hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活火山周辺域における農林災害発生機構に関する研究

本研究班では、新噴出火山灰の化学性の解析、農作物の被災地のリモートセンシング解析、新噴出火山灰の農作物の生育抑制機構の検討などについて、北海道、関東、九州を対象に研究を行った。(1)リモートセンシング解析:(1)1986年噴火後の三原山森林のスコリア降下地では、ランドサットバンド4がスコリア降下量と比例関係を示した。(2)作物の葉面堆積火山灰量の近接リモセン用に、分光反射値による算定式を桜島、雲仙に対して求めた。(3)MOS-1データで雲仙における火砕流・降灰などの植生影響範囲を求めた。(2)作物の降灰被害の発生機構と対策法:(1)火山灰の培地への混和度の増加に伴い生育量は低下したが、作物の種類によって異なった。(2)植物の中心直径11.5cmの部分だけを普通土壌、その周辺部を火山灰とした場合の生育は、火山灰混和度75%(容積率表示では同一)の場合を大きく上回った。ただし、直根性の大根では、このような回復は認められなかった。(3)現地で問題とされている「泥灰」被害の機構について、実験的に人工酸性雨を葉面堆積中の灰に散布して検討し、被害が助長されることを認めた。(4)桜島、雲仙の灰を発芽後株元に堆積(厚さ約1cm)させたカブのポット栽培実験では、根部に形状異常が発現した。(3)植物体の表面温度の差異を赤外線放射温度計で遠隔検知して葉内水分を求める新方法を開発した。そして、雲仙山麓における火砕流、降灰による植物の損傷の地域範囲の推定に適用した。(4)火砕流による植物の生死は、(温度×接触時間)と葉内水分量で決まり、高温は光合成機能を破壊した。(5)降灰データと普賢岳上空(1500m)の風向(風速)予報の1カ月の発生頻度との関係を解析し、よい結果を得た。(6)農作物、施設の火山災害対策として、沿海火山地帯では地熱利用海水淡水化が考えられその利用を提案した。
カスプ帯とオーロラ帯2対共役点観測による太陽風エネルギー流入過程の研究

本研究では、地球上のオーロラ帯で唯一南北共役点観測が可能である南極昭和基地と北極域のアイスランドでのオーロラ観測に加え、高高緯度のカスプ帯に位置する中国南極中山基地とスピッツベルゲンでの共役点観測を同時に実施する。さらに、昭和基地に設置した大型短波レーダーと北極域での諸外国短波レーダー網観測により、南北両極域の広範囲での磁気圈ダイナミックスの情報を得る事である。そして、太陽風の電磁エネルギーがどのような物理過程を経て極域磁気圈から大気圏まで、そして、高高緯度のカスプ帯からオーロラ帯の南北半球の地上付近まで輸送されているかを明らかにし、太陽電磁エネルギーが地球環境に及ぼす影響の手掛かりを得る事を目的にしている。1.現地観測概要大型HFレーダー南極昭和基地の大型HFレーダーは平成7年7月にはほぼ本格的な観測体制に入ることができた。それに伴い国際的HFレーダー網観測のSuperDARNの一つの貴重な観測点としての役割を果たすとともに、国際的な共同研究が開始した。特に、英国のハーレー基地と昭和基地の視野が重なることからプラズマ対流の二次元像を明らかにすべくデーター交換と人的交流による共同研究が開始された。この研究を主に英国の南極調査所と米国ジョンズホプキンス大学と実施した。アイスランド8-9月及び2-3月の秋・春分時期にアイスランドにおいて、オーロラTVカメラやフォトメータを用いて、昭和基地との共役点オーロラ同時観測を実施した。8年度は望遠レンズをもちいてのオーロラの微細構造の観測も実施した。また、アイスランド国内三箇所の観測点の整備・点検、およびインターネット通信回線による伝送試験も実施してきた。グリーンランド12-1月に全天TVカメラ観測及び、8年度はオーロラの微細構造を明らかにすべく、各種の望遠レンズを用いての高時間・空間分解能での観測を実施した。多くの興味深いフリッカリングオーロラやコロナオーロラの動形態と微細構造を数多く観測することができた。スピッツベルゲンイメージングオメータの連続観測を開始している。また、2月にはTVカメラによる昼間のオーロラ観測を行った。このイメージングオメータとオーロラ観測は来年度の南極中山基地との同時観測を実施すべく予備観測も含めて実施した。中国中山基地オーロラTVカメラと多色フォトメータ装置は1995年度に設置し、中国人の観測隊員により越冬期間中の観測を行って来ている。今年度は2名を派遣し、イメージングリオメータと磁力計を設置した。キルナでのオーロラ立体観測スエ-デン地球物理研究所との共同でオーロラの立体観測を実施した。この観測はEISCATレーダやポーラ衛星との同時観測も兼ねて実施され、大変興味深い同時観測データが取得できた。2.新たな研究成果概要パルセ-テイング(脈動)オーロラの共役性昭和基地とアイスランドで同時に観測された脈動オーロラの定量的な画像解析を行った。その結果、発生領域の共役性は良いがその周期は必ずしも同じでなく、かつ位相が180度異なっていることが明らかになった。オーロラ爆発に伴うオーロラの共役・非共役性昭和基地とアイスランドで同時に観測されたオーロラのなかで、特に、非共役なオーロラブレックアップ現象を見い出した。この非共役性はオーロラ粒子の加速過程の発生機構を考える上で重要な観測事実を提供するものと思える。オーロラカ-テンの厚さの決定オーロラのカ-テンの厚さは数100mから1000mと言われていた。しかし、今回実際の超望遠カメラ観測により、50100mと非常に薄い現象が存在する事が明らかになった。この発見はオーロラの発生・発光機構の本質に関わる重要な事実を提供した事になる。プラズマパッチの運動高温で密度の高いプラズマ大気がパッチ状に孤立しているプラズマパッチはHFレーダーでしばしば観測される。このパッチの生成領域である昼間側のカスプ域から極冠域を通り、夜側のオーロラ帯にたどり着く経路と運動が極域全域にかかる対流電場で説明がつく事が明らかになった。夜側オーロラサブストームにともなう急激な領域の移動磁気圈の爆発現象であるサブストームの原因がいまだ良く解っていない。現在考えられている原因の一つに、磁気圈の夜側で磁場のリコネクションが起こり、このエネルギーの開放現象がサブストームであるという説がある。この説を検証する観測事実として、HFレーダーでサブストームに伴う急激な低緯度側への運動をするプラズマ領域を見い出した。

特に、英国のハーレー基地と昭和基地の視野が重なることからプラズマ対流の二次元像を明らかにすべくデーター交換と人的交流による共同研究が開始された。この研究を主に英国の南極調査所と米国ジョンズホプキンス大学と実施した。アイスランド8-9月及び2-3月の秋・春分時期にアイスランドにおいて、オーロラTVカメラやフォトメータを用いて、昭和基地との共役点オーロラ同時観測を実施した。8年度は望遠レンズをもちいてのオーロラの微細構造の観測も実施した。また、アイスランド国内三箇所の観測点の整備・点検、およびインターネット通信回線による伝送試験も実施してきた。グリーンランド12-1月に全天TVカメラ観測及び、8年度はオーロラの微細構造を明らかにすべく、各種の望遠レンズを用いての高時間・空間分解能での観測を実施した。多くの興味深いフリッカリングオーロラやコロナオーロラの動形態と微細構造を数多く観測することができた。スピッツベルゲンイメージングオメータの連続観測を開始している。また、2月にはTVカメラによる昼間のオーロラ観測を行った。このイメージングオメータとオーロラ観測は来年度の南極中山基地との同時観測を実施すべく予備観測も含めて実施した。中国中山基地オーロラTVカメラと多色フォトメータ装置は1995年度に設置し、中国人の観測隊員により越冬期間中の観測を行って来ている。今年度は2名を派遣し、イメージングリオメータと磁力計を設置した。キルナでのオーロラ立体観測スエ-デン地球物理研究所との共同でオーロラの立体観測を実施した。この観測はEISCATレーダやポーラ衛星との同時観測も兼ねて実施され、大変興味深い同時観測データが取得できた。2.新たな研究成果概要パルセ-テイング(脈動)オーロラの共役性昭和基地とアイスランドで同時に観測された脈動オーロラの定量的な画像解析を行った。その結果、発生領域の共役性は良いがその周期は必ずしも同じでなく、かつ位相が180度異なっていることが明らかになった。オーロラ爆発に伴うオーロラの共役・非共役性昭和基地とアイスランドで同時に観測されたオーロラのなかで、特に、非共役なオーロラブレックアップ現象を見い出した。この非共役性はオーロラ粒子の加速過程の発生機構を考える上で重要な観測事実を提供するものと思える。オーロラカ-テンの厚さの決定オーロラのカ-テンの厚さは数100mから1000mと言われていた。しかし、今回実際の超望遠カメラ観測により、50100mと非常に薄い現象が存在する事が明らかになった。この発見はオーロラの発生・発光機構の本質に関わる重要な事実を提供した事になる。プラズマパッチの運動高温で密度の高いプラズマ大気がパッチ状に孤立しているプラズマパッチはHFレーダーでしばしば観測される。このパッチの生成領域である昼間側のカスプ域から極冠域を通り、夜側のオーロラ帯にたどり着く経路と運動が極域全域にかかる対流電場で説明がつく事が明らかになった。夜側オーロラサブストームにともなう急激な領域の移動磁気圈の爆発現象であるサブストームの原因がいまだ良く解っていない。
プロフィリン1変異体の細胞毒性に関する研究

筋萎縮性側索硬化症(ALS)では、核タンパク質TDP-43が病的な形をとって運動神経の細胞質に蓄積する。核内のTDP-43の働きは細胞生存に不可欠であるため、TDP-43の蓄積はALSの病因として考えられている。本研究では、病的なTDP-43を蓄積する家族性ALSの原因として同定されたPFN1遺伝子の異常が、TDP-43蓄積に与える影響を調べた。異常型PFN1を細胞に発現させると、PFN1凝集体が形成され、TDP-43を捕捉すること、さらには、捕捉されたTDP-43の一部が病的なTDP-43となり、正常なTDP-43を病的なTDP-43に変換して、TDP-43の蓄積を促進することが示された。孤発性及び多くの家族性筋萎縮性硬化症(ALS)では、界面活性剤不溶性でリン酸化された病的なTDP-43が蓄積する。病的なTDP-43は異常プリオンのように、正常なTDP-43を異常型に変化する性質があることが知られている。本研究では、近年家族性ALSの原因として同定されたプロフィリン1遺伝子(PFN1)の変異がTDP-43の蓄積に与える影響について解析を行った。細胞に変異型PFN1を発現させると、ユビキチン及びp62陽性の界面活性剤不溶性のPFN1凝集体を細胞質内に形成し、その一部にTDP-43が共局在した。プロテアソームの阻害剤であるMG132を添加すると、変異型PFN1を発現した細胞ではアグリソーム様の構造物の形成が阻害され、変異型PFN1及びTDP-43の蓄積が亢進した。リソソームの阻害剤であるbafilomycinA1を添加すると、変異型PFN1を発現した細胞ではオートファジーの指標であるLC3-IからLC3-IIへの変換が阻害され、TDP-43の蓄積が亢進した。変異型PFN1とTDP-43を共発現した細胞では、TDP-43の蓄積が亢進し、リン酸化TDP-43の蓄積も認められた。TDP-43の部分欠損体を用いた解析から、C末端側のTDP-43が変異型PFN1の発現によるTDP-43の蓄積亢進に必要であることが明らかとなった。さらに、PFN1変異体を発現させた細胞から得られた界面活性剤不溶性画分をシードとしてTDP-43発現細胞に導入すると、TDP-43の不溶化が亢進し、細胞内にリン酸化TDP-43が蓄積した。以上の結果から、ALSの原因となる変異によって凝集したPFN1は、TDP-43を細胞質内で捕捉すること、さらには、捕捉したTDP-43の構造変化を促すことで、TDP-43のシード依存的な蓄積を誘起するという新たなALS発症メカニズムが示唆された。ALSの原因となるプロフィリン1(PFN1)の変異が細胞毒性を発揮する機構を培養細胞を用いて解析した結果、変異によって生じたPFN1凝集体はアグリソームの形成やオートファジーを阻害し、異常タンパク質の蓄積を促進させる可能性が考えられた。また、PFN1凝集体はALSの中心的な病因タンパク質であるTDP-43と共凝集体を形成した。さらに、変異型PFN1の発現によって、異常プリオン様の性質(正常なTDP-43を異常型に変換する)をもった病的なTDP-43が形成され、界面活性剤不溶性でリン酸化されたTDP-43が蓄積した。以上の結果から、PFN1凝集体は病的なTDP-43形成の足場となることが考えられた。本研究は、PFN1変異によって生じる細胞毒性機構を明らかにするだけでなく、TDP-43との関係を明らかにするなどALSの発症機構にも踏み込んだ研究となっており、当初の計画以上に進展していると言える。なお、本研究の結果は国際的な学術誌であるHuman Molecular Genetics誌掲載済みである。病的なTDP-43はプリオン病の原因である異常プリオンのように、正常なTDP-43を異常型に変化する性質があることが知られている。しかし、この病的なTDP-43の蓄積がいつ、どのように始まるのか明らかとなっていない。本研究では、近年家族性ALSの原因として同定されたプロフィリン1遺伝子(PFN1)の変異が病的なTDP-43の蓄積に与える影響について解析を行った。PFN1凝集体は他にも、オートファジーを誘導する因子LC3を捕捉して、LC3の脂質修飾を阻害していた。また、プロテアソームの阻害により形成されるアグリソーム様の構造物が、変異型PFN1を発現した細胞では形成されなかった。変異型PFN1とTDP-43を共発現した細胞では、TDP-43の蓄積が亢進し、リン酸化TDP-43の蓄積が認められた。

TDP-43の部分欠損体を用いた解析から、C末端側のプリオン様領域が変異型PFN1の発現によるTDP-43の蓄積亢進に必要であることが明らかとなった。さらに、PFN1変異体を発現させた細胞から得られた界面活性剤不溶性画分をシードとしてTDP-43発現細胞に導入すると、TDP-43の不溶化が亢進し、細胞内にリン酸化されたTDP-43が蓄積した。以上の結果から、ALSの原因となる変異によって凝集したPFN1は、TDP-43を細胞質内で捕捉すること、さらには、捕捉したTDP-43の構造変化を促すことで、TDP-43のシード依存的な蓄積を誘起するという新たなALS発症メカニズムが示唆された。以上の結果は、国際的な学術誌である「Human Molecular Genetics」に掲載された。筋萎縮性側索硬化症(ALS)では、核タンパク質TDP-43が病的な形をとって運動神経の細胞質に蓄積する。核内のTDP-43の働きは細胞生存に不可欠であるため、TDP-43の蓄積はALSの病因として考えられている。本研究では、病的なTDP-43を蓄積する家族性ALSの原因として同定されたPFN1遺伝子の異常が、TDP-43蓄積に与える影響を調べた。異常型PFN1を細胞に発現させると、PFN1凝集体が形成され、TDP-43を捕捉すること、さらには、捕捉されたTDP-43の一部が病的なTDP-43となり、正常なTDP-43を病的なTDP-43に変換して、TDP-43の蓄積を促進することが示された。今後は、以下の2つの研究(研究1及び2)を進める。研究1:孤発性ALS患者の脊髄において、PFN1とリン酸化TDP-43が共局在していた。PFN1とTDP-43は相互作用があるため、TDP-43が蓄積した結果、PFN1が捕捉されている可能性が考えられた。一方で、PFN1が老化によってアセチル化などの翻訳後修飾を受けた結果、凝集性が高まり、TDP-43を捕捉した可能性も考えられる。そこで、今後の研究では孤発性ALS患者の脳・脊髄に蓄積したPFN1の翻訳後修飾等について、質量分析計を用いて解析する。同定された修飾等があった場合には、培養細胞を用いて、PFN1の凝集性などに与える影響を解析する。研究2:培養細胞を用いた解析の結果、PFN1凝集体はユビキチン、p62及びLC3陽性であった。PFN1凝集体が形成された細胞では、LC3がPFN1凝集体に捕捉され、LC3-IからLC3-IIへの変換が阻害されるため、オートファジーが抑制される。さらに、プロテアソーム阻害時に形成されるアグリソーム様の構造物も形成されない。先行研究において、LC3はp62と結合すること、そしてアグリソームの形成にはp62が必要であることが示されている。ユビキチンとp62が結合することを考慮すると、上記の表現系はPFN1凝集体がユビキチン化されることに起因するのかもしれない。そこで、PFN1凝集体のユビキチン化がオートファジーやアグリソームの形成に与える影響を解析する。分子神経病理学必要な試薬があったものの、残額では購入できなかったので、所属研究室に購入して頂いた。研究の進行と共に新たな課題も生じたので、今後の研究の推進方策で述べたような研究に翌年度分と合わせて使用する。
微細間隙構造と地下水流れを考慮した堆積岩の凍結挙動の定量的な評価手法の開発

地盤を対象とした長期間にわたる連成現象を予測する必要性から,熱・応力・浸透の連成現象を取り扱った研究は数多く進められている.本年度の研究では,低温環境におかれた岩石供試体中心部分の温度変化を計測し,厳密解を適用して境界条件のあるべき形式について検討した.この境界条件の選択は供試体レベルに限られることなく,地盤を対象とした数値解析においても一般的に用いられるべき要件を備えている.本年度で用いた試料は来待砂岩(間隙率=18.7%)であり,凍結融解試験においては直径5cm,高さ5cmの円柱供試体と直径5cmと直径10cmの球状供試体を準備した.これらの供試体の中心まで直径3.5mmの穴を穿孔した後,シース管で保護された熱電対を挿入し供試体中心の温度を測定した.さらに供試体の側面には測温機能付のロゼットゲージを貼付し,歪みと温度変化を計測した.凍結過程では,循環式恒温試験装置を用い恒温槽内を所定の温度に設定した不凍液の中に,上記の手順で準備した常温の供試体を投入し低温環境での挙動を測定した.供試体中心および側面の温度が定常状態になるまで冷却を続けた後に,常温環境の実験室内にて融解過程を観測した.その結果,本研究で扱った砂岩においては固体内部の熱伝導と表面からの熱伝達量の比率であるビオ数が1に近く,熱伝導解析を実施するには熱伝導率や比熱などの物性値の他に,周囲の熱環境に依存する熱伝達係数が重要な役割を果たす事を示した.以上の実験結果について数値解析によって乾燥状態の挙動を表現できることを確認した後,湿潤飽和供試体の内部に含まれる水が相変化することを考慮した解析コードを作成した.この数値手法を適用する事により中心部分の温度が0°C付近で停留する実験結果も表す事ができた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では以下の4項目を研究の目的としている.1)堆積岩の物性,特に微細間隙構造とそれに伴う異方性の凍結への影響,2)凍結場を取り巻く地下水流動の影響,3)砂岩・泥岩境界など,物性の異なる境界の影響,4)堆積岩中の割れ目の影響これらのうち,1)については要素特性を把握するための実験装置を作成した段階にあり27年度に向けて供試体の確保などに取り組んでいる.2)については室内において熱・浸透連成実験を実施し,成果の一部を公表する準備が整った.また,熱・浸透連成解析コードを新たに作成し,凍結領域周辺に流れ場が存在する場合について,ある程度定量的に評価し得る事が判明した.関連して凍結領域周辺の熱境界としては熱伝達境界が適切であり,厳密解の援用を得て熱伝達係数を合理的に決定する手法を見いだした.3)については,1)および2)に関連して砂岩・泥岩境界を含むサンプルによる低温下の力学試験を27年度に実施する予定である.4)については,従来から継続して研究を遂行中である.以上に述べた通り,本研究は実施計画に照らして初年度(H26)から順調に進行中であると言える.また,現場凍結試験に詳しい技術者との情報交換などを含め更に研究を遂行する予定である.低温側三軸圧縮試験装置と表面形状計測システム一式を導入し,岩石物性を把握し冷却パイプ周辺に発生する凍結領域を観察する事が可能となった.また,厳密解との比較により凍結前線の熱交換特性として熱伝達境界の重要性を確認できた.低温側三軸圧縮試験装置の作成に時間が掛かり岩石物性に関するデータの蓄積は十分ではない.しかし,冷却パイプ周辺の温度変化や凍結領域の表面形状を計測する装置を導入し運用する事が出来たので,全体としては「おおむね順調に進展している」と言える.冷却装置内において岩石供試体側面と中心部の温度低下を計測し,昨年度に引き続き熱伝達係数を定量的に定める手法の適用性を確認した.供試体の形状としては円柱と球を用いたが,温度変化の厳密解の形式が異なる以外には,いずれの場合にも同一の手法が適用可能である事が判明した.どちらの場合にもディリクレ境界では実験値を表現する事が出来ず,熱伝達境界を用いる事となる.その際,超越方程式の解を得る事が重要となるため,逐次解析を実施する事により合理的に解を決定できた.また,冷却過程のみならず,加熱過程においても熱伝達係数の重要性を確認できた.また,供試体の種類としては凝灰岩,泥岩,ALCを用いたが,いずれの場合にも十分な精度で熱伝達係数を決定できた.さらに,凍結管周辺の温度分布の非定常な変化を計測する事が可能となり,凍結領域と媒体の形状に関する相互関係が明らかになった.各種実験データの解析は順調に進行しており,対応する研究成果も発表している.順調に進展している,と言える.地盤を対象とした長期間にわたる連成現象を予測する必要性から,熱・応力・浸透の連成現象を取り扱った数値解析的な研究も数多く進められている.本研究では,低温環境におかれた岩石供試体中心部分の温度変化を計測し,厳密解を適用して境界条件のあるべき形式について検討した.この境界条件の選択は供試体レベルに限られることなく,地盤材料の数値解析においても一般的に用いられるべき要件を備えている.

本研究に用いた試料は宇都宮市大谷産の凝灰岩(田下石,間隙率=31.1%)であり,凍結融解試験においては直径5cm,高さ5cmの円柱供試体を用意した.この供試体の中心まで直径3.5mmの穴を穿孔した後,シース管で保護された熱電対を挿入し供試体中心の温度を測定した.供試体の側面には測温機能付のロゼットゲージを貼付し,歪みと温度変化を計測した.凍結過程では,循環式恒温試験装置を用いた.恒温槽内を所定の温度に設定した不凍液の中に,上記の手順で準備した常温の供試体を設置し低温環境での挙動を測定した.なお,供試体はビニール袋で密封されており不凍液が供試体に浸透する事はない.供試体中心および側面の温度が定常状態になるまで冷却を続けた後に,常温環境の実験室内にて融解過程を観測した.その結果,本研究で扱った間隙率の大きな軟岩においてはビオ数が1に近く,熱伝導解析を実施するにあたり,熱伝導率や比熱などの物性値の他に,周囲の熱環境に依存する熱伝達係数が重要な役割を果たす事を示した.残された研究期間には,これまでの研究成果を取りまとめる予定である.地盤を対象とした長期間にわたる連成現象を予測する必要性から,熱・応力・浸透の連成現象を取り扱った研究は数多く進められている.本年度の研究では,低温環境におかれた岩石供試体中心部分の温度変化を計測し,厳密解を適用して境界条件のあるべき形式について検討した.この境界条件の選択は供試体レベルに限られることなく,地盤を対象とした数値解析においても一般的に用いられるべき要件を備えている.本年度で用いた試料は来待砂岩(間隙率=18.7%)であり,凍結融解試験においては直径5cm,高さ5cmの円柱供試体と直径5cmと直径10cmの球状供試体を準備した.これらの供試体の中心まで直径3.5mmの穴を穿孔した後,シース管で保護された熱電対を挿入し供試体中心の温度を測定した.さらに供試体の側面には測温機能付のロゼットゲージを貼付し,歪みと温度変化を計測した.凍結過程では,循環式恒温試験装置を用い恒温槽内を所定の温度に設定した不凍液の中に,上記の手順で準備した常温の供試体を投入し低温環境での挙動を測定した.供試体中心および側面の温度が定常状態になるまで冷却を続けた後に,常温環境の実験室内にて融解過程を観測した.その結果,本研究で扱った砂岩においては固体内部の熱伝導と表面からの熱伝達量の比率であるビオ数が1に近く,熱伝導解析を実施するには熱伝導率や比熱などの物性値の他に,周囲の熱環境に依存する熱伝達係数が重要な役割を果たす事を示した.以上の実験結果について数値解析によって乾燥状態の挙動を表現できることを確認した後,湿潤飽和供試体の内部に含まれる水が相変化することを考慮した解析コードを作成した.この数値手法を適用する事により中心部分の温度が0°C付近で停留する実験結果も表す事ができた.熱・浸透連成場を表現できる解析手法を新たに開発できた事,関連して厳密解の援用を得て熱伝達係数を合理的に決定する手法を開発した事,室内にて熱・浸透連成実験を実施し成果を発表する段階に至った事,などについては当初の計画以上の進展と言える.また,要素試験として欠かす事の出来ない試験装置を作成できた事も本研究にとって重要なステップであるが,本格的な運用にはまだ時間が必要である事,更なる連成問題として熱・応力・浸透連成場を表現する解析手法を新たに検討する必要がある事を考慮し,上記区分を(2)とした.各種実験データの蓄積と数値解析的研究の進展を計る.各種実験データの解析を更に進める予定である.流れ場にある凍結領域の進展に関する数値解析は進行中である.これまでの研究成果を踏まえて,さらに研究を進化させる予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
休止期のヌクレオチド除去修復により生じる二次的DNA損傷とゲノム恒常性維持機構

紫外線による塩基損傷がヌクレオチド除去修復(NER)により二次的なDNA損傷に変換されるメカニズムの解明を目指すとともに、生体内での二次的DNA損傷の生成について検討した。その結果、Exo1がNER反応のssDNAギャップ中間体を拡大していることが明らかとなり、ATR経路を活性化することがわかった。また、Exo1がDSBに対するシグナリング経路にも影響を与えることや、細胞死の防御に寄与することを見出した。そしてマウス皮膚組織における諸反応について解析を行い、表皮の基底細胞層においてNER依存的なDNA損傷応答反応が起きることを示し、生体内でも二次的DNA損傷が生成することを示唆した。今年度は、紫外線による塩基損傷がDSBやssDNA等の二次的なDNA損傷に変換されるメカニズムの解明と、生体内での二次的DNA損傷の生成の意義を明らかにすることを目的として実験を行い、以下のような成果を得た。1.休止期状態の細胞を解析する際の問題点として、トランスフェクション効率の低さが常に問題となる。それを克服するために、比較的トランスフェクション効率が高く、文献的にG0/G1期に同調することができることが報告されているA549細胞を本研究に使用できるか否かを検討した。細胞周期の同調性を確認した後、正常細胞で観察されるNER依存的な反応について検討したところ、ATMのリン酸化に関してはNER阻害剤を添加した場合と非添加時で顕著な差はなかったが、H2AXのリン酸化は比較的はっきりとしたNER依存性が観察された。従って、少なくともssDNAを介した反応はA549細胞を用いて解析が可能であると判断した。2. G0/G1期に同調したA549細胞を用いて、NER依存的な反応への関与が疑われるExo1の関与を検討した。その結果、siRNAによりExo1をノックダウンすると、紫外線により誘起されるH2AXのリン酸化は有意に低下し、休止期のssDNAを介するATRの活性化にExo1が必要なことがわかった。3.マウスの皮膚組織においてNER依存的な二次的なDNA損傷が生成しているかを検討するために、野生型マウスとNER能を完全に欠損したXPAノックアウトマウスにUV-B紫外線を照射し、蛍光免疫染色により解析を行った。野生型マウスでは基底層にH2AXのリン酸化が観察され、またその反応は増殖性の指標であるKi-67抗原には依存していなかった。それに対し、XPAノックアウトマウスではH2AXのリン酸化は観察されず、皮膚組織においてもNER依存的な反応が生じていることが明らかになった。本研究計画を遂行する上で鍵となるのが、着目するDNA損傷応答を活性化する二次的DNA損傷生成機構の解明にある。それはNERによってDNA損傷が除去された後に生じたssDNAギャップ中間体が、エンドもしくはエキソヌクレアーゼ等によるプロセシングを経てDSBを生成する可能性が高く、その酵素の同定が極めて重要である。その解析には休止期細胞へのsiRNAや外来遺伝子の導入が必須であり、レンチウィルス系の導入やトランスフェクション効率が高くG0/G1期に同調可能なA549細胞を利用する等の試みを行なってきた。しかしながら、A549細胞においてはNER依存的に生じたssDNAを介してATR経路が活性化するという結果が得られたものの、特に注目度が高いDSBの生成によるATM経路の活性化におけるNERへの依存度は低く、休止期に容易に同調できる正常細胞の代わりにA549細胞を用いることは難しいと判断した。またレンチウィルス系は、我々が試す限り通常のトランスフェクションと効率があまり変わらず、効率的にノックダウンすることができていない状況にある。1.昨年度の解析で二次的DNA損傷への変換に関与することが示唆されたExo1を中心に解析を行った。まず、蛍光タンパク質と融合したExo1を安定発現する細胞を作成して細胞内局在性について検討したところ、NERの切断反応に依存して紫外線損傷部位に集積することがわかった。次にDNA損傷応答反応について調べてみると、Exo1を過剰発現した細胞では親株と比較してATR及びATMの共通の基質であるH2AXのリン酸化反応が顕著に亢進しており、NERにより生じたssDNA領域が拡大していることを示唆する結果も得られた。一方でDSBに依存して活性化するATM経路について調べると、その活性化は抑制されていた。つまり、Exo1によるssDNA領域の拡大はATRシグナリング経路を促進させるが、DSBの生成もしくはATMシグナリング経路を抑制することがわかった。2.昨年度のH2AXのリン酸化反応の解析に続き、マウスの皮膚組織におけるATMシグナリング経路の活性化について検討を行った。UV-Bを照射した野生型マウスの基底層の細胞では4時間後に強いATMのリン酸化のシグナルが観察されたが、24時間後では減衰しており、H2AXのリン酸化反応とは明らかに異なる動態を示した。それに対し、NER能を完全に欠損したxpaノックアウトマウスではどの時間においてもそのシグナルはほとんど検出されなかった。したがって、皮膚組織においてもATMのリン酸化がNER依存的に生じることが明らかとなり、紫外線によってDSBが生じる可能性が示唆された。

それはNERによってDNA損傷が除去された後に生じたssDNAギャップ中間体が、エンドもしくはエキソヌクレアーゼ等によるプロセシングを経てDSBを生成する可能性が高く、その酵素の同定が極めて重要である。その解析には休止期細胞へのsiRNAや外来遺伝子の導入が必要であり、本年度のレンチウィルス系の導入条件の至適化によりある程度効率的に目的の遺伝子をノックダウンすることが可能になった。しかし、一過性にレンチウィルスを導入すると、解析対象であるATMシグナリング経路が一時的に抑制されるということが判明した。そのため表現型の解析には安定導入細胞を樹立することが必要となり、細胞の樹立にある程度時間を要することが実験の遅れの原因となっている。また生存に必須な遺伝子あるいは増殖に必要な遺伝子をノックダウンする場合には、十分に抑制された細胞を得ることが難しいという問題も生じており、条件的ノックダウン系の導入も必要である。紫外線による塩基損傷がDSBやssDNA等の二次的なDNA損傷に変換されるメカニズムの解明と、生体内での二次的DNA損傷の生成の意義を明らかにすることを目的として実験を行い、以下のような成果を得た。1.二次的DNA損傷に変換されるメカニズムとして、ヌクレオチド除去修復(Nucleotide excision repair; NER)反応の一本鎖DNA(single-strand DNA; ssDNA)ギャップ中間体から拡大されたssDNA領域が生成し、Exonuclease 1(Exo1)がこの過程に関与する可能性が考えられた。そこで、過剰発現系とノックダウン系を用いてその可能性を検討し、Exo1に依存してssDNA領域が拡大されること、それによりATR経路が活性化することを明らかにした。また、Exo1がDNA二本鎖切断に対するシグナリング経路にも影響を与えることや、細胞死の防御に寄与することを示した。もう一方のDSBに関しては明確な答えが得られたなかったものの、紫外線によるDNA損傷がssDNAに変換されるメカニズムを明らかにし、NER中間体のプロセッシングが生物学的にも重要であることを示唆した。2.野生型マウスとNER能を欠損したxpaノックアウトマウスにUV-B紫外線を照射し、皮膚組織における諸反応について解析を行った。その結果、野生型マウスでは、表皮の組織幹細胞である基底細胞層においてKi-67陰性細胞でもヒストンH2AXやATMのリン酸化が生じ、これらの反応はxpaノックアウトマウスでは見られないことを明らかにした。興味深いことに、両者のリン酸化のタイムコースが異なることから、ATRの活性化も示唆された。以上の結果は、生体内でもNER依存的に二次的DNA損傷が生成していることを意味しており、今後の研究で発がんを含めた生物影響について詳細に検討する必要がある。紫外線による塩基損傷がヌクレオチド除去修復(NER)により二次的なDNA損傷に変換されるメカニズムの解明を目指すとともに、生体内での二次的DNA損傷の生成について検討した。その結果、Exo1がNER反応のssDNAギャップ中間体を拡大していることが明らかとなり、ATR経路を活性化することがわかった。
高輝度衝突型加速器による粒子多重度の高い素粒子実験のための中央飛跡検出器の開発

本研究の目的は、次世代の衝突型加速器を用いてヒッグス粒子や超対称性粒子を探索する実験の中央飛跡検出器を開発することである。今年度は、シンチレーティングファイバー(Sci-Fi)を用いて試作した雛形荷電粒子飛跡検出器の性能評価を行った。雛形検出器には、Sci-Fiを隙間なく並べた層が12mm間隔で3層重ねられていて、各層で飛跡の通過位置を測定することによって飛跡の再構成ができるようになっている。各Sci-Fi層には、外径0.75mm、コア径0.66mmの3HF型Sci-Fiが16本、不感領域ができないようにstaggerさせながら並べられている。Sci-Fiの長さは、衝突型加速器の中央飛跡検出領域で用いることを想定して、2.5mとした。Sci-Fiの光信号は、アレイ型のアバランシェフォトダイオード(APD)で読み出した。S/N比を向上させるため、ペルチエ素子を用いてAPDを-50°Cまで冷却した。この雛形検出器で宇宙線μ粒子の飛跡を観測し、飛跡の検出効率や位置測定精度などを調べた。その結果、飛跡の位置測定精度は、標準偏差で0.23mmとなった。また、各Sci-Fi層での荷電粒子検出効率は98%となり、飛跡検出器として十分な検出効率が得られた。次に、APDのS/N比をさらに向上させることを目指して、液体窒素を用いた冷却システムを開発し、APDを-50°Cから液体窒素温度まで冷却できるようにした。その結果、APDは-100°C以下になるとかえってノイズが増え始めることが分かった。最良のS/N比が得られる温度を確定するための実験は現在まだ進行中であるが、現時点で、-50°C-100°Cの間にあることまで突き止めた。はじめに、欧州共同体高エネルギー物理学研究所CERNで目下建設中の陽子衝突型加速器LHCを用いる素粒子実験の中央飛跡検出領域に、シンチッレーティングファイバー(Sci-Fi)を素材として用いる荷電粒子飛跡検出器を設置することを仮に想定し、どのような構造のものが最適であるかをコンピューターによるシミュレーショシの手法を検討した。その結果、ビーム軸からの距離70cm120cmまでの領域を中央飛跡検出領域とし、ここに直径0.66mmのSci-Fiを円筒状に隙間なく並べた層を12層配置した構造が最適であることがわかった。この構造で、ドリフトチューブ型検出器などの既存の検出器を用いる場合と同等の少ない物質量および高い運動量測定精度を維持しつつ、Hit Occupancyを大幅に減少させることができ、粒子多重度が高いことによる飛跡検出効率の低下を防ぐことができる。また、実験中にSci-Fiが受ける放射線量も見積もったが、放射線損傷による光量の低下は、実験が数年にわたる場合でも問題ないことがわかった。次に、Sci-Fiを用いた飛跡検出器の雛形の設計・製作を行った。コア径0.66mmのSci-Fiを16本並べた層を一定の間隔で3層重ねた形状の荷電粒子飛跡検出器を製作した。Sci-Fiの長さは、上記LHC実験で用いることを仮に想定し、2.5mとした。Sci-Fiの発光の読み出しにはアレイ型アバランシェフォトダイオードAPDを用いるが、Sci-Fiの極めて微弱な発光に対して十分高い検出効率を得るためには、APDを-50°C以下に冷却する必要がある。このための冷却システムとして、ペルチエ素子による方式と液体窒素による方式の両者をテストできるようなシステムを製作した。
ＯＣＴを用いたレジン修復の密封性及び歯面脱灰の評価

修復物周囲の二次う蝕は、視診やレントゲン診査による初期の段階での評価が困難である.光干渉断層計(OCT)は,組織や修復物の断層画像をリアルタイムで観察することができました.本研究は,波長走査型OCT(SS-OCT)を用い,コンポジットレジン修復のギャップ形成を録すること,ならびに接着システムの違いによるギャップ及び二次う蝕形成量を比較検討することを目的として行った.本研究では2D,3D,リアルタイムイメージング的手法の確立から、OCT最大の利点である非破壊的、即時的な組織内部観察という特徴を、総体的な視覚化及び定量解析にも応用できたという点で、非常に有意義な成果を得た.コンポジットレジン修復のある歯の周囲にまたう蝕ができることを二次う蝕と言う.二次う蝕は、普通う蝕と同様、酸によって歯の表面の脱灰ことによっておこる.二次う蝕に受けるコンポジットレジン修復とエナメルまたは象牙質のギャップの影響が不明確である.修復物周囲の二次う蝕は、視診やレントゲン診査による初期の段階での評価が困難である.光干渉断層計(OCT)は,組織や修復物の断層画像をリアルタイムで観察することができる.本研究は,波長走査型OCT(SS-OCT)を用い,コンポジットレジン修復のギャップ形成を録すること,ならびに接着システムの違いによるギャップ及び二次う蝕形成量を比較検討することを目的として行った.本研究で以前に開発そたソフトにてギャップ形成量を測定した.それにSS-OCTで歯の脱灰形及び二次う蝕の大きさを撮影または画像処理を行った.SS-OCT画像において、酸を作用させたコンポジットレジン修復物周囲に輝度の変化がみられ、脱灰層の形成が観察できた.結果、2ステップセルフエッチング接着材を用いた試料でワンステップに比べてギャップの形成は少なかった.試料を酸で保管して、1週間後、2週間後、3週間後、4週間後と5週間後でエナメル質または象牙質の脱灰をSS-OCTで調べた.詰め物ギャップの基線長と脱会大きさの相関が見られた.本研究の結果から,以下のことが示唆された. SS-OCTを用いて二次う蝕のサイズを各時点で測った.エナメル質マージンで脱灰進みが象牙質マージンより遅かった.接着システムにおいて、コンポジットレジン修復のギャップ形成が異なるので、二次う蝕の進行が接着システムにおいて依存する.臨床的に二次う蝕の進行はpHの変動ような口腔内の要因に依存する.本研究の最初の一年度に研究方法を確定して、第1相研究結果を出版した.SS-OCT画像において、酸を作用させたコンポジットレジン修復物周囲に輝度の変化がみられ、脱灰層の形成が観察できた.前年度は、光干渉断層計(OCT)を用いて歯質および修復物の二次元(2D)断層データを得て、申請者が以前開発したソフトウェアimageJにより2D断層画像上の輝度変化部を抽出し、脱灰層および修復物周囲ギャップ形成量の定量化を行った。本年度は、OCTを用いて修復物および周囲歯質の三次元(3D)データを得て、ソフトウェアAmiraを用いて修復物周囲ギャップ形成量の3D定量解析の手法を新たに開発した。ギャップ形成のタイミングやパターンをリアルタイム観察し、後重合や残留応力による影響を即時的に記録することに成功した。これらの新たな成果を論文にまとめ、Journal of Dental Researchに採択された。上記のOCT3Dデータの再構築および定量解析手法を確立したことで、コンポジットレジンの体積重合収縮を3D視覚化および定量解析することにも成功した。さらに、バルクフィルコンポジットレジンの深さ方向における重合率の変化を、超微小硬さ試験及びラマン分光法にて確認を行い、修復物周囲ギャップ形成に関わる様々な要因を多角的に検討した。3D的手法の確立から、OCT最大の利点である非破壊的、即時的な組織内部観察という特徴を、総体的な視覚化及び定量解析にも応用できたという点で、非常に有意義な成果を得た。3D定量解析の確立は本研究計画時の予想を超え実現したもので、これは脱灰や修復物辺縁封鎖性の評価以外にも、体積収縮、歯質変形、亀裂の発生など様々な評価に応用できる。本年度は、前年度に開発したOCT復物および周囲歯質の三次元(3D)定量解析の手法改善を続けました。本研究ではギャップ形成のタイミングやパターンをリアルタイム観察し、後重合や残留応力による影響を即時的に記録することに成功した。また、上記の新しい手法を用い、4mm深さ窩洞の新自己硬化バルクフィルコンポジットレジンによる一括充填時の3Dギャップ形成定量解析を行った。光硬化バルク充填複合材は、様々な程度のギャップ形成および体積収縮を示した。自己硬化バルクフィルコンポジットレジンは、より高い体積収縮傾向にもかかわらず、最良のシール性能を示した。本研究の結果は、様々な重合系におけるギャップのメカニズムを理解するために不可欠であった。本年度はレジンセメントによるの3Dギャップ形成定量解析も行った。これらの成果は第42回American Association for Dental Researchにて口頭発表された。それに、OCTを用いた低粘度樹脂浸透のによるエナメルギャップの再密封定量解析を行った。低粘性樹脂は、エナメルマージンで微小間隙に効果的に浸透し、既存の複合修復材のシーリングを改善することができた。これらの新たな成果を論文にまとめ、Dental Materials Journalに採択された。

2D,3D,リアルタイムイメージング的手法の確立から、OCT最大の利点である非破壊的、即時的な組織内部観察という特徴を、総体的な視覚化及び定量解析にも応用できたという点で、非常に有意義な成果を得た。修復物周囲の二次う蝕は、視診やレントゲン診査による初期の段階での評価が困難である.光干渉断層計(OCT)は,組織や修復物の断層画像をリアルタイムで観察することができました.本研究は,波長走査型OCT(SS-OCT)を用い,コンポジットレジン修復のギャップ形成を録すること,ならびに接着システムの違いによるギャップ及び二次う蝕形成量を比較検討することを目的として行った.本研究では2D,3D,リアルタイムイメージング的手法の確立から、OCT最大の利点である非破壊的、即時的な組織内部観察という特徴を、総体的な視覚化及び定量解析にも応用できたという点で、非常に有意義な成果を得た.最初の一年度にSS-OCT画像において、酸を作用させたコンポジットレジン修復物周囲に脱灰層の形成が観察できることを確定した.今後の研究で修復物の組成と二次う蝕の進行を調べる.今回、フッ化物の放出あるステップセルフエッチング接着材とフッ化物の放出なしステップセルフエッチング接着材を比べて、酸を作用させたコンポジットレジン修復物周囲に脱灰を見る予定である.また歯の周囲の脱灰について、レジン系修復材とフッ化物の放出高い物光重合型充填用レジン強化グラスアイオノマー等を確定したSS-OCT画像処理方法で比べる.本年度に開発した3D的解析手法を活用し、酸暴露によるコンポジットレジン修復物周囲の脱灰層形成をより総体的に評価する予定である。脱灰層の組織依存的な進展が観察できると予想している。また、コンポジットレジン修復欠陥の評価を、界面ギャップ形成だけでなく歯質/修復物変形や亀裂についても総合的に検討する予定である。さらに熱負荷・咬合圧負荷による影響についても検討し、より臨床に即した評価を目指す。医歯薬学研究者の個人の都合で年度内で予定した学会に参加できなかった.旅費の大部分を使えなかった.研究結果を発表ために、学会に参加する.また、実験に必要な物品(消耗品)のために使用します.
マンゴーの花成誘導を制御する分子機構の解明

本研究は、マンゴーの花成制御因子とされるMiFTの発現様式を解析し、環境要因や樹体要因がMiFTの発現と花芽形成に及ぼす影響を調査するとともに、MiFT以外の花成関連遺伝子を単離して解析することを目的として行った。その結果、MiFTの発現増加には15°C以下の低温に約130時間遭遇すれば十分であることが示された。また、葉齢によってMiFTの発現量が異なることも明らかとなった。一方、MiFT以外の花成関連遺伝子として、低温遭遇前後で発現量が変動する候補遺伝子をいくつか得ることができ、現在解析を進めている。平成25年度は、気温とジベレリン(GA)処理がマンゴーの花芽形成および葉におけるFT遺伝子の発現に及ぼす影響を調査した。4月に温室内で開花している鉢植えのマンゴー樹を用い、花穂を全て除去した後に温室外に移動して低温に遭遇させると、2週間後には葉におけるFT発現量が低温遭遇前の10倍以上に増加した。このFT発現量の増加は一時的なものであり、4週間後には低温遭遇前とほぼ同じレベルに戻っていたが、低温遭遇開始後2ヶ月間で萌芽した芽に占める花芽の割合は58%となり、温室内で栽培し続けた場合の14%と比べ高くなったことから、低温による一時的なFT発現量の増加は花成を促すことが示された。また、GA処理によって、低温によるFT発現量の増加は抑制され、花芽形成率も低下した。初冬まで温室外で栽培すると、最低気温が10°Cを下回り始める11月初旬にFT発現量の増加が確認された。特に、新梢の葉でその発現量が高くなる傾向が見られた。その後、マンゴー樹を温室内に移動するとFT発現量は速やかに減少した。しかし、FT発現量の増加が確認された個体においても、その後萌芽した芽に花芽は確認できなかった。このことから、FT発現量の増加は必ずしも花成に結びつくわけではないことが示された。FT以外の花成関連遺伝子群の単離を試みたが、これまでに単離には至っていない。また、平成25年度は非低温要求型品種について夏季の花成がみられず、解析することができなかった。これらの課題については、26年度以降に対応していく予定である。これまでに、マンゴーでは、FT(flowering locus T)遺伝子の葉における発現が低温によって誘導されることにより、花成惹起をもたらすことが示されている。本年度は、低温以外の花成誘導条件としてエスレル処理と乾燥ストレスがFT遺伝子の発現および花芽形成に及ぼす影響を調査したが、低温以外の条件ではFT遺伝子の発現は誘導されず、花芽形成も確認できなかった。供試した品種'Irwin"においては低温が最も有効な花成誘導条件であると考えられる。また、'Irwin'において花成誘導に必要な低温積算時間を検討した。春先(4月中旬5月上旬)と秋(10月中旬11月上旬)に温室外に置いた樹におけるFT発現量の変化を調査したところ、15°C以下(5°C以上)の低温におよそ400時間遭遇するとFT遺伝子の発現量が増加し、その後花成が惹起されることが示された。一方、昨年の実験で先端第一節の新しい葉におけるFT遺伝子の発現量が先端第二節の古い葉より多いことが示されたが、本年度の実験では逆に先端第二節の葉における発現量が第一節の葉より高く、新葉を除去すると花成誘導率も高くなることが確認された。栽培現場でも新葉を除去して花成を促す試みがなされることがあるが、その効果は安定していないとされている。また、同一樹内でも葉によってFT遺伝子発現量に大きな差がみられることも明らかとなった。FT遺伝子発現量と葉齢の関係については、より詳細に検討する必要があると考えられた。マンゴー`Irwin'では、低温(515°C)に遭遇すると葉でFlowering locus T (FT)遺伝子の発現量が増加することにより花成が惹起されることが分かっているが、本年度は生育ステージの異なる個体を用いて低温遭遇時のFT遺伝子発現量を調査した。その結果、新梢成長中の個体や結実している個体では、成長休止中の個体と比べて低温遭遇時のFT遺伝子発現量が1/10以下に低下しており、花芽形成率も低くなっていた。樹体要因により樹全体のFT遺伝子発現量が低下すると、花芽形成率が低下することが分かった。一方、同一個体内でも部位によりFT遺伝子発現量が100倍程度違うことが分かったが、発現量の低い枝でも花芽形成しており、同一個体内の枝間で花芽形成に違いがみられる要因はFT遺伝子の発現量ではないと考えられた。また、秋から初冬にかけての低温によりFT遺伝子の発現を促し、その後、高温条件下に移動するとFT遺伝子の発現は急速に低下した。初年度の実験でも同様の結果が得られているが、初年度には花芽形成がみられなかったのに対し、本年度は約50%の芽で花芽形成が確認された。本年度は高温に移動してから萌芽までの期間が2週間程度と短かったことが花芽形成率の向上につながったと考えられた。つまり、FTタンパク質が有効な期間は比較的短く、萌芽直前までFT遺伝子の発現が高い状態にあることが花芽形成を向上させるために重要であると考えられた。

その結果、MiFTの発現増加には15°C以下の低温に約130時間遭遇すれば十分であることが示された。また、葉齢によってMiFTの発現量が異なることも明らかとなった。一方、MiFT以外の花成関連遺伝子として、低温遭遇前後で発現量が変動する候補遺伝子をいくつか得ることができ、現在解析を進めている。本年度は、エスレル処理や乾燥ストレスが'Irwin'のFT遺伝子発現および花成の誘導に有効でないことを示すとともに、低温による花成誘導に必要なおおよその低温積算時間を明らかにすることができた。一方、葉齢とFT遺伝子発現との関係については、昨年と異なる結果が得られており、さらに検討が必要である。また、FT以外の花成関連遺伝子の単離が進んでいないため、達成度については「やや遅れている」と判断した。果樹園芸学1引き続き、FT以外の花成関連遺伝子の単離を進める。'Irwin'のような低温要求型品種だけでなく、非低温要求型品種からも遺伝子の単離を試みる。ゲノムライブラリーから周辺領域も含めて単離し、品種間で比較する。2葉齢とFT遺伝子発現量との関係を詳細に調査する。また、同一樹内においてFT遺伝子の発現量に差が生じる原因を明らかにする。気温変化やGA処理によるFT遺伝子の発現変化に関しては、詳細なデータを得ることができ、研究計画はおおむね順調に達成できたと言えるが、花成関連遺伝子の単離に関しては進展がなかった。最近、インドの研究グループがマンゴーのTFL遺伝子の単離に成功し、配列も公開していることから、本年度、これらの情報も利用しながら改めて花成関連遺伝子の単離を試みることで、達成可能であると考えている。また、非低温要求型品種におけるFT遺伝子発現量についても引き続き解析を進める予定である。1FT以外の花成関連遺伝子群の単離と発現解析:今年度も引き続きFT以外の花成関連遺伝子群の単離を試みる。低温要求型品種のみでなく、非低温要求型品種からも遺伝子を単離し、配列の比較、発現様式の比較を行う予定である。また、ゲノムライブラリーから周辺領域も含めて単離することで、プロモーター領域の解析も進める。2他地域における花成と遺伝子発現の解析:宮崎県の一部の農家では、秋季に夜間冷房を行うことで花成を早め促成栽培を行っている。夜間冷房の期間や温度設定については経験に因るところが大きいが、FT遺伝子発現様式を調査することにより、効率的な夜間冷房処理法を検討する。