横浜市立大学木原生物学研究所 清水健太郎客員教授（チューリッヒ大学 研究所長・教授兼任）および北海道大学大学院地球環境科学研究院 佐藤安弘助教、龍谷大学農学部 永野惇教授（慶應義塾大学先端生命科学研究所 特任教授）らの研究グループは、磁石の相互作用の物理理論をDNA配列解析に適用する新手法Neighbor GWAS＊１を開発し、それを用いて異なる遺伝子型の植物を混ぜて植えることによって、昆虫による虫害を減らすことに成功しました（図１）。本研究を農業に応用することで、環境保全や生物多様性保全などのSDGsや、農林水産省「みどりの食糧システム戦略」の推進に貢献していくことが期待されます。 本研究成果は、国際科学誌「Nature Communications」に掲載されました（日本時間2024年10月７日18時）。 研究成果のポイント ●　真夏の野外で6,400植物の上の昆虫を延べ52,007匹

横浜市立大学木原生物学研究所の殿崎薫助教と木下哲教授、農研機構の川勝泰二上級研究員、国立遺伝学研究所、理化学研究所、アメリカ・カリフォルニア大学デイビス校、岩手大学との国際共同研究グループは、イネの胚乳発生段階や細胞の種類によって異なるゲノム刷り込み（ゲノムインプリンティング）＊1の仕組みが存在することを明らかにしました。 本研究では、イネの胚乳における時系列マルチオミクス解析＊２から、発生の進行過程で多数の刷り込み遺伝子（インプリント遺伝子）＊３を同定し、全てのステージに持続的なインプリント遺伝子と、発生ステージ特異的なインプリント遺伝子が存在することを突き止めました（図１）。さらにシングルセル解析＊４から、細胞の種類によってもインプリント遺伝子の制御が異なることを示唆する結果を得ることに成功しました。極めて複雑に制御されるゲノムインプリンティングの制御メカニズムの全容解明や、植物の種子

横浜市立大学木原生物学研究所 清水健太郎 客員教授（チューリッヒ大学 教授兼任）およびエルピクセル株式会社 島原佑基 取締役、筑波大学 田中健太 准教授、チューリッヒ大学 清水（稲継）理恵グループリーダー、農業・食品産業技術総合研究機構 孫建強 主任研究員、株式会社ヒューマノーム研究所 瀬々潤 代表取締役社長（産業技術総合研究所 客員研究員兼任）、京都大学　生態学研究センター 工藤洋 教授、東京大学 黒木健 大学院生、金沢大学 秋田純一 教授らの研究グループは、野外での植物の状態をモニタリングするAIを利用した画像解析システム（PlantServation）を開発し、色素量の変動を指標として植物の環境応答を解析できる手法を確立しました（図1）。本研究ではNHKのドラマ、連続テレビ小説「らんまん」のモデルにもなった牧野富太郎博士が名付けたことでも知られるタチスズシロソウなどの植物の画像データ

発表のポイント 日本の大規模コホート研究において、果物および野菜の摂取量と全死因死亡リスクおよび特定原因による死亡リスクとの関連について調べました。 果物・野菜摂取量が少ないグループに比べ、果物摂取量が多いグループ、野菜摂取量が多いグループでは全死亡リスクが低いことがわかりました。しかし、摂取量が多いほどリスクが下がるという結果ではありませんでした。 横浜市立大学（学長：相原 道子、所在地：横浜市金沢区）と国立研究開発法人国立がん研究センター（理事長：中釜 斉、所在地：東京都中央区）などで構成される研究グループは、研究開始から5年後に行った食事調査票に回答し、がん、循環器疾患、肝疾患になっていなかった約9万5千人を、平成30年（2018年）まで追跡した調査結果にもとづいて、果物と野菜の摂取量と死亡リスクとの関連を調べました。その結果、果物・野菜摂取量が少ないグループに比べ、果物摂取量が多い

植物ホルモン「オーキシン」の生合成において 重要な２段階酵素反応における調節機構を解明 —農作物の生産向上に向けた進歩— 横浜市立大学木原生物学研究所の嶋田幸久教授、佐藤明子職員および農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構）西日本農業研究センターの添野和雄上級研究員らの共同研究グループは、植物ホルモンの一種であるオーキシン生合成の主経路で働く２段階の酵素反応における調節機構を解明しました。 オーキシンは植物の成長をあらゆる場面で制御する重要な成長制御物質ですが、その生合成の制御機構についてはほとんど解明されていませんでした。共同研究グループは初発の生合成酵素であるTAA1/TARs＊1の活性がその生成物であるインドールピルビン酸（IPyA）によって制御されており、このフィードバック制御のメカニズムが鍵となっていることを解明しました。 本成果はオーキシン生合成の制御につながる可能性があり、

日本コムギ農林61号など世界15品種の高精度ゲノム解読に成功 ～ゲノム情報を利用した迅速な分子育種技術の開発に期待～ 横浜市立大学木原生物学研究所 清水健太郎 客員教授（チューリッヒ大学 教授兼任）および農業・食品産業技術総合研究機構（以下、農研機構） 半田裕一 ユニット長（現 京都府立大学 教授）、京都大学大学院農学研究科 那須田周平 教授、株式会社ヒューマノーム研究所 瀬々潤 代表取締役社長（産業技術総合研究所 招聘研究員兼任）らの研究グループが参加した世界10ヵ国から成る国際共同研究コンソーシアム「国際コムギ 10+ゲノムプロジェクト*1」は、世界各地で栽培されているコムギ15品種のゲノム解読に成功しました（図1）。日本チームは、日本を代表する実用品種「小麦農林61号」の解読に加え、進化ゲノム解析*2や染色体観察を担当しました。 パンコムギ（学名：Triticum aestivum

お米（イネ胚乳）の生長を制御する遺伝子を同定〜受粉無しでデンプンを蓄積〜 横浜市立大学 木原生物学研究所 木下 哲 教授、岩手大学 殿崎 薫 助教（前 横浜市立大学 特任助教）らの研究グループは、イネの可食部にあたる胚乳の発生に関する研究から、デンプン合成を含めお米の生長を制御している遺伝子を同定することに成功しました。 イネの胚乳は、花粉がめしべに受粉受精することでその生長を開始します。今回、遺伝子発現の制御機構の一つであるヒストン修飾*1に関わるポリコーム複合体*2の構成因子OsEMF2a遺伝子の機能をゲノム編集*3によって欠損させた変異体で、受精していない子房においても自律的に胚乳が発生して肥大し、デンプン合成過程まで進行することを発見しました（図１）。このことから、受精によって開始される一連の生長過程がOsEMF2aによって抑制されていることが考えられます。 イネの花粉は環境の影響

茎が伸長を開始する仕組みの発見～アクセル因子とブレーキ因子の巧妙なバランスによる茎伸長制御～ 本学木原生物学研究所　辻寛之准教授と吉田 綾（大学院生）、名古屋大学生物機能開発利用研究センター永井啓祐助教、芦苅基行教授らの共同研究チームは、これまで謎であった植物の茎が伸長を開始する仕組みを解明しました。約50年前に日本人の研究者らによって、茎伸長の開始を制御する因子の存在が提唱されていましたが、その実態は未解明のままでした。今回、研究チームはイネを使って、茎伸長におけるアクセル役であるACE1遺伝子とブレーキ役であるDEC1遺伝子の2つの因子を発見し、相反する機能を持つこれらの因子のバランスによって、茎が伸長を開始するタイミングが制御されていることを明らかにしました。また、このACE1遺伝子とDEC1遺伝子による茎伸長の制御機構はイネ科植物に共通したメカニズムであることも判明し、本研究成果は

～ iPS細胞技術で作製した人工がん幹細胞を活用　新薬開発にも期待～ 茨城大学農学部の鈴木 義人（すずき・よしひと）教授、横浜市立大学大学院医学研究科の梁 明秀（りょう・あきひで）教授らは、がん幹細胞の特徴を兼ね備えた人工がん幹細胞を用いて、この細胞の増殖を特異的に抑制する新規化合物をトチュウ（杜仲）緑葉の成分中に発見しました。 がん幹細胞は、正常組織中に移入して腫瘍を形成する能力を持ち、また、既存の抗がん剤が効かないため、がんの転移や再発の原因になっています。この研究では、iPS細胞技術を活用して作製した人工ヒトがん幹細胞を用いて、この細胞の細胞増殖および自己複製能に対する阻害活性をもつ物質のスクリーニングを実施し、トチュウの緑葉成分に含まれる抗がん幹細胞増殖抑制因子を特定してEucommicin A（ユーコミシンA）と名付けました。この化合物の発見には、市販されているトチュウ葉の乾燥粉

臓器再生医学 武部貴則准教授らの研究グループが臓器の芽を作製する革新的な培養手法を確立～腎臓や膵臓など、さまざまな器官再生へ道～ ※本研究成果は、国立研究開発法人科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業の一環として得られました。また、文部科学省・科研費 新学術領域研究「超高速バイオアセンブラ」（代表：武部貴則、吉川洋史）、文部科学省・科研費 基盤A（代表：谷口英樹）、再生医療実現拠点ネットワークプログラム疾患・組織別実用化研究拠点（拠点B）（代表：谷口英樹）、日本IDDMネットワーク1型糖尿病研究基金などの支援も受け、本学においては「学長裁量事業（戦略的研究推進費）」のひとつに位置付けられており、先端医科学研究センターの研究開発プロジェクトユニットが推進しています。 『Cell Stem Cell』 5月7日号 研究の背景 iPS細胞等の幹細胞を用いた再生医療の実現を目指す上では、目的とす