TOHOKU UNIVERSITY Researchers

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Takeshi Uchiyama

Section

Research Center for Accelerator and Radioisotope Science

Job title

Assistant Professor

Degree

Ph.D. (Tohoku University)

researchmap

https://researchmap.jp/takeshi.uchiyama

J-GLOBAL ID

202401001978633090

e-Rad No.

51005137

ORCID

https://orcid.org/0000-0003-3316-8734

Research History 4

2026/02 - Present

Research Center for Accelerator and Radioisotope Science, Tohoku University　Assistant professor
2025/07 - 2026/01

University of Ljubljana　Department of Biology, Chair of Botany and Plant Physiology　Visiting Researcher
2025/07 - 2026/01

Jožef Stefan Institute　Visiting Researcher
2024/04 - 2026/01

Tohoku University　Graduate School of Engineering Department of Biomolecular Engineering

Education 3

Tohoku University　Graduate School of Engineering　Department of Biomolecular Engineering

2021/04 - 2024/03
Tohoku University　Graduate School of Engineering　Department of Biomolecular Engineering

2019/04 - 2021/03
Yamagata University　Faculty of Engineering　Department of Chemistry and Chemical Engineering

2015/04 - 2019/03

Professional Memberships 3

日本植物生理学会
日本土壌肥料学会
日本農芸化学会

Research Interests 6

核化学
放射化学
イオンビーム分析
植物
イオンチャネル
トランスポーター

Research Areas 6

Nanotechnology/Materials / Inorganic and coordination chemistry /
Energy / Quantum beam science /
Nanotechnology/Materials / Energy chemistry /
Life sciences / Morphology, anatomy /
Life sciences / Applied biochemistry /
Life sciences / Plant nutrition, soil science /

Awards 3

令和5年度第2回若手リーダー海外派遣プログラム研究員

2023/09　東北大学
若手優秀講演賞

2021/07　第58回アイソトープ・放射線研究発表会
北日本支部学生奨励賞

2021/03　日本生物工学会

Papers 6

Ion beam analysis protocol for unfixed Arabidopsis thaliana pistils

Misako Miwa, Ayumi Nakatsuma, Takeshi Uchiyama, Shigeo Matsuyama, Sho Toyama, Wataru Kada, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms　577　166172-166172　2026/08
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.nimb.2026.166172 　

ISSN： 0168-583X
Requirement of Trichome Formation for the Growth-promoting Effects of Olivine for Enhanced Weathering in Arabidopsis thaliana

Minoru Ueda, Daisuke Todaka, Satoshi Takahashi, Junko Ishida, Maho Tanaka, Tokihiro Ikeda, Keiko Suzuki, Misako Miwa, Takeshi Uchiyama, Yasuhiro Ishimaru, Kazuhiro Sayama, Nobuyuki Uozumi, Shigeo Matsuyama, Atsushi J. Nagano, Hidehiko Kikuno, Motoaki Seki

Journal of Plant Growth Regulation　2026/02/06

DOI： 10.1007/s00344-026-12048-8 　
耐塩性を支える植物Naトランスポーター

内山剛志, 石丸泰寛, 魚住信之

生化学　97　(4)　534-538　2025/08/25
Publisher: 日本生化学会
DOI： 10.14952/SEIKAGAKU.2025.970534 　
Comparison of in-vacuum micro-PIXE and in-air micro-PIXE for unfixed plant sample Peer-reviewed

Misako Miwa, Ayumi Nakatsuma, Shigeo Matsuyama, Sho Toyama, Takeshi Uchiyama, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms　557　165536　2024/09/28

DOI： 10.1016/j.nimb.2024.165536 　

ISSN： 0168-583X
The HKT1 Na+ transporter protects plant fertility by decreasing Na+ content in stamen filaments. International-journal Peer-reviewed

Takeshi Uchiyama, Shunya Saito, Taro Yamanashi, Megumi Kato, Kosuke Takebayashi, Shin Hamamoto, Masaru Tsujii, Tomoko Takagi, Noriko Nagata, Hayato Ikeda, Hidetoshi Kikunaga, Toshimi Suda, Sho Toyama, Misako Miwa, Shigeo Matsuyama, Mitsunori Seo, Tomoaki Horie, Takashi Kuromori, Mutsumi Yamagami, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

Science advances　9　(22)　eadg5495　2023/06/02

DOI： 10.1126/sciadv.adg5495 　

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Salinity stress can greatly reduce seed production because plants are especially sensitive to salt during their reproductive stage. Here, we show that the sodium ion transporter AtHKT1;1 is specifically expressed around the phloem and xylem of the stamen in Arabidopsis thaliana to prevent a marked decrease in seed production caused by salt stress. The stamens of AtHKT1;1 mutant under salt stress overaccumulate Na+, limiting their elongation and resulting in male sterility. Specifically restricting AtHKT1;1 expression to the phloem leads to a 1.5-fold increase in the seed yield upon sodium ion stress. Expanding phloem expression of AtHKT1;1 throughout the entire plant is a promising strategy for increasing plant productivity under salinity stress.
Potassium transporter KUP9 participates in K+ distribution in roots and leaves under low K+ stress. International-journal Peer-reviewed

Taro Yamanashi, Takeshi Uchiyama, Shunya Saito, Taiki Higashi, Hayato Ikeda, Hidetoshi Kikunaga, Mutsumi Yamagami, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

Stress biology　2　(1)　52-52　2022/12/12
Publisher: Springer Science and Business Media {LLC}
DOI： 10.1007/s44154-022-00074-x 　

ISSN： 2731-0450

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<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Potassium (K) is a major essential element in plant cells, and KUP/HAK/KT-type K<jats:sup>+</jats:sup> transporters participate in the absorption of K<jats:sup>+</jats:sup> into roots and in the long-distance transport to above-ground parts. In <jats:italic>Arabidopsis thaliana</jats:italic>, KUP9 is involved in the transport of K<jats:sup>+</jats:sup> and Cs<jats:sup>+</jats:sup> in roots. In this study, we investigated KUP9 function in relation to the K<jats:sup>+</jats:sup> status of the plant. The expression of <jats:italic>KUP9</jats:italic> was upregulated in older leaves on K<jats:sup>+</jats:sup>-depleted medium, compared to the expression of the other 12 KUP genes in the <jats:italic>KUP/HAK/KT</jats:italic> family in Arabidopsis. When grown on low K<jats:sup>+</jats:sup> medium, the <jats:italic>kup9</jats:italic> mutant had reduced chlorophyll content in seedlings and chlorosis in older rosette leaves. Tissue-specific expression of <jats:italic>KUP9</jats:italic> determined by <jats:italic>KUP9</jats:italic> promoter:GUS assay depended on the K<jats:sup>+</jats:sup> status of the plants: In K<jats:sup>+</jats:sup> sufficient medium, <jats:italic>KUP9</jats:italic> was expressed in the leaf blade towards the leaf tip, whereas in K<jats:sup>+</jats:sup> depleted medium expression was mainly found in the petioles. In accordance with this, K<jats:sup>+</jats:sup> accumulated in the roots of <jats:italic>kup9</jats:italic> plants. The short-term <jats:sup>43</jats:sup>K<jats:sup>+</jats:sup> tracer measurement showed that <jats:sup>43</jats:sup>K was transferred at a lower rate in roots and shoots of <jats:italic>kup9</jats:italic>, compared to the wild type. These data show that KUP9 participates in the distribution of K<jats:sup>+</jats:sup> in leaves and K<jats:sup>+</jats:sup> absorption in roots under low K<jats:sup>+</jats:sup> conditions.</jats:p>

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Misc. 12

Elucidation of the salt tolerance mechanism of Na+ transporters during reproductive stage

内山剛志, 佐藤悠仁, 吉田哲, 加藤恵, 横北卓也, 菊永英寿, 辻井雅, 石丸泰寛, 魚住信之

日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)　2025　2025

ISSN： 2186-7976
Micro-particle-induced X-ray emission (Micro-PIXE) mapping of elemental distribution in several tissues of Arabidopsis thaliana

内山剛志, 三輪美沙子, 中妻愛友美, 遠山翔, 小林俊介, 加田渉, 松山成男, TANUDJAJA Ellen, 辻井雅, 石丸泰寛, 魚住信之

日本植物生理学会年会(Web)　66th　2025
Elucidation of the Mechanisms of Potassium Utilization Mediated by High-Affinity Potassium Transporters in Arabidopsis thaliana

山梨太郎, 内山剛志, 堀越智也, 高木智子, 吉田哲, 池田隼人, 横北卓也, 菊永英寿, 清水未崎, 斎藤芳郎, 三輪美沙子, 遠山翔, 松山成男, 永田典子, 山上睦, TANUDJAJA Ellen, 石丸泰寛, 魚住信之

日本植物生理学会年会(Web)　66th　2025
AtHKT1 alleviates Na accumulation in companion cells of filaments during reproductive development in saline environments

UCHIYAMA Takeshi, SAITO Shunya, YAMANASHI Taro, KATO Megumi, TAKAGI Tomoko, NAGATA Noriko, TOYAMA Sho, MIWA Misako, MATSUYAMA Shigeo, IKEDA Hayato, KIKUNAGA Hidetoshi, SUDA Toshimi, TSUJII Masaru, ISHIMARU Yasuhiro, UOZUMI Nobuyuki

日本植物生理学会年会(Web)　65th　2024
4-3-2 Na輸送体AtHKT1の生殖時における耐塩性機構の解明（4-3 植物の有害元素 2023年度愛媛大会）

内山剛志, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 石丸泰寛, 魚住信之

日本土壌肥料学会講演要旨集　69　65-65　2023/09/04
Publisher: 一般社団法人日本土壌肥料学会
DOI： 10.20710/dohikouen.69.0_65_2 　

ISSN： 0288-5840

eISSN： 2424-0575
植物Na・K輸送体の解析

魚住信之, 内山剛志, 山梨太郎, 辻井雅, 石丸泰寛, 池田隼人, 菊永英寿

アイソトープ・放射線研究発表会　3　17　2023
Publisher: 公益社団法人日本アイソトープ協会
DOI： 10.50955/happyokai.3.0_17 　

eISSN： 2436-4487
Analysis of K and Na transporters in plants

内山剛志, 山梨太郎, 池田隼人, 菊永英寿, 石丸泰寛, 魚住信之

アイソトープ・放射線研究発表会(Web)　60th　2023

ISSN： 2436-4487
Na輸送体AtHKT1の生殖時における耐塩性機構の解明

内山剛志, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 石丸泰寛, 魚住信之

日本土壌肥料学会講演要旨集(Web)　69　2023

ISSN： 2424-0575
Analysis of potassium ion transporters expressed in the shoot tissues

山梨太郎, 東大起, 内山剛志, 白川由美子, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 山上睦, 辻井雅, 石丸泰寛, 魚住信之

日本植物生理学会年会(Web)　63rd　2022
Functional analysis of potassium transporter in plants

山梨太郎, 東大起, 内山剛志, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 山上睦, TANUDJAJA Ellen, 石丸泰寛, 魚住信之

アイソトープ・放射線研究発表会(Web)　2　64　2022
Publisher: 公益社団法人日本アイソトープ協会
DOI： 10.50955/happyokai.2.0_64 　

ISSN： 2436-4487

eISSN： 2436-4487
放射性Naを用いた植物輸送体の機能解析

内山剛志, 竹林昂亮, 加藤恵, 鈴木伸郎, 尹永根, 河地有木, 藤巻秀, 渡辺浩司, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

アイソトープ・放射線研究発表会　2　129　2022
Publisher: 公益社団法人日本アイソトープ協会
DOI： 10.50955/happyokai.2.0_129 　

eISSN： 2436-4487
Pharmacokinetics of plant transporters using radioactive Na

内山剛志, 竹林昂亮, 加藤恵, 鈴井伸郎, YIN Yonggen, 河地有木, 藤巻秀, 渡部浩司, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

アイソトープ・放射線研究発表会(Web)　1　89　2021
Publisher: 公益社団法人日本アイソトープ協会
DOI： 10.50955/happyokai.1.0_89 　

ISSN： 2436-4487

eISSN： 2436-4487

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Books and Other Publications 1

植物の種子形成を塩害から守るナトリウム輸送体

内山剛志, 石丸泰寛, 魚住信之

バイオサイエンスとインダストリー (B&I), Vol.82 No.4　2024/07/10

Presentations 20

放射性Naイメージングを用いた植物の耐塩性機構の解明

内山剛志, 佐藤悠仁, 吉田哲, 加藤恵, 横北卓也, 菊永英寿, 石丸泰寛, 魚住信之

RARiSシンポジウム2026　2026/03/10
Imaging analysis of elemental distribution to elucidate the salt tolerance function of AtHKT1 in flowers

Takeshi Uchiyama, Taro Yamanashi, Masaru Tsujii, Hayato Ikeda, Hidetoshi Kikunaga, Toshimi Suda, Sho Toyama, Misako Miwa, Shigeo Matsuyama, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

20th International Workshop on Plant Membrane Biology　2025/08/21
シロイヌナズナの微小組織におけるMicro-PIXE イメージングによる元素分布の検討

内山剛志, 三輪美沙子, 中妻愛友美, 遠山翔, 小林俊介, 加田渉, 松山成男, Tanudjaja Ellen, 辻井雅, 石丸泰寛, 魚住信之

第66回植物生理学会年会　2025/03/16
Na輸送体の生殖時における耐塩性機構の解明

内山剛志, 佐藤悠仁, 吉田哲, 加藤恵, 横北卓也, 菊永英寿, 辻井雅, 石丸泰寛, 魚住信之

日本農芸化学会2025年度大会　2025/03/07
Unraveling the Salt Tolerance Mechanisms in Plants During Reproduction Using Ion Beams

Takeshi Uchiyama, Shunya Saito, Taro Yamanashi, Megumi Kato, Tomoko Takagi, Noriko Nagata, Sho Toyama, Misako Miwa, Shigeo Matsuyama, Hayato Ikeda, Hidetoshi Kikunaga, Toshimi Suda, Masaru Tsujii, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

24th Special Workshop on Surface and Interface Analysis and Surface Modification by Ion Beams　2024/10/16
Salt Tolerance Mechanism in the Reproductive Stage by Sodium Transporter AtHKT1

Takeshi Uchiyama, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

34th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR 2024)　2024/07/16
生殖成長期におけるAtHKT1の雄しべ伴細胞におけるNa蓄積の緩和

内山剛志, 齋藤俊也, 山梨太郎, 加藤恵, 髙木智子, 永田典子, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 辻井雅, 石丸泰寛, 魚住信之

第65回植物生理学会年会　2024/03/19
Verification of artifacts in micro-PIXE analysis of unfixed plant specimens

Misako Miwa, Ayumi Nakatsuma, Shigeo Matsuyama, Sho Toyama, Takeshi Uchiyama, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

IBA&PIXE2023　2023/10/12
Na輸送体AtHKT1の生殖時における耐塩性機構の解明

内山剛志, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 石丸泰寛, 魚住信之

日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会　2023/09/12
Salt tolerance mechanism of Na+ transporter AtHKT1 during reproduction

Takeshi Uchiyama, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

CUT Plant Science Meeting　2023/09/04
Na輸送体AtHKT1の生殖時における耐塩性機構 Invited

内山剛志, 石丸泰寛, 魚住信之

基礎生物学研究所　2023/06/12
The Role of AtHKT1 in Removing Na from Flowers

Takeshi Uchiyama, Shunya Saito, Taro Yamanashi, Megumi Kato, Masaru Tsujii, Hayato Ikeda, Hidetoshi Kikunaga, Toshimi Suda, Sho Toyama, Misako Miwa, Shigeo Matsuyama, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

19th International Workshop on Plant Membrane Biology　2023/03/27
イオンイメージングを用いたNa+輸送体の耐塩性機構の解明と応用

内山剛志, 竹林昂亮, 加藤恵, 鈴井伸郎, 尹永根, 河地有木, 藤巻秀, 渡部浩司, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

第14回光塾ライジングスター講演　2023/01/19
放射性Naを用いた植物輸送体の機能解析

内山剛志, 竹林昂亮, 加藤恵, 鈴木伸郎, 尹永根, 河地有木, 藤巻秀, 渡辺浩司, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

第59回アイソトープ・放射線研究発表会　2022/07/08
放射性Naを用いた植物輸送体の体内動態 Invited

内山剛志, 竹林昂亮, 浜本晋, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 黒森崇, 石川敦司, 堀江智明, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

ELPHシンポジウム2022　2022/03/11
Functional analysis of Na+ transporter HKT1 in Arabidopsis thaliana

Takeshi Uchiyama, Shin Hamamoto, Hayato Ikeda, Hidetoshi Kikunaga, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi

Pacifichem2021　2021/12/19
放射性Naを用いた植物輸送体の体内動態

内山剛志, 竹林昂亮, 浜本晋, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 黒森崇, 石川敦司, 堀江智明, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

短寿命RI供給プラットフォーム研究発表会　2021/07/19
放射性Naを用いた植物輸送体の体内動態

内山剛志, 竹林昂亮, 浜本晋, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 黒森崇, 石川敦司, 堀江智明, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

第58回アイソトープ・放射線研究発表会　2021/07/07
植物と塩～Na+輸送体HKT1の機能解析～ Invited

内山剛志

福島大学　2021/04/08
シロイヌナズナAtHKT1のNa輸送機能の役割

内山剛志, 竹林昂亮, 浜本晋, 加藤恵, 池田隼人, 菊永英寿, 須田利美, 遠山翔, 三輪美沙子, 松山成男, 黒森崇, 石川敦司, 堀江智明, 山上睦, 石丸泰寛, 魚住信之

第62回植物生理学会年会　2021/03/15

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Research Projects 4

塩害から生殖を保護するNa輸送体の耐塩性機構の解明とそのイメージング技術の開発

内山剛志

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 若手研究

Institution: 東北大学

2025/04 - 2028/03
元素イメージングを用いた植物の耐塩性解明に関する研究

内山剛志

Offer Organization: 東北大学

System: 令和5年度第2回若手リーダー海外派遣プログラム研究員

Institution: Jožef Stefan Institute

2025/07 - 2026/07
植物研究に利⽤可能な放射性同位体 43K の製造⼿法の⾼度化

横北卓也, 内山剛志

Offer Organization: 東北大学

System: 2025年度若⼿研究者アンサンブルグラント

2025/06 - 2026/03
Na輸送体HKT1を応用した耐塩性植物の創製と評価

内山剛志

Offer Organization: 科学技術振興機構

System: 次世代研究者挑戦的研究プログラム

Institution: 東北大学

2021/10 - 2024/03

Media Coverage 5

Tohoku University clarifies the mechanism of salt tolerance in plants: Protection of fertility from damage

Science Japan

2024/01/10

Type: Internet
塩害から種子形成を保護するナトリウム輸送体 -植物の耐塩性メカニズムの解明-

東北大学理学部MAGAZINE　vol.04

2023/09/29

Type: Promotional material
日本东北大学阐明植物耐盐机制，钠离子转运蛋白保护种子的形成免受盐害

客観日本

2023/07/03

Type: Internet
植物の塩耐性メカニズム解明塩害から種子形成を保護ナトリウム輸送体が関与

科学新聞

2023/06/09

Type: Newspaper, magazine
塩害から種子形成を保護するナトリウム輸送体 -植物の耐塩性メカニズムの解明-

日本経済新聞

2023/06/03

Type: Newspaper, magazine