2021/10/25 更新

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カクイ ヒロユキ
角井 宏行
KAKUI Hiroyuki
所属
教育研究院 自然科学系 特任助教
農学部 特任助教
職名
特任助教
連絡先
メールアドレス
外部リンク

学位

  • 農学 ( 2009年3月   千葉大学 )

研究キーワード

  • ゲノム編集

  • 自家不和合性

  • 花粉学

  • 植物分子生物学

  • リンゴ

  • スギ

  • ペチュニア

  • ナシ

  • シロイヌナズナ

  • コムギ

研究分野

  • ライフサイエンス / 分子生物学

  • 環境・農学 / 遺伝育種科学

  • 環境・農学 / 園芸科学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学   自然科学系   特任助教

    2019年12月 - 現在

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    国名:日本国

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  • 横浜市立大学大学院   生命ナノシステム科学研究科   特任助教

    2016年9月 - 2019年11月

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  • チューリヒ大学   客員研究員

    2016年9月 - 2019年11月

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  • チューリヒ大学   博士研究員

    2015年4月 - 2016年8月

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  • チューリヒ大学   日本学術振興会特別研究員(海外)

    2013年4月 - 2015年3月

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  • 名古屋大学   日本学術振興会特別研究員(PD)

    2010年4月 - 2013年3月

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  • 千葉大学   日本学術振興会特別研究員(DC2)

    2008年4月 - 2010年3月

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経歴

  • 新潟大学   農学部   特任助教

    2019年12月 - 現在

所属学協会

  • 日本分子生物学会

    2021年7月 - 現在

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  • 日本森林学会

    2020年11月 - 現在

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  • 日本植物学会

    2011年 - 現在

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  • IASPRR (International Association of Sexual Plant Reproduction Research)

    2010年4月 - 現在

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  • 日本育種学会

    2006年 - 現在

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委員歴

  • Frontiers in Plant Science   Review Editor (Plant Development and EvoDevo)  

    2021年6月 - 現在   

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    団体区分:学協会

    https://loop.frontiersin.org/people/1072031/overview

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  • Plant Development and Evolution from molecules to ecosystems   シンポジウムオーガナイザー  

    2017年10月 - 2018年2月   

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    団体区分:その他

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  • 日本育種学会若手の会   幹事長  

    2009年 - 2012年   

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    団体区分:学協会

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論文

  • PRIMA: a rapid and cost-effective genotyping method to detect single-nucleotide differences using probe-induced heteroduplexes 査読

    Hiroyuki Kakui, Misako Yamazaki, Kentaro K. Shimizu

    Scientific Reports   11 ( 1 )   2021年10月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    <title>Abstract</title>Targeted mutagenesis by programmable site-specific nucleases like CRISPR typically produce 1-base pair (bp) insertion or deletion (indel) mutations. Although several methods have been developed to detect such 1-bp indels, each method has pros and cons in terms of cost and/or resolution. Heteroduplex mobility assay (HMA) is a traditional technique detecting small base pair differences but it has a limited resolution of mutation size and the band patterns are often complex. Here, we developed a new method called PRIMA (<underline>Pr</underline>obe-<underline>I</underline>nduced H<underline>MA</underline>) using a short single-stranded DNA molecule as a probe in HMA. By utilizing a 40-mer probe containing a 5-nucleotide deletion, we assessed the mobility of a heteroduplex with a target DNA fragment from a plant, bacterium, and human. This method allowed us to detect a 1-bp indel mutation consistently. We also showed that SNPs can be detected using PRIMA. PRIMA provides a rapid and cost-effective solution for the genotyping.

    DOI: 10.1038/s41598-021-99641-x

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41598-021-99641-x

  • Factors affecting the number of pollen grains per male strobilus in Japanese Cedar (Cryptomeria japonica) 招待 査読

    Hiroyuki Kakui, Eriko Tsurisaki, Rei Shibata, Yoshinari Moriguchi

    Plants   10 ( 5 )   856   2021年4月

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

    DOI: 10.3390/plants10050856

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  • 花粉数を制御する遺伝子の発見 招待

    角井宏行, 土松隆志, 山﨑美紗子, 清水健太郎

    B&I バイオサイエンスとインダストリー   79 ( 1 )   32 - 33   2021年1月

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

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  • An improved pollen number counting method using a cell counter and mesh columns 査読

    Hiroyuki Kakui, Eriko Tsurisaki, Hidenori Sassa, Yoshinari Moriguchi

    Plant Methods   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s13007-020-00668-4

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  • シロイヌナズナの花粉数を制御する遺伝子 – 少ない花粉と生育メリットを両立するカギ 招待

    角井宏行, 土松隆志, 山﨑美紗子, 清水健太郎

    Academist Journal   https://academist-cf.com/journal/?p=14530   2020年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

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  • Adaptive reduction of male gamete number in the selfing plant Arabidopsis thaliana. 査読 国際誌

    Takashi Tsuchimatsu, Hiroyuki Kakui, Misako Yamazaki, Cindy Marona, Hiroki Tsutsui, Afif Hedhly, Dazhe Meng, Yutaka Sato, Thomas Städler, Ueli Grossniklaus, Masahiro M Kanaoka, Michael Lenhard, Magnus Nordborg, Kentaro K Shimizu

    Nature communications   11 ( 1 )   2885 - 2885   2020年6月

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

    The number of male gametes is critical for reproductive success and varies between and within species. The evolutionary reduction of the number of pollen grains encompassing the male gametes is widespread in selfing plants. Here, we employ genome-wide association study (GWAS) to identify underlying loci and to assess the molecular signatures of selection on pollen number-associated loci in the predominantly selfing plant Arabidopsis thaliana. Regions of strong association with pollen number are enriched for signatures of selection, indicating polygenic selection. We isolate the gene REDUCED POLLEN NUMBER1 (RDP1) at the locus with the strongest association. We validate its effect using a quantitative complementation test with CRISPR/Cas9-generated null mutants in nonstandard wild accessions. In contrast to pleiotropic null mutants, only pollen numbers are significantly affected by natural allelic variants. These data support theoretical predictions that reduced investment in male gametes is advantageous in predominantly selfing species.

    DOI: 10.1038/s41467-020-16679-7

    PubMed

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  • Agrobacterium-mediated floral dip transformation of the model polyploid species Arabidopsis kamchatica 査読

    Chow-Lih Yew, Hiroyuki Kakui, Kentaro K. Shimizu

    Journal of Plant Research   131 ( 2 )   349 - 358   2018年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Tokyo  

    Polyploidization has played an important role in the speciation and diversification of plant species. However, genetic analyses of polyploids are challenging because the vast majority of the model species are diploids. The allotetraploid Arabidopsiskamchatica, which originated through the hybridization of the diploid Arabidopsis halleri and Arabidopsis lyrata, is an emerging model system for studying various aspects of polyploidy. However, a transgenic method that allows the insertion of a gene of interest into A. kamchatica is still lacking. In this study, we investigated the early development of pistils in A. kamchatica and confirmed the formation of open pistils in young flower buds (stages 8–9), which is important for allowing Agrobacterium to access female reproductive tissues. We established a simple Agrobacterium-mediated floral dip transformation method to transform a gene of interest into A. kamchatica by dipping A. kamchatica inflorescences bearing many young flower buds into a 5% sucrose solution containing 0.05% Silwet L-77 and Agrobacterium harboring the gene of interest. We showed that a screenable marker comprising fluorescence-accumulating seed technology with green fluorescent protein was useful for screening the transgenic seeds of two accessions of A. kamchatica subsp. kamchatica and an accession of A. kamchatica subsp. kawasakiana.

    DOI: 10.1007/s10265-017-0982-9

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  • 次世代の遺伝学と育種 招待 査読

    高橋有, 山内卓樹, 角井宏行, 寺内良平, 大柳一, 小宮怜奈, 宮武宏治, 内藤健

    育種学研究   15 ( 3 )   115 - 121   2013年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

    DOI: 10.1270/jsbbr.15.115

    J-GLOBAL

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  • Identification of an S-RNase binding protein1 (SBP1) homolog of apple (Malus×domestica) 査読

    Mai F. Minamikawa, Daisuke Fujii, Hiroyuki Kakui, Nobuhiro Kotoda, Hidenori Sassa

    Plant Biotechnology   30 ( 2 )   119 - 123   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Many flowering plants exhibit self-incompatibility (SI) to prevent inbreeding and promote outcrossing. This self/non-self discrimination mechanism is controlled by the S locus, which contains separate genes for pistil and pollen specifcities. In the gametophytic SI (GSI) of Rosaceae, Solanaceae and Plantaginaceae, the pistil S determinant, S-RNase, encodes extracellular ribonuclease which is thought to act as a cytotoxin to the self pollen tube, while the pollen S determinant is the F-box gene called SLF/SFB/SFBB. In Petunia (Solanaceae), SLF is reported to be a component of the noncanonical E3 ubiquitin ligase complex with S-RNase binding protein1 (SBP1) and Cullin1 (CUL1), and interact with non-self S-RNases to ubiquitinate them for degradation. Here, we isolated an apple (Malus×domestica) homolog of SBP1 (MdSBP1) from pollen RNA by RT-PCR. MdSBP1 included a RING-HC domain required for E3 ubiquitin ligase activity, and showed 64.0-68.2% amino acid identities with solanaceous SBP1 proteins. Expression analysis showed that MdSBP1 was expressed in all the organs analyzed. We detected an interaction between recombinant MdSBP1 protein and S-RNase of apple using a pull-down assay. © 2013 The Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology.

    DOI: 10.5511/plantbiotechnology.13.0109a

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  • Interhaplotypic heterogeneity and heterochromatic features may contribute to recombination suppression at the S locus in apple (Malusdomestica) 査読

    Sanhong Wang, Hiroyuki Kakui, Shinji Kikuchi, Takato Koba, Hidenori Sassa

    JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY   63 ( 13 )   4983 - 4990   2012年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

    Gametophytic self-incompatibility (GSI) is controlled by a complex S locus containing the pistil determinant S-RNase and pollen determinant SFB/SLF. Tight linkage of the pistil and pollen determinants is necessary to guarantee the self-incompatibility (SI) function. However, multiple probable pollen determinants of apple and Japanese pear, SFBBs (S locus F-box brothers), exist in each S haplotype, and how these multiple genes maintain the SI function remains unclear. It is shown here by high-resolution fluorescence in situ hybridization (FISH) that SFBB genes of the apple S-9 haplotype are physically linked to the S-9-RNase gene, and the S locus is located in the subtelomeric region. FISH analyses also determined the relative order of SFBB genes and S-RNase in the S-9 haplotype, and showed that gene order differs between the S-9 and S-3 haplotypes. Furthermore, it is shown that the apple S locus is located in a knob-like large heterochromatin block where DNA is highly methylated. It is proposed that interhaplotypic heterogeneity and the heterochromatic nature of the S locus help to suppress recombination at the S locus in apple.

    DOI: 10.1093/jxb/ers176

    Web of Science

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  • Structural Features of the S Locus of Apple 査読

    H. Sassa, S. Wang, M. Minamikawa, H. Kakui, S. Kikuchi, T. Koba

    I WORKSHOP ON FLORAL BIOLOGY AND S-INCOMPATIBILITY IN FRUIT SPECIES   967   89 - 94   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:INT SOC HORTICULTURAL SCIENCE  

    Apple (Malus x domestica) exhibits gametophytic self-incompatibility (GSI) in which at least two specificity genes, pistil S and pollen S genes, located at the complex S locus region control self/non-self discrimination between pistil and pollen. The pistil S gene encodes a highly polymorphic extracellular ribonuclease, S-RNase, that is considered to function as a cytotoxin for the self pollen tube, resulting in arrested growth. Recent findings on Solanaceae, Antirrhinum and Prunus showed that pollen S genes of these plants encode F-box proteins (SLF/SFB), raising the possibility that SLF/SFB ubiquitinates non-self S-RNases for degradation to cope with their cytotoxic effect. We found that the apple S locus contains more than ten F-box genes that are related to each other and are specifically expressed in pollen, and we named these F-box genes S locus F-box brothers (SFBB). FISH (fluorescence in situ hybridization) analysis revealed that all the SFBB genes are physically close to the S-RNase gene, and are located at the heterochromatic and subtelomeric region of the chromosome. The heterochromatic nature around the S locus would contribute to repress recombination at the region for maintenance of the GSI function. These findings suggest that many, if not all of the apple SFBB genes would function as component of pollen S to target non-self S-RNases, as has been demonstrated in the solanaceous plant petunia.

    Web of Science

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

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

    PLANT JOURNAL   68 ( 6 )   1028 - 1038   2011年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

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

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

    Web of Science

    PubMed

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  • Development of SCAR and CAPS markers linked to a recessive male sterility gene in lettuce (Lactuca sativa L.) 査読

    M. Hayashi, A. Ujiie, H. Serizawa, H. Sassa, H. Kakui, T. Oda, T. Koba

    EUPHYTICA   180 ( 3 )   429 - 436   2011年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Genetic male sterility (GMS) has been a useful system for the production of hybrid varieties in self-pollinated plants. We obtained a GMS line developed from a spontaneous mutation in lettuce (Lactuca sativa L.). Genetic analysis in our previous study revealed that the sterility was controlled by a recessive gene which was named ms-S. For simple and quick screening of individuals showing male sterility, we attempted molecular mapping of the ms-S locus using an amplified fragment length polymorphism (AFLP) technique. From the examination of 4,096 AFLP primer combinations, 63 AFLP markers were found to be linked to the gene and nine of them were successfully converted into sequence characterized amplified region (SCAR) markers and cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers. Linkage analysis indicated that these nine markers were closely linked to the ms-S gene and all were located on the same side of the gene. The minimum genetic distance between the ms-S gene and a marker was 3.1 cM. These results provide additional information for map-based cloning of the ms-S gene and will be of great help for lettuce breeding using GMS to produce F(1) hybrids.

    DOI: 10.1007/s10681-011-0417-y

    Web of Science

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  • Apple S locus region represents a large cluster of related, polymorphic and pollen-specific F-box genes 査読

    Mai Minamikawa, Hiroyuki Kakui, Sanhong Wang, Nobuhiro Kotoda, Shinji Kikuchi, Takato Koba, Hidenori Sassa

    PLANT MOLECULAR BIOLOGY   74 ( 1-2 )   143 - 154   2010年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Gametophytic self-incompatibility (GSI) of Rosaceae, Solanaceae and Plantaginaceae is controlled by a complex S locus that encodes separate proteins for pistil and pollen specificities, extracellular ribonucleases (S-RNases) and F-box proteins SFB/SLF, respectively. SFB/SLFs of Prunus (subfamily Prunoideae of Rosaceae), Solanaceae and Plantaginaceae are single copy in each S haplotype, while recently identified pollen S candidates SFBBs of subfamily Maloideae of Rosaceae, apple and Japanese pear, are multiple; two and three related SFBBs were isolated from each S haplotype of apple and Japanese pear, respectively. Here, we show that apple (Malus x domestica) SFBBs constitute a gene family that is much larger than initially thought. Twenty additional SFBB-like genes/alleles were isolated by screening of a BAC library derived from S (3) S (9) genotype, and tentatively named MdFBX1-20. All but one MdFBX showed S haplotype-specific polymorphisms. All the polymorphic MdFBXs were completely linked to S-RNase in 239 segregants. In addition, FISH revealed that the monomorphic gene MdFBX11 is also located near S-RNase, and the S locus is located in a subtelomeric region of a chromosome and is not close to the centromere. All MdFBXs were specifically expressed in pollen, except for a pseudogene MdFBX4 that showed no expression in any organs analyzed. Phylogenetic analysis revealed that the closest relatives of most MdFBXs were from a different S haplotype, suggesting that proliferation of MdSFBB/FBXs predates diversification of the S haplotypes.

    DOI: 10.1007/s11103-010-9662-z

    Web of Science

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  • Pollen-expressed F-box gene family and mechanism of S-RNase-based gametophytic self-incompatibility (GSI) in Rosaceae 招待 査読

    Hidenori Sassa, Hiroyuki Kakui, Mai Minamikawa

    SEXUAL PLANT REPRODUCTION   23 ( 1 )   39 - 43   2010年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Many species of Rosaceae, Solanaceae, and Plantaginaceae exhibit S-RNase-based self-incompatibility (SI) in which pistil-part specificity is controlled by S locus-encoded ribonuclease (S-RNase). Although recent findings revealed that S locus-encoded F-box protein, SLF/SFB, determines pollen-part specificity, how these pistil- and pollen-part S locus products interact in vivo and elicit the SI reaction is largely unclear. Furthermore, genetic studies suggested that pollen S function can differ among species. In Solanaceae and the rosaceous subfamily Maloideae (e.g., apple and pear), the coexistence of two different pollen S alleles in a pollen breaks down SI of the pollen, a phenomenon known as competitive interaction. However, competitive interaction seems not to occur in the subfamily Prunoideae (e.g., cherry and almond) of Rosaceae. Furthermore, the effect of the deletion of pollen S seems to vary among taxa. This review focuses on the potential differences in pollen-part function between subfamilies of Rosaceae, Maloideae, and Prunoideae, and discusses implications for the mechanistic divergence of the S-RNase-based SI.

    DOI: 10.1007/s00497-009-0111-6

    Web of Science

    PubMed

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  • Determination of partial genomic sequences and development of a CAPS system of the S-RNase gene for the identification of 22 S haplotypes of apple (Malus × domestica Borkh.) 査読

    Hoytaek Kim, Hoytaek Kim, Hiroyuki Kakui, Nobuhiro Kotoda, Nobuhiro Kotoda, Yutaka Hirata, Takato Koba, Hidenori Sassa

    Molecular Breeding   23 ( 3 )   463 - 472   2009年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Information about self-incompatibility (S) genotypes of apple cultivars is important for the selection of pollen donors for fruit production and breeding. Although S genotyping systems using S haplotype-specific PCR of S-RNase, the pistil S gene, are useful, they are sometimes associated with false-positive/negative problems and are unable to identify new S haplotypes. The CAPS (cleaved amplified polymorphic sequences) system is expected to overcome these problems, however, the genomic sequences needed to establish this system are not available for many S-RNases. Here, we determined partial genomic sequences of eight S-RNases, and used the information to design new primer and to select 17 restriction enzymes for the discrimination of 22 S-RNases by CAPS. Using the system, the S genotypes of three cultivars were determined. The genomic sequence-based CAPS system would be useful for S genotyping and analyzing new S haplotypes of apple. © 2008 Springer Science+Business Media B.V.

    DOI: 10.1007/s11032-008-9249-4

    Web of Science

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  • Polymorphism of SFBB-gamma and its use for S genotyping in Japanese pear (Pyrus pyrifolia) 査読

    Hiroyuki Kakui, Takeshi Tsuzuki, Takato Koba, Hidenori Sassa

    PLANT CELL REPORTS   26 ( 9 )   1619 - 1625   2007年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Japanese pear (Pyrus pyrifolia) exhibits the S-RNase-based gametophytic self-incompatibility where the pollen-part determinant, pollen S, had long remained elusive. Recent identification of S locus F-box brothers (SFBB) in Japanese pear and apple suggested that the multiple F-box genes are the pollen S candidates as they exhibited pollen specific expression, S haplotype-specific polymorphisms and linkage to the S locus. In Japanese pear, three SFBBs were identified from a single S haplotype, and they were more homologous to other haplotype genes of the same group (i.e., alpha-, beta- and gamma-groups). In this study, we isolated new seven PpSFBB(-gamma) genes from different S genotypes of Japanese pear. These genes showed S haplotype-specific polymorphisms, however, sequence similarities among them were very high. Based on the sequence polymorphisms of the PpSFBB stop genes, we developed a CAPS/dCAPS system for S genotyping of the Japanese pear cultivars. This new S genotyping system was found to not only be able to discriminate the S-1 - S-9, but also be suitable for identification of the mutant S-4sm haplotype for the breeding of self-compatible cultivars, and detection of new S haplotypes such as S-k.

    DOI: 10.1007/s00299-007-0386-8

    Web of Science

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  • Cloning of a new S-RNase and development of a PCR-R-FLP system for the determination of the S-genotypes of Japanese pear 査読

    Hoytaek Kim, Hiroyuki Kakui, Takato Koba, Yutaka Hirata, Hidenori Sassa

    BREEDING SCIENCE   57 ( 2 )   159 - 164   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPANESE SOC BREEDING  

    Japanese pear exhibits gametophytic self-incompatibility that is controlled by the multiallelic S-locus. The S-locus encodes polymorphic S-RNase for the pistil-part S determinant in Japanese pear. Information about the S-genotypes is important for the selection of pollen donors for fruit production and breeding of Japanese pear cultivars. We determined the S-genotypes of three Japanese pear cultivars, 'Kinchaku' ((SSk)-S-4), 'Natsuhikari' ((SS4)-S-3) and 'Wakahikari' ((SS4)-S-3), and an F-1 hybrid cultivar between a Japanese pear cultivar and a European pear cultivar, 'Oharabeni' ((SSe)-S-9), by PCR-RFLP analysis of S-RNase. A new S-k-RNase allele was identified in 'Kinchaku', and full length cDNA encoding S-k-RNase was sequenced. The SII-RNase was not effectively amplified by the previously published primers. We designed a new PCR primer cornbination for the arnplification of the S-1- to -RNase allele in addition to the S1- to S-9-RNase alleles of Japanese pear, and developed a PCR-RFLP system for identifying the S-1- to S-9- and S-k-alleles.

    DOI: 10.1270/jsbbs.57.159

    Web of Science

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

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

    GENETICS   175 ( 4 )   1869 - 1881   2007年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:GENETICS  

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

    DOI: 10.1534/genetics.106.068858

    Web of Science

    PubMed

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書籍等出版物

講演・口頭発表等

  • 自作カラムとセルカウンターを用いた迅速で効率的な花粉数計測法の開発

    角井 宏行, 釣崎 恵里子, 佐々 英徳, 森口 喜成

    日本育種学会 第138回講演会  2020年10月 

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ゲノムワイド関連解析から探るシロイヌナズナにおける花粉数の進化

    土松隆志, 土松隆志, 土松隆志, 角井宏行, 山崎美紗子, 金岡雅浩, GROSSNIKLAUS Ueli, HEDHLY Afif, MARONA Cindy, MENG Dazhe, 佐藤豊, STADLER Thomas, 筒井大貴, 筒井大貴, LENHARD Michael, NORDBORG Magnus, 清水健太郎

    日本遺伝学会大会プログラム・予稿集  2016年8月 

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    開催年月日: 2016年8月

    記述言語:日本語  

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  • GWASから量的形質の進化を探る:シロイヌナズナの生殖形質を例に

    土松隆志, 土松隆志, 土松隆志, 角井宏行, 山崎美紗子, MARONA Cindy, MENG Dazhe, 筒井大貴, 金岡雅浩, STADLER Thomas, LENHARD Michael, NORDBORG Magnus, 清水健太郎

    日本応用動物昆虫学会大会講演要旨  2016年3月 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語  

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  • GWASによる花粉数を制御する遺伝子の同定と解析

    角井宏行, 土松隆志, 土松隆志, 山崎美紗子, MARONA Cindy, MENG Dazhe, MENG Dazhe, 金岡雅浩, STADLER Thomas, LENHARD Michael, NORDBORG Magnus, NORDBORG Magnus, 清水健太郎

    日本植物学会大会研究発表記録  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

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  • ゲノムワイド関連解析から探る量的形質の進化:シロイヌナズナを例に

    土松隆志, 土松隆志, 土松隆志, 角井宏行, 山崎美紗子, MARONA Cindy, MENG Dazhe, 金岡雅浩, STADLER Thomas, LENHARD Michael, NORDBORG Magnus, 清水健太郎

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)  2015年8月 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:日本語  

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  • DNAの1塩基差を迅速・簡便に判別できるPRIMA (Probe-induced heteroduplex mobility assay) 法の開発

    角井宏行, 山﨑美紗子, 清水健太郎

    日本育種学会 第140回講演会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 様々な植物に適用できる効率的な花粉数計測法の開発と スギ1雄花あたりの花粉数に与える要因について

    角井宏行, 釣崎恵里子, 柴田嶺, 佐々英徳, 森口喜成

    日本植物学会第85回大会  2021年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Natural variation of the REDUCED POLLEN NUMBER1 (RDP1) gene studied by the quantitative complementation test using the CRISPR/Cas9 system

    Kentaro Shimizu, Hiroyuki Kakui, Takashi Tsuchimatsu, Misako Yamazaki

    31st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2021)  2021年6月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • “花粉数”から読みとく、植物種・研究分野を超えた現象の理解

    角井宏行

    第一回超分野植物科学研究会  2021年6月 

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    会議種別:ポスター発表  

    添付ファイル: 20210603超会議_compressed.pdf

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  • “花粉数という形質の復興“による、シロイヌナズナからの花粉数を制御する遺伝子の同定、スギ花粉数への理解、NAMを基盤としたコムギの花粉数を制御する遺伝子の同定への挑戦 招待

    角井 宏行

    京都大学 植物縦横無尽の会  2021年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 効率的な花粉数計測法の開発とスギ雄花一粒あたりの花粉数に影響する要因

    角井宏行, 釣崎恵里子, 柴田嶺, 佐々英徳, 森口喜成

    第132回日本森林学会  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 花粉数を変える遺伝子の発見 -ゲノム編集,GWAS,トレードオフ解析などを添えて- 招待

    角井宏行

    麦学オンラインセミナー  2021年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 実践!ゲノム編集プロトコル -pKAMAITACHIベクターを用いた遺伝子破壊変異体の作製- 招待

    角井宏行

    新潟大学 農学部セミナー  2020年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • GWASとCRISPR/Cas9を用いた 花粉数を制御する遺伝子の同定 招待

    角井宏行

    つくば森林総合研究所セミナー  2019年12月 

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    会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • GWASとCRISPR/Cas9を用いた 花粉数を制御する遺伝子の同定 招待

    角井宏行

    新潟大学セミナー  2019年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 花粉数を制御する新規遺伝子の探索 招待

    角井宏行

    木原生物学研究所セミナー  2019年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 花粉数を制御する新規遺伝子の探索 招待

    角井宏行

    千葉大学セミナー  2019年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Identification of pollen number controlling gene and trade-off analysis between pollen number and other traits in Arabidopsis thaliana

    Hiroyuki Kakui, Takashi Tsuchimatsu, Misako Yamazaki, Kentaro Shimizu

    11th Tri-National Arabidopsis Meeting  2019年4月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Identification of pollen number controlling gene by GWAS and CRISPR/Cas9

    角井宏行

    Biology 19  2019年2月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Is there a trade-off between pollen number and other traits in Arabidopsis thaliana?

    Kakui Hiroyuki, Tsuchimatsu Takashi, Yamazaki Misako, Shimizu Kentaro

    PSC Symposium 2018 “Breakthroughs in Plant Sciences”  2018年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Pollen number controlling gene revealed by GWAS and CRISPR/Cas9 招待 国際会議

    角井 宏行

    25th ICSPR (International Conference on Sexual Plant Reproduction) - Plant Reproduction 2018  2018年6月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • GWASとCRISPR/Cas9が明らかにする自殖シンドローム関連遺伝子 招待

    角井宏行

    千葉大学セミナー  2018年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Identification of pollen number controlling gene by GWAS and CRISPR/Cas9 国際会議

    角井 宏行

    Plant Development and Evolution: from molecules to ecosystems  2018年2月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Identification and transcriptome analysis of pollen number controlling gene, RDP1 国際会議

    角井 宏行

    Symposium of the Zurich-Basel Plant Science Center  2017年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    添付ファイル: Abstracts_PSC_Symposium_2017_web.pdf

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  • Identification of a gene controlling pollen number by a GWAS and CRISPR mutants 国際会議

    Hiroyuki Kakui, Takashi Tsuchimatsu, Misako Yamazaki, Cindy Marona, Hiroki Tsutsui, Afif Hedhly, Dazhe Meng, Yutaka Sato, Thomas Stadler, Ueli Grossniklaus, Masahiro Kanaoka, Michael Lenhard, Magnus Nordborg, Kentaro Shimizu

    Symposium on “Detecting the Genomic Signal of Polygenic Adaptation and the Role of Epistasis in Evolution”  2017年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    添付ファイル: Program-Symposium-PolygenicAdaptation-Posters.pdf

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  • Identification of plant gamete number controlling gene by Genome wide association study and CRISPR/Cas9 招待

    Hiroyuki Kakui

    BEEES seminar  2017年5月 

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    記述言語:英語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Adaptive Reduction of Male Gamete Number in a Selfing Species 国際会議

    Kakui Hiroyuki, Tsuchimatsu Takashi, Yamazaki Misako, Shimizu Kentaro

    LS2 annual meeting 2017  2017年2月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    添付ファイル: Booklet_LS2.pdf

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  • Adaptive reduction of male gamete number in a selfing species

    Kakui Hiroyuki, Tsuchimatsu Takashi, Yamazaki Misako, Shimizu Kentaro

    Symposium of Zurich-Basel Plant Science Center: Plants for Health– from research to application  2016年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • 植物における自己・非自己の認識と自殖の進化にまつわる話 招待

    角井宏行

    横浜市立大学 木原生物学研究所 セミナー  2016年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • Adaptive reduction of male gamete number in a selfing species

    Hiroyuki Kakui, Takashi Tsuchimatsu, Misako Yamazaki, Cindy Marona, Hiroki Tsutsui, Afif Hedhly, Dazhe Meng, Yutaka Sato, Thomas Städler, Ueli Grossniklaus, Masahiro Kanaoka, Michael Lenhard, Magnus Nordborg, Kentaro K Shimizu

    新学術領域「新種誕生の原理」若手の会  2016年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Adaptive reduction of male gamete number in a selfing species 招待 国際会議

    角井 宏行

    2nd Swiss-Kyoto Symposium 2016  2016年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • REDUCED POLLEN NUMBER1 isolated by genome-wide association mapping showed recent selection on pollen number

    Takashi Tsuchimatsu, Hiroyuki Kakui, Misako Yamazaki, Cindy Marona, Hiroki Tsutsui, Afif Hedhly, Dazhe Meng, Yutaka Sato, Thomas Städler, Ueli Grossniklaus, Masahiro M Kanaoka, Michael Lenhard, Magnus Nordborg, Kentaro K Shimizu

    ICAR2016  2016年6月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • The genetic basis of pollen number variation revealed by a genome-wide association study in Arabidopsis thaliana. 国際会議

    角井 宏行

    Symposium of the Zurich-Basel Plant Science Center  2015年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • GWASによる花粉数を制御する遺伝子の同定と解析 招待

    角井宏行

    名古屋大学でのセミナー  2015年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • GWASによる花粉数を制御する遺伝子の同定と解析 招待

    角井宏行

    岡山大学でのセミナー  2015年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • GWASによる花粉数を制御する遺伝子の同定と解析 招待

    角井宏行

    東京大学でのセミナー  2015年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

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  • 自殖シンドローム:シロイヌナズナにおける自殖に関わる花形質の進化

    土松隆志, 土松隆志, 土松隆志, 角井宏行, 山崎美紗子, MARONA Cindy, MENG Dazhe, 金岡雅浩, STADLER Thomas, LENHARD Michael, NORDBORG Magnus, 清水健太郎

    日本植物学会大会研究発表記録  2015年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • GWASによる花粉数を制御する遺伝子の同定および解析

    角井 宏行

    第128回日本育種学会講演会  2015年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • The genetic basis of pollen number variation revealed by a genome-wide association study in Arabidopsis thaliana. 国際会議

    角井 宏行

    International Congress on Sexual Plant Reproduction  2014年7月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • シロイヌナズナの自殖の進化:分子遺伝学と進化生物学を組み合わせたアプローチ

    清水健太郎, 土松隆志, 角井宏行, 山崎美紗子, YEW Chowlih

    日本植物生理学会年会要旨集  2014年3月 

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    記述言語:日本語  

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  • バラ科果樹の自家不和合性における自己認識と非自己認識

    佐々英徳, 南川舞, 角井宏行

    育種学研究  2013年10月 

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    記述言語:日本語  

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  • 分子遺伝学とシミュレーションを組み合わせて自殖進化の一般的パターンを探る

    清水健太郎, 土松隆志, 角井宏行, 山崎美紗子, YEW Chow‐lih

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)  2013年 

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    記述言語:日本語  

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  • リンゴS遺伝子座のハプロタイプ間配列多様性とヘテロクロマチン化

    WANG S, 角井宏行, 菊池真司, 木庭卓人, 佐々英徳

    育種学研究  2012年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • ニホンナシにおける自家和合性変異ハプロタイプS4smの花粉側認識機能の解析

    角井宏行, 加藤雅樹, 牛島幸一郎, 加藤修, 北口美代子, 佐々英徳

    日本植物学会大会研究発表記録  2011年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • Analysis of pollen-part S specificity of S4sm, a stylar-part self-compatible S haplotype in Japanese pear.

    角井宏行

    名大GCOE 「システム生命科学の展開 生命機能の設計」第5回リトリート  2011年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • ニホンナシにおける雌ずい側自家和合性変異ハプロタイプの花粉側特異性の解析

    角井宏行, 加藤雅樹, 牛島幸一郎, 加藤修, 北口美代子, 佐々英徳

    日本植物学会第75回大会  2011年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京大学  

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  • Sequence divergence and loss-of-function phenotypes of SFBB genes are consistent with non-self recognition by multiple pollen determinants in self-incompatibility of Japanese pear.

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

    Annual meeting of American Society of Plant Biology  2011年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Structural features of the S locus of apple 招待 国際会議

    Hidenori Sassa, Sanhong Wang, Mai Minamikawa, Hiroyuki Kakui

    International workshop of Floral biology and S-incompatibility in fruit species  2011年6月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Bologna   国名:イタリア共和国  

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  • ニホンナシのRNase を介した自家不和合性機構の解析

    角井宏行, 加藤雅樹, 加藤修, 北口美代子, 佐々英徳

    第18回育種学会・中部地区談話会  2010年12月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Characterization of S-RNase binding protein1 (SBP1) homolog of apple (Malus × domestica) 国際会議

    Minamikawa Mai, Fujii Daisuke, Koyano Ryota, Kakui Hiroyuki, Kotoda Nobuhiro, Sassa Hidenori

    10th International Congress on Plant Molecular Biology  2010年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Jeju island   国名:大韓民国  

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  • リンゴにおける自家不和合性関連遺伝子SBP1(S‐RNase binding protein1)ホモログの同定と解析

    藤井大輔, 角井宏行, 古藤田信博, 牛島幸一郎, 佐々英徳

    育種学研究  2010年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • ニホンナシにおける雌ずい側自家和合性変異ハプロタイプS4smの花粉側特異性の解析

    角井宏行, 加藤雅樹, 加藤修, 北口美代子, 佐々英徳

    第118回日本育種学会講演会  2010年9月 

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    記述言語:日本語  

    開催地:秋田県立大学  

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  • Analysis of pollen-part S specificity of S4sm, a stylar-part self-compatible S haplotype in Japanese pear.

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

    XXI International Congress on Sexual Plant Reproduction  2010年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Characterization of the F-box gene cluster linked to the S-locus of apple 国際会議

    Minamikawa Mai, Kakui Hiroyuki, Wang SH, Kotoda Nobuhiro, Kikuchi Shinji, Koba Takato, Sassa Hidenori

    XXI International congress on Sexual Plant Reproduction  2010年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

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  • Analysis of S locus-linked F-box gene cluster in apple.

    角井宏行, 南川舞, 王三紅, 佐々英徳

    International Symposium of Cell-Cell Communication in Plant Reproduction: from pollination to fertilization  2010年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • Characterization of the F-box gene cluster linked to the S-locus of apple 国際会議

    Minamikawa M, Kakui H, Kotoda N, Sassa H

    Joint meeting of graduate students  2010年 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Mahidol University   国名:タイ王国  

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  • リンゴS遺伝子座に連鎖するF‐box遺伝子群の解析

    南川舞, 角井宏行, 古藤田信博, 佐々英徳

    育種学研究  2009年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • リンゴおよびナシにおける花粉S遺伝子候補の同定と解析 招待

    角井宏行

    第115回日本育種学会講演会・育種学と農学のこれからを考える17若手会主催研究集会  2009年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • S-RNase遺伝子のCAPS分析に よるリンゴ品種 S 対立遺伝子 22 種類の識別

    Kim HT, 角井宏行, 古藤田信博, 木庭卓人, 佐々英徳

    日本育種学会第114回講演会  2008年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Characterization of multiple F-box genes linked to the S locus of apple and Japanese pear 国際会議

    Hidenori Sassa, Hiroyuki Kakui, Mai Minamikawa

    Frontiers of sexual plant reproduction III  2008年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Arizona   国名:アメリカ合衆国  

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  • ニホンナシ S 遺伝子座 F-box 遺伝子の配列多様 性とその S 遺伝子型判定法への利用

    角井宏行, 都筑剛, 木庭卓人, 佐々英徳

    日本育種学会 第111回講演会  2007年3月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ニホンナシの花粉で発現するS ハプロタイプ特異的F-box遺伝子群

    角井宏行, 佐々英徳

    遺伝研研究集会/特定領域研究 ゲノム障壁 ワークショップ  2006年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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  • ニホンナシの花粉で発現する S ハプロタイプ 特異的 F-box 遺伝子群

    角井宏行, 佐々英徳, 平野久, 木庭卓人

    日本育種学会 第110回講演会  2006年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • リンゴ S 遺伝子座の構造解析

    佐々英徳, 角井宏行, 宮本摩由, 平野久, 木庭卓人

    日本育種学会 第110回講演会  2006年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ニホンナシ品種‘巾着’、‘大原紅’、‘若光’、 ‘なつひかり’の S 遺伝子型決定と新規 S-RNase の同定

    Kim HT, 角井宏行, 佐々英徳, 木庭卓人

    日本育種学会 第110会講演会  2006年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ニホンナシの花粉特異的 F-box 遺伝子

    角井宏行, 宮本摩由, 佐々英徳, 平野久

    日本育種学会 第107・108回講演会  2005年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • ニホンナシの花粉で発現する Skp1 様遺伝子の単離

    角井宏行, 佐々英徳, 平野久

    日本育種学会 第107・108回講演会  2005年8月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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産業財産権

  • Probe induced heteroduplex mobility assay (PRIMA)

    Hiroyuki Kakui, Misako Yamazaki, Kentaro K Shimizu

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    出願人:University of Zurich

    出願番号:特願PCT/EP2020/072434  出願日:2020年8月

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受賞

  • 最優秀ポスター賞

    2021年6月   第一回超分野植物科学研究会   “花粉数”から読みとく、植物種・研究分野を超えた現象の理解

    角井宏行

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

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  • ベストポスター賞

    2018年2月   3rd International Plant Sciences Workshop, „Plant development and evolution: from molecules to Ecosystems“   Identification of pollen number controlling gene by GWAS and CRISPR/Cas9

    角井 宏行

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  • 第128回講演会日本育種学会優秀発表賞

    2015年9月   日本育種学会  

    角井 宏行

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  • 第118回講演会日本育種学会優秀発表賞

    2010年9月   日本育種学会  

    角井 宏行

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  • 平成20年度千葉大学自然科学研究科長表彰

    2008年3月   千葉大学  

    角井 宏行

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 花粉数を制御する遺伝子ネットワークの解明と作物への応用

    2020年4月

    国立遺伝学研究所 先端ゲノミクス推進センター  新学術領域研究「先進ゲノム支援」 

    角井宏行

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    担当区分:研究代表者 

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  • 花粉数を制御する遺伝子ネットワークの解明と作物への応用

    研究課題/領域番号:19K05976  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    角井 宏行

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    担当区分:研究代表者 

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

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  • 自家不和合性の進化と適応に関する分子機構の解明

    2013年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  特別研究員(海外) 

    角井 宏行

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 受粉におけるRNaseを介した自他識別機構のライブセル解析

    研究課題/領域番号:10J05057  2010年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費(PD)  特別研究員奨励費

    角井 宏行

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    配分額:2800000円 ( 直接経費:2800000円 )

    ペチュニアの花粉管を観察する上での最大の障害は花粉管が伸長するめしべの組織が非常に厚く、自家蛍光が強いため観察が非常に困難であることである。花粉管は培地中でもある程度伸長するため、透明な培地の中での観察も有効であると考えられたが、培地には厚さがあるため花粉管が上下に伸長してしまい顕微鏡で観察する際に焦点がずれてしまうという問題があった。そこで東山ERATOナノ工学グループとの話し合いを行ったところ、マイクロチップを用いることでこの培地の厚さの問題を解決できると考えられた。マイクロチップは透明なシリコン樹脂(PDMS)を型に流し込むことで作製することができる。型は縦、横、高さをマイクロメートル単位で精密に設計できるため、高さを花粉管1本が通れる高さに設計することで花粉管の焦点を合わせたまま観察できるようになった。実際に花粉管がこのマイクロチップ内の通路を通過するかどうかを通路内にペチュニア用の培地で満たした状態で観察したところ、通路内を花粉管が伸長する様子が観察された。
    本研究の目的はS-RNase型の自家不和合性を制御する花粉側の因子であるSLFとめしべ側因子であるS-RNaseの局在を明らかにすることである。SLFとTagRFPが融合したペチュニア形質転換体に続いて本年度ではS-RNaseとGFPが融合した形質転換体を得た。これらの形質転換体のコンストラクトが正常に機能すれば同じタイプの花粉を拒絶するはずであり、自己のタイプを解毒できるSLFをもつ花粉を受粉すると花粉が伸長するはずである。まず自己のタイプの花粉を人工授粉した。その結果、果実部分が肥大せずに枯れることが確認された。これは受精が失敗した時に特有の形態である。今後例数を増やしこの現象が本当に起きているかを確認する。

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  • バラ科植物における自家不和合性関連遺伝子の同定と解析

    研究課題/領域番号:08J06206  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費(DC2)  特別研究員奨励費

    角井 宏行

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    配分額:1200000円 ( 直接経費:1200000円 )

    <BACクローンを用いたSFBBの単離>
    以前の報告では花粉S遺伝子の候補は1ハプロタイプあたりリンゴで2クローン、ナシからは3クローン得られているが、実際には更に多数のSFBB様配列があることがわかってきた。そこでリンゴ'Florina'のBACライブラリーよりSFBB遺伝子をプローブに用いスクリーニングを行い、SFBBを単離したところ、20のSFBBが単離された。Sハプロタイプの帰属を検定したところS3ハプロタイプに帰属するものが10クローン、S9ハプロタイプに帰属するものが9クローン、Sハプロタイプ特異性がないものが1クローンであった。これらのSFBBがS遺伝子座と連鎖しているかどうかをS3-RNaseおよびS9-RNaseを用いて後代検定したところ、239系統の後代で全てのSFBBが完全に連鎖していることが明らかになった。さらにこれらの遺伝子の発現を解析したところ、すべてのSFBBが花粉で特異的に発現していることが明らかになった。これらの配列を基に系統樹を作製したところ、これらの配列はハプロタイプごとにクラスターを形成するのではなく、ある配列には異なるハプロタイプの配列が近くに位置するという傾向が明らかになった。もし、SFBBが認識には関係しないのであれば配列はランダムに変異すると考えられるため、このような系統関係は見られないと考えられた。S-RNaseタイプの自家不和合性では通常1ハプロタイプあたりS-RNase遺伝子と花粉S遺伝子が1クローンずつ存在すると考えられており、今回のように多数のSFBB様遺伝子がS遺伝子座に連鎖し、かつ花粉特異的に発現している例は初めてである。今後はこれらのSFBBが実際に自家不和合性に関わっているのかどうかを明らかにする予定である。これらの内容を投稿し、現在審査中である。

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担当経験のある授業科目(researchmap)

  • Bio373 (学生実習および英語での講義)

    2013年
    -
    2019年
    機関名:チューリヒ大学

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社会貢献活動

  • チューリヒ芸術大学とチューリヒ大学の大学間交流事業における研究紹介

    役割:講師, 実演

    チューリヒ芸術大学、チューリヒ大学  2018年9月

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  • 中学生のチューリヒ大学研究室訪問における研究紹介

    役割:講師, 実演

    チューリヒ大学  2018年6月

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メディア報道

  • 花粉数 制御する 遺伝子特定 新聞・雑誌

    日経産業新聞  2020年7月

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  • 新潟大学などの研究グループが花粉数を制御する遺伝子を発見 インターネットメディア

    にいがた経済新聞社  にいがた経済新聞  https://www.niikei.jp/38278/  2020年7月

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    執筆者:本人 

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  • Forscher identifizieren Gen zur Steuerung der Pollenzahl(花粉数を制御する遺伝子の同定) 新聞・雑誌

    Neue Zürcher Zeitung  https://www.nzz.ch/wissenschaft/forscher-identifizieren-gen-zur-steuerung-der-pollenzahl-ld.1560262?reduced=true  2020年6月

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  • 花粉数を減少させる遺伝子を発見〜進化理論の実証から育種技術へ〜 インターネットメディア

    横浜市立大学  https://www.yokohama-cu.ac.jp/news/2020/202006shimizu_NC.html  2020年6月

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  • Gen ontdekt dat pollenproductie van plant reguleert(オランダのラジオ番組での放送) テレビ・ラジオ番組

    ラジオBNR (オランダ)  https://www.bnr.nl/podcast/wetenschap-vandaag/10412498/gen-ontdekt-dat-pollenproductie-van-plant-reguleert  2020年6月

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    執筆者:本人以外 

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学術貢献活動

  • 第79回日本植物学会 シンポジウム “花から種子へ-稔りを巡る研究の新展開” オーガナイザー

    役割:企画立案・運営等

    角井 宏行, 丸山 大輔  2015年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

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