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中島　大賢 (ナカシマ　タイケン)

農学研究院　基盤研究部門　生物資源科学分野助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（農学）, 九州大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 70710945
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 植物生体計測
  • 環境ストレス
  • 光合成
研究分野
  • 環境・農学, 農業環境工学、農業情報工学
  • 環境・農学, 作物生産科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2015年09月 - 現在
    北海道大学大学院農学研究院, Graduate School of Agriculture Research Faculty of Agriculture, 助教
  • 2013年04月 - 2015年09月
    愛媛大学, 農学部, 特定研究員
  • 2010年04月 - 2013年03月
    日本学術振興会特別研究員
学歴
  • 2010年03月 - 2013年04月, 九州大学大学院, 生物資源環境科学府, 資源生物科学科
  • 2008年04月 - 2010年03月, 九州大学大学院, 生物資源環境科学府, 植物資源科学科
  • 2006年10月 - 2008年03月, 九州大学大学院, 生物資源環境科学府, 植物資源科学科
  • 2003年03月 - 2006年09月, オークランド大学, 理学部, 生物学科

研究活動情報

■ 受賞
  • 2013年09月, 日本生物環境工学会, 論文奨励賞
    中島 大賢
  • 2012年09月, 日本生物環境工学会, 優秀ポスター発表賞
    中島 大賢
  • 2012年03月, 日本作物学会, 優秀発表賞
    中島 大賢
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 講演・口頭発表等
  • 群落構造と窒素分配から見た北海道水稲における多収要因の解析
    椛澤 朋之; 西辻 幸介; 陳 一洋; 堀越 瑞貴; 西村 努; 佐藤 博一; 中島 大賢; 市川 伸次; 柏木 純一
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会会報, 2021年, 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会, 日本語
    2021年 - 2021年
  • 子実用トウモロコシにおける早期登熟性の品種間変異に関わる形質の解析
    山口 寛登; 石山 志穂; 松井 康眞; 市川 伸次; 柏木 純一; 山田 敏彦; 中島 大賢
    日本作物学会講演会要旨集, 2021年, 日本作物学会, 日本語
    2021年 - 2021年
  • 早晩性の異なるトウモロコシ品種における初期生育特性に関わる要因の解析
    石山 志穂; 山口 寛登; 河野 龍悟; 松井 康眞; 市川 伸次; 柏木 純一; 山田 敏彦; 中島 大賢
    日本作物学会講演会要旨集, 2021年, 日本作物学会, 日本語
    2021年 - 2021年
  • 多穂形質が子実用トウモロコシの早期登熟性に及ぼす影響
    山口 寛登; 石山 志穂; 松井 康眞; 市川 伸次; 柏木 純一; 山田 敏彦; 中島 大賢
    日本作物学会講演会要旨集, 2021年, 日本作物学会, 日本語
    2021年 - 2021年
  • On-site single pollen metabolomics reveals varietal differences in phosphatidylinositol synthesis under heat stress conditions in rice.
    Hiroshi Wada; Yuto Hatakeyama; Taiken Nakashima; Hiroshi Nonami; Rosa Erra-Balsells; Makoto Hakata; Keisuke Nakata; Kenzo Hiraoka; Yayoi Onda; Hiroshi Nakano
    Scientific reports, 2020年02月06日, 英語
    2020年02月06日 - 2020年02月06日, Although a loss of healthy pollen grains induced by metabolic heat responses has been indicated to be a major cause of heat-induced spikelet sterility under global climate change, to date detailed information at pollen level has been lacking due to the technical limitations. In this study, we used picolitre pressure-probe-electrospray-ionization mass spectrometry (picoPPESI-MS) to directly determine the metabolites in heat-treated single mature pollen grains in two cultivars, heat-tolerant cultivar, N22 and heat-sensitive cultivar, Koshihikari. Heat-induced spikelet fertility in N22 and Koshihikari was 90.0% and 46.8%, respectively. While no treatment difference in in vitro pollen viability was observed in each cultivar, contrasting varietal differences in phosphatidylinositol (PI)(34:3) have been detected in mature pollen, together with other 106 metabolites. Greater PI content was detected in N22 pollen regardless of the treatment, but not for Koshihikari pollen. In contrast, there was little detection for phosphoinositide in the single mature pollen grains in both cultivars. Our findings indicate that picoPPESI-MS analysis can efficiently identify the metabolites in intact single pollen. Since PI is a precursor of phosphoinositide that induces multiple signaling for pollen germination and tube growth, the active synthesis of PI(34:3) prior to germination may be closely associated with sustaining spikelet fertility even at high temperatures.
  • 苗齢の違いが北海道水稲品種の疎植栽培における生育に与える影響
    村岡 尭道; 菊地 俊希; 西辻 幸介; 長島 黎子; 市川 伸次; 西村 努; 中島 大賢; 柏木 純一
    日本作物学会講演会要旨集, 2020年, 日本作物学会, 日本語
    2020年 - 2020年
  • 多穂形質が子実用トウモロコシの登熟特性に及ぼす影響
    山口 寛登; 中島 大賢; 松井 康眞; 石山 志穂; 伊藤 響子; 河野 龍悟; 服部 遙子; 市川 伸次; 柏木 純一; 山田 敏彦
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会会報, 2020年, 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会, 日本語
    2020年 - 2020年
  • 緩効性肥料が道央向け子実用トウモロコシの生育および収量性に及ぼす影響
    松井 康眞; 柏木 純一; 山田 敏彦; 中島 大賢; 山口 寛登; 服部 遙子; 河野 龍悟; 石山 志穂; 伊藤 響子; 市川 伸次; 竹村 紘; 篠原 禎忠
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会会報, 2020年, 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会, 日本語
    2020年 - 2020年
  • 早晩性の異なるトウモロコシ品種における子実の登熟ならびに枯れ上がり過程とその関連形質の品種間変異
    山口 寛登; 石山 志穂; 大木 詩生; 岡本 達郎; 服部 遙子; 市川 伸次; 柏木 純一; 山田 敏彦; 中島 大賢
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会会報, 2019年, 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会, 日本語
    2019年 - 2019年
  • 北海道における子実用トウモロコシの増収および耐倒伏性強化に向けた晩生品種利用の検討
    山口 寛登; 大木 詩生; 岡本 達郎; 服部 遥子; 市川 伸次; 柏木 純一; 中島 大賢
    日本作物学会講演会要旨集, 2019年, 日本作物学会, 日本語
    2019年 - 2019年
  • 干ばつ環境下のコムギ収量におけるソースとしての穂の重要性
    中山 珠洲; 吉岡 佑一郎; 井上 佳子; 市川 伸次; 中島 大賢; 柏木 純一; 安 萍
    日本作物学会講演会要旨集, 2019年, 日本作物学会, 日本語
    2019年 - 2019年
  • 鉄のコーティングは水稲の初冬直播き栽培における出芽率を向上させる
    及川聡子; 西政佳; 由比進; 柏木純一; 中島大賢; 市川伸次; 木村利行; 大平陽一; 長菅輝義; 黒田榮喜; 松波麻耶; 下野裕之
    日本作物学会紀事, 2019年, 日本作物學會, 日本語
    2019年 - 2019年,

    寒冷地における水稲栽培の作期拡大を目的として，雪解け後の春作業の制約を受けない初冬播き乾田直播栽培の可能性が検討されている．水稲の初冬直播き栽培の実用化においては，出芽率の向上が極めて重要な課題である．本研究では，初冬直播き栽培での出芽率向上のため，種子表面へのコーティング素材 3種類（鉄，カルパー，デンプン）を検討した．2016/2017年に岩手県において，初冬直播き栽培での出芽率は無コーティングでは2％に低下するのに対して，3つの素材のうち鉄をコーティングした場合のみ24％まで有意に向上した．鉄のコーティングによる出芽率の向上効果を2017/2018年に4品種（ひとめぼれ，まっしぐら，あきたこまち，萌えみのり）について検討した結果，無コーティングでは1～3％であった出芽率が鉄のコーティングによって11～30％に有意に向上した．岩手県以外の4地点（北海道，青森県，秋田県，三重県）でも，同様の結果が得られた．以上，種子表面への鉄のコーティングが初冬直播き栽培での出芽率向上に高い効果を示すことを明らかにした．

  • 子実用トウモロコシに対する葉位別摘葉処理が収量および収量関連形質に及ぼす影響
    長岡詩帆; 土井希晃; 宋粮; 中島大賢; 佐藤智宏; 村井祐介; 義平大樹
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会年次講演会, 2017年12月
  • 北海道水稲品種におけるソース能の経時変化が収量安定性に及ぼす影響
    若林侑; 竹澤広基; 中島大賢; 西村努; 道満剛平; 木下雅文; 市川伸次; 柏木純一
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会年次講演会, 2017年12月
  • 北海道水稲多収品種における葉位別光合成速度と収量の関係
    竹澤 広基; 若林 侑; 菊地俊希; 中島 大賢; 西村 努; 市川 伸次; 柏木 純一
    日本育種学会・日本作物学会北海道談話会年次講演会, 2017年12月
  • Phosphoinositides in Rice Pollen Grains Associated with Spikelet Fertility
    Hiroshi Wada; Taiken Nakashima; Makoto Hakata; Yuto Hatakeyama; Keisuke Nakata; Hiroshi Nonami; Rosa Erra-Balsells; Kenzo Hiraoka; Hiroshi Nakano
    2017 CIGR World Workshop, 2017年09月
  • Nitrogen application reverses heat-induced rice chalkiness: Evidence for organelle rearrangement due to the recovery of protein synthesis in endosperm cells
    Yuto Hatakeyama; Yayoi Onda; Hiroshi Nonami; Taiken Nakashima; Hiroshi Nakano; Rosa Erra-Balsells; Kenzo Hiraoka; Hiroshi Wada
    Society for Experimental Biology Annual Meeting, 2017年06月
  • Development of the on-site live cell metabolomics performable in controlled environment
    Hiroshi Wada; Hiroshi Nonami; Katsunori Tanaka; Taiken Nakashima; Yuto Hatakeyama; Hiroshi Nakano; Yayoi Onda; Kenzo Hiraoka; Makoto Hakata; Satoshi Morita
    Society for Experimental Biology Annual Meeting, 2017年06月
  • 北海道で育成された水稲多収品種における多収要因の解析
    竹澤 広基; 若林 侑; 中島 大賢; 西村 努; 道満 剛平; 木下 雅文; 市川 伸次; 柏木 純一
    第243回日本作物学会講演会, 2016年03月
  • リアルタイム・1細胞代謝物質計測のためのプレッシャープローブ・エレクトロスプレーイオン化
    野並浩; 中島大賢; 和田博史; 森田敏; 武森信暁; 武森文子; Erra-Balsells Rosa; 平岡賢三
    2015年09月
    ［招待講演］
  • 1細胞代謝物質・タンパク質計測のためのプレッシャープローブ・エレクトロスプレーイオン化
    中島大賢; 和田博史; 森田敏; 武森信暁; 武森文子; Erra-Balsells Rosa; 平岡賢三; 野並浩
    第63回質量分析総合討論会, 2015年06月
    ［招待講演］
  • 細胞生体計測法を用いたトマトトライコームのEC濃度変化に対する生理応答の経過時的評価
    中田佳佑; 中島大賢; 田中晴規; 野並浩
    日本生物環境工学会, 2014年09月
  • プレッシャープローブ・探針エレクトロスプレーイオン化を用いたタンパク質および代謝物質の超微量分析
    中島大賢; 武森信暁; 武森文子; Erra-Balsells Rosa; 平岡賢三; 野並浩
    第41回BMSコンファレンス, 2014年07月
    ［招待講演］
  • Comparative metabolite profiling of intact tomato trichomes at single-cell resolution using pressure probe electrospray ionization mass spectrometry
    中島大賢; 春日純; 和田博史; 森田敏; Erra-Balsells Rosa; 平岡賢三; Gholipour Yousef; 野並浩
    第62回質量分析学会, 2014年05月
  • アリ科女王の受精嚢内精子の運動とその制御因子の探索
    後藤彩子; 野並浩; 春日純; 中島大賢; 小林悟; 伊藤文紀; 辻和希
    第58回日本応用動物昆虫学会, 2014年03月
  • トウモロコシと半陰生C4植物コササキビの光合成特性に及ぼす生育光の影響
    玉垣和子; 中島大賢; 上野修
    第236回日本作物学会講演会, 2013年09月
  • アマランサス属(NAD-ME型C4)における光合成能の種間差とその制御要因の検討
    堤伸子; 遠矢みゆき; 中島大賢; 上野修
    第233回日本作物学会講演会, 2012年03月
  • 葉内ベタシアニンがアマランサス葉内部における光阻害特性に及ぼす影響-LIF測定法を用いた細胞レベルでの評価-
    中島大賢; 安河内裕司; 山下昭二; 荒木卓哉; 上野修
    第233回日本作物学会講演会, 2012年03月
  • 葉内ベタシアニンがアマランサス葉の老化過程における光合成特性に及ぼす影響
    中島大賢; 荒木卓哉; 上野修
    第233回日本作物学会講演会, 2012年03月
  • 異なるアマランサス種における葉内ベタシアニンの光防御機能の検討
    中島大賢; 安河内裕司; 山下昭二; 上野修
    第233回日本作物学会講演会, 2012年03月
  • アマランサス葉の老化に伴う光合成能の低下は向軸側と背軸側で異なる
    中島大賢; 堤伸子; 荒木卓哉; 上野修
    第233回日本作物学会講演会, 2012年03月
  • ヒユ属（Amaranthus）C4植物における光合成能の変異とその制御要因の解析
    堤伸子; 中島大賢; 上野修
    第232回日本作物学会講演会, 2011年09月
  • アマランサスにおけるベタシアニン蓄積が長期乾燥下の光阻害並びに光合成に及ぼす影響
    中島大賢; 荒木卓哉; 上野修
    第231回日本作物学会講演会, 2011年03月
  • Laser-Induced Fluorescence測定によるC4植物の葉細胞における光阻害特性評価法の検討
    中島大賢; 山下昭二; 安河内裕司; 荒木卓哉; 上野修
    第231回日本作物学会講演会, 2011年03月
  • Photoprotective function of foliar betacyanin in leaves of Amaranthus cruentus L. under drought stress
    Taiken Nakashima; Takuya Araki; Osamu Ueno
    2010年08月
  • 葉内ベタシアニンが乾燥条件下のアマランサスにおける光阻害に及ぼす影響
    中島大賢; 荒木卓哉; 上野修
    第229回日本作物学会講演会, 2010年03月
  • アマランサスにおける葉内ベタシアニンの光阻害緩和作用の検討
    中島大賢; 荒木卓哉; 上野修
    2008年09月
  • Variations in responses of leaf photosynthesis and dry matter productivity to the different levels of nitrogen application in Amaranthus spp
    Taiken Nakashima; Takuya Araki
    2008年05月
■ 主な担当授業
  • 大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 生物資源科学特講, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 生物資源科学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 所属学協会
  • 日本生物環境工学会
  • 日本作物学会
  • 日本草地学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • カバークロップすき込み後の養分供給過程の改変と作物の養分要求との同期化
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    平田 聡之; 中島 大賢
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 22K05925
  • ドローン支援表現型解析技術を用いたイネ科作物の理想的群落構造の再設計
    科学研究費助成事業
    2021年04月01日 - 2024年03月31日
    中島 大賢; 加藤 洋一郎; 郭 威
    初年度はまず，収量特性が異なる茎葉型および子実型の2品種を北海道大学と東京大学の2地点で栽培した．北海道大学では，ドローン画像および群落内部の仰視画像を経時的に取得し，登熟初期の地上部構造特性を個体・群落規模で調査した．構造解析には投影法および層別刈り取り法を用い，各節の個葉形態や葉身傾斜角度および雌穂着生位置など，個体の草型を決定する形態形質を評価した．加えて，群落内の葉面積分布と光透過特性などの基本的な群落構造特性を解析した．東京大学では，ドローンおよびローバー型地上走行ロボットに搭載した各種センサーを用いて群落表層および内部の構造情報を経時計測し，画像解析や3次元点群再構築による形態評価手法の開発を行った．
    構造解析の結果，個体および群落の構造特性には顕著な品種間差異が認められた．茎葉型品種では群落上層の葉面積が多く，これは上位節間が狭く，中位葉の葉身傾斜角度が大きいことに起因していた．子実型品種では個体あたりの葉面積は少ないものの，上位節間が長いことに加え，着雌穂葉の葉身傾斜角度が有意に小さいことにより，子実充填への寄与が大きい着雌穂葉の光捕集効率が高まったと考えられた．また，雌穂着生位置が茎葉型品種に比べて有意に低く，地上部の重心高を低下させることで耐倒伏性の向上に寄与していた．以上より，本試験で供試した子実型品種では，収量性と耐倒伏性の両立に有利な形態特性を備えていることが示唆された．今後は，このような形態形質の品種間差異について新規解析技術の応用を試みる．本年度までに，トウモロコシ幼植物体の3次元再構築やドローン計測による群落表層構造の時系列観測については基礎データが既に得られている．一方で，ドローン計測による評価が困難な群落内部の構造解析についてはさらに改良を進める必要がある．
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K05537
  • 熱帯アジア不良環境下の直播稲作体系改善のための国際研究ネットワーク構築
    科学研究費助成事業
    2018年10月09日 - 2023年03月31日
    加藤 洋一郎; 中島 大賢; 深野 祐也; 藤田 大輔
    コロナ禍において、熱帯アジアではロックダウンによる厳しい外出制限がかけられている地域もある。オンラインによる共同研究展開には限界があり、不良環境の直播稲作地帯への現地調査や現地試験に制限が生じた状況は大きく改善されなかった。そのような中、国際共同研究ネットワーク構築と強化をオンラインベースで進めることにエフォートを割いた。ACSAC10（アジア作物学会国際会議；オンライン開催）において、本研究プロジェクトによって構築した直播稲作研究ネットワークを活用して、中国・オーストラリア・インド・フィリピン、そして日本の５カ国からの研究者を招待し、アジア・オセアニア圏の直播稲作の研究課題と技術革新、そして社会実装に向けた研究課題についてセッションをオーガナイズし、議論を行った。セッションにはミャンマー、インドネシア他熱帯アジアからの参加もあり、のちに多くのフィードバックを得て、直播稲作の国際的な研究基盤をさらに強化することが出来た。また、熱帯アジアにおける直播水稲栽培の現地共同研究を一部で再開し、東ティモール国において展開される水稲直播栽培の実態と生産課題の調査、生産力調査を行った（当該国において直播稲作の栽培研究が実施されるのは初めてである）。
    日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B)), 東京大学, 18KK0169
  • C4光合成における耐冷性機構の探索 ―熱放散と葉緑体温度の関連性に着目して―
    科学研究費助成事業
    2018年04月01日 - 2021年03月31日
    中島 大賢
    寒地におけるトウモロコシ栽培では，低温を避けるため早生品種の密植栽培で増収を図っているが，これが倒伏の一因となっている．そこで，耐冷性を備えた晩生品種の育成・利用の可能性を探るため，北海道向けトウモロコシ品種の低温下における光合成特性の品種間変異を調査し，その中から低温耐性・感受性品種を同定した．これらの品種を比較した結果，耐冷性に優れる品種では光合成に関わる内生成分含量に加え，熱放散活性が高いことが明らかとなった．また，熱放散活性が異なる品種を用いて熱放散が葉緑体温度に与える影響についても考察した．
    日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 18K14450
  • 北米干ばつ地帯におけるフィールド調査に基づく耐乾燥性エネルギー作物の開発
    科学研究費助成事業
    2017年04月01日 - 2020年03月31日
    山田 敏彦; 中島 大賢
    バイオ燃料など再生可能エネルギー原料として注目のススキ属など非可食用エネルギー作物は、干ばつなどが発生しやすい耕作限界農地で栽培が求められる。日米の２地点で、ススキ属系統を供試し、耐乾性評価を行うとともに光合成能特性関連形質を計測した。乾燥耐性に優れる系統は日米両試験でほぼ一致し、長江―秦嶺山脈地域から収集されたススキ「PMS-285」は、乾燥耐性に優れ、干ばつ条件でも比較的高い光合成能力を示した。また、ミスケーン（ススキ属とサトウキビとの雑種）について、乾燥耐性と関連がある低温時での光合成能力が両親の中間であり、サトウキビの不良環境適応性の付与にススキ属の寄与が期待できることを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17H04615
  • オンサイト・セルスペシフィック解析による水稲高温障害・窒素代謝改善効果の機構解明
    科学研究費助成事業
    2016年04月01日 - 2020年03月31日
    和田 博史; 野並 浩; 平岡 賢三; 恩田 弥生; 中島 大賢
    人工気象室において白未熟粒（主として，背白粒）の形成を誘導する温暖化環境を再現し，その環境下で白濁の発生が予想される成長中の玄米背側の１外胚乳細胞を対象にセルプレッシャープローブによる水分状態（膨圧）と，ピコリットルプレッシャープローブエレクトロスプレーイオン化質量分析法を用いた１外胚乳細胞由来の細胞溶液を対象とするオンサイト代謝産物分析を行った．加えて，高温処理時から成熟期にかけて，玄米を化学固定し，透過型電子顕微鏡による胚乳細胞内微細構造観察を行った．その結果，背白米の白濁発生要因と窒素追肥による白濁発生の抑制（玄米品質向上）メカニズムが明らかとなった．
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 16H02533
  • オンサイト・リアルタイム細胞分子計測によるスピーキング・セル・アプローチ
    科学研究費助成事業
    2012年05月31日 - 2017年03月31日
    野並 浩; 平岡 賢三; 森田 敏; 和田 博史; 中島 大賢
    直接、プレッシャープローブを用いることで栽培植物の細胞分子計測を行うことができるシステムを開発した。プレッシャープローブキャピラリー内のシリコンオイルにイオン液体を混合することにより、細胞溶液を質量分析のために効率よくイオン化することが可能となり、植物体を完全に破壊することなく、リアルタイムでの細胞分子計測が可能となった。プレッシャープローブで、水分生理状態を計測した後、計測した細胞で同時に分子情報を計測することが可能なことから、環境ストレスに応答した生理情報の解析がリアルタイムで可能となった。このことから、植物体の生理情報を捉えたうえでの効率の良い栽培環境制御が可能となる。
    日本学術振興会, 基盤研究(S), 愛媛大学, 24228004