hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本産化石ウニ類の古生態学的変遷

すなわち、中新世以降、Brissopsisは日本周辺では同じ生息場所を維持し続けていることを示している。●日本の白亜紀ウニ類フォーナの特殊性の解明○田中啓策の一連の研究で扱われたウニ類について、紀伊半島から四国、九州に至る西南日本から産出したものについては、層序学的位置を特定し、堆積相、同層準から産出する他の化石群についての整理を行った。○宮古層群から産出したブンブク類Epiasterについて調べた結果、これまでに記載された2種E.zonariusとE.miyakoanusの形態の違いは種内変異の可能性があることがわかった。●浅海砂底に棲む現生ウニ類の生態と機能形態に関する研究(1)隠岐に生息するブンブク4種の継続調査では、個体群動態の調査から、堆積物表層に棲む種は成長が早いが寿命が短く、堆積物中深くに棲む種は成長が遅いが寿命が長いことが示唆された。沖縄に棲む、館山に生息するカシパン1種について調査を行った。(2)沖縄ではブンブク2種とカシパン2種の調査を行った。ミナミオオブンブクは、ウニ類の天敵トウカムリの捕食に遭い、この巻貝と同所的に暮らしていることがわかった。また、ウリザネブンブクは、サンゴ礁内の隔離環境で半表在生の生活様式をとる珍しいブンブクであることがわかった。1.新生代日本産ウニ類の古生態学的変遷:(1)カシパン類;漸新世中新世のサハリンから台湾に至る浅海砂底にはKewiaが生息した。鮮新世以降、同海域は亜寒帯域ではEchinarachniusに、温帯域ではScaphechinusに占められ、現在に至る。(2)ブンブク類;漸新世中新世のサハリンから九州に至る浅海砂底にはLinthiaが排他的に生息した。中新世以降Linthiaの生息域は日本海に限られるようになり、前期更新世に絶滅した。中新世現世の陸棚から漸深海泥底にはBrissopsisが生息しつづけている。以上から、日本周辺では中新世にウニ類にとっての大きな転機があり、属レベルで絶滅あるいは生息場所の変更が起きたことがわかった。2.日本の白亜紀ウニ類フォーナの特徴:(1)前期白亜紀には陸棚泥底を示す群集が卓越し、属レベルでテーチス海ヨーロッパ地域との関連が強い。しかし、砂底群集にはヨーロッパでジュラ紀に繁栄したマンジュウウニ類を含む独特の群集が存在した。(2)後期白亜紀には陸棚外縁部泥底を示す群集が主体となり、亜属のレベルでインド、マダガスカル、北米との関連が強まる。砂底群集には日本固有属が出現し、他地域とは異なる群集が存在した。3.浅海砂底に生息するウニ類の生態と機能形態:浅海砂底のウニ類を代表するブンブク類6種の個体群動態を調べた。結果;(1)風浪による撹乱を受ける水深の浅い所には堆積物中に深く潜ることができる形態をもつウニのみが生息できる.(2)堆積物中の深く安定な場所に棲むウニは成長と成熟が遅く、世代交代が遅い。一方、堆積物表層の不安定な場所に棲むウニは成長と成熟が早く、世代交代が早い。
独自の超平坦ＳｉＣ表面上でのＳｉ原子層エッチングによるグラフェンの低温形成

次世代の電子材料であるグラフェンは、SiC表面上で容易に形成できるが、ピットが多いという欠点がある。これは、SiC表面上のC原子濃度が不足しているためである。本研究では、室温近傍でのプラズマ酸化とウェットエッチングを併用することで、熱プロセスに頼ることなく、超平坦SiC表面上のSi原子を原子層レベルで選択的に除去する手法を見出した。次に、この表面C原子濃度が高いSiC表面を真空中で加熱し、グラフェンを形成した。その結果、一連のプラズマ処理を行わなかった場合とは大きく異なり、500nm程度のテラス幅を持つSiC表面において、ピットがほとんど存在しないグラフェンを得ることができた。単原子層の厚さを有する炭素(C)原子から成るグラフェンは、比類のない優れた電気的性質を持つため、世界的に注目されている。シリコンカーバイド(SiC)表面を加熱する熱分解法は、グラフェンを得る有力な手法である。しかし現状では、グラフェン形成時に同時に起こる、高温条件下でのSiC表面のバンチングステップの出現や、テラス内でのピット形成により、グラフェンが本来有する優れた電気特性が得られていない。そこで、独自の超平坦SiC表面に大気プラズマ処理を施すことにより、巨大なバンチングステップが無く、かつテラス部に欠陥が無い、優れた電気的性質を持つグラフェンの形成を目的として実験を開始した。本研究期間に、SiC表面をHeベースの大気圧プラズマに曝す実験を行った。その結果、プラズマ中に含まれる微量の酸素及び水酸基に由来する酸化種により、SiC表面が酸化される際に、酸化膜とSiC基板の界面にモノレイヤオーダーのC原子が集積することを見出した。フッ酸浸漬により表面の酸化膜を取り除き、得られたCリッチなSiC表面を真空中においてアニールすることにより、500nmオーダーの幅を有するテラス内のピット密度が極めて低いグラフェンの形成に成功した。また、CリッチなSiC表面を初期基板とすることによって、従来のグラフェン形成温度(1250°C)よりもやや低い、1100°Cにおいてグラフェンが形成されることを見出した。また、得られたグラフェンの電気化学的な活性を評価するための実験系を整備した。数原子層以内の厚さを有する炭素(C)原子から成るグラフェンは、比類の無い優れた電気的性質を持つため、世界が注目している。しかし、SiC表面のラフネス制御とシリコン(Si)原子の熱的な脱離には、最大1500°Cの高温熱処理が必須であるとされている。一方で、高温の熱処理を行うとSiC表面に大きい段差のステップ端(バンチングステップ)が形成されることが分かっている。この上を覆うように形成されるグラフェンには、高密度で構造欠陥が導入され、電気的性質に悪影響を与えることが広く知られている。これらを解決し、グラフェンが本来有する優れた電気特性を発現させるためには、1000°Cを遥かに超えるような高温プロセスに頼らないグラフェンの形成方法を開発する必要がある。グラフェン形成の低温化には、(1)原子レベルで制御されたSiC平坦表面の創成、及び、(2)熱エネルギーに頼らない最表面Si単原子層の除去技術の二つを実現する必要がある。既に、液相中での独自の手法により、原子レベルで平坦なSiC表面をウェハスケールの大面積で実現することに成功しており、今年度は上記の(2)に関する実験を行った。具体的には、希ガスにより希釈した酸素ガス中でプラズマを形成し、SiC表面を室温で少量酸化したところ、シリコン酸化物/SiC界面にモノレイヤオーダーの炭素原子が偏析する現象を見出した。これは、SiCに通常の熱酸化膜を形成した場合には見られない特異な現象であり、極めて興味深い。さらに、シリコン酸化物を湿式処理により除去し、炭素リッチとなった表面を加熱することにより、未処理のSiC表面よりも高品質のグラフェンが形成されることを見出した。単原子層の厚さを有する炭素(C)原子から成るグラフェンは、比類の無い優れた電気的性質を有するため、世界的に注目されている。しかし現状では、グラフェン形成時に同時に起こる、高温条件下でのSiC表面のバンチングステップの出現や、テラス内でのピット形成により、グラフェンが本来有するはずの電気特性が得られていない。そこで、独自の超平坦SiC表面に大気圧プラズマ処理を施すことにより、巨大なバンチングステップが無く、かつテラス部に欠陥が無い、優れた電気的性質を持つグラフェンの形成を目的として実験を開始した。

昨年度までに、SiC表面をHeベースの大気圧プラズマに曝す実験を行った。その結果、プラズマ中に含まれる微量の酸素及び水分に由来する酸化種により、SiC表面が酸化される際に、酸化膜とSiC基板の界面にモノレイヤオーダーのC原子が出現することを見出した。フッ酸浸漬により表面の酸化膜を取り除き、得られたCリッチなSiC表面を真空中においてアニールすることにより、500nmオーダーの幅を持つテラス内のピット密度が極めて低いグラフェンの形成に成功した。また、CリッチなSiC表面を初期基板とすることによって、従来のグラフェン形成温度(1250°C)よりもやや低い、1100°Cにおいてグラフェンが形成されることを見出した。また、得られたグラフェンの電気化学的な活性を評価するための実験系を整備した。以上の成果を踏まえ本年度は、当初予定通りに米国材料学会にて発表を行うと共に、専門誌への論文投稿や他学会への参加・登壇により、研究成果を広く公表した。半導体表面科学本研究では、従来技術よりも低温で、高品質のグラフェンを独自のSiC超平坦表面に形成することを目的としてきた。当初は、SiC表面に大気圧プラズマを曝すことにより、SiC表面近傍のSi原子が選択的に脱離する素過程を予想していた。実際には、SiC表面は酸化されたため、当初の予想とは異なる展開になったが、ウェットプロセスを挟むことにより、結果的にはCリッチなSiC表面を形成することに成功した。そして、これを初期基板として用いることにより、従来技術よりも低温での低欠陥グラフェンの形成を実現すると共に、電気化学的な活性を評価する実験系を整備した。これらを踏まえると、本研究はおおむね順調に進展していると言える。本研究の目的は、原子レベルで制御された独自の超平坦SiC表面を基板に用い、かつSiC表面上に希ガスや水素、酸素等から成る大気圧プラズマを形成することにより、1500°C程度の高温を必要とする従来よりも遥かに低温での加熱条件下で、高品質のグラフェンを形成することである。今年度は、超平坦SiC表面を用いたグラフェン形成を開始すると共に、SiC表面を大気圧プラズマに曝す実験系を整備した。そして、あるプラズマ照射条件下で、SiC表面近傍のC原子が特異な挙動を呈することを初めて見出した。これらは、本研究が目的とする低温での加熱条件下における高品質グラフェンの形成に繋がる重要な知見である。また得られた成果を国際会議や国内学会により発表し、成果を広く公表した。以上により、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。今後は、得られた成果を国際会議において口頭発表し、広く世界中の研究者に周知することを予定している。また長期的には、現在(1100°C)よりもさらに低温での高品質グラフェンの形成を目指す予定である。これは、シングルバイレイヤーのステップ/テラス構造、即ち、初期の研磨によって決まる超平坦表面構造を維持したままで、グラフェンを形成する上で必要である。これを実現することにより、グラフェンが本来有する優れた電気的特性をSiC表面上で初めて実現することができると期待される。それに加えて、高品質なグラフェンは電気化学的に高い活性を発現すると期待され、この方向でも検討を進める。
化学遺伝学による、柔軟な行動を実現するための霊長類神経経路機能の解明

3頭のサルの前頭眼窩野に、抑制性DREADD(hM4Di)をコードしたAAVベクターによる、遺伝子導入手術を行った。導入手術を行ってからおよそ一か月後に、PETを用いた機能遺伝子の発現確認を行ったところ、前頭眼窩野内の広範な領域に十分な程度の発現が確認できた。そこで、これらの個体に対し、報酬の価値やルールを基にした柔軟な意思決定を要求する行動課題の訓練を行った。数か月の訓練の後、動物は課題のルールや提示される刺激の価値に応じて、適切な行動を選択することができるようになった。その後、DREADDアゴニストの全身投与による前頭眼窩野の機能阻害が、本行動課題にどのような影響を与えるかを調べる行動実験を行った。その結果、課題のルールが切り替わる際の価値判断において障害がみられたものの、それらの価値を学習する段階においては障害はみられなかった。この結果は、前頭眼窩野は、状況の変化に柔軟に適応するうえで重要な役割を果たしている一方、価値の学習やその価値に基づいた比較的単純な判断を行う際には重要ではないことを示唆するものである。また、本実験でも用いている、これまでのものより選択性が高く副作用が小さい新規DREADDアゴニストの開発を行い、現在論文として投稿中である。現在、これらの個体を用いて、線条体、視床、および扁桃体の各領域へのDREADDアゴニストの局所注入による、特定神経経路選択的な抑制が、本行動課題の遂行にどのような影響を与えるかを調べる実験を行っているところである。当初の計画通り、初年度にリガンド全身投与による前頭眼窩野の機能阻害実験を完了させられたとともに、新規DREADDアゴニストの開発も並行して行うことに成功しており、当初の計画以上の進展が行われたと判断した。当初の計画通り、各皮質下領域へのDREADDアゴニストの局所注入による、特定神経経路選択的な機能抑制実験、および、神経活動記録実験を行っていく。実験に使用するサルの購入を計画していたが、所属機関において元々使用していた動物を流用することにより経費の削減に努めた。その分を、神経活動記録実験にて用いる電極の購入に充てる予定である。
ナノチューブファイバレーザーを用いた超広帯域デュアルコム光源の開発

1.単層カーボンナノチューブを用いたデュアルコムファイバレーザーの開発光サーキュレーターを利用した新しい構成で,全偏波保持ファイバデバイスを用いて,双方向発振型のデュアルコムファイバレーザーを開発した.共振器長の最適化のよって周波数差約100Hzを達成し,光スペクトル全域に対応するデュアルコムビート信号を安定に観察することができた.2.全偏波保持9の字型ファイバレーザーの開発と動作特性の解析高安定な光周波数コムの実現のため,全偏波保持ファイバデバイスを用いて9の字型ファイバレーザーを開発した.また,出力特性や共振器内のダイナミクスの共振器分散値依存性を実験と数値解析の両面から解析した.開発した9の字ファイバレーザーでは,異常分散から正常分散域の全ての領域において安定な受動モード同期を得ることができた.受動モード同期の初期過程を解析し,9の字型レーザーではモード同期が掛かる前からパルスの時間幅の大きな伸縮が起きていることが始めて明らかになった.3.単層カーボンナノチューブを用いた2um帯Tm添加ファイバレーザーの開発2um帯で可飽和吸収特性を示すカーボンナノチューブフィルムを開発し,それを用いてTm添加超短パルスファイバレーザーの開発に成功した.また,共振器分散値を変化させ,ソリトン,および散逸性ソリトンモード同期を安定に得た,更に,分散補償により,時間幅175fs,平均強度65mWの超短パルスを安定に得ることができた.9の字型ファイバレーザーの開発など,当初計画していなかった研究も発展し,計画以上に進展している.一方,一部当初計画と比較して,当初目標に届いていない内容もある.全体的に見ると,非常に順調に進展している.当初計画と,新たに進展してきた研究内容を共に,進めて行く.分野としては世界的に盛り上がっており,是非,精力的に進めて行きたい.1.超短パルスファイバレーザー用単層CNTフィルムの高度化ー単層CNTをポリイミド樹脂に均一に分散させたCNT薄膜の作製技術を検討した.ポリイミド樹脂を溶かした有機溶剤に,光吸収帯が1.5 umに相当する直径のHIPCO法の単層CNTをいれ,超音波処理の最適化により,CNTの凝集体が細かく解繊されて,高品質な分散液が得られた.また,光吸収帯が2 umに相当する直径のeDIPS法の単層CNTと高分子の分散も検討し,最適な分散工程及び製膜工程を見出した.また,CNTポリイミド薄膜を光ファイバー光路に挿入するための実装ステージ系を構築した.2.単層CNTフィルムを用いた全偏波型ファイバレーザー光周波数コムの開発ー単層CNTを分散したポリイミドフィルムを用いて全偏波型の超短パルスファイバレーザーを開発した.更に開発したファイバレーザーを用いて全偏波保持ファイバデバイスのみで構成される,光周波数コムシステムを開発した.そして,光位相変調器,および励起LDのフィードバック制御や共振器等の最適化を図り,光周波数コムの長期安定化を実現した.安定な位相同期動作が長時間に亘って得られ,安定化したスペクトルの線幅は観測限界の1 Hz以下にまで狭線幅化された.3.オクターブスパン・コヒーレントスーパーコンティニューム(SC)光源の開発ー開発した光周波数コムの出力パルスをシミラリトン増幅器を用いて増幅し,時間幅約40 fsで台座成分の少ない高強度な超短パルスを生成した.その後,高非線形ファイバに導入して,平坦性やコヒーレンスに優れ,且つ1オクターブ以上広がるSC光を生成した.生成したSC光はフィルタで切り出し,cw-LDとのビート信号計測によりコヒーレンスを評価した.その結果,波長1.0, 1.55, 1.68, 2.1 umの各波長帯において,高いSN比でコムのビート信号が観測され,生成したSC光が優れたコム構造を保持していることを確認することができた.ファイバレーザーコム光源の安定化技術を改善し,周波数変動が20 mHz以下までに安定化されたコム光源を実現することができた.また1オクターブ以上広がるコヒーレントなSC光を始めて生成することに成功し,更にその優れたコム構造を実験的に実証することに成功した.このように,本研究はこれまでのところ,おおむね順調に進展をしている.1.新しいナノチューブデバイスを用いた超短パルスファイバレーザーの開発研究分担者の榊原と周は,長波長用の単層カーボンナノチューブをポリイミドに分散させた,新しいフィルムの開発に成功した.更に,西澤等は開発したフィルムをTm添加ファイバレーザーに適用し,2um帯での受動モード同期発振を得ることに成功した.今後,更なる高出力化・最適化を進めていく.2.オクターブスパンコヒーレントSCコムの生成安定化したEr添加ファイバレーザーコムの出力をシミラリトン増幅器を用いて増幅し,高非線形ファイバに結合することで,1オクターブ以上広がるコヒーレントなSCコムを生成した.更に,安定なcw LDを用いてビート計測を行い,生成したSCコムの評価を行い,ファイバ長依存性や波長依存性等を明らかにした.正常分散高非線形ファイバでは高いコヒーレンスが,また零分散高非線形ファイバでは,より広帯域なSCの生成が確認された.また,前者はファイバ長への依存性は少ないものの,後者はファイバ長が短いほど高いコヒーレンスが確認された.3.狭線幅波長可変光周波数コム光源の開発開発した光周波数コム光源を用いて,波長可変光周波数コム光源の開発を行った.

そして,RFビート計測によりコヒーレンス等の特性を評価し,コヒーレンスが良好に保たれていることを確認した.次に,開発した波長可変光周波数コムパルスを櫛状分布ファイバに入力し,スペクトル圧縮を行い,各モード当たりの光強度の大幅な増強を図った.研究計画と比較して,一部にまだ予定に届かない点があるが,全般的には予定通りの結果が得られ,また一部,期待以上の結果も得られている.そのため,全体的には概ね順調に進展している.と判断できる.1.単層カーボンナノチューブを用いたデュアルコムファイバレーザーの開発光サーキュレーターを利用した新しい構成で,全偏波保持ファイバデバイスを用いて,双方向発振型のデュアルコムファイバレーザーを開発した.共振器長の最適化のよって周波数差約100Hzを達成し,光スペクトル全域に対応するデュアルコムビート信号を安定に観察することができた.2.全偏波保持9の字型ファイバレーザーの開発と動作特性の解析高安定な光周波数コムの実現のため,全偏波保持ファイバデバイスを用いて9の字型ファイバレーザーを開発した.また,出力特性や共振器内のダイナミクスの共振器分散値依存性を実験と数値解析の両面から解析した.開発した9の字ファイバレーザーでは,異常分散から正常分散域の全ての領域において安定な受動モード同期を得ることができた.受動モード同期の初期過程を解析し,9の字型レーザーではモード同期が掛かる前からパルスの時間幅の大きな伸縮が起きていることが始めて明らかになった.3.単層カーボンナノチューブを用いた2um帯Tm添加ファイバレーザーの開発2um帯で可飽和吸収特性を示すカーボンナノチューブフィルムを開発し,それを用いてTm添加超短パルスファイバレーザーの開発に成功した.また,共振器分散値を変化させ,ソリトン,および散逸性ソリトンモード同期を安定に得た,更に,分散補償により,時間幅175fs,平均強度65mWの超短パルスを安定に得ることができた.9の字型ファイバレーザーの開発など,当初計画していなかった研究も発展し,計画以上に進展している.一方,一部当初計画と比較して,当初目標に届いていない内容もある.全体的に見ると,非常に順調に進展している.本研究課題は順調に進んでいる.今後,計画通り,コムシステムのデュアルコム化や,波長可変化などを進め,コムシステムの高度化を進める.更に開発したコムシステムの応用も実証し,光源の特性を評価する.当初から研究計画として上げていたデュアルコムの開発に進む.当初計画と,新たに進展してきた研究内容を共に,進めて行く.分野としては世界的に盛り上がっており,是非,精力的に進めて行きたい.
ニワトリ胚中脳・視蓋形成に関わるシグナルクロストークへの新規アプローチ

beta2-Chimaerinは、細胞内でジアシルグリセロールと結合するRac-GAP分子である。beta2-Chimaerinはニワトリ胚の初期神経管で、孵卵開始後1.5日では中脳胞から後脳胞前側にかけて広く発現しているが、3日後頃から間脳/中脳胞で特異的に発現するようになり、特に中脳胞で前後軸に沿って勾配を持つ特徴的な発現パターンを示す。一方滑車神経は正常では峡部腹側の神経核から背側に向かって走行し、背側正中で交差し眼の筋肉へ投射するが、in ovoエレクトロポレーション法を用いて野生型beta2-Chimaerinを本来発現のない3.5日胚峡部に異所的に強制発現すると、滑車神経核の範囲が広がり、背側への走行が乱れていた。さらにそこにPhorbol-12-myristate-13-acetateをしみ込ませたビーズを挿入しbata2-Chimaerinを活性化すると、軸索が萎縮したような神経や、背側正中以外からの投射がみられた。一方、beta2-Chimaerinに対するsiRNAを中脳胞に強制発現し、beta2-Chimaerinの発現をノックダウンすると、中脳の軸形成に関わる分子であるEphrinA2の発現が誘導された。さらに、高濃度のsi-beta2-Chimaerinをスポット状に強制発現すると、beta2-Chimaerinが抑制された細胞の周りで神経上皮の異所的なふくらみが見られた。また、beta2-Chimaerinは中脳の前後軸形成に働くEn-2の発現によって抑制された。これらのことは、beta2-Chimaerinが中脳・視蓋形成において、前後軸形成に働くシグナルに関わるとともに、細胞骨格系のシグナルに働いていることを示唆しており、beta2-Chimaerinの解析がこの二つのシグナル経路を繋ぐ有為な分子であることが示された。峡部オーガナイザー分子Fgf8は、視蓋・小脳分化を誘導する。そのうち、Fgf8-Ras-ERK経路が小脳の発生に働いていることは示されたが、この経路を阻害しても視蓋の形成は起こることから、視蓋の形成には何か別のシグナル経路が働いていることが考えられた。β2-Chimaerinは、間脳胞/中脳胞に非常に特異的な発現を示す分子である。また、昨年度までの予備的実験から、中脳胞での前後軸形成に働くこと、Ras-ERKシグナル経路とは独立して働いていることが期待された。本年度ではまず、中脳形成におけるβ2-Chimaerinの作用を調べるため、野生型β2-Chimaerinおよびβ2-Chimaerinに対するsi-RNAを発現ベクターに組み込み、ニワトリ1,5日胚中脳胞にin ovoエレクトロポレーション法を用いて強制発現した。マーカー遺伝子の発現を調べると、β2-ChimaerinのsiRNAはEphrinA2の発現を誘導するが、それ以外では野生型Chimaerinも含め、Fgf8やOtx2、Gbx2などの領域決定に関わる遺伝子の発現には影響しないことが分かった。次に、3日胚までの脳胞に発現する様々な転写因子を強制発現し、β2-Chimaerinの発現を調べると、Wnt1、Pax2/6/7、Otx2などによりその発現が抑制されることが示された。しかし、Shhの強制発現では、β2-Chimaerinの中脳胞での前後勾配が逆になる発現型を示すのが分かった。今後、これらの解析をさらに進め、中脳/視蓋形成におけるシグナル伝達経路の相互作用を調べていく予定である。また、β2-Chimaerinをレトロウイルスベクターに組み込み、1.5日胚の中脳胞に強制発現し、孵卵10日での視神経の投射を調べると、視神経の走行が乱され、領域特異的に投射のなされない場所が見られた。現在こちらも解析中である。

これらのことは、beta2-Chimaerinが中脳・視蓋形成において、前後軸形成に働くシグナルに関わるとともに、細胞骨格系のシグナルに働いていることを示唆しており、beta2-Chimaerinの解析がこの二つのシグナル経路を繋ぐ有為な分子であることが示された。
花序と花の構築ロジックの解明

イネの花序は階層性の高い構造をとっており,穂軸,ブランチ,小穂,花などから構成される。これらは,それぞれ異なるタイプのメリステムから発生する。本研究では,メリステムの機能と密接に関連させつつ,イネの花序構築や花の形態形成の発生ロジックを明らかにすることを目的としている。RIおよびRIL1 (それぞれ,pvp1とpvp2より改名)遺伝子が,1次ブランチメリステムの開始のタイミングとパターンを制御することにより花序形態を制御していること,BELL1型ホメオドメイン転写因子をコードしていること,花序あるいは1次ブランチメリステムにおいて下位のメリステムが分化する領域で発現していること,などを明らかにした。これらの結果から, 2つのBELL1型遺伝子は,メリステムの分化位置の決定に関わっていると考えられる。また,これらの2つの遺伝子が,胚発生時の茎頂メリステムの維持の制御にも関わっていることも明らかとなった。イネの花の発生を制御するいくつかの遺伝子の機能を,多重変異体の作製を通して解析した。論争の的となっていたクラスC MADSボックス遺伝子の機能を解析した結果,クラスC遺伝子は心皮アイデンティティーの決定には関わらないこと,花メリステムの有限性を制御していること,などを明らかにした。また,心皮決定を制御するDL遺伝子が花メリステムの有限性の制御にも重要なはたらきをしていることが判明した。fon2変異を昂進する変異体1B280系統を用いて,幹細胞維持と花序構築に関する新たな知見を得た。この昂進変異の原因が転写コリプレッサーをコードするASP1遺伝子の機能欠損によること,FONシグナリングとASP1遺伝子は共通した遺伝子の発現を協調して抑制していることを解明し,ASP1/TPLタイプの転写コリプレッサーがメリステム維持に重要なはたらきをしていることを明らかにした。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。花序構築の遺伝的制御機構を明らかにする目的で,pvp1(riより改名)変異体などを活用して研究を進めた.pvp1変異体は,1次ブランチを輪生状に生じる場合がある.表現型解析の結果,この擬輪生の表現型は,1次ブランチメリステムの開始パターンの異常あるいは1次ブランチ間の局所的伸長抑制が原因であることが示唆された.ポジショナルクローニング法と次世代シーケンサーによる全ゲノム配列の決定とを併用することにより,pvp1変異の原因となる遺伝子をほぼ同定することができた.eg1やcsp1 (ng65より改名), fsp1など,小穂の形態が異常となる変異体を活用し,小穂の形態形成を制御する遺伝子の機能解明の研究を進めた.表現型を詳細に解析するとともに,遺伝子単離を目指して,原因遺伝子の座乗領域のマッピングを進めている.これまでに,YABBY転写因子をコードするTOB1は,小穂の側生器官で発現し,細胞非自律的に小穂メリステムの維持を制御することを明らかにしている(Tanaka et al. Plant Cell, 2012).イネには,TOB1に良く類似している2つのYABBY遺伝子(TOB2, TOB3と命名)が存在する.RNA silencingなどにより,これら2つの遺伝子の機能抑制を行い,その機能を調べた.その結果,TOB2とTOB3は,TOB1と冗長的な機能を持つこと,TOB1の方が他の2つより強い作用があることを明らかにした.また,これらのTOB遺伝子は転写抑制に関わるOsSEUと物理的に相互作用すること,OsSEUの発現抑制は,tob1の表現型を昂進することを示した.イネの花序構築および花(小穂)の発生ロジックを明らかにすることを目的として,本研究を遂行した.pvp1変異体は1次ブランチが輪生様になるユニークな花序パターンを示す.イネゲノムには,PVP1と近縁な遺伝子PVP2があるため,これら2つの遺伝子は冗長的な作用をもつと考えられる.そこで,TILLING法でpvp2変異体を単離し,pvp1と交配し,2重変異体を解析する準備を整えた.in situハイブリダイゼーションにより,PVP1およびPVP2の時間的・空間的発現パターンを解析した.また,走査型電子顕微鏡にから,PVP1は1次ブランチメリステムの分化の配置パターンが異常となっていることが示唆された.これに加え,小穂の着生位置が異常となるcl-1D変異体の解析と原因遺伝子のマッピングを進めた.fsp1変異体とcsp1変異体(ng8756)は小穂に多面的な表現型を生じる. fsp1変異体の多面的異常小穂を4つのタイプに分類した.また,栽培環境により,これらのタイプの割合が変動することから,fsp1変異は環境により影響を受けやすいことが示唆された.csp1変異体は,2つの独立した遺伝子座の変異により引き起こされていることが明らかとなった.イネにおいて,CRISPR-Cas9技術の有効性を確認するモデル実験を行った.まず,中肋形成の必須遺伝子であるDL遺伝子に変異導入を試みた.

その結果,高頻度でbiallelic変異を導入することができることが判明した.得られた変異体は,中肋形成不全の垂れ葉と心皮形成能力を示したことから,CRISPR-Cas9法がイネにおいても非常に効果的に使用できることが明らかとなった.クラスC遺伝子の一つOsMADS58の機能を明らかにする目的で,CRISPR-Cas9法を用いてノックアウト系統の単離を進めている.1次ブランチのパターン形成に関しては,pvp1変異体を手がかりに順調に研究は進んでいる.PVP1遺伝子はすでに単離し,現在,相補性検定を行い,その確認を進めている.遺伝子単離の結果,PVP1によく類似したPVP2遺伝子の存在が判明したが,この遺伝子についてもその機能喪失変異体をTILLING法により単離することがでた. pvp1との交配も行い,2重変異体の解析も含めて,これら遺伝子の機能を解明するための準備が進行している.また,細胞学的・形態学的な解析にくわえて,これら遺伝子の発現パターンの解析も進んでいる.cl-1D変異については,表現型解析は順調にすすんだものの,この変異が不完全優性であることから遺伝子単離のための最後の絞り込みがやや難航している.小穂(花)の発生分化に関しては,fsp1変異体の解析が進み,多面的な表現型は小穂メリステムの異常に起因している可能性が示唆されている.FSP1遺伝子の機能に関しては,表現型の解析を中心として,論文としても発表した.csp1変異については,2つの独立な遺伝子座の変異であること,各単独変異の表現型が非常に弱いことなどが明らかとなり,予想外の展開となっている.遺伝学的手法を駆使して,2つの遺伝子座の座乗位置は判明したが,単独変異の表現型が弱いことなどから,遺伝子の同定には難航が予想される.一方,栄養成長期の腋芽形成不全という表現型を示すtab1変異を解析したところ,生殖成長期の小穂メリステムの維持においてこの遺伝子が重要な働きをしていることが判明するなど,予想を上回る成果も得られている.イネの花序は,穂軸,ブランチ,小穂から構成され,小穂は小花(花)と外穎や内穎などいくつかの側生器官から成る.本研究は,この高い階層性を持つイネの花序の構築および花の発生ロジックを解明することを目的としている.fon2変異を昂進する変異体(fon2 enhancer 2B-424),一次ブランチが偽輪生の表現型を示すpvp1,小穂の形態異常を示すtol変異体(wadより改名)やfsp1変異体などを用いて,発生遺伝学的研究を行った.FON2は花メリステムの幹細胞維持の負の制御因子であり,fon2変異体では花メリステムが肥大する結果,花器官数が増加する.2B-424系統はfon2変異を昂進する変異体の一つである.昂進変異の原因遺伝子を同定した結果,クラスC遺伝子のOsMADS3に機能喪失型の変異が起きていることが判明した.この研究により,FON2とOsMADS3が共同して花メリステムの有限性を制御していること,OsMADS3が花メリステムの維持制御にも関わっていることが明らかとなった(Yasui et al. 2017).tol変異体の表現型を詳細に解析し,この変異体では小穂の左右相称性がそこなわれ,対称軸が2つ形成されるようになること,その原因はメリステム増大や部分的な活性低下であることを明らかにした(Sugiyama et al. 2016).fsp1変異体の原因遺伝子の単離を試みたところ,メリステム維持に関わるFON1遺伝子に変異が起きていることが示された.fsp1の小穂には,fon1小穂に見られる異常に加えて他の表現型が現れることから,未知の第2の遺伝子に変異が生じている可能性が示唆された.
宿主と寄生性センチュウ間の和合性的相互作用を規定する遺伝的障害の解析

ネコブセンチュウは植物に効率的に寄生する寄生虫であり,寄生に伴って植物の根に特殊な構造(巨大細胞)を作らせて栄養を吸い取る。ネコブセンチュウの宿主特異性はあまり高くなく,幅広い植物種を宿主として寄生することができる。しかしながら,このような幅広い宿主特異性を可能にしている遺伝子の実態は全く知られていない。本研究はミヤコグサを宿主植物とし,その変異株を用いて宿主植物とセンチュウの相互作用を明らかにしようとするものである。本研究で用いた変異株は,共生微生物である根粒菌との共生に異常をきたすものであるが,同時に,ネコブセンチュウの感染効率を大きく低下させる。この変異株では転写因子に変異があることが見いだされており,2012年度までに構築していたトマトやミヤコグサの毛状根の形質転換系等を用いて,この転写因子によって制御される下流遺伝子の推定をおこなった。また,異なる系統の線虫のこれらの変異株での感染挙動を解析した。さらに,本研究で用いたミヤコグサ変異株を親株として,エチルメタンスルホン酸処理によってさらに変異導入したM2世代から,新たにサプレッサー変異株のスクリーニングを行った。サプレッサー変異株候補の表現型の再現性を確認するとともに,原因遺伝子の同定に向けた遺伝的マッピングを進めた。なお、2013年度途中に、姓をGotoからBartlemに変更した。25年度が最終年度であるため、記入しない。ネコブセンチュウは宿主特異性が低い植物寄生線虫であるが、その非特異的な感染を制御する分子メカニズムはほとんど明らかにされていない。我々は共生微生物である根粒菌との共生に異常を来したあるミヤコグサ変異体において、ネコブセンチュウの感染が大きく低下するという先行結果を得ている。このことはこの変異体の原因遺伝子が線虫の感染においても重要な役割を担うことを示唆している。本研究では当遺伝子の解析を行うことで、植物と線虫間の相互作用機構を解明することを目的にしている。この変異が線虫感染に必須の機能を欠損しているのか、それとも感染を阻害する機能を獲得しているのか不明であったが、形質転換体を用いたin vitroでの定量的感染検定を行い、この変異が機能欠損型であることが確かめられた。つまりこの遺伝子の機能が線虫の宿主根への正常な侵入に必要で、この遺伝子は和合性の決定に重要な役割を持っているということである。同時に非常に興味深いことに、この変異は二つの異なる段階で和合性に影響を与えることが示唆された。これまで主な表現型は線虫が植物の根に侵入すらしないことであったが、これは光依存的であり、根への光照射なしに感染させると侵入が起こることが明らかになった。しかしこの変異は感染の次の段階にも関わっており、線虫が根に侵入したとしても正常に感染を成立することができなかった。よってこの遺伝子は、寄生者と宿主細胞の間の境界領域において和合性を決定する上で、独立の二つ目の役割を持っていると言える。また前年度においてこの変異体を変異源処理したM2種子集団を作成することができた。この集団を用いたスクリーニングにおいて新奇の変異体が得られ、より詳細な解析ができると期待される。これは問題の遺伝子と協調的に働く他の遺伝子を発見し、一連の分子機構を解明するために重要な取り組みである。前年度の主な目的は、この変異が線虫感染に通常必要とされる機能の欠損であるか、もしくは感染を阻害するという新しい機能を獲得した変異なのかを明らかにすることであった。計画では毛状根形質転換によって検証する予定であったが、毛状根形質転換に加え、安定形質転換体やヘテロ接合体を用いて確認することができた。その結果、この変異は機能欠損であり、内生のこの遺伝子がミヤコグサへのネコブセンチュウ寄生の和合性を決定するということが確かめられた。同時にこの遺伝子が感染の成立において二つの段階で必要とされることが明らかとなり、この機構の解明に向けた研究の新たな道を示すことができた。

加えて前年度においては上記遺伝子との遺伝学的な相互作用因子を明らかにするための新奇抑圧変異体のスクリーニングを行うために変異体ライブラリを作成したが、2ヶ月前倒しでM2種子ライブラリの作成を完了することができ、予定より早くスクリーニングを開始することができた。昨年度の研究結果によって、この変異体は線虫の感染において機能欠失型の変異をもつことが示唆された。今後は、さらに異なる種のネコブセンチュウであるMeloidogyne incognitaを用いた変異体への感染実験を行い、ネコブセンチュウとの一般的な相互作用における和合性に関する役割を調査する。また我々はこれまでとは異なるミヤコグサエコタイプからTILLINGによって新しいアリルの変異体を見出しており、感染における表現型を解析する予定である。さらに今年度はトマトにおいてこの原因遺伝子のホモログと考えられる遺伝子のノックダウンを行い、植物種を超えた機能の保存性を検証する。変異源処理したM2集団は作成済みであり、サプレッサー変異体のスクリーニングが現在進行中である。2ヶ月ごとに約3500体の植物をスクリーニング中であり、今年度の中ほどにはスクリーニングが完了する予定である。別のエコタイプのアリルが同様の表現型を示すことが確認できれば、それを用いてマッピングを開始する。スクリーニングによって変異体が得られなかった場合は、感染、非感染の野生型と変異体を用いたmRNA-Seqによって、この変異体の原因遺伝子の下流の標的候補を探索する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
チタン合金の陶材焼付前装冠への応用に関する研究

β安定型元素添加による試作チタン二元合金の歯科臨床応用をめざすためには,審美的な要件として,合金に陶材が焼き付けられることが必須であるとの観点から、本研究を進めてきた。昨年度は、試作二元チタン合金と市販陶材とのISO-9693規格に準じ,弾性係数と焼付強度測定を行い,研究に用いた試作チタン二元合金は,いずれも焼付用陶材と十分な焼付け強度を示すことが明らかとなり,その結果について論文発表を行った。加熱冷却時の熱膨張収縮については、ISO規格条件および陶材焼成スケジュール条件それぞれについて測定した.また,陶材焼付後、試作合金試料の中に変形したものが見られたが(Ti-15wt%PdとTi-20wt%Pd)、その変形と熱膨張・収縮係数との間に相関は認められなかった.その原因を探るため,熱膨張収縮時の分析を行った結果、陶材焼成後の冷却時、チタン用陶材の軟化温度以下50°Cまでの温度範囲において,これらの合金は陶材との熱収縮係数の差が非常に大きいこと,状態図の分析からその温度近辺でα-β変態が起こっていると考えられた.これにより合金はクリープを起こし変形したものと考察できた.これらの結果については現在投稿準備中である(2002年IADRにて学会発表).また,本試作合金の微細構造,腐食についても研究を行い,論文発表を行った.さらに,試作チタン合金の熱膨張収縮に適合した陶材開発のため,熱膨張係数の異なる陶材を混和することにより,各試作合金用の陶材を試作し,その熱膨張係数などの理工学的性質を計測中である.また,臨床応用する上で重要な鋳造冠の適合についても,基礎実験を始めている.β安定型元素添加による試作チタン二元合金の歯科臨床応用をめざすためには,審美的な要件として,合金に陶材が焼き付けられることが必須であるとの観点から、本研究を進めてきた。加熱冷却時の熱膨張収縮については、ISO規格条件および陶材焼成スケジュール条件それぞれについて測定した.また,陶材焼付後、試作合金試料の中に変形したものが見られたが(Ti-15wt%PdとTi-20wt%Pd)、その変形と熱膨張・収縮係数との間に相関は認められなかった.その原因を探るため,熱膨張収縮時の分析を行った結果、陶材焼成後の冷却時、チタン用陶材の軟化温度以下50°Cまでの温度範囲において,これらの合金は陶材との熱収縮係数の差が非常に大きいこと,状態図の分析からその温度近辺でα-β変態が起こっていると考えられた.これにより合金はクリープを起こし変形したものと考察できた.これらの結果については現在投稿準備中である(2002年IADRにて学会発表).また,本試作合金の微細構造,腐食についても研究を行い,論文発表を行った.さらに,試作チタン合金の熱膨張収縮に適合した陶材開発のため,熱膨張係数の異なる陶材を混和することにより,各試作合金用の陶材を試作し,その熱膨張係数などの理工学的性質を計測中である.また,臨床応用する上で重要な鋳造冠の適合についても,基礎実験を始めている.申請者らがこれまで研究を続けてきている、β安定型元素添加による試作チタン二元合金の歯科臨床応用をめざすためには,審美的な要件として,合金に陶材が焼き付けられることが必須であるとの観点から、本研究を進めてきた。本年度は、試作二元チタン合金と市販陶材とのISO-9693規格に準じた焼付強度測定結果について論文発表を行った。また、陶材焼付用金属としての重要な性質である、加熱冷却時の熱膨張収縮について、ISO規格条件および陶材焼成スケジュール条件それぞれについて測定を行った。その結果、ISO規格による熱膨張係数は、チタン用陶材(デンチン陶材)と純チタンが9.59.7×10^<-6>/°Cであったのに対し、試作合金は9.811.3×10^<-6>/°Cといずれも純チタンより大きな値となった。また、熱収縮係数もほぼ同様の値となった。この結果から、試作チタン合金の熱膨張収縮により適合した陶材開発の必要性が示唆された。焼付強度試験の際、試作合金試料の中に変形したものが見られたが、その変形と熱膨張・収縮係数との間に相関は認められなかった。そこで、その原因を探るため陶材と試作合金の熱膨張収縮曲線の定性分析を行った。その結果、変形した合金(Ti-15wt%PdとTi-20wt%Pd)は、焼成後の冷却時、チタン用陶材の軟化温度(Dilatometric softening point)から以下50°Cまでの温度範囲での陶材との熱収縮係数の差が非常に大きく、またその温度範囲内でα-β変態が起こっていることが判明した。これにより合金はクリープを起こし変形したものと考察できた。本分析結果については2002年IADRにて学会発表した。

β安定型元素添加による試作チタン二元合金の歯科臨床応用をめざすためには,審美的な要件として,合金に陶材が焼き付けられることが必須であるとの観点から,本研究を進めてきた.昨年度は,試作二元チタン合金と市販陶材とのISO-9693規格に準じ,弾性係数と焼付強度測定を行い,研究に用いた試作チタン二元合金は,いずれも焼付用陶材と十分な焼付け強度を示すことが明らかとなり,その結果について論文発表を行った.加熱冷却時の熱膨張収縮については,ISO規格条件および陶材焼成スケジュール条件それぞれについて測定した.また,陶材焼付後,試作合金試料の中に変形したものが見られたが(Ti-15wt%PdとTi-20wt%Pa),その変形と熱膨張・収縮係数との間に相関は認められなかった.その原因を探るため,熱膨張収縮時の分析を行った結果,陶材焼成後の冷却時,チタン用陶材の軟化温度以下50°Cまでの温度範囲において,これらの合金は陶材との熱収縮係数の差が非常に大きいこと,状態図の分析からその温度近辺でα-β変態が起こっていると考えられた.これにより合金はクリープを起こし変形したものと考察できた.これらの結果については現在投稿準備中である(2002年IADRにて学会発表).また,本試作合金の微細構造,腐食についても研究を行い,論文発表を行った.さらに,試作チタン合金の熱膨張収縮に適合した陶材開発のため,熱膨張係数の異なる陶材を混和することにより,各試作合金用の陶材を試作し,その熱膨張係数などの理工学的性質を計測中である.また,臨床応用する上で重要な鋳造冠の適合についても,基礎実験を始めている.
衣服の着心地にかかわる被服材料の性能に関する研究

1.表面特性について接触子法によって得られた布表面粗さ曲線のスペクトルより,布面に垂直方向の変動,布面に平行方向の周期性,および波形の規則性を用いて,布表面形状が十分定量化できることがわかった.肌着用編布のソフト感の主観評価値と表面特性値との相関係数は大きくないが,負の相関を持つことがわかった. (丹羽)布と平面との接触面の状態を画像として把らえる装置を試作し,接触面積,接触点数などを測定またそれらの印加圧力増加に伴う変化などを測定した. (清水)2.伸長特性と衣服圧についてゴム糸布によるモデル実験により,布の伸長特性と,衣服上の布の二軸方向の伸び率およびその部位における曲率から衣服圧を評価する方法の妥当性を確認した.(川端,酒井,石川)3.熱,水分移動特性について水分吸着に伴う力学的性質劣化の少ない再生セルロースを得る方法を探るために,ラミーを用いて分子量および分子鎖の配向度を低下させずにマーセル化する方法を工夫,ヤング率,破壊強度,伸度,結晶弾性率などが変化しない事を確かめた.(松生)布の吸水蒸発を総合的に評価する有効な方法を考察し,各種の布について測定,吸水蒸発性の良好な布構造・構成についていくつかの知見を得た. (石川)各種繊維組成のセーターを着用してエルゴメーター負荷試験を行い,衣服下の温度・湿度・心拍数,発汗状態,温冷感覚などを測定,繊維種類による着心地の差について考察した. (三ツ井,酒井,中島)浸透速度を自動計測する装置を試作し,系全体の温度,高湿度側の湿度を一定として,低湿度側の衣服間空間の湿度を変化させ,各種の布の透湿速度を測定した結果,今後,測定精度を向上させる必要はあるが,カップ法などに比べ短時間で測定できることを確認した. (那須野)1.表面特性について接触子法によって得られた布表面粗さ曲線のスペクトルより,布面に垂直方向の変動,布面に平行方向の周期性,および波形の規則性を用いて,布表面形状が十分定量化できることがわかった.肌着用編布のソフト感の主観評価値と表面特性値との相関係数は大きくないが,負の相関を持つことがわかった. (丹羽)布と平面との接触面の状態を画像として把らえる装置を試作し,接触面積,接触点数などを測定またそれらの印加圧力増加に伴う変化などを測定した. (清水)2.伸長特性と衣服圧についてゴム糸布によるモデル実験により,布の伸長特性と,衣服上の布の二軸方向の伸び率およびその部位における曲率から衣服圧を評価する方法の妥当性を確認した.(川端,酒井,石川)3.熱,水分移動特性について水分吸着に伴う力学的性質劣化の少ない再生セルロースを得る方法を探るために,ラミーを用いて分子量および分子鎖の配向度を低下させずにマーセル化する方法を工夫,ヤング率,破壊強度,伸度,結晶弾性率などが変化しない事を確かめた.(松生)布の吸水蒸発を総合的に評価する有効な方法を考察し,各種の布について測定,吸水蒸発性の良好な布構造・構成についていくつかの知見を得た. (石川)各種繊維組成のセーターを着用してエルゴメーター負荷試験を行い,衣服下の温度・湿度・心拍数,発汗状態,温冷感覚などを測定,繊維種類による着心地の差について考察した. (三ツ井,酒井,中島)浸透速度を自動計測する装置を試作し,系全体の温度,高湿度側の湿度を一定として,低湿度側の衣服間空間の湿度を変化させ,各種の布の透湿速度を測定した結果,今後,測定精度を向上させる必要はあるが,カップ法などに比べ短時間で測定できることを確認した. (那須野)1、金属顕微鏡および光導波路としてガラス平板を組合わせた接触面積測定装置を作製、コンピュータと連動することにより、布の表面接触状態を画像として把え、数種の布の接触挙動の圧力依存性を測定した。(清水)2、肌着用編布を中心に、表面特性を評価するための接触子,接触条件を検討、着用状態を考慮した測定条件,評価法の検討を行った。また、発汗などにより含水した場合の表面特性を、漂準状態の測定値から予測する実験式を導き、予測精度の検証を行った。(丹羽)3、ゴム系によるモデル布を、ゴム膜による皮膚伸長モデルに着装し、各部位の曲率とゴム系の伸びとから、衣服圧の式の妥当性を検討した。また、等身大人体ダミーに弾性系編布を用いた衣服を着装させ、衣服重量がもたらす衣服圧の、肩,背,胸部における分布状態を、モデル衣の各部位の伸びから評価した(川端,酒井,石川)4、水分吸着に伴う被服材料の性能変化を、繊維構造の変化として把える目的で、セルロース試料の各種力学的特性を計測、さらに、分子量低下を伴わない再生セルロースの製造を試みた(松生)。5、バイレック法を基に、吸水量,吸水速度,蒸発量,蒸発速度を同時に測定できる方法を考案、各種の布についてこれらの性能を測定すると共に、布素材構成因子との多因子相関関係を調べた。(石川)。6、温湿度センサーならびに計測用データロガーを組合わせ、人体,衣服内および外部環境の温湿度を測定し、コンピュータ処理できる装置を作製。外部,内部環境変化と衣服気候変化との関係を求めることを試みた(那須野)7、吸湿,吸水性の種々に異なる衣服を用い、着用実験により運動時の衣服内水分量,皮膚および着衣のぬれ,湿り感,温冷感覚,快適感覚などの着用感を調査した(三ツ井,酒井,中島)。
確率的選択を考慮した需給モデルによる農地利用集積要因に関する研究

(1)アンケート調査の実施水田賃貸借に関するデータを得るために,国,都道府県担当部局等の協力の下に、農家に対するアンケート調査を実施するとともに、現地調査により、農地や農業水利施設の状況について聞き取りを行った。調査においては、現実の水田賃貸借が農地法等の制約を受けているために、実際の地代や賃貸借面積のデータにバイアスが想定されるので、賃貸借に関する仮想的な状況を示して農家の反応を聞き取る方法を考案した。なお、アンケート調査に当たっては、個人情報保護に配慮して、個人データをそのままの形で活用しないこととし,その旨をアンケート票の表紙に明記した。(2)賃貸借モデルの推定水田賃貸借における貸し手と借り手の反応関数を確率的選択行動に基づいて定式化して、賃貸借市場の需給関数を特定化するとともに、それらの関数をアンケート調査データにもとついて計量経済学的手法により推定した。さらに、需給均衡点における地代と賃貸借面積を同時決定するモデルを作成した。(3)影響要因の解明モデルを用いて、圃場整備や水田賃貸借の忌避行動、米価や労賃等の社会経済変数の変化、さらには、水田の立地条件の変化が、地代と賃貸借合意水準に及ぼす影響を分析し、これら要因が農地利用集積に対して影響を及ぼすことを実証的に解明した。(3)適用性の検討シミュレーションの結果と現実の賃貸借におけるデータを比較することにより、このモデルの適用性を検討した。また、このシミュレーションにより、圃場整備の効果が定量的に評価されるとともに、日本の賃貸借市場における経済的損失の大きさが定量化され、政策評価での活用が可能であることを示した。(4)成果の公表分析結果を,国内の学会大会及び海外の国際学会等の場で発表するとともに、学会誌に論文として公表した。1.理論モデルの構築国内外の先行研究論文である農業生産関数に基づくモデル、確率的生産関数に非集計データを適用したモデル、さらに、土地利用に対する確率的選択モデルをレビューした上で、水田賃貸借市場における貸し手、借り手の確率的選択行動に基づく需給関数を定式化し、統一価格ダブルオークションに関する実験経済学の研究成果等を踏まえ、需給均衡点における地代と賃貸借面積を同時決定するモデルを定式化した。2.アンケート調査の実施水田賃貸借に関する農家の反応データを得るために、国、都道府県担当部局等の協力の下に調査に協力して頂ける土地改良区を全国から8地区選定し、そめ改良区を通じて農家へのアンケート調査を実施した。あわせて、現地調査を行い、農地や農業水利施設の状況について調査した。なお、アンケート調査に当たっては、個人データをそのままの形で活用しないこととし、その旨をアンケート票の表紙に明記した。3.結果の発表(1)モデルの推定昨年考案した確率的選択モデルを元に、圃場整備事業地区のデータから、統計的分析手法を適用して水田の賃貸借に対する農家行動モデル(貸し手と借り手について)を具体的に推定した。(2)影響要因の解明モデル推定結果から、圃場整備は、地代を大幅に上昇させ、賃貸借合意水準を高めることが明らかとなった。また、水田賃貸借に対しては、米価の低下と労賃の低下が地代の大幅な低下をもたらし、特に、水田賃貸借においては米価低下の負の影響が大きいこと、圃場の立地条件(都市近郊か中山間地帯か)が影響する要因であることが明らかとなった。これら要因は、先行研究で指摘されてきた点であるが、その影響の弾力性による定量化は、本研究により初めてなされた点である。(3)追加調査の実施畑地におけるモデルの適用性を検証するために、山梨県の甲府市周辺の樹園地農家に対し、アンケート調査を実施して、水田のデータと同様なデータを収集した。(4)結果の公表(1)モデルの精度,適用性の検討

昨年度に構築したモデルをもとに、地区別データをプーリングして水田賃貸借に関する確率的選択モデルを推定する手法、並びに農家の心理的、社会的要因を考慮してモデルを推定する手法を考案するとともに、ブートストラップ法によりモデルの予測精度を明らかにし、本研究で考案した確率的選択モデルが日本の水田賃貸借の分析においで適用可能であることを示した。(2)担い手農家への農地利用集積に及ぼす影響の定量的評価推定したモデルを用いて、圃場整備実施、米価や労賃等の他の経済要因の変化,中山間等の地域特性の変化,さらには、農家の農地所有に対する心理的変化について,均衡地代と賃貸借合意水準の変化をシミュレーション分析により分析した。その結果、(1)圃場整備の実施は、水田地代の大幅な上昇をもたらすとともに、賃貸借の合意形成を進めて農地利用集積を促進すること、(2)平均経営規摸が大きい東北、関東、北陸では、圃場整備の効果が地代の上昇として表れやすいのに対し、東海、近畿、中四国では、地代の上昇も生じるものの、農地利用集積の促進面で効果が発現しやすいこと、(3)米価の低下や賃金の上昇は、上記のような地代や農地利用集積を通じた圃場整備の効果を減少させること、(4)都市近郊では、圃場整備の効果が地代上昇として発現する傾向が強いのに対し、中山間地帯では、地代上昇よりは農地利用集積の促進面で整備効果が発現する傾向が強いこと、さらに、(5)農家の心理的忌避傾向や農地制度等により水田賃貸借における総経済余剰の15%の減少が生じていること等、が明らかとなった。(3)成果の公表分析結果を,国内の学会大会及び海外の国際学会等の場で発表し、他の研究者との意見交換を行った。また、本年度の研究成果をまとめて『Japanese Journal of Rural Economics』『Paddy and Water Environment』等の英文誌に論文として公表するとともに、農業工学研究所成果情報に掲載し、研究成果の普及を行った。