生物資源学科

作物学研究室

Laboratory of Crop science

作物を通して私たちの
食料・環境・エネルギーを考える

平野達也 教授平野達也 教授

黒川裕介 助教黒川裕介 助教

研究内容

作物学とは、人間が主に主食として利用するイネなどの穀物やダイズなどのマメ類といって食用作物および生活に欠かせない製品の原料を生産する繊維作物や油料作物といった工芸作物を研究対象とする学問です。本研究室では、日本人の主食となるイネの研究を中心に、機能性食品としても注目されている油料作物のエゴマや、ジュート・ケナフといった繊維作物を研究対象としています。
イネの需要は世界的に増加しており,日本でも幅広い用途でのイネの利用が進められています.そこで,イネの収量性向上に向けて,子実への炭水化物の供給能力を増強するための研究を進め、文部科学省の科学研究費補助事業などの支援を受けて、イネ茎葉部のデンプン分解に関わる様々な遺伝子の機能解析を進めています.
さらに,1)洪水下で生育できる浮稲やブラジルアマゾンで生育する野生イネの冠水適応機構の解明,2)水田における稲わらを原料としたバイオメタン生産技術(GETシステム)の確立、3)エゴマの収量および子実品質に及ぼす栽培環境の影響の解析、4)酒米品種の収量と品質向上に関わる栽培技術の確立、5)イネに耐水性を付与するガスフィルムの機能に関する生理学的・遺伝学的解析、6)イネ実生の葉身および葉鞘の伸長に及ぼすエチレンの効果、7)繊維作物の湛水ストレス耐性に関する研究など,多様な研究に国内外の研究室と共同で取り組んでいます.

研究室だより

黒川裕介(助教)黒川裕介さんは、当研究室出身で、2011年に名城大学を卒業した後に、2018年に「dripping wet leaf (drp)変異体を用いたイネ耐水性機構の解明」のテーマで博士(農学)の学位を取得しました。博士研究員としての期間を経て、2020年4月に本学の作物学研究室に助教として着任しました。イネの遺伝育種学が専門であることから、現在は、作物の品種改良を目指した実験系を確立するために、日々楽しく、指導学生と研究に取り組んでいます(写真は、日本作物学会第252回講演会で受賞した優秀発表賞の記念として、伊藤蓮くん(修士課程2年生、写真右)と撮影したもの)。

研究室からのお知らせ

当研究室を詳しく知りたい画面の前の学生さん‼ 気軽に作物学研究室(9号館205)までお越しください!
<令和6年度>
・12月15日に開催された第 31 回日本育種学会中部地区談話会 (信州大学)において、M1の田村さんと黒川助教が参加し、M1の田村さんが「出穂後のイネ葉鞘のデンプン分解と葉身の枯れ上がりを低窒素環境下で制御するIR64型遺伝領域の探索」というタイトルでポスター発表を行い、優秀発表賞を受賞しました。

・12月5, 6日にM1の鈴木くんと黒川助教が東北大学のナノテラス(次世代放射光施設)にて、イネ葉表面の構造観察や内容成分に関する実験を行いました。

・12月2日に開催されたT-GEx研究成果エキシビション(名古屋大学)にて、黒川助教がポスター発表を行いました。

・9月26,27日に開催された日本作物学会第258回講演会(岡山大学)にて、M1の甲斐圭悟くんと、M1の鈴木健介くんの2名が優秀口頭発表賞を受賞しました。

・9月26,27日に開催された日本作物学会第258回講演会(岡山大学)において、平野教授、黒川助教、院生4名が参加し、M2の伊藤くんが「dpMIG-seqを用いた遺伝子型解析による出穂後のイネ葉鞘におけるデンプン分解性を制御する遺伝子の探索」、M1の甲斐くんが「湛水環境下で形成される不定根や二次通気組織が繊維作物のケナフ(Hibiscus cannabinus L.) とジュート(Corchorus capsularis L.)の生育に及ぼす影響」、M1の鈴木くんが「drpイネ突然変異体を用いた地上部生長に及ぼすガスフィルムの生理的効果の検証」、M1の田村さんが「出穂後における葉鞘のデンプン分解と葉身の枯れ上がりを制御するIR64型遺伝領域が低窒素条件下のイネの生育に及ぼす効果」というタイトルで口頭発表を行いました。

・9月4~8日にかけて、タイ(キングモンクット工科大学)で開催された名城大学農学部の国際専門研修(Open Symposium on Bioresources Science for Sustainable Development under the Academic Exchange between Meijo University, Thaksin University and KMUTT)に、M2の伊藤くんと黒川助教が参加し、伊藤君がポスター発表を、黒川助教が口頭発表を行いました。

<令和5年度>
・3月28,29日に開催された日本作物学会第257回講演会(三重大学)において、M1の伊藤くんが「雄性不稔化によるシンク能の除去が出穂後のイネ葉鞘におけるデンプン分解性に及ぼす影響」というタイトルで口頭発表を行いました。

・イネ突然変異体のdrp変異体を用いた耐水性に関する論文(和文総説)がアグリバイオ誌に掲載されました(論文タイトル「イネの葉表面に沈着するワックス結晶の新たな生物学的意義の探索」)

・3月1日からオンラインで開催された名城大学リサーチフェア 2023において、平野教授が「休耕田や耕作放棄地を活用した草本系バイオマスによるバイオメタン生産技術-GETシステム-」、黒川助教が「バイオテクノロジーを用いたイネの品質改良:耐水性の強化を目指して」というタイトルで研究紹介を行いました。

・2月10日(土)に今年度の卒業研究発表会を開催し、17名の4年生が研究成果を発表しました。また、発表会の後に、2019年度以来4年ぶりに、研究室の同窓会を兼ねた打ち上げを開催し、現役学生と卒業生合わせて90名以上の盛会となりました。参加してくれた皆さん、ありがとうございました。

・水田を活用した再生可能エネルギーとしてのバイオメタン生産技術であるGETシステムの実証試験が愛知県革新事業創造事業費補助金に採択され、安城市の田んぼアート水田において研究を開始しました。

・12月21日に開催された日本作物学会東海談話会第153回講演会(浜松)において、黒川助教が「日本晴/カサラス染色体断片置換系統群(CSSLs)を用いた低窒素条件下における地上部生長の比較」、M1の伊藤くんが「出穂期のイネ葉鞘に含まれるデンプンの分解性とジベレリンとの関係」、学部4年生の甲斐くんが「繊維作物であるケナフ(Hibiscus cannabinus L.)とジュート(Corchorus capsularis L.)の異なる窒素条件下における湛水耐性評価」、学部4年生の鈴木くんが「野生イネ(Oryza grandiglumis)の完全冠水に対する応答性とガスフィルムとの関係」というタイトルで口頭発表を行いました。

・12月17日に開催された第 30 回日本育種学会中部地区談話会 (名古屋大学)において、M1の伊藤くんが「半矮性イネ品種「IR64」に由来する出穂後の節間伸長を正に制御する遺伝的領域の探索」というタイトルでポスター発表を行い、優秀発表賞(1位)を受賞しました。

・9月14,15日に開催された日本作物学会第256回講演会(佐賀大学)において、黒川助教が「普通ソバとダッタンソバにおける地上部生長に及ぼす異なる湛水処理の影響」というタイトルで口頭発表を行い、優秀発表賞を受賞しました。

・6月24,25日に開催された生物工学若手研究者の集い夏のセミナー2023(富山県)において、黒川助教が「作物の耐水性機構解明を目指した分子マーカー育種」というタイトルで招待講演を行いました。同学会において、M1の伊藤くんが「イネ葉鞘における出穂後のデンプン分解性と粒形質の共分離を説明する遺伝子の探索」というタイトルでポスター発表を行い、新進気鋭賞(B4・M1学生対象の優秀発表賞)を受賞しました。

・イネ葉身におけるデンプン代謝とβ−アミラーゼとの関係を解析した内容の論文がBioscience, Biotechnology, and Biochemisty誌に掲載されました(論文タイトル「The relationship between β-amylase and the degradation of starch temporarily stored in rice leaf blades」)

<令和4年度>
・3月29,30日に開催された日本作物学会第255回講演会(東京農工大学)において、学部4年生の伊藤くんが「イネ葉鞘における出穂後のデンプン分解を制御する遺伝子の単離に向けた表現型解析と遺伝子連鎖解析」、学部4年生の櫛田くんが「dripping wet leafdrp)変異体における冠水によるイネ葉表面の形態変化が撥水性とガスフィルムの維持に及ぼす影響」、学部4年生の安藤くんが「繊維作物のケナフとジュートに湛水耐性を付与する耐湿性形質の探索」というタイトルで口頭発表を行いました。

・2月11日(土)に卒業研究発表会が開催されました。今年度もコロナ禍のために卒業生の参加はかないませんでしたが、16名の4年生が一年間取り組んできた成果を発表し、3年生からも多くの質問があり、素晴らしい発表会となりました。4年生の皆さんは一年間お疲れ様でした。

・1月11日にウインク愛知展示場で開催された名城大学リサーチフェア 2022において、学部4年生の櫛田くんが「稲の耐水性機構を解明する~豪雨に負けない安定生産を目指して~ 」、学部4年生の安藤くんが「繊維作物の耐水性機構を解明する~豪雨に負けない安定生産を目指して~」、学部4年生の伊藤くんが「稲種子のデンプン蓄積を向上させる遺伝子を探索する~実りの良くなる稲品種の改良を目指して~ 」というタイトルでポスター発表を行いました。

・10月11日に開催された日本作物学会東海支部第152回講演会において、学部4年生の安藤くんが「ケナフとジュートにおける地上部/地下部生長に及ぼす異なる増水環境の影響」というタイトルで口頭発表を行いました。また、同じくその講演会において、黒川助教が「普通ソバと野生ダッタンソバの湛水耐性評価から見えてきたもの」というタイトルで口頭発表を行いました。

最近の主な論文・著書

・Sugimura, Y., Fukayama, H., Michiyama, H. and Hirano, T. (2023) The relationship between β-amylase and the degradation of starch temporarily stored in rice leaf blades. Bioscience. Biotech. Biochem. 87: 736-741.
・平野達也・田中哲司・鬼頭雅也・川口稜司・山田直輝・杉浦宏之・渡邉靖洋・道山弘泰 (2022) 早晩性が異なるエゴマ系統の生育および収量関連形質に及ぼす栽培地の影響.日作紀91: 16-27.
・Chen, S., Murano, H., Hirano, T., Hayashhi, Y. and Tamura, H. (2020) Establishment of a novel technology permitting self-sufficient, renewable energy from rice straw in paddy fields. J Cleaner Prod. 272: 122721.
・Kurokawa, Y. et al. (2018) Rice leaf hydrophobicity and gas films are conferred by a wax synthesis gene (LGF1) and contribute to flood tolerance. New Phytol. 218(4): 1558–1569.
・Hashida, Y., Kadoya, S., Okamura, M., Sugimura, Y., Hirano, T., Hirose, T., Kondo, S., Ohto, C., Ohsugi, R. and Aoki, N. (2018) Characterization of sugar metabolism in the stem of Tachisuzuka, a whole-crop silage rice cultivar with high sugar content in the stem. Plant Prod Sci. 21: 233-243.
・Sasayama, D., Okishio, T., Hirano, T., Fukayama, H., Hatanaka, T., Akimoto, M. and Azuma, T. (2018) Internodal elongation under submergence in the Amazonian wild rice species Oryza glumaepatula: the growth response is induced by hypoxia but not by ethylene. Plant Growth Regul. 85: 123-132.
・Hirano, T., Higichi, T., Hirano, M., Sugimura, Y. and Michiyama, H. (2016) Two beta-amylase genes, OsBAM2 and OsBAM3, are involved in starch remobilization in rice leaf sheaths. Plant Prod Sci. 19: 291-299.
・Sugimura, Y., Michiyama, H. and Hirano, T. (2015) Involvement of α-amylase genes in starch degradation in rice leaf sheaths at the post-heading stage. Plant Prod Sci. 18: 277-283.
・Hirano, T. et al. (2014) Differences in elongation growth between floating and deepwater rice plants grown under severe flooding in Thailand. Field Crop. Res. 160: 73-76.
Update :

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