研究者詳細 - 水多陽子

2024/09/24 更新

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ミズタ　ヨウコ

水多陽子

MIZUTA Yoko

所属

トランスフォーマティブ生命分子研究所助教

外部リンク

学位 1

博士（理学）（ 2010年3月総合研究大学院大学）

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研究キーワード 10

植物生殖
イメージング
花粉管
ゲノム編集
二光子励起顕微鏡
生殖的隔離
植物分子生物学
花粉
発生
非対称分裂

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研究分野 4

ライフサイエンス / 形態、構造
ライフサイエンス / 植物分子、生理科学
環境・農学 / 遺伝育種科学
ライフサイエンス / 細胞生物学

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現在の研究課題とSDGs 3

イメージングを基盤とした植物の生殖機構の解明
花粉による新植物育種技術の開発
花粉の発生と受精能を決定する分子メカニズムの解明

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経歴 7

名古屋大学 ITbM 助教

2024年4月 - 現在
名古屋大学 ITbM 主任研究者（Jr. PI）

2022年9月 - 現在
名古屋大学高等研究院, トランスフォーマティブ生命分子研究所 YLC特任助教

2019年4月 - 現在

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国名：日本国
JST 名古屋大学, ITbM JSTさきがけ専任研究者

2016年4月 - 2019年3月

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国名：日本国
名古屋大学大学院理学研究科　ERATO東山ライブホロニクスプロジェクト研究員

2011年4月 - 2016年3月

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国名：日本国
情報・システム研究機構　国立遺伝学研究所植物遺伝研究室特任研究員

2010年4月 - 2011年3月

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国名：日本国
日本学術振興会特別研究員DC1

2007年4月 - 2010年3月

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国名：日本国

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学歴 2

総合研究大学院大学生命科学研究科遺伝学専攻　五年一貫博士課程

2005年4月 - 2010年3月

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国名：日本国
新潟大学農学部農業生産科学科　植物生産学講座

2001年4月 - 2005年3月

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国名：日本国

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所属学協会 3

日本植物形態学会
日本植物学会
日本植物生理学会

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委員歴 4

日本植物生理学会植物科学新技術ワーキンググループ, 委員

2023年4月 - 現在

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団体区分：学協会
日本植物学会第84回大会実行委員（関連集会担当）

2020年9月

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団体区分：学協会
Frontiers in Genome editing Review Editor, Editorial Board of Genome Editing in Plants

2020年7月 - 現在

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団体区分：学協会
文部科学省科学技術・学術政策研究所科学技術予測センター（NISTEP）専門調査員

2020年4月 - 2021年3月

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受賞 11

平瀬賞

2024年9月日本植物形態学会 Deep imaging reveals dynamics and signaling in one-to-one pollen tube guidance

Yoko Mizuta, Daigo Sakakibara, Shiori Nagahara, Ikuma Kaneshiro, Takuya T Nagae, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞

「平瀬賞」は，この賞を創設した1996年が平瀬作五郎によるイチョウの精子発見の百周年にあたることに因み，平瀬の功績を讃えてその名を冠したもので，植物形態学の進歩に寄与する独創的で優れた論文に与えられます．(学会ホームページより抜粋）
優秀発表賞

2021年9月日本育種学会第140回講演会イネにおける成長相転換とジベレリン生合成の時空間的解析

新美陽子, 永井啓祐, 保浦徳昇, 水多陽子, 竹林裕美子, 小嶋美紀子, 榊原均, 島谷善平, 寺田理枝, 辻寛之, 芦苅基行

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞

春季および秋季大会（講演会）における優秀な発表に対して日本育種学会優秀発表賞を授与し，これを表彰しています．優秀発表賞の選考は年2回の大会毎に行われ，口頭発表およびポスター発表におけるエントリー演題を対象に，代議員および講演会座長の投票により受賞候補演題が決定され，学会賞等選考委員会での審査を経て受賞演題が決定されます．（学会ホームページより抜粋）
NIKON JOICO AWARD 2019 優秀賞

2020年1月株式会社ニコンインステック花のなかの秘密

水多陽子

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受賞国：日本国
中手賞2018

2018年12月農学中手の会第4回研究集会花粉管をベクターとして植物を変える

水多陽子

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞受賞国：日本国

http://www.nakate.website
優秀賞

2017年4月科学技術団体連合第11回科学技術の「美」パネル展「めしべを丸ごと透明化」

水多陽子

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受賞国：日本国

科学技術の「美」パネル展は科学技術団体連合が主催し、研究等の過程や成果などで発生した一般の方が普段見ることができない「美しい現象」や「見たことのない」画像の感動を共有することで、科学技術に関する興味をより広げる作品を公募するものです。（JSTホームページより抜粋）
平瀬賞

2016年9月日本植物形態学会 ClearSee: a rapid optical clearing reagent for whole-plant fluorescence imaging. Development 142: 4168-4179

D. Kurihara, Y. Mizuta, Y. Sato and T. Higashiyama.

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受賞区分：学会誌・学術雑誌による顕彰受賞国：日本国

http://square.umin.ac.jp/pl-morph/pdf/170810_Hirase_papers.pdf
Cell Picture Show (顕微鏡写真コンテスト、ZEISS社 2016年国際カレンダー採用）

2016年 Cell Press and Zeiss Where the Magic Happens

Yoko Mizuta, Daisuke Kurihara Tetsuya Higashiyama

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受賞国：ドイツ連邦共和国

https://www.cell.com/pictureshow/biology-of-sex
日本植物学会第79回大会ロゴマーク採用

2014年11月日本植物学会第79回大会ユキツバキ

水多陽子

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞受賞国：日本国

http://bsj.or.jp/jpn/members/information/622.php
最優秀ポスター賞

2014年1月新学術領域研究　動植物に共通するアロ認証機構の解明　第8回領域会議 2光子顕微鏡を用いた花粉管の受精競争と多精拒否のin vivoライブイメージング

水多陽子

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞受賞国：日本国
優秀発表賞

2010年3月日本育種学会第117回講演会イネ亜種間交雑で生殖的隔離を引き起こすDOPPELGANGER(DPL)1とDPL2の解析

水多陽子、春島嘉章、倉田のり

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞受賞国：日本国

https://www.nacos.com/jsb/07/07prize_2010.html
Best Paper賞

2009年9月日本遺伝学会第81回大会イネ亜種間交雑において生殖的隔離を引き起こす相互作用遺伝子座DOPPELGANGER1と2の単離・解析

水多陽子、春島嘉章、倉田のり

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受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞受賞国：日本国

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論文 35

Deep imaging reveals dynamics and signaling in one-to-one pollen tube guidance 査読有り

Mizuta, Y; Sakakibara, D; Nagahara, S; Kaneshiro, I; Nagae, TT; Kurihara, D; Higashiyama, T

EMBO REPORTS 25 巻 ( 6 ) 頁： 2529 - 2549 2024年6月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：EMBO Reports

In the pistil of flowering plants, each ovule usually associates with a single pollen tube for fertilization. This one-to-one pollen tube guidance, which contributes to polyspermy blocking and efficient seed production, is largely different from animal chemotaxis of many sperms to one egg. However, the functional mechanisms underlying the directional cues and polytubey blocks in the depths of the pistil remain unknown. Here, we develop a two-photon live imaging method to directly observe pollen tube guidance in the pistil of Arabidopsis thaliana, clarifying signaling and cellular behaviors in the one-to-one guidance. Ovules are suggested to emit multiple signals for pollen tubes, including an integument-dependent directional signal that reaches the inner surface of the septum and adhesion signals for emerged pollen tubes on the septum. Not only FERONIA in the septum but ovular gametophytic FERONIA and LORELEI, as well as FERONIA- and LORELEI-independent repulsion signal, are involved in polytubey blocks on the ovular funiculus. However, these funicular blocks are not strictly maintained in the first 45 min, explaining previous reports of polyspermy in flowering plants.

DOI： 10.1038/s44319-024-00151-4

Web of Science

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その他リンク： https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2024/05/post-665.html
Letter to the Editor: Blue Light Irradiation Induces Pollen Tube Rupture in Various Flowering Plants 査読有り

Sugi, N; Susaki, D; Mizuta, Y; Kinoshita, T; Maruyama, D

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 65 巻 ( 5 ) 頁： 704 - 707 2024年5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：Plant and Cell Physiology

DOI： 10.1093/pcp/pcae018

Web of Science

Scopus

PubMed
Blue light irradiation induces pollen tube rupture in various flowering plants

Naoya Sugi, Daichi Susaki, Yoko Mizuta, Tetsu Kinoshita, Daisuke Maruyama

bioRxiv 2023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）

DOI： 10.1101/2023.12.06.570347
Deep imaging revealed dynamics and signaling in one-to-one pollen tube guidance

Yoko Mizuta, Daigo Sakakibara, Shiori Nagahara, Ikuma Kaneshiro, Takuya T. Nagae, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama

bioRxiv 2023年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者出版者・発行元：Cold Spring Harbor Laboratory

ABSTRACT

In angiosperms, pollen tube guidance allows sperm cell delivery to the female gametes within the ovule, which are deeply embedded in a flower. However, when an ovary includes multiple pollen tubes and ovules, it is unclear how each ovule is fertilized one-to-one by a pollen tube. Here, our two-photon imaging revealed the pollen tube dynamics in living ovaries. The number of pollen tubes and ovule maturity affected the target selection among multiple ovules. On the inner surface of the septum epidermis within the transmitting tract, pollen tube behavior and emergence were regulated by the ovular sporophytic signals. In funicular guidance, the second pollen tube was strictly repelled by the FERONIA and LORELEI-dependent gametophytic signal, especially more than 45 minutes after the first pollen tube had passed. Such highly spatiotemporal regulation mechanisms in the one-to-one pollen tube guidance may allow angiosperms to produce more offspring in nature.

DOI： 10.1101/2023.04.19.537439
一過的導入による花粉の可視化とゲノム編集査読有り

水多陽子

植物科学の最前線（BSJ-Review） 14 巻 ( A ) 頁： 21 - 29 2023年3月

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担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本植物学会

DOI： 10.24480/bsj-review.14a4.00239

CiNii Research
植物細胞の分化運命の制御と可塑性査読有り

丸山大輔, 水多陽子, 山岡尚平

植物科学の最前線（BSJ-Review） 14 巻 ( A ) 頁： 1 - 2 2023年

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本植物学会

DOI： 10.24480/bsj-review.14a1.00236

CiNii Research
Target pollen isolation using automated infrared laser-mediated cell disruption 査読有り

Kaneshiro, I; Igarashi, M; Higashiyama, T; Mizuta, Y

QUANTITATIVE PLANT BIOLOGY 3 巻頁： e30 2022年12月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Quantitative Plant Biology

Single-cell analysis is important to understand how individual cells work and respond at the cell population level. Experimental single-cell isolation techniques, including dilution, fluorescence-activated cell sorting, microfluidics, and micromanipulation, have been developed in recent decades. However, such applications typically require large cell populations and skilled professionals. Additionally, these methods are unsuitable for sequential analysis before and after cell isolation. In this study, we propose a method for target cell isolation using automated infrared laser-mediated disruption of pollen grains in pollen populations. Germination of the target pollen was observed at the same location as that before laser irradiation, and germinated pollen grains were enriched in the cell population. Pollination of laser-irradiated bulk pollen populations also showed that the target pollen preferentially germinated on the stigma. This method is expected to facilitate physiological analyses of target cells at the single-cell level and effectively produce seeds derived from target pollen.

DOI： 10.1017/qpb.2022.24

Web of Science

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その他リンク： https://www.microscope.healthcare.nikon.com/ja_JP/resources/application-notes/automatic-isolation-of-pollen-using-nis-elements-general-analysis-ga-and-jobs-imaging-workflow-tools
Deep Fluorescence Observation in Rice Shoots via Clearing Technology 査読有り国際誌

Niimi, Y; Nagai, K; Ashikari, M; Mizuta, Y

JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS 2022 巻 ( 184 ) 2022年6月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of Visualized Experiments

The recently developed clearing technology that eliminates refractive index mismatches and diminishes auto-fluorescent material has made it possible to observe plant tissues in three dimensions (3D) while preserving their internal structures. In rice (Oryza sativa L.), a monocot model plant and a globally important crop, clearing technology has been reported in organs that are relatively easy to observe, such as the roots and leaves. Applications of clearing technology in shoot apical meristem (SAM) and stems have also been reported, but only to a limited degree because of the poor penetration of the clearing solution (CS) in these tissues. The limited efficiency of the clearing solutions in these tissues has been attributed to auto-fluorescence, thickening, and hardening of the tissues in the stem as the vascular bundles and epidermis develop and layering of the SAM with water-repellent leaves. The present protocol reports the optimization of a clearing approach for continuous and 3D observation of gene expression from the SAM/young panicle to the base of the shoots during development. Fixed tissue samples expressing a fluorescent protein reporter were trimmed into sections using a vibrating micro-slicer. When an appropriate thickness was achieved, the CS was applied. By specifically targeting the central tissue, the penetration rate and uniformity of the CS increased, and the time required to make the tissue transparent decreased. Additionally, clearing of the trimmed sections enabled the observation of the internal structure of the whole shoot from a macro perspective. This method has potential applications in deep imaging of tissues of other plant species that are difficult to clear.

DOI： 10.3791/64116

Web of Science

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Optical Clearing of Plant Tissues for Fluorescence Imaging 査読有り

Kurihara, D; Mizuta, Y; Nagahara, S; Sato, Y; Higashiyama, T

JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS 2021 巻 ( 179 ) 2022年1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：Journal of Visualized Experiments

It is challenging to directly observe the internal structure of multi-layered and opaque plant specimens, without dissection, under a microscope. In addition, autofluorescence attributed to chlorophyll hampers the observation of fluorescent proteins in plants. For a long time, various clearing reagents have been used to make plants transparent. However, conventional clearing reagents diminish fluorescent signals; therefore, it has not been possible to observe the cellular and intracellular structures with fluorescent proteins. Reagents were developed that can clear plant tissues by removing chlorophyll while maintaining fluorescent protein stability. A detailed protocol is provided here for the optical clearing of plant tissues using clearing reagents, ClearSee (CS) or ClearSeeAlpha (CSA). The preparation of cleared plant tissues involves three steps: fixation, washing, and clearing. Fixation is a crucial step in maintaining the cellular structures and intracellular stability of fluorescent proteins. The incubation time for clearing depends on the tissue type and species. In Arabidopsis thaliana, the time required for clearing with CS was 4 days for leaves and roots, 7 days for seedlings, and 1 month for pistils. CS also required a relatively short time of 4 days to make the gametophytic leaves of Physcomitrium patens transparent. In contrast, pistils in tobacco and torenia produced brown pigment due to oxidation during CS treatment. CSA reduced the brown pigment by preventing oxidation and could make tobacco and torenia pistils transparent, although it took a relatively long time (1 or 2 months). CS and CSA were also compatible with staining using chemical dyes, such as DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole) and Hoechst 33342 for DNA and Calcofluor White, SR2200, and Direct Red 23 for the cell wall. This method can be useful for whole-plant imaging to reveal intact morphology, developmental processes, plant-microbe interactions, and nematode infections.

DOI： 10.3791/63428

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Detection of a biolistic delivery of fluorescent markers and CRISPR/Cas9 to the pollen tube 査読有り

Nagahara, S; Higashiyama, T; Mizuta, Y

PLANT REPRODUCTION 34 巻 ( 3 ) 頁： 191 - 205 2021年9月

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担当区分：最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Plant Reproduction

Key message: Biolistic delivery into pollen. Abstract: In recent years, genome editing techniques, such as the CRISPR/Cas9 system, have been highlighted as a new approach to plant breeding. Agrobacterium-mediated transformation has been widely utilized to generate transgenic plants by introducing plasmid DNA containing CRISPR/Cas9 into plant cells. However, this method has general limitations, such as the limited host range of Agrobacterium and difficulties in tissue culture, including callus induction and regeneration. To avoid these issues, we developed a method to genetically modify germ cells without the need for Agrobacterium-mediated transfection and tissue culture using tobacco as a model. In this study, plasmid DNA containing sequences of Cas9, guide RNA, and fluorescent reporter was introduced into pollen using a biolistic delivery system. Based on the transient expression of fluorescent reporters, the Arabidopsis UBQ10 promoter was found to be the most suitable promoter for driving the expression of the delivered gene in pollen tubes. We also evaluated the delivery efficiency in male germ cells in the pollen by expression of the introduced fluorescent marker. Mutations were detected in the target gene in the genomic DNA extracted from CRISPR/Cas9-introduced pollen tubes, but were not detected in the negative control. Bombarded pollen germinated pollen tubes and delivered their contents into the ovules in vivo. Although it is necessary to improve biolistic delivery efficiency and establish a method for the screening of genome-modified seeds, our findings provide important insights for the detection and production of genome-modified seeds by pollen biolistic delivery.

DOI： 10.1007/s00497-021-00418-z

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その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s00497-021-00418-z/fulltext.html
ClearSeeAlpha: Advanced Optical Clearing for Whole-Plant Imaging 査読有り

Kurihara, D; Mizuta, Y; Nagahara, S; Higashiyama, T

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 62 巻 ( 8 ) 頁： 1302 - 1310 2021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：Plant and Cell Physiology

To understand how the body of plants is made, it is essential to observe the morphology, structure and arrangement of constituent cells. However, the opaque nature of the plant body makes it difficult to observe the internal structures directly under a microscope. To overcome this problem, we developed a reagent, ClearSee, that makes plants transparent, allowing direct observation of the inside of a plant body without inflicting damage on it, e.g. through physical cutting. However, because ClearSee is not effective in making some plant species and tissues transparent, in this study, we further improved its composition to prevent oxidation, and have developed ClearSeeAlpha, which can be applied to a broader range of plant species and tissues. Sodium sulfite, one of the reductants, prevented brown pigmentation due to oxidation during clearing treatment. Using ClearSeeAlpha, we show that it is possible to obtain clear chrysanthemum leaves, tobacco and Torenia pistils and fertilized Arabidopsis thaliana fruits - tissues that have hitherto been challenging to clear. Moreover, we show that the fluorescence intensity of purified fluorescent proteins emitting light of various colors was unaffected in the ClearSeeAlpha solution; only the fluorescence intensity of TagRFP was reduced by about half. ClearSeeAlpha should be useful in the discovery and analysis of biological phenomena occurring deep inside the plant tissues.

DOI： 10.1093/pcp/pcab033

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その他リンク： https://academic.oup.com/pcp/article-pdf/62/8/1302/41119229/pcab033.pdf
Advances in Two-Photon Imaging in Plants 査読有り

Mizuta, Y

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 62 巻 ( 8 ) 頁： 1224 - 1230 2021年8月

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担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Plant and Cell Physiology

Live and deep imaging play a significant role in the physiological and biological study of organisms. Two-photon excitation microscopy (2PEM), also known as multiphoton excitation microscopy, is a fluorescent imaging technique that allows deep imaging of living tissues. Two-photon lasers use near-infrared (NIR) pulse lasers that are less invasive and permit deep tissue penetration. In this review, recent advances in two-photon imaging and their applications in plant studies are discussed. Compared to confocal microscopy, NIR 2PEM exhibits reduced plant-specific autofluorescence, thereby achieving greater depth and high-resolution imaging in plant tissues. Fluorescent proteins with long emission wavelengths, such as orange-red fluorescent proteins, are particularly suitable for two-photon live imaging in plants. Furthermore, deep- and high-resolution imaging was achieved using plant-specific clearing methods. In addition to imaging, optical cell manipulations can be performed using femtosecond pulsed lasers at the single cell or organelle level. Optical surgery and manipulation can reveal cellular communication during development. Advances in in vivo imaging using 2PEM will greatly benefit biological studies in plant sciences.

DOI： 10.1093/pcp/pcab062

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その他リンク： https://academic.oup.com/pcp/article-pdf/62/8/1224/41119175/pcab062.pdf
A Peptide Pair Coordinates Regular Ovule Initiation Patterns with Seed Number and Fruit Size 査読有り国際誌

Kawamoto, N; Del Carpio, DP; Hofmann, A; Mizuta, Y; Kurihara, D; Higashiyama, T; Uchida, N; Torii, KU; Colombo, L; Groth, G; Simon, R

CURRENT BIOLOGY 30 巻 ( 22 ) 頁： 4352 - + 2020年11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：Current Biology

Ovule development in Arabidopsis thaliana involves pattern formation, which ensures that ovules are regularly arranged in the pistils to reduce competition for nutrients and space. Mechanisms underlying pattern formation in plants, such as phyllotaxis, flower morphogenesis, or lateral root initiation, have been extensively studied, and genes controlling the initiation of ovules have been identified. However, the fundamental patterning mechanism that determines the spacing of ovule anlagen within the placenta remained unexplored. Using natural variation analysis combined with quantitative trait locus analysis, we found that the spacing of ovules in the developing gynoecium and fruits is controlled by two secreted peptides, EPFL2 and EPFL9 (also known as Stomagen), and their receptors from the ERECTA (ER) family that act from the carpel wall and the placental tissue. We found that a signaling pathway controlled by EPFL9 acting from the carpel wall through the LRR-receptor kinases ER, ERL1, and ERL2 promotes fruit growth. Regular spacing of ovules depends on EPFL2 expression in the carpel wall and in the inter-ovule spaces, where it acts through ERL1 and ERL2. Loss of EPFL2 signaling results in shorter gynoecia and fruits and irregular spacing of ovules or even ovule twinning. We propose that the EPFL2 signaling module evolved to control the initiation and regular, equidistant spacing of ovule primordia, which may serve to minimize competition between seeds or facilitate equal resource allocation. Together, EPFL2 and EPFL9 help to coordinate ovule patterning and thereby seed number with gynoecium and fruit growth through a set of shared receptors.

DOI： 10.1016/j.cub.2020.08.050

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フィールドにおける生命現象の解明とその制御に向けた基盤技術の創出招待有り査読有り

山内卓樹, 藤井壮太, 岡本昌憲, 田中佑, 水多陽子, 晝間敬, 吉田健太郎, 山本英司, 大西孝幸, 犬飼義明

育種学研究 22 巻 ( 1 ) 頁： 75 - 82 2020年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：日本育種学会

DOI： 10.1270/jsbbr.22.w03

CiNii Research
Chemical signaling for pollen tube guidance at a glance 招待有り査読有り

Mizuta, Y; Higashiyama, T

JOURNAL OF CELL SCIENCE 131 巻 ( 2 ) 頁： jcs208447 2018年1月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of Cell Science

Pollen tube guidance is a unique navigating system that is required for the successful sexual reproduction of plants. As plant sperm cells are non-motile and egg cells are embedded deep inside the female tissues, a pollen tube delivers the two sperm cells that it contains by growing towards the ovule, in which the egg cell resides. Pollen tube growth towards the ovule is precisely controlled and divided into two stages, preovular and ovular guidance. In this Cell Science at a Glance article and accompanying poster, we provide a comprehensive overview of pollen tube guidance and highlight some of the attractant peptides used during ovular guidance. We further discuss the precise one-to-one guidance system that exists in multi-ovular plants. The pollen tube-blocking system, which is mediated by male-female crosstalk communication, to avoid attraction of multiple pollen tubes, is also reviewed.

DOI： 10.1242/jcs.208447

Web of Science

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CiNii Research
Three-Dimensional Multiphoton Imaging of Transcription Factor by ClearSee 査読有り

Mizuta, Y; Tsuda, K

PLANT TRANSCRIPTION FACTORS: METHODS AND PROTOCOLS 1830 巻頁： 257 - 268 2018年

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Methods in Molecular Biology

In plants, transcription factors often act as cell-to-cell trafficking mobile proteins and specify cell fate. Thus, to visualize spatiotemporal expression pattern and localization of transcription factors are essential to understand their functions during development. Several protocols have been developed to observe fluorescent protein. However, plant-specific autofluorescent compounds and various tissue components with different refractive indexes interfere with detection of fluorescent signals of your interest. Furthermore, cell fate specification often occurs in a limited number of cells covered by lateral/layers of organs. To overcome those issues, the plant clearing method, ClearSee, was recently developed for high-resolution imaging inside tissues by making background transparent. In this chapter, we provide three-dimensional imaging of fluorescent-protein-fused transcription factors by two-photon excitation microscopy in Arabidopsis and rice. Complex cell patterning with gene expression could be observed from any direction three-dimensionally. This method could be applicable to visualize any protein of your interest or it can readily be adapted in various other plants.

DOI： 10.1007/978-1-4939-8657-6_15

Web of Science

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透明化技術を用いた植物組織蛍光観察のすすめ招待有り

栗原大輔, 水多陽子

Plant Morphology 29 巻 ( 1 ) 頁： 81-86 2017年4月

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記述言語：日本語
透明化技術を用いた植物組織蛍光観察のすすめ招待有り

栗原大輔, 水多陽子

Plant Morphology 29 巻 ( 1 ) 頁： 81 - 86 2017年4月

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担当区分：最終著者記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物形態学会

<p>蛍光タンパク質を用いることにより，一細胞レベルだけではなく，オルガネラ，あるいは一分子レベルでの蛍光観察が可能となってきている．しかしながら，植物には，不透明なからだ，内部に気相を含む器官構造，クロロフィルを初めとする自家蛍光物質という，多くの障害が存在する．そのため，切片などを作製することなく，外部から直接，植物の内部形態を蛍光観察することは困難であった．近年，内部を均一な溶液で満たし，またクロロフィルを除去することで，からだを透明にし，丸ごと植物組織を蛍光観察する透明化技術が開発されてきた．本総説では，各種透明化技術の長所・短所を紹介し，実際に透明化技術を用いて蛍光観察する上で注意する点について解説する．</p>

DOI： 10.5685/plmorphol.29.81

CiNii Research
卓上型走査型電子顕微鏡によるシロイヌナズナめしべの観察像

水多陽子, 栗原大輔

ＰＬＡＮＴ　ＭＯＲＰＨＯＬＯＧＹ 29 巻 ( 1 ) 頁： 0 - 0 2017年

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物形態学会

<p>卓上型走査型電子顕微鏡によるシロイヌナズナめしべの観察像めしべの片側の子房壁を取り除いて，キーエンスVHX-2000 およびVHX-D510 により撮影．</p>

DOI： 10.5685/plmorphol.29.0

CiNii Research
Visualization of plant sexual reproduction in the whole-mount pistil by Clearsee 査読有り

Yoko Mizuta,Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama

Cytologia 81 巻頁：１−２ 2016年1月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語
ClearSee: a rapid optical clearing reagent for whole-plant fluorescence imaging. 査読有り

Daisuke Kurihara, Yoko Mizuta, Yoshikatsu Sato, Tetsuya Higashiyama

Development 142 巻 ( 23 ) 頁： 4168-4179 2015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）

DOI： 10.1242/dev.127613

PubMed
Two-photon imaging with longer wavelength excitation in intact Arabidopsis tissues. 査読有り

Yoko Mizuta, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama

Protoplasma 252 巻 ( 5 ) 頁： 1231-1240 2015年9月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/s00709-014-0754-5

PubMed
2光子励起顕微鏡を用いた生体深部イメージングと光顕微操作(<特集>ライブセルイメージング) 招待有り

水多陽子, 栗原大輔

植物の生長調節 49 巻 ( 2 ) 頁： 96-103 2014年12月

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担当区分：筆頭著者記述言語：日本語
Antisense gene inhibition by phosphorothioate antisense oligonucleotide in Arabidopsis pollen tubes. 査読有り

Yoko Mizuta, Tetsuya Higashiyama

The Plant journal 78 巻 ( 3 ) 頁： 516-526 2014年5月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1111/tpj.12461

PubMed
Growth assay of individual pollen tubes arrayed by microchannel device

Mitsuhiro Horade, Naoki Yanagisawa, Yoko Mizuta, Tetsuya Higashiyama, Hideyuki Arata

Microelectronic Engineering 118 巻頁： 25-28 2014年4月

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記述言語：英語
花粉管のin vivoイメージングで観えてきた植物生殖の実態—2光子顕微鏡を用いたアプローチ— 招待有り査読有り

水多陽子, 栗原大輔, 東山哲也

PLANT MORPHOLOGY 26 巻 ( 1 ) 頁： 71 2014年4月

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担当区分：筆頭著者記述言語：日本語
2光子顕微鏡による植物深部のin vivoイメージング招待有り

水多陽子, 栗原大輔, 東山哲也

PLANT MORPHOLOGY 26 巻 ( 1 ) 頁： 25-30 2014年

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語
Plant-on-a-chip microfluidic-system for quantitative analysis of pollen tube guidance by signaling molecule: Towards cell-to-cell communication study 査読有り

Mitsuhiro Horade, Yoko Mizuta, Noritada Kaji, Tetsuya Higashiyama, Hideyuki Arata

Proceedings of the 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2012 頁： 1027-1029 2012年1月

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記述言語：英語
Rice expression atlas in reproductive development. 査読有り

Fujita M, Horiuchi Y, Ueda Y, Mizuta Y, Kubo T, Yano K, Yamaki S, Tsuda K, Nagata T, Niihama M, Kato H, Kikuchi S, Hamada K, Mochizuki T, Ishimizu T, Iwai H, Tsutsumi N, Kurata N

Plant & cell physiology 51 巻 ( 12 ) 頁： 2060-2081 2010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）

DOI： 10.1093/pcp/pcq165

PubMed
Rice pollen hybrid incompatibility caused by reciprocal gene loss of duplicated genes. 査読有り

Yoko Mizuta, Yoshiaki Harushima, Nori Kurata

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107 巻 ( 47 ) 頁： 20417-20422 2010年11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： 10.1073/pnas.1003124107

PubMed
Separated transcriptomes of male gametophyte and tapetum in rice: validity of a laser microdissection (LM) microarray. 査読有り

Suwabe K, Suzuki G, Takahashi H, Shiono K, Endo M, Yano K, Fujita M, Masuko H, Saito H, Fujioka T, Kaneko F, Kazama T, Mizuta Y, Kawagishi-Kobayashi M, Tsutsumi N, Kurata N, Nakazono M, Watanabe M

Plant & cell physiology 49 巻 ( 10 ) 頁： 1407-1416 2008年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/pcp/pcn124

PubMed
Various spatiotemporal expression profiles of anther-expressed genes in rice. 査読有り

Hobo T, Suwabe K, Aya K, Suzuki G, Yano K, Ishimizu T, Fujita M, Kikuchi S, Hamada K, Miyano M, Fujioka T, Kaneko F, Kazama T, Mizuta Y, Takahashi H, Shiono K, Nakazono M, Tsutsumi N, Nagamura Y, Kurata N, Watanabe M, Matsuoka M

Plant & cell physiology 49 巻 ( 10 ) 頁： 1417-1428 2008年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/pcp/pcn128

PubMed
Morphological Characterization of Three Intergeneric Hybrids Among Gloriosa superba ‘Lutea’, Littonia modesta, and Sandersonia aurantiaca (Colchicaceae) 査読有り

Amano J, Kuwayama S, Mizuta Y, Nakano M, Godo T, Okuno H

Hort. Science 43 巻頁： 115-118 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Mapping of a pair of reproductive barrier loci observed in a cross between Nipponbare and Kasalath

Yoko Mizuta, Yoshiaki Harushima, Nori Kurata

Rice Genetics Newsletter 23 巻頁： 33-35 2007年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語
Early Identification of Intra- and Intergeneric Hybrids among Colchicaceous Ornamentals, Gloriosa spp., Littonia modesta Hook. and Sandersonia aurantiaca Hook., by Flow Cytometry and Random Amplified Polymorphic DNA Analyses

天野淳二, 桑山幸子, 水多陽子, 大宮知, 中村徹, 中野優

園芸学会雑誌 76 巻 ( 1 ) 頁： 73-78 2007年

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記述言語：英語

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書籍等出版物 6

ゲノム編集技術～実験上のポイント／産業利用に向けた研究開発動向と安全性周知

水多陽子（担当：分担執筆 , 範囲: 第3節第1項ゲノム編集酵素のデリバリーと植物の特性改良）

株式会社情報機構 2023年1月（ ISBN:9784865022421 ）
エッセンシャル遺伝学・ゲノム科学 (原著第7版) 第9章査読有り

植田美那子, 栗原大輔, 水多陽子（担当：共訳 , 範囲: 第9章）

化学同人 2021年2月（ ISBN:9784759820485 ）

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記述言語：日本語著書種別：教科書・概説・概論
Plant Transcription Factor

Yoko Mizuta, Katsutoshi Tsuda, Yamaguchi Nobutoshi（担当：分担執筆 , 範囲: Three-dimensional multiphoton imaging of transcription factor by ClearSee.）

Springer protocols 2018年7月（ ISBN:9781493986569 ）

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担当ページ：257-268 記述言語：英語著書種別：学術書
THE SECRET LIFE OF PLANTS

Daisuke Kurihara and Yoko Mizuta（担当：共著）

National geographic 2017年4月

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記述言語：英語著書種別：画像

その他リンク： https://www.amazon.co.jp/National-Geographic-US-May-2017/dp/B072L2RDWM
植物の中まで丸見え

栗原大輔、水多陽子（担当：共著）

ナショナルジオグラフィック　日本版 2016年6月

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記述言語：日本語著書種別：画像

その他リンク： https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01EVM3ZBS/ref=as_li_qf_sp_asin_tl?ie=UTF8&camp=247&creative=1211&creativeASIN=B01EVM3ZBS&linkCode=as2&tag=nng8508-22
植物の透明化

東山哲也、栗原大輔、水多陽子（担当：共著）

太田出版 2016年4月（ ISBN:9784778315160 ）

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記述言語：日本語著書種別：画像

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MISC 4

植物細胞の分化運命の制御と可塑性査読有り

丸山大輔, 水多陽子, 山岡尚平

植物科学の最前線14 巻 ( A ) 頁： 1 - 2 2023年

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記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本植物学会

DOI： 10.24480/bsj-review.14a1.00236

CiNii Research
特集「異分野融合が推進するイメージング研究」

水多陽子、多喜正泰

Plant Morphology33 巻頁： 1 - 2 2021年5月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語
はじめに

水多陽子, 多喜正泰

ＰＬＡＮＴＭＯＲＰＨＯＬＯＧＹ33 巻 ( 1 ) 頁： 1 - 2 2021年

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物形態学会

<p>近年，MEMS，有機合成化学，ゲノミクス，数理モデルなど，様々な異分野の技術や手法がイメージング研究を加速させている．日本植物学会第84回大会では，異分野融合を推進する新学術領域研究「植物新種誕生原理」，認定特定非営利活動法人綜合画像研究支援，および日本植物形態学会との共催のもとで，これらの先導的なイメージングを駆使し研究を進める若手の演者の方々に講演していただいた．新たなイメージング技術の開発や，イメージングを活かした興味深い研究を紹介していただき，これまでの課題とその解決法，そして今後の発展性について，講演者と参加者の双方向型で議論するシンポジウムとなった．なおコロナ禍による影響のため，植物学会初となるオンライン形式のもと，本シンポジウムもオンライン会議ツールであるZoomを用いておこなわれた．</p>

DOI： 10.5685/plmorphol.33.1

CiNii Research
卓上型走査型電子顕微鏡によるシロイヌナズナめしべの観察像

水多陽子, 栗原大輔

ＰＬＡＮＴ　ＭＯＲＰＨＯＬＯＧＹ29 巻 ( 1 ) 頁： 0-0 2017年

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担当区分：筆頭著者記述言語：日本語

<p>卓上型走査型電子顕微鏡によるシロイヌナズナめしべの観察像めしべの片側の子房壁を取り除いて，キーエンスVHX-2000 およびVHX-D510 により撮影．</p>

DOI： 10.5685/plmorphol.29.0

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講演・口頭発表等 87

花粉発生過程のライブイメージングと一過的導入による分裂誘導

永原史織, 丸山大輔, 山岡尚平, 水多陽子

日本植物学会第88回大会 2024年9月16日

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開催年月日： 2024年9月

会議種別：ポスター発表
花粉特異的ROPGEFsはC末モチーフを介したPRK6受容体との相互作用により花粉管の挙動を調節する

内木希美, 長江拓也, 四方明格, 海老根一生, 水多陽子, 東山哲也, 武内秀憲

日本植物学会第88回大会 2024年9月16日

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開催年月日： 2024年9月

会議種別：ポスター発表
花粉発生過程のライブイメージングと一過的導入による分裂誘導

永原史織, 丸山大輔, 山岡尚平, 水多陽子

日本植物形態学会第36回大会 2024年9月13日

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開催年月日： 2024年9月

会議種別：ポスター発表
青色光照射による効率的な花粉管破裂誘導法の開発

杉直也, 須崎大地, 水多陽子, 木下哲, 丸山大輔

日本植物生理学会第65回年会 2024年3月18日

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開催年月日： 2024年3月

会議種別：口頭発表（一般）
花粉発生過程のライブイメージングと分裂誘導による雄原細胞の分化機構の解明

永原史織, 丸山大輔, 山岡尚平, 水多陽子

日本植物生理学会第65回年会 2024年3月19日

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開催年月日： 2024年3月

会議種別：口頭発表（一般）
新規モデル植物のゲノムを"編集する・解析する"I 「一過的な遺伝子導入による植物生殖細胞のゲノム編集と遺伝子発現制御」招待有り

水多陽子

基礎生物学研究所新規モデル生物開発トレーニングコース 2024年3月5日基礎生物学研究所　超階層生物学センター・新規モデル生物開発室

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開催年月日： 2024年3月

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

開催地：基礎生物学研究所
新規モデル植物のゲノムを"編集する・解析する"I 「一過的な遺伝子導入による植物生殖細胞のゲノム編集と遺伝子発現制御」招待有り

水多陽子

基礎生物学研究所新規モデル生物開発トレーニングコース 2024年3月5日

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開催年月日： 2024年3月

会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
二光子イメージングによる一対一の花粉管誘引ダイナミクスと多花粉管拒否機構の解析

水多陽子, 榊原大悟, 永原史織, 金城行真, 長江拓也, 栗原大輔, 東山哲也

日本植物学会第87回大会 2023年9月7日

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開催年月日： 2023年9月

会議種別：口頭発表（一般）
助細胞における花粉管誘引シグナルの極性分泌ダイナミクスの解析

永原史織, 丸山大輔, 東山哲也, 水多陽子, 武内秀憲

日本植物学会第87回大会 2023年9月7日

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開催年月日： 2023年9月

会議種別：口頭発表（一般）
Half-valve法で明らかになった多段階の多花粉管拒否メカニズム

水多陽子, 榊原大悟, 永原史織, 金城行真, 長江拓也, 栗原大輔, 東山哲也

日本植物形態学会第35回大会 2023年9月6日

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開催年月日： 2023年9月

会議種別：ポスター発表
アブラナ科植物の花粉管誘導過程における異種と同種を見分ける認証機構の解明

長江拓也, 武内秀憲, 永原史織, 水多陽子, 東山哲也

日本植物学会第87回大会 2023年9月4日

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開催年月日： 2023年9月

会議種別：ポスター発表
ライブイメージングで解明するコムギ配偶子致死遺伝子Gc2の作用機構

角井宏行, 村田和樹, 内野智樹, 佐藤良勝, 水多陽子, 那須田周平

日本育種学会第143回講演会 2023年3月17日

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開催年月日： 2023年3月

会議種別：口頭発表（一般）
花粉によるゲノム編集酵素のデリバリーと周辺技術の開発招待有り

水多陽子, 皆川吉, 田中左恵子, 江面浩

第64回日本植物生理学会年会 2023年3月15日

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開催年月日： 2023年3月

会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
コムギ配偶子致死遺伝子Gcの機能解析招待有り

角井宏行, 村田和樹, 佐藤良勝, 水多陽子, 那須田周平

第17回ムギ類研究会 2022年12月17日

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開催年月日： 2022年12月

会議種別：口頭発表（一般）
花粉を用いた植物生殖細胞のゲノム編集と周辺技術の開発招待有り

水多陽子

2022年度植物科学シンポジウム「植物科学で挑む、社会実装への道」 2022年12月6日

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開催年月日： 2022年12月

会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
イメージングで解き明かす花粉の一生と受精メカニズム招待有り

水多陽子

京大植物縦横無尽の会 2022年10月21日

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開催年月日： 2022年10月

会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
雌しべの中の道標を辿る花粉管の旅：被子植物が獲得したPRKファミリー受容体の機能

武内秀憲, 別所-上原奏子, 長江拓也, 井本美紀, 内木希美, 永原史織, 水多陽子, 東山哲也

日本植物学会第86回大会 2022年9月19日

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開催年月日： 2022年9月

会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
アブラナ科植物の花粉管誘導過程における異種と同種を見分ける認証機構の解析

長江拓也, 武内秀憲, 水多陽子, 東山哲也

日本植物学会第86回大会 2022年9月19日

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開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）
一過的発現による花粉の分化運命の制御

水多陽子

日本植物学会第86回大会 2022年9月17日

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開催年月日： 2022年9月

会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
花粉のゲノム編集とRNP導入

皆川吉, 田中左恵子, 大島崇彰, 水多陽子, 東山哲也, 江面浩, 間和彦

第39回日本植物バイオテクノロジー学会大会 2022年9月13日

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開催年月日： 2022年9月

会議種別：口頭発表（一般）
花粉を用いた植物生殖細胞のゲノム編集招待有り

水多陽子

日本ゲノム編集学会第7回大会, シンポジウム「ゲノム編集植物の科学」 2022年6月8日

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開催年月日： 2022年6月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
二光子顕微鏡を用いて生殖過程を定量的に捉え、異種と同種を見分ける認証機構に迫る

長江拓也, 武内秀憲, 水多陽子, 東山哲也

第44回日本分子生物学会年会 2021年12月1日

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開催年月日： 2021年12月
イネにおける成長相転換とジベレリン生合成の時空間的解析

(12) 新美陽子, 永井啓祐, 保浦徳昇, 水多陽子, 竹林裕美子, 小嶋美紀子, 榊原均, 島谷善平, 寺田理枝, 辻寛之, 芦苅基行

日本育種学会第140回講演会

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開催年月日： 2021年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：弘前大学
花粉管を用いた生殖細胞のゲノム編集と導入細胞の可視化

永原史織, 東山哲也, 水多陽子

日本植物学会第85回大会 2021年9月9日

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開催年月日： 2021年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

開催地：東京都立大学
花粉管を用いたゲノム編集酵素のデリバリーと生殖細胞の遺伝子改変招待有り

水多陽子

第38回日本植物バイオテクノロジー学会シンポジウム「Made in Japan：世界を駆ける日本発のゲノム編集技術開発の最前線」 2021年9月11日

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開催年月日： 2021年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

開催地：筑波大学
花粉管発生におけるライブイメージングと生殖細胞の改変

水多陽子

第62回日本植物生理学会年会・関連集会「植物生殖改変ワークショップ」 2021年3月14日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
イネ花粉成熟期における糖化機構の解明

(9) 葉山旺，河合恭甫，杉原諒彦，森井南美，竹原清日，水多陽子，上口美弥子

第62回日本植物生理学会年会 2021年3月14日

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開催年月日： 2021年3月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

開催地：島根大学
観る、知る、利用する。植物の花に秘められたいのちのしくみ招待有り

水多陽子

第7回名古屋大学の卓越・先端・次世代研究シンポジウム「学問の意義と貢献：研究のインパクトと社会との対話」 2021年1月22日

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開催年月日： 2021年1月

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
極彩色で観る植物がいのちをつなぐしくみ招待有り

水多陽子

サイエンスカフェ（KMI x ITbM Mix Cafe）集まれ！話そう！科学のワクワク！ 2020年9月30日

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開催年月日： 2020年9月

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
花粉不発芽を引き起こすDPL遺伝子の機能解析

水多陽子, 栗原大輔

日本植物学会第84回大会 2020年9月19日日本植物学会

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Ca2+に着目した花粉管の破裂制御における種認証機構の解析

五郎丸輝明, 長江拓也, 水多陽子, 東山哲也

日本植物学会第84回大会 2020年9月21日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表
花粉管誘引において同種認証機構を担う雌しべ組織の検討

長江拓也, 武内秀憲, 水多陽子, 須崎大地, 東山哲也

日本植物学会第84回大会 2020年9月21日

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開催年月日： 2020年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表
コロナ禍における植物研究者の変容と進化招待有り

水多陽子

第1回名古屋大学高等研究院ウェビナー（高等研究院×未来社会創造機構）「未来を見据えるコロナ禍の研究者たち」 2020年6月2日

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開催年月日： 2020年6月

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
花粉管をベクターとしたゲノム編集酵素のデリバリー招待有り

水多陽子

プロジェクト横断型公開シンポジウム「植物のゲノム編集基盤技術開発の現状と展望」

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開催年月日： 2020年2月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
「花のなかを観る」植物のタネができるしくみ招待有り

水多陽子

次世代研究者シンポジウム2019 2019年10月31日

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開催年月日： 2019年10月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）
花粉管破裂制御におけるCa2+動態と種認証機構の関係

五郎丸輝明，東山哲也，水多陽子，長江拓也

日本植物学会第83回大会

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開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
深部イメージングで探る植物生殖の謎

水多陽子, 栗原大輔, 東山哲也

日本植物学会第83回大会

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開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
二光子イメージングによる一対一受精機構の解明

水多陽子, 栗原大輔, 東山哲也

日本植物形態学会第31回大会

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開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
花粉管をベクターとした生殖細胞の遺伝子改変招待有り

水多陽子、永原史織、東山哲也

日本育種学会第136回講演会

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開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
花粉への一過的遺伝子導入系による花粉管および精細胞の動態解析

永原史織, 栗原大輔, 東山哲也, 水多陽子

第60回日本植物生理学会年会 2019年3月14日

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開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
花粉管をベクターとした生殖細胞の遺伝子改変と植物生殖機構の解明

水多陽子, 永原史織, 栗原大輔, 東山哲也

第60回日本植物生理学会年会シンポジウム 2019年3月13日

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開催年月日： 2019年3月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
二光子励起顕微鏡で解く植物生殖の謎

水多陽子

第7回植物イメージングの会 2019年2月22日

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開催年月日： 2019年2月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
花粉のゲノム編集

水多陽子, 永原史織, 東山哲也

日本植物学会第82回大会 2018年9月16日

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開催年月日： 2018年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
植物透明化試薬ClearSeeの改良

栗原大輔, 水多陽子, 永原史織, 東山哲也

日本植物学会第82回大会 2018年9月15日

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開催年月日： 2018年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
花粉のゲノム編集法

水多陽子, 永原史織, 東山哲也

日本植物形態学会第30回大会 2018年9月13日

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開催年月日： 2018年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
さらなる植物透明化に向けて

栗原大輔, 水多陽子, 永原史織, 東山哲也

日本植物形態学会第30回大会 2018年9月13日

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開催年月日： 2018年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
Two-photon imaging reveals spatio-temporal regulation on the one-to-one pollen tube guidance 国際会議

Yoko Mizuta, Daisuke Kurihara, Shiori Nagahara, Tetsuya Higashiyama

The 25th International Congress on Sexual Plant Reproduction (ICSPR2018) 2018年6月12日

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開催年月日： 2018年6月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
パーティクルボンバードメント法による植物生殖細胞へのCRISPR/Cas9の導入

永原史織, 栗原大輔, 東山哲也, 水多陽子

2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017） 2017年12月9日

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開催年月日： 2017年12月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
生体深部イメージングで解く花粉管ガイダンスの謎招待有り

水多陽子

2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017） 2017年12月9日

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開催年月日： 2017年12月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
より深く、詳しく、美しく― 生きた植物の内部を観る招待有り

水多陽子

第2回フロンティアバイオイメージング研究会 2017年11月7日

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開催年月日： 2017年11月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
3Dプリンタを用いた植物組織の新しい3D画像データ提示手法の開発

小笠原希実, 水多陽子, 東山哲也

第58回日本植物生理学会年会 2017年3月17日

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開催年月日： 2017年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
ClearSee: a rapid optical clearing reagent for whole-plant fluorescence imaging.

Daisuke Kurihara, Yoko Mizuta, Yoshikatsu Sato, Tetsuya Higashiyama

The 1st ABiS Symposium -Towards the Future of Advanced Bioimaging for Life Sciences- 2017年2月19日

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開催年月日： 2017年2月

会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
植物深部に侵入した微生物を光学顕微鏡で観察する

栗原大輔, 大津美奈, 水多陽子, 東山哲也

日本植物学会第80回大会

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開催年月日： 2016年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
ClearSee で観る植物生殖のメカニズム

水多陽子, 栗原大輔, 東山哲也

日本植物学会第80回大会

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開催年月日： 2016年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
シロイヌナズナ花粉管の膜輸送のライブイメージング解析

時田公美、水多陽子、栗原大輔、東山哲也

第68回日本細胞生物学会大会

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開催年月日： 2016年6月

会議種別：ポスター発表

国名：日本国
花粉管と胚珠の相互作用に関するシミュレーション解析国際会議

鈴木孝征、水多陽子、東山哲也

第 57 回日本植物生理学会年会

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開催年月日： 2016年3月

会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
深部観察で Whole plant imaging を目指す

栗原大輔、水多陽子、東山哲也

日本植物学会第79回大会

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開催年月日： 2015年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
一本の花粉管が一つの胚珠にたどりつくには？　〜深部イメージングで探る花粉管ガイダンスの謎〜招待有り

水多陽子、栗原大輔、東山哲也

日本植物学会第79回大会

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開催年月日： 2015年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
Two-photon imaging of pollen tube guidance in the Arabidopsis pistil

Yoko Mizuta, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama

NIG Biological Symposium

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開催年月日： 2015年2月

記述言語：英語

国名：日本国
２光子顕微鏡を用いた花粉管ガイダンスのin vivoライブイメージング

水多陽子、栗原大輔、東山哲也

日本植物学会第78回大会

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開催年月日： 2014年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
生体深部イメージングによる花粉管ガイダンスの「形」と「通り道」の解析

水多陽子、栗原大輔、東山哲也

日本植物形態学会第26回大会

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開催年月日： 2014年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
Deep imaging of pollen tube guidance by two-photon microscopy 国際会議

水多　陽子

International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium 2014 "Plant Live-Cell Imaging and Microdevices"

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開催年月日： 2014年7月

記述言語：英語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
Two-photon imaging of pollen tube growth and guidance in the pistil 国際会議

Y Mizuta, D Kurihara, T Higashiyama

23rd ICSPR: International Conference on Sexual Plant Reproduction

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開催年月日： 2014年7月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

国名：ポルトガル共和国
2光子顕微鏡を用いた花粉管の受精競争と多精拒否の in vivo ライブイメージング

水多陽子、栗原大輔、東山哲也

動植物に共通するアロ認証機構の解明　第8回領域会議

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開催年月日： 2014年1月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
2 光子顕微鏡による深部イメージングで観えてきた植物生殖の実態招待有り

水多陽子、栗原大輔、東山哲也

日本植物学会第77回大会

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開催年月日： 2013年9月

記述言語：日本語会議種別：シンポジウム・ワークショップパネル（指名）

国名：日本国
花粉管のin vivoイメージングで観えてきた植物生殖の実態　-2光子顕微鏡を用いたアプローチ-

水多陽子、栗原大輔、東山哲也

日本植物形態学会第 25 回大会

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開催年月日： 2013年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
植物生殖プロセスにおける花粉管ガイダンスのオンチップ定量解析

佐藤良勝, 洞出光洋, 水多陽子, 加地範匡, 東山哲也, 新田英之

日本分析化学会年会講演要旨集 2013年8月27日

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開催年月日： 2013年8月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
Phosphorothioate antisense oligodeoxynucleotides to transiently supress gene expression in living pollen tubes 国際会議

Y Mizuta, T Higashiyama

24th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2013)

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開催年月日： 2013年6月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

国名：オーストラリア連邦
マイクロ流路を用いた花粉管細胞配列アッセイ

洞出光洋, 水多陽子, 東山哲也, 新田英之

化学とマイクロ・ナノシステム学会研究会講演要旨集 2013年5月23日

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開催年月日： 2013年5月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
マイクロ流路デバイスを用いた花粉管誘引物質の1分子ライブイメージング

水多陽子, 洞出光洋, 後藤宏旭, 加地範匡, 新田英之, 東山哲也

日本植物学会第76回大会

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開催年月日： 2012年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
花粉管ガイダンスの分子実体解明に向けてーマイクロ流体デバイスを用いた試み

水多陽子, 洞出光洋, 後藤宏旭, 加地範匡, 新田英之, 東山哲也

日本植物形態学会第24回大会

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開催年月日： 2012年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
PDMSマイクロチャネルを用いた花粉管細胞伸長の計測と制御

洞出光洋, 水多陽子, 加地範匡, 新田英之, 東山哲也

化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演要旨集 2012年5月17日

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開催年月日： 2012年5月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
花粉管内標的遺伝子の機能阻害と花粉管誘引アッセイに対する新アプローチ

水多陽子, 洞出光洋, 加地範匡, 後藤宏旭, 新田英之, 東山哲也

第53回日本植物生理学会年会

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開催年月日： 2012年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
イネの生殖的隔離およびシロイヌナズナの生殖に関わる花粉側因子の同定

水多陽子, 東山哲也, 春島嘉章, 倉田のり

日本植物学会第75回大会

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開催年月日： 2011年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
S化オリゴを用いた花粉内標的遺伝子の機能阻害と受精に関わる花粉側因子の探索

水多陽子, 東山哲也

日本植物形態学会第23回大会

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開催年月日： 2011年9月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
イネ亜種間交雑で生殖的隔離を引き起こす重複遺伝子DPL1, 2の解析招待有り

水多　陽子

日本遺伝学会第82回大会

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開催年月日： 2010年9月

記述言語：日本語

国名：日本国
イネ亜種間交雑で生殖的隔離を引き起こすDOPPELGANGER(DPL)1とDPL2の解析

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

日本育種学会第117回講演会

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開催年月日： 2010年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
イネ亜種間交雑で生殖的隔離を引き起こすDOPPELGANGER(DPL)1およびDPL2遺伝子の解析

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

第51回日本植物生理学会年会

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開催年月日： 2010年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
Analysis of a pair of genes, DOPPELGANGER(DPL)1 and DPL2 responsible for reproductive isolation between two rice subspecies 国際会議

Yoko Mizuta, Yoshiaki Harushima, Nori Kurata

International Symposium of Cell-Cell Communication in Plant Reproduction : from pollination to fertilization

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開催年月日： 2010年3月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
イネ亜種間交雑で生殖的隔離を引き起こすDOPPELGANGER1(DPL1)とDPL2の単離・解析

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

第32回日本分子生物学会年会

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開催年月日： 2009年12月

記述言語：日本語会議種別：ポスター発表

国名：日本国
イネ亜種間交雑において生殖的隔離を引き起こす相互作用遺伝子座DOPPELGANGER1と2の単離・解析

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

日本遺伝学会第81回大会

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開催年月日： 2009年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
イネ亜種間交雑で生殖的隔離障壁となる重複遺伝子の解析

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

日本育種学会114回講演会

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開催年月日： 2008年10月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
Positional Cloning of a Pair of Interactive Genes Causing Reproductive Barrier in the Hybrid Pollen of Rice 国際会議

Yoko Mizuta, Yoshiaki Harushima, Nori Kurata

XX International congress of Genetics

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開催年月日： 2008年7月

記述言語：英語会議種別：ポスター発表

国名：ドイツ連邦共和国
イネ雑種花粉で作用する生殖的隔離障壁遺伝子のポジショナルクローニング

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

第112回育種学会

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開催年月日： 2007年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
イネ雑種花粉で相互作用する2遺伝子座に起因する生殖的隔離

水多陽子, 春島嘉章, 倉田のり

日本遺伝学会第79回大会

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開催年月日： 2007年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国
コルチカム科花き園芸植物における胚珠培養による種間および属間雑種の作出 : (第6報)サンダーソニアとグロリオーサ・スペルバ'ルテア'間の属間雑種 (Sandersonia aurantiaca × Gloriosa superba 'Lutea') の形質調査

天野淳二, 桑山幸子, 菅原慎太郎, 水多陽子, 神戸敏成, 中野優

園芸学研究. 別冊, 園芸学会大会研究発表要旨 2007年3月24日

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開催年月日： 2007年3月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）
コルチカム科花き園芸植物における胚珠培養による種間および属間雑種の作出 : (第4報)リットニアとサンダーソニア間の属間交雑 (Littonia modesta × Sandersonia aurantiaca) に由来する個体の形質調査

桑山幸子, 天野淳二, 菅原慎太郎, 中村徹, 水多陽子, 大宮知, 中野優

園芸学会雑誌. 別冊, 園芸学会大会研究発表 2005年10月1日

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開催年月日： 2005年10月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

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Works（作品等） 7

National Geographic Magazine

Daisuke Kurihara, Yoko Mizuta

2017年4月

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作品分類：芸術活動
植物の中まで丸見え（ナショナルジオグラフィック日本版 7月号）

栗原大輔, 水多陽子

2016年7月

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作品分類：芸術活動発表場所：ナショナルジオグラフィック日本版 7月号 26ページ
植物の透明化（ケトル Vol.30）

東山哲也

2016年4月

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作品分類：芸術活動発表場所：ケトル Vol.30（太田出版）135ページ
めしべを丸ごと透明化（科学技術の美パネル展）

水多陽子

2016年

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作品分類：芸術活動発表場所：科学技術の美パネル展

添付ファイル：めしべを丸ごと透明化（科学技術の美パネル展）.pdf
Where the Magic Happens (Cell Picture Show)

Yoko Mizuta, Daisuke Kurihara, Tetsuya Higashiyama

2015年

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作品分類：芸術活動発表場所：Cell Picture Show: The Biology of Sex

添付ファイル： Where the Magic Happens (Cell Picture Show).pdf
ロゴマークユキツバキ（日本植物学会第79回大会）

水多陽子

2015年

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作品分類：芸術活動発表場所：日本植物学会第79回大会

添付ファイル：ロゴマークユキツバキ（日本植物学会第79回大会）.pdf
生きている花粉管の花火（科学技術の美パネル展）

水多陽子

2014年

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作品分類：芸術活動発表場所：科学技術の美パネル展

添付ファイル：生きている花粉管の花火（科学技術の美パネル展） .pdf

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科研費 22

花粉発生過程における非対称分裂と分化機構の解明

2024年10月 - 2031年9月

科学技術振興機構 (JST) 創発的研究支援事業

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：26000000円（直接経費：20000000円、間接経費：6000000円）
非対称分裂による花粉の発生と分化機構の解明

研究課題/研究課題番号：24K02031 2024年4月 - 2027年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B)

水多陽子

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担当区分：研究代表者

配分額：18590000円（直接経費：14300000円、間接経費：4290000円）
花粉の雄原細胞の分化制御機構の研究

研究課題/研究課題番号：2024-10 2024年4月 - 2026年3月

旭硝子財団化学・生命分野・研究奨励

水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：3000000円（直接経費：3000000円）
植物の一対一受精を制御する雌雄細胞間シグナル伝達機構の解明

2023年11月 - 2025年10月

公益財団法人大隅基礎科学創成財団公益財団法人大隅基礎科学創成財団　第7期（2023年度）研究助成

水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
花粉管と胚珠の1対1誘引を制御する雌雄細胞間シグナル分子の解析

2023年11月 - 2024年11月

公益財団法人住友財団公益財団法人住友財団 2023年度基礎科学研究助成

水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：1500000円（直接経費：1500000円）
非モデル植物のゲノム編集を可能にするマイクロボンバードメント法の開発

2023年6月 - 2024年3月

名古屋大学 NU部局横断イノベーション創出プロジェクト

水多陽子、市原大輔

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
花粉の自律的なde novo極性決定機構の解明

研究課題/研究課題番号：22K19328 2022年6月 - 2024年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的研究(萌芽)

水多陽子

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担当区分：研究代表者

配分額：6500000円（直接経費：5000000円、間接経費：1500000円）

花粉は被子植物のオスの配偶体である。花粉の発生過程では、小胞子と呼ばれる1細胞が不等分裂し、大きな栄養細胞が小さな雄原細胞（精細胞の前駆細胞）を包んだ状態となる。花粉の発生では1細胞から栄養細胞と雄原細胞という、機能も運命も全く異なる2つの細胞が作られる。しかし、その発生過程については未だ不明な点が多い。本研究では、花粉の発生過程を極性を中心に詳細に観察し解析する。それにより、花粉の細胞分裂のしくみや細胞運命決定のしくみ、および花粉が受精能力を獲得していくしくみについて明らかにすることを目指す。
花粉は被子植物のオスの配偶体である。花粉の発生過程では、小胞子と呼ばれる1細胞が不等分裂し、大きな栄養細胞が小さな雄原細胞(精細胞の前駆細胞)を包んだ状態となる。このように花粉の発生では、1細胞から栄養細胞と雄原細胞という、機能も運命も全く異なる2つの細胞が作られる。しかし、その発生過程については未だ不明な点が多い。研究が進んでいない原因の一つとして、従来の観察や研究手法では詳細な解析が困難であったことが挙げられる。本研究では、申請者独自の花粉の観察手法を用い、花粉の発生過程の詳細な解析を行った。本年度は蛍光タンパク質の配列を含むプラスミドを構築し、形質転換体の作製、またはボンバードメント法を用いた一過的な遺伝子導入により、花粉の細胞内構造や細胞内器官、極性などを可視化した。可視化した花粉の発生過程の観察には、共焦点顕微鏡を用いた。その結果、花粉発生過程における細胞内構造や、極性形成の過程を明らかにすることができた。また、花粉の発生を妨げる阻害剤を添加し、各器官の働きや分裂などのイベントに与える影響を調査した。さらに、花粉の発生過程における各イベントに影響を与える遺伝子を発現するプラスミドも構築し、花粉発生に与える影響を調査した。取得した画像を定量的に解析することで、導入または添加した要素が、細胞分裂や運命決定に与える影響やタイミング、順序、必要性などの一部を明らかにすることができた。得られた成果の一部は学会、および和文総説にて発表した。
本年度は植物材料やプラスミドの構築、および顕微鏡観察を概ね予定通りに進めることができた。得られたデータの解析についても一部を進めることができた。全体として概ね順調に進展している。
これまでに得られた知見をもとに、次年度はまだ観察していない細胞内構造について可視化し解析を行う予定である。また、細胞極性についても解析する遺伝子を増やし、　遺伝子および各イベントとの関連性を明らかにする予定である。画像取得で得られるデータが膨大なため、今後は画像解析や要素の定量化、統計学的な解析も並行して進める予定である。
シロイヌナズナ花粉管の伸長および誘引に関するライブイメージング研究

2022年4月 - 現在

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST） CREST

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金
根と葉をつなぐ植物空腹・指令シグナルの可視化と制御

2022年4月 - 2025年3月

名古屋大学研究大学強化促進事業（現：名古屋大学研究力強化促進事業）令和4年度若手新分野創成研究ユニット

水多陽子, 大石俊輔, 田畑亮

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担当区分：研究代表者

植物は体中に張り巡らされた維管束を利用し、栄養を土壌から吸収し成長します。しかし、土壌の栄養が欠乏した時に「どのように空腹を感知し栄養を吸収するのか？」はほとんど解明されていません。
本ユニットでは、根から空腹を伝える「空腹シグナル」と、根へ栄養吸収を促す「指令シグナル」に注目し、根と葉のコミュニケーションによって様々なストレスに柔軟に適応する分子メカニズムを明らかにします。
分子から個体、個体から環境へと、植物ストレスを前人未到の横断スケールで解析し制御する新しい学問の創成を目指します。
植物性染色体の誕生と性決定システムの進化を解明する日英共同研究

研究課題/研究課題番号：21KK0128 2021年10月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

風間裕介, 西嶋遼, 大谷真広, 水多陽子

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担当区分：研究分担者

ナデシコ科雌雄異株植物ヒロハノマンテマ(Silene latifolia)のＹ染色体のほとんどはX染色体と組換えを起こさずに変異を蓄積し、X染色体の1.5倍(570 Mb)に巨大化している。これは、キウイフルーツなどのXY染色体が同じサイズである性染色体よりも分化が進んだ状態といえる。このY染色体上に存在する性決定遺伝子候補で、めしべの発達を抑制すると考えられる遺伝子(GSFY)と、X染色体上存在して機能喪失型と思われるGSFXについて、分子生物学的な遺伝子機能解析と進化遺伝学解析を行い、どのような突然変異が生じて性決定遺伝子が誕生したのかを明らかにする。
ナデシコ科雌雄異株植物ヒロハノマンテマ(Silene latifolia)のＹ染色体のほとんどはX染色体と組換えを起こさずに変異を蓄積し、X染色体の1.5倍(570 Mb)に巨大化している。これは、キウイフルーツなどのXY染色体が同じサイズである性染色体よりも分化が進んだ状態といえる。我々は、このY染色体上に存在する性決定遺伝子候補であり、めしべの発達を抑制すると考えられる遺伝子(GSFY)を同定し、そのパラログがX染色体上にも存在する（GSFXがある）ことを明らかにした。GSFXはRNA-seqのデータからも検出されたため、発現していると考えられる。本研究では、両遺伝子について、分子生物学的な遺伝子機能解析と進化遺伝学解析を行い、どのような突然変異が生じて性決定遺伝子が誕生したのかを明らかにする。
本年度は、GSFY遺伝子およびGSFX遺伝子の機能解析を行った。　アミノ酸配列の相同性比較からは、GSFX遺伝子は機能喪失していることが推定された。GSFXとGSFYのそれぞれをnativeプロモーターに連結しシロイヌナズナやトレニアに形質転換したところ、GSFYの形質転体は雌蕊の発達不全が見られたのに対し、GSFXの形質転換体では雌蕊の発達に影響は見られなかった。
形質転換系の構築に向け、カルス誘導法の検討、茎頂へのガラスキャピラリーを用いたアグロバクテリウム感染法等などの検討を行った。またOxford大と連携し現地において野生種の収集を行った。西イングランドからウェールズを中心に１７系統、日本の北海道系統、研究室で保管するK系統において、胚軸、葉、茎からカルス誘導を行ったところ、K系統では胚軸からのカルス誘導が生じやすく、北海道系統では葉や茎からのカルス誘導が生じやすいことがわかった。現在再分化系の開発を進めている。
両遺伝子の機能解析をシロイヌナズナとトレニアで行い、GSFYは機能型でGSFXが機能不全型であることを示唆するデータが得られた。また、GSFY及びGSFXはシロイヌナズナのペプチドホルモンであるCLV3のホモログであるため、CLV３ペプチドの解析手法に則って、それぞれの遺伝子にコードされる１２アミノ酸残基からなるペプチドを人工合成することでも活性の評価を行うことができた。シロイヌナズナやヒロハノマンテマの茎頂にこれらの合成ペプチドを処理する実験においても、GSFYが機能型でGSFXが機能不全型である結果が得られた。さらに、GSFX遺伝子とGSFY遺伝子の同義置換率の計算によりこれらの遺伝子が分岐した年代を推定したところ、780万年ー1500万年前であり、これはY染色体が誕生した年代と一致することがわかった。以上の結果から、おそらく、GSFXの機能不全によりGSFYのみがY染色体になったことで性決定遺伝子が誕生したものと考えられた。
遺伝資源の収集についてもOxford大学と連携して現地調査を行い、予定通り１７系統の収集を行った。これらのカルス誘導性の評価も行い、系統ごとに誘導性が異なることも明らかにできた。
GSFYはGSFXが機能不全となる前と同様の機能を持つのであろうか、それともY染色体上において雌蕊の発達抑制により特化した機能を持つようになったのであろうか。この問いに迫るため、GSFX及びGSFYの発現領域を詳細に解析し、性決定遺伝子が誕生した際にY染色体コピーに特有のプロモーターの変化が生じたかどうかを検証する。有用遺伝資源の獲得を目的とした系統の収集については、反応性の良かった北海道系統の収集を行うことも検討している。
また、今年度は、日本遺伝学会第95回大会にてワークショップを主催する。共同研究者であるOxford大学のFilatov教授を招聘して本ワークショップにて講演していただく。本課題の代表者や分担者だけでなく、我が国の性染色体研究者と議論していただき、学問分野の動向を共有し本課題の研究推進にも役立てたいと考えている。
イメージングと遺伝子発現を基盤とした植物の受精に必須な遺伝子の解析

2020年12月 - 2022年3月

公益財団法人木下記念事業団公益財団法人木下記念事業団学術研究活動助成事業

水多陽子

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担当区分：研究代表者
細胞運命操作による植物生殖システムのリモデリング

研究課題/研究課題番号：20H05778 2020年10月 - 2023年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業学術変革領域研究(B)

丸山大輔, 山岡尚平, 水多陽子

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担当区分：研究分担者資金種別：競争的資金

植物は生殖細胞においても分化の可塑性や柔軟性をもつ。最新の生殖細胞の分化制御因子の知見を基に、本研究領域では独自の解析技術を駆使し、体細胞からの生殖細胞の作出や、生殖細胞の体細胞への分化転換という細胞運命の操作に挑戦する。これにより、オス配偶子(A01)とメス配偶子(A02)の分化運命の決定・転換のメカニズムを解析し、植物特有の生殖プロセスの原理の理解と、それによる育種・生殖技術の変革を目指す。
植物は半数体細胞で構成される雌雄の生殖組織，配偶体によって有性生殖を営んでいる．近年のモデル植物を用いた分子生物学の発展によって，生殖細胞がもつ分化の可塑性や柔軟性が明らかとなった．我々は配偶体の可塑性を利用し，既知の因子を操作することで通常とは異なる細胞構成をもった配偶体の作出や，体細胞からの生殖系列細胞の作出など，多様な細胞運命転換を試みた．その結果，先端が無核状態になる花粉管など，新規の細胞構成を持つ配偶体を作出することに成功した．また，各班が開発した独自の解析系や実験材料は，本領域が目指す，自然界にない有用な新規植物生殖システムを築く「植物生殖改変」の基礎になると期待される．
生殖という過程は有用な形質を持つ植物同士を掛け合わせて新たな形質をもつ新品種を生み出すための原動力といえる．被子植物の場合は，花粉管によって運ばれる同一の遺伝情報をもつ雌雄各2個の配偶子が融合する厳密な受精システムが存在し，その染色体の交換の様式も限定されている．本領域の唱える植物生殖改変では，多様な細胞構成の新規配偶体を組み込むことで，通常とは異なる生殖の経路を作出することが可能になる．本領域は遺伝子操作を通じて新規配偶体が作出可能であることを示す成果をあげた．同様のアプローチで今後，配偶体が本来持つ機能への理解が深まるとともに，有用な新規の生殖システム構築の基礎となることが期待される．
１細胞追跡による花粉の精細胞の運命と受精能を決定するメカニズムの解明

研究課題/研究課題番号：20H05779 2020年10月 - 2023年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業学術変革領域研究(B)

水多陽子

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担当区分：研究代表者

配分額：47710000円（直接経費：36700000円、間接経費：11010000円）

花を咲かせる植物のオスの配偶体は花粉と呼ばれ、1細胞が2回分裂することで、配偶子である精細胞が形成される。この分裂では栄養細胞と精細胞という、全く異なる性質と運命を持つ細胞ができる。しかし、それぞれの細胞の運命決定のしくみや、受精能を獲得するしくみについては、未だ不明な点が多い。本研究ではこれらの謎に答えるため、独自のイメージングと遺伝子導入法により、花粉の細胞運命と受精能獲得の分子メカニズムを明らかにし、受精を制御することを試みる。将来的には育種や生殖技術への応用、展開を目指す。
本研究では蛍光タンパク質のマーカーラインを整備し、共焦点顕微鏡を用いて花粉や花粉管の発生過程を長時間生きたまま観察し、解析する手法を確立した。併せて花粉へ遺伝子を一過的に導入し、遺伝子機能や表現型に与える影響などを評価した。その結果、花粉の第一分裂時の核の位置が、栄養細胞と雄原細胞への分化に重要であることが明らかとなった。また、導入花粉を単離し、少数の花粉から次世代シークエンサーを用いて網羅的な遺伝子発現解析を行なった。さらに、一過的導入花粉を選抜する方法を確立し、選抜した花粉を受粉することで、花粉管発芽などを評価した。本研究の成果の一部は、複数の論文、および学会にて発表した。
花粉は被子植物に共通の器官である。よって、花粉の形成過程を知ることは、被子植物の生殖を知る上で重要である。また、作物の生産性の向上や不稔性の打破など、農業や育種にも重要である。本研究では、花粉に一過的な遺伝子導入を行うことで、生きたまま花粉の発生過程における遺伝子発現や形態変化を解析できるようになった。また、遺伝子導入された花粉を選抜し受粉することで、受精までを観察可能なことが示された。本研究の手法や知見を用いることで、今後は発生、分化に関わる遺伝子の調査や、種間の比較解析の研究などが促進されると期待される。
化学屈性を駆動する高次膜交通ダイナミクス（研究代表者：東山哲也）

2020年 - 2025年

科学技術振興機構（JST）戦略的な研究開発の推進戦略的創造研究推進事業 CREST

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担当区分：研究分担者

花粉管先端部全体の膜交通を単位小胞レベルで捉える光学系を構築・普及し、新規に同定したカーゴ分子群もしくは既知のカーゴ分子群の解析も含め、3次元で膜交通の時空間ダイナミクスを解明する。高精度な化学屈性を実現する高次膜交通の仕組みを解く。
花粉による新植物育種技術の開発

研究課題/研究課題番号：JPMJTR194H 2019年10月 - 2023年3月

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）研究成果展開事業 A-STEP 産学共同フェーズ（シーズ育成タイプ）

皆川吉、水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
RNPを導入した花粉による新育種技術の開発

研究課題/研究課題番号：AS3011910U 2018年10月 - 2019年9月

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）研究成果展開事業 A-STEP 産学共同フェーズ（シーズ育成タイプFS）

皆川吉、水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
雌雄のクロストークによる花粉管誘引のON/OFFスイッチの解明

研究課題/研究課題番号：18K14741 2018年4月 - 2020年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究 (B) 若手研究(B)

水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
花粉管をベクターとした遺伝子改変技術の開発

研究課題/研究課題番号：JPMJPR15QC 2016年4月 - 2019年3月

国立研究開発法人科学技術振興機構（JST） JST さきがけ

水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
一分子ライブイメージングによる花粉管誘引ペプチドと花粉管の相互作用の解析

2015年4月 - 2017年3月

公益財団法人　旭硝子財団公益財団法人　旭硝子財団　研究助成　第1分野 (化学・生命科学系) 奨励研究

水多陽子

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担当区分：研究代表者
In vivoカルシウムイメージングによる雌雄細胞間の情報伝達機構の解析

2015年4月 - 2016年3月

光科学技術研究振興財団光科学技術研究振興財団研究助成（第二課題）

水多陽子

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金
In vivoライブイメージングと遺伝学の融合による植物受精機構の動的理解

研究課題/研究課題番号：26840104 2014年4月 - 2016年3月

科学研究費補助金若手研究(B)

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担当区分：研究代表者
イネ亜種間交雑における生殖的隔離障壁因子の単離及び機能解析

研究課題/研究課題番号：18075009 2007年4月 - 2010年3月

科学研究費補助金

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担当区分：研究代表者

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産業財産権 8

雄原細胞への物質導入方法

皆川吉, 田中左恵子, 栗原(水多) 陽子, 和田悠作, 江面浩, 康承源, 赤瀬公亮, ウォララッドカンジャナ, ミタロオスカーウィテレ

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出願人：株式会社ニップン

出願番号：特願2023-057717 (PCT/JP2024/012620) 出願日：2023年3月
対象細胞の濃縮方法

栗原（水多）陽子、金城行真、東山哲也、他2名

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出願人：国立大学法人東海国立大学機構、他3者

出願番号：特願2022-023027 出願日：2022年2月
対象細胞の濃縮方法

栗原(水多)陽子, 金城行真, 東山哲也, 皆川吉, 和田悠作

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出願人：国立大学法人東海国立大学機構、他3者

出願番号：特願2022-023027 出願日：2022年2月
パーティクルボンバードメント法において用いられる、細胞内へ導入される物質で被覆された微粒子が担持された担体の製造方法

皆川吉、栗原（水多）陽子

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出願人：株式会社ニップン、国立大学法人東海国立大学機構、国立大学法人　筑波大学、株式会社ファスマック

出願日：2020年2月

公開番号：2021-132547 公開日：2021年9月

出願国：国内取得国：国内
パーティクルボンバードメント法において用いられる、細胞内へ導入される物質で被覆された微粒子が担持された担体の製造方法

皆川吉, 栗原(水多)陽子

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出願人：株式会社ニップン

出願番号：特願2020-029814 出願日：2020年2月

公開番号：特開2021-132547 公開日：2021年9月
花粉への物質導入方法

栗原（水多）陽子, 皆川吉, 永原史織

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出願日：2019年4月

公開番号：2020-171262 公開日：2020年10月

出願国：国内取得国：国内
花粉への物質導入方法

水多陽子, 永原史織, 皆川吉

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出願人：国立大学法人名古屋大学

出願番号：特願2019-076650 出願日：2019年4月

公開番号：特開2020-171262 公開日：2020年10月

特許番号/登録番号：特許7334898 登録日：2023年8月
植物ゲノム編集方法

栗原（水多）陽子, 永原史織

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出願人：国立大学法人名古屋大学

出願番号：特願2018-79316 出願日：2018年4月

公開番号：2019-180373 公開日：2019年10月

特許番号/登録番号：特許第6614622号登録日：2019年11月発行日：2019年12月

出願国：国内

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担当経験のある科目 (本学) 1

Ph.D. Professional, YM course ヤングメンター制度「花粉の顕微鏡による観察と遺伝子発現」

2020

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生物の生殖過程では、雄と雌の細胞のダイナミックな動態が見られる。本コースでは、そのうち植物の花粉と呼ばれる雄の生殖細胞に焦点を当てる。様々な植物の花粉を観察し、一過的な遺伝子発現を行うことで、種の多様性と植物の生殖について理解を深める。こうした解析を通じて、細胞培養や顕微鏡観察の技術についても学ぶ。

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社会貢献活動 6

花の中の駆け引きをのぞき見して、命の仕組みを解き明かす！

役割：出演,　講師

株式会社フロムページ夢ナビ 2024年8月 - 現在
植物生殖過程の二光子イメージング

役割：講師

コヒレント・ジャパン株式会社; 株式会社ニコンソリューションズ多光子顕微鏡最新イメージングセミナー 2023年9月
画像解析ツールGAとイメージングフロー作成ツールJOBSを用いた、花粉の自動選別

役割：取材協力,　情報提供

株式会社ニコンソリューションズアプリケーションノート 2023年 - 現在
「光らせよう！見てみよう！蛍光たんぱく質で科学者体験」

役割：講師

サカエ大学Common-S.（運営：松坂屋名古屋店）松坂屋小学校第13回キッズサイエンス名古屋大学東山キャンパス NIC館 2021年11月

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対象：幼稚園以下,　小学生

種別：セミナー・ワークショップ

添付ファイル： 211001_591e5814.jpg
植物の美：雌しべのなかで色とりどりの花粉管が次世代に命をつなぐ

役割：情報提供

国立科学博物館、NHK、NHKプロモーション、朝日新聞社植物展「植物地球を支える仲間たち」植物の美展示パネル提供、図録写真提供 2021年7月 - 2022年4月
花の神秘隠されたいのちのしくみ

役割：出演,　講師

サカエ大学 Common-S.（運営：松坂屋名古屋店）、名古屋大学学術研究・産学官連携推進本部名大カフェ "Science, and Me " 2021年4月

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メディア報道 11

A flower’s female sex organs can speed up fertilisation 新聞・雑誌

The Economist (英国の政治経済誌） 2024年6月

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執筆者：本人以外

'A flower’s female sex organs can speed up fertilisation'
They can also stop it from happening.
How plants choose their mates and repel other suitors インターネットメディア

Phys.org 2024年5月

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執筆者：本人以外

A group of scientists from Nagoya University in Japan has used a specialized microscopic technique to observe the internal reproduction process of the Arabidopsis plant. Their findings, published in EMBO Reports, reveal the mechanism behind a female flower selectively attracting a single male counterpart. These findings provide insights that may help optimize seed production and improve agricultural breeding practices.
Flowers are picky when choosing their mate for fertilization インターネットメディア

Earth.com 2024年5月

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執筆者：本人以外
超進化論特別版（１）植物からのメッセージ～地球を彩る驚異の世界テレビ・ラジオ番組

NHK ＮＨＫスペシャル超・進化論開始39分頃 2022年12月

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最先端の科学が明らかにする“新しい進化の物語”を、圧巻の映像美で描く大型シリーズ。第１集は、陸の王者、植物。「おとなしくて鈍感な生き物」のイメージを覆す、驚異的な能力の数々。植物がまるで“おしゃべり”するかのようにコミュニケーションする様子を、世界初の映像で紹介！さらに、多様な命が暮らす森の地下には“支え合いの世界”が広がっていた！特殊撮影と最先端のＶＦＸ技術で、植物の驚きの新世界を描き尽くす。
植物透明化技術によるイネの芽や茎の深部の蛍光観察インターネットメディア

ユサコ株式会社国内研究者論文紹介 2022年7月
めしべの色彩　花火のよう新聞・雑誌

読売新聞社読売新聞夕刊4版 2021年2月

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執筆者：本人以外
THE SECRET LIFE OF PLANTS 新聞・雑誌

National Geographic Society National Geographic Magazine page 26 2017年4月

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執筆者：本人以外
植物の透明化新聞・雑誌

太田出版ケトル Vol.30 135ページ 2016年4月
内部構造がまる見え！　植物を透明にする新技術を開発新聞・雑誌

誠文堂新光社子供の科学 4ページ 2015年12月

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執筆者：本人以外
Where the Magic Happens インターネットメディア

Cell Press Cell Picture Show, The Biology of Sex page 10 2015年

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執筆者：本人以外
組み換え技術使わず名大花粉管の遺伝子を制御新聞・雑誌

科学新聞社科学新聞 4面 2014年3月

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学術貢献活動 5

「植物細胞の分化運命の制御と可塑性」オーガナイザー

役割：企画立案・運営等

丸山大輔, 水多陽子, 山岡尚平. 日本植物学会第86回大会（共催：学術変革領域研究（B）「細胞運命操作による植物生殖システムのリモデリング」，学術変革領域研究（B）「植物と微生物の共創による超個体の覚醒」） 2022年9月
関連集会「植物生殖改変ワークショップ」オーガナイザー

役割：企画立案・運営等

山岡尚平, 水多陽子, 丸山大輔. 第62回日本植物生理学会年会 2021年3月

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種別：大会・シンポジウム等
「異分野融合が推進するイメージング研究」オーガナイザー

役割：企画立案・運営等

水多陽子, 多喜正泰. 日本植物学会第84回大会（共催：新学術領域研究「植物新種誕生原理」，認定特定非営利活動法人綜合画像研究支援，日本植物形態学会） 2020年9月

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種別：大会・シンポジウム等
EMBO Workshop "Functional Live Imaging of Plants", Instructor

EMBO Workshop 2019年5月

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種別：学会・研究会等
「フィールドにおける植物の理解とその制御に向けた基盤技術創出」オーガナイザー

役割：企画立案・運営等

山口暢俊, 水多陽子, 菅野茂夫. 第60回日本植物生理学会年会（共催：JSTさきがけ「フィールド植物制御」） 2019年3月

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種別：大会・シンポジウム等

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