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Development of quantitative analysis methods of plant cells by image processing for microscope

Research Project

Project/Area Number 24770038
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

KUTSUNA Natsumaro  東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教 (70578559)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords植物 / 細胞・組織 / 解析・評価 / 共焦点顕微鏡 / 生体生命情報学
Outline of Final Research Achievements

Image processing methods of plant intra-cellular structures were developed to evaluate distribution, morphology, speed and co-localization through the categorizing of fluorescence image into particular, membraneous, lemenous and fiberous pattern. In addition, an algorithm based on machine learning technique was established to generate highly accurate classification software to estimate phase of cell cycle from fluorescence image of nuclei/chromosomes.
As a result, grounded by microscopic image analyses, quantitative insights were obtained in wide-ranging field of plant cytology including a regulatory mechanism of cortical microtubules, an effect of cold stress on endoplasmic streaming, a role of actin microfilaments in cell division and dynamic localization of proteins related to intra-cellular vesicle transport system.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (97 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (23 results) (of which Peer Reviewed: 22 results,  Acknowledgement Compliant: 12 results,  Open Access: 6 results) Presentation (72 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] バイオイメージング分野における画像の自動分類2015

    • Author(s)
      朽名 夏麿
    • Journal Title

      Medical Imaging Technology

      Volume: 印刷中

    • NAID

      130005072695

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    • Author(s)
      Takahashi S, Kojo K.H, Kutsuna N, Endo M, Toki S, Isoda H, Hasezawa S
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 6 Pages: 254-254

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00254

    • NAID

      120007136348

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    • Author(s)
      Fujiwara T, Kawachi M, Sato Y, Mori H, Kutsuna N, Hasezawa S, Maeshima M
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 印刷中 Issue: 10 Pages: 1965-1979

    • DOI

      10.1111/febs.13252

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    • Author(s)
      Akita K, Higaki T, Kutsuna N, Hasezawa S
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: 印刷中

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    • Author(s)
      Higaki T, Kato A, Myouga F, Kutsuna N, Hasezawa S, Nagata N
    • Journal Title

      Bioimages

      Volume: 印刷中

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    • Author(s)
      T. Higaki, N. Kutsuna, K. Akita, M. Sato, F. Sawaki, M. Kobayashi, N. Nagata, K. Toyooka, S. Hasezawa
    • Journal Title

      SCIENTIFIC REPORTS

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 7794-7794

    • DOI

      10.1038/srep07794

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      Motomura K, Le TN. Q, Hamada T, Kutsuna N, Mano S, Nishimura M and Watanabe Y.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiology

      Volume: 56 Issue: 1 Pages: 107-115

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu151

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      朽名 夏麿,長谷川 淳子, 松永幸大
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      豊岡公徳,佐藤繭子,朽名夏麿,永田典子
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      PLANT MORPHOLOGY

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 3-8

    • DOI

      10.5685/plmorphol.26.3

    • NAID

      130005066550

    • ISSN
      0918-9726, 1884-4154
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      Higaki T, Kutsuna N, Hasezawa S
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      PLANT MORPHOLOGY

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 9-12

    • DOI

      10.5685/plmorphol.26.9

    • NAID

      130005066543

    • ISSN
      0918-9726, 1884-4154
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    • Author(s)
      Toyooka K, Sato M, Kutsuna N, Higaki T, Sawaki F, Wakazaki M, Goto Y, Hasezawa S, Nagata N, Matsuoka K
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 55 Issue: 9 Pages: 1544-1555

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu084

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    • Author(s)
      Naramoto S, Otegui MS, Kutsuna N, de Rycke R, Dainobu T, Karampelias M, Fujimoto M, Feraru E, Miki D, Fukuda H, Nakano A, Friml J
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 26 Issue: 7 Pages: 3062-1076

    • DOI

      10.1105/tpc.114.125880

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  • [Journal Article] 植物細胞の動態解析 - 植物の成長を支える液胞とその構造変化 -2014

    • Author(s)
      朽名 夏麿
    • Journal Title

      画像ラボ

      Volume: 25 Pages: 33-39

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    • Author(s)
      Hasegawa J, Higaki T, Hamamura Y, Kurihara D, Kutsuna N, Higashiyama T, Hasezawa S, Matsunaga S
    • Journal Title

      CYTOLOGIA

      Volume: 79 Issue: 4 Pages: 467-474

    • DOI

      10.1508/cytologia.79.467

    • NAID

      130004801651

    • ISSN
      0011-4545, 1348-7019
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    • Author(s)
      Kobayashi S, Kutsuna N, Tanino KK, Uemura M, Kawamura Y.
    • Journal Title

      Environmental and Experimental Botany

      Volume: Unknown Pages: 44-51

    • DOI

      10.1016/j.envexpbot.2014.02.002

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      Higaki T, Kustuna N, Hasezawa S
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      BMC Plant Biology

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 81-81

    • DOI

      10.1186/1471-2229-13-81

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    • Author(s)
      朽名 夏麿
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      Plant Morphology

      Volume: 25 Pages: 73-81

    • NAID

      130004691679

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      Kojo KH, Higaki T, Kutsuna N, Yoshida Y, Yasuhara H, Hasezawa S
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 54 Issue: 9 Pages: 1491-1503

    • DOI

      10.1093/pcp/pct093

    • NAID

      10031202071

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      Satoshi Fujita, Jaromir Pytela, Takashi Hotta, Takehide Kato, Takahiro Hamada, Rie Akamatsu, Yasumasa Ishida, Natsumaro Kutsuna, Seiichiro Hasezawa, Yuko Nomura, Hirofumi Nakagami, Takashi Hashimoto
    • Journal Title

      Curr. Biol

      Volume: 23 Issue: 20 Pages: 1969-1978

    • DOI

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      Herculano B, Tamura M, Ohba A, Shimatani M, Kutsuna N, Hisatsune T
    • Journal Title

      Journal of Alzheimer’s Disease

      Volume: 33 Issue: 4 Pages: 983-997

    • DOI

      10.3233/jad-2012-121324

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      Higaki, et al.
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      Sci Rep.

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 405-405

    • DOI

      10.1038/srep00405

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  • [Journal Article] Probabilistic mapping and image clustering for quantitative assessment of fluorescent protein localizations in Arabidopsis guard cells.2012

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      桧垣匠、朽名夏麿、馳澤盛一郎
    • Journal Title

      Protocol Exchange

      Volume: 巻なし

    • DOI

      10.1038/protex.2012.013

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  • [Journal Article] Active learning framework with iterative clustering for bioimage classification.2012

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      Kutsuna, N.
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      Nature Commun.

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1032-1032

    • DOI

      10.1038/ncomms2030

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    • Author(s)
      杉田(小西)左江子, 西原知里, 千崎雄佑, 松島淳, 桧垣匠, 朽名夏麿
    • Organizer
      日本育種学会 第127講演会
    • Place of Presentation
      東京都 玉川大学
    • Year and Date
      2015-03-22
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      川田亮太, 岡本拓真, 朽名夏麿, 杉田(小西)左江子
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      日本育種学会 第127講演会
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      東京都 玉川大学
    • Year and Date
      2015-03-22
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      朽名夏麿, 馳澤盛一郎
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京都 東京農業大学 世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-18
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      栗原(大窪)恵美子, 栗原志夫, 大谷美沙都, 朽名夏麿, 永田典子, 小林恵, 小松功典, 菊池淳, 掛川弘一, Ong WenDee, 出村拓, 松井南
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京都 東京農業大学 世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-17
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      元村一基, Quy Le Thi Nhat, 倉田哲也, 朽名夏麿, 真野昌二, 西村幹夫, 濱田隆宏, 渡邊雄一郎
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京都 東京農業大学 世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-17
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      今村寿子, 朽名夏麿, 桧垣匠, 秋田佳恵, 三浦岳
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京都 東京農業大学 世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-16
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      豊岡公徳, 佐藤繭子, 若崎眞由美, 朽名夏麿, 永田典子, 松岡健
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京都 東京農業大学 世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-16
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      Nagata N, Kato A, Sawaki F, Kobayashi M, Sato M, Higaki T, Kutsuna N, Hasezawa S, Myouga F, Toyooka K
    • Organizer
      The 2nd international symposium on plant environmental sensing
    • Place of Presentation
      東京都江東区 産業技術総合研究所臨海副都心センター
    • Year and Date
      2015-03-13
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      Kenji Fukuda, Natsumaro Kutsuna, Toru Terada, Mohammad Reza Mansounia, Mohammad Nizam Uddin, Katsuaki Jimbo, Marcin Jarzebski, Sonomi Shibuya, Juri Fujieda, Hirokazu Yamamoto, Makoto Yokohari
    • Organizer
      International Union of Forest Research Organizations (IUFRO) XXIV World Congress
    • Place of Presentation
      The Salt Palace Convention Center in Salt Lake City, Utah, USA
    • Year and Date
      2014-10-11
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      朽名夏麿, 川田亮太, 杉田(小西)左江子,馳澤盛一郎
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      神奈川県川崎市 明治大学生田キャンパス
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      日本植物学会第78回大会
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      神奈川県川崎市 明治大学生田キャンパス
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      2014-09-13
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      神奈川県川崎市 明治大学生田キャンパス
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      2014-09-11
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      日本植物形態学会第26回総会・大会
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      神奈川県川崎市 明治大学生田キャンパス
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      2014-09-11
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      大阪府吹田市 大阪大学銀杏会館
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      Rhodes, Greece
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      2014-07-09
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      Hisako Takigawa-Imamura, Natsumaro Kutsuna, Takumi Higaki, Akita Kae, Takashi Miura
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      愛知県名古屋市ウインクあいち
    • Year and Date
      2014-05-28
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      朽名夏麿
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      第47回日本発生生物学会大会
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      愛知県名古屋市ウインクあいち
    • Year and Date
      2014-05-27
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    • Invited
  • [Presentation] 広域TEM像取得システムと高圧凍結技法を用いた細胞内輸送系膜区画の超微形態解析2014

    • Author(s)
      豊岡公徳, 佐藤繭子, 朽名夏麿, 若崎眞由美, 桧垣匠, 澤木史江, 馳澤盛一郎, 永田典子, 松岡健
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉県千葉市幕張メッセ国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-11
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  • [Presentation] 宿主病原体間インターフェイスにおける宿主エンドソームの機能操作を介した絶対寄生菌病原体感染確立の戦略機構2012

    • Author(s)
      稲田のりこ, 別役重之, 海老根一生, 伊藤瑛海, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎, 福田裕穂, 中野明彦, 上田貴志
    • Organizer
      平成24年度日本植物病理学会関西部会
    • Place of Presentation
      鳥取県 鳥取県民文化会館
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  • [Presentation] タバコ根端分裂組織における液胞膜タンパク質V-PPaseの分布と液胞形成

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      佐藤繭子, 後藤友美, 若崎眞由美, 朽名夏麿, 澤木史江, 永田典子, 松岡健, 豊岡公徳
    • Organizer
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪府 ホテル阪急エキスポパーク
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  • [Presentation] 植物細胞の画像クラスタリングとパターン認識

    • Author(s)
      朽名夏麿
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会大会
    • Place of Presentation
      島根県 松江市くにびきメッセ
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    • Invited
  • [Presentation] 植物表皮細胞壁のジグソーパズル構造形成メカニズム

    • Author(s)
      今村(滝川)寿子, 朽名夏麿, 桧垣匠, 秋田佳恵, 三浦岳
    • Organizer
      第23回日本数理生物学会大会
    • Place of Presentation
      静岡県 静岡大学浜松キャンパス
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  • [Presentation] 広域透過電子顕微鏡画像取得法の開発と茎頂オルガネラ地図作成への応用

    • Author(s)
      澤木史江, 小林恵, 佐藤繭子, 朽名夏麿, 桧垣匠, 馳澤盛一郎, 豊岡公徳, 永田典子
    • Organizer
      日本植物形態学会第25回大会
    • Place of Presentation
      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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  • [Presentation] 能動学習を用いた画像分類法による細胞周期推定

    • Author(s)
      朽名夏麿, 馳澤盛一郎
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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  • [Presentation] 高圧凍結技法を取り入れた広域透過電顕像撮影システムの開発とその応用

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      豊岡公徳, 佐藤繭子, 朽名夏麿, 永田典子
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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  • [Presentation] 電顕画像における注目構造の自動検索法の開発

    • Author(s)
      桧垣匠, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
    • Place of Presentation
      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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  • [Presentation] 植物病原体インターフェースにおける宿主エンドソームの機能操作が病原体感染確立に重要な役割を果たす

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      稲田のりこ, 別役重之, 恵比根一生, 伊藤瑛海, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎, 福田裕穂, 中野明彦, 上田貴志
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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  • [Presentation] 環境ストレスに対応する微小管制御

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      藤田智史, Jaromir Pytela, 堀田祟, 加藤壮英, 濱田隆宏, Wong Jeh-Haur, 朽名夏麿, 野村有子, 馳澤盛一郎, 中神弘史, 橋本隆
    • Organizer
      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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      濱田ゆかり, 朽名夏麿, 岩元明敏, 馳澤盛一郎
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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      海野真司, 桧垣匠, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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      高橋真哉, 遠藤真咲, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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      柳沼あやの, 朽名夏麿, 湖城恵, 馳澤盛一郎
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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  • [Presentation] 広域 TEM 画像取得法の開発と茎頂オルガネラ地図作成への応用

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      澤木史江, 小林恵, 佐藤繭子, 朽名夏麿, 桧垣匠, 馳澤盛一郎, 豊岡公徳, 永田典子
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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      湖城恵, 桧垣匠, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎
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      日本植物学会第77回大会
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      北海道 北海道大学札幌キャンパス
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      朽名夏麿
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      第36回分子生物学会年会
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      兵庫県 神戸国際会議場
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      湖城恵, 桧垣匠, 朽名夏麿, 安原裕紀, 馳澤盛一郎
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      佐藤雅彦, 朽名夏麿, 市川美恵, 山崎加奈子
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      豊岡公徳, 佐藤繭子, 朽名夏麿, 若崎眞由美, 澤木史江, 桧垣匠, 馳澤盛一郎, 永田典子, 松岡健
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      高橋真哉, 朽名夏麿, 竹内裕一, 馳澤盛一郎
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      野村俊尚, 井藤賀操, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎, 榊原均
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      佐藤繭子, 朽名夏麿, 澤木史江, 若崎眞由美, 橋本恵, 桧垣匠, 馳澤盛一郎, 永田典子, 豊岡公徳
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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  • [Presentation] バッチモード能動学習による顕微鏡画像の自動分類

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      朽名夏麿, 馳澤盛一郎
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      桧垣匠, 秋田佳恵, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎
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      第55回日本植物生理学会年会
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      富山県 富山大学五福キャンパス
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      稲田のりこ, 別役重之, 海老根一生, 伊藤瑛海, 朽名夏麿, 馳澤盛一郎, 福田裕穂, 中野明彦, 上田貴志
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      日本植物学会第76回大会
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      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
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      日本植物学会第76回大会
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      兵庫県 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
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      福岡県 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
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      第37回日本顕微鏡学会関東支部講演会
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      第54回日本植物生理学会年会
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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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