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Analysis of evolution and functions of plant clock system.

Research Project

Project/Area Number 23570003
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Genetics/Genome dynamics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

ONAI Kiyoshi  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (00402454)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords生物時計 / 概日リズム / 生物発光 / 生物発光リアルタイム測定法 / 原始紅藻 / 真核藻類 / 藍色細菌 / 高等植物 / 藻類 / ルシフェラーゼ / ハイスループットスクリーニング
Research Abstract

Circadian rhythms which are daily activities have been widely observed in many organisms from cyanobacteria to human. Properties of the rhythms are common among organisms but the clock genes which generate oscillation are not evolutionally conserved among plants. In this project, we aimed to be elucidate the evolution of plant clock genes and tried to isolate novel clock and clock-related genes from lower eukaryotic plant cells. We also analyzed the functions of clock proteins and their interactions with other proteins in cyanobacteria, and clock-controlled physiological phenomena in both prokaryotic and eukaryotic plants.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (62 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (49 results) (of which Invited: 6 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] A phase-resetting mechanism of the circadian clock in Chlamydomonas reinhardtii2013

    • Author(s)
      Niwa Y, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 110 Issue: 33 Pages: 13666-13671

    • DOI

      10.1073/pnas.1220004110

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  • [Journal Article] Characterization of the role of a mechanosensitive channel in osmotic down shock adaptation in Synechocystis sp. PCC 68032013

    • Author(s)
      Nanatani K, Shijuku T, Akai M, Yukutake Y, Yasui M, Onai K, Morishita M, Ishiura M, Uozumi N
    • Journal Title

      Channels

      Volume: 7 Issue: 4 Pages: 238-242

    • DOI

      10.4161/chan.25350

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  • [Journal Article] The ATP-mediated regulation of KaiB-KaiC interaction in the cyanobacterial circadian clock.2013

    • Author(s)
      Mutoh R, Nishimura A, Yasui S, Onai K, Ishiura M
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Issue: 11 Pages: e80200-e80200

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0080200

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The promoter activities of sucrose phosphate synthase genes in rice, OsSPS1 and OsSPS11, are controlled by light and circadian clock, but not by sucrose.2013

    • Author(s)
      Yonekura M, Aoki N, Hirose T, Onai K, Ishiura M, Okamur M, Ohsugi R, Ohto C
    • Journal Title

      Frontiers Plant Sci.

      Volume: 4 Pages: 31-31

    • DOI

      10.3389/fpls.2013.00031

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The roles of the dimeric and tetrameric structures of the clock protein KaiB in the generation of circadian oscillations in cyanobacteria2012

    • Author(s)
      Murakami R, Mutoh R, Iwase R, Furukawa Y, Imada K, Onai K, Morishita M, Yasui S, Ishii K, Valencia Swain JO, Uzumaki T, Namba K, Ishiura M.
    • Journal Title

      J Biol Chem.

      Volume: 287 Issue: 35 Pages: 29506-29515

    • DOI

      10.1074/jbc.m112.349092

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  • [Journal Article] Phase-dependent generation and transmission of time information by the KaiABC circadian clock oscillator through SasA-KaiC interaction in cyanobacteria.2012

    • Author(s)
      Valencia S, J, et al
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 17 Issue: 5 Pages: 398-419

    • DOI

      10.1111/j.1365-2443.2012.01597.x

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  • [Journal Article] Aquaporin AqpZ is involved in cell volume regulation and sensitivity to osmotic stress in Synechocystis sp. strain PCC 6803.2012

    • Author(s)
      Akai, M.
    • Journal Title

      J Bacteriol

      Volume: 194 Issue: 24 Pages: 6828-6836

    • DOI

      10.1128/jb.01665-12

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  • [Journal Article] Plasma membrane aquaporin AqpZ protein is essential for glucose metabolism during photomixotrophic growth of Synechocystis sp2011

    • Author(s)
      Akai, M., Onai, K., Kusano, M., Sato, M., Redestig, H., Toyooka, K., Morishita, M., Miyake, H., Hazama, A., Checchetto, V., Szabo, I., Matsuoka, K., Saito, K., Yasui, M., Ishiura, M., and Uozumi, N
    • Journal Title

      PCC 6803. J. Biol

      Volume: 286 Issue: 28 Pages: 25224-25235

    • DOI

      10.1074/jbc.m111.236380

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  • [Journal Article] Plasma membrane aquaporin AqpZ protein is essential for glucose metabolism during photomixotrophic growth of Synechocystis sp. PCC 6803.2011

    • Author(s)
      Akai M, Onai K, Kusano M, Sato M, Redestig H, Toyooka K, Morishita M, Miyake H, Hazama A, Checchetto V, Szabo I, Matsuoka K, Saito K, Yasui M, Ishiura M, Uozumi N
    • Journal Title

      J. Biol. Chem.

      Volume: 286 Pages: 25224-25235

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  • [Presentation] 発光レポーターを使った種子成熟遺伝子の発芽後抑制に異常を示すシロイヌナズナ変異株の網羅的スクリーニング種子成熟遺伝子の発現におけるB3転写因子HSI2とHSLIの機能2014

    • Author(s)
      河合都妙, 棚橋亮弥, 小内清, 前尾健一郎, 石浦正寛, 中村研三
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学(五福キヤンパス)
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  • [Presentation] 種子成熟遺伝子の発現におけるB3転写因子HSI2とHSLIの機能2014

    • Author(s)
      河合都妙, 鵜飼聖子, 御堂育子, 塚越啓央, 前尾健一郎, 小内清, 石浦正寛, 中村研三
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
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      富山大学(五福キヤンパス)
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  • [Presentation] 窒素条件で異なるヒメツリガネゴケの硝酸イオン輸送体遺伝子NRT2;1とNRT2;3の発現の制御機構の解析2014

    • Author(s)
      能手良佳, 小澤藍子, 小内清, 辻本良真, 高谷信之, 前田真一, 石浦正寛, 小俣達男
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
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      富山大学(五福キヤンパス)
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] Role of RHYTHM OF CHLOROPLAST 15 protein in the circadian clock of the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii2014

    • Author(s)
      Niwa Y, Kinoshita A, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
    • Organizer
      55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学(五福キヤンパス)
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  • [Presentation] 発光レポーターを使った種子成熟遺伝子の発芽後抑制に異常を示すシロイヌナズナ変異株の網羅的スクリーニング2014

    • Author(s)
      河合都妙、棚橋亮弥、小内清、前尾健一郎、石浦正寛、中村研三
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
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      富山大学(五福キャンパス)
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  • [Presentation] 種子成熟遺伝子の発現におけるB3転写因子HSI2とHSL1の機能2014

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      河合都妙、鵜飼聖子、御堂育子、塚越啓央、前尾健一郎、小内清、石浦正寛、中村研三
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
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      富山大学(五福キャンパス)
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  • [Presentation] 窒素条件で異なるヒメツリガネゴケの硝酸イオン輸送体遺伝子NRT2;1とNRT2;3の発現の制御機構の解析2014

    • Author(s)
      能手良佳、小澤藍子、小内清、辻本良真、高谷信之、前田真一、石浦正寛、小俣達男
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
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      富山大学(五福キャンパス)
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  • [Presentation] Role of RHYTHM OF CHLOROPLAST 15 protein in the circadian clock of the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii.2014

    • Author(s)
      Niwa Y, Kinoshita A, Matsuo T, Onai K, Kato D, Tachikawa M, Ishiura M
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学(五福キャンパス)
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  • [Presentation] 生物発光リアルタイム測定解析システムの開発と活用・普及促進2013

    • Author(s)
      小内清, 石浦正寛
    • Organizer
      JASIS2013コンファレンス科学技術推進機構(JST)「先端計測分析技術・機器開発プログラム」開発成果の活用・普及促進
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場
    • Year and Date
      2013-09-05
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  • [Presentation] The roles of the dimeric and tetrameric structures of the cyanobacterial circadian clock protein KaiB in the generation of circadian oscilations2013

    • Author(s)
      飯田高広, 安井聡, 武藤梨沙, 小内清, 森下めぐみ, 石浦正寛
    • Organizer
      IGER Annual meeting 2012
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋(ポスター)
    • Year and Date
      2013-01-10
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  • [Presentation] ヒメツリガネゴケにおける硝酸イオン輸送体NRT2の機能発現2013

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      能手良佳, 小澤藍子, 小内清, 今枝真二郎, 手島理, 辻本良真, 高谷信之, 前田真一, 石浦正寛, 小俣達男
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(高等教育推進機構)
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  • [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスにおける生物時計の位相リセッティング機構2013

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      丹羽由実, 松尾拓哉, 小内清, 立川誠, 加藤大策, 石浦正寛
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(神戸ポートピアホテル)
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  • [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスにおける概日時計の位相リセット機構2013

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      丹羽由実, 松尾拓哉, 小内清, 加藤大策, 石浦正寛
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      第54回日本植物生理学会年会
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      岡山大学・津島キャンパス、岡山(ポスター)
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  • [Presentation] 発光レポーターを使用した種子成熟プログラム抑制機構の解析2013

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      河合都妙, 鵜飼聖子, 御堂育子, 近藤有里, 前尾健一郎, 小内清, 石浦正寛, 中村研三
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学・津島キャンパス、岡山(ポスター)
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  • [Presentation] イネのsucrose phosphate synthase遺伝子のプロモーター活性は光と生物時計の制御を受けるがショ糖による制御を受けない2013

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      米倉円佳, 青木直大, 廣瀬竜郎, 小内清, 石浦正寛, 岡村昌樹, 大杉立, 大音徳
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      第54回日本植物生理学会年会
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      岡山大学・津島キャンパス、岡山(ポスター)
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  • [Presentation] ヒメツリガネゴケの硝酸イオン輸送体遺伝子NRT2の発現解析2013

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      能手良佳, 小澤藍子, 小内清, 辻本良真, 高谷信之, 前田真一, 石浦正寛, 小俣達男
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      能手良佳、小澤 藍子、小内清、今枝真二郎、手島理、辻本良真、高谷信之、前田真一、石浦正寛、小俣達男
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      丹羽由実、松尾拓哉、小内清、立川誠、加藤大策、石浦正寛
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      第36回 日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] 植物の遺伝子発現や動態のリアルタイム計測~計測システムの開発から実例まで~2012

    • Author(s)
      小内清, 石浦正寛
    • Organizer
      第167回農林交流センターワークショップ「植物科学・作物育種におけるフェノーム解析~だれでも使える画像解析入門から先端技術まで~」
    • Place of Presentation
      つくば情報通信共同利用館、つくば
    • Year and Date
      2012-11-12
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  • [Presentation] Light-induced rapid degradation of the Chlamydomonas clock protein ROC 152012

    • Author(s)
      Niwa Y, Matsuo T, Onai K, Ishiura M
    • Organizer
      15th International Conference on the Cell & Molecular Biology of Chlamydomonas
    • Place of Presentation
      Kongresshotel Postsdam, Germany
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  • [Presentation] The regulation of cyanobacterial circadian clock proteins KaiB-KaiC interaction by ATP2012

    • Author(s)
      武藤梨沙, 西村篤人, 安井聡, 小内清, 石浦正寛
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋
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  • [Presentation] ATP release from cyanobacterial circadian clock protein KaiC2012

    • Author(s)
      岩田慶太, 武藤梨沙, 小内清, 石浦正寛
    • Organizer
      第50回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋
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  • [Presentation] 発光レポーターによるヒメツリガネゴケの硝酸イオン輸送体遺伝子NRT2の発現解析2012

    • Author(s)
      小澤藍子, 小内清, 辻本良真, 高谷信之, 前田真一, 石浦正寛, 小俣達男
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都産業大、京都
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  • [Presentation] シロイヌナズナB3因子HSI2、HSL1による種子成熟プログラムの抑制機構2012

    • Author(s)
      鵜飼聖子, 河合都妙, 近藤有里, 前尾健一郎, 小内清, 石浦正寛, 中村研三
    • Place of Presentation
      京都産業大、京都
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  • [Presentation] シロイヌナズナ種子油脂合成系遺伝子の新奇活性化因子の遺伝学的同定2012

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      橋本実佳, 河合都妙, 前尾健一郎, 小内清, 石浦正寛, 中村研三
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      京都産業大、京都
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      Niwa Y, Matsuo T, Onai K, Ishiura M
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      Kongresshotel Postsdam, Germany
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      武藤梨沙、西村篤人、安井聡、小内清、石浦正寛
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      第50回 日本生物物理学会年会
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      京都産業大、京都
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      石浦正寛, 松尾拓哉, 小内清
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      第4回名古屋大学医学・バイオ系知財フェア
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      名古屋大学医学部、名古屋
    • Year and Date
      2011-12-16
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      赤井政郎, 草野都, Redestig Henning, 斉藤和季, 森下めぐみ, 小内清, 石浦正寛, 魚住信之
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      第63回日本生物工学会大会
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      東京農工大学、小金井
    • Year and Date
      2011-09-27
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      丹羽由実, 松尾拓哉, 立川誠, 小内清, 石浦正寛
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      第9回クラミドモナスワークショップ
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      自然科学研究機構基礎生物学研究所・岡崎コンファレンスセンター、岡崎
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    • Author(s)
      Kawai T, Onai K, Hashimoto M, Maeo K, Ishiura M, Nakamura K
    • Organizer
      The 4th Asian Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      Hong Kong
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    • Author(s)
      Nakamura K, Ukai S, Kawai T, Onai K, Ishiura M
    • Organizer
      The 4th Asian Symposium on Plant Lipids
    • Place of Presentation
      Hong Kong
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      2013 Final Research Report
  • [Presentation] クラミドモナスの時計タンパク質ROC15は光依存的に減少する2011

    • Author(s)
      丹羽由実、松尾拓哉、立川誠、小内清、石浦正寛
    • Organizer
      第9回クラミドモナスワークショップ
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター、岡崎
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Repression of genes involed in seed oil accumulation after seed germination2011

    • Author(s)
      Nakamura, K., Ukai, S., Kawai, T., Onai, K. and Ishiura, M
    • Organizer
      The 4th Asian Symposium on Plant Lipids(招待講演)
    • Place of Presentation
      Hong Kong
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] 葉緑体で機能するホタルルシフェラーゼ遺伝子とそれを用いた葉緑体遺伝子発現のリアルタイムモニタリング2011

    • Author(s)
      石浦正寛、松尾拓哉、小内清
    • Organizer
      第4回名古屋大学医学・バイオ系知財フェア
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部、名古屋
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] Synechocystisグリコーゲン蓄積変異株のAqpZ遺伝子発現と代謝変動2011

    • Author(s)
      赤井政郎、草野都、Redestig Henning、斉藤和季、森下めぐみ、小内清、石浦正寛、魚住信之
    • Organizer
      第63回 日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      東京農工大、小金井
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      2011 Research-status Report
  • [Presentation] 生物発光リアルタイムモニタリング

    • Author(s)
      小内清
    • Organizer
      第12回名古屋大学遺伝子実験施設公開セミナー「リアルタイムモニタリング、イメージングー個体レベルから原子レベルまで一」
    • Place of Presentation
      名古屋大学理学南館大講堂(坂田・平田ホール)、名古屋
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      2013 Final Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生物発光リアルタイム測定解析システムの開発と活用・普及促進

    • Author(s)
      小内清、石浦正寛
    • Organizer
      JASIS 2013コンファレンス 科学技術振興機構(JST)「先端計測分析技術・機器開発プログラム」開発成果の活用・普及促進
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 植物の遺伝子発現や動態のリアルタイム計測 ~計測システムの開発から実例まで~

    • Author(s)
      小内清、石浦正寛
    • Organizer
      第167回農林交流センターワークショップ「植物科学・作物育種におけるフェノーム解析 ~だれでも使える画像解析入門から先端技術まで~」
    • Place of Presentation
      つくば 情報通信共同利用館、つくば
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    • Invited
  • [Presentation] 生物発光リアルタイムモニタリング

    • Author(s)
      小内清
    • Organizer
      第12回 名古屋大学遺伝子実験施設公開セミナー 「リアルタイムモニタリング、イメージング ―個体レベルから原子レベ ルまで―」
    • Place of Presentation
      名古屋大学 理学南館大講堂(坂田・平田ホール)、名古屋
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      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The roles of the dimeric and tetrameric structures of the cyanobacterial circadian clock protein KaiB in the generation of circadian oscillations.

    • Author(s)
      飯田高広、安井聡、武藤梨沙、小内清、森下めぐみ、石浦正寛
    • Organizer
      IGER Annual meeting 2012
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス、名古屋
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 単細胞緑藻クラミドモナスにおける概日時計の位相リセット機構

    • Author(s)
      丹羽由実、松尾拓哉、小内清、加藤大策、石浦正寛
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス、岡山
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] イネのsucrose phosphate synthase遺伝子のプロモーター活性は光と生物時計の制御を受けるがショ糖による制御を受けない

    • Author(s)
      米倉円佳、青木直大、廣瀬竜郎、小内清、石浦正寛、岡村昌樹、大杉立、大音徳
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス、岡山
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 発光レポーターを使用した種子成熟プログラム抑制機構の解析

    • Author(s)
      河合都妙、鵜飼聖子、御堂育子、近藤有里、前尾健一郎、小内清、石浦正寛、中村研三
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス、岡山
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  • [Presentation] ヒメツリガネゴケの硝酸イオン輸送体遺伝子NRT2の発現解析

    • Author(s)
      能手良佳、小澤藍子、小内清、辻本良真、高谷信之、前田真一、石浦正寛、小俣達男
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス、岡山
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      2012 Research-status Report
  • [Remarks] プレス発表及び新聞記事・WEB記事:松尾拓哉、石浦正寛、小内清、丹羽由実(科学技術振興機構、名古屋大学共同発表);「緑藻の体内時計~時刻合わせの分子メカニズムを解明~」;発表日:2013年7月25日;場所:国立大学法人名古屋大学本部4号館第8会議室

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  • [Remarks] 上記プレス発表に関する新聞記事とWEB記事 中日新聞(2013年7.月30日朝刊) 科学新聞(2013年8.月2日、1面) 日経産業新聞(2013年8月7日) 時事ドットコム(2013年7月30日)

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      2013 Final Research Report
  • [Remarks] 植物の小型種子を固体培地に自動で播種する「小型自動種まき機」を中立電機株式会社と共同開発して実用化した(2013年5.月に中立電機株式会社および椿本興業株式会社より商品名「アクアシード」として販売を開始した)。

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      2013 Final Research Report
  • [Remarks] 温調とCO_2ガス制御対応の「高感度生物発光測定装置」を中立電機株式会社と共同開発して実用化した(2013年12月に中立電機株式会社、コスモ・バイオ株式会社、椿本興業株式会社から商品名「高感度生物発光測定装置CL24AおよびCL96A」として販売を開始した)。

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      2013 Final Research Report

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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