研究経過

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 進化生物・環境学研究所・所長・教授兼任）、新潟大学農学部 岡田萌子助教（前横浜市立大学特任助教）らの研究グループは、国際10+コムギゲノムプロジェクトとの共同研究で、日本を代表する品種である農林61号を含む、世界の普通系コムギ10品種（図1）のゲノムDNA変異と遺伝子発現の大規模解析を行い、有害突然変異にはたらく純化選択（淘汰）を網羅的に検出しました。その結果、根で発現しコムギの生育環境の拡大に関連する遺伝子群に、強い純化選択が検出されました。これらの有害突然変異や純化選択についての情報は、今後の世界のコムギ安定生産に向けた育種戦略に有用な情報基盤として、ゲノム育種を推進すると期待されます。

本研究成果は、国際科学誌「Cell Reports」に掲載されました（2026年1月27日午前1時公開）。

　

　図1　解析に用いた世界のコムギ10品種。国際10+コムギゲノムプロジェクトなどにより高精度のゲノムDNA配列情報と遺伝子発現情報が得られた。

　

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＜論文情報＞

タイトル：Purifying selection on deleterious variants affected by the combination of subgenomes and gene expression in bread wheat
著者：Gwyneth Halstead-Nussloch*, Moeko Okada*, Georg Haberer, Thomas Lux, ASM Faridul Islam, Masaomi Hatakeyama, Roman Briskine, Benjamen White, Anthony Hall, Curtis Pozniak, 10+ Wheat Genome Project, Manuel Spannagl, Timothy Paape^$, and Kentaro K. Shimizu^$
（*：共同筆頭著者、^$：共同責任著者)
掲載雑誌：Cell Reports
DOI：10.1016/j.celrep.2025.116785

公募研究班・千葉大学大学院理学研究院の原口武士助教、伊藤光二教授、京都大学大学院工学研究科の井上康博教授、九州大学先導物質化学研究所の森俊文准教授、大阪大学大学院理学研究科の松野健治教授らの研究グループは、細胞内のタンパク質が、特別な設計図や指令がなくても、自ら秩序だった構造を作り出す仕組みを明らかにしました。またその仕組みとして、分子モーター (ミオシンCcXI)^注1）とアクチン^注2）という2種類のタンパク質の相互作用だけで、アクチンが自律的に集まり、一方向に回転し続けるリング状の秩序構造が自律的に形成されることを示しました (図1、および巻末の二次元コードより顕微鏡動画を視聴可能)。これは、細胞内に見られる秩序やキラリティ（左右非対称性）が、ある種の分子モーターの働きを起点として、自然に生じ得ることを示しています。本研究により、生命の形や左右非対称性がどのように作られるのかという根源的な問いに答えるだけでなく、自律的に動くバイオマテリアルの設計など、医療、エネルギー、電子機器の分野において重要なナノテクノロジーへの応用も期待されます。

本研究成果は、2026年1月28日（日本時間1月29日）に米国科学誌Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)で公開されました。

　

　

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＜論文情報＞
タイトル：Elucidating chiral myosin-induced actin dynamics: From single-filament behavior to collective structures
著者：Takeshi Haraguchi, Kohei Yoshimura, Yasuhiro Inoue, Takuma Imi, Koyo Hasegawa, Taisei Nagai, Hideki Furusawa, Toshifumi Mori, Kenji Matsuno, and Kohji Ito
雑誌名：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)
DOI：10.1073/pnas.2508686123

計画研究班・奥田班の東京大学大学院理学系研究科の外山侑穂大学院生、東山哲也教授、奥田哲弘助教、中部大学の鈴木孝征教授らによる研究グループは、運動性の精子を用いた受精を行う裸子植物ソテツにおいて、受精関連細胞の遺伝子発現動態とその進化的特徴を明らかにしました。

本研究では、日本の南西諸島から関東まで複数地点におけるソテツの受精時期を特定し、生きた精子を安定的に単離する方法を確立することで、ソテツの受精関連細胞の遺伝子発現解析を可能にしました。約130年前にソテツの精子が日本で発見されて以降は形態学的解析が主流でしたが、この研究は受精関連細胞の遺伝子発現を初めて深く掘り下げたものであり、今後陸上植物の受精機構進化の理解に大きく貢献することが期待されます。

　

　　

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＜発表論文＞
雑誌名　Proceedings of the National Academy of Sciences
論文タイトル　Intermediate Evolutionary State of Motile Sperm and Pollen Tubes in the Extant Gymnosperm Cycas revoluta
著者　Yukiho Toyama*, Satohiro Okuda, Takamasa Suzuki, Tetsuya Higashiyama （*責任著者）
DOI　10.1073/pnas.2506320123

公募研究班・横浜市立大学木原生物学研究所の殿崎薫助教が、公益財団法人農学会の「日本農学進歩賞」を受賞しました。日本農学進歩賞は、人類と多様な生態系が永続的に共生するための基盤である農林水産業およびその関連産業の発展に資することを目的に、農学の進歩に顕著な貢献をした若手研究者を顕彰するものです。今回の研究業績課題名は「ゲノムインプリンティング制御によるイネ胚乳の生殖的隔離打破」であり、イネの胚乳におけるゲノムインプリンティング制御に関する研究を通じて、生殖的隔離を打破する新たな知見を提示し、農学分野の発展に大きく寄与するものです。

授賞式は2025年11月28日（金）東京大学農学部弥生講堂にて行われました。

　

受賞者
横浜市立大学 木原生物学研究所
（植物エピゲノム科学部門）
殿崎　薫 助教

受賞内容
農学会
2025年度(第24回)日本農学進歩賞

研究業績課題名
ゲノムインプリンティング制御によるイネ胚乳の生殖的隔離打破

　

詳しくは、下記をご確認ください。

■ 日本農学進歩賞

■ 横浜市立大学HP

■ 木原生物学研究所 植物エピゲノム科学部門HP

　

　農研機構農業情報研究センターの孫 建強 主任研究員、株式会社ヒューマノーム研究所の瀬々 潤 代表取締役社長、横浜市立大学木原生物学研究所の清水 健太郎 客員教授（チューリッヒ大学 進化生物・環境学研究所長・教授兼任）の研究グループは、ホメオログ発現比の変化を検出する新しい検定手法「HOBIT（HOmeolog Bias Identification Test）」を開発しました。
　異質倍数体では、異なる祖先種に由来するサブゲノム間に遺伝子の重複（ホメオログ）が存在します。これらのホメオログは、環境の変化に応じて発現比を調整することで、環境への適応力（環境頑健性）を高めていると考えられています。しかし、こうしたホメオログ発現比の変化を検出できる既存手法の適用範囲が限られており、例えば2014年に公開された HomeoRoq は主に異質四倍体を対象としていました。
今回開発した HOBIT は、サブゲノム構成に制約されず、異質三倍体やパンコムギのような異質六倍体にも適用可能でき、より広範な種での解析を可能にします。また、検出精度も向上しています。本研究では、パンコムギに適用し、生殖成長段階で発現比を変化させたホメオログを明らかにしました。
　HOBIT の開発により、異質倍数体系植物がどのように環境に適応しているのか、その分子メカニズムの解明が一層進むことが期待されます。
　本研究成果は、2025年10月25日付で学術誌『New Phytologist』に掲載されました。 

　

　

＜論文情報＞
タイトル：A likelihood ratio test for detecting shifts in homeolog expression ratios in allopolyploids
著者：Jianqiang Sun*, Jun Sese, Kentaro K. Shimizu
掲載雑誌：New Phytologist
DOI：10.1111/nph.70648