hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クローンの空間配置と自己非自己認識がクローナル植物の競争に及ぼす影響の実験的解析

「クローナル植物では、ジェネットの空間配置により個体群のバイオマスや個体内での物質分配様式が大きく変化する」を仮説として提唱し、その仮説の実験生態学的な検討を行った。仮説を検討するために、ジェネットが排他的に分布するイタドリを用いた栽培実験を行った。2段階の地下茎の栽培密度と、genet構成が異なる3種類の空間分布様式の合計6処理を設定した。また、反復は16とし、乱塊法に則り栽培容器を配置した。その結果、栽培開始時に設定した地下茎の密度によって、刈り取りの地下茎の乾燥重量には統計的に有意な差が生じた。また、genet構成が異なる空間分布様処理間には、有意傾向な地下茎の乾燥重量の差が生じた。地上茎と根からなるラメットと呼ばれる植物体が、地下茎や旬旬枝などの器官を介した栄養繁殖により複数連結する植物を総称してクローナル植物という。クローナル植物では、その構造から、隣り合わせに存在するラメットが同一の遺伝的なクローン(ジェネット)に属する場合もあれば、異なるジェネットに属する場合もある。もし、隣り合わせに存在するラメットが同一のジェネットに属するのであれば、過度の競争はそのジェネットの適応度を低下させる。そのため、『協調的』な挙動が予測されうる。一方で、隣に存在するラメットが自分とは異なるジェネットに属するのであれば、『協調的』な振る舞いは、自身の適応度を下げる可能性がある。次年度以降の実験に用いる植物種を栽培実験によりスクリーニングした。スクリーニングでは、ビニールハウスで栽培でき、容易に栄養繁殖し、移植につよく地下茎・葡匐枝が成育中に切れにくい種を選別した。候補種は、アカツメクサ(Trifolium pratens)、ホソムギ(Lolium perenne)、イタドリ(Fallopia japonicaa)、シロツメクサ(Trifolium repens)、ギョウギシバ(Cynodon dactylon)、オニシバ(Zoysia macrostachya)、コウボウムギ(Carex kobomugi)、カキドオシ(Glechoma hederacea var. grandis)、ドクダミ(Houttuynia cordata)、などであった。その結果、ホソムギ、イタドリ、シロツメクサ、ギョウギシバ、オニシバ、カキドオシが実験の候補種として選定された。地上茎と根からなるラメットと呼ばれる植物体が、地下茎や葡萄枝などの器官を介した栄養繁殖により複数連結する植物を総称してクローナル植物という。昨年度のスクリーニングにより選定された候補種である、ホソムギ(Lolium perenne)、イタドリ(Fallopia japonica)、シロツメクサ(Trifolium repens)、ギョウギシバ(Cynodondactylon)、オニシバ(Zoysia macrostachya)、カキドオシ(Glechoma hederacea var. grandis)のうち、シロツメクサ、ギョウギシバ、オニシバ、カキドオシでは、ジェネットの空間配置による物質分配様式の違いは顕著には生じなかった。一方、イタドリでは、物質分配様式による違いが認められた。ホソムギについては、より詳細な検証が必要である。イタドリで見られた違いは大きくは無かったが、統計的な有意な結果であり、ジェネットの空間配置が物質分配に一定の影響を有することが明らかとなった。地上茎と根からなるラメットと呼ばれる植物体が、地下茎や匍匐枝などの器官を介した栄養繁殖により複数連結する植物を総称してクローナル植物という。

もし、隣り合わせに存在するラメットが同一のジェネットに属するのであれば、過度の競争はそのジェネットの適応度を低下させる。そのため、『協調的』な挙動が予測されうる。一方で、隣に存在するラメットが自分とは異なるジェネットに属するのであれば、『協調的』な振る舞いは、自身の適応度を下げる可能性がある。本申請により明らかにするのは、以下の3つの予測である:1クローナル植物の一部では、ジェネットの空間配置により、ジェネット間の競争様式が変化し、その結果、個体群全体のバイオマス(収量)と物質分配様式が変化する。2.上記1の変化の傾向は、ラメット間の地下茎などによる物理的連結の有無によって影響を受けない。3.上記1の傾向は、ジェネットが排他的に分布する形態の植物種で顕著であり、ジェネットが混在して存在する形態植物種では顕在化しない。以上を栽培実験により検討するため、スクリーニングを行い、ホソムギ、イタドリ、シロツメクサ、ギョウギシバ、カキドオシが実験の候補種として選定された。ジェネットが混在するギョウギシバ、カキドオシでは、ジェネットの空間構造による物質分配様式の変化は検出できなかった。一方で、ジェネットが排他的に分布するイタドリでは、ジェネットの構造によって収量や物質分配様式が異なる傾向が認められた。イタドリについては、仮説を支持する結果が得られている。また、残りの種については、かならずしも仮説を支持する結果ではないものの、着実に結果が蓄積している。24年度が最終年度であるため、記入しない。イタドリを用いた栽培実験を再度実施し、結果の確認を行う。ホソムギについては、より詳細な実験を実施する。ホソムギについては、微細な差の統計的な検討が十分にできるように、十分な反復数を準備する必要がある。
ウエルシュ菌イオタ毒素の分子生物学的分析と結晶解析による作用発現機構の解明

ADPリボシル化酵素の共通モチーフ以外の残基でla成分の触媒Cavity内、また、その周辺に存在するアミノ酸残基をアミノ酸置換しで、それぞれの酵素活性のカイネティク分析を行い、アミノ残基の役割を解析した。Y-246は、アクチンへのADPリボシル部の転移、Y-251は、NAD^+のCavity内への導入、N-255は、アクチンの認識、E-301は、触媒部位の構造維持、F-349は、NAD^+のニコチンリングの固定、R-352は、NAD^+のリン酸基の固定に働いていることを明らかにした。次に、la成分のlb成分との結合は、その立体構造を考慮し、lb成分を支持体に固定してBiacore分析すると、種々の変異la成分との結合の比較から、la成分の191-210残基領域あることが明らかとなった。lbをVero細胞とインキュベーション後、1%Triton X-100処理と不連続スクロース密度勾配超遠心法によって分析すると、lbは、Vero細胞のラフトに結合して7量体オリゴマーを形成することが判明した。Cy3ラベルlbの細胞への結合と侵入を蛍光顕微鏡で検討すると、Cy3ラベルlbは、時間に伴い細胞膜側からエンドソーム内への移行が認められ、抗lb抗体を用いた蛍光抗体法による解析でも、同様に、細胞内への侵入が認められた。加えて、lbの存在下、非存在下におけるNドメインと蛍光タンパク質であるGreen Fluorescent Protein(GFP)との融合タンパク質(laN-GFP)の解析によって、laは、lbと結合してエンドサイトーシスにより細胞内に侵入することが判明した。以上の結果から、イオタ毒素は、lbがVero細胞のラフトに存在するレセプターに結合後、オリゴマーを形成、そこにlaのNドメインが結合し、エンドサイトーシスにより細胞内に侵入して初期エンドソームへ移行すると推察される事が明らかとなった。イオタ毒素Ia成分の構造解析とその触媒Cavity内に存在するADPリボシル化酵素の共通モチーフ内のアミノ酸残基の役割をすでに解明したので、14年度科研において共通モチーフ以外の残基で触媒Cavity内、また、その周辺に存在するアミノ酸残基を遺伝子操作によってアミノ酸置換して、それぞれのNADaseとARTase活性のカイネティク分析を行い、それらのアミノ残基の役割を解析した。Y-246は、アクチンへのADPリボシル部の転移、Y-251は、NAD^+のCavity内への導入、N-255は、アクチンの認識、E-301は、触媒部位の構造維持、F-349は、NAD+のニコチンリングの固定、R-352は、NAD^+のリン酸基の固定に、それぞれ働いていることが明らかとなった。次に、Ia成分とIb成分との結合の解析は、両者の成分の相互作用する領域を特定することである。我々は、遺伝子操作で構築したIa成分のNドメインが両成分共存下で示す細胞毒性を阻害することを認めた。そこで、Ia成分の結晶解析のデータから、Nドメインに唯一存在する大きなクレフトに着目し、そのクレフトに存在する全ての残基をアラニンに置換した変異Ia成分は、Ib成分存在下で細胞毒性を示した。従って、このクレフトは、両成分の結合には関係しないことが判明した。

そこで、Biacore(既存設備)において、Ib成分を支持体に固定して、作成した種々の変異Ia成分の結合性を解析た結果、Ia成分の191-210残基を削除した変異成分の場合、Ib成分間に結合がないこと、さらに、この削除変異体とIb成分の存在で細胞毒性が認められることから、この領域がIb成分との結合に重要な領域と考えられる。さらに、Ia成分の結晶解析のデータから、この領域は、外側に露出していることから、Ib成分との結合に三次元構造の視点からも確かめられたと考える。ADPリボシル化酵素の共通モチーフ以外の残基でla成分の触媒Cavity内、また、での周辺に存在するアミノ酸残基をアミノ酸置換して、それぞれの酵素活性のカイネティク分析を行い、アミノ残基の役割を解析した。Y-246は、アクチンへのADPリボシル部の転移、Y-251は、NAD+のCavity内への導入、N-255は、アクチンの認識、E-301は、触媒部位の構造維持、F-349は、NAD+のニコチンリングの固定、R-352は、NAD+のリン酸基の固定に働いていることを明らかにした。次に、la成分のlb成分との結合は、その立体構造を考慮し、lb成分を支持体に固定してBiacore分析すると、種々の変異la成分との結合の比較から、la成分の191-210残基領域あることが明らかとなった。lbをVero細胞とインキュベーション後、1%Triton X-100処理と不連続スクロース密度勾配超遠心法によって分析すると、lbは、Vero細胞のラフトに結合して7量体オリゴマーを形成することが判明した。Cy3ラベルlbの細胞への結合と侵入を蛍光顕微鏡で検討すると、Cy3ラベルlbは、時間に伴い細胞膜側からエンドソーム内への移行が認められ、抗lb抗体を用いた蛍光抗体法による解析でも、同様に、細胞内への侵入が認められた。加えて、lbの存在下、非存在下におけるNドメインと蛍光タンパク質であるGreen Fluorescent Protein(GFP)との融合タンパク質(laN-GFP)の解析によって、laは、lbと結合してエンドサイトーシスにより細胞内に侵入することが判明した。以上の結果から、イオタ毒素は、lbがVero細胞のラフトに存在するレセプターに結合後、オリゴマーを形成、そこにlaのNドメインが結合し、エンドサイトーシスにより細胞内に侵入して初期エンドソームへ移行、最終ステップとして、laが細胞質に遊離してアクチンをADPリボシル化すると推察される。
オピオイド受容体リガンドにおける作動薬および拮抗薬の結合部位の解明

オピオイド化合物が受容体に結合する際、塩基性窒素が必須であることは既に知られているが、今回、窒素の非共有電子対の配向性が特に重要であることが明らかとなった。すなわち、モルヒネと同様のアキシアル方向にあると結合するが、それとは異なった方向(エクアトリアル方向)にあると結合しないか、結合しても非常に弱いことが明らかとなった。また、作動薬および拮抗薬の溶液中における窒素置換基の配向性を検討したところ、作動薬と拮抗薬とで窒素置換基が空間的に占める位置が異なることが示唆された。代表的なオピオイドであるモルヒネはオピオイド作動薬であるが、その17-N-メチル基をシクロプロピルメチル基やアリル基に置換すると拮抗薬になり、それ以上大きな基、すなわち、フェネチル基に置換すると不思議なことに作動薬となる。本研究目的として、我々はこの17位の置換基の配向性が作動活性、拮抗活性の決定に大きな決め手となると考え、μ拮抗薬であるナルトレキソンおよびμ作動薬であるノルオキシコドンを原料にし、この仮説を検証すべく研究を推進している。まず、ナルトレキソンの窒素置換基を変換することとしたが、ナルトレキソンの17位窒素は14位水酸基との分子内水素結合の影響により、その変換は容易ではない。変換法を種々検討した結果、17位窒素の分子内保護法、N-シクロプロピルメチル基のN-イソブチル体への直接変換法などを見いだした。次に、ナルトレキソンの窒素置換基をシクロプロピル基からアリル基、ベンジル基、フェネチル基に変換した化合物を合成し、各化合物の窒素置換基とフェニル基の間のNOEを測定した。その結果、N-シクロプロピルメチル基とベンジル位のメチレン及びN-フェネチル基とベンゼン環の間にNOEが観察されたが、その他の置換基の場合にはNOEは観察されず、N-イソブチル基、N-アリル基及びN-ベンジル基はエカトリアル方向に存在し、N-シクロプロピルメチル基、N-フェネチル基はアキシアル方向(α側)に存在していることが示唆された。また、これらの化合物は、結合試験においてオピオイド受容体結合能が確認され、N-フェネチル体に関しては作動活性が確認された。本研究は、ナルトレキソンの17位の置換基の配向性が作動活性、拮抗活性の決定に大きな決め手となると考え、μ拮抗薬であるナルトレキソンおよびμ作動薬であるノルオキシコドンを原料にし、この仮説を検証すべく研究を推進した。まず、昨年度の結果を受けて、新たに作動活性、拮抗活性を検討する前に、17位の最適な置換基の配向性と受容体結合の関係について調べることとした。ナルトレキソンの14位水酸基と17位窒素置換基を分子内で結合し、窒素のローンペアがエカトリアル側に固定された誘導体を合成したが、受容体結合能は弱いものであった。ナルトレキソンは窒素のローンペアがアキシアル側に出ているが、結合力は非常に強い。また、ナルトレキソンの15位、16位炭素を除去した新規骨格において、窒素のローンペアが16位側にでる化合物の受容体結合は弱かった。つまり、17位窒素のローンペアの向きにより受容体結合性が大きく異なることが示唆される。一方、ナルトレキソンの15位、16位炭素を除去した骨格の14-H誘導体(2)の窒素置換基を変換したところ、電子供与性の高い順に結合力が強いという結果が得られた。また、17-フッ化アルキル置換ナルトレキソン誘導体の活性を評価したところ、フッ素が多いほど受容体に結合しづらくなった。よって、窒素置換基の電子供与性が大きいほど結合力が強くなり、電子吸引性が大きいほど結合力が弱くなる、つまり窒素上の電子密度により結合力がコントロールできることが確認された。加えて、誘導体2は自由回転可能なため、結合力が弱まっている可能性が考えられたため、14-OH体とし、窒素と水素結合させて窒素置換基をより固定させた化合物を合成したところ、結合力が強まる結果が得られた。得られた化合物の詳細な活性を調べることで、17位置換基の配向性が、結合力に加えて、作動活性、拮抗活性に与える影響が明らかになることが期待される。
ナイル川流域における効率的水利用に関する調査研究

ナイル川は,エジプトの文化,農業,工業など多方面で重要な存在である。ナイル川からもたらされる水資源には限りがあり,その効率的利用を目指すことが求められている。本研究では,国立水研究センター(National Water Research Center : NWR)のスタッフと共同で,ナイル川および流域農地が抱える諸問題を現地調査により明らかにし,その解決方法を国際シンポジウムの場で提案した。エジプト・アラブ共和国では,主の水資源であるナイル川が抱える諸問題(堆砂・排砂,水質,流域及び河口部の侵食等)の解決を進め,ナイル川からもたらされる水資源の効率的利用を進めることが求められている。また,降雨や地下水等による水資源の効率的利用及び開発についても更に検討しなければならない。一方,人口の増加に伴う食糧増産の面からは,流域農地における地力,塩害,灌漑・排水施設等に関する諸問題の解決を進め,効率的水利用を踏まえた農業生産体系や水利システムの整備を進めることが求められている。本研究は,エジプト・アラブ共和国国立水研究センター(National Water Research Center; NWRC)のスタッフと共同で,これらの諸問題の解決に取り組むものであり,平成19年度は本研究組織のメンバーがNWRCのスタッフの案内のもとに現地調査を行い,諸問題の実態把握を行った。エジプト渡航期間は平成20年1月6日1月21日であり,現地調査はナイルデルタ,シナイ半島北部,上エジプトの3地域である。現地調査の内容は,「ナイル川流域における水環境の実態把握」,「ナイル川流域農地における水利用及び水利システムの実態把握」,「ナイル川流域農地における塩集積及び熱移動の実態把握」,「ナイル川流域農地における栽培技術体系の実態把握」であり,調査結果の意見交換および平成20年度以降の研究の実施方針についての協議を平成20年1月20日にNWRCで行った。本研究は,エジプト・アラブ共和国国立水研究センター(National Water Research Center;NWRC)のスタッフと共同で,ナイル川からもたらされる水資源の効率的利用,降雨や地下水等による水資源の効率的利用及び開発,流域農地における地力,塩害,灌概・排水施設等に関する諸問題,効率的水利用を踏まえた農業生産体系や水利システムの整備に取り組むものである。平成20年度は前年度に実施した現地調査をものにしてカウンターパートと以下に示す研究を実施した。また,本研究組織のメンバーが平成20年11月2日11月11日の期間にエジプトに渡航し,カウンターパートと共同研究の内容について協議するとともに,資料を収集した。●エジプトの水利施設の現状にあった維持管理を行うために,水利施設の機能診断で用いる状態評価票の作成を水路維持研究所(CMRI)と共同で実施した。●圃場における水利用の効率,衛星画像を用いて実蒸発散量を広域で推定する方法の開発,灌概改善プロジェクト(IIP)のモニタリングとその評価に関する研究を水管理研究所(WMRI)と共同で実施した。●エジプト全土の1901-2002年にわたる月別降水量の解析より得られた降水量特性から,地中海沿岸西部・地中海沿岸東部・シナイ山周辺,紅海沿岸およびUweinat山周辺の5つの地域に分類して海水面温度との相関を求めた結果,一部には雨期月別降水量が大西洋域と高相関を示すものがあることを明らかにした。●極乾燥地域に属するトシュカ地区の畑作の効率的水利用対策に資するべく,入手したトシュカ地区の気象データと衛星データを併用した作物係数推定アルゴリズムの開発に着手した。本研究は,エジプト・アラブ共和国国立水研究センター(National Water Research Center ; NWRC)のスタッフと共同で,ナイル川からもたらされる水資源の効率的利用,降雨や地下水等による水資源の効率的利用及び開発,流域農地における地力,塩害,灌潮・排水施設等に関する諸問題,効率的水利用を踏まえた農業生産体系や水利システムの整備に取り組むものである。最終年である平成21年度には,本研究課題の成果発表会をNWRCで開催する予定であったがNWRC側の都合により実施できず,平成22年度に繰り越して実施することになった。本研究組織のメンバーは,平成23年1月7日1月15日の期間にエジプトに渡航し,カウンターパートと実施した共同研究の成果を「Effective Utilization of Water and Land Resources in Arid Regions」と題する国際シンポジウム(期間:1月9日11日,会場:Nile Valley Conference Hall, Delta Barrage)で報告した。報告内容は,以下のとおりである。
熱帯海草藻場生態系の発達過程と物質循環に関する研究

熱帯域の浅海域・ラグ-ンを中心にひろがる海草藻場は、顕花植物を一次生産者とする高密度の生態系を構成しており、浅海・沿岸域の物質循環に大きな影響を与えている。この海草生態系は、これまでの我々の研究によりその分布の中心であるパプアニュ-ギニアにおいては、10種以上の海草が共存し、又、底生動物については、ナマコなどの堆積物食者や二枚貝などの懸濁物食者、あるいはシラヒゲウニなどの草食者が共存して複数の食物連鎖を構成している。今回調査を行ったフィジ-の海草藻場は、太平洋熱帯域における海草藻場の分布において周辺域にあたり、海草としてはボウバアマモノ種が純群落を構成していた。この海草藻場生態系の炭素・窒素の循環を生態系を構成する生物群集との関連から検討した結果、以下の点が明らかになった。1.藻場の群落内部、および海水中の栄養塩濃度は著しく低く、その一方、堆積物の間隙水中には、海水中の10100倍の栄養塩が存在する。これは藻場堆積物中に蓄積した有機デトリタスの分解に由来すると考えられる。堆積物中の有機炭素、窒素量は藻場周辺の裸地では、表層約20cmまではほとんど変化せず、そのC/N比は約10(g/g)である。しかし、藻場の中の堆積物では有機炭素量が0cmから20cmで約3分の1に減少するのに対し、有機窒素量はほとんど変化しない。このことは、藻場堆積物中で窒素が徴生物などによる代謝をうけても、脱窒素などで失われることなく、窒素源として保存され、海草に効率よく再び使われることを示唆している。2.ボウバアマモの純群落における現存量を測定し、次の3つの方法によって生産量を測定、比較した。(1)標識法による生長速度の測定と葉の寿命の推定。(2)葉片の酸素放出量の測定による光合成速度の推定。(3)維管束ガス測定法による一株全体の光合成活性の測定。いずれの方法にも長所・短所があり、値は完全に一致するに至らなかったが、ほぼ妥当な値が得られた(2.5g/m^2/day11.2g/m^2/day)。この基礎生産量は、株数密度がきわめて高いため、ニュ-ギニアなど大陸周辺の多様度の高い海草群落と比べて、決して低くない値であった。3.この藻場の特徴は、ろ過食者の底生動物が、餌となる海水中の植物プランクトンが少ないにもかかわらず、きわめて豊富であることであるが、それらのうち、堆積物中にすむ底生二枚貝は、海草および付着藻類起源のデトリタスが、密生したボウバアマモの群落内の海水中に高濃度で蓄積されることによって、豊富な現存量を維持していると、考えられる。一方、堆積物表面や海草の葉部に付着している群体ボヤは、現存量も多く(平均14.8g/m^2)また共生藻であるプロクロロンを持っていることから、一次生産にも寄与している。このホヤは、共生藻による炭酸固定と〓過食による従属栄養から、ほぼ半々の割合で栄養を得ていることが実験から推定された。また窒素代謝に関しては、独立栄養のほうが強く、光があってもなくても無機態窒素を外部環境から必要とすることが明らかになった。4.海草藻場の中央部に四個のケ-ジを設置し、生産されたボウバアマモの地上部が枯死したのちの行方、即ち系外に流出する量および系内に堆積する量を測定した。その結果、生産されたボウバアマモ葉部の約80%が枯死した後、藻場内にデトリタスとしてとどまり、約20%が浮遊した後、系外に流出すると推定された。5.藻場内に出現する底生魚類の食性と日周期活動について調査を行ない、これらの調査結果をもとに一定面積あたりの魚類の平均現存量、さらに海草を食べる草食性魚類の摂食量を推定した。藻場に特徴的に出現する魚類は約20種であった。草食魚はそのうちの4種であり、草食性魚類によって食べられる海草の葉部は、生産量の約1%であった。

堆積物中の有機炭素、窒素量は藻場周辺の裸地では、表層約20cmまではほとんど変化せず、そのC/N比は約10(g/g)である。しかし、藻場の中の堆積物では有機炭素量が0cmから20cmで約3分の1に減少するのに対し、有機窒素量はほとんど変化しない。このことは、藻場堆積物中で窒素が徴生物などによる代謝をうけても、脱窒素などで失われることなく、窒素源として保存され、海草に効率よく再び使われることを示唆している。2.ボウバアマモの純群落における現存量を測定し、次の3つの方法によって生産量を測定、比較した。(1)標識法による生長速度の測定と葉の寿命の推定。(2)葉片の酸素放出量の測定による光合成速度の推定。(3)維管束ガス測定法による一株全体の光合成活性の測定。いずれの方法にも長所・短所があり、値は完全に一致するに至らなかったが、ほぼ妥当な値が得られた(2.5g/m^2/day11.2g/m^2/day)。この基礎生産量は、株数密度がきわめて高いため、ニュ-ギニアなど大陸周辺の多様度の高い海草群落と比べて、決して低くない値であった。3.この藻場の特徴は、ろ過食者の底生動物が、餌となる海水中の植物プランクトンが少ないにもかかわらず、きわめて豊富であることであるが、それらのうち、堆積物中にすむ底生二枚貝は、海草および付着藻類起源のデトリタスが、密生したボウバアマモの群落内の海水中に高濃度で蓄積されることによって、豊富な現存量を維持していると、考えられる。一方、堆積物表面や海草の葉部に付着している群体ボヤは、現存量も多く(平均14.8g/m^2)また共生藻であるプロクロロンを持っていることから、一次生産にも寄与している。このホヤは、共生藻による炭酸固定と〓過食による従属栄養から、ほぼ半々の割合で栄養を得ていることが実験から推定された。また窒素代謝に関しては、独立栄養のほうが強く、光があってもなくても無機態窒素を外部環境から必要とすることが明らかになった。4.海草藻場の中央部に四個のケ-ジを設置し、生産されたボウバアマモの地上部が枯死したのちの行方、即ち系外に流出する量および系内に堆積する量を測定した。その結果、生産されたボウバアマモ葉部の約80%が枯死した後、藻場内にデトリタスとしてとどまり、約20%が浮遊した後、系外に流出すると推定された。5.藻場内に出現する底生魚類の食性と日周期活動について調査を行ない、これらの調査結果をもとに一定面積あたりの魚類の平均現存量、さらに海草を食べる草食性魚類の摂食量を推定した。藻場に特徴的に出現する魚類は約20種であった。草食魚はそのうちの4種であり、草食性魚類によって食べられる海草の葉部は、生産量の約1%であった。
次世代高温超伝導線材の電力応用への基盤技術となる高速・高分解能・非破壊評価技術

本研究の目的は、次世代高温超伝導線材の電力機器応用へのキーテクノロジーとなる高速・高分解能・非破壊の標準的評価システムの開発である。電流容量と交流損失の観点から極めて高いポテンシャルを有する本線材に残された課題は、超伝導特性の均一性を工業生産レベルの長さにわたって確保することであり、非破壊かつ高分解能の評価手法の開発が急務となっていた。そこで本研究では、申請者等が短い線材を用いて既に原理検証を終えていた磁気顕微法をさらに発展させ、特に評価速度を200倍に向上させることに成功し、長尺線材の局所臨界電流密度分布を製造速度と同等の評価速度で連続的かつ非破壊にイメージングすることが可能となる評価技術を開発した。電流容量と交流損失の観点から極めて高いポテンシャルを有する本線材に残された課題は、超伝導特性の均一性(例えば分解能1 mm以下)を工業生産レベルの長さ(例えば1 km)にわたって確保することであり、非破壊かつ高分解能の評価手法の開発が急務となっている。本研究では、申請者等が短い線材を用いて既に原理検証を終えている外部磁界印加型走査型ホール素子顕微法を発展させ、長さ100 mの線材に対して解像度1 mmで非破壊に局所臨界電流密度分布のイメージングが可能となるシステムの構築を目指している。前年度は、比較的短い固定した線材を対象として、評価速度の高速化に取り組み、長尺線材の評価に耐え得る評価速度を達成した。そこで今年度は、前年度で開発した高速評価機構をリール式線材搬送機構に導入し、長手方向に移動する長尺線材に対して連続的に計測を行うことで、本研究の目的とする長尺線材の高速・高分解能・非破壊評価を達成した。具体的には以下の項目を達成した。・線材長:200 m・線材幅方向の解像度:0.5 mm・線材長手方向の解像度:0.9 mm以上のとおり、線材長と解像度は当初の目標を上回っており、想定以上の成果が得られた。本成果は研究コミュニティーから非常に高く評価され、当研究分野最大の国際会議で招待講演を行うなどのインパクトがあった。本研究により開発した評価システムは、次世代高温超伝導線材の電力機器応用に不可欠な品質管理手法として重要な役割を果たしていくと期待される。本研究では、申請者等が短い線材を用いて既に原理検証を終えている外部磁界印加型走査型ホール素子顕微法を発展させ、これまでの300倍の評価速度の達成を目指し、解像度1 mm、評価速度100 m/hで非破壊に局所臨界電流密度分布のイメージングが可能となるシステムの構築を目指している。本年度は、以下の成果により、世界で初めて長尺高温超伝導線材の面内臨界電流密度分布評価システムの開発に成功した。・リール式長尺線材搬送機構に、リニアステージからなるホール素子高速走査機構を導入した。本走査機構は、線材幅方向に対して1秒間に10往復可能な走査速度を有し、これは従来の100倍の速度に対応する。この状態で線材を長手方向に搬送させることで、高速で線材面内に対する2次元イメージングを行うことが可能となった。・上記高速走査においても従来と同様の低ノイズ信号が得られるよう、ロックインアンプを用いた信号の取得方式を導入した。従来ではノイズの低減を平均化処理によって行っていたが、上記の方式に変更することによって有効データあたりのサンプリング数を1000分の1まで低減することに成功した。その結果、上記のような高速走査計測においても、高品質な信号をリアルタイムで保存可能なデータ量として扱うことが可能となった。本研究は、数十mm長の短尺の高温超伝導線材に対してやっと適用可能であった評価技術を、工業生産レベルの長さ(例えば1 km長)の長尺線材に対して適用可能なシステムに発展させ、さらにその評価に耐え得る評価速度を達成することを目的とするものである。当初の予定通り、初年度にして長尺線評価システムとしては既に形になっており、評価速度も単チャンネルのホール素子を用いた場合の限界まで達成している。

具体的には、線材長手方向の解像度を1 mm、幅方向の解像度を40ミクロンとした際に、36 m/hの評価速度を達成している。これは、従来の100倍の評価速度であり、最終目標の100 m/hを十分に見越せるところまで研究が進展していると言える。最終目標としている100 m/hという評価速度は、今後見込まれる線材の製造速度に対応するように設定しているものである。本目標の達成には、さらに3倍の計測速度の高速化が必要となり、これが次年度の主な研究課題となる。そこで次年度では、ホール素子を多チャンネル化することにより、上記目標の達成を目指す。具体的には、3チャンネル分の信号の取得と処理を行えるシステムの構築を目指す。本検討によって多チャンネル計測技術を確立することができれば、チャンネル数に応じて評価速度の高速化が見越せる基盤技術となる。また、現在のところ、取得した磁気信号から超伝導特性を示す臨界電流密度に変換する計算処理は、全計測終了後にまとめて行っている。そこで次年度では、本計算処理をリアルタイムで行うアルゴリズムを開発し、工業生産において即座にスクリーニングすることが可能な標準的評価システムとしての可能性も検討する。現在の計測システムを多チャンネル(3チャンネル)化するためは、多チャンネルのホール素子とチャンネル数分のロックインアンプが必要となる。ホール素子は既に購入済みであるが、ロックインアンプの追加分の購入費(2台:計996千円)、電子計測部品費(100千円)を計上する。また、計測の際に必要な液体窒素購入費(2000リットル:計100千円)を計上する。さらに、臨界電流密度分布のリアルタイム解析に必要となる比較的高性能な計算機の購入費(300千円)を見込んでいる。また、得られた成果の発表のため、成果発表旅費(米国1回、国内3回:計490千円)を計上する。その他として、学会参加費(米国1回、国内3回:90千円)、論文投稿料(60千円)、通信費(9千円)を計上する。
フェロモン記憶機構にかかわるシナプスのリアルタイムイメージング解析

フェロモン記憶形成にかかわるシナプス可塑性のメカニズムを検討するために、培養副嗅球ニューロンについて共焦点レーザー顕微鏡を駆使しリアルタイムイメージングを行った。樹状突起上の棘突起およびシナプスの動態について定量的に解析した。ノルアドレナリンで薬理学的にニューロンが興奮すると、棘突起の数を増すタイプとサイズが増大するものがある。この結果は記憶のシナプス機構を解析するため重要な知見である。鋤鼻系はフェロモンの受容、情報処理をおこない、生殖をはじめとする社会行動に関係し、動物にとって重要な神経路である。これまでに、フェロモン記憶形成の際に、副嗅球内の相反性シナプスが形態変化を起こすことを電子顕微鏡的に明らかにした。シナプス可塑性のメカニズムをさらに詳細に検討するために、リアルタイムイメージングにより以下の研究を行った。鋤鼻ニューロンを刺激し副嗅球でおこるシナプスの変化をリアルタイムイメージングで解析するため、鋤鼻器と副嗅球ニューロンの共培養を確立した。さらに、培養副嗅球ニューロンをリポフェクション法により、GFPでニューロンを標識し、ニューロンの樹状突起およびシナプスの機能分子動態を、共焦点レーザー顕微鏡を用いてリアルタイムイメージングにより解析した。ノルアドレナリンやオキシトシンなどで薬理学的にニューロンを興奮すると、樹状突起上の棘突起(スパイン)が特有の動きをすることが明らかになった。棘突起はシナプス構成部位であり機能的に重要である。さらに確認のため、樹状突起および棘突起の形態変化を共焦点レーザー顕微鏡および電子顕微鏡で解析している。また、カルシウムイメージング法により、刺激を受けたニューロンにおけるカルシウムの動態を解析した。この結果、ノルアドレナリンやオキシトシンなどで薬理学的にニューロンを興奮すると、その反応性においていくつかのパターンを示すことが明らかになった。また、ニューロンのみならずグリア細胞も反応することから、グリア細胞による間接的な影響も考慮する必要性が明らかになってきた。リアルタイムイメージングによる刺激依存的シナプスの可塑性を解析することは、記憶のシナプスメカニズムを研究する方法として大変優れていると結論できる。鋤鼻ニューロンを刺激し副嗅球でおこるシナプスの変化をリアルタイムイメージングで解析するため、鋤鼻器と副嗅球ニューロンの共培養を確立し、さらに、培養副嗅球ニューロンのうち顆粒細胞をリポフェクション法によりGFPでニューロンを標識し、ニューロンの樹状突起およびシナプスの動態について共焦点レーザー顕微鏡を用いてリアルタイムイメージングにより解析した。ノルアドレナリンで薬理学的に顆粒細胞を興奮すると、樹状突起上の棘突起(スパイン)の数を増すタイプとスパインのサイズが増すタイプがあることが明らかになった。また、カルシウムイメージング法により、刺激を受けた顆粒細胞におけるカルシウムの動態を解析した。この結果、ノルアドレナリンで薬理学的にニューロンを興奮すると、その反応性においていくつかのパターンを示すことが明らかになり、スパインの動態とカルシウムの反応性とが相関性を示唆する結果を得ている。リアルタイムイメーシンクによる刺激依存的シナプスの可塑性を解析することは、記憶のシナプスメカニズムを研究する方法として大変優れていると結論できる鋤鼻系はフェロモンの受容、情報処理をおこない、動物にとって重要な神経路である。これまでに、フェロモン記憶形成の際に、副嗅球内の相反性シナプスが形態変化を起こすことを明らかにした。シナプス可塑性のメカニズムを検討するために、リアルタイムイメージング(RTIMG)により以下の研究を行った。鋤鼻器を刺激し副嗅球でおこるシナプスの変化をRTIMGで解析するため、鋤鼻器と副嗅球ニューロンの共培養を確立し、培養副嗅球ニューロンのうち顆粒細胞に注目し、GFPで標識し、樹状突起およびシナプスの動態について共焦点レーザー顕微鏡を用いてRTIMGにより解析した。樹状突起上の棘突起はシナプス構成部位であり機能的に重要である。ノルアドレナリンで薬理学的に顆粒細胞が興奮すると、棘突起の数を増すタイプとスパインのサイズが増大するタイプがあることが明らかになった。また,カルシウム(Ca)イメージング法により、刺激を受けた顆粒細胞におけるCaの動態を解析した。この結果、ノルアドレナリンで薬理学的にニューロンを興奮すると、その反応性においていくつかのパターンを示すことが明らかになり、棘突起の動態とCaの反応性とが相関性を示唆する結果を得ている。RTIMGによる刺激依存的なシナプスの可塑的変化を解析することは、記憶のシナプスメカニズムを解析する方法としては、大変有効な方法と思われる。
双方向性の化学コミュニケーションから探る異種微生物間相互作用

土壌バクテリアCollimonasfungivorans Ter331株は、栄養欠乏状態でカビ菌糸を溶かし資化する。そのため、“fungus-feeding bacterium"(食カビ性バクテリア)とも呼ばれている。本菌は、ゲノム中に多数の二次代謝生合成遺伝子クラスターを有する。これらはいわば、対カビ用のケミカルウェポンの設計図である。遺伝子クラスターの構造から推測すると、多くが新規化合物の生合成マシナリーをコードすると予想されている。また、カビ菌糸から拡散する低分子化合物が、Ter331株の二次代謝を誘導する。つまり、本異種微生物間相互作用は興味深い双方向性の化学コミュニケーションである。平成30年度では、collimonin類の単離・構造決定を中心に進め、年度内に達成し、Organic Letters誌に報告した。さらに、生合成機構の解明を目指し、酸化酵素欠損株の作製を行った。Collimonin類の産生誘導物質に関してはアッセイ法構築を中心に進めて、次年度に向けての準備が整いつつある状況である。平成30年度の達成目標であった、collimonin類の単離・構造決定に成功したからである。さらに、生合成マシナリー解明とcollimonin産生誘導物質解明に向けたアッセイ系構築に取り掛かることができた点も大きい。平成31年度も引き続き、未達成項目を含めて本研究課題を進めて行く予定である。Collimonin類の生合成マシナリー解明を進める。続いて、collimonin生合成欠損株を作製し、本菌と真菌類との相互作用におけるcollimonin類の機能を解明する。さらに、collimonin類がどのようにして真菌類に抗真菌性を示すのかどうかを、酵母の欠損株スクリーニングや真菌類のRNA-Seqなどを通して解明する。
β受容体を介する自己免疫機序が特発性心筋症の成因に果たす役割

1.自己免疫性心筋症モデルの作成:β1アドレナリン受容体の第2細胞外ループのペプチド(HWWRAESDEARRCYNDPKCCDFVTNRを合成し、1ヶ月に1回アジュバントとともに36ヶ月間日本白色家兎に免疫した(免疫群)。3.血漿および心筋中のノルエピネフリン濃度:免疫群とアジュバントのみを接種した対照群の間でいずれも有意差を認めなかった。4.兎心筋を用いた検討(1)β受容体assay:免疫開始3ヵ月後には免疫群でβ受容体高親和性結合部位の減少を認めた。さらに6ヵ月後には免疫群でβ1受容体数の減少を認めたが、β受容体の総数は不変であった。(4)病理組織学的検討:免疫開始3ヵ月後には免疫群で炎症性細胞浸潤を認めた。免疫開始6ヵ月後には細胞浸潤はほとんど認めなかったが、免疫群では心筋細胞の肥大、線維化、配列の乱れを認めた。5.抗体の生理活性の検討:免疫群の兎血清より精製したIgGはin vitroにおいて、単離処理した兎心筋のβ受容体に対するagonist活性を示した。
海外の日本語学習者と日本語教師のビリーフに関する調査票の新たな開発とその検証

本研究の目的は、海外の日本語学習者を対象とした言語学習ビリーフ、日本語教師を対象とした言語教育ビリーフの量的調査を行うために、調査票の新たな開発を行い、その検証を行うものである。本年度は、その準備段階として、(1)先行調査表の分析(2)記述式質問調査項目と調査方法の検討(3)調査票質問項目見直しのための海外日本語教師へのグループインタビュー調査(本年度は韓国、インドネシアの高校教師を中心に実施)を行った。(1)先行調査表の分析および(2)先行研究リストの整理に関しては、調査範囲、リスト作成上の基本方針などに関する検討会議を2回開催し、研究代表者、共同研究者、研究協力者で方針を固めた。現在その方針にもとづき具体的な作業を進めている。(3)韓国調査(ソウル市内、およびソウル近郊)に関しては、以下1234の4つのグループに対して、言語教育ビリーフ、言語学習ビリーフに関わるグループディスカッションを依頼し、その内容を記録し、一部分析を進めた。なお、グループディスカッションと同時に、調査対象者から基本事項に関するアンケート調査回答も収集している。4つのグループは1韓国中等教育機関(中学・高校)日本語担当高校教師(4名と2名の2回に分けて実施):記録および録音データ収集。結果に関しては下記論文中に記述して発表。2韓国高等学校・日本語科目を選択している生徒(6名):韓国語通訳を介してのディスカッション。内容を文章で記録。3韓国日本語学校教師(1名):インタビュー回答を録音。4韓国日本語学校中級クラス学生(6名):ディスカッション内容を録音。なお、インドネシア調査に関しては、教師研修のため日本に来日中の二人の高校日本語教師を対象にインタビュー、ディスカッション調査を行い、録音データを収集した。(1)先行調査表の分析に関してはリストアップの開始、(2)記述式質問調査項目と調査方法の検討に関しては、2回の会議を通して検討を進めている段階であるが、いずれも着実に作業が進行しており、作業方針、調査方法の方向性を検討するという今年度の予定は概ね達成できたものと考える。(3)韓国調査(韓国中等教育段階の教師、および高校生、一般日本語学校の教師、および学生に対するグループディスカッション)に関しては、現在、記録を整理し、録音データの文字化作業、その分析などを進めているところであるが、既に高校教師に対するグループディスカッションの結果に関しては、録音データを全て文字化し、その他の資料等と合わせて分析、論文の形での公開を進めている。具体的には、2018年度『水谷信子記念日本語教育論集』第2号に「言語教師ビリーフの調査項目の見直しー韓国中等教育段階の日本語教師へのインタビュー調査からー」というタイトルで投稿、掲載が決定している(印刷中)。論文の中では、韓国において、中等教育段階の日本語教育の現場においても、インターネットを通した大量の情報流入の影響を受け、学習者が、日本に対して教師以上の情報をもっていることは珍しくないこと、その現象に対して、教師はより知識を増やすべきだと考える立場と、学習者の知識を活かす方向で授業をすべきだと考える立場の2通りの価値観をもつ教師がいることが明らかになったことを指摘している。言語教授ビリーフの調査項目を再検討するうえで、重要な要素を抽出することができたものと考えている。(1)先行調査表の分析に関しては、今年度も引き続きデータ収集と分析を進める。(2)記述式質問調査項目と調査方法の検討に関しては、ある程度方向性が決まったので、今年度は、具体的にどのようなツールを用いるのかを検討し、試作フォームの検討を進める予定である。(3)調査票質問項目見直しのための海外日本語教師へのグループインタビュー調査に関しては、2018年度、韓国を中心に調査を行った。スケジュールの都合で韓国の高等教育段階の教師や学生へのグループインタビューが実施できなかったため、今年度さらに調査を行いたいと考えている。また、インドネシアへの調査がごく一部に対して行うにとどまったため、インドネシア現地において、中等教育段階の教師だけでなく、生徒、高等教育段階の教師、学生、一般日本語学校の教師、学生に対してもグループディスカッションを行い、調査項目見直しのための基礎的なデータを収集していく予定である。すでに8月上旬に調査計画を立て、現地の協力者との間で調整を行っている段階である。さらに、今年度、日本語学習者の多い中国での調査も予定している。2018年度の韓国調査においては、グループディスカッションの方法、通訳の入れ方など、調査方法そのものに関する課題も明らかにすることができた。そうした問題を改善しつつ、調査を進めたいと考えている。4つのグループは1韓国中等教育機関(中学・高校)

日本語担当高校教師(4名と2名の2回に分けて実施):記録および録音データ収集。結果に関しては下記論文中に記述して発表。2韓国高等学校・日本語科目を選択している生徒(6名):韓国語通訳を介してのディスカッション。内容を文章で記録。3韓国日本語学校教師(1名):インタビュー回答を録音。4韓国日本語学校中級クラス学生(6名):ディスカッション内容を録音。なお、インドネシア調査に関しては、教師研修のため日本に来日中の二人の高校日本語教師を対象にインタビュー、ディスカッション調査を行い、録音データを収集した。(1)先行調査表の分析に関してはリストアップの開始、(2)記述式質問調査項目と調査方法の検討に関しては、2回の会議を通して検討を進めている段階であるが、いずれも着実に作業が進行しており、作業方針、調査方法の方向性を検討するという今年度の予定は概ね達成できたものと考える。(3)韓国調査(韓国中等教育段階の教師、および高校生、一般日本語学校の教師、および学生に対するグループディスカッション)に関しては、現在、記録を整理し、録音データの文字化作業、その分析などを進めているところであるが、既に高校教師に対するグループディスカッションの結果に関しては、録音データを全て文字化し、その他の資料等と合わせて分析、論文の形での公開を進めている。具体的には、2018年度『水谷信子記念日本語教育論集』第2号に「言語教師ビリーフの調査項目の見直しー韓国中等教育段階の日本語教師へのインタビュー調査からー」というタイトルで投稿、掲載が決定している(印刷中)。論文の中では、韓国において、中等教育段階の日本語教育の現場においても、インターネットを通した大量の情報流入の影響を受け、学習者が、日本に対して教師以上の情報をもっていることは珍しくないこと、その現象に対して、教師はより知識を増やすべきだと考える立場と、学習者の知識を活かす方向で授業をすべきだと考える立場の2通りの価値観をもつ教師がいることが明らかになったことを指摘している。言語教授ビリーフの調査項目を再検討するうえで、重要な要素を抽出することができたものと考えている。(1)先行調査表の分析に関しては、今年度も引き続きデータ収集と分析を進める。(2)記述式質問調査項目と調査方法の検討に関しては、ある程度方向性が決まったので、今年度は、具体的にどのようなツールを用いるのかを検討し、試作フォームの検討を進める予定である。(3)調査票質問項目見直しのための海外日本語教師へのグループインタビュー調査に関しては、2018年度、韓国を中心に調査を行った。スケジュールの都合で韓国の高等教育段階の教師や学生へのグループインタビューが実施できなかったため、今年度さらに調査を行いたいと考えている。
ダイバーター表面における粒子リサイクリング機講解明のための基礎過程

炉心プラズマ研究においては,以前よりリミター材料が粒子バランスやエネルギーバランスへ及ぼす各種の効果の機構解明の研究が行われてきたが,ダイバータをそなえた炉心プラズマへと研究が展開していく中で,プラズマ固体表面相互作用の研究の重要性が指摘されてきている。本研究の目的中性粒子/表面実験装置を使用して,ダイバータ領域での各種プロセス,特にエネルギー移行・運動量移行と電荷移行に注目した基礎実験を行い,ダイバータ表面現象のモデル化に必要な基礎なデーターを生産するものである.本年度はより高精度のビーム表面データが得られるようビーム表面基礎実験装置を改造を行った。おもな改造点は入射ビームの不純物成分を取り除くために、イオン源の直後にセクターマグネットをしたことと、ターゲットホルダーの改造をおこなったことである。本年度はこの装置を用いて、モリブデン表面にヘリウムの正イオン、中性原子、水素の正イオン、分子イオン、中性原子、負イオン等のビームを入射して、入射角(α)、反射角(β)を変化させて正負の反射イオンの測定をおこなった。その結果(1)反射したイオンがピークとなるのは、ほぼすべての場合に対して、丁度、鏡面反射の角度付近であること、(2)入射角が大きくなるにつれ、反射イオンビームの強度が下がり、角度広がりが大きくなること、(3)水素原子ビームの入射に対して、負水素イオンの正の水素イオンに対する比率は、反射角が大きくなると下がる傾向にあること、(4)H^+からH^<2+>, H^<3+>になるにつれ、反射粒子のエネルギーがそれぞれほぼ1/2,1/3に下がってくること、(5)また、モリブデン表面に炭素を蒸着した効果においては、反射してくる正負イオンの分布に差異が生じることがわかった。炉心プラズマ研究においては,以前よりリミター材料が粒子バランスやエネルギーバランスへ及ぼす名種の効果の機構解明の研究が行われてきたが,ダイバータをそなえた炉心プラズマへと研究が展開していく中で,プラズマ固体表面相互作用の研究の重要性が指摘されてきている。本研究の目的中性粒子/表面実験装置を使用して,ダイバータ領域での各種プロセス,特にエネルギー移行・運動量移行と電荷移行に注日した基礎実験を行い・ダイバータ表面現象のモデル化に必要な基礎なデーターを生産するものである.本年度は昨年までの科研費で製作した負イオンの表面生成基礎研究装置にたいし,(1)散乱実験漕を10^<-10>Torr領域の超高真空にし,(2)サンプル表面を別真空漕にし出し入れを簡便にし,(3)入射ビームに運動量分析を付加し不純物を取り除く等の改造を行った.その上で,水素,ヘリウムの各イオンビーム,原子ビームをモリブデン表面に入射し、表面から出てくる正イオンビームのエネルギーと角度分布を測定した。同様にヘリウムイオンビームをモリブデン表面に入射し、表面から出てくる正イオンビームのエネルギーと角度分布を測定した。これらの結果、2次粒子でのエネルギー移行を散乱角度の関数として測定結果を得ることができた.今後実機のプラズマに照射された表面を用い,清浄な表面との比較の実験を行う予定である。炉心プラズマ研究においては,以前よりリミター材料が粒子バランスやエネルギーバランスへ及ぼす各種の効果の機構解明の研究が行われてきたが,ダイバータをそなえた心プラズマへと研究が展開していく中で,プラズマ固体表面相互作用の研究の重要性が指摘されてきている。本研究の目的中性粒子/表面実験装置を使用して,ダイバータ領域での各種プロセス,特にエネルギー移行・運動量移行と電荷移行に注目した基礎実験を行い、ダイバータ表面現象のモデル化に必要な基礎なデーターを生産するものである.本年度はより高精度のビーム表面データが得られるようピーム表面基礎実験装置を改造を行った。

おもな改造点は入射ビームの不純物成分を取り除くために、イオン源の直後にセクターマグネットをしたことと、ターゲットホルダーの改造をおこなったことである。本年度はこの装置を用いて、モリブデン表面にヘリウムの正イオン、中性原子、水素の正イオン、分子イオン、中性原子、負イオン等のビームを入射して、入射角(α)、反射角(β)を変化させて正負の反射イオンの測定をおこなった。その結果(1)反射したイオンがピークとなるのは、ほぼすべての場合に対して、丁度、鏡面反射の角度付近であること、(2)入射角が大きくなるにつれ、反射イオンピームの強度が下がり、角度広がりが大きくなること(3)水素原子ピームの入射に対して、負水素イオンの正の水素イオンに対する比率は、反射角が大きくなると下がる傾向にあること、(4)H^+からH^<2+>,H^<3+>になるにつれ、反射粒子のエネルギーがそれぞれほぼ1/2,1/3に下がってくること、(5)また、モリブデン表面に炭素を蒸着した効果においては、反射してくる正負イオンの分布に差異が生じることがわかった。