Updated on 2021/06/24

写真a

 
KANNO Satomi
 
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Institute for Advanced Research Associate professor
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Associate professor
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アイソトープトレーサ挙動解析のための生体イメージング方法の開発およびそれらを使った植物生体でのイメージング解析により、植物の栄養元素吸収メカニズムについて研究を進めています。
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Degree 1

  1. Ph.D (Agriculture) ( 2010.3   The University of Tokyo ) 

Research Interests 7

  1. Plant physiology

  2. Plant nutrition

  3. Imaging

  4. Phosphorus

  5. Transporter

  6. Cesium

  7. Sodium

Research Areas 1

  1. Life Science / Plant nutrition and soil science

Current Research Project and SDGs 2

  1. Study on adaptation mechanism of plant to phosphorus environment - Basic knowledge for investment in low phosphorus fertilizer

  2. Study on the mechanism of cesium absorption by plants - Differences in the transport of sodium, potassium and cesium

Research History 8

  1. Nagoya University   Institute for Advanced Research   Associate professor

    2019.10

      More details

    Country:Japan

  2. Japan Society for Promotion of Science   University of Tsukuba, Faculty of Life and Environmental Sciences   Researcher

    2018.1 - 2019.9

      More details

    Country:Japan

  3. Alternative Energies and Atomic Energy Commission   CEA Cadarache, Institute of bioscience and biotechnology Aix-Marseille University   Researcher

    2016.10 - 2017.12

  4. The University of Tokyo   Biotechnology Research Center   Researcher

    2016.9

  5. Japan Society for Promotion of Science   Kobe University Faculty of Science Department of Biology   Researcher

    2013.4 - 2016.8

  6. Alternative Energies and Atomic Energy Commission   CEA Cadarache, Institute of Environmental Biology and Biotechnology   Researcher

    2012.4 - 2013.3

      More details

    Country:France

  7. The University of Tokyo   Graduate School of Agricultural and Life Sciences   Researcher

    2010.4 - 2012.3

  8. Japan Society for Promotion of Science   The University of Tokyo Graduate School of Agricultural and Life Sciences   Researcher

    2007.4 - 2010.3

      More details

    Country:Japan

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Education 3

  1. The University of Tokyo   Graduate School, Division of Life Science   Applied Biological Chemistry

    2007.4 - 2010.3

      More details

    Country: Japan

  2. The University of Tokyo   Graduate School of Agricultural and Life Sciences

    2005.4 - 2007.3

      More details

    Country: Japan

  3. University of Tsukuba   College of Agro-Biological Resource Sciences

    2003.4 - 2005.3

      More details

    Country: Japan

Awards 2

  1. Presentation Award Japan-Taiwan Plant Biology 2019

    2019.3  

  2. RADIOISOTOPES Research Promotion Award for Young Scientists

    2009.7   Japan Radioisotope Association  

 

Papers 19

  1. Sulfur Deficiency Increases Phosphate Accumulation, Uptake, and Transport in Arabidopsis thaliana. Reviewed International coauthorship

    Alaa Allahham;Satomi Kanno;Liu Zhang;Akiko Maruyama-Nakashita

    International journal of molecular sciences     2020.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  2. A phytochrome-B-mediated regulatory mechanism of phosphorus acquisition. Reviewed International journal

    Yasuhito Sakuraba, Satomi Kanno, Atsushi Mabuchi, Keina Monda, Koh Iba, Shuichi Yanagisawa

    Nature plants   Vol. 4 ( 12 ) page: 1089 - 1101   2018.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Phosphorus (P) is a key macronutrient whose availability has a profound effect on plant growth and productivity. The understanding of the mechanism underlying P availability-responsive P acquisition has expanded largely in the past decade; however, effects of other environmental factors on P acquisition and utilization remain elusive. Here, by imaging natural variation in phosphate uptake in 200 natural accessions of Arabidopsis, we identify two accessions with low phosphate uptake activity, Lm-2 and CSHL-5. In these accessions, natural variants of phytochrome B were found to cause both decreased light sensitivity and lower phosphate uptake. Furthermore, we also found that expression levels of phosphate starvation-responsive genes are directly modulated by phytochrome interacting factors (PIF) PIF4/PIF5 and HY5 transcription factors whose activity is under the control of phytochromes. These findings disclose a new molecular mechanism underlying red-light-induced activation of phosphate uptake, which is responsible for different activity for P acquisition in some natural accessions of Arabidopsis.

    DOI: 10.1038/s41477-018-0294-7

    Web of Science

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  3. A novel role for the root cap in phosphate uptake and homeostasis Reviewed International coauthorship

    Satomi Kanno, Jean-Francois Arrighi, Serge Chiarenza, Vincent Bayle, Richard Bethome, Benjamin Peret, Helene Javot, Etienne Delannoy, Elena Marin, Tomoko M. Nakanishi, Marie-Christine Thibaud, Laurent Nussaume

    ELIFE   Vol. 5 ( APRIL2016 ) page: e14577   2016.4

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:ELIFE SCIENCES PUBLICATIONS LTD  

    The root cap has a fundamental role in sensing environmental cues as well as regulating root growth via altered meristem activity. Despite this well-established role in the control of developmental processes in roots, the root cap's function in nutrition remains obscure. Here, we uncover its role in phosphate nutrition by targeted cellular inactivation or phosphate transport complementation in Arabidopsis, using a transactivation strategy with an innovative high-resolution real-time P-33 imaging technique. Remarkably, the diminutive size of the root cap cells at the root-to-soil exchange surface accounts for a significant amount of the total seedling phosphate uptake (approximately 20%). This level of Pi absorption is sufficient for shoot biomass production (up to a 180% gain in soil), as well as repression of Pi starvation-induced genes. These results extend our understanding of this important tissue from its previously described roles in environmental perception to novel functions in mineral nutrition and homeostasis control.

    DOI: 10.7554/eLife.14577

    Web of Science

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  4. Performance and Limitations of Phosphate Quantification: Guidelines for Plant Biologists Reviewed International coauthorship

    Satomi Kanno, Laura Cuyas, Helene Javot, Richard Bligny, Elisabeth Gout, Thibault Dartevelle, Mohamed Hanchi, Tomoko M. Nakanishi, Marie-Christine Thibaud, Laurent Nussaume

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   Vol. 57 ( 4 ) page: 690 - 706   2016.4

     More details

    Authorship:Lead author   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:OXFORD UNIV PRESS  

    Phosphate (Pi) is a macronutrient that is essential for plant life. Several regulatory components involved in Pi homeostasis have been identified, revealing a very high complexity at the cellular and subcellular levels. Determining the Pi content in plants is crucial to understanding this regulation, and short real-time (33)Pi uptake imaging experiments have shown Pi movement to be highly dynamic. Furthermore, gene modulation by Pi is finely controlled by localization of this ion at the tissue as well as the cellular and subcellular levels. Deciphering these regulations requires access to and quantification of the Pi pool in the various plant compartments. This review presents the different techniques available to measure, visualize and trace Pi in plants, with a discussion of the future prospects.

    DOI: 10.1093/pcp/pcv208

    Web of Science

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  5. A chemical genetic strategy identify the PHOSTIN, a synthetic molecule that triggers phosphate starvation responses in Arabidopsis thaliana Reviewed International coauthorship

    Bonnot Clemence, Pinson Benoit, Clement Mathilde, Bernillon Stephane, Chiarenza Serge, Kanno Satomi, Kobayashi Natsuko, Delannoy Etienne, Nakanishi Tomoko M., Nussaume Laurent, Desnos Thierry

    NEW PHYTOLOGIST   Vol. 209 ( 1 ) page: 161-176   2016.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1111/nph.13591

    Web of Science

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  6. Root Architecture Responses: In Search of Phosphate Reviewed International coauthorship

    Benjamin Peret, Thierry Desnos, Ricarda Jost, Satomi Kanno, Oliver Berkowitz, Laurent Nussaume

    PLANT PHYSIOLOGY   Vol. 166 ( 4 ) page: 1713 - 1723   2014.12

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AMER SOC PLANT BIOLOGISTS  

    Soil phosphate represents the only source of phosphorus for plants and, consequently, is its entry into the trophic chain. This major component of nucleic acids, phospholipids, and energy currency of the cell (ATP) can limit plant growth because of its low mobility in soil. As a result, root responses to low phosphate favor the exploration of the shallower part of the soil, where phosphate tends to be more abundant, a strategy described as topsoil foraging. We will review the diverse developmental strategies that can be observed among plants by detailing the effect of phosphate deficiency on primary and lateral roots. We also discuss the formation of cluster roots: an advanced adaptive strategy to cope with low phosphate availability observed in a limited number of species. Finally, we will put this work into perspective for future research directions.

    DOI: 10.1104/pp.114.244541

    Web of Science

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  7. The cell wall-targeted purple acid phosphatase AtPAP25 is critical for acclimation of Arabidopsis thaliana to nutritional phosphorus deprivation Reviewed International coauthorship

    Hernan A. Del Vecchio, Sheng Ying, Joonho Park, Vicki L. Knowles, Satomi Kanno, Keitaro Tanoi, Yi-Min She, William C. Plaxton

    PLANT JOURNAL   Vol. 80 ( 4 ) page: 569 - 581   2014.11

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:WILEY-BLACKWELL  

    Plant purple acid phosphatases (PAPs) belong to a relatively large gene family whose individual functions are poorly understood. Three PAP isozymes that are up-regulated in the cell walls of phosphate (Pi)-starved (-Pi) Arabidopsis thaliana suspension cells were purified and identified by MS as AtPAP12 (At2g27190), AtPAP25 (At4g36350) and AtPAP26 (At5g34850). AtPAP12 and AtPAP26 were previously isolated from the culture medium of -Pi cell cultures, and shown to be secreted by roots of Arabidopsis seedlings to facilitate Pi scavenging from soil-localized organophosphates. AtPAP25 exists as a 55kDa monomer containing complex NX(S/T) glycosylation motifs at Asn172, Asn367 and Asn424. Transcript profiling and immunoblotting with anti-AtPAP25 immune serum indicated that AtPAP25 is exclusively synthesized under -Pi conditions. Coupled with potent mixed-type inhibition of AtPAP25 by Pi (I-50=50m), this indicates a tight feedback control by Pi that prevents AtPAP25 from being synthesized or functioning as a phosphatase except when Pi levels are quite low. Promoter-GUS reporter assays revealed AtPAP25 expression in shoot vascular tissue of -Pi plants. Development of an atpap25 T-DNA insertion mutant was arrested during cultivation on soil lacking soluble Pi, but rescued upon Pi fertilization or complementation with AtPAP25. Transcript profiling by quantitative RT-PCR indicated that Pi starvation signaling was attenuated in the atpap25 mutant. AtPAP25 exhibited near-optimal phosphatase activity with several phosphoproteins and phosphoamino acids as substrates. We hypothesize that AtPAP25 plays a key signaling role during Pi deprivation by functioning as a phosphoprotein phosphatase rather than as a non-specific scavenger of Pi from extracellular P-monoesters.

    DOI: 10.1111/tpj.12663

    Web of Science

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  8. Development of a 14C detectable real-time radioisotope imaging system for plants under intermittent light environment Reviewed

    Hirose A, Yamawaki M, Kanno S, Igarashi S, Sugita R, Ohmae Y, Tanoi K, Nakanishi T.M

    Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry   Vol. 296 ( 1 ) page: 417 - 422   2013

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/s10967-012-2130-2

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    Other Link: http://orcid.org/0000-0001-7545-2771

  9. Development of real-time radioisotope imaging systems for plant nutrient uptake studies Reviewed International coauthorship

    Satomi Kanno, Masato Yamawaki, Hiroki Ishibashi, Natsuko I. Kobayashi, Atsushi Hirose, Keitaro Tanoi, Laurent Nussaume, Tomoko M. Nakanishi

    PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES   Vol. 367 ( 1595 ) page: 1501 - 1508   2012.6

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:ROYAL SOC  

    Ionic nutrition is essential for plant development. Many techniques have been developed to image and (or) measure ionic movement in plants. Nevertheless, most of them are destructive and limit the analysis. Here, we present the development of radioisotope imaging techniques that overcome such restrictions and allow for real-time imaging of ionic movement. The first system, called macroimaging, was developed to visualize and measure ion uptake and translocation between organs at a whole-plant scale. Such a device is fully compatible with illumination of the sample. We also modified fluorescent microscopes to set up various solutions for ion uptake analysis at the microscopic level. Both systems allow numerical analysis of images and possess a wide dynamic range of detection because they are based on radioactivity.

    DOI: 10.1098/rstb.2011.0229

    Web of Science

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  10. 根先端部における鉄動態のリアルタイム・イメージングシステムを用いた解析 Invited Reviewed

    小林 奈通子, 田野井 慶太朗, 菅野 里美, 中西 友子

      Vol. 61 ( 3 ) page: 121-128   2012.3

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    リアルタイムRIイメージングシステムを搭載したラジオアイソトープ顕微鏡(VIM-micro)を用いて,植物の根における<sup>55</sup>Feの動態を解析した。VIM-microの<sup>55</sup>Feに対する検出感度はイメージングプレートよりも顕著に高く,2分間の積算により,根における<sup>55</sup>Feの分布を可視化できた。10kBq/μLの<sup>55</sup>Feをシロイヌナズナとイネの根の下部側に処理し,その後2時間にわたって60枚の根の画像を取得することで<sup>55</sup>Feの動態を解析した。いずれの植物においても,<sup>55</sup>Feは根の先端部に優先的に分配された。阻害剤の処理,あるいは煮沸によって不活性化した根を,通常の根と比較解析したところ,30分以降に見られる<sup>55</sup>Feの根先端部への蓄積が,生物活性によるものであることが判明した。これらの結果により,Feは,重要なシンク器官である根端部に積極的に輸送されることが示された。

    DOI: 10.3769/radioisotopes.61.121

    CiNii Article

  11. Analysis of the Iron Movement in the Root Tip Part Using Real-time Imaging System Invited Reviewed

    小林奈通子, 田野井慶太朗, 田野井慶太朗, 菅野里美, 中西友子

    Radioisotopes   Vol. 61 ( 3 )   2012

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    J-GLOBAL

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  12. Phosphate import in plants: focus on the PHT1 transporters Reviewed

    Laurent Nussaume, Satomi Kanno, Helene Javot, Elena Marin, Nathalie Pochon, Amal Ayadi, Tomoko M. Nakanishi, Marie-Christine Thibaud

    FRONTIERS IN PLANT SCIENCE   Vol. 2   page: 83   2011

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:FRONTIERS RESEARCH FOUNDATION  

    The main source of phosphorus for plants is inorganic phosphate (Pi), which is characterized by its poor availability and low mobility. Uptake of this element from the soil relies heavily upon the PHT1 transporters, a specific family of plant plasma membrane proteins that were identified by homology with the yeast PH084 Pi transporter. Since the discovery of PHT1 transporters in 1996, various studies have revealed that their function is controlled by a highly complex network of regulation. This review will summarize the current state of research on plant PHT1 multigenic families, including physiological, biochemical, molecular, cellular, and genetics studies.

    DOI: 10.3389/fpls.2011.00083

    Web of Science

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  13. 植物の研究のためのリアルタイムRIイメージングシステムの^<109>Cd検出性能評価 Invited Reviewed

    山脇 正人, 廣瀬 農, 菅野 里美, 石橋 弘規, 野田 章彦, 田野井 慶太朗, 中西 友子

    Radioisotopes   Vol. 59 ( 3 ) page: 155 - 162   2010.3

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:日本アイソトープ協会  

    CiNii Article

  14. イメージングプレートを用いたナタネにおける^<35>Sおよび^<32>Pのダブルトレーサラジオグラフィ Invited Reviewed

    石橋 弘規, 山脇 正人, 広瀬 農, 野田 章彦, 菅野 里美, 斉藤 貴之, 増田 さやか, 瀬山 祥平, 田野井 慶太朗, 中西 友子

    Radioisotopes   Vol. 59 ( 2 ) page: 75 - 79   2010.2

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:日本アイソトープ協会  

    CiNii Article

  15. Real-time Imaging of ^<32>P Translocation in Soybean Plants Invited Reviewed

    KANNO Satomi, TANOI Keitaro, NAKANISHI Tomoko M.

    Radioisotopes   Vol. 58 ( 11 ) page: 743 - 747   2009.11

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    CiNii Article

  16. リアルタイムオートラジオグラフィーシステムを搭載したラジオアイソトープ-蛍光顕微鏡の開発 Invited Reviewed

    頼 泰樹, 菅野 里美, 林 芳武, 二瓶 直登, 中西 友子

      Vol. 57 ( 6 ) page: 355-360   2008.6

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    CiNii Article

  17. 植物中の物質動態解析のためのβ崩壊核種を用いたリアルタイムオートラジオグラフィーシステムの開発 Invited Reviewed

    頼 泰樹, 菅野 里美, 林 芳武, 大矢 智幸, 二瓶 直登, 中西 友子

      Vol. 57 ( 5 ) page: 287-294   2008.5

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    植物体の物質動態をリアルタイムで2次元的に解析できれば、植物の物質輸送、シグナル伝達のメカニズムをより詳細に明らかにすることが可能となる。そこで著者らは植物が生きたままの状態で、取り込ませたβ崩壊核種のRI標識化合物をリアルタイムでイメージング可能なシステムを新たに開発した。このリアルタイムオートラジオグラフィーシステムはCsIシンチレータをファイバープレートに蒸着したFOSとシングルフォトンを検出可能な超高感度カメラGaAsP imaging intensifierで構成している。このシステムの解像度(視野5×5cmの場合)はImaging Plateとほぼ同様であったが、単位時間あたりのラジオアイソトープの検出感度は10倍以上の高感度を示した。このシステムを用いた大豆の<SUP>32</SUP>P標識リン酸の吸収過程を画像解析した結果、葉の各部位における経時的な濃度変化の解析結果を解析例として示した。

    DOI: 10.3769/radioisotopes.57.287

    CiNii Article

  18. アミノ酸がイネ幼植物の根に及ぼす影響と吸収特性 Invited Reviewed

    二瓶 直登, 増田 さやか, 頼 泰樹, 菅野 里美, 中西 友子

    根の研究 = Root research   Vol. 16 ( 4 ) page: .   2007.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    CiNii Article

  19. Real-time imaging of radioisotope labeled compounds in a living plant Invited Reviewed

    Kanno S., Rai H., Ohya T., Hayashi Y., Tanoi K., Nakanishi T. M.

    JOURNAL OF RADIOANALYTICAL AND NUCLEAR CHEMISTRY   Vol. 272 ( 3 ) page: 565 - 570   2007.6

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/s10967-007-0625-z

    Web of Science

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MISC 34

  1. 硫黄不足によるリン酸の吸収と地上部への輸送の促進

    ALLAHHAM Alaa, 菅野里美, 張柳, 丸山明子

    トランスポーター研究会年会抄録集   Vol. 15th   2020

  2. イネのカリウム輸送体HKT2;1の欠損がセシウム吸収・輸送へ与える影響

    菅野里美, 菅野里美, 藤村恵人, 信濃卓郎, 古川純, LEONHARDT Nathalie

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 56th   2019

  3. Contribution of SKOR gene to Cs and K absorption and translocation in plants

    菅野里美, 菅野里美, MARTIN Ludovic, NUSSAUME Laurent, VAVASEUR Arain, 古川純, LEONHARDT Nathalie

    日本土壌肥料学会講演要旨集(Web)   Vol. 65   2019

  4. フィトクロムBを介した赤色光シグナルのリン栄養獲得における役割

    桜庭康仁, 馬渕敦士, 門田慧奈, 菅野里美, 射場厚, 柳澤修一

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   Vol. 2019   2019

  5. ポプラの短期落葉-開芽系を用いた季節的なリン酸転流機構の解明と野外RNA-seqとの比較

    栗田悠子, 菅野里美, 菅野里美, 杉田亮平, 廣瀬農, 大西美輪, 手塚あゆみ, 出口亜由美, 小菅桂子, 石崎公庸, 深城英弘, 田野井慶太朗, 田野井慶太朗, 中西友子, 馬場啓一, 三村徹郎, 永野惇

    日本植物学会大会研究発表記録   Vol. 82nd   2018

  6. 落葉木本植物ポプラの季節的なリン転流機構の解析

    栗田悠子, 菅野里美, 菅野里美, 杉田亮平, 廣瀬農, 大西美輪, 手塚あゆみ, 出口亜由美, 小菅桂子, 石崎公庸, 深城英弘, 田野井慶太朗, 田野井慶太朗, 中西友子, 馬場啓一, 永野惇, 三村徹郎

    日本植物学会大会研究発表記録   Vol. 81st   2017

  7. シロイヌナズナのリン応答におけるBT遺伝子の機能の解析

    菅野里美, 岡田和哉, 前川修吾, 大西美輪, 石田哲也, NUSSAUME Laurent, 中西友子, 深城英弘, 三村徹郎, 柳澤修一

    日本土壌肥料学会講演要旨集   Vol. 62   2016

  8. ポプラの短期落葉-開芽系を用いた季節的なリン転流機構の解析

    栗田悠子, 菅野里美, 杉田亮平, 廣瀬農, 大西美輪, 手塚あゆみ, 永野惇, 小菅桂子, 石崎公庸, 深城英弘, 田野井慶太朗, 田野井慶太朗, 中西友子, 馬場啓一, 三村徹郎

    日本植物学会大会研究発表記録   Vol. 80th   2016

  9. ダイズのセシウム吸収に関与するカリウム輸送遺伝子(GmHAK5)の関与

    二瓶直登, 菅野里美, 田野井慶太朗, 中西友子, 杉山暁史, 古川純, 秋廣高志

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 53rd   2016

  10. シロイヌナズナのリン酸濃度応答遺伝子の探索

    鈴木太郎, 大西美輪, 菅野里美, 郷達明, 豊倉浩一, 永野惇, 手塚あゆみ, 石川亮, 石崎公庸, 深城英弘, 三村徹郎

    日本植物学会大会研究発表記録   Vol. 80th   2016

  11. ポプラにおけるリン酸転流経路の季節変化

    栗田悠子, 馬場啓一, 菅野里美, 杉田亮平, 廣瀬農, 大西美輪, 小菅桂子, 石崎公庸, 深城英弘, 田野井慶太朗, 金子康子, 中西友子, 三村徹郎

    日本植物学会大会研究発表記録   Vol. 79th   2015

  12. 落葉性木本植物のリン酸分配・転流機構の解析

    栗田悠子, 馬場啓一, 菅野里美, 杉田亮平, 廣瀬農, 大西美輪, 姉川彩, 小菅桂子, 七條千津子, 石崎公庸, 深城英弘, 田野井慶太朗, 金子康子, 中西友子, 三村徹郎

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 56th   2015

  13. リン投与によるBT2遺伝子の発現誘導

    菅野里美, 岡田和哉, 大西美輪, 三村徹郎, 柳澤修一

    日本土壌肥料学会講演要旨集   Vol. 61   2015

  14. リアルタイムRIイメージングシステムを用いた植物根における元素輸送解析

    杉田亮平, 小林奈通子, 菅野里美, 廣瀬農, 田野井慶太朗, 中西友子

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 52nd   2015

  15. シロイヌナズナ根端における<sup>33</sup>P局在とリン酸応答性遺伝子の発現誘導

    菅野里美, 岡田和哉, 大西美輪, 豊倉浩一, 姉川彩, 田野井慶太朗, 中西友子, NUSSAUME Laurent, 深城英弘, 三村徹郎

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 55th   2014

  16. 植物におけるリン環境認識とリン利用の新しい視点

    三村徹郎, 大西美輪, 姉川彩, 栗田悠子, 岡田和哉, 益田陽平, 菅野里美, 深城英弘, 馬場啓一

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 55th   2014

  17. ミクロRIイメージングシステムによる根の<sup>33</sup>Pイメージング解析

    菅野里美, 杉田亮平, 廣瀬農, 田野井慶太朗, NUSSAUME Laurent, 三村徹郎, 中西友子

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 51st   2014

  18. ミクロRIイメージングシステムによるシロイヌナズナ根端の<sup>33</sup>Pイメージング

    菅野里美, 田野井慶太朗, 中西友子

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 55th   2014

  19. 食品素材のナノスケール評価技術の開発と新機能の解明 第2章 ナノテクノロジーによる食品素材の新機能解明 1 水動態のナノスケールイメージング技術の開発と食品素材の機能発現機構の解明

    中西友子, 菅野里美, 頼泰樹, 山脇正人, 田野井慶太朗

    農林水産省農林水産技術会議事務局研究成果   ( 495 )   2013

  20. 生育後期におけるダイズの元素吸収動態

    石橋弘規, 小松康彦, 菅野里美, 田野井慶太朗, 田野井慶太朗, 中西友子, 土屋泰広

    園芸学研究 別冊   Vol. 11 ( 1 )   2012

  21. 作物による放射性セシウムの吸収

    中西友子, 小林奈通子, 広瀬農, 菅野里美, 塩沢昌, 根本圭介, 田野井慶太朗

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 53rd   2012

  22. リアルタイムRIイメージングシステムの定量性確認

    五十嵐伸弥, 広瀬農, 菅野里美, 鴇沢幸子, 田野井慶太朗, 中西友子

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 48th   2011

  23. リン酸吸収部位の違いから見る植物体内でのリン酸輸送解析

    菅野里美, 山脇正人, 中西友子

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 52nd   2011

  24. Transcriptional study of phosphate transporter family in <I>Lotus japonicus</I> and determination of phosphate amount by real-time <SUP>32</SUP>P imaging

    kanno satomi, yamawaki masato, tanoi keitaro, nakanishi tomoko

    Supplement   Vol. 2010 ( 0 ) page: 883 - 883   2010

     More details

    Publisher:The Japanese Society of Plant Physiologists  

    We present the identification study of phosphate transporter genes in &lt;I&gt;Lotus japonicus&lt;/I&gt;. mRNA expression of phosphate transpoters in tissues was analyzed by real-time PCR and &lt;I&gt;in situ&lt;/I&gt; hybridization. It was found that, these six phosphate transpoters were expressed in root, leaf, stem, flower and pod with different patterns. Under phosphate starvation condition, expression level was increased in root, leaf, and stem. On the other hand, expression of flower, and pod was the same level as that in control. Especially, in case of LjPT1, LjPT2 and LjPT3 that increased considerably under phosphate starvation in root and leaves.&lt;br&gt;The expression of LjPT1 was increased earlier than these of the other genes in root, whereas LjPT1 and LjPT2 expressions ware increased in matured leaf. The expression of all phosphate transporters was increased in young growing leaf. Then, the amount of phosphate translocation to these tissues was determined by successive &lt;SUP&gt;32&lt;/SUP&gt;P images obtained by real-time imaging system we developed. The amount of phosphate translocation per hour was 5 fold higher in phosphate deficient samples than that in control sample.

    DOI: 10.14841/jspp.2009.0.0943.0

    CiNii Article

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  25. 放射性同位元素イメージング~従来手法の掘り起こしと応用

    田野井慶太朗, 田野井慶太朗, 菅野里美, 中西友子

    日本植物学会大会研究発表記録   Vol. 74th   2010

  26. リアルタイムイメージングシステムを利用した植物体内のリン酸トレーサ動態解析

    菅野里美, 山脇正人, 田野井慶太朗, 中西友子

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 47th   2010

  27. P9-13 リアルタイムRIイメージングシステムを用いたリン酸吸収時の根圏イメージング(ポスター紹介,9.植物の多量栄養素,2010年度北海道大会)

    菅野 里美, 山脇 正人, 田野井 慶太朗, 中西 友子

    日本土壌肥料学会講演要旨集   Vol. 56 ( 0 ) page: 67 - 67   2010

     More details

    Language:Japanese   Publisher:一般社団法人 日本土壌肥料学会  

    DOI: 10.20710/dohikouen.56.0_67

    CiNii Article

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  28. P9-7 植物におけるリアルタイムRIイメージング装置の開発とその応用 : イネ育成における水田土壌と水耕の比較観察等の測定手法の紹介(ポスター紹介,9.植物の多量栄養素,2009年度京都大会)

    山脇 正人, 菅野 里美, 石橋 弘規, 野田 章彦, 広瀬 農, 田野井 慶太朗, 中西 友子

    日本土壌肥料学会講演要旨集   Vol. 55 ( 0 ) page: 78 - 78   2009

     More details

    Language:Japanese   Publisher:一般社団法人 日本土壌肥料学会  

    DOI: 10.20710/dohikouen.55.0_78_2

    CiNii Article

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  29. 植物研究におけるリアルタイムRIイメージング装置の開発と生態機能解析

    山脇正人, 菅野里美, 石橋弘規, 野田章彦, 広瀬農, 田野井慶太朗, 中西友子

    アイソトープ・放射線研究発表会要旨集   Vol. 46th   2009

  30. 植物の養分吸収におけるRIリアルタイムイメージング装置の開発

    中西友子, 山脇正人, 菅野里美, 石橋弘規, 田野井慶太朗

    日本放射化学会年会・放射化学討論会研究発表要旨集   Vol. 2009-53rd   2009

  31. リアルタイムRIイメージングシステムを利用したミヤコグサ体内のリン酸イメージング

    菅野里美, 山脇正人, 田野井慶太郎, 中西友子

    日本植物生理学会年会要旨集   Vol. 50th   2009

  32. リアルタイムRIイメージングシステムの光環境下測定

    山脇正人, 山脇正人, 菅野里美, 田野井慶太朗, 中西友子

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集   Vol. 56th ( 1 )   2009

  33. Development of Real-time RI Imaging System for Ion Uptake and Transport in a Plant

    Yamawaki Masato, Kanno Satomi, Tanoi Keitaro, Nakanishi M Tomoko

    Supplement   Vol. 2009 ( 0 ) page: 942 - 942   2009

     More details

    Publisher:The Japanese Society of Plant Physiologists  

    We present the real-time imaging system to image the ion uptake in culture solution to root in dark condition, as well as from root to up-ground part in light condition. Successive imaging from dark to light condition was able to perform for the first time, which is the great advantage of using radioisotopes. A culture solution containing &lt;SUP&gt;32&lt;/SUP&gt;P labeled (500kBq/ml) was supplied to &lt;I&gt;Lotus Japonicus&lt;/I&gt;. To supply sufficient light to the up-ground part, 100 LED was fixed at the up-ground part of the sample holder. The beta-rays emitted from the sample was converted to light by a CsI scintillator and was guided to a CCD camera. The image was accumulated every 3 minutes for 40 to 60 hours. The accumulation rate of &lt;SUP&gt;32&lt;/SUP&gt;P in root was rather constant, whereas in leaves, the rate was increased during day and decreased at night.

    DOI: 10.1007/s10967-009-0344-8

    CiNii Article

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  34. Real-time imaging of radioisotope compounds in an living plant

    KANNO S.

    J. Radioanal. Nucl. Chem.   Vol. 272   page: 565 - 570   2007

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KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 7

  1. イメージングによる植物細胞間のリン動態解析

    Grant number:20K06318  2020.4

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    菅野里美

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4290000 ( Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost:\990000 )

  2. リアルタイムイメージングによる植物のリンシグナル応答機構の解明

    Grant number:17J40113  2018.4 - 2021.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    菅野 里美

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    本年度は、まず、解析対象のリン応答遺伝子(BT1、BT2遺伝子)についてプロモーターGUSラインの観察を進めた。栽培時のリン濃度が高い場合にGUS染色が根全体とくに維管束領域に強くみられ、BT遺伝子のプロモーター領域がリン環境に応答していることを確認した。さらに、GUSの観察からBTの発現部位は、環境中のリン量の違いによって異なることが分かった。特に低リン環境下では、側根周囲の一細胞特異的に遺伝子発現局在が見られたことは予想外の結果であった。今後、この特異的な一細胞に注目して解析を進めていきたいと考えている。
    また、昨年度に引き続きbt変異体株の表現系の観察を行った。野生型株と変異体株の間でリン酸濃度(ng / Fresh weight (mg))としての違いがみられないことを確認した。しかし、地上部あたりのリン量を比較するとbt変異体株の方が常に大きく、このことから変異体株のバイオマス量が大きいことが予想された。そのため、地上部の新鮮重を比較したところBTの発現量がこう発現するリン酸条件下において、有意差が見られる結果となった。側根の基部での特異的な発現が見られたことから、根の形態についても今後観察を進めていきたい。

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  3. Sutudy of the effect of external and internal ion status on the uptake of cesium.

    Grant number:15K18764  2015.4 - 2018.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    KANNO Satomi

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    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\4290000 ( Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost:\990000 )

    This research project studied with the view to obtain basic knowledge about molecular mechanisms of cesium (Cs) uptake by planta. Among the potassium (K) transporter family of Arabidopsis thaliana, AtHAK5, encoding high-affinity transporter, is a key gene for root K uptake under low external K conditions. We studied AtHAK5 gene expression in plant modified K distribution by using skor mutant that has less translocation rate of K from root to shoot. Interestingly, AtHAK5 expression decreased in skor mutant. This result suggests that AtHAK5 expression is regulated by internal K status and not only by external K concentration. In addition, since AtHAK5 is also a main contributor for Cs uptake, we evaluated Cs accumulation properties of skor. Our results show that skor is able to accumulate 50 % less Cs compared to the wild type due to down regulation of AtHAK5. Altogether, we demonstrate that AtHAK5 is regulated by external and internal K status and is essential for both K and Cs uptake.

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  4. リアルタイム分子イメージングによる植物のリン酸輸送制御機構の解析

    Grant number:13J03284  2013.4 - 2017.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    菅野 里美

      More details

    Authorship:Other 

    本研究は、植物の生育に必須であるリンに対する植物応答分子機構を理解し、低施肥農業への応用を目指した基礎的知見を得ることを目的としている。環境中のリンの増加に伴い植物内での遺伝子発現が上昇するBT遺伝子(BTB and TAZ domain protein遺伝子)familyについて解析した。BT1、BT2遺伝子の発現量はリン投与後、30分後に7-10倍に増加し、6時間以内には3-5倍に安定することが示された。また、タンパク質合成阻害剤による発現誘導への影響について調べた結果、CHX処理を行った場合でも発現誘導は生じており、発現誘導について新規のタンパク質の合成は必要ない応答であることが分かった。一方、CHX処理により遺伝子発現上昇とその後の減少のパターンが見られなかった。このことから、何らかの新規合成タンパク質による発現産物の負の制御機構が存在することが考えられた。さらに、これらの遺伝子発現制御機構とPHR1/PHL1(リン欠乏応答機構の中心的な転写因子)との関係を調べた結果、低リン環境においてphr1/phl1変異体株でのBT遺伝子発現量が野生型株より高く保たれていた。このことから低リン時の発現量減少は、PHR1/PHL1制御下で負の制御を受けることがしめされた。タンパク質合成阻害剤処理の実験から、PHR1/PHL1直接ではなくPHR1/PHL1により誘導されるタンパク質の合成が必要な応答であることが分かった。植物体のリン量は、BT遺伝子欠損株が野生型株よりも多く、放射性同位体元素(P-33)によるリン酸の移行分布は、変異体株のShoot/Root比が野生型株よりも2-4倍ほどが高かった。BT2遺伝子の発現は維管束周辺に見られたことからも根と地上部間の輸送に関する何らかの機能を持つ可能性が示された。
    28年度が最終年度であるため、記入しない。
    28年度が最終年度であるため、記入しない。

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  5. Role of plant vacuoles as environmental perception systems.

    Grant number:22120006  2010.4 - 2016.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    Mimura Tetsuro, Ohnishi Miwa, Anegawa Aya, Yoshida Katsuhisa, Kanno Satomi, Ishizaki Kimitsune, Kosuge Keiko, Toyokura Koichi, Goh Tatsuaki, Kadohama Noriaki, Kurita Yuko, Okada Kazuya, Yamamoto Kotaro, Nishimoto Akari, Fujiwara Hitomi, Manabe Shun, Narita Yuki, Kuwahara Daiki, Iwamura Shoko, Suzuki Taro, BABA Keiichi, Nakanishi Tomoko, Yoshida Kaoru, Suzuki Yoshihiro, Oikawa Akira, Takahashi Katsutoshi, Masujima Tsutomu, Kambara Hideki, Kajiyama Tomoharu, Sharma Shanti S, Enrico Martinoia

      More details

    Changes in organelle situation and cellular components under various environmental conditions (Temperature, Nutritional conditions, Pests and disease resistance etc.) were molecular- and cell-biologically investigated. 1. We found that low temperature damage in Saintpaulia leaf palisade cells is caused by degradation of vacuoles induced by the influx of extracellular Ca2+ through mechano-sensitive ion channels. 2. Gene expression patterns under various phosphate conditions in Arabidopsis plants were analyzed. We also found that poplar trees stored phosphorus as phytic acid in twigs during winter. 3. Transcriptional factor for differentiation into myrosin cells were found and we also found an involvement of actin-myosin system into photo and gravitropisms.

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  6. Phosphate transportation study by Real-time RI micro imaging system

    Grant number:22880009  2010 - 2011

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity start-up  Grant-in-Aid for Research Activity start-up

    KANNO Satomi

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\2860000 ( Direct Cost: \2200000 、 Indirect Cost:\660000 )

    To understand that ion and chemical element transportation system in plant, we developed new imaging analysis system by using radioisotope tracer, scintillator and microscopy. The system could obtain image of radioisotope tracer movement in living plant tissue in microscopy level(magnified 40 times). Imaging analysis by this new system revealed that root cells in 500μm had different phosphate absorption and transportation.

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  7. リアルタイム分子イメージングによる植物体内のリン酸応答の解析

    Grant number:07J03547  2007 - 2009

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    菅野 里美

      More details

    Authorship:Other 

    地球温暖化からなる近年の気候変動や資源の枯渇問題などが、作物栽培へ影響することが懸念されている。そのような中で、植物の環境適応能力を高めた効果的な栽培や育種法が期待されている。本研究では、近い将来に資源の枯渇等が予測されており、また途上国での使用量の増加から肥料価格が高騰している栄養元素の「リン」に注目し、植物のリン酸環境に対する適応機構の解明に繋げることが目標である。具体的には、植物のリンの獲得や体内の移動が環境中のリン酸量に応じてどのように変化するのかを明らかにすることとした。
    これまで破壊的手法が主流であったため詳細が不明であったリンの動態についてマメ科モデル植物であるミヤコグサを用いて新しい解析システムによる動態解析と分子生物学的手法によるリン輸送体解析を行ってきた。19年度のイメージングシステムによるリン動態解析、20年度のミヤコグサリン酸輸送体遺伝子の単離および機能解析の結果を受け、21年度は、植物体の部位別にリン酸輸送体遺伝子の発現量を調べその時の実際のリン酸移行速度および移行量をリアルタイムイメージングシステムにより調べた。その結果、リン酸欠乏時には、根、成熟葉、新葉はそれぞれ異なる輸送体遺伝子発現量変動を示すものの、どの組織への移行速度も上昇し、低い組織で約3倍、高い組織では約10倍であった。また、発現量が高く特徴的な輸送体遺伝子3つについて、発現抑制体を作製し、リン酸動態のイメージングを試みたところ、移行速度の変化はあまり見られず、6つのリン酸輸送体遺伝子の機能が相補し合っていることが考えられた。また、個々の遺伝子機能解析のみならず、イメージング解析と分子生物学的解析を組み合わせたことにより、輸送体遺伝子の機能を実際の基質輸送の視点から解析するという手法を植物生理学分野において新たに提示することができた。

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Industrial property rights 1

  1. 生体内情報を画像化するためのツールおよびその利用

    頼 泰樹, 菅野 里美, 田野井, 慶太朗, 中西 友子

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    Applicant:独立行政法人科学技術振興機構

    Application no:特願2007-256033  Date applied:2007.9

    Announcement no:特開2009-085776  Date announced:2009.4

    J-GLOBAL

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