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Molecular basis of self/non-self recognition in self-incompatibility on cruciferous plants

Research Project

Project/Area Number 20678001
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (S)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Breeding science
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

WATANABE Masao  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (90240522)

Project Period (FY) 2008 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥104,000,000 (Direct Cost: ¥80,000,000、Indirect Cost: ¥24,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2011: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2010: ¥19,760,000 (Direct Cost: ¥15,200,000、Indirect Cost: ¥4,560,000)
Fiscal Year 2009: ¥31,200,000 (Direct Cost: ¥24,000,000、Indirect Cost: ¥7,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Keywordsアブラナ科植物 / 自家不和合性 / 花粉-柱頭相互作用 / 細胞内情報伝達 / 自家和合性 / 変異系統 / 遺伝子マッピング / 遺伝子発現 / 分子マーカー / 自家和合性変異系統 / 遺伝学 / 高等植物 / 自他識別 / 情報伝達 / 遺伝的多様性
Research Abstract

In this project, at first, I tried to isolate mutated genes related to self-incompatibility (SI) signaling downstream by using combination between self-compatible mutants and QTL analysis. I identified QTL regulating SI downstream on several chromosomes. Secondly, from surveying Arabidopsis lines, I identified inversion on SP11 gene functioning male S determinant. When repaired SP11 on inversion was introduced into Arabidopsis, I succeeded to take SI Arabidopsis line, and published the data on International Journal “Nature". As other topics, I set up gene catalog expressing on papilla cell by using laser microdissection and next generation sequencer. For characterizing pollen-stigma interaction dynamics, I established time-lapse imaging system for observation by microscope.

Assessment Rating
Verification Result (Rating)

A+

Report

(6 results)
  • 2013 Research Progress Assessment (Verification Result) ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report   Self-evaluation Report ( PDF )
  • Research Products

    (455 results)

All 2013 2012 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (34 results) (of which Peer Reviewed: 25 results) Presentation (369 results) Book (14 results) Remarks (38 results)

  • [Journal Article] Molecular genetics, physiology and biology of self-incompatibility in Brassicaceae2012

    • Author(s)
      Watanabe, M., Suwabe, K., and Suzuki, G.
    • Journal Title

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      Volume: 88 Issue: 10 Pages: 519-535

    • DOI

      10.2183/pjab.88.519

    • NAID

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    • DOI

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      Volume: 85 Pages: 87-96

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      平成24年度・宮城県仙台第三高等学校・第2回コアSSH連絡協議会
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      渡辺正夫
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      仙台市立七北田小学校・NSP特別講義
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      宮城県仙台市/石川県小松市(招待講演)
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      宮城県大崎市(招待講演)
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      渡辺正夫
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      宮城県仙台市(招待講演)
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      2011-12-15
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      渡辺正夫
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      神奈川県横浜市(招待講演)
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      2011-12-15
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      渡辺正夫
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      鹿児島県鹿児島市(招待講演)
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      2011-12-09
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      渡辺正夫
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      鹿児島県立錦江湾高校・コアSSH
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      鹿児島県鹿児島市(招待講演)
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      愛媛県今治市(招待講演)
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      愛媛県今治市(招待講演)
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      愛媛県今治市(招待講演)
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      渡辺正夫
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      東京大学教養学部附属教養教育高度化機構科学技術インタープリター養成部門・招待セミナー
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      東京都目黒区(招待講演)
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      渡辺正夫
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      大阪府立農芸高等学校・ハイテク農芸科・出前講義
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      大阪府堺市(招待講演)
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      渡辺正夫
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      大阪府立農芸高等学校・ハイテク農芸科・出前講義
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      大阪府堺市(招待講演)
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      香川県立観音寺第一高等学校・SSH 科学教養特別講義
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      香川県観音寺市(招待講演)
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      2011-06-23
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      渡辺正夫
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      香川県観音寺市(招待講演)
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      愛媛県今治市(招待講演)
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      愛媛県立今治南高等学校・園芸クリエイト科・出前講義
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      愛媛県今治市(招待講演)
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      愛媛県立今治北高等学校
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      愛媛県今治市
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      愛媛県今治市
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      2010-11-16
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      渡辺正夫
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      愛媛県今治市
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      渡辺正夫
    • Organizer
      沖縄県立開邦高等学校
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      沖縄県南風原町
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      2010-11-04
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      渡辺正夫
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      宮城県仙台市
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      栃木県宇都宮市
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      宮城県仙台市
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      2010-10-12
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      岩手県水沢市
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  • [Presentation] 世界トップ水準の研究者を目指せ!!!--そのために不可欠な要素とは??--2010

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      JST・未来の科学者養成講座第一回全国受講生発表会
    • Place of Presentation
      東京都文京区本郷
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  • [Presentation] コアSSHダイコンコンソーシアム特別講義「世界トップ水準の研究者を目指せ!!!--そのために不可欠な要素とは???--」2010

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      鹿児島県立錦江湾高等学校
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] コアSSHダイコンコンソーシアム・運営指導委員会、ポスタープレゼン評価会議2010

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      鹿児島県立錦江湾高等学校
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の生殖と自家不和合性2009

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      鹿児島大学大学院・理工学研究科特別セミナー
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2009-05-20
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  • [Presentation] アブラナ科植物の多様性--自家不和合性と形態2009

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      福井県立大学・生物資源学部特別セミナー
    • Place of Presentation
      永平寺町
    • Year and Date
      2009-03-16
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  • [Presentation] Genetic characterization of self-compatible mutants inBrassica rapa2009

    • Author(s)
      Suwabe, K., Isokawa, S., Shirasawa, A., Takada, Y., Suzuki, G., Isogai, A., Takayama, S., and Watanabe, M
    • Organizer
      Plant Biology 2009
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
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  • [Presentation] 高等植物の自家不和合性における自他識別と生殖制御因子2008

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      「階層構造の科学+現象数理学」研究会
    • Place of Presentation
      熱海(招待講演)
    • Year and Date
      2008-12-01
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  • [Presentation] Molecular mechanism of self/non-self recognition in Brassica self-incompatibility.2008

    • Author(s)
      Watanabe M., Isokawa S., Takada Y., Suwabe K., Isogai A., Takayama S., Suzuki G.
    • Organizer
      2008 IU-UGAS/IU-GSA/IU-COE Joint Symposium -The Effect of Climate Change on Biological Systems in Cold Regions-
    • Place of Presentation
      Iwate, Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2008-10-28
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  • [Presentation] アブラナ科植物の自家不和合性の分子認識機構2008

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      九州工業大学工学部セミナー
    • Place of Presentation
      飯塚
    • Year and Date
      2008-10-09
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  • [Presentation] 高等植物の自家不和合性における自他識別と生殖制御因子2008

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Organizer
      「階層構造の科学+現象数理学」研究会
    • Place of Presentation
      熱海
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  • [Presentation] Molecular mechanism ofself/non-self recognition in Brassica self- incompatibility2008

    • Author(s)
      Watanabe, M., Isokawa, S., Takada, Y., Suwabe, K., Isogai, A., Takayama, S., and Suzuki, G
    • Organizer
      2008 IU-UGAS/ IU-GSA/ IU-COE Joint Symposium - The Effect of Climate Change on Biological Systems in Cold Regions -
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  • [Presentation] Genetic analysisof self-compatible mutants in Brassica rapa2008

    • Author(s)
      Isokawa, S., Shirasawa, A., Takada, Y., Suwabe, K., Suzuki, G., Isogai, A., Takayama, S., and Watanabe, M
    • Organizer
      19th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
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  • [Book] 岩波 生物学辞典 第5版2012

    • Author(s)
      渡辺正夫, 高山誠司
    • Publisher
      岩波書店
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  • [Book] 3.5植物科学分野の文献調査法.(In農学・生命学のための学術情報リテラシー,齋藤忠夫編著)2011

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Publisher
      浅倉書店
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  • [Book] あすを拓く--inovation--渡辺正夫氏東北大学大学院生命科学研究科教授2011

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Publisher
      宮城県発行・人材育成情報誌「O-ga-le!」
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  • [Book] 農学・生命学のための学術情報リテラシー2011

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Total Pages
      122
    • Publisher
      朝倉書店
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  • [Book] 化学の本だな・読書のススメ2010

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Publisher
      化学
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  • [Book] 生物学辞典(自家不和合性関連用語11項目)2010

    • Author(s)
      渡辺正夫, 高山誠司, 磯貝彰
    • Total Pages
      1615
    • Publisher
      東京化学同人
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  • [Book] 生物学辞典2010

    • Author(s)
      渡辺正夫, 高山誠司, 磯貝彰
    • Publisher
      東京化学同人
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  • [Book] "自家不和合性関連用語10項目",In"植物ゲノム科学辞典"2009

    • Author(s)
      渡辺正夫,高山誠司
    • Publisher
      朝倉書店
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  • [Book] 温度と生命システムの相関学(あとがき-生命システムの温度応答反応の先にあるもの-)2009

    • Author(s)
      渡辺正夫
    • Publisher
      東海大学出版
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  • [Book] 植物ゲノム科学辞典(自家不和合性関連用語10項目)2009

    • Author(s)
      渡辺正夫, 高山誠司
    • Publisher
      朝倉書店
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  • [Book] Chapter 7 "Milestones identifying self-incompatibility genes in Brassica species: From old stories to new findings", In "Self- incompatibility in Flowering Plants - Evolution, Diversity, and Mechanisms"2008

    • Author(s)
      Watanabe, M., Suzuki, G., and Takayama, S
    • Publisher
      (Ed.: V. E. Franklin-Tong), Springer
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  • [Book] "自家不和合性",In"分子細胞生物学辞典"2008

    • Author(s)
      渡辺正夫,鈴木剛,高山誠司
    • Publisher
      東京化学同人
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  • [Book] 分子細胞生物学辞典(自家不和合性)2008

    • Author(s)
      渡辺正夫, 鈴木剛, 高山誠司
    • Publisher
      東京化学同人
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  • [Book] Selfincompatibility in Flowering Plants-Evolution, Diversity, and Mechanisms(Ed.: V.E.Franklin-Tong Milestones identifying selfincompatibility genes in Brassica species : From old stories to new findings)2008

    • Author(s)
      Watanabe M., Suzuki G., Takayama S.
    • Publisher
      Springer
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/project-startup/

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  • [Remarks] (1)渡辺正夫(2011)アブラナ科植物の自家不和合性における自他識別責任遺伝子座の同定と分子識別機構の解明(第7回(平成22年度)日本学術振興会賞)他2件(計3件) (2) 受賞

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  • [Remarks] (1)気合と根性で挑戦東北大院渡辺教授後輩にエール今治西高.愛媛新聞,2012年11月19日. (3) 新聞記事等

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  • [Remarks] (2)FMラヂオバリバリ・「すっぴん小町」ゲスト出演,FMラヂオバリバリ,2012年11月13日.(http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/から視聴可能) (3)新聞記事等

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/

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  • [Remarks] (3)道標ふるさと伝言実体験の大切さ、今の子供に教えよう.愛媛新聞,2012年1月8日. (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (4)小松高1年生進路を考える.北國新聞,2011年10月8日. (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (5)被災児童癒やす授業、渡辺・東北大教授(今治出身)、農学テーマ出前講座、放射線量も測定も.愛媛新聞,2011年7月3日. (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (6)遺伝子操作で自家受粉ブロック品種改良効率に光東北大・渡辺教授ら成功.読売新聞,2010年4月19日. (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (7)自家受粉遺伝子の働き解明東北大作物への応用期待.日経産業新聞,2010年4月19日. (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (8)「かがくdeムチャミタス」番組、「春が来た、菜の花」の回.テレビ大阪,2009年4月4日. (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (9)「てらスクール」で命みつめる.下野新聞,2008年8月12日.他45件(計54件) (3)新聞記事等

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  • [Remarks] (1)大阪府立天王寺高等学校「進化論を唱えたダーウィンも注目した高等植物の自家不和合性」(2012),大阪,2012/11/21 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (2)愛媛県立今治西高等学校「今西35期、一(いち)卒業生が見た教育、研究、人生---今西在学中、卒業後、そして出前講義に伺い、考えたこと---」(2012),今治,2012/11/13 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (4)兵庫県立豊岡高等学校「進化論を唱えたダーウィンも注目した高等植物の自家不和合性」(2012),豊岡,2012/10/06 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (5)秋田県教育委員会高校教員研修・特別講演「高大連携:課題研究をモデルとして」「研究室見学」(2012),仙台,2012/08/01 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (6)山形県立鶴岡南高等学校「バナナからDNAを」「自家不和合性、植物の生殖」(2012),仙台,2012/03/22 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (7)埼玉県立浦和第一女子高等学校「高等植物における受粉反応の観察」(2011),さいたま,2011/09/8 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (8)今治自然科学教室「博士になろう!研究をしてみよう!-東北大・渡辺教授はどのような子ども時代を過ごし、研究者になったのだろうか??-」(2011),今治,2011/03/5 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (12)石川県立小松高等学校「進化論を唱えたダーウィンも注目した高等植物の自家不和合性--花粉と雌しべの細胞間コミュニケーションとその分子機構--(2009),小松,2009/12/18 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (13)広島県立広島国泰寺高等学校「進化論を唱えたダーウィンも注目した高等植物の自家不和合性--花粉と雌しべの細胞間コミュニケーションとその分子機構--」(2009),広島,2009/10/28 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (18)工学院大学附属中学高等学校「植物の生殖システムにおける最近のトピックス--自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応--」(2008),八王子,2008/12/16 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (19)沖縄県立八重山高等学校「植物の生殖システムにおける最近のトピックス--自他識別が起きる自家不和合性反応と受精反応--」(2008),石垣,2008/11/19-21 (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] (20)福島県立福島高等学校「アブラナ科植物の形態的多様性とその意義」(2008),福島,2008/05/26他370件(計390件) (4) アウトリーチ活動

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  • [Remarks] 研究成果URL

    • URL

      http://www.ige,tohoku.ac.jp/prg/watanabe/

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  • [Remarks] (受賞歴)(1)日本育種学会第122回講演会優秀発表賞(大坂正明ら、アブラナ科植物における乳頭細胞特異的発現遺伝子群の情報基盤構築)(2)第20回日本育種学会中部地区談話会・優秀発表賞(松田智貴ら、Arabidopsis属植物における乳頭細胞の単離法及び遺伝子情報基盤の構築)

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/

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  • [Remarks] 日本学術振興会賞,2011年3月3日

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  • [Remarks] 日本遺伝学会第82回大会BP賞,2010年11月9日

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/watanabe/

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Published: 2008-04-01   Modified: 2019-07-29  

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