hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仮骨延長法における骨形成促進のための低出力レーザー利用

1.初年度には培養フラスコ内の樹立骨芽様細胞MC3T3Elに種々のレーザーを照射して、その影響を光学顕微鏡にて評価をする実験系を作製した。この系によりアルゴンレーザーは細胞膜、ミトコンドリア、核酸合成に障害を与えること、半導体レーザーでは核酸合成を軽度活性化すること、He-NeレーザーではALP活性を軽度活性化することを確認した。2.次年度にはまずレーザーの照射条件をかえて実験した。照射時間を短くすると細胞障害が減少し、照射エネルギーを小さくすると非照射部位との明らかな差を認めなかった。そこでマルチウェルプレートを用いた実験系に改良を加え低出力レーザーの影響を評価することを試みた。半導体レーザーでは低出力で細胞の増殖及び,ALP活性への影響はなかった。高出力では細胞の増殖は抑制されALP活性も抑制された。He-Neレーザーでは照射時間を長くすると細胞の増殖及びALP活性が抑制される傾向を認めた。レーザーには細胞増殖をおさえたり、細胞の活性を抑制する条件があることが判明した。今回の実験ではレーザーによる細胞活性化の至適条件は決定できなかった。今後は、骨芽細胞が活性化するのに最適な照射条件を検討し破骨細胞やヒト培養細胞への照射条件の決定、動物実験への応用を検討したい。1.樹立された骨芽様細胞MC3T3E1に、種々のレーザーを照射して、その影響を光学顕微鏡にて評価をする実験系を改良した。この系は、MC3T3E1を培養フラスコ内に培養し、フラスコを密栓してクリーンベンチ外にてレーザー照射を行ない、光学顕微鏡によりその影響を検討するものである。この系を用いて、アルゴンレーザー、半導体レーザー、He-Heレーザーを各装置が安定して発振できる出力、されぞれ1W10分、1W10分、10mW10分間で照射した。光学顕微鏡にて、アルゴンレーザーでは照射部位の約30%に細胞が傷害を受けている像を確認できた。半導体レーザー、He-Heレーザーでは、非照射部位との明らかな形態学的な差異を確認できなかった。細胞傷害性があると報告されているアルゴンレーザーは細胞膜、ミトコンドリア、核酸合成に障害を与えること、軽度活性化を起こすとされている半導体レーザーでは核酸合成を軽度活性化すること、細胞を活性化すると報告されているHe-HeレーザーではALP活性を軽度活性化することを確認した。2.現在我々の開発した実験系を改良するとともに、さらに従来のマルチウェルプレートを用いた実験系にも改良を加えている。半導体レーザーおよびHe-Heレーザーを中心に照射条件を変えて実験を行い、低出力では細胞を増殖し、ALP活性を亢進する傾向にあり、出力が増加する従い抑制される傾向があることを確認している。現在、骨芽細胞が活性化するのに最適な条件を検討中である。1.前年度に作製した実験系を報告するとともにこの系を用いて、アルゴンレーザー、半導体レーザー、He-Neレーザーを出力を弱め照射時間を短くして実験した。光学顕微鏡にて、アルゴンレーザーでは照射部位の約10%の培養骨芽細胞が傷害を受けている像を確認できた。半導体レーザー、He-Neレーザーでは、非照射部位との明らかな形態学的な差異を確認できなかった。2.そこで従来のマルチウェルプレートを用いた実験系にも改良を加えた。すなわち、レンズを用いてレーザー光の拡散を防ぎ、蓋をかぶせて照射することにより大気暴露の影響を避けるようにしたものである。評価は細胞数の計測にはWater Soluble Tetrazolium(WST-1)法を用い、細胞活性の指標にはAlkaline phosphatase(ALP)活性を用いた。半導体レーザーおよびHe-Neレーザーを用いて照射条件を変えて実験を行った。半導体レーザーでは、低出力で照射時間が短い場合は培養骨芽細胞を増殖し、ALP活性を亢進する傾向にあり、照射時間を長くすると細胞の増殖及びALP活性が抑制された。半導体レーザーの出力を高出力にすると細胞の増殖は抑制される傾向があり、ALP活性も抑制されることを確認した。He-Neレーザーでは照射時間を長くすると細胞の増殖およびALP活性が抑制される傾向にあった。以上より、細胞増殖をおさえたり、細胞の活性をより活性化する条件があることが判明した。
人間のマルチモーダル情報処理過程のモデル化による誤操作防止システムの研究

先行研究のデータといくつかの対立仮説に基づく前提からマルチモーダル知覚のモデルを複数構成し,新たに被験者実験を行って実験結果との比較分析を行った.その結果,マルチモーダル情報を人間に提示する際に,複数の感覚に対して重要な情報提示する際に,それぞれの単一感覚情報を関連させたりリンクさせたりして提示するだけでは不十分で,受取手である人間がいったんそれらを「まとまりのある一体」として認識することができる形で提示することで,反応時間はより速くなり,認識エラーも減少することが示された本研究は,人間のマルチモーダル(複数感覚)情報処理について,これまでに行ってきた被験者実験データを基礎として,複数のチャンネルからの情報を時間軸上で並列あるいは直列に処理するマルチエージェントの数理モデルを構築し、人間の情報処理過程をシミュレートし,その結果を新たな被験者実験によって修正していく,というのが全体の目的である.本研究の申請時点からもともと,このシミュレーションには,本研究者がこれまでに用いてきた遺伝的アルゴリズムとニューラルネットワークのモデルを利用することを想定していたが,この12年間に「ディープラーニング(深層学習)」(以下,DL)が大きく発展してきており,本研究課題においても,このDLモデルを基本モデルとして取り入れることとした(DLそのものは,ニューラルネットの発展的一形態なので,本課題の計画そのものが変更されたわけではない).今年度は,DLモデルが,実際に本研究課題で対象とするモデルに適用可能であるか否かを調査することからはじめ,実際にDLによる計算を行うための環境をワークステーション上で構築した.その上で,本研究者がこれまで被験者実験によって得てきたマルチモーダル実験のデータを元にしたDLのシンプルなモデルによるシミュレーションを行った.また,モデルの検討と構築に時間を要したことで,そのモデルを前提とした,従来データとの検証のための本格的な被験者実験を行うことが出来なかったために,次年度に予定していた触覚刺激提示実験の予備実験を前倒しして行った.現在,シミュレーションの出力結果と予備実験結果の解析を行っているところであり,次年度以降はこの結果を基に,モデルのパラメタ調整とあらたな被験者実験を行っていく予定である.「研究実績の概要」の項で述べたように,本研究課題で用いるモデルとシミュレーションにはもともと遺伝的アルゴリズムとニューラルネットワークを想定していたが,ディープラーニングモデルが著しい成果を上げていることが報告されていることを受けて,(ニューラルネットの発展的一形態である)ディープラーニングモデルを本研究課題での基本的モデルとして採用することを検討し,その計算環境を構築することにやや時間を費やしたために,シミュレーションまでは行えたが,その結果を新たな被験者実験で修正する,というところまで進まなかった.しかし,本年度の検討の結果,DLモデルの採用によって,最終的には本研究課題の進捗は加速すると予測している.一方,本格的な従来データと新モデルを検証するための被験者実験が間に合わなかったために,次年度に予定していた触覚刺激提示による予備実験を先行して行った.なお,今年度は研究の初年度であったために,成果の報告よりも情報収集に力点をおいていたために,報告・論文はほとんどないが,これは,もともとの申請書での計画通りの進捗であある.本研究では,これまでに被験者実験によって得られた人間のマルチモーダル(複数感覚)情報処理能力の特徴をもとに,各感覚器官から入力される情報を,時間軸に従って行動する異質のエージェント情報として数理モデル化し,このモデルのシミュレーションとそのモデルに基づいた新たな被験者実験の実証結果とを相補的に比較し,人間が誤操作を起こす際の正確な情報処理モデルを作成し,これに基づいて誤操作防止システムを提案することを目的としている.平成27・28年度には,上述の数理モデル化を行った.具体的には,各感覚器官からの情報入力を「複数チャンネルからの情報」と見なし,それらチャンネル毎の感覚の違いを「伝達速度」「単位時間あたりの伝達情報量」「情報ブロックの大きさ」「情報処理の並列/直列性」「チャンネル間のリンクの強さ」「チャンネル統合の順序」として捉え,これまでの各感覚器官に対する被験者実験の結果と整合するようにパラメタを設定した.さらに,上記モデルは,当初から想定していたものであるが,これに加えてDeepLearning(深層学習)の考え方を取り入れた.本研究ではもともと,「各感覚の質」までをシミュレートすることは対象としておらず,あくまでも時間差をもって入力される「データ」のモデル化を目指していたものであり,現在までに主に画像処理の分野で発展を見せ,他の感覚器官情報への拡大適用が進んできているDeepLeaningモデルは,本研究で扱っている課題と親和性が高い.そこで,現時点ではそれほどデータ数が多くないが,先行研究等の実験データをDeepLearningの考え方を組み込んだ本研究のモデルに読み込ませて,シミュレーションを行い伝達速度その他のパラメタの設定を行うところまで進んだ.被験者実験で用いるための触覚・視覚提示用刺激を3Dプリンタを用いて作成しているが,目的とする刺激を作成する際に,温度等の条件が厳しく,歩留まりが非常に悪かった(510%程度)ため,被験者の確保が可能な1月下旬頃までに本格的な被験者実験まで至ることが出来ず,予備実験しか行えなかった.

その後歩留まりを上げるための条件がわかってきたので,すでに3月末までに提示用刺激の作成は完了しており,平成29年度には、平成28年度に作成したモデルに基づいた被験者実験を進め,当初計画通りに進捗できる予定である.昨年度までは、本研究者自身の先行研究で得られていたデータを用いてのDeepLearning(以下、DL)モデルの構築およびそのモデルの適否を検証するための被験者実験(視覚および触覚・嗅覚の)用提示刺激の作成と複数の予備的実験を行ってきた。本年度はこれらを統合してモデルから予測されるデータと、現実の行動結果としてのデータを比較するために、改めて視覚と触覚のクロスモーダル情報提示による被験者実験を行った。実験は、3Dプリンタを用いて作成された複雑な形状の立体を用いて、視覚情報の提示・記憶とその対象についての触覚情報での想起、および触覚情報の提示・記憶とその対象についての視覚情報での想起を行うという比較的単純なものであったが、「記憶」した対象情報(視覚記憶や触覚記憶のうち一方の感覚器官でしかない情報)をもとに心的な対象全体を脳内で構成した後に改めて(別の感覚器官を用いて)想起を行う必要があるものであった。本研究では元々各感覚の「質的差異」の検討は行わず、あくまでも「異なるタイプの(感覚)情報」としてのみ捉えた上で、それらの「統合」過程を解き明かすことを主眼としてきた。このため、本研究であらかじめ構成したDLモデルでは、その「質」は表現せず、画像刺激(ピクセル毎にRGBそれぞれの強弱を持ったピクセルの集合)と触覚刺激((画像刺激とは異なる)ピクセル毎に強弱を持ったピクセルの集合)としてのみ情報を規定したものであった。実験結果を分析した結果、視覚情報および触覚情報を記憶した後に他方の情報を想起する場合、二種の情報間で単純に直接のリンクが存在すると考えるよりも、いったん「心的立体」が構成されていると示唆するものであった。このことは、例えば一つの触覚情報刺激を提示した後に、二つの異なる角度からの視覚情報を与えた場合に、判断が瞬時に行われることなどから確認された。先行研究のデータといくつかの対立仮説に基づく前提からマルチモーダル知覚のモデルを複数構成し,新たに被験者実験を行って実験結果との比較分析を行った.その結果,マルチモーダル情報を人間に提示する際に,複数の感覚に対して重要な情報提示する際に,それぞれの単一感覚情報を関連させたりリンクさせたりして提示するだけでは不十分で,受取手である人間がいったんそれらを「まとまりのある一体」として認識することができる形で提示することで,反応時間はより速くなり,認識エラーも減少することが示された今年度は,マルチモーダル情報処理の基本モデルとしてディープラーニングを採用するためにその環境を構築した.すでに簡単なシミュレーションを行えるところまで進めているので,今後は当初の予定通り,感覚器官ごとのユニットを用いたシミュレーションを進め,またその結果を被験者実験と比較しながら,モデルの構成とパラメタの修正を進める.
魚類遊泳運動の基盤となる中枢内神経機構の発達過程に関する研究

1.孵化後8日目までのエンゼルフィッシュPterophyllum scalareの仔魚を実験材料とした。孵化後4日目までの仔魚は基質に粘液腺により付着し、自発的および減光により誘起される誘発的な尾振りを行った。5日目には基質を離れ、6日目からは遊泳と摂餌を開始した。仔魚の行動を顕微鏡高速ビデオカメラにより記録した。2日目までの運動のリズムには遅速2パターンが見られた。いずれも有効な波状運動とはみなせない。その後、低頻度のリズムは消失し、6日目以降は約12Hzがピークになるとともに、明らかな波状運動が発現した。2.仔魚を神経筋遮断剤クラ-レ処理により不動化した後、肛門付近の皮膚を剥離することにより体側筋を露出する。先端径2030μmのガラス吸引電極の先端を筋節と筋節の間の筋隔に当てながら、末梢に分布する軸策から運動ニューロン活動を記録した。減光刺激あるいは機械的刺激を与えると、間欠的なニューロン活動(バースト)が観察された。バーストのリズムは行動観察から算定した運動リズムの頻度と一致した。3.仔魚の体側筋に傷を付け、そこにHRPを微量注入することにより、当該部位を支配する脊髄内運動ニューロンを標識した。孵化時から脊髄分節あたり1220個の大形で細長いニューロンが標識された。以後、これらは成長しながら背側に移動したものの、数は増えなかった。時期と位置から見て、これらは一次運動ニューロンである。孵化日の後半から、より腹側の領域に小型の二次運動ニューロンが現れ、その数は3日目まで急増し、4050個に達した。両ニューロンとも成長とともに樹状突起を外側に向けて発達させた。4.以上より、仔魚の運動様式が変化する背景には、脊髄内運動ニューロンの種類の増加、数の増加、介在ニューロンとのシナプス結合の場である樹状突起の発達などのあることが推察される。孵化後数日の間に、成魚型の安定した効率的な運動リズムを作り出すことのできる脊髄内神経回路が完成するのであろう。
外国人研修員の異文化ストレスに関する実態調査

今回,日本に滞在する外国人研修員を対象に,異文化ストレスに関する実態を明らかにし,その関連要因について検討する事を目的に本研究を行った.1.研究方法平成15年5月に日本に滞在していた外国人研修員に自記式質問紙を配布(370名回収.回収率47.8%).質問紙は(1)対象者の背景、日本での生活に関連した困難度についての質問7項目,(2)GHQ28 (General Health Questionnaire,精神健康調査)の2部構成とした.2.結果対象者の平均年齢は34.7歳,滞在日数は平均1ヶ月であり,半数は今回が初めての海外滞在経験者であった.滞在中の生活に関する困難度は,コミュニケーション,食事,ホームシックの順で高く,住居環境,研修コースに関しての困難度は低かった.GHQスコアの平均点は1.69(標準偏差2.78)で,既存の調査(Goldberg,1988)の正常値群と比較しても,ストレス度は低いと考えられた.また,滞在日数が長いほどGHQスコアが低い傾向が見られた.ストレス度が高いグループに着目すると,平均年齢が比較的若く,生活に関連した7項目の総得点で困難度が高かった.また下痢,便秘,胃痛などの消化器症状がみられ,一ヶ月以内に家族の死,家族や自身の病気やけがを経験した者は,GHQスコアが高い傾向にあった.飲酒や喫煙状況の変化はストレスが高い場合もあまり変化はみられなかった.3.考察今研究の対象者は,既存の研究と比較するとストレス度は低いと考えられた.しかし,コミュニケーション,食事などで滞在生活に困難さを感じており,ストレス度とも関連がみられた.また,不眠や下痢,便秘,胃痛などの消化器症状は,ストレス予測の重要な指標となることが示唆されたことにより,今後はライフイベント情報の把握とともに,これらの予測因子に対する対応が必要と考えられる.今研究の目的は、日本に滞在している外国人研修員のストレス反応の実態を把握し、関連要因を明らかにすることである。また予防的視点からストレス緩和にかかわるための援助活動の一助となることを期待するものである。本年度は、主として、以下の2点について実態調査の準備を行った。1.調査のための自記式質問紙の作成調査票は3部構成とし、(A)個人調査票による個人背景(出身地域、性別、婚姻状況、職業、滞在期間など)(B)日本での生活の中で困難と感じる事柄の項目(コミュニケーション、食生活、生活習慣の相違など)を選択。また、身体症状で下記のGHQ28に含まれないが、研修生に見られる消化器症状(胃痛、便秘、下痢など)を追加した。(C)GHQ28英語版の使用登録を終了。それぞれに英語を第2外国語とする対象者に理解可能で、回答しやすい内容になっているか、内容によって個人特定に結びつくような質問でないか、宗教や文化に対する配慮をした設問になっているかを検証している。2.調査の準備調査対象者は平成16年度のJICA研修員であるため、JICA本部へ協力を依頼し、研究の目的・主旨・方法についての説明を行っている。全国にある研修センターで、最適と考えられる調査実施時期およびどの程度の研修員が調査期間中に対象者となる可能性があるかを検討、確認している。また、プレテストにて質問紙の信頼性・妥当性の検証を行うため、近隣在住の外国人に協力依頼を行っている。プレテスト実施後に調査項目の修正を行い、調査準備の最終段階となる。今回,日本に滞在する外国人研修員を対象に,異文化ストレスに関する実態を明らかにし,その関連要因について検討する事を目的に本研究を行った.1.研究方法平成15年5月に日本に滞在していた外国人研修員に自記式質問紙を配布(370名回収.回収率47.8%).質問紙は(1)対象者の背景、日本での生活に関連した困難度についての質問7項目,(2)GHQ28 (General Health Questionnaire,精神健康調査)の2部構成とした.2.結果対象者の平均年齢は34.7歳,滞在日数は平均1ヶ月であり,半数は今回が初めての海外滞在経験者であった.滞在中の生活に関する困難度は,コミュニケーション,食事,ホームシックの順で高く,住居環境,研修コースに関しての困難度は低かった.GHQスコアの平均点は1.69(標準偏差2.78)で,既存の調査(Goldberg,1988)の正常値群と比較しても,ストレス度は低いと考えられた.また,滞在日数が長いほどGHQスコアが低い傾向が見られた.ストレス度が高いグループに着目すると,平均年齢が比較的若く,生活に関連した7項目の総得点で困難度が高かった.また下痢,便秘,胃痛などの消化器症状がみられ,一ヶ月以内に家族の死,家族や自身の病気やけがを経験した者は,GHQスコアが高い傾向にあった.飲酒や喫煙状況の変化はストレスが高い場合もあまり変化はみられなかった.3.考察今研究の対象者は,既存の研究と比較するとストレス度は低いと考えられた.しかし,コミュニケーション,食事などで滞在生活に困難さを感じており,ストレス度とも関連がみられた.また,不眠や下痢,便秘,胃痛などの消化器症状は,ストレス予測の重要な指標となることが示唆されたことにより,今後はライフイベント情報の把握とともに,これらの予測因子に対する対応が必要と考えられる.
分析業務中の有害物質曝露を防ぐための有機溶剤を使用しない脱着法の開発

作業環境測定の固体捕集法による分析における脱着法において、二硫化炭素を使用しない脱着法の構築を目的とし、脱着溶液に界面活性剤水溶液を用いて検討を行った。複数の界面活性剤およびビルダーについて、所定濃度の有機溶剤を直接添加した活性炭を用いて検討した結果、2種類の界面活性剤とクエン酸を用いた溶液においてイソプロピルアルコールでは90%以上の脱着率を得た。また、本検討法において、ヤシ殻活性炭では製造ロットにより脱着率の変動が大きいことや、脱着溶液のpHが低いほど脱着率が高くなる傾向があることが分かった。しかし、脱着率の低い有機溶剤が多いため、さらなる検討が必要であることが示された。本研究は、作業環境測定において固体捕集方法で使用される脱着溶液について、有機溶媒よりも有害性の低い界面活性剤を使用した、活性炭からの有機溶剤の脱着法を開発することを目的とする。具体的な項目としては、1.脱着工程と界面活性剤濃度の検討、2.脱着溶液に使用する界面活性剤の検討、3.固体捕集方法が適用される作業環境測定対象物質について、精度よく分析することができる物質の特定、および4.混合有機溶剤を吸着している活性炭に対する脱着特性の4つを予定し、平成26年度は、脱着工程および脱着溶媒に使用する界面活性剤濃度についての検討を行った。脱着工程については、まず有機溶剤の活性炭への吸着法として、相平衡法と直接添加法について検討した。その結果、相平衡法では添加溶液を作製する際に、疎水性の高いトルエンは界面活性剤溶液に均一に分散しなかった。そのため、水質試験用としてすでにメタノールで希釈されている試薬の利用が可能な直接添加での試料調整が適していると考えた。また脱着時の温度については、室温よりも加温(60°C)した状態の方が高い脱着率が得られることが分かった。脱着溶液に使用する界面活性剤の濃度については、当初ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)単一による検討を行う予定であったが、脱着率が低かったため、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS)を追加し、2種の界面活性剤を使用しての脱着を行った。その結果、SDS単一で脱着を行うよりも高い脱着率が得られることが分かった。そのため、濃度の検討は前述した2種の界面活性剤を使用して行った。その結果、界面活性剤濃度が高くなるほど脱着率も上昇したが、10%以降はほぼ同様の脱着率を示すことが分かった。検討結果から得られた脱着工程と界面活性剤濃度10%の脱着溶液を用い、8物質について脱着率を調べた結果、親水性が高い物質ほど脱着率が高い傾向があることが分かった。本研究は、作業環境測定において固体捕集法で使用される脱着溶液について、有機溶媒よりも曝露リスクの低い、界面活性剤を使用した活性炭からの有機溶剤脱着法を開発することを目的とする。具体的な検討項目は、1.脱着溶液に使用する界面活性剤の検討、2.脱着溶液中の界面活性剤濃度と脱着工程の検討、3.固体捕集法が適用される作業環境測定対象物質の中で、精度よく分析することができる有機溶剤の特定、4.混合有機溶剤を吸着している活性炭に対する脱着特性の4つである。平成27年度は、前述の1および3について検討を行った。脱着溶液に使用する界面活性剤の検討については、アニオン界面活性剤のアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(LAS)とドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を使用した脱着溶液に、脱着率向上のため追加するノニオン界面活性剤の検討を行った。ノニオン界面活性剤の選定条件は、ヘッドスペース法で分析妨害ピークが認められないこととした。条件にあったノニオン界面活性剤を脱着溶液に追加し、ヤシ殻活性炭からのイソプロピルアルコール(IPA)およびメチルエチルケトン(MEK)の脱着率を求めた。固体捕集法が適用される作業環境測定対象物質のうち、精度よく分析することができる物質の特定については、7物質の検討を行った。また、この検討時に同一有機溶剤においても脱着率の大きな変動が認められたことから、この原因についても調べた。平成27年度の予定は、研究概要に示した1.SDSおよびLAS以外の界面活性剤を脱着溶媒に使用した場合の脱着率の検討、および3.脱着溶液として界面活性剤溶液が使用できる作業環境測定対象有機溶剤の特定であった。1について、研究概要に示した選定条件を満たすノニオン界面活性剤は、14物質中Tween20、Tween40、Tween60、およびポリオキシエチレン(10)硬化ヒマシ油であった。昨年度検討した溶液に、これらのノニオン界面活性剤(1%)を追加した時のIPAの脱着率は、Tween20では79%、Tween40では65%、Tween60では74%、ポリオキシエチレン(10)硬化ヒマシ油では65%、および前述の4種類すべてを追加した場合は77%であった。一方、LASおよびSDSのみの脱着溶液では、IPAの脱着率は76%であり、ノニオン界面活性剤の添加による脱着率向上は認められなかった。また、MEKでも同様に脱着率を求めたが、IPAと同様の結果であった。これらのことから、使用する界面活性剤についてはLASとSDSとし、界面活性剤の効果を補助するビルダーの検討を行うこととした。

3については、固体捕集法が適用できる作業環境測定対象有機溶剤45物質の脱着率を調べる予定であったが、7物質の検討にとどまった。この原因としてはヤシ殻活性炭による脱着率の検討において、同一有機溶剤での脱着率に比較的大きな変動がみられたことから、その原因の検討を重点的に行ったためである。結果として、ヤシ殻活性炭では製造ロットによって同一有機溶剤でも脱着率に変動がみられることが分かった。一方、その検討過程でビルダーとしてエチレンジアミン四酢酸二水素ナトリウム二水和物(EDTA・2Na)を使用したところ、使用しない場合よりも脱着率の向上が認められる場合があった。これらの成果の一部については、平成27年5月に大阪で開催された日本産業衛生学会、および10月に開催された産業医科大学学会で発表した。本研究は、作業環境測定において固体捕集法で使用される脱着溶液について、有機溶媒よりも曝露リスクの低い、界面活性剤を使用した活性炭からの有機溶剤脱着法を開発することを目的とした。具体的な検討項目は、1.脱着溶液に使用する界面活性剤の検討、2.脱着溶液中の界面活性剤濃度と脱着工程の検討、3.固体捕集法が適用される作業環境測定対象物質の中で、精度よく分析することができる有機溶剤の特定、4.混合有機溶剤を吸着している活性炭に対する脱着特性の4つである。平成26年度および27年度では、1、2および3について検討を行い、脱着溶液に使用する界面活性剤とその濃度、および脱着工程を決定した。また、7物質であるが精度よく分析可能であるかを調べたが、脱着率のばらつきが大きく、また脱着率が低い物質が多かった。そのため平成28年度は、脱着率のばらつきを小さくすることと脱着率を向上させるため、前述の検討項目にはないが、使用する活性炭の検討と界面活性剤の効果を向上させるために脱着溶液に添加する助剤(ビルダー)の検討を行った。使用する活性炭の検討ついて、界面活性剤溶液を用いた脱着率は、ヤシ殻活性炭では製造ロットにより値の変動が大きく、球状活性炭では製造ロットによる脱着率の変動は小さかった。ビルダーの検討では、クエン酸を脱着溶液に添加することにより、メチルエチルケトンにおいて添加しない場合よりも脱着率が向上した。また、この時脱着溶液のpHが低いほど脱着率が向上する結果も得られた。これらの結果から、界面活性剤を使用した活性炭からの有機溶剤の脱着法を完全に構築することはできなかったが、イソプロピルアルコールの脱着率は90%以上と、適応の可能を示す物質もあった。また、ビルダーの添加や脱着溶液のpHを低くすると脱着率が向上することもわかった。そのため、さらなる検討により脱着法として確立できる余地があると考えた。作業環境測定の固体捕集法による分析における脱着法において、二硫化炭素を使用しない脱着法の構築を目的とし、脱着溶液に界面活性剤水溶液を用いて検討を行った。複数の界面活性剤およびビルダーについて、所定濃度の有機溶剤を直接添加した活性炭を用いて検討した結果、2種類の界面活性剤とクエン酸を用いた溶液においてイソプロピルアルコールでは90%以上の脱着率を得た。また、本検討法において、ヤシ殻活性炭では製造ロットにより脱着率の変動が大きいことや、脱着溶液のpHが低いほど脱着率が高くなる傾向があることが分かった。しかし、脱着率の低い有機溶剤が多いため、さらなる検討が必要であることが示された。本研究の平成26年度の予定は、脱着工程および脱着溶媒に使用する界面活性剤濃度を決定することであった。脱着工程については、脱着率を求めるための方法を含めて検討した。
湿式紡糸によるバイオポリマーをベースとするマルチフィラメント糸製造技術の基盤確立

1.ポリマー素材の選定・精製、イオン液体への溶解方法の確立(1)バイオポリマーとしてセルロースは、溶解パルプ粉砕物をそのまま、シルクフィブロイン(SF)は購入した精錬絹糸を煮絹したものを使用した。溶媒であるイオン液体(IL)としては、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリドおよび1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテートを用いた。(2)ポリマーを6080°CのIL中で予備膨潤したものをミキサーで加熱撹拌し溶解させて効率よく均一なポリマー溶液を調製できる方法を確立した。2.湿式紡糸(1)孔径0.1mm、孔長0.2mm、100ホールのノズルを使用し、平均月1回紡糸を行った。ノズルは正常に機能し、断面形態・直径の揃ったマルチフィラメントを作製することができた。セルロース溶液は水中、SF溶液はメタノール中で凝固させた。SFは粘着性が高くローラーへ巻き付くため、これを防ぐために巻取機をアセトンで濡らしながら運転することで確実に繊維送りを行えた。(2)高粘性のILを溶媒とするため、繊維中からILを除去することは重要である。凝固槽の後に続く2つの洗浄槽中の液温を60°Cにすると、ILはほとんど残留しないことが確認された。(3)マルチフィラメントのハンドリング性向上のため、丸菱油化製ネオラミロン1%水溶液を油剤として使用することが適当であった。3.物性評価および結果のまとめ(1)電子顕微鏡観察よりセルロース、SF繊維とも真円状で平滑表面を有していた。引張試験、熱分析、X線回折による結晶構造等、物性・構造に関する一連の測定を行った。(2)紡糸試験の手順を整理し、以後の実験に使用できるようマニュアル化した。以上、バイオポリマーとILを用いた溶液調製マルチフィラメントまでの製造技術を確立できた。
顔面奇形の発生制御遺伝子の解析

変異解析において、PAX9遺伝子内のエクソン3にミスセンス変異(nucleotide : A640G, aminoacid : S214G)、MSX1遺伝子内のエクソン2にミスセンス変異(nucleotide : G778T, aminoacid : A260S)を認めた。PAX9の変異は罹患同胞の2人と、母親に存在した。母親は唇裂・口蓋裂をもっていないが、474名のコントロールには見られず、原因変異であると考えられる。他の遺伝子には、患者特異的な変異は見いだせず、非症候性唇裂・口蓋裂は、マウスの解析から考えられる候補遺伝子の単一遺伝子病としてはほとんど説明できない。患者-対照試験による解析をTGF-β3,DLX3,PAX9,CLPTM1,TBX10,PVRL1,TBX22,IRF6について終了した。TGF-β3遺伝子内のSNP(IVS1+2118A>G)においてp<0.004を示した。患者集団においてアリルAの頻度が高く、感受性を高めているのであろうと思われる。現在TGF-β3遺伝子のSNP(IVS1+2118A>G)に関しては、このSNPを中心としたハプロタイプを構築し、コントロール集団の数を増やすとともにTDTにおいて検証中である。IRF6遺伝子についてはSNP(820G>A,V274I)を用いてTDTを行ったが、日本人においては、全く差がなかった。フィリピン、アイオワの集団などでは陽性の結果が出ており、日本人と他の集団との違いがあらためて確認された。変異解析において、PAX9遺伝子内のエクソン3にミスセンス変異(nucleotide : A640G, amino acid : S214G)、MSX1遺伝子内のエクソン2にミスセンス変異(nucleotide : G778T, aminoacid : A260S)を認めた。
遺伝子導入マウスのコンピューターによる維持・管理システムの開発

近年、遺伝子導入・欠損マウスを作製し、個体レベルにおける遺伝子機能の解析が盛んにおこなわれるようになった。高次の遺伝子機能の解析のために、多くの遺伝子導入・欠損マウスが必要とされ、場合によっては、さらにこれらを掛け合わせて解析することも必要である。これらのマウスの繁殖(交配、妊娠、出産、離乳等)や各個体の所見・解析データは膨大となり、従来行っていたノート等を用いた手作業では不可能である。そこで我々は、遺伝子導入・欠損マウスの作製から系統維持管理、データ検索、さらに解析終了後の卵・精子の凍結保存・再系統化までを一括して入力・整理できる対応範囲の広い新たな管理システムを開発した。このシステムでは遺伝子導入・欠損マウスの作製に伴う様々な情報を種動物導入、交配、妊娠確認、離乳、動物供給(分与)、凍結保存、データ解析に区分し、コンピューター(PC-98系、C言語)上で統合して管理することにした。入力したデータの整合性をシステムがチェックし、入力作業は簡便化し、誤入力も防ぐことができ、入力データから系統維持台帳、妊娠分巣ケージリスト、繁殖成績リスト、遺伝子別個体情報リスト、系統図の帳票出力が可能、さらに凍結保存卵・精子の管理、液体窒素タンクの在庫・収容管理まで対応できるシステムを開発した。本システムはパソコン上で稼働するため、広範囲におよぶデータの管理が容易となり作業効率が大幅に向上するだけでなく、ネットワークとの対応によりデータベースの共同管理・利用ができ、発生工学研究全体の標準化と効率化に大きく寄与することが期待される。
スーパールイス酸触媒を用いる高効率反応の開発

トリフリル基は非常に強い電子求引基でありα位の水素原子の酸性度を高める。例えば、ビス(トリフリル)イミドやトリス(トリフリル)メタンは濃硫酸よりも強い酸性を示し、超強酸として注目を集めている。しかし、これらの超強酸はいずれもそれ自身の化学修飾が困難であり、ブレンステッド酸としてあるいはそのカウンターアニオンを配位子としたルイス酸の触媒設計に不都合である。そこで、化学修飾が容易な新規ブレンステッド超強酸の開発を目標に様々な検討を行った。まず、アリールビス(トリフリル)メタンに着目した。この一般的合成法が確立できれば、芳香環の立体的および電子的な効果により様々な酸性をもつブレンステッド酸の合成が可能となる。そこで、最初にフェニルビス(トリフリル)メタンの合成を試みた。この合成法についてはすでに2つの方法が知られているが入手困難な試薬が必要であったり、基質一般性に乏しいなど実用的ではない。その後、Zhuらによってジアゾニウム塩の熱分解を利用した合成法が報告されている。この合成法は様々なアリールビス(トリフリル)メタンの合成に適用できると考えられ、さっそく試したが目的とする生成物が得られず、別のものが得られることが分かった。そこで、様々な検討を行つた結果、Hendricksonらの方法を応用しベンジルブロミドから相当するトリフロンを得たのち、tert-ブチルリチウムによってリチオ化し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物を加えることにより2段階で収率よくフェニルビス(トリフリル)メタンを合成できることを見いだした。この方法は、様々なアリールビス(トリフリル)メタンの合成に適用が可能である。また、興味深いことにペンタフルオロフェニルビス(トリフリル)メタンは濃硫酸よりも強い超強酸であった。さらに、この超強酸はパラ位特異的に求核置換反応を起こすことが分かった。アリールビス(トリフルオロメタンスルホニル)メタン類はそのアリール基の化学修飾が比較的容易なためスーパー酸触媒を精密設計する上で魅力的である。我々の研究室では濃硫酸よりも強い超強酸性を示すペンタフルオロフェニルビス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンの簡便な合成方法を確立し、幾つかのスーパー酸触媒の設計に応用している。今回、アリールビス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンの一般的な合成方法として利用可能であることを明らかにし、キラルブレンステッド酸触媒の設計を行ったので報告する。ペンタフルオロフェニルビス(トロフルオロメタンスルホニル)メタンの合成方法に倣い、アリールメチルハライドとトリフルオロメタンスルフィン酸ナトリウムの置換反応によりアリールメチルトリフルオロメチルスルホンを高収率で合成した。次に、tert-ブチルリチウムでベンジル位を脱プロトン化し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物で処理することによりアリールビス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを合成することができた。また、2段階目の反応をワンポットで繰り返し処理することにより、より高収率で目的とする化合物を合成することができた。アリール基としてはフェニル基やナフチル基はもちろん、嵩高いメシチル基や電子求引性置換基を有するものまで幅広く適用可能であることがわかった。入手容易な光学活性ビナフトールの片方の水酸基をビス(トリフルオロメタンスルホニル)メチル基に変換することにより、2-ヒドロキシ-2'-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)メチル-1,1'-ビナフチル(1)を合成した。具体的には、まず光学活性ビナフトールの片方の水酸基をトリフラートに変換し、もう片方の水酸基をMOM基で保護した。続いて、ニッケル(II)触媒存在下、メチルマグネシウムブロミドでトリフラート部位をメチル基に変換し、さらにAIBN存在下、NBSでメチル基をブロモメチル基に変換した。その後は、先の方法でビス(トリフルオロメタンスルホニル)メチル基に変換した。そして、最後にMOM基を酸性条件下、加水分解することによって1に変換した。キラルブレンステッド酸1のX線結晶構造回折によって、その分子構造及びコンフォーメーションの安定性について確認した。興味深いことに、水酸基のプロトン及びビス(トリフルオロメタンスルホニル)メチル基の活性プロトンはそれぞれ向かいのナフチル環上に位置しており、プロトン-π相互作用が確認された。活性プロトンと水酸基の酸素原子間に分子内水素結合を期待していたが、結晶構造においては確認されなかった。現在、この1をキラルブレンステッド酸触媒として用いたエナンチオ選択的反応の検討を行っている。アルジミンとケテンシリルアセタールとのマンニッヒ反応において最高60%eeを達成している。

その後、Zhuらによってジアゾニウム塩の熱分解を利用した合成法が報告されている。この合成法は様々なアリールビス(トリフリル)メタンの合成に適用できると考えられ、さっそく試したが目的とする生成物が得られず、別のものが得られることが分かった。そこで、様々な検討を行つた結果、Hendricksonらの方法を応用しベンジルブロミドから相当するトリフロンを得たのち、tert-ブチルリチウムによってリチオ化し、トリフルオロメタンスルホン酸無水物を加えることにより2段階で収率よくフェニルビス(トリフリル)メタンを合成できることを見いだした。この方法は、様々なアリールビス(トリフリル)メタンの合成に適用が可能である。また、興味深いことにペンタフルオロフェニルビス(トリフリル)メタンは濃硫酸よりも強い超強酸であった。さらに、この超強酸はパラ位特異的に求核置換反応を起こすことが分かった。
ヤクニホンザルの実験動物化

作年度末の研究経過報告書に記したようにヤクニホンザルのミトコンドリアDNAの全塩基配列の決定が未完であったこととマイクロサテライトDNAを標識にした遺伝的変異性の定量の個体数が少なく結果に満足できなかったので報告書の作成を1年延期した。今年度1年かけてミトコンドリアの全塩基配列を決める努力をしたがまだ未決定の部分があり目下続行中であるが決定された部分については報告書に詳しく記した。マイクロサテライトDNAを標識にした遺伝的変異性の定量は当初反復配列の単位が2bpのdi-マイクロサテライトを用いていたが、反復配列の単位が4bpであるtetra-マイクロサテライトのほうがタイピング容易であり、かつタイピングミスも少ないことがわかったのでこちらを用いることとした。Morin et al.,(1997)がアカゲザルの解析で使用したヒトのtetra-マイクロサテライトDNAのうちニホンザルにおいてもPCRによって確実にそのDNAが増幅され、かつ多型のある14座位選んだ。ヤクニホンザルと6群のホンドザルの変異性が比較された。詳細は報告書に譲るが興味あることが分かった。ヤクニホンザルの遺伝的変異性はホンドザルとさほど違わないが遺伝子の種類が違う。このことはヤクニホンザルのボトルネックなどによって変異性を失ったが屋久島という感興が個体数を増大させるのに適していたことなどにより個体数を増大させつつ新しく起こった突然変異を蓄積した結果外面上の変異性はホンドザルと変わらないと解釈された。一方ホンドザルの淡路島群れでは遺伝子の種類は他のホンドザルと数は少ないが共通なものばかりである。このことは島に小集団で隔離され遺伝的浮動などで変異性を無くしたそのままの状態で集団が維持されていることを物語っている。以上がこの1年間でえられた新しい知見である。平成9年度は主として分担者岩本の助けを借り、日本モンキーセンターのヤクニホンザルを主材料として研究を行った。庄武はすでに20年以上前に血液蛋白レベルの遺伝的変異性はホンドザルに比べ極端に低く変異性の指標で有るHは0であることを報告しているのでここではDNAレベルの変異性に焦点をしぼり検索を行った。(1)まずいろいろな動物の親子関係の判定に使用される非常に変異性の高いマイクロサテライトDNAをヒトのプライマーに反応する18座位検索した結果、ホンドザルでは多型を示す9座位が単型であり中にはホンドザルに見出せない対立遺伝子に固定していた。このことはタンパクレベルで示唆していたヤクニホンザルは屋久島が本土と隔離されたとき少数個体隔離されその後集団が増大して現在の集団を形成した、すなわち、かなり大きなfounder effectを経験しており遺伝的変異性の非常に少ない集団であると言うことを強く支持するものである。(2)これをより詳細にするため分担者川本はミトコンドリアDNAのD-loop域やCOH域の塩基配列を決めつつある。(3)また分担者松林はヤクニホンザルの血液学的および血液生化学的標準値を35項目について検索した。(4)分担者後藤はモンキセンターのヤクニホンザルに加え屋久島現地の個体の消化管内寄生虫叢を詳細に検索し、ヤクニホンザルから5種の線虫卵が検出された。中でも胃虫の寄生が最も多く(93.2%)、鞭虫がこれに次ぎ(67.8%)あった。食道虫の寄生が観察され、これはホンドザルには検出されずヤクニホンザルに特徴的なものである。今後各検索項目について供試個体を増やしヤクニホンザルの実験動物としての有用特性を記載して行く。平成10年度は新たに入手した10頭のサンプルを追加し主として遺伝的変異(等電点電気泳動法、ミトコンドリアDNAのDループ領域の部分塩基配列など)の変異性を検索した。

形態学的検索は頭蓋計測値を用いてホンドザルとの比較が行われた。また染色体の解析、寄生虫の検索も進行中である。(1)等重点電気泳動法でヤクザルの特徴的遺伝子であるPGM-II^2_<mac>の遺伝子がホンドザルの下北半島に見られるものとは異なる事を見出した。これは屋久島に隔離されてから突然変異によって供給されたものと推察され、いかに創始者集団が小さかったかを物語っている。(2)ミトコンドリアDNAのD-ループ領域の部分塩基配列(約600塩基対)を遺伝標識としてヤクシマザルの遺伝的多様性を調査した。島内の西部林道域に位置する半山、川原、瀬切出自の6個体、日本モンキーセンターで飼育されていた3個体の塩基配列の決定を行った結果、屋久島ザルの自然集団内には、少なくとも3タイプ以上のミトコンドリアDNAが有ることが明らかになった。また、これらのタイプは以前に報告のあるヤクシマザルの相当箇所と異なる塩基配列を持っていた。置換サイトは合計で3箇所あり、置換のタイプは2箇所でトランジション型、1箇所で挿入/欠損型であった。(3)屋久島、幸島、金華山の3島のニホンザル(アダルトのオス)の頭蓋計測値を主成分分析したところ、3島のニホンザルは同程度のバラツキを示した。この結果は、3島のニホンザルのポピュレーションサイズを考慮すると、屋久島のニホンザルすなわちヤクシマザルの変異性が頭蓋計測値においても低いことを示唆している。平成11年度はヤクシマザルの遺伝的特性を調査するため、ミトコンドリアDNA変異の分析を継続している。今年度の分析では、ヤクシマザルとホンドザルの分化を評価するために、九州と屋久島のサルの関係について調査をおこなった。九州の7地点(高崎山、久木野、相良、薩摩、串間、幸島、鹿屋)から得た試料を用いて、ミトコンドリアDNAのDループ領域の約400塩基配列を比較した。この結果、ヤクシマザルは九州のサルとは明瞭に区別できること、九州のサルからの分化の程度は平均sequence divergenceで1.6%であること、が明らかになった。この結果は、屋久島のサルが進化的に単一系統であり、ニホンザル全体の中では比較的早期に他地域から地理的に隔離され、成立したことを示唆している。ニホンザルの遺伝的変異幅の極に位置する存在であることから、実験動物化においてもニホンザルの特性を代表する有用な野生動物資源ととらえることができよう。さらに染色体の解析も継続していて屋久島北西部の個体に第9染色体に変異が観察された。すなわち標準型と短腕が伸長したタイプが見られた。これらについてリボゾームRNAの18S領域をコードしている遺伝子(18S rDNA)をプローブとしてFISH解析したところ短腕の伸長に個体差がみられた。またヤクシマザルの遺伝的あるいは形態学的低変異性がホンドザルと比べてどの程度かを定量するためホンドザルでも遺伝的変異性が低いといわれている幸島のサルの捕獲調査を行いもっか定量的な比較を行いつつある。今年度は主として現生息地でのヤクシマザルの遺伝的変異をミトコンドリアDNA変異と核DNAとしてマイクロサテライトDNA変異を標識として変異性の定量する事に主眼をおいた。
光独立栄養培養細胞を用いた光合成阻害型除草剤抵抗性に関する研究

我々が細胞選抜により確立した光独立栄養培養細胞は発達した葉緑体を持っており,試験管内における光合成機能の解析,さらには機能開発の目的に適していると考えられる.このことを明かとするため,このタバコ光独立栄養培養細胞を用い,種々の作用を持つ除草剤の作用を検討するとともに光合成阻害型除草抵抗性細胞の選抜を行った.光独立栄養細胞,光mixotrophic細胞,従属栄養細胞,ならびにタバコ実生との感受性の差を検討した.培養細胞のうち光独立栄養細胞が最も光合成阻害型除草剤に対する感受性が高く,次いで光mixotrophic,従属栄養細胞の順であり,栄養状態の差が光合成阻害剤の作用性に大きく影響していることが明らかとなった.また植物体(実生)との比較より,光独立細胞の感受性は植物体の結果とよく一致することが明らかとなった.以上の結果より,光合成阻害型除草剤抵抗生株確立のためには,光独立栄養細胞が最も適切な材料であると判断された.実際に光独立栄養培養細胞を用いて光合成阻害型除草剤(アトラジン)に対する抵抗生細胞き選抜を検討したところ,致死濃度のアトラジンを添加した場合にも緑化する細胞があることを認め,培養細胞集団内に抵抗生細胞が混在することが明らかとなった.しかし,光独立栄養状態では抵抗性株の確立は困難であった.光独立栄養培養の可能な光mixotrophic細胞を致死濃度のアトラジンを含む培地で連続的に選抜培養し,緑化してくる細胞選抜し,さらに光独立栄養条件で再度選抜することにより抵抗性細胞を得た.この抵抗性細胞はアトラジンに対し約200倍, Diuronに対して約20倍高い抵抗性を示し,その抵抗性は安定していた.また,されら除草剤の標的タンパク質であるQ_Bタンパク質遺伝子(psbA)の塩基配列を決定したところ,従来報告されていない新しい変異であることが明らかとなった.我々が細胞選抜により確立した光独立栄養培養細胞は発達した葉緑体を持っており,試験管内における光合成機能の解析,さらには機能開発の目的に適していると考えられる.このことを明かとするため,このタバコ光独立栄養培養細胞を用い,種々の作用を持つ除草剤の作用を検討するとともに光合成阻害型除草抵抗性細胞の選抜を行った.光独立栄養細胞,光mixotrophic細胞,従属栄養細胞,ならびにタバコ実生との感受性の差を検討した.培養細胞のうち光独立栄養細胞が最も光合成阻害型除草剤に対する感受性が高く,次いで光mixotrophic,従属栄養細胞の順であり,栄養状態の差が光合成阻害剤の作用性に大きく影響していることが明らかとなった.また植物体(実生)との比較より,光独立細胞の感受性は植物体の結果とよく一致することが明らかとなった.以上の結果より,光合成阻害型除草剤抵抗生株確立のためには,光独立栄養細胞が最も適切な材料であると判断された.実際に光独立栄養培養細胞を用いて光合成阻害型除草剤(アトラジン)に対する抵抗生細胞き選抜を検討したところ,致死濃度のアトラジンを添加した場合にも緑化する細胞があることを認め,培養細胞集団内に抵抗生細胞が混在することが明らかとなった.しかし,光独立栄養状態では抵抗性株の確立は困難であった.光独立栄養培養の可能な光mixotrophic細胞を致死濃度のアトラジンを含む培地で連続的に選抜培養し,緑化してくる細胞選抜し,さらに光独立栄養条件で再度選抜することにより抵抗性細胞を得た.この抵抗性細胞はアトラジンに対し約200倍, Diuronに対して約20倍高い抵抗性を示し,その抵抗性は安定していた.また,されら除草剤の標的タンパク質であるQ_Bタンパク質遺伝子(psbA)の塩基配列を決定したところ,従来報告されていない新しい変異であることが明らかとなった.タバコ光独立栄養培養細胞を用い、3種類の光合成阻害型,2種類の光関与型の除草剤を含む12種類の異なる作用機作をもつ除草剤の作用を検討しあわせて従属栄養細胞,光mixotrophic細胞,タバコ実生との感受性の差を検討した。培養細胞のうち光独立栄養細胞が最も光合成阻害型除草剤に対する感受性が高く、次いで光mixotrophic,従属栄養細胞の順であり、栄養状態の差が光合成阻害剤の作用性に大きく影響していることがあきらかとなった。従属栄養細胞と光独立栄養細胞の感受性の差は1000-10000倍に達した。また植物体(実生)との比較より、光独立営養細胞の感受性は植物体の結果とよく一致することが明かとなった。これらの結果より、光合成阻害型除草剤抵抗性株確立のためには、光独立栄養細胞が最も適切な材料であることが判明した。光関与型除草剤の場合にも感受性の差は小さくなるものの光合成阻害型除草剤とほぼ同様の傾向が認められた。一方、Glyphosateや2,4-D等光非関与型の除草剤の場合、栄養状態の差による作用の差は小さかった。しかし、塩素酸ナトリウムを除いて、何れの除草剤でも光独立栄養細胞が最も除草剤感受性が高かった。以上、例外的な反応はあるものの光独立栄養細胞は植物体(実生)の反応をよく反映しており、化合物の除草剤活性を検索するよい系であり、また除草剤抵抗性株確立のためのよい系でもあると考えられた。実際に光独立栄養細胞を用い、光合成阻害剤であるアトラジン抵抗性の葉緑体を持つ変異株の選抜を試みているが、現在のところ光独立栄養条件で生育できる抵抗性の株は得られていない。

62年度は引き続き光合成阻害型除草剤抵抗性株の選抜,葉緑体変異条件の検討を行うとともに、すでに植物体において抵抗性株の得られているアオビユをモデル植物とし、選抜条件の検討を行う。