII, T UEDA, M MATSUI, K HASEGAWA, H UCHIMIYA

    JOURNAL OF PLANT PHYSIOLOGY　147　(1)　48-52　1995年10月

    ISSN：0176-1617

  66. Phenotypic instability of transgenic tobacco plants and their progenies expressing Arabidopsis thafiana small GTP-binding protein genes 査読有り

    Evalour T. Aspuria, Toyoaki Anai, Nobuharu Fujii, Takashi Ueda, Masahiro Miyoshi, Minami Matsui, Hirofumi Uchimiya

    MGG Molecular & General Genetics　246　(4)　509-513　1995年7月

    出版者・発行元： Springer-Verlag

    DOI： 10.1007/BF00290454 　

    ISSN：0026-8925 1617-4623

  67. THE ROLC PROMOTER OF AGROBACTERIUM-RHIZOGENES RI PLASMID IS ACTIVATED BY SUCROSE IN TRANSGENIC TOBACCO PLANTS 査読有り

    R YOKOYAMA, T HIROSE, N FUJII, ET ASPURIA, A KATO, H UCHIMIYA

    MOLECULAR & GENERAL GENETICS　244　(1)　15-22　1994年7月

    DOI： 10.1007/BF00280182 　

    ISSN：0026-8925

  68. ANALYSIS OF THE ROLC PROMOTER REGION INVOLVED IN SOMATIC EMBRYOGENESIS-RELATED ACTIVATION IN CARROT CELL-CULTURES 査読有り

    N FUJII, R YOKOYAMA, H UCHIMIYA

    PLANT PHYSIOLOGY　104　(4)　1151-1157　1994年4月

    DOI： 10.1104/pp.104.4.1151 　

    ISSN：0032-0889

  69. CONDITIONS FAVORABLE FOR THE SOMATIC EMBRYOGENESIS IN CARROT CELL-CULTURE ENHANCE EXPRESSION OF THE ROLC PROMOTER-GUS FUSION GENE 査読有り

    N FUJII, H UCHIMIYA

    PLANT PHYSIOLOGY　95　(1)　238-241　1991年1月

    ISSN：0032-0889

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MISC 100

  1. 2step‐TILLINGを用いた自家不和合植物ハツカダイコンの突然変異体選抜法

    上妻馨梨, 千葉元子, 千葉元子, 穴井豊昭, 上田実希, 小口理一, 花田耕介, 花田耕介, 彦坂幸毅, 彦坂幸毅, 藤井伸治, 藤井伸治

    育種学研究　19　16　2017年3月

    ISSN： 1344-7629

  2. 自然変異に学ぶ適応のしくみ: アブラナ科植物の種内変異を用いたアプローチ

    彦坂幸毅, 森長真一, 小口理一, 永野聡一郎, 見塩昌子, 上妻馨梨, 藤井伸治, 須藤恵美, 石塚航, 田島直幸, 尾崎洋史, Wang Q-W, 花田耕介

    育種学研究　19　24-25　2017年

  3. 重力屈性が関与するイネ幼葉鞘の回旋転頭運動:lazy 1突然変異体と宇宙実験による解析

    小林啓恵, 冨田優太, 金慧正, 藤井伸治, 宮沢豊, 矢野幸子, 山崎千秋, 鎌田源司, 笠原春夫, 嶋津徹, 伏島康男, 高橋秀幸

    日本植物学会大会研究発表記録　80th　202　2016年9月1日

  4. イネ幼葉鞘の回旋転頭運動における重力応答とその宇宙実験による検証

    小林啓恵, 冨田優太, 金慧正, 藤井伸治, 宮沢豊, 矢野幸子, 山崎千秋, 鎌田源司, 笠原春夫, 嶋津徹, 嶋津徹, 伏島康男, 高橋秀幸

    日本宇宙航空環境医学会大会プログラム・予稿集　62nd　103　2016年

  5. 9. シロイヌナズナ根におけるグルタミン酸による水分屈性の発現制御(口頭発表,植物化学調節学会第48回大会)

    岩田 悟, 藤井 伸治, 小林 啓恵, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　48　24-24　2013年10月4日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

  6. 8. イネ幼根の水分屈性の発現に及ぼすオーキシン関連阻害剤処理の影響(口頭発表,植物化学調節学会第48回大会)

    中島 佑介, 藤井 伸治, 宮沢 豊, 小林 啓恵, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　48　23-23　2013年10月4日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

  7. 微小重力下で亢進されるキュウリ根の水分屈性

    高橋秀幸, 諸橋恵太, 岡本美貴, 山崎千秋, 藤井伸治, 宮沢豊, 東端晃, 嶋津徹, 鎌田源司, 笠原春夫, 山崎丘, 長田郁子, 石岡憲昭, 伏島康男, 小林啓恵

    日本植物学会大会研究発表記録　77th　182　2013年8月20日

  8. Polar Auxin Transport (eds by R. Chen, F. Baluska)

    Yamazaki C, Fujii N, Takahashi H

    2013年2月12日

    出版者・発行元： Springer

    DOI： 10.1007/978-3-642-35299-7_9 　

  9. The role of auxin transport and distribution in plant gravimorphogenesis 招待有り

    Yamazaki C, Fujii N, Takahashi H

    Polar Auxin Transport (eds by R. Chen, F. Baluska) Springer　179-199　2013年

  10. キュウリ芽生えの内皮重力感受細胞で発現するCsPIN1タンパク質の蓄積の重力応答性

    渡邉千秋, 藤井伸治, 宮沢豊, 東端晃, 嶋津徹, 鎌田源司, 笠原春夫, 山崎丘, 渡邉郁子, 伏島康男, 石岡憲昭, 高橋秀幸

    日本植物学会大会研究発表記録　76th　128　2012年9月14日

  11. ウリ科植物の花の性分化のエチレン制御と遺伝モデル

    山崎 聖司, 真鍋 和人, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物の生長調節　47　(1)　24-33　2012年5月31日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    DOI： 10.18978/jscrp.47.1_24 　

    ISSN： 1346-5406

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    The mechanism of sex differentiation in cucurbitaceous plants has been studied for more than 80 years. Sex expression in cucumber (Cucumis sativus L.) plants is genetically controlled by the F and M genes. Similarly, it is controlled by the A and G genes in melon (Cucumis melo L.) plants. These genes interact to produce four different sex phenotypes; gynoecious (M-F-) (A-gg), monoecious (M-ff) (A-G-), hermaphroditic (mmF-) (aagg), and andromonoecious (mmff) (aaG-). The gynoecious type produces only female flowers, whereas the monoecious type produces both male and female flowers on the same plant. The hermaphroditic type produces bisexual flowers with both staminate and pistillate organs, while the andromonoecious type produces bisexual and male flowers on the same plant. Sex expression in both cucumber and melon plants is mainly controlled by a plant hormone, ethylene. Thus, the mechanism of sex expression may be similar or even identical in cucumber and melon plants. The F gene was identified more than 10 years ago, whereas the M, A, and G genes were identified recently. The F, M, and A genes encode ACC synthase, which catalyzes the production of the ethylene precursor 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) from S-adenosyl methionine (SAM). This article reviews the similarities and differences in the mechanism of sex expression in cucumber and melon plants and proposes a genetic model of sex expression.

  12. 53.水分屈性制御遺伝子MIZ1は光あるいはABAに依存した水分屈性を制御する(口頭発表)

    森脇 哲平, 小林 啓恵, 宮沢 豊, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(45)　70-70　2010年10月1日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    Roots show tropisms in response to environmental cues such as gravity, light, moisture gradient. Each tropism is affected by the other stimulations. For instance, graviresponse interferes root hydrotropism and phototropism. We have identified MIZ1 gene as a regulator of hydrotropism. However, regulation and function of MIZ1 have been unknown. Here, we showed that light and ABA signal affect hydrotropism via modulation of MIZ1 expression. We found that hydrotropism was reduced in dark-grown roots when compared with light-grown ones. In addition, we found that light signal was necessary for MIZ1-GFP expression at the root cap. Moreover, both of hydrotropism and MIZ1 expression are decreased in hy5 mutant. Because HY5 regulates light-dependent transcription, the result suggests that HY5-dependent light signaling is required for expression of MIZ1 and thus for appropriate hydrotropic response. It is also known that HY5 is involved in ABA signaling, and that ABA is an important player for hydrotropism. To assess the possibility that HY5 also regulates ABA-mediated MIZ1 expression, we analyzed MIZ1-GFP level in ABA-treated hy5 roots. The result shows that ABA could recover MIZ1-GFP level similar to that of WT. Moreover, ABA-treated hy5 showed normal hydrotropic response as did ABA-treated WT. These results suggest that HY5 is not involved in ABA-dependent regulation of hydrotropism which acts even in darkness. These machineries may profit for plants to acquire water adequately.

  13. フロンティア生物の戦略: 植物の成長と重力受容システム

    高橋 秀幸, 飯野 盛利, 上田 純一, 鎌田 源司, 神阪 盛一郎, 金子 康子, 北宅 善昭, 曽我 康一, 田坂 昌生, 藤井 伸治, 保尊 隆享, 宮沢 豊, 宮本 健助, 村田 隆, 森田 美代, 山下 雅道, Takahashi Hideyuki, Iino M., Ueda Junichi, Kamada Motoshi, Kamisaka Seiichiro, Kaneko Yasuko, Kitaya Yoshiaki, Soga Kouichi, Tasaka Masao, Fujii Nobuharu, Hoson Takayuki, Miyazawa Yutaka, Miyamoto Kensuke, Murata Takashi, Morita M., Yamashita Masamichi

    宇宙利用シンポジウム = Space Utilization Research: Proceedings of Space Utilization Symposium　(26)　2010年2月

    出版者・発行元： 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部

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    第26回宇宙利用シンポジウム(2010年1月25日-26日, 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部相模原キャンパス)共催: 日本学術会議著者人数: 17人資料番号: AA0064730068

  14. 「Hydro Tropi」宇宙実験へ向けた給水システムのパラボリックフライトによる検証

    宮沢豊, 岡本美貴, 藤井伸治, 高橋秀幸, 石岡憲昭, 山崎丘, 鎌田源司, 嶋津徹

    宇宙利用シンポジウム　26th　2010年

  15. キュウリ芽生えの重力応答によりネガティブに制御される形態形成におけるオーキシン勾配制御

    藤井伸治, 渡辺千秋, 矢内健一, 宮沢豊, 高橋秀幸, 西村岳志, 小柴共一, 山崎丘, 石岡憲昭, 鎌田源司, 嶋津徹

    宇宙利用シンポジウム　26th　2010年

  16. 18.キュウリ芽生えの重力形態形成に伴うCsPIN1の局在変動とIAA動態変化の解析(口頭発表)

    渡辺 千秋, 藤井 伸治, 西村 岳志, 宮沢 豊, 小柴 共一, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(44)　32-32　2009年10月6日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    When cucumber seeds germinate in a horizontal position, resulting seedlings develop a specialized protuberance, termed the peg, on the lower side of the root-hypocotyl transition zone, due to gravistimulation. We have shown that exogenously applied auxin induces peg formation and that content of a free form of auxin, indole-3-acetic acid (IAA), in the upper side of the gravistimulated transition zone is less than that in the lower side. In addition, we have shown that auxin efflux carrier CsPIN1 proteins are expressed in endodermal cells and after 120min gravistimulation, the localization pattern of CsPIN1 changed to transport more auxin to lower side than upper side. To reveal the contribution of CsPIN1 to auxin dynamics during gravistimulation in the transition zone, we analyzed the content and distribution of endogenous IAA in the gravistimulated transition zone. After 30min gravistimulation, a significant accumulation in IAA content was detected in lower side of transition zone compared with its upper side. In addition, our immunohistochemical analysis using anti-IAA antibody revealed that the distribution of IAA-signals changed within 2min after gravistimulation. These results suggest that during peg formation, the change in localization pattern of CsPIN1 due to gravistimulation has the secondary effect and the other mechanisms exist to induce an immediate asymmetric IAA distribution in the transition zone of cucumber seedlings.

  17. フロンティア生物の戦略: 植物の成長と重力受容システム

    高橋 秀幸, 上田 純一, 鎌田 源司, 神阪 盛一郎, 金子 康子, 北宅 善昭, 曽我 康一, 田坂 昌生, 藤井 伸治, 保尊 隆享, 宮沢 豊, 宮本 健助, 村田 隆, 山下 雅道, Takahashi Hideyuki, Ueda Junichi, Kamada Motoshi, Kamisaka Seiichiro, Kaneko Yasuko, Kitaya Yoshiaki, Soga Kouichi, Tasaka Masao, Fujii Nobuharu, Hoson Takayuki, Miyazawa Yutaka, Miyamoto Kensuke, Murata Takashi, Yamashita Masamichi

    宇宙利用シンポジウム = Space Utilization Research: Proceedings of Space Utilization Symposium　(25)　2009年3月

    出版者・発行元： 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部

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    第25回宇宙利用シンポジウム(2009年1月14日-15日, 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部相模原キャンパス)資料番号: AA0064297010

  18. 第5回ライフサイエンス国際公募宇宙実験選定テーマ「Hydro Tropi」の実施へ向けた実験系の調整

    宮沢豊, 岡本美貴, 藤井伸治, 高橋秀幸, 石岡憲昭, 山崎丘, 鎌田源司, 嶋津徹

    宇宙利用シンポジウム　25th　2009年

  19. 33.コムギの深播き耐性機構 : ジベレリンによる第一節間伸長促進に必要な表皮の細胞伸長と皮層の細胞増殖(口頭発表)

    加藤 文恵, 宮沢 豊, 荒木 優, 藤井 伸治, 菅 洋, 武田 和義, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(43)　47-47　2008年10月6日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    Wheat seedlings elongate their first internode to elevate the shoot apical meristem toward the soil surface when seeds are sown deep in the soil. We have shown that Hong Mang Mai wheat (HMM) elongates its first internode at an extreme rate and is able to emerge from much deeper soil than do others because of its super-responsiveness to GA. To understand the mechanisms underlying the deep-sowing tolerance of HMM, we investigated the effect of GA on cell elongation and cell proliferation in the first internode of HMM and compared them to those of ordinary cultivar with altered responsiveness to GA, namely Hope. In both HMM and Hope, GA treatment hardly affected cell length in cortical tissue, whereas its cell number increased in response to GA. In epidermis of the GA-treated first internodes, on the other hand, cell elongation was accelerated, whereas there was no substantial change in cell number. The enhanced rates of elongation of epidermal cells and proliferation of cortical cells due to GA treatment was greater in HMM, compared to those in Hope. These results suggest that in the GA-treated seedlings of wheat elongation of epidermal cells and proliferation of cortical cells collaborate for making first internode longer. The first internodes of HMM may possess the pronounced GA effects on cell elongation and proliferation, which could exert tolerance to deep-sowing conditions.

  20. 78.キュウリ芽生えの重力形態形成に伴うIAA動態変化の解析(口頭発表)

    渡辺 千秋, 藤井 伸治, 宮沢 豊, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(43)　92-92　2008年10月6日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    When cucumber seeds are germinated in a horizontal position, resulting seedlings develop a specialized protuberance, termed the peg, on the lower side of the root-hypocotyl transition zone (TR zone), because gravistimulation suppresses peg formation on the upper side of it. We have shown that 2min of gravistimulation is sufficient for the suppression of peg formation. Also, we have shown that redistribution of indole-3-acetic acid (IAA) plays an important role in regulation of this gravimorphogenesis. However, we do not know whether auxin redistribute within 2min following gravistimulation. To verify the possibility of this rapid redistribution of IAA upon gravistimulation, we investigated it by immunofluorescence method using anti-IAA monoclonal antibody. When the excised TR zone was treated with IAA, immunofluorescent signals of IAA were detected at higher intensity than those in the IAA-starved segments. These results indicated that our immunofluorescent analysis was valid for monitoring IAA. When cucumber seedlings grown in a vertical position were gravistimulated by orienting them in a horizontal position, distribution of IAA-signals changed within 2min after gravistimulation. The intensity increased in nuclei and cytoplasm of epidermal cells in the lower side of the TR zone, compared to that in the upper side. Thus, IAA redistribution commences to occur within 2min could be responsible for the gravity-regulated suppression of peg formation in cucumber seedlings.

  21. 79.キュウリの芽ばえのペグ形成領域で発現するPINオーキシン排出キャリア相同遺伝子の同定と局在解析(口頭発表)

    藤井 伸治, 矢内 健一, 堀田 拓哉, 渡辺 千秋, 宮沢 豊, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(43)　93-93　2008年10月6日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    In Cucurbitaceae plants, a protuberance called a peg is formed on the transition zone between the hypocotyl and the root. When cucumber seeds germinate in a horizontal position, a peg forms on the lower side of the transition zone. We have suggested that auxin efflux is required for the differential decrease in auxin level in the gravistimulated transition zone of cucumber. To reveal a mechanism underlying the gravity-controlled peg formation, it is important to identify auxin efflux facilitators that are expressed in endodermis of the transition zone of cucumber seedlings. In this study, we isolated cDNAs encoding PIN auxin efflux facilitator family protein (CsPIN1? CsPIN6) from cucumber and examined the corresponding mRNA accumulation in the transition zone of cucumber seedlings. Our results of in situ hybridization indicate that CsPIN1, CsPIN4 and CsPIN6 mRNAs accumulate abundantly in endodermis/xylem, xylem and phloem cells of the transition zone, respectively. Furthermore, immunohistochemical staining with anti-CsPIN1 antibodies produced signals in vascular tissues and endodermis. Because endodermal cells have been reported to be responsible for sensing gravity for the lateral placement of the peg, CsPIN1 in endodermis could contribute to auxin redistribution that ultimately causes the suppression of peg formation on the upper side of the gravistimulated seedlings of cucumber.

  22. フロンティア生物の戦略:植物の成長と重力受容システム

    高橋 秀幸, 上田 純一, 鎌田 源司, 神阪 盛一郎, 金子 康子, 北宅 善昭, 曽我 康一, 田坂 昌生, 藤井 伸治, 保尊 隆享, Takahashi Hideyuki, Ueda Junichi, Kamada Motoshi, Kamisaka Seiichiro, Kaneko Yasuko, Kitaya Yoshiaki, Soga Koichi, Tasaka Masao, Fujii Nobuharu, Hoson Takayuki

    宇宙利用シンポジウム 第24回 平成19年度 = Space Utilization Research: Proceedings of the Twenty-fourth Space Utilization Symposium　401-404　2008年3月

    出版者・発行元： 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部

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    資料番号: AA0063706115

  23. キュウリ芽ばえの重力形態形成におけるオーキシン抑制遺伝子の発現解析

    清水 美順, 宮沢 豊, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物の生長調節 = Regulation of plant growth & development　42　18-18　2007年10月5日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 1346-5406

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    Auxin is an important plant hormone for morphogenesis. Cucumber seedlings form a specialized protuberance, called peg, on the transition zone (TR-zone) between the hypocotyl and root. When cucumber seeds germinate in a horizontal position, seedlings develop a peg on the lower side of the TR-zone. We previously demonstrated that auxin was more abundant in the lower side than in the upper side of the gravistimulated TR-zone and suggested that this asymmetric auxin distribution induced differential auxin response to contribute to peg formation. Moreover, application of auxin or auxin-polar-transport inhibitor (TIBA) induced both expression of auxin-inducible gene expression and peg formation at both upper and lower side of the TR-zone, whereas application of anti-auxin (PCIB) induced neither. Recently, we found CsGRPl whose mRNA accumulated more abundantly in the upper side than in the lower side of the TR-zone. We found that this accumulation of CsGRPl mRNA was decreased by the application of either auxin or TIBA. On the other hand, application of PCIB induced CsGRPl gene expression in both upper and lower side of the TR-zone. These results suggest that gravistimulation increases not only the expression of auxin-inducible genes on the lower side of the TR-zone but also the expression of auxin-repressed genes, such as CsGRPl, on the upper side in cucumber seedlings to contribute to the one-sided formation of the peg.

  24. キュウリ根の水分屈性におけるオーキシン動態制御機構の解析

    宮沢 豊, 諸橋 恵太, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物の生長調節 = Regulation of plant growth & development　42　17-17　2007年10月5日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 1346-5406

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    Hydrotropism is a response of root to a moisture gradient. Because of the necessity of water acquisition, root hydrotropism has been considered as an important tropism. Recent analyses using Arabidopsis have emphasized the contribution of polar auxin transport to differential auxin distribution as well as to gravitropism. Our previous results also suggested that differential auxin distribution plays a pivotal role in root hydrotropism. Nonetheless, how auxin distribution is controlled in this phenomenon remains unclear. In search of the molecules that control auxin redistribution in hydrotropic response, we found that inhibitors of auxin efflux significantly reduced hydrotropism in cucumber seedlings. Moreover, our immunohistochemical analyses revealed that the expression of putative auxin efflux facilitator CsPIN5 was diminished at the dry side of the distal elongation zone of hydrotropically responding roots, whereas it was maintained at the corresponding region of the humid side. Considering the previous results that auxin-responsive gene expression is mainly occurred at the humid side of distal elongation zone of cucumber seedlings, our present results suggests that CsPIN5-mediated auxin efflux plays definite role in regulating auxin redistribution during hydrotropic response in cucumber seedlings.

  25. 重力刺激および摘心処理による腋芽伸長の誘導機構の比較解析

    北澤 大典, 宮沢 豊, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物の生長調節 = Regulation of plant growth & development　42　19-19　2007年10月5日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 1346-5406

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    The leading shoot dominates the growth of the axillary buds. After decapitation of the shoot apex, outgrowth of axillary buds begins. This phenomenon is known as apical dominance. Auxin basipetally derived from apical bud has an inhibitory effect on the growth of axillary buds, whereas cytokinin promotes axillary bud outgrowth. It is also proposed that graviresponse is involved in apical dominance. When the upper part of main shoot of morning glory (Pharbitis nil) is bent down, an axillary bud situated on the uppermost node starts to elongate. Using an agravitropic mutant of morning glory, weeping, we previously demonstrated that this release from apical dominance requires graviresponse. However, the molecular mechanism of this phenomenon is unclear. In this report, we examined the involvement of cytokinin and auxin in gravity-regulated axillary bud growth in comparison with that induced by decapitation. The newly isolated cytokinin biosynthetic gene, PnIPT2, was up-regulated by decapitation, whereas it was suppressed by auxin exogenously treated to the stump. PnIAAl, an auxin inducible gene, was down-regulated by decapitation. In contrast, neither PnIPT2 nor PnIAAl expression changed with shoot bending treatment. These results suggest that mechanism for gravity-influenced release from apical dominance is independent of that of decapitation.

  26. フロンティア生物の戦略:植物の成長と重力受容システム

    高橋 秀幸, 上田 純一, 鎌田 源司, 神阪 盛一郎, 金子 康子, 北宅 善昭, 曽我 康一, 高橋 秀幸, 田坂 昌生, 藤井 伸治, Takahashi Hideyuki, Ueda Junichi, Kamada Motoshi, Kamisaka Seiichiro, Kaneko Yasuko, Kitaya Yoshiaki, Soga Koichi, Takahashi Hideyuki, Tasaka Masao, Fujii Nobuharu

    宇宙利用シンポジウム 第23回 平成18年度 = Space Utilization Research: Proceedings of the Twenty-third Space Utilization Symposium　367-370　2007年3月

    出版者・発行元： 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部

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    資料番号: AA0063349105

  27. Physiological analysis on the mechanisms of gravityregulated axillary bud growth

    Daisuke Kitazawa, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　48　S161-S161　2007年

    ISSN： 0032-0781

  28. CsPIN1 localization pattern modified by gravistimulation in endodermis of cucumber seedlings

    Nobuharu Fujii, Kenichi Yanai, Takuya Hotta, Yutaka Miyazawa, Hideyuki Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　48　S162-S162　2007年

    ISSN： 0032-0781

  29. Distinctive auxin regulation in root hydrotropism of Arabidopsis thaliana

    Tomoko Kaneyasu, Akie Kobayashi, Mayumi Nakayama, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi, Yutaka Miyazawa

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　48　S200-S200　2007年

    ISSN： 0032-0781

  30. A novel gene responsible for hydrotropism in Arabidopsis roots

    Akie Kobayashi, Akiko Takahashi, Yoko Kakimoto, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Atsushi Higashitani, Hideyuki Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　48　S144-S144　2007年

    ISSN： 0032-0781

  31. Effect of anti-auxin, PCIB, on gravirnorphogenesis of cucumber seedlings

    Minobu Shimizu, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Hideyuki Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　48　S162-S162　2007年

    ISSN： 0032-0781

  32. キュウリ根の水分屈性におけるオーキシンとオーキシン排出キャリアの役割

    諸橋 恵太, 柿本 洋子, 宮沢 豊, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　15　(4)　2006年12月29日

    ISSN： 0919-2182

  33. Characterization of Arabidopsis root hydrotropic mutant, miz4

    OOBA Atsushi, MIYAZAWA Yutaka, KOBAYASHI Akie, TAKAHASHI Akiko, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    Journal of plant research　119　86-87　2006年12月1日

    ISSN： 0918-9440

  34. Identification of a novel gene for hydrotropism in Arabidopsis

    KOBAYASHI Akie, TAKAHASHI Akiko, KAKIMOTO Yoko, MIYAZAWA Yutaka, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    Journal of plant research　119　68-68　2006年12月1日

    ISSN： 0918-9440

  35. Differential accumulation of CsARF5 protein during gravity-regulated morphogenesis of cucumber seedlings

    SAITO Yuko, MIYAZAWA Yutaka, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    Journal of plant research　119　77-77　2006年12月1日

    ISSN： 0918-9440

  36. Analyses of genes whose transcript levels are regulated during root hydrotropic response in Arabidopsis

    MIYAZAWA Yutaka, OOBA Atsushi, KOBAYASHI Akie, NAKAYAMA Mayumi, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    Journal of plant research　119　87-87　2006年12月1日

    ISSN： 0918-9440

  37. Characteristics of cell division and cell elongation that confer deep-seeding tolerance in wheat cultivar Hong Mang Mai

    KATO Fumie, MIYAZAWA Yutaka, ARAKI Masaru, FUJII Nobuharu, SUGE Hiroshi, TAKEDA Kazuyoshi, TAKAHASHI Hideyuki

    Journal of plant research　119　160-161　2006年12月1日

    ISSN： 0918-9440

  38. 根の水分屈性と重力屈性に機能する細胞群とオーキシン

    金安 智子, 根岸 洋, 宮沢 豊, 仲村 和子, 藤井 伸治, 柿本 洋子, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　15　(2)　72-72　2006年6月28日

    ISSN： 0919-2182

  39. フロンティア生物の戦略: 植物の成長と重力受容システム

    上田 純一, 鎌田 源司, 神阪 盛一郎, 金子 康子, 北宅 善昭, 曽我 康一, 高橋 秀幸, 田坂 昌生, 藤井 伸治, 保尊 隆享, 宮沢 豊, 宮本 健助, 村田 隆, 山下 雅道, Ueda Junichi, Kamada Motoshi, Kamisaka Seiichiro, Kaneko Yasuko, Kitaya Yoshiaki, Soga Kouichi, Takahashi Hideyuki, Tasaka Masao, Fujii Nobuharu, Hoson Takayuki, Miyazawa Yutaka, Miyamoto Kensuke, Murata Takashi, Yamashita Masamichi

    宇宙利用シンポジウム = Space Utilization Research: Proceedings of Space Utilization Symposium　(22)　2006年3月

    出版者・発行元： 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部

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    第22回宇宙利用シンポジウム(2006年1月17日-19日, 日本学術会議6階会議室 六本木、東京)共催: 日本学術会議著者人数: 16人資料番号: AA0064113095

  40. Isolation of novel root gravitropic mutants of Arabidopsis using an interaction between gravitropism and phototropism

    N Fujii, Y Kanno, Y Miyazawa, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　47　S120-S120　2006年

    ISSN： 0032-0781

  41. 根の重力屈性および水分屈性とオーキシンの輸送・分布

    藤井 伸治, 堀田 拓哉, KIM Dai-Hee, 宮沢 豊, KIM Kyung-Min, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　14　(4)　176-176　2005年12月20日

    ISSN： 0919-2182

  42. シロイヌナズナを用いた根の重力屈性と水分屈性の相互作用機作

    宮沢 豊, 根岸 洋, 金安 智子, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　14　(4)　2005年12月20日

    ISSN： 0919-2182

  43. 5. 重力屈性と水分屈性の相互作用を担う生体内因子の探索

    金安 智子, 小林 啓恵, 高橋 あき子, 宮沢 豊, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(40)　24-24　2005年10月13日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    Root systems are responsible for acquisition of all the water and nutrients from the soil. Therefore, it is important for plants to develop root systems for avoiding stressful environments and establishing their stand. Thus, roots have been shown to recognize many environmental signals that regulate root system architecture; namely, gravity, light, touch, and moisture gradients. Hydrotropism is the response of roots to a moisture gradient and thought to play an impotant role in avoiding water stress. However, only gravitropic response has been extensively studied among these responses, for gravitropism generally dominates other tropisms. In fact, gravitropic interference with hydrotropism has been shown in several plant species. At the same time, hydrotropism and gravitropism have been proved to share common features. But, how different stimuli lead to a common response remains unclear. To gain new insights on the problem, we searched the molecules that affect either or both gravitropism and hydrotropism. We treated Arabidopsis seedlings with various inhibitors and examined their effects on gravitropism and hydrotropism in roots. The results showed that inhibitors of polar auxin transport inhibited only gravitropism but not hydrotropism, while Ca^<2+> chelator was inhibitory to both tropisms. These results suggest that Ca^<2+> is essential for both gravitropism and hydrotropism, whereas polar auxin transport is necessary only for gravitropic response.

  44. 3. キュウリの芽ばえの重力形態形成におけるオーキシン排出キャリアの役割

    藤井 伸治, 鎌田 源司, 堀田 拓哉, Kim Dai Hee, 宮沢 豊, Kim Kyung Min, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(40)　22-22　2005年10月13日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    Plant response to gravity is an important adaptive strategy to survive their environments. We have investigated the mechanism of the gravity response using cucumber seedlings. When cucumber seeds germinate in a horizontal position, a protuberance called a peg forms on the lower side of the transition zone between the root and the hypocotyl. The peg helps the cotyledons and the plumule to pull themselves out from the seed coat. In space-flight experiments, we found that cucumber seedlings grown in microgravity developed a peg on each side of the transition zone. This result suggests that gravity response results in the suppression of peg formation on the upper side of transition zone on Earth. It has been shown that auxin induces peg formation. When cucumber seedlings were treated with inhibitors of auxin efflux carrier, a peg was formed not only on the lower side but also on the upper side of the transition zone, suggesting that activation of auxin efflux carriers is required for the suppression of peg formation. To identify auxin efflux carriers involved in suppression of peg formation by graviresponse, we isolated 6 cucumber cDNAs of PIN auxin efflux carrier genes and investigated their mRNA accumulation by in situ hybridization. Our results showed that mRNAs of CsPIN1 and CsPIN6 accumulate in several tissues including endodermis postulated to be gravisensing cells, suggesting that CsPIN1 and CsPIN6 could play a role in the gravity-response of the transition zone.

  45. シロイヌナズナの根の新規重力屈性突然変異体単離のための実験系の開発

    菅野 祐司, 藤井 伸治, 宮沢 豊, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　19　(2)　95-97　2005年6月1日

    出版者・発行元： 日本宇宙生物科学会

    ISSN： 0914-9201

  46. Construction of an experimental system for separating hydrotropism from gravitropism in space

    MIYAZAWA Yutaka, KAKIMOTO Yoko, KANEYASU Tomoko, NAKAMURA Kazuko, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　19　(2)　107-108　2005年6月1日

    ISSN： 0914-9201

  47. Functional analysis of transcriptional regulation of cucumber CsARFs and CsIAAs

    Y Saito, D Kitazawa, Y Miyazawa, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　46　S115-S115　2005年

    ISSN： 0032-0781

  48. Role of gibberellin-induced cell division in first internode elongation of a wheat variety tolerant to deep-sowing

    M Araki, L Chen, Y Miyazawa, N Fujii, H Suge, K Takeda, A Higashitani, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　46　S211-S211　2005年

    ISSN： 0032-0781

  49. Tissue specific expression of cucumber PIN auxin efflux carrier genes

    N Fujii, T Hotta, DH Kim, M Kamada, Y Miyazawa, KM Kim, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　46　S115-S115　2005年

    ISSN： 0032-0781

  50. 微小重力下における根の水分屈性とオーキシン動態 招待有り

    高橋秀幸, 藤井伸治, 宮沢豊

    生物工学　83　560-564　2005年

  51. Hormonal regulation of sex expression in plants

    S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    PLANT HORMONES　72　79-110　2005年

    DOI： 10.1016/S0083-6729(05)72003-3 　

    ISSN： 0083-6729

  52. Isolation and expression of a novel gravity-responsive gene of cucumber

    M Shimizu, K Suzuki, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　45　S183-S183　2004年

    ISSN： 0032-0781

  53. Novel hydrotropic mutants of Arabidopsis roots: Hydrotropism, gravitropism, phototropism and waving response of rhy4 and rhy5

    A Takahashi, A Kobayashi, Y Kakimoto, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　45　S183-S183　2004年

    ISSN： 0032-0781

  54. シロイヌナズナにおける水分屈性突然変異体(rhy1, rhy2, rhy3)の特性解析と突然変異遺伝子のマッピング

    小林 啓恵, 柿本 洋子, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　12　(4)　2003年12月19日

    ISSN： 0919-2182

  55. シロイヌナズナの水分屈性突然変異体(rhy4, rhy5)の特性解析

    高橋 あき子, 小林 啓恵, 柿本 洋子, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　12　(4)　2003年12月19日

    ISSN： 0919-2182

  56. Novel hydrotropism mutants of Arabidopsis thaliana and their altered waving response and phototropism

    TAKAHASHI Akiko, KOBAYASHI Akie, KAKIMOTO Yoko, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　17　(3)　209-210　2003年10月1日

    ISSN： 0914-9201

  57. The effect of light on the gravimorphogenesis of cucumber seedlings

    SAITO Yuko, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　17　(3)　181-182　2003年10月1日

    ISSN： 0914-9201

  58. Identification of the cDNA of differentially expressed genes in the transition zone of cucumber seedlings by fluorescent differential display

    SHIMIZU Minobu, SUZUKI Keita, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　17　(3)　232-233　2003年10月1日

    ISSN： 0914-9201

  59. Physiological and genetic characterization of hydrotropic mutants of Arabidopsis thaliana

    KOBAYASHI Akie, KAKIMOTO Yoko, FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　17　(3)　243-244　2003年10月1日

    ISSN： 0914-9201

  60. Isolation of auxin efflux carrier cDNA from cucumber

    HOTTA Takuya, KIM Dai-Hee, KAMADA Motoshi, FUJII Nobuharu, KIM Kyung-Min, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　17　(3)　230-231　2003年10月1日

    ISSN： 0914-9201

  61. キュウリ芽ばえのオーキシンを介した重力応答

    藤井伸治, 高橋秀幸

    Biological Sciences in Space　17　(2)　126-134　2003年8月

    出版者・発行元： 日本宇宙生物科学会

    DOI： 10.2187/bss.17.126 　

    ISSN： 0914-9201

  62. Gravity-induced asymmetry of localization of auxin-carrier proteins (CS-AUX1 and CS-PIN1) for gravimorphogenesis in cucumber seedlings

    M Kamada, N Fujii, A Higashitan, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　44　S197-S197　2003年

    ISSN： 0032-0781

  63. Localization of CS-ARF mRNAs and CS-IAA rnRNAs in cucumber seedlings at the time of peg formation

    Y Saito, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　44　S197-S197　2003年

    ISSN： 0032-0781

  64. キュウリ芽ばえの重力形態形成時におけるCS-ARF遺伝子の発現

    齊藤 綿子, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　16　(3)　187-188　2002年11月1日

    ISSN： 0914-9201

  65. シロイヌナズナにおける水分屈性突然変異体の単離と解析

    小林 啓恵, 柿本 洋子, 山崎 裕, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　16　(3)　151-152　2002年11月1日

    ISSN： 0914-9201

  66. キュウリ芽ばえの重力形態形成に対する発育ステージ依存的なエチレン作用の変化

    齊藤 綿子, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　16　(3)　185-186　2002年11月1日

    ISSN： 0914-9201

  67. Determination of the developmental stage of flower buds for ethylene action on the sexual expression and expression analysis of ethylene receptor-related genes and ACC synthase gene in the flower buds of cucumber plants

    S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　43　S134-S134　2002年

    ISSN： 0032-0781

  68. Ethylene evolution and the responses to ethylene in a potential hermaphroditic cucumber plant, Tiv-1

    R Sawada, S Yamasaki, N Fujii, H Mizuno, S Matsuura, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　43　S134-S134　2002年

    ISSN： 0032-0781

  69. Gravity-induced modification of auxin transport and distribution for pea formation in cucumber seedlings

    M Kamada, N Fujii, A Higashitani, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　43　S59-S59　2002年

    ISSN： 0032-0781

  70. Roles of auxin and ethylene in peg formation of cucumber seedlings

    Y Saito, S Yamasaki, N Fujii, H Takahashi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY　43　S59-S59　2002年

    ISSN： 0032-0781

  71. キュウリ芽生えの根における水分屈性とオーキシン制御遺伝子の偏差的発現

    小林 啓惠, 水野 英俊, 藤井 伸治, 山下 雅道, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　15　(3)　246-247　2001年11月

    ISSN： 0914-9201

  72. 39 日長とエチレンによるキュウリの花の性表現の制御

    山崎 聖司, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    植物化学調節学会研究発表記録集　(36)　89-90　2001年10月9日

    出版者・発行元： 植物化学調節学会

    ISSN： 0919-1887

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    Sex expression of cucumber plants is affected by the day length and a plant hormone, ethylene, Short-day conditions or the treatment with ethylene induce the femaleness whereas long-day conditions or the treatments with inhibitors of ethylene biosynthesis induce the maleness. In this study, we examined the correlation between the effects of day length and ethylene on sex expression of monoecious cucumber plants. The application of ethephone, an ethylene releasing agent, to the shoot apices of cucumber plants, when the leaf blade of the fourth leaf was approximately 2-cm long (defined as the 4-leaf stage), induced femaleness under the long-day (16h) condition. Also, the application of aminoethoxyvinyl glycine (AVG), an inhibitor of ethylene biosynthesis, to the shoot apices of cucumber plants at the 4-leaf stage induced maleness under the short-day (8h) condition. Ethephone treatment did not induce femalehess significantly under the short-day condition. Also, the cucumber plants grown under the short-day condition produced more ethylene than those grown under the long-day condition at the 4-leaf stage. Ethylene production from the shoot apices of cucumber plants and the expression of CS-ACS2 and CS-ERS showed circadian rhythm with a peak in the middle of the photoperiod. These results indicate that the femaleness of the cucumber flowers under the short-day condition mediate ethylene production. CS-ACS2 and CS-ERS genes may contribute to this ethylene signaling cascade in the femaleness of cucumber plants.

  73. Control of gravimorphogenesis by auxin: accumulation pattern of CS-IAA1 mRNA in cucumber seedlings grown in space and on the ground

    Kamada Motoshi, Fujii Nobuharu, Aizawa Sachiko, KAMIGAICHI Shigeki, MUKAI Chiaki, SHIMAZU Toru, TAKAHASHI Hideyuki

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　15　s239-s247　2001年10月

    出版者・発行元： 日本宇宙生物科学会

    ISSN： 0914-9201

  74. Morphogenesis in cucumber seedlings is negatively controlled by gravity

    Takahashi Hideyuki, Kamada Motoshi, Yamazaki Yutaka, FUJII Nobuharu, HIGASHITANI Atsushi, AIZAWA Sachiko, YOSHIZAKI Izumi, KAMIGAICHI Shigeki, MUKAI Chiaki, SHIMAZU Toru, FUKUI Keiji

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　15　s235-s238　2001年10月

    出版者・発行元： 日本宇宙生物科学会

    ISSN： 0914-9201

  75. THE GRAVITY-REGULATED FORMATION OF PEG IN CUCUMBER SEEDLINGS AND EXPRESSION OF AUXIN TANSPORTER GENES :

    KAMADA Motoshi, FUJII Nobuharu, HIGASHITANI Athushi, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　42　s112　2001年

    出版者・発行元： Japanese Society of Plant Physiologists

    ISSN： 0032-0781

  76. THE LIGHT INHIBITS THE PEG FORMATION IN CUCUMBER PLANTS :

    FUJII Nobuharu, KAMADA Motoshi, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　42　s112　2001年

    出版者・発行元： Japanese Society of Plant Physiologists

    ISSN： 0032-0781

  77. 根の屈性と植物ホルモン

    高橋 秀幸, 水野 英俊, 高橋 信行, 鎌田 源司, 藤井 伸治

    根の研究 = Root research　9　(4)　2000年12月20日

    ISSN： 0919-2182

  78. キュウリの芽ばえの重力形態形成における光の影響

    藤井 伸治, 鎌田 源司, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　14　(3)　166-167　2000年10月

    ISSN： 0914-9201

  79. 微小重力下における根の水分屈性

    高橋 秀幸, 水野 英俊, 鎌田 源司, 藤井 伸治, 東谷 篤志, 相澤 幸子, 上垣内 茂樹, 向井 千秋, 嶋津 徹

    根の研究 = Root research　9　(2)　2000年6月22日

    ISSN： 0919-2182

  80. キュウリを用いた重力応答におけるオーキシンを介する転写制御機構の解析 (ライフサイエンス計画研究 地球型生命の原理の特殊性と普遍性) -- (植物の重力適応)

    高橋 秀幸, 藤井 伸治

    宇宙基地利用基礎実験費研究成果報告書　(1999)　171-174　2000年4月

    出版者・発行元： 宇宙科学研究所

  81. Gravimorphogenesis of Cucurbitaceae plants. Development of peg cells and graviperception mechanism in cucumber seedlings.

    Takahashi Hideyuki, Mizuno Hidetoshi, Kaneko Yasuko, Murata Takashi, Kamigaichi Shigeki, Aizawa Sachiko, Yoshizaki Izumi, Shimazu Toru, Fukui Keiji, Fujii Nobuharu, Kamada Motoshi, Higashitani Atsushi, Yamazaki Yutaka, Kobayashi Akie, Takano Mamoru, Yamasaki Seiji, Sakata Tadashi

    Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｉｎ Ｓｐａｃｅ　14　(2)　64-74　2000年

    出版者・発行元： 日本宇宙生物科学会

    DOI： 10.2187/bss.14.64 　

    ISSN： 0914-9201

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    We examined the effect of microgravity on the peg formation of cucumber seedlings for clarifying the mechanism of gravimorphogenesis in cucurbitaceous plants. The spaceflight experiments verified that gravity controls the formation of peg, hypocotyl hook and growth orientation of cucumber seedlings. Space-grown cucumber developed a peg on each side of the transition zone of the hypocotyl and root, indicating that on the ground peg formation is regulated negatively by gravity (Takahashi et al. 2000). It was found that the auxin-regulated gene, CS-IAA1, was strongly expressed in the transition zone where peg develops (Fujii et al. 2000). In the seedlings grown horizontally on the ground, CS-IAA1 transcripts were much abundant on the lower side of the transition zone, but no such differential expression of CS-IAA1 was observed in the space-grown cucumber (Kamada et al. 2000). These results imply that gravity plays a role in peg formation through auxin redistribution. By the negative control, peg formation on the upper side of the transition zone in the horizontally growing seedlings might be suppressed due to a reduction in auxin concentration. The threshold theory of auxin concentration accounted for the new concept, negative control of morphogenesis by gravity (Kamada et al. 2000). Anatomical studies have shown that there exists the target cells destined to be a peg and distinguishable at the early stage of the growth. Ultra-structural analysis suggested that endoplasmic reticulum develops well in the cells of the future peg. Furthermore, it was found that re-organization of cortical microtubules is required for the change in cell growth polarity in the process of peg formation. The spaceflight experiment with cucumber seedlings also suggested that in microgravity positive hydrotropic response of roots occurred without interference by gravitropic response (Takahashi et al. 1999b). Thus, this spaceflight experiment together with the ground-based studies has shown that cucumber seedling is an ideal for the study of gravimorphogenesis, hydrotropism and their interaction. Although peg formation is seen specifically in cucurbitaceous seedlings, it involves graviperception, auxin transport and redistribution and cytoskeletal modification for controlling cell growth polarity. This system could be a useful model for studying important current issues in plant biology.

  82. キュウリペグ発達における微小管の挙動と重力の関係

    村田 隆, 小林 真由美, 藤井 伸治, 東谷 篤志, 相澤 幸子, 上垣内 茂樹, 嶋津 徹, 福井 啓二, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　13　(3)　282-283　1999年9月

    ISSN： 0914-9201

  83. 重力によってネガティブに制御されるウリ科植物のペグ形成:オーキシン制御遺伝子の発現に対する地上および微小重力の影響

    鎌田 源司, 藤井 伸治, 東谷 篤志, 相澤 幸子, 上垣内 茂樹, 嶋津 徹, 福井 啓二, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　13　(3)　280-281　1999年9月

    ISSN： 0914-9201

  84. INVOVEMENT OF ENDO-XYLOGLUCAN TRANSFERASE (EXGT) GENE DURING THE DIFFERENTAL GROWTH OF PER(Pisum sativum L. ) ROOTS

    TAKANO Mamoru, FUJII Nobuharu, HIGASHITANI Atushi, HIRASAWA Tadashi, NISHITANI Kazuhiko, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　40　s146-s146　1999年3月

    ISSN： 0032-0781

  85. DEVELOPMENTAL PATTERN OF PEG IN CUCUMBER SEEDLINGS AND ITS NEGATIVE CONTROL BY GRAVITY

    TAKAHASHI Hideyuki, FUJII Nobuharu, KAMADA Motoshi, TAKANO Mamoru, YAMAZAKI Yutaka, HIGASHITANI Atsushi, KANEKO Yasuko, KAMIGAICHI Shigeki, AIZAWA Sachiko, YOSHIZAKI Izumi, SHIMAZU Toru, FUKUI Keiji

    Plant and cell physiology　40　s144-s144　1999年3月

    ISSN： 0032-0781

  86. エンドウ根の水分屈性時における偏差生長制御

    高野 守, 藤井 伸治, 東谷 篤志, 平沢 正, 西谷 和彦, 高橋 秀幸

    根の研究 = Root research　7　(4)　126-126　1998年12月16日

    ISSN： 0919-2182

  87. キュウリの花芽の雌雄性分化におけるエチレンレセプター様遺伝子群の発現解析

    山崎 聖司, 藤井 伸治, 高橋 秀幸

    日本植物学会大会研究発表記録 = Proceedings of the annual meeting of the Botanical Society of Japan　62　135-135　1998年9月1日

  88. A ROLE OF CYTOSKELTAL STRUCTURE OF CORTICAL CELLS IN PEG FORMATION OF CUCUMBER SEEDLINGS

    KOBAYASHI Mayumi, MURATA Takashi, FUJII Nobuharu, HIGASHITANI Atsushi, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　39　S90-S90　1998年5月

    ISSN： 0032-0781

  89. GENE EXPRESSION IN THE GRAVITY-REGULATED MORPHOGENESIS OF CUCUMBER SEEDLINGS

    FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　39　S89-S89　1998年5月

    ISSN： 0032-0781

  90. ウリ科植物の重力形態形成-キュウリ芽ばえのペグ形成機構について

    高橋 秀幸, 藤井 伸治, 菅 洋

    日本植物学会大会研究発表記録 = Proceedings of the annual meeting of the Botanical Society of Japan　61　65-65　1997年9月

  91. キュウリ由来オーキシン制御遺伝子とエチレン受容体(ETR1)類似遺伝子の構造解析

    藤井 伸治, 高橋 秀幸

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　11　(3)　246-247　1997年9月

    ISSN： 0914-9201

  92. 微小重力下における根の姿勢制御関連遺伝子の発現

    高野 守, 藤井 伸治, 東谷 篤志, 高橋 秀幸, 西谷 和彦, 平沢 正, 山下 雅道

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　11　(3)　252-252　1997年9月

    ISSN： 0914-9201

  93. Possible relationship between the expression of EXGT gene and differential growth in hydrotropically responding roots of ageotropum pea

    M Takano, N Fujii, K Nishitani, T Hirasawa, H Takahashi

    PLANT PHYSIOLOGY　114　(3)　64-64　1997年7月

    ISSN： 0032-0889

  94. Expression of ETR1-like genes during gravity-regulated morphogenesis in cucumber seedlings.

    N Fujii, H Takahashi

    PLANT PHYSIOLOGY　114　(3)　619-619　1997年7月

    ISSN： 0032-0889

  95. EXPRESSION OF ETR1-LIKE GENES DURING GRAVITY-REGULATED MORPHOGENESIS IN CUCUMBER SEEDLINGS

    FUJII Nobuharu, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　38　s79　1997年3月

    ISSN： 0032-0781

  96. EXPRESSION OF ENDO-XYLOGLUCAN TRANSFERASE (EXGT) GENE DURING THE HYDROTROPIC RESPONSE OF PEA(Pisum sativum L.) ROOTS

    TAKANO Mamoru, FUJII Nobuharu, NISHITANI Kazuhiko, HIRASAWA Tadashi, TAKAHASHI Hideyuki

    Plant and cell physiology　38　s110　1997年3月

    ISSN： 0032-0781

  97. キュウリ芽生えの重力形態形成における遺伝子発現の解析

    藤井 伸治, 高橋 秀幸, 菅 洋

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　10　(3)　216-217　1996年10月

    ISSN： 0914-9201

  98. 突然変異体を利用したオオムギ芽生えの重力反応の解析

    阿部 清美, 藤井 伸治, 高橋 秀幸, 菅 洋

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　10　(3)　172-173　1996年10月

    ISSN： 0914-9201

  99. 疑似微小重力下における根の水分屈性の誘導

    高野 守, 藤井 伸治, 高橋 秀幸, 菅 洋, 山下 雅道

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　9　(3)　190-191　1995年9月

    ISSN： 0914-9201

  100. 重力応答を欠失したオオムギの突然変異体(serpentina)を用いた重力応答遺伝子単離の試み

    藤井 伸治, 高橋 秀幸, 菅 洋

    宇宙生物科学 = Biological sciences in space　9　(3)　188-189　1995年9月

    ISSN： 0914-9201

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講演・口頭発表等 20

  1. 微小重力環境がキュウリ芽生えの発生生理に与える影響

    藤井伸治, 山崎千秋, 宮沢豊, 鎌田源司, 笠原春夫, 長田郁子, 嶋津徹, 伏島康男, 東端晃, 山崎丘, 石岡憲昭, 高橋秀幸

    第31回宇宙環境利用シンポジウム　2017年1月16日

  2. A Pathway that Laterally Transports Auxin from the Upper Side to the Lower Side of the Transition Zone of Cucumber Seedlings via Endodermal Layers is Formed Due to Gravitstimulation 国際会議

    Nobuharu Fujii, Chiaki Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi

    11th Asian Microgravity Symposium　2016年10月25日

  3. キュウリの根の重力屈性による水分屈性の抑制機構

    日本宇宙生物科学会第30回大会　2016年10月13日

  4. キュウリの根の水分屈性と重力屈性に関わる遺伝子の網羅的発現解析

    藤井伸治, 宮林彩智子, 小林啓恵, 山崎千秋, 宮沢豊, 鎌田源司, 笠原春夫, 長田郁子, 嶋津徹, 伏島康男, 東端晃, 山崎丘, 石岡憲昭, 高橋秀幸

    第30回宇宙環境利用シンポジウム　2016年1月19日

  5. キュウリの根の重力屈性時と水分屈性時に偏差的に発現する遺伝子の比較

    宮林彩智子, 藤井伸治, 小林啓恵, 山崎千秋, 宮沢豊, 鎌田源司, 笠原春夫, 長田郁子, 嶋津徹, 伏島康男, 東端晃, 山崎丘, 石岡憲昭, 高橋秀幸

    日本宇宙生物科学会第29回大会　2015年9月26日

  6. 陸上植物の水獲得に機能する根の水応答機構の解明

    藤井伸治, 宮林彩智子, 中島祐介, 奈良敬孝, 諸橋恵太, 小林啓恵, 宮沢豊, 高橋秀幸

    文部科学省科学研究費新学術領域研究「ゲノム支援」拡大班会議　2015年9月6日

  7. 過重力条件を利用したシロイヌナズナのarg1 pgm二重突然変異体の重力屈性を低下させる突然変異 (enhancer of arg1 pgm) の単離

    藤井伸治, 山川あゆみ, 菅村裕子, 宮沢豊, 山下雅道, 高橋秀幸

    第56回日本植物生理学会年会　2015年3月16日

  8. キュウリ芽生えの重力形態形成の制御機構

    藤井伸治, 山崎千秋, 宮沢豊, 鎌田源司, 笠原春夫, 長田郁子, 嶋津 徹, 伏島康男, 東端晃, 山崎丘, 石岡憲昭, 高橋秀幸

    第29回宇宙環境利用シンポジウム　2015年1月24日

  9. シロイヌナズナのarg1 pgm二重突然変異体に残存した重力屈性を低下させるenhancer of arg1 pgm突然変異体の単離

    藤井伸治, 山川あゆみ, 菅村裕子, 宮沢豊, 山下雅道, 高橋秀幸

    東北植物学会第4回大会　2014年12月13日

  10. シロイヌナズナのarg1 pgm二重突然変異体の重力屈性を低下させる突然変異の単離

    藤井伸治, 山川あゆみ, 菅村裕子, 宮沢豊, 山下雅道, 高橋秀幸

    日本宇宙生物科学会第28回大会　2014年9月22日

  11. キュウリ内皮細胞における CsPIN1 オーキシン排出キャリアの局在変化の重力応答性

    藤井伸治, 山崎千秋, 宮沢豊, 鎌田源司, 笠原春夫, 長田郁子, 嶋津徹, 伏島康男, 東端晃, 山崎丘, 石岡憲昭, 高橋秀幸

    東北植物学会第3回大会　2013年12月14日

  12. シロイヌナズナのpgm arg1二重突然変異体を利用した新規重力屈性突然変異の単離の試み

    藤井伸治, 山川あゆみ, 宮沢豊, 山下雅道, 高橋秀幸

    日本宇宙生物科学会第27回大会　2013年9月27日

  13. Graviresponse Induces Re-Localization of an Auxin Efflux Carrier, CsPIN1, during Gravimorphogenesis of Cucumber Seedlings 国際会議

    Nobuharu Fujii, Chiaki Yamazaki, Yutaka Miyazawa, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Ikuko Osada, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, Akira Higashibata, Takashi Yamazaki, Noriaki Ishioka, Hideyuki Takahashi

    34th Annual Meeting International Gravitational Physiology　2013年6月23日

  14. キュウリ芽ばえの内皮でのオーキ シン排出キャリアCsPIN1タンパク質局在パターンの重力応答性

    藤井伸治, 矢内健一, 堀田拓哉, 宮沢豊, 高橋秀幸

    第48回日本植物生理学会年会　2007年3月28日

  15. キュウリ芽ばえの内皮におけるオーキシン排出キャリアCsPIN1タンパク質の重力応答性

    藤井伸治, 矢内健一, 堀田拓哉, 宮沢豊, 高橋秀幸

    宇宙利用シンポジウム (第23回)　2007年1月15日

  16. シロイヌナズナの根における重力屈性と水分屈性の干渉作用

    藤井伸治, 中村和子, 宮沢豊, 高橋秀幸

    日本宇宙生物科学会第20回大会　2006年9月28日

  17. キュウリのPIN(/)- オーキシン排出キャリア遺伝子の組織特異的発現

    堀田拓哉, Dai-Hee Kim, 鎌田源司, 宮沢豊, Kyung-Min Kim, 高橋秀幸

    日本植物生理学会 第46 回日本植物生理学会年会　2005年3月24日

  18. キュウリのオーキシン排出キャリア遺伝子群cDNAの単離と発現解析

    堀田拓哉, Dai-Hee Kim, 鎌田源司, 宮沢豊, Kyung-Min Kim, 高橋秀幸

    宇宙利用シンポジウム (第21回)　2005年1月12日

  19. 重力に対する植物の応答機構

    日本宇宙生物科学会第18回大会　2004年9月30日

  20. キュウリのオーキシン排出キャリア遺伝子群の発現解析

    堀田拓哉, Dai-Hee Kim, 鎌田源司, Kyung-Min Kim, 高橋秀幸

    日本宇宙生物科学会第18回大会　2004年9月30日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 15

  1. 植物のオーキシンを介した重力応答に関する研究 競争的資金

    制度名：Funded Research

    1995年4月 ～ 継続中

  2. シロイヌナズナの根の重力屈性の発現を強める遺伝的変異の同定・解析

    藤井 伸治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

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    植物の根は、地上部の自立を支えるとともに養水分の吸収に機能する。そのため、土壌中での根系の形成は、植物体の生育に重要である。重力屈性や水分屈性などの屈性は根の伸長方向を制御し、土壌中での根系の形成に機能すると考えられる。特に根の重力屈性の発現は、根を地中深くまで侵入させ、根系形成を促進することにより、土壌中から水養分の吸収に貢献すると考えられる。これまでに申請者は、シロイヌナズナの217種の自然変異体の静置区における水分屈性を解析した結果、水分屈性の発現に比べて根の重力屈性が強く発現する自然変異体から、水分屈性が強く発現し、水分屈性により根が70度以上屈曲する自然変異体まで認められ、シロイヌナズナの自然変異体間では、水分屈性の発現の程度が大きく異なることを見出した。そして、Genome-Wide Association Study (GWAS) により、静置条件下での根の水分屈性による屈曲角度に影響を与えると予想される非同義多型を含む幾つかの遺伝子を見出した。しかしながら、GWASにより見出した水分屈性の発現に影響を与える非同義多型は、根の水分屈性の発現が強まる自然変異体の形質に関与する多型であった。植物の生産性の増大を目標とした場合、水分屈性に比べて根の重力屈性がより強く発現する形質を担う非同義置換を保持する遺伝子の同定が望まれる。そこで、本研究では、シロイヌナズナの静置区ではほとんど水分屈性を発現しない自然変異体に注目し、根の水分屈性の発現を弱め、根の重力屈性の発現を強める遺伝的変異を特定し、その遺伝的変異の生産性への寄与を検討する。

  3. シロイヌナズナの適応進化にペプチドホルモンの遺伝的変異が果たした役割

    藤井 伸治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2025年3月31日

  4. 根の屈性間相互作用・水分屈性発現機構の変化が根系形成と植物の生育に与える影響

    藤井 伸治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2019年4月1日 ～ 2022年3月31日

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    植物の根は養水分の吸収に機能するため、土壌中での根系の形成は、植物体の生育に重要である。根の伸長方向の決定は、屈性により制御され、土壌中での根系の形成・発達に影響すると考えられる。植物の根の重力屈性に対する水分屈性の強度に種間差が存在する。すなわち、エンドウ、キュウリなどの比較的大きな草本植物 (大型草本植物) では、水分屈性に比べて重力屈性が強く発現するのに対し、シロイヌナズナ、ミヤコグサなどの小さな草本植物 (小型草本植物) や、大型草本植物と小型草本植物の中間の大きさのイネでは、重力屈性に比べて水分屈性が強く発現する。このことから、大型草本植物の根では、水分屈性の発現に比べて重力屈性がより強く発現し、根を地中深くまで侵入させた後に、根系を発達させ、より多くの養水分を吸収し、地上部の活発な成長を支えていると予想される。また、エンドウ、キュウリ (大型草本植物) とイネ (大型草本植物と小型草本植物の中間の大きさ) では、オーキシン輸送依存的に根の水分屈性が発現するが、シロイヌナズナ、ミヤコグサ (小型草本植物) では、オーキシン輸送非依存的に水分屈性が発現する。しかしながら、これらの知見は異なる植物種 (イネ、キュウリ、エンドウ、ミヤコグサ、シロイヌナズナ) 間の比較であり、本知見の分子生物学的な理論への発展が困難である。そこで、本研究では、同一植物種の異なる系統での重力屈性と水分屈性の強度の差異、および、根の水分屈性のオーキシン輸送阻害剤の感受性を比較し、GWASにより、根の重力屈性と水分屈性の相互作用に影響を与える遺伝子、および、根の水分屈性のオーキシン輸送依存性に影響を与える遺伝子を探索・同定し、これらの遺伝的差異が根の屈性が根系の形成・発達と植物体の生育に与える影響を明らかにする。

  5. 環境勾配における遺伝子流動は適応を阻害するか：最適化理論を用いたアプローチ

    彦坂 幸毅, 花田 耕介, 藤井 伸治, 森長 真一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月1日 ～ 2020年3月31日

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    異なる環境では異なる選択がかかり適応的分化を促進すると期待されるが、別の環境に適応した集団から非適応遺伝子の流入が大きいと適応が阻害される可能性がある。本研究は、標高間で明瞭な表現型の分化が認められるハクサンハタザオを材料に、遺伝子流動によって適応阻害が生じているのかを明らかにすることを目的とした。成長解析に最適化モデルを適用した解析から、高標高タイプは主に富栄養環境に、低標高タイプは広い栄養環境に適応していると示唆された。さらに、空間的高解像度のゲノム解析の両面から調べた。前者のゲノム解析から、遺伝子流動が起こっているものの、一部の遺伝子には強い選択がかかっていることが示唆された。

  6. シロイヌナズナの多重突然変異体を利用した重力感受経路の解明

    藤井 伸治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2019年3月31日

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    植物の重力感受機構において、LAZY1タンパク質は重要な役割を果たしていると予想されているが、分子機能は未解明である。本研究では、オオムギの地上部の重力屈性異常serpentina変異体のHvLAZY1遺伝子に新規のミスセンス変異を見出した。そして、野生型のオオムギとserpentina変異体との78個体のF2集団を用いた連鎖解析の結果、見出したミスセンス変異が、重力屈性の欠損と連鎖した。従って、本ミスセンス変異がserpentina変異体の変異原因遺伝子である可能性が示唆された。

  7. 植物の重力感受経路と重力シグナル変換・伝達機構の解明

    藤井 伸治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    植物の重力感受機構は、アミロプラストの沈降 (PGM経路) とARG1経路から構成されている。しかし、重力刺激を生体内のシグナルに変換する重力感受分子は未同定である。本研究では、低速遠心機の利用により作り出した過重力条件下では、シロイヌナズナのarg1 pgm二重突然変異体の重力応答性を検出できることを見出した。そこで、EMS処理したarg1 pgm二重突然変異体のM2個体をスクリーニングし、arg1 pgm二重突然変異体よりもさらに重力屈性能を低下させる4系統の突然変異体を単離した。今後、これらの突然変異体に注目した解析により、植物の重力感受機構の新たな知見が得られると期待される。

  8. 陸上植物の水獲得に機能する根の水応答機構の解明

    高橋 秀幸, 宮沢 豊, 藤井 伸治, 宮沢 豊, 山崎 誠和, 小林 啓恵, 森田 美代

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Tohoku University

    2010年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    本研究では、根の水分屈性に必須のMIZ1およびMIZ2の機能、並びに水分屈性の全体像を理解すべく解析を行った。その結果、MIZ1・MIZ2が機能する細胞群、それらに関連して機能する新奇の水分屈性制御分子を見出した。また、光とアブシジン酸はMIZ1の転写制御を介して水分屈性に影響すること、MIZ1がオーキシン量を負に調節して水分屈性、側根形成に影響することが明らかになった。さらに、MIZ1過剰発現体が水分屈性を亢進すること、MIZ1に制御される水分屈性が自然生態系で植物の根系形成・生産性・生存に寄与することを明らかにした。一方、水分屈性の分子機構は、植物種によって異なる可能性が示された。

  9. 植物機能の高ＣＯ２応答のモデル構築と検証

    廣瀬 忠樹, 彦坂 幸毅, 衣笠 利彦, 藤井 伸治

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    2009年7月23日 ～ 2014年3月31日

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    世界各地のシロイヌナズナエコタイプを異なるCO2濃度で育成し、エコタイプ間で成長速度のCO2応答に大きな差があることを見出した。さらに、その違いの原因が窒素あたりの光合成の違いに由来することを明らかにした。落葉樹と常緑樹の間には成長や光合成のCO2応答に有意な差がないことを明らかにした。イネFACE実験に参画し、イネにおける葉群動態や窒素動態は、栄養条件には強く依存するが、CO2上昇には応答しないことを明らかにした。最適葉群動態のモデルにゲーム理論を導入し、新しい葉群動態を構築した。このモデルにより、葉面積指数などの群落構造の環境応答（CO2上昇を含む）を定量的に説明できるようになった。

  10. 植物の乾燥環境適応に寄与する水分屈性分子機構の解明

    高橋 秀幸, 藤井 伸治, 宮沢 豊

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2008年 ～ 2011年

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    植物が水獲得のために発現する水分屈性の分子機構を解明するために、これまでに同定したMIZ1およびMIZ2 (GNOM)を軸に、その制御分子を解析した。まず、水分屈性に必須のMIZ1の機能を明らかにすることを目的に、MIZ1過剰発現体を作出して解析した結果、MIZ1の過剰発現が水分屈性を有意に亢進するだけでなく、側根形成を抑制することが明らかになり、これらの現象がオーキシン量の低下によって起こる可能性が示された。また、MIZ1が小胞輸送を担うGNOM/MIZ2およびオーキシン応答の上流で機能することもわかった。miz1-1突然変異体にGFPを付加したMIZ1 (MIZ1-GFP)を導入して解析した結果、MIZ1-GFPはmiz1-1突然変異体の表現型を相補して水分屈性を回復させること、MIZ1-GFPシグナルは、根の根端皮層細胞と側部根冠組織に認められ、且つ、可溶性タンパク質ならびに小胞体膜の原形質側表層に分画されることがわかった。さらに、免疫沈降法およびLC-MS/MS解析によって、MIZ1と相互作用するタンパク質を探索し、その候補を取得することに成功した。加えて、miz1およびmiz2の抑圧突然変異体の単離に成功した。一方、光照射およびアブシジン酸の処理がMIZ1の発現を正に制御し、光受容体フィトクロムおよび転写因子HY5を介した青色光シグナルが、MIZ1の誘導に機能することを見出した。また、光とアブシジン酸は独立にMIZ1を誘導することも示された。次に、側根の水分屈性にもMIZ1が必要なことを明らかにしたうえで、自然界(土壌中)において根の水分屈性が乾燥条件下での水獲得に機能し、根系形成、生存、生産性に大きく貢献することを証明した。

  11. 根冠コルメラ細胞に重力感受・応答機能を付与する分子機構

    藤井 伸治, 宮沢 豊

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2007年 ～ 2008年

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    本研究では, 重力屈性と光屈性との干渉作用を利用した実験系を用いて単離された44系統の各突然変異体の突然変異原因遺伝子の同定を試みた. ラフマッピング, 塩基配列の比較, および相補性検定の結果から, 30系統はAUX1遺伝子に, 7系統はPIN2遺伝子に, 2系統はARG1 (Altered Response to Gravity1) 遺伝子に, 1系統はPGM (Phosphoglucomutase) 遺伝子に突然変異が生じていると考えられた. 今後, 突然変異遺伝子が未同定の4系統の突然変異遺伝子を同定することにより, 根に重力応答性を付与する新しい分子を同定できると期待される.

  12. 乾燥環境における植物生産のための新規生長制御法の開発に関する研究

    高橋 秀幸, 藤井 伸治, 宮沢 豊

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2004年 ～ 2006年

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    これまでにシロイヌナズナの水分屈性突然変異体として7系統を単離することに成功し、それらの特性解析を明らかにするとともに、水分屈性の消失したmiz1、miz6突然変異体の突然変異原因遺伝子を同定した。pMIZ1::GUSをシロイヌナズナで発現させた結果、MIZ1は水分勾配感受部位と考えられる根冠、とくにコルメラ細胞に強く発現することがわかった。MIZ1とGFPの融合タンパク質発現個体や過剰発現個体も作出し、解析を進めている。また、MIZ1タンパク質は、陸上植物に高度に保存されたドメインを有し(MIZドメインと命名した)、コケには存在するが動物や藻類(緑藻、紅藻)には存在せず、植物が進化の過程で陸地環境に適応するために獲得した可能性が示された。MIZ6も水分屈性に必須の極めてユニークなタンパク質であることを突き止め、そのGFPとの融合タンパク質発現系統の作出を行った。さらに、水分屈性を欠損したmiz4についてもマッピングを行い、変異原因遺伝子の座乗する染色体を決定した。一方、各種阻害剤を用いた実験から、オーキシンは水分屈性と重力屈性のいずれにも重要な役割を果たすが、そのためのオーキシン輸送の機構が両屈性で異なる可能性が強く示された。 紅芒ムギ、Hope、農林10号のコムギ品種を用いて、深播き耐性に寄与する第一節間伸長のための細胞分裂と細胞伸長に対するジベレリンおよびジベレリン生合成阻害剤の影響を詳細に調べた。その結果、紅芒ムギは他の品種に較べて、細胞数を多く有すること、また、ジベレリンが細胞伸長よりも細胞増殖を促進することを見出した。 植物の姿勢を制御する重力応答の研究では、アサガオの回旋運動に重力感受が必要なこと、キュウリ芽生えの重力形態形成(ペグ形成)にグリシンリッチタンパク質(CsGRP1)およびオーキシンを介した転写調節(CsARF2、CsARF5)の関与することを示した。

  13. 乾燥・高温環境に適用できる植物成長制御法と新植物の開発に関する研究

    高橋 秀幸, 藤井 伸治, 東谷 篤志

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2003年

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    乾燥・高温環境における植物の定着に重要な芽ばえの深播き耐性および根の姿勢制御、さらに高温ストレスによる生殖障害について、それらの制御と発現にかかわる分子機構を究明するための解析を行い、以下の成果を得た。 コムギの深播き耐性は、第一節間のジベレリン超感受性によってもたらされ、それに伴うカリウムイオンの取り込みと「ねじれ」成長によって出芽を可能にすることを見出した。それによって、40cm以上の深さからコムギの芽ばえを出芽させることに成功した。このとき、「ねじれ」の発現がGA応答に伴う著しい成長速度と相関のあることがわかった。 シロイヌナズナの根の水分屈性誘導系を開発し、水分屈性におけるアブシジン酸、オーキシン、波形成長の関与を明らかにした。また、水分勾配が重力センサーのアミロプラストを速やかに消化して重力応答性を低下させ、それによって水分屈性が重力屈性に打ち勝って発現する機構を発見した。さらに、水分屈性を特異的に欠損する突然変異体、波形成長と水分屈性の両方が異常な突然変異体をはじめて単離することに成功した。それによって、水分屈性の分子遺伝学的な解析を可能にした。 オオムギを用いて、雄性生殖成長における高温障害の実験系を確立し、その分子マーカーとなる幾つかの遺伝子群について、その発現変動を調べた。その結果、無処理区では、幾つかのhistone遺伝子群が顕著に発現上昇することがみとめられたが、高温区ではこれらの発現上昇がほとんど起こらなかった。形態的には高温区でも2日目までの発生は見かけ正常に進行したことから、これら処理1日目において顕著な差を生じる遺伝子発現の影響は、高温障害の結果としてではなく原因の一つである可能性が強く示唆された。また、高温ストレスによって転写活性の抑制が起こっている可能性も示唆された。

  14. フロンティア環境における植物育成法の研究

    高橋 秀幸, 藤井 伸治, 西澤 武明, 東谷 篤志

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究機関：Tohoku University

    1997年 ～ 2000年

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    (1)イネおよびオオムギにおける新規の重力形成とともに、ウリ科植物の形態形成が重力によってネガティブに制御されていることを発見し、微小重力下におけるオーキシン制御遺伝子(CS-IAA1)の発現解析から、その機構をオーキシン閾値説によって説明した。そのためのオーキシン局在性の誘導にかかわるオーキシンキャリア遺伝子をクローニングし、その発現解析から、オーキシンによる重力形態形成の制御機構に関するモデルを構築した。さらに新たにキュウリ主根およびアラビドプシスの根を用いた水分屈性実験系を確立し、遺伝子発現および突然変異体の解析から、水分屈性におけるオーキシン動態、カルシウムイオン、アブシジン酸、エンド型キシログルカン転移酵素の重要性とともに、水分屈性超感受性突然変異体を見出した。 (2)深播きされても出芽が可能なコムギ品種(紅芒麦)の第一節間の伸長が、ジベレリンによって顕著に促進されること、ジベレリンにより発現が誘導される転写因子のGAMyb遺伝子の発現や内生ジベレリン量などの解析から、紅芒麦がジベレリンに超感受性であることを発見した。また、紅芒麦のジベレリンによる第一節間伸長にはカリウムイオンが不可欠であること、第一節間中のカリウムチャンネル遺伝子の発現がジベレリンによって誘導されること、ジベレリンにより第一節間の細胞のカリウムの取り込みが促進されることを明らかにした。 (3)オオムギを用いて、人工的に高温ストレスにより不稔を誘導する系をはじめて確立し、異常となる生殖器官・細胞の形態的特性を明らかにした。また、カルシウム依存性タンパク質リン酸化酵素遺伝子が高温耐性に関与している可能性を示した。さらに、高温処理区と対照区のオオムギの幼穂から抽出したmRNAを用いて、Serial Analysis of Gene Expression(SAGE)法による解析を行い、cDNA由来のTag配列の塩基配列を決定し、非処理区と高温処理区で発現の明らかに異なる遺伝子群を見出した。

  15. キュウリの花の性分化御御に関する研究 競争的資金

    1998年4月 ～

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社会貢献活動 1

  1. 清真学園高等学校・中学校

    2006年7月8日 ～

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    講演テーマ「中高生に伝える、生物学の楽しみ ～NASAでの研究から～」

その他 1

  1. キュウリの花の性分化の制御機構に関する研究

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    キュウリの花の性表現はF(/)-遺伝子およびM(/)-遺伝子の優劣により決定され、F-M-(/)-は雌性型、ffM-(/)-は混性型、F-mm(/)-は両性花型、ffmm(/)-は雄性両性同株型となる。F(/)-遺伝子産物はエチレン生合成を制御し、M(/)-遺伝子産物はその下流（エチレンシグナル伝達経路）において雄蕊の発育抑制を担うことにより、キュウリでは多彩な性表現が遺伝的に制御されうることを明らかにした。さらに、雌性型（F-M-(/)-）と混性型（ffM-(/)-）を比較し、F(/)-が機能を失うと、雌蕊の発育抑制と雄蕊の発育促進が一部の花芽で生じる（雄花化）ことから、F(/)-遺伝子産物は雌蕊の発育促進と雄蕊の発育抑制（雌花化）を一部の花芽で担うと仮定し、各品種におけるエチレン、F(/)-およびM(/)-遺伝子による性表現制御を推測した。遺伝型がff(/)-の場合、一部の花芽で雌性化に十分なエチレンが合成される一方で、他の花芽においては雌性化に十分なエチレンが合成されずに、遺伝型M-(/)-と組み合わさることにより混性型が生じると推測される。このF(/)-遺伝子産物の想定される機能は、遺伝型ffmm(/)-が雄性両性同株型となることと矛盾しない。すなわち、遺伝型mm(/)-であるため、全ての花芽において雄蕊の発育抑制が生じず、遺伝型ff(/)-であるため、一部の花芽で雌蕊の発育促進に十分なエチレンが合成され両性花となり、他の雌蕊の発育促進に十分なエチレンが合成されない花芽では雄花を着生すると推測される。