東北大学研究者紹介

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ベツシヨ　カナコ

別所　奏子

Kanako Bessho

所属

大学院生命科学研究科　分子化学生物学専攻　分子ネットワーク講座（進化ゲノミクス分野）

職名

助教

学位

博士（農学）（名古屋大学）
修士（農学）（名古屋大学）

researchmap

https://researchmap.jp/KBessho-U

J-GLOBAL ID

202001008124411855

e-Rad 研究者番号

90876624

ORCID

https://orcid.org/0000-0002-0018-9128

経歴 4

2020年4月～継続中

東北大学大学院生命科学研究科　助教
2018年4月～ 2020年3月

日本学術振興会海外特別研究員
2017年4月～ 2018年3月

名古屋大学　生物機能開発利用研究センター　博士研究員
2015年4月～ 2017年3月

日本学術振興会特別研究員DC2

委員歴 3

Budding Editor for Plant Cell Physiology

2022年4月～ 2024年3月
日本植物学会広報委員 HP担当

2022年4月～ 2024年3月
Carnegie Institution Postdoctral Association

2018年4月～ 2020年3月

所属学協会 4

日本進化学会

2021年4月～継続中
日本植物生理学会

2021年4月～継続中
日本植物学会

2016年4月～継続中
日本育種学会

2014年4月～ 2025年3月

研究キーワード 5

生物間相互作用
進化
植物
形態形成
シグナル伝達

受賞 13

東北植物学会奨励賞

2021年12月　東北植物学会
第1回名古屋大学岡本若手奨励賞

2019年9月
2019年度JPR論文賞

2019年9月
第12回ロレアル-ユネスコ女性科学者日本奨励賞

2017年7月
生命科学研究科研究奨励賞

2023年12月　東北大学
優秀発表賞

2023年3月　第143回日本育種学会
優秀発表賞第10回

2020年12月　東北植物学会
Annual Research Award

2017年1月　IGER (名古屋大学リーディング大学院プログラム)
優秀発表賞

2016年9月　第130回日本育種学会
優秀発表賞

2016年3月　第129回日本育種学会
Best Poster Presentation Award in 8th HOPE meeting

2016年3月　日本学術振興会
若手女性研究者サイエンスフォーラム総長賞

2015年8月　名古屋大学
優秀発表賞

2015年3月　第128回日本育種学会

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論文 18

Evolutionary approaches for narrowing down the candidate genes from the unannotated gene list 査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Takeshi Obayashi

Plant and Cell Physiology　2025年1月7日
出版者・発行元： Oxford University Press (OUP)
DOI： 10.1093/pcp/pcaf003 　

ISSN：0032-0781

eISSN：1471-9053
Parasitic-plant parasite utilizes flowering pathways at unconventional stages to form stem-derived galls

Naga Jyothi Udandarao, Yuki Yamashita, Ryo Ushima, Tsutomu Tsuchida, Kanako Bessho-Uehara

bioRxiv　2024年10月18日
出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory
DOI： 10.1101/2024.10.17.618901 　

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Abstract Galls induced by various organisms exhibit diverse morphological and physiological characteristics, involving complex plant-insect interactions. Most transcriptome analyses to date have focused on leaf-derived galls. To better understand gall formation mechanisms, we investigated stem-derived galls induced by the weevilSmicronyx madaranuson the parasitic plantCuscuta campestrisat gene expression, cellular, and physiological levels. RNA-seq across four developmental stages identified differentially expressed genes and associated gene ontology terms. Consistent with histological observations, genes related to cell division and the cell cycle were upregulated early but decreased as the gall matured. Similar to leaf-derived galls, we found high expression ofPLETHORAand meristem-related homeobox genes in early gall development, suggesting that stem cell induction and maintenance are involved in various gall types. Like leaf- derived galls, the expression of genes related to floral organ development increased through the gall development. However, their expression patterns were dramatically different: downstream genes in the flowering pathway were highly expressed at the initial gall stage, whereas upstream genes were highly expressed later. This suggests that the weevil might activate the flowering pathway at unconventional stages, potentially rerouting the typical flowering cascade to influence gall development. Unlike the decrease in photosynthesis-related genes in leaf-derived galls, we observed an increase in these genes in galls formed on the stem of the holoparasitic plant. Shading experiments confirmed that photosynthesis is crucial for both gall growth and the weevil. This study highlights how gall-inducers can co-opt host resources and genetic pathways, offering new insights into the complexity of plant-insect interactions.
Identification of An7 as a positive awn regulator from two wild rice species 査読有り

Miya Mizutani, Riri Murase, Shin-ichiro Aoki, Yutaka Sato, Yoshiyuki Yamagata, Hideshi Yasui, Atsushi Yoshimura, Motoyuki Ashikari, Kanako Bessho-Uehara

Breeding Science　74　(3)　247-258　2024年
出版者・発行元： Japanese Society of Breeding
DOI： 10.1270/jsbbs.23052 　

ISSN：1344-7610

eISSN：1347-3735
Regulator of Awn Elongation 3, an E3 ubiquitin ligase, is responsible for loss of awns during African rice domestication. 国際誌査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Kengo Masuda, Diane R Wang, Rosalyn B Angeles-Shim, Keisuke Obara, Keisuke Nagai, Riri Murase, Shin-Ichiro Aoki, Tomoyuki Furuta, Kotaro Miura, Jianzhong Wu, Yoshiyuki Yamagata, Hideshi Yasui, Michael B Kantar, Atsushi Yoshimura, Takumi Kamura, Susan R McCouch, Motoyuki Ashikari

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　120　(4)　e2207105120　2023年1月24日

DOI： 10.1073/pnas.2207105120 　

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Two species of rice have been independently domesticated from different ancestral wild species in Asia and Africa. Comparison of mutations that underlie phenotypic and physiological alterations associated with domestication traits in these species gives insights into the domestication history of rice in both regions. Asian cultivated rice, Oryza sativa, and African cultivated rice, Oryza glaberrima, have been modified and improved for common traits beneficial for humans, including erect plant architecture, nonshattering seeds, nonpigmented pericarp, and lack of awns. Independent mutations in orthologous genes associated with these traits have been documented in the two cultivated species. Contrary to this prevailing model, selection for awnlessness targeted different genes in O. sativa and O. glaberrima. We identify Regulator of Awn Elongation 3 (RAE3) a gene that encodes an E3 ubiquitin ligase and is responsible for the awnless phenotype only in O. glaberrima. A 48-bp deletion may disrupt the substrate recognition domain in RAE3 and diminish awn elongation. Sequencing analysis demonstrated low nucleotide diversity in a ~600-kb region around the derived rae3 allele on chromosome 6 in O. glaberrima compared with its wild progenitor. Identification of RAE3 sheds light on the molecular mechanism underlying awn development and provides an example of how selection on different genes can confer the same domestication phenotype in Asian and African rice.
Sucrose affects the developmental transition of rhizomes in Oryza longistaminata. 査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Jovano Erris Nugroho, Hirono Kondo, Rosalyn B Angeles-Shim, Motoyuki Ashikari

Journal of plant research　131　(4)　693-707　2018年7月

DOI： 10.1007/s10265-018-1033-x 　

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Oryza longistaminata, the African wild rice, can propagate vegetatively through rhizomes. Rhizomes elongate horizontally underground as sink organs, however, they undergo a developmental transition that shifts their growth to the surface of the ground to become aerial stems. This particular stage is essential for the establishment of new ramets. While several determinants such as abiotic stimuli and plant hormones have been reported as key factors effecting developmental transition in aerial stem, the cause of this phenomenon in rhizome remains elusive. This study shows that depletion of nutrients, particularly sucrose, is the key stimulus that induces the developmental transition in rhizomes, as indicated by the gradient of sugars from the base to the tip of the rhizome. Sugar treatments revealed that sucrose specifically represses the developmental transition from rhizome to aerial stem by inhibiting the expression of sugar metabolism and hormone synthesis genes at the bending point. Sucrose depletion affected several factors contributing to the developmental transition of rhizome including signal transduction, transcriptional regulation and plant hormone balance.
Loss of function at RAE2, a previously unidentified EPFL, is required for awnlessness in cultivated Asian rice. 国際誌査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Diane R Wang, Tomoyuki Furuta, Anzu Minami, Keisuke Nagai, Rico Gamuyao, Kenji Asano, Rosalyn B Angeles-Shim, Yoshihiro Shimizu, Madoka Ayano, Norio Komeda, Kazuyuki Doi, Kotaro Miura, Yosuke Toda, Toshinori Kinoshita, Satohiro Okuda, Tetsuya Higashiyama, Mika Nomoto, Yasuomi Tada, Hidefumi Shinohara, Yoshikatsu Matsubayashi, Anthony Greenberg, Jianzhong Wu, Hideshi Yasui, Atsushi Yoshimura, Hitoshi Mori, Susan R McCouch, Motoyuki Ashikari

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America　113　(32)　8969-74　2016年8月9日

DOI： 10.1073/pnas.1604849113 　

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Domestication of crops based on artificial selection has contributed numerous beneficial traits for agriculture. Wild characteristics such as red pericarp and seed shattering were lost in both Asian (Oryza sativa) and African (Oryza glaberrima) cultivated rice species as a result of human selection on common genes. Awnedness, in contrast, is a trait that has been lost in both cultivated species due to selection on different sets of genes. In a previous report, we revealed that at least three loci regulate awn development in rice; however, the molecular mechanism underlying awnlessness remains unknown. Here we isolate and characterize a previously unidentified EPIDERMAL PATTERNING FACTOR-LIKE (EPFL) family member named REGULATOR OF AWN ELONGATION 2 (RAE2) and identify one of its requisite processing enzymes, SUBTILISIN-LIKE PROTEASE 1 (SLP1). The RAE2 precursor is specifically cleaved by SLP1 in the rice spikelet, where the mature RAE2 peptide subsequently induces awn elongation. Analysis of RAE2 sequence diversity identified a highly variable GC-rich region harboring multiple independent mutations underlying protein-length variation that disrupt the function of the RAE2 protein and condition the awnless phenotype in Asian rice. Cultivated African rice, on the other hand, retained the functional RAE2 allele despite its awnless phenotype. Our findings illuminate the molecular function of RAE2 in awn development and shed light on the independent domestication histories of Asian and African cultivated rice.
Spatio-Temporal Regulation of Gibberellin Biosynthesis Contributes to Optimal Rhizome Bud Development. 国際誌査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Tomoki Omori, Stefan Reuscher, Keisuke Nagai, Ayumi Agata, Mikiko Kojima, Yumiko Takebayashi, Takamasa Suzuki, Hitoshi Sakakibara, Motoyuki Ashikari, Tokunori Hobo

Rice (New York, N.Y.)　18　(1)　39-39　2025年5月24日

DOI： 10.1186/s12284-025-00798-0 　

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The perennial life cycle involves the reiterative development of sexual and asexual organs. Asexual structures such as rhizomes are found in various plant species, fostering extensive growth and competitive advantages. In the African wild rice Oryza longistaminata, we investigated the formation of rhizomes from axillary buds, which notably bend diagonally downward of the main stem, as the factors determining whether axillary buds become rhizomes or tillers are unclear. Our study revealed that rhizome buds initiate between the third and fifth nodes of seedlings beyond the 6-leaf stage, while the buds above the sixth node develop into tillers. We propose that precise regulation of gibberellin (GA) biosynthesis plays a pivotal role in optimal rhizome bud development, as demonstrated by a comparative transcriptome analysis between tiller buds and rhizome buds and quantification of phytohormones. Furthermore, GA4 treatment upregulated the expression of genes associated with flowering repression and cell wall modification. These findings highlight the integration of GA biosynthesis and flowering repression genes as crucial in asexual organ development, shedding new light on the molecular mechanisms governing rhizome bud development in O. longistaminata and deepening our understanding of asexual reproduction regulation in perennial plants.
Citizen science data indicates morphological complexity of galls depends on the originating plant organ

Kanako Bessho-Uehara, Riki Takara, Kosuke Sano, Kohei Tamura

2025年5月19日
出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory
DOI： 10.1101/2025.05.17.654643 　

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Abstract Galls are abnormal plant structures formed through interactions between host plants and insects, providing shelter and nutrients for gall-inducing insects. As distinct insect species can generate unique gall morphologies even on the same host plant, galls are often viewed as an extended phenotype of the insect. However, since galls consist of plant-derived cells, plant factors are also hypothesized to shape their morphology. Previous studies exploring this possibility have been restricted to one or a few plant species, limiting broad evolutionary inference. Here, we used citizen science observations to analyze gall morphological complexity across 26 plant orders. Quantitative comparisons using fractal dimension indices revealed that stem-derived galls display significantly less morphological variation than leaf-derived galls. Generalized linear mixed models indicated that stems possess lower morphological plasticity than leaves. These results held even after accounting for insect and plant phylogeny, suggesting that gall form is influenced by both insect species and the developmental properties of the host organ. Our findings highlight the role of plant organ identity in modulating gall morphology and demonstrate that tissue plasticity constrains insect-induced developmental outcomes. This study provides the large-scale cross-species analysis of gall formation and illustrates the power of citizen science in studying morphological evolution across taxa.
Dawn of the Awn Regulatory Mechanism in Sorghum. 査読有り

Kanako Bessho-Uehara

Plant & cell physiology　63　(7)　886-888　2022年7月14日

DOI： 10.1093/pcp/pcac082 　
Exploring the Loci Responsible for Awn Development in Rice through Comparative Analysis of All AA Genome Species 国際誌査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Yoshiyuki Yamagata, Tomonori Takashi, Takashi Makino, Hideshi Yasui, Atsushi Yoshimura, Motoyuki Ashikari

Plants　10　(4)　725-725　2021年4月8日
出版者・発行元： MDPI AG
DOI： 10.3390/plants10040725 　

eISSN：2223-7747

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Wild rice species have long awns at their seed tips, but this trait has been lost through rice domestication. Awn loss mitigates harvest and seed storage; further, awnlessness increases the grain number and, subsequently, improves grain yield in Asian cultivated rice, highlighting the contribution of the loss of awn to modern rice agriculture. Therefore, identifying the genes regulating awn development would facilitate the elucidation of a part of the domestication process in rice and increase our understanding of the complex mechanism in awn morphogenesis. To identify the novel loci regulating awn development and understand the conservation of genes in other wild rice relatives belonging to the AA genome group, we analyzed the chromosome segment substitution lines (CSSL). In this study, we compared a number of CSSL sets derived by crossing wild rice species in the AA genome group with the cultivated species Oryza sativa ssp. japonica. Two loci on chromosomes 7 and 11 were newly discovered to be responsible for awn development. We also found wild relatives that were used as donor parents of the CSSLs carrying the functional alleles responsible for awn elongation, REGULATOR OF AWN ELONGATION 1 (RAE1) and RAE2. To understand the conserveness of RAE1 and RAE2 in wild rice relatives, we analyzed RAE1 and RAE2 sequences of 175 accessions among diverse AA genome species retrieved from the sequence read archive (SRA) database. Comparative sequence analysis demonstrated that most wild rice AA genome species maintained functional RAE1 and RAE2, whereas most Asian rice cultivars have lost either or both functions. In addition, some different loss-of-function alleles of RAE1 and RAE2 were found in Asian cultivated species. These findings suggest that different combinations of dysfunctional alleles of RAE1 and RAE2 were selected after the speciation of O. sativa, and that two-step loss of function in RAE1 and RAE2 contributed to awnlessness in Asian cultivated rice.
High-quality sugar production by osgcs1 rice 査読有り

Yujiro Honma, Prakash Babu Adhikari, Keiko Kuwata, Tomoko Kagenishi, Ken Yokawa, Michitaka Notaguchi, Kenichi Kurotani, Erika Toda, Kanako Bessho-Uehara, Xiaoyan Liu, Shaowei Zhu, Xiaoyan Wu, Ryushiro D. Kasahara

Communications Biology　3　(1)　2020年12月
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s42003-020-01329-x 　

eISSN：2399-3642

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<title>Abstract</title> Carbohydrates (sugars) are an essential energy-source for all life forms. They take a significant share of our daily consumption and are used for biofuel production as well. However, sugarcane and sugar beet are the only two crop plants which are used to produce sugar in significant amounts. Here, we have discovered and fine-tuned a phenomenon in rice which leads them to produce sugary-grain. We knocked-out <italic>GCS1</italic> genes in rice by using CRISPR technology, which led to fertilization failure and pollen tube-dependent ovule enlargement morphology (POEM) phenomenon. Apparently, the <italic>POEMed-like</italic> rice ovule (‘endosperm-focused’) can grow near-normal seed-size unlike earlier observations in <italic>Arabidopsis</italic> in which <italic>gcs1</italic> ovules (‘embryo-focused’) were aborted quite early. The <italic>POEMed-like</italic> rice ovules contained 10–20% sugar, with extremely high sucrose content (98%). Trancriptomic analysis revealed that the <italic>osgcs1</italic> ovules had downregulation of starch biosynthetic genes, which would otherwise have converted sucrose to starch. Overall, this study shows that pollen tube content release is sufficient to trigger sucrose unloading at rice ovules. However, successful fertilization is indispensable to trigger sucrose-starch conversion. These findings are expected to pave the way for developing novel sugar producing crops suited for diverse climatic regions.
Assembling the genome of the African wild rice Oryza longistaminata by exploiting synteny in closely related Oryza species. 国際誌査読有り

Stefan Reuscher, Tomoyuki Furuta, Kanako Bessho-Uehara, Michele Cosi, Kshirod K Jena, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Nori Kurata, Motoyuki Ashikari

Communications biology　1　162-162　2018年

DOI： 10.1038/s42003-018-0171-y 　

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The African wild rice species Oryza longistaminata has several beneficial traits compared to cultivated rice species, such as resistance to biotic stresses, clonal propagation via rhizomes, and increased biomass production. To facilitate breeding efforts and functional genomics studies, we de-novo assembled a high-quality, haploid-phased genome. Here, we present our assembly, with a total length of 351 Mb, of which 92.2% was anchored onto 12 chromosomes. We detected 34,389 genes and 38.1% of the genome consisted of repetitive content. We validated our assembly by a comparative linkage analysis and by examining well-characterized gene families. This genome assembly will be a useful resource to exploit beneficial alleles found in O. longistaminata. Our results also show that it is possible to generate a high-quality, functionally complete rice genome assembly from moderate SMRT read coverage by exploiting synteny in a closely related Oryza species.
Construction of rice chromosome segment substitution lines harboring Oryza barthii genome and evaluation of yield-related traits. 査読有り

Kanako Bessho-Uehara, Tomoyuki Furuta, Kengo Masuda, Shuto Yamada, Rosalyn B Angeles-Shim, Motoyuki Ashikari, Tomonori Takashi

Breeding science　67　(4)　408-415　2017年9月

DOI： 10.1270/jsbbs.17022 　

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Rice (Oryza sativa L.) is one of the most important staple food in the world. To meet the increasing demand for food, a strategy for improving rice yield is needed. Alleles of wild relatives are useful because they confer adaptation to plants under diverse harsh environments and have the potential to improve rice. O. barthii is a wild rice species endemic to Africa and the known progenitor of the African cultivated rice, O. glaberrima. To explore the genetic potential of the O. barthii as a genetic resource, 40 chromosome segment substitution lines (CSSL) of O. barthii in the background of the elite japonica cultivar Koshihikari were developed and evaluated to identify QTLs associated with 10 traits related to flag leaf morphology, grain yield and other agronomic traits. More than 90% of the entire genome of the donor parent was represented in contiguous or overlapping chromosome segments in the CSSLs. Evaluation of the CSSLs for several agriculturally important traits identified candidate chromosome segments that harbors QTLs associated with yield and yield-related traits. These results suggest that alleles from O. barthii might be used as a novel genetic resource for improving the yield-related traits in cultivars of O. sativa.
Development of chromosome segment substitution lines harboring Oryza nivara genomic segments in Koshihikari and evaluation of yield-related traits 査読有り

Tomoyuki Furuta, Kanako Uehara, Rosalyn B Angeles-Shim, Junghyun Shim, Keisuke Nagai, Motoyuki Ashikari, Tomonori Takashi

Breeding science　2016年12月

DOI： 10.1270/jsbbs.16131 　
Development of chromosome segment substitution lines (CSSLs) of Oryza longistaminata A. Chev. & Rohr in the background of the elite japonica rice cultivar, Taichung 65 and their evaluation for yield traits 査読有り

Joie M. Ramos, Tomoyuki Furuta, Kanako Uehara, Niwa Chihiro, Rosalyn B. Angeles-Shim, Junghyun Shim, Darshan S. Brar, Motoyuki Ashikari, Kshirod K. Jena

EUPHYTICA　210　(2)　151-163　2016年7月

DOI： 10.1007/s10681-016-1685-3 　

ISSN：0014-2336

eISSN：1573-5060
Construction of a versatile SNP array for pyramiding useful genes of rice 査読有り

Yusuke Kurokawa, Tomonori Noda, Yoshiyuki Yamagata, Rosalyn Angeles-Shim, Hidehiko Sunohara, Kanako Uehara, Tomoyuki Furuta, Keisuke Nagai, Kshirod Kumar Jena, Hideshi Yasui, Atsushi Yoshimura, Motoyuki Ashikari, Kazuyuki Doi

Plant science : an international journal of experimental plant biology　2016年1月

DOI： 10.1016/j.plantsci.2015.09.008 　
Convergent Loss of Awn in Two Cultivated Rice Species Oryza sativa and Oryza glaberrima Is Caused by Mutations in Different Loci 査読有り

Tomoyuki Furuta, Norio Komeda, Kenji Asano, Kanako Uehara, Rico Gamuyao, Rosalyn B Angeles-Shim, Keisuke Nagai, Kazuyuki Doi, Diane R Wang, Hideshi Yasui, Atsushi Yoshimura, Jianzhong Wu, Susan R McCouch, Motoyuki Ashikari

G3 (Bethesda, Md.)　2015年

DOI： 10.1534/g3.115.020834 　
Development and evaluation of chromosome segment substitution lines (CSSLs) carrying chromosome segments derived from Oryza rufipogon in the genetic background of Oryza sativa L 査読有り

Tomoyuki Furuta, Kanako Uehara, Rosalyn B Angeles-Shim, Junghyun Shim, Motoyuki Ashikari, Tomonori Takashi

Breeding science　2014年

DOI： 10.1270/jsbbs.63.468

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MISC 12

栽培イネの芒喪失に関わる遺伝子はアジアとアフリカで独立に選抜された招待有り

別所-上原奏子

NBRPイネニュースレターVol.７　2024年3月
不思議なかたちの虫こぶに棲む、昆虫の生存戦略招待有り

別所-上原奏子

河合塾みらいぶっく　2024年2月
【書評】長谷部光泰著「食虫植物」

2024年1月26日
地下茎による栄養繁殖を支えるメカニズム

別所-上原奏子

BSJ-Review　2023年4月

DOI： 10.24480/bsj-review.14b2.00243 　
虫こぶ–明らかになりつつある分子機構

別所-上原奏子, 土`田努

昆虫と自然　2023年3月
アメリカでのインターンシップに学ぶ多様なキャリア

別所-上原奏子, 別所-上原学

UJA Gazette　2020年12月
育種学と農学のこれからを考える 34―形態をキーワードに育種を再考する―

別所-上原奏子, 吉津祐貴, 斉藤希, 坂本莉沙, 矢部志央理, 山地直樹, 永井啓祐

育種学研究　20　(1)　69-75　2018年
育種学と農学のこれからを考える 32

吉津祐貴, 別所-上原奏子, 矢部志央理, 世古智一, 宮武宏治

育種学研究　19　(1)　48-53　2017年
育種学と農学のこれからを考える 30 ~フェノタイピングは頭痛の種?

矢部志央理, 上原奏子, 吉津祐貴, 渡辺翔, 野下浩司

育種学研究　18　(2)　67-71　2016年
出版者・発行元：日本育種学会
DOI： 10.1270/jsbbr.18.67 　

ISSN： 1344-7629
イネの芒はどうして消失したか?~植物ホルモンとの関係~

別所-上原奏子, 古田智敬, 芦苅基行

生物の科学遺伝　70　(5)　58-62　2016年
ストリゴラクトン様化合物カロラクトンの新たな生合成経

上原奏子, 芦苅基行

化学と生物　51　(5)　277-279　2013年
植物科学の研究成果を利用するイネ育種プロジェクト

黒川裕介, 上原奏子, 芦苅基行

植物の成長調節　48　(2)　169-171　2013年
出版者・発行元：一般社団法人植物化学調節学会
DOI： 10.18978/jscrp.48.2_169 　

ISSN： 1346-5406

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書籍等出版物 1

研究者の子育て

別所-上原奏子

日本の研究者出版　2020年11月

講演・口頭発表等 83

Molecular dynamics between plant-insect interaction using parasitic plant, Cuscuta campestris 招待有り

Bessho-Uehara Kanako

40th IPSR International Symposium　2025年3月2日
Identification of plant-derived constraints for determining gall morphology driven by citizen science

別所-上原奏子

令和6年度TI-FRIS/TI-FRISシンポジウム　2025年2月20日
進化ゲノミクスによる甲虫由来の虫こぶ誘導因子の同定

別所-上原奏子

研究科内グラント成果報告会　2024年12月23日
昆虫が誘導する新規器官「虫こぶ」発達を駆動する分子機構招待有り

別所-上原奏子

学術変革A「挑戦的両性花」若手の会　2024年12月15日
寄生植物へのさらなる寄生―ネナシカズラの虫こぶ発達を支える分子機構招待有り

別所-上原奏子

福井県立大学先端セミナー　2024年12月9日
植物形態を改変させる甲虫由来因子の同定

別所-上原奏子

ACT-X合同サイトビジット　2024年11月6日
Host parasitic plant response to the hyperparasite for gall development

Kanako Bessho-Uehara

2nd TSB workshop　2024年9月27日
寄生植物へのさらなる寄生―ネナシカズラの虫こぶ発達を支える分子機構招待有り

別所-上原奏子, Jyothi Udandarao, 土`田努

第88回日本植物学会　2024年9月15日
植物形態を改変させる甲虫由来因子の同定

55. 別所-上原奏子

ACT-X第7回領域会議　2024年9月2日
植物形態を改変させる甲虫由来因子の同定

別所-上原奏子

ACT-X 分科会（京都大学）　2024年7月30日
Molecular dynamics between plant-insect interaction using parasitic plant, Cuscuta campestris 招待有り

Bessho-Uehara Kanako

ABRC seminar　2024年7月22日
虫こぶ形成メカニズムを植物側の視点で捉える招待有り

別所-上原奏子

筑波大学先端生物学セミナー　2024年5月29日
画像解析を用いた虫こぶ形態多様性を規定する植物側・昆虫側要因の探索

高良力樹, 田村光平, 別所-上原奏子

第68回応用動物昆虫学会　2024年3月28日
Identification of plant-derived constraints for determining gall morphology driven by citizen science

Kanako Bessho-Uehara

令和5年度TI-FRIS/TI-FRISシンポジウム　2024年2月20日
盗機能生物学に向けて ~ウミウシ、キンメモドキ、ネナシカズラをモデルにして~

別所-上原奏子, 土`田努

超階層生物学セミナー　2024年1月9日
Evolutionary genomics and molecular biology to understand gall development 招待有り

Kanako Bessho-Uehara

Japan Eco-Evo English Seminar　2023年12月9日
Spatio-temporal regulation of gibberellin biosynthesis contributes to optimal rhizome development 招待有り

Kanako Bessho-Uehara

MPIPZ seminar　2023年10月11日
Independent Gene Selection for Rice Awn Development in Asia and Africa 招待有り

Kanako Bessho-Uehara

4th Japanese-American-German Frontiers of Science Symposium　2023年10月6日
Spatio-temporal regulation of gibberellin biosynthesis contributes to optimal rhizome bud development 招待有り

Kanako Bessho-Uehara

OIST seminar　2023年9月4日
画像解析と力学解析による虫こぶ形態多様性を規定する植物側要因の探索

高良力樹, 田村光平, 別所-上原奏子

第25回日本進化学会　2023年9月3日
アメリカネナシカズラ虫こぶにおける経時的な発現変動解析および組織学的解析

別所-上原奏子, Jyothi Udandarao, 土`田努

第25回日本進化学会　2023年9月1日
アジアとアフリカにおけるイネ芒消失に関わる遺伝子選抜招待有り

別所-上原奏子

第25回日本進化学会　2023年8月31日
虫こぶ形成の分子機構から考える植物の表現型可塑性招待有り

別所-上原奏子

帝京大学特別講義　2023年7月20日
Decision factors of morphological diversity in insect galls

Kanako Bessho-Uehara

International Conference on Arabidopsis Research　2023年6月6日
昆虫による植物表現型操作、虫こぶの謎に迫る招待有り

別所-上原奏子

名古屋市立大学第165回学部・研究科セミナー　2023年5月19日
離れた２地域におけるイネ栽培化過程で独立に選択された芒伸長遺伝子についての解析 II

別所–上原奏子, 増田健吾, Diane Wang, Rosalyn AngelesShim, 小原圭介, 永井啓祐, 村瀬季梨, 青木振一郎, 古田智敬, 三浦孝太郎, 呉建忠, 山形悦透, 安井秀, Michael Kantar, 吉村淳, 嘉村巧, Susan McCouch, 芦苅基行

日本育種学会第143回講演会　2023年3月18日
オジロアシナガゾウムシ由来の虫こぶ誘導因子の探索

山下裕生, 別所-上原奏子

第64回植物生理学会（東北大学）　2023年3月15日
ミヤコグサへの維管束細胞培養系 VISUAL の応用

山下裕生, 別所-上原奏子

第23回静岡ライフサイエンスシンポジウム　2023年3月5日
昆虫による植物操作：虫こぶの研究から紐解く植物の形態形成機構招待有り

別所-上原奏子

静岡ライフサイエンスシンポジウム　2023年3月5日
ミヤコグサを用いた維管束細胞培養系 VISUAL の確立

山下裕生, 別所-上原奏子

第12回東北植物学会（宮城大学）　2022年12月10日
イネ栽培化過程における芒消失に関わる分子遺伝学的研究招待有り

別所-上原奏子

東北植物学会奨励賞受賞講演　2022年12月10日
盗機能生物学に向けて ~ウミウシ、キンメモドキ、ネナシカズラをモデルにして~

別所-上原奏子, 土`田努

超階層生物学キックオフシンポジウム（TSB Opening WS）　2022年11月1日
Evolutionary relationship between gall inducing insect and host plant

Kanako Bessho-Uehara

OIST-Tohoku U joint symposium　2022年10月24日
野生イネにユニークな形態 ”地下茎”についての研究

別所-上原奏子

第7回ユニーク会（名古屋大学）　2022年9月21日
地下茎による栄養繁殖の鍵因子の探索

別所-上原奏子, 大守知樹, 永井啓祐, 小嶋美紀子, 縣歩美, 榊原均, 芦苅基行, 保浦徳昇

第86回日本植物学会（京都府立大学）　2022年9月17日
植物の葉・花器官形態を制御するE3ユビキチンリガーゼを軸としたシグナル経路同定に向けて招待有り

別所-上原奏子

富山大学生物学科セミナー　2022年7月4日
被子植物の花粉管受精を革新した受容体モジュールの同定

長江拓也, 内木希美, 井本美紀, 永原史織, 東山哲也, 別所-上原奏子, 武内秀憲

第63回日本植物生理学会　2022年3月22日
新規モデル昆虫マダラケシツブゾウムシSmicronyx madaranusを用いた虫瘤形成機構解析の試み

杉本凌真, 村上涼生, 鵜嶋涼, 別所-上原奏子, 若杉達也, 鈴木義人, 土`田努

2021年度日本動物学会中部支部大会　2021年12月4日
Regulation of Phosphoenolpyruvate Carboxykinase activity by brassinosteroid in Arabidopsis thaliana

Kanako Bessho-Uehara

International Plant Web Forum 2021　2021年9月7日
Spatiotemporal gibberellin biosynthesis underlying the optimal rhizome development in Oryza longistaminata.

別所(上原)奏子, 大守知樹, 永井啓祐, 小嶋美紀子, 縣歩美, 榊原均, 芦苅基行, 保浦徳昇

第62回日本植物生理学会　2021年3月15日
イネ栽培化過程で選抜された芒伸長遺伝子に関する機能解析招待有り

別所-上原奏子

第15回ムギ類研究会　2020年12月26日
イネ栽培化過程で選抜された芒伸長遺伝子RAEsに関する機能解析

別所(上原)奏子, 芦苅基行

第10回東北植物学会　2020年12月13日
複数の野生イネに保存された芒形成遺伝子RAE5の同定

村瀬李梨, 青木振一郎, 別所(上原)奏子, 山形悦透, 増田健吾, 高師智, 吉村淳, 芦苅基行

第84回日本植物学会　2020年9月20日
アフリカイネ栽培化過程で選抜された芒伸長遺伝子RAE3の同定と機能解析

別所-上原奏子, 増田健吾, Diane R. Wang, Rosalyn A. Shim, 小原圭介, 永井啓祐, 村瀬李梨, 青木振一郎, 古田智敬, 三浦孝太郎, 呉健忠, 山形悦透, 吉村淳, 嘉村巧, Susan R. McCouch, 芦苅基行

第84回日本植物学会　2020年9月20日
Finding a kinase for phosphorylation on Phosphoenolpyruvate Carboxy-kinase depends on Brassinosteroid treatment 招待有り

Kanako Bessho-Uehara

Round Table　2020年2月5日
Independent Gene Selection for Rice Awn Development in Asia and Africa. 招待有り

Kanako Bessho-Uehara

Plant and Animal Genome XXVIII　2020年1月
Alteration of phosphorylation status regulated by Brassinosteroid affects gluconeogenesis.

Bessho-Uehara K, Hsu CC, Park CH, Wang Z.

4th Japan-US Science Forum　2019年11月
イネ科植物における芒遺伝子選抜の変遷招待有り

別所-上原奏子

進化ゲノミクス分野セミナー　2019年9月18日
地下を伸びる植物の半身、「地下茎」発達の謎に迫る！招待有り

別所-上原奏子

京都植物バイテク談話会　2019年9月9日
E3ユビキチンリガーゼによる葉・花器官形態を制御する新規シグナル経路の同定

Bessho-Uehara K, Hsu CC, Wang Z.

第 83 回日本植物学会　2019年9月
Are plants boring? 植物のかたち作りから見る植物研究の魅力招待有り

Kanako Bessho-Uehara

第 10 回 Stanford Meet Up　2019年8月24日
BIN2 mediates PCK1 Phosphorylation in Brassinosteroid Pathway

Sola Takahashi, Kanako Bessho-Uehara

Summer intern poster presentation　2019年8月9日
Identification of rhizome-specific hormone accumulation and gene expression by various tissue analysis in Oryza longistaminata.

Bessho- Uehara K, Hobo T, Omori T, Reuscher S, Kojima M, Sakakibara H, Yamaguchi S, Ashikari M

American Society of Plant Biology　2019年8月
The mechanism of plant stem growth regulated by small molecules.

Bessho-Uehara K, Omori T, Nugroho JE, Kojima M, Sakakibara H, Ashikari M

3rd Japan-US Science Forum　2018年11月
Dramatic change from wild to cultivar -from the viewpoint of rice morphology- 招待有り

Round Table　2018年9月26日
芒から考えるアジアとアフリカにおけるイネ栽培化の歴史

第281回三崎談話会　2017年10月19日
Conservation of the genes for awn elongation in rice AA genome species and the relationship with awn phenotype

第３回新学術領域環境記憶統合若手の会　2017年10月18日
イネAAゲノム種における芒形成遺伝子の保存と芒表現型の調査

日本育種学会第132回講演会　2017年10月7日
糖による野生イネ地下茎における重力屈性の制御

日本育種学会第 131 回講演会　2017年3月
Variation in cysteine residue number in REGULATOR OF AWN ELONGATION 2, a novel EPFL gene, leads to awnlessness in rice

Cold Spring Harbor Asia 2016　2016年11月
The signal peptide RAE2 regulates awn elongation in rice AA genome species

第２回新学術領域環境記憶統合若手の会　2016年10月
芒形成原因遺伝子RAE2の同定により明らかとなったアジアとアフリカにおけるイネ栽培化の歴史

日本育種学会第130回講演会　2016年9月24日
芒形成原因遺伝子に関する遺伝学的及び分子生物学的解析招待有り

オオムギ研究会　2016年9月23日
イネの芒形成を制御するシグナルペプチドRAE2 の同定と機能解析

日本植物学会第80回大会　2016年9月16日
Sugars Affecting Negative Gravitropic Growth of Rhizome in Oryza longistaminata 招待有り

第2回植物栄養研究会　2016年9月3日
芒研究から見えてきたイネ栽培化の変遷招待有り

第1回イネ属近縁野生種研究会　2016年7月22日
Sugars Affecting Negative Gravitropic Growth of Rhizome in Oryza longistaminata

平成28年度さきがけ領域会議　2016年6月30日
野生種の魅力を伝える～イネでエボデボは可能か～

第9回 Evo-devo青年の会　2016年6月25日
Oryza longistaminataの地上茎と地下茎における伸長制御メカニズムの違い

日本育種学会第129回講演会　2016年3月21日
Identification of Causal Genes Involved in Awn Development and Rice Domestication

8th HOPE meeting　2016年3月
Identification of Responsible Genes Involved in Awn Development and Discussion about Rice Domestication Process

Plant and Animal Genome conference XXIV　2016年1月
芒形態形成のメカニズムと栽培化の関係

第3回生態進化発生コロキウム　2015年12月27日
Physiological Analysis of the Development of Rhizome of Oryza longistaminata 招待有り

Towards increased plant productivity through understanding of environmental responses and epigenetic regulation　2015年11月
最初に遺伝学が教えてくれたーイネ芒の消失の原因ー

遺伝学研究所研究会～イネ分子遺伝学の周縁～　2015年10月10日
Oryza longistaminata地下茎の重力屈性を制御する因子の探索

日本育種学会第128回講演会　2015年9月11日
地下を縦横無尽に走る植物の半身！そのナゾに迫る！

若手女性研究者サイエンスフォーラム　2015年8月12日
Analyses of the development of rhizome of Oryza longistaminata, a wild rice species from Africa

International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium: Organogenesis from Eggs to Mature Plants　2015年8月
植物の繁殖戦略における分子遺伝学的解析

第1回 Evolution研究集会　2015年3月25日
伸ばすか伸ばさないか？芒形態から考えるイネ科植物の環境適応について招待有り

第７回 Evo-devo 青年の会　2014年10月12日
野生イネO. longistaminataの地下茎における生理学的解析

イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ 2014　2014年7月11日
イネにおける芒（のげ）形成遺伝子の同定と栽培化プロセスにおける考察

第55回日本植物生理学会年会　2014年3月
Physiological approach to vegetative propagation of wild rice, O. longistaminata

若手女性研究者サイエンスフォーラム　2013年8月10日
野生イネO. longistaminataを用いた地下茎形成メカニズムの解明にむけて

IGERリトリート研究所研修　2012年9月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 10

マダラケシツブゾウムシ超入れ子型共生系を用いた虫瘤形成機構の包括的解析

土田努, 鈴木義人, 別所奏子

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

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

研究機関：University of Toyama

2021年4月1日～ 2025年3月31日
進化ゲノミクスによる甲虫由来の虫こぶ誘導因子の同定

2024年4月～ 2025年3月
市⺠科学により駆動される、虫こぶ形態の多様性を規定する植物側要因の同定

2023年4月～ 2025年3月
植物形態を改変させる甲虫由来因子の同定

2022年10月～ 2025年3月
植物-昆虫間相互作用により形成される「虫こぶ」誘導因子の同定

別所奏子

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 Early-Career Scientists

研究機関：Tohoku University

2021年4月1日～ 2024年3月31日

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虫こぶ形成昆虫とその宿主植物の飼育は困難であったが、富山大学の土田博士らによりマダラケシツブゾウムシ（以降マダラ）とアメリカネナシカズラ（以降cuscuta）の飼育系が確立された。本研究ではこのマダラーcuscutaの飼育系を用いて虫こぶ形成の分子機構を明らかにすることを目指す。本年度は、マダラから分泌される「虫こぶ誘導因子」の同定を目的とし、研究を行った。具体的には(1)卵期、幼虫期、成虫期のマダラのRNA-seq、(2)３段階の大きさのcuscuta虫こぶのRNA-seq、(3)cuscutaカルス誘導、(4)宿主植物を通じたcuscutaの形質転換、の4つを実施した。これまでにマダラの産卵管由来物質もしくは卵に初期虫こぶ誘導活性があることが見出されていることから、(1)においてはマダラ卵期および成虫期に高発現しているものを絞り込んだ。また(2)のcuscuta側の発現応答解析により、花芽形成に関連する遺伝子群が初期虫こぶで有意に発現上昇していること、どのステージの虫こぶでも植物ホルモンに応答する遺伝子群が発現変動していることを見出した。また、同定した昆虫由来の遺伝子群の機能・効果を宿主植物において確かめるため、(3)(4)のシステム立ち上げを試みた。(3)についてはカルス誘導には成功したものの生育が悪く、細胞分裂活性検証に使用することは難しいと判断した。(4)については宿主植物であるタバコの形質転換まで終了し、次年度以降にcuscutaへのタグ融合タンパク質の移動やmRNAの移動を確認する。
ＤＮＡ以上の階層を介した形質の水平伝搬現象「盗機能」の分子機構解明

2022年8月～ 2024年3月
植物の形態多様性を担うE3ユビキチンリガーゼの分子機構の解明

別所奏子

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

研究機関：Tohoku University

2020年9月11日～ 2022年3月31日

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本研究ではシロイヌナズナのRING型E3ユビキチンリガーゼであるATL43の相互作用因子を同定し、ATL43を起点とした形態形成の分子機構の解明を目指している。これまでにATL43過剰発現体では葉身サイズ、花茎高、長角果サイズが小さくなること、またその原因として細胞サイズの縮小および細胞形態の変化があることを見出した。しかし一方で、ATL43過剰発現体では野生型に比べて葉縁部での細胞分裂が盛んになり鋸歯を喪失することが明らかとなった。また、ATL43(ΔRING)過剰発現体では野生型と同等の表現型を示すことから、ATL43によってユビキチン化され分解される基質が細胞サイズや形態および細胞分裂制御を担っていると予想される。ATL43の相互作用因子を同定するため、TurboID（TbID）とよばれる近接タンパク質同定技術を用いる。TbIDは目的タンパク質の半径10nm以内に存在するタンパク質に無差別にビオチンを付加する酵素であり、複合体や結合力の弱い相互作用因子も網羅的に同定することができる。ATL43の過剰発現体だけでなくATL43pro:ATL43-TbID形質転換体も作出しnativeな発現レベルでの相互作用因子の抽出を試みた。また、イネのATL43オーソログであるRAE3遺伝子はイネ種子先端にできる芒（外穎先端の突起状器官）の伸長を制御しており、変異型においては芒伸長を促進しないことがわかっている。REA3過剰発現体でも種子先端の細胞分裂が促進され芒が伸長することから、 ATL43とRAE3はどちらも局所的な細胞分裂を促進することで器官形態変化を生じさせると推測される。本研究ではRAE3についても相互作用因子同定を試み、異なる植物種におけるオーソログ遺伝子が同一の相互作用因子との結合およびその分解により異なる器官の形態形成を担っているのかについて検証を行う。
植物-昆虫間相互作用による植物形態変化におけるシグナル分子の同定

別所-上原奏子

2020年8月～ 2021年3月
植物の形態形成におけるEPFLシグナルネットワーク転用仮説の検証

別所奏子

2018年4月～ 2020年3月
イネにおける芒形成に関わる遺伝子の同定とその機能解析

上原奏子

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows

研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

研究機関：Nagoya University

2015年4月～ 2017年3月

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本研究では、イネの芒形成に関わる遺伝子RAE2を同定し、その機能を解明することを目的としている。2016年度中に以下のことを達成した。 1.RAE2の属する遺伝子ファミリー（EPF/EPFL）を含む分泌性ペプチドは一般に、前駆体として遺伝子にコードされ、翻訳された前駆体ペプチドが修飾酵素により切断、修飾を受けることによって生理活性を示す成熟型ペプチドとなる。前年度にRAE2は穂特異的に成熟型ペプチドとなることを報告した。今年度は穂特異的な発現を示すセリンプロテアーゼを探索し、SLP1と名付けた一つのプロテアーゼが候補として同定された。合成したRAE2ペプチドとSLP1を混合した後、LC-MS解析によって、in vivoでの切断位置と同等であることを証明し、SLP1がRAE2を切断する特異的なプロテアーゼであることを見出した。 2. 世界中の野生イネと栽培イネ、あわせて130種におけるRAE2のアミノ酸配列を比較したところ、第2エキソンへの塩基挿入に起因する機能ドメインのシステイン数の変化により4C、5C、6C、7Cの4種類に分けられることが明らかとなった。芒形成における機能を検証するため、それぞれの過剰発現体を作出したところ、6Cのみが機能型であり、他3つのバリアントは非機能型であることが示された。また、興味深いことに、アフリカのイネは野生種、栽培種ともに機能型のRAE2（6Cタイプ）を保持していることが明らかとなった。このことは、アジアのイネの栽培化においてはRAE2の機能欠損が選抜されたけれども、アフリカでは異なる遺伝子が選抜されることによって、無芒という共通の表現型が選抜されたことを示している。これらの結果と、前年度の結果をあわせて論文にまとめ、Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Aに発表した。

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