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水素化アモルファスシリコン薄膜の微結晶化温度の高精度測定法の開発

水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)薄膜の微結晶化温度を,膜の水素放出特性から高精度に測定することを本研究の目的とし,水素放出特性測定装置の改善,微結晶化温度の最適測定条件の検討,および,微結晶化にともなう膜構造変化の検討を行った。以下1.3.に研究成果を示す。1.水素放出特性測定装置の改善測定装置の真空排気ポンプを,油拡散ポンプからターボ分子ポンプへ付け替え,排気系のクリーン化を行った。さらに,コンピュータを用いたデータ処理システムを開発し,データ処理の迅速化を行うと共に,得られたデータの波形解析を可能とした。2.微結晶化温度の最適測定条件の検討水素放出特性を測定する際の真空度,加熱速度,分析計の感度と質量数,および,試料の大きさ等について,それぞれ最適条件を見出した。3.膜の微結晶化にともなう構造変化膜の微結晶化過程を水素放出特性,X線回析および電気的特性を用いて比較検討を行った。その結果,膜の微結晶化過程は結晶成長の活性化エネルギーに関係し,膜中の微結晶幼核やボイド等の微細構造を強く反映することがわかった。また,上記の1.および2.により,a-Si:H膜の微結晶化温度の測定精度が向上したことが判った。以上より,本研究の目的は,ほぼ達成されたものと思われる。本研究の測定法は,単にa-Si:H膜の微結晶化温度を高精度で測定するだけではなく,新たな膜評価法として有効なものである。本研究では,水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)膜の微結晶化温度を,膜の水素放出特性から高精度で測定する方法を確立するため,水素放出特性測定装置の改善を行うとともに,本測定装置の性能及び微結晶化による膜構造変化について検討した。以下1および2に本年度の研究成果を示す。1.水素放出特性の測定装置の改善測定装置の真空排気ポンプを油拡散ポンプからターボ分子ポンプに付け替え,排気系のクリーン化を行った。さらに,測定条件として,測定時の真空度,加熱速度及び分析計の感度等の検討を行った。その結果,水素放出特性のノイズが低減し,データの再現性及び信頼性が向上した。また,コンピュータを用いたデータ処理システムを開発し,データ処理の迅速化を図った。本測定装置の性能及び微結晶化による膜構造変化の検討a-Si:H膜の微結晶化に伴う膜構造変化を,水素放出特性とX線回析から測定し,両者の比較検討を行った。また,この構造変化と,キャリアの移動度・寿命等の電気的特性との関係を検討した。その結果,上記1で示した改善により,水素放出特性を用いた微結晶化温度の測定精度が向上したことが確認された。さらに,膜中の微結晶幼核,ボイド等の微細構造が膜の微結晶化温度に反映することが分かった。以上より,平成5年度の当初の目的は,ほぼ達成されたと思われる。本研究の微結晶化温度の高精度測定法は,単に,微結晶温度の測定のみならず,従来にはなかった新しい膜構造評価法となるものと思われる。水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)薄膜の微結晶化温度を,膜の水素放出特性から高精度に求めることを目的とし,本年度は,温度の測定条件の最適化およびこの温度と膜構造の関係について検討した。以下の1および2,3に研究結果を示す。1.微結晶化温度の測定条件の最適化に関する検討水素放出特性の測定条件としては,測定中の試料雰囲気の真空度が10^<-4>Pa,加熱速度は1015°C/min,質量数は2が適切であることが判った。また,測定データの処理ソフトを改善し,測定データを記録するだけではなく,波形の微積分および平滑化等を可能とし,詳細なデータ解析を可能とした。2.水素放出特性に適した試料の検討

微結晶化温度を高精度に測定するためには,膜堆積基板として石英ガラスを用い,膜厚は約0.21μm,膜の大きさは約10mm角が適切な試料であることが判った。この条件の試料を用い,上記1の測定条件を用いることによって,微結晶化温度が再現性よく高精度で求められることを確認した。3.膜の微結晶化にともなう構造変化の検討膜の微結晶化過程の膜作製条件依存性を,水素放出特性,X線回折および電気的特性等により検討した。その結果,膜の結晶化過程は,結晶化する際の活性化エネルギーの大きさに関係し,この活性化エネルギーは,膜作製時に膜中に存在する微結晶幼核の数と大きさと原子の移動のしやすさが強く関与していることが判明した。以上より,本年度の当初の目的はほぼ達成されたものと思われる。また,本研究の測定法は、a-Si:H膜の微結晶化温度を高精度で測定することだけではなく,新たな膜構造評価法としても有効なものである。
注意の補足に及ぼす早期情動反応の影響

本研究課題は、情動反応が注意の補足にどのような影響を与えるかを実験的に調べることである。よって、情動、注意、そしてこの2つの認知機能の相互関係を検証し、本研究課題を解明することが目的である。3年目は2つの研究を行った。1つ目の研究は、注意と情動の相互関係について調べる研究として、直視が意識的に知覚されないように提示された際、脳内でどのように処理されているかについて検討した。2つ目の研究は、注意に関する研究で、直視の処理に注意処理が必要か否かを検討した。1つ目の研究:強い情動反応を喚起する直視(他者が自分を見ている視線方向)を視覚刺激として用い、それを意識的に知覚できないように操作した際、その情報が脳内でどのように処理されているかについて検討した。意識の操作はContinuous flash suppressionを用い、脳計測は脳波を用いた。結果として、他の視線方向と比べて直視を意識的に知覚できないように操作した際、前頭・頭頂領域にて刺激提示後200ms250msで陰性方向に大きな脳波の振幅が見られた。従って、本研究は情動を喚起する直視は他の視線方向よりも意識知覚される前段階ですでに優先的に処理されていることを示唆する。(Yokoyama, etal.,Neuropsychologia, 51, 1161-1168)2つ目の研究:情動処理と関わりがある直視の知覚に注意の処理が必要か否かを検討した。方法として、注意を操作できる二重課題法を用いた。結果として、直視は注意資源を直視に割り当てなくても知覚可能であることがわかった。また、他の視線方向(左や右を見ている視線方向)は注意の資源がないと知覚できないことが分かった。この事から、本研究は強い情動反応を喚起する直視は注意処理が生じる前に他の視線方向よりも優先的に処理されていることを示唆する。(Yokoyama, etal.,Scientific Reports, 4, 3858)(抄録なし)本研究課題は、情動反応が注意の補足にどのような影響を与えるかを実験的に調べることである。初年度は2つの研究を行った。1つ目の研究は、注意と情動の相互関係を調べる研究として、直視を含む視線変化における注意の補足を検証した。2つ目の研究は、注意に焦点を絞った研究として、他者の視線方向によって喚起される注意のシフトについて検証した。1つ目の研究では、情動反応を喚起するといわれている直視(他者が自分を見ている視線)がどのような状態においてより注意を補足するかについて、心理学実験を用いて検証した。結果として、逸らし眼から直視になる状態が特に注意を補足することがわかった。よって本研究より、ヒトは他者から眼を向けられることが注意を補足しやすいことがわかった。(Ybkoyama etal.,Perception,40(7),785-797,2011)。2つ目の研究では、他者の視線が向いている方向(例:左や右)によって喚起される空間的注意のシフトは、反射的に生じるのか(外因的要因)、それとも他者の視線方向を認識した後に生じるのか(内因的要因)について心理学実験と眼球運動解析(マイクロサッケードの解析)を用いて検証した。結果として、内因的要因説を支持する結果が得られた。よって本研究は、他者の視線方向によって喚起される注意のシフトは視線方向を認識してからでないと生じない事を示した。また、本研究ではマイクロサッケードを指標として未だ解決していない問題に取り組んでおり、このような試みは今まであまりなされていなかった。よって、本研究は視線方向と注意のメカニズムについての知見を寄与しただけでなく、注意の研究でマイクロサッケード解析が有効な手段であるということについても寄与したといえる。本研究は、国際学会Asia-Pacific Conference on Visionにて発表し、現在、論文投稿を準備中である。2年目は2つの研究を行った。1つ目の研究は、注意に関する研究で、他者の視線方向によって喚起される空間的注意のシフトがどのようなメカニズムにより生じるかについて検討した。2つ目の研究は、注意と情動の相互関係について調べる研究として、直視が無意識提示された際、脳内でどのように処理されているかについて検討した。1つ目の研究:ヒトは他者の視線が向いている方向(例:左や右)に空間的注意のシフトが生じることがわかっていたが、その生起要因はまだ未解決であった。よって本研究はこの現象が、反射的に生じるのか(反射的要因)、それとも他者の視線方向を認識した後に生じるのか(自発的要因)について心理学実験と眼球運動解析を用いて検証した。結果として、自発的要因説を支持する結果が得られた。よって本研究は、他者の視線方向を知覚することにより生じる空間的注意のシフトは、その視線方向を認識してからでないと生じないとする、自発的要因説を支持するものであった。(Ybkoyama etal.,

Experimental Brain Research, 223, 291-300)2つ目の研究:情動反応を喚起するといわれている直視(他者が自分を見ている視線方向)を意識にのぼらないように操作した際、その視覚情報が脳内でどのように処理されているかについて検証した。検証方法として、continuous flash suppressionを用いて視覚刺激を意識にのぼらないようにし、直視と逸らし眼の無意識提示時の脳波を計測した。結果として、直視を無意識提示した際、前頭・頭頂領域にて刺激提示後240msで陰性方向に大きな脳波の振幅が見られた。よって本研究は情動を喚起する直視は直視以外の視線方向よりも意識にのぼる前に有効的な処理がされており、その処理は刺激提示後240msに生じることがわかった。本研究は現在Neuropsychologia誌にて査読中である。本研究課題は、情動反応が注意の補足にどのような影響を与えるかを実験的に調べることである。よって、情動、注意、そしてこの2つの認知機能の相互関係を検証し、本研究課題を解明することが目的である。3年目は2つの研究を行った。1つ目の研究は、注意と情動の相互関係について調べる研究として、直視が意識的に知覚されないように提示された際、脳内でどのように処理されているかについて検討した。2つ目の研究は、注意に関する研究で、直視の処理に注意処理が必要か否かを検討した。1つ目の研究:強い情動反応を喚起する直視(他者が自分を見ている視線方向)を視覚刺激として用い、それを意識的に知覚できないように操作した際、その情報が脳内でどのように処理されているかについて検討した。意識の操作はContinuous flash suppressionを用い、脳計測は脳波を用いた。結果として、他の視線方向と比べて直視を意識的に知覚できないように操作した際、前頭・頭頂領域にて刺激提示後200ms250msで陰性方向に大きな脳波の振幅が見られた。従って、本研究は情動を喚起する直視は他の視線方向よりも意識知覚される前段階ですでに優先的に処理されていることを示唆する。(Yokoyama, etal.,Neuropsychologia, 51, 1161-1168)2つ目の研究:情動処理と関わりがある直視の知覚に注意の処理が必要か否かを検討した。方法として、注意を操作できる二重課題法を用いた。結果として、直視は注意資源を直視に割り当てなくても知覚可能であることがわかった。また、他の視線方向(左や右を見ている視線方向)は注意の資源がないと知覚できないことが分かった。この事から、本研究は強い情動反応を喚起する直視は注意処理が生じる前に他の視線方向よりも優先的に処理されていることを示唆する。(Yokoyama, etal.,Scientific Reports, 4, 3858)国際雑誌の査読付き論文に2本(1本は第一著者でもう一本は第二著者)掲載された。また、国際会議においても2回発表を行った。よって、当初の計画以上に進展している。国際雑誌の査読付き論文に2本(1本は第一著者でもう1本は第二著者)掲載された。
ヤング世代からのメタボ予防-実証的介入研究に基づく食教育コンテンツ開発とその評価

若年成人では夜型生活リズムや朝食欠食が他の年代に比べて顕著であり、改善のための食教育やそのエビデンスとなるデータの蓄積が求められている。本研究では、若年女性を被験者として種類の異なる飲食物を朝食として供し、胃運動、自律神経、エネルギー消費量、体温、食欲感覚などの経時測定を行い、朝食の生理学的な効果を見出した。また、1週間の朝食欠食試験では、朝食欠食が胃運動や食欲を減弱させる傾向が示された。さらに、大学生の朝食摂取支援を目的とした食教育コンテンツと情報配信システムを開発し、新入生209名を対象に8週間の介入試験を行った。積極的に携帯電話からアクセスする学生には効果が認められたが、全体では徐々にアクセス数が減少した。今後は、より魅力的なウェブコンテンツ作成やアクセシビリティの改善とともに、新たなインセンティブを加えたさらなる介入が必要と考えられた。若年成人では遅い就寝時間や朝食欠食などの生活リズムの乱れとともに,男性では肥満,女性ではやせや正常体重肥満などの健康問題を有しておりその対策が必要となっている.本研究の目的は,(1)20歳前後の男女を対象に生活リズムに着目した実証的研究を実施する,および(2)研究成果を基に生活リズム正常化を支援する「ヤングの感性に響く食教育コンテンツ」を作成し効果を検証する,の2点である.H21(初)年度は,以下の実験体制整備と基礎研究を行い,成果を学会発表や論文として公表した.(1)胃電図周波数解析システム構築と実験プロトコルの確立,基礎実験実施胃運動については,2名以上の被験者を同時測定できるシステムと測定・解析プログラムを開発し,先行研究の文献レビューと基礎実験により,測定時刻,食事摂取条件,姿勢,測定時間,解析条件等をマニュアル化した.また,摂取する飲食物の温度と量が胃運動に与える影響をヒト試験により精査し,公表に向けた準備を進めた(学会演題登録および論文投稿).(2)介入試験実施朝食摂取と朝の食欲,胃運動の関係を明らかにするために実施した,朝食欠食試験結果(1週間の朝食欠食により胃運動が弱まることを示唆)を論文として公表した(脇坂,坂根,森谷,永井ら.栄食誌62:289-296,2009).(3)食欲増進ホルモン(グレリン等)測定や時計遺伝子の検査に向けた準備の実施(4)朝の安静時エネルギー代謝測定のためのシステム構築高精度のガス分析器(ドイツ社製)の年度内輸入が困難となったため,繰越申請を行いH22年度に本システムを整備した.(5)体温測定機器開発と基礎実験の実施脳に近い部位の体温(従来の鼓膜温推定ではなく,耳腔内を閉鎖して脳に近い体温を実測する)測定のための機器を考案し,その機器を用いた基礎実験を行った.若年成人では遅い就寝時間や朝食欠食などの生活リズムの乱れとともに,男性では肥満,女性ではやせや正常体重肥満などの健康問題を有しておりその対策が必要となっている.本研究の目的は,(1)20歳前後の男女を対象に生活リズムに着目した実証的研究を実施する,および(2)研究成果を基に生活リズム正常化を支援する「ヤングの感性に響く食教育コンテンツ」を作成し効果を検証する,の2点である.H22年度は,以下の研究を行い成果を学会発表や論文として公表するとともに,最終年度のヤング世代への食教育に向けた情報配信のためのシステム構築とコンテンツの作成にも着手した.(1)胃電図については,摂取する飲食物の温度と量が胃運動に与える影響をヒト試験により精査し,論文として公表した(脇坂,森谷,永井ら.栄食誌64(1):19-25,2011).(2)朝の胃運動を促進する可能性のある数種類の飲食物について実験ボランティアの協力を得て試験を行い,成果公表の準備を行った(国外での学会発表演題登録および国際誌への論文投稿).(3)大学入学直後の女子学生の午前中の体調と朝型-夜型リズム,自律神経活動に着目した横断的研究を行い成果公表の準備を行った(学会発表演題登録および論文投稿).(4) 20歳前後の女性の半数以上に冷えの症状がみられることから,栄養状態,朝の体温,自律神経活動に着目した横断的研究を行い,成果公表の準備を行った(学会発表演題登録および論文投稿).(5)時計遺伝子のひとつであるclock遺伝子の多型(-3111T/C)が朝の胃運動に及ぼす影響を検討し,成果公表の準備を行った(学会発表演題登録および国際誌への論文投稿)(6)食欲ホルモン(グレリン)と胃運動の関連を検討するためにパイロット試験を実施した.

(7) H23(最終年度)に実施するヤング世代への食教育実施の準備(携帯情報端末への情報配信システム構築,コンテンツデザイン作成,朝食レシピ作成と料理写真撮影)を行った.若年成人では食事や睡眠などの生活リズムの乱れや朝食欠食が起こりやすく,啓発活動とそのエビデンスとなるデータの蓄積が求められている.本研究では,(1)20歳前後の男女を対象に生活リズムに着目した実証的研究を実施すること,および(2)研究成果を基に生活リズム正常化を支援する「ヤングの感性に響く食教育コンテンツ」を作成し効果を検証すること,を目的に以下の研究を行った.最終年度は,成果を学会発表や論文として積極的に公表するとともに,大学新入生への朝食支援を目的とした食教育コンテンツを開発.携帯電話への情報配信システムの構築と8週間の介入試験を実施しその効果を検証した.(1)生活リズム・朝食に着目した実証的研究(1)朝の胃運動を促進する数種類の飲食物の負荷試験をヒトで行い,成果を公表した(永井ほか,栄養学雑誌2012).(2)朝の飲食物摂取後の中心・末梢体温変化を精査し,成果を論文として投稿した(高木ほか,女性心身医学会誌,栄食誌).(4)朝型-夜型度と朝の自律神経活動の関連を検討し,成果を公表した(山口ほか,女性心身医学会誌2011).(2)食教育コンテンツ開発と評価(1)携帯電話からアクセス可能な朝食支援のためのウェブコンテンツ(マンガ,レシピ)を作製した.(2)(1)を配信し,アクセス回数チェックやアンケート入力・集計のためのシステムを構築した.(2)本学の大学新入生209名を介入群と対照群に分け,8週間の介入試験を実施し介入効果を検証した.(3)携帯からのアクセス数は当初良好であったが次第に減少した.新たにインセンティブを加えるなどの改良が必要である.(4)成果は学会で公表のほか(永井ほか,栄養・食糧学会2012),投稿準備を行っている(山口ほか).
生体防御レクチンとセリンプロテアーゼの複合体による新たな自然免疫機構

血清中のマンノース結合レクチン(MBL)やフィコリンは生体防御レクチンと呼ばれ、自然免疫に重要な役割を担っていると推定されている。生体防御レクチンにはセリンプロテーゼMASPが結合して複合体を形成している。複合体が異物上の糖鎖に結合するとMASPが補体成分C4とC2を活性化して補体系が作動する(レクチン経路)ヒトとマウスでは、3種類のMASP(MASP-1,-2,-3)と低分子量蛋白のsMAPがMBLとフィコリンに結合している。MASP-2のCls様の機能が明らかとなっているが、その他の成分については不明な点が多く残されている。最近、ヒトMASP-1/3画分が血液凝固系成分の一つの第IX因子を活性化することが明らかとなった。このことは生体防御レクチン-MASP複合体が補体系のみでなく、血液凝固系にも働いて異物排除に関与している可能性を示唆しており、本研究はそれを明らかにすることを目的とした。本研究により以下の主な成果を得た。1.精製ヒトMBL-MASPとL-ficolln-MASPはいずれも第IX因子を活性化した。MASP-1/3は液相中で第IX因子を活性化するが、固相においても強い活性化を示した。また、リコンビナントMASPについて第IX因子の活性化能を検討したところ、MASP-1に強い活性が見られた。2.ヒトMASP-1はフィブリノーゲンを活性化した。3.ヒト血清処理ザイモザンは未処理のザイモザンに比べて血漿凝固を促進した。この時、第XI因子欠損血漿にMASP-1/3を添加してもしなくても凝固時間に差は見られなかった。4.MBLはSalmonella typhimurium TV119に結合するが、寒天培地上のTV119のコロニーにヒト血漿を添加してインキュベートしたところ、コロニーの周囲にフィブリン形成に伴うゲル化は起こらなかった。MBLとフィコリンにはセリンプロテーゼMASPが結合しており複合体を形成している。これらの生体防御レクチンが一旦異物上の糖鎖に結合するとMASPが補体成分C4とC2を活性化して補体系が作動する(レクチン経路)。ヒトとマウスでは、3種類のMASP(MASP-1,-2,-3)と低分子量蛋白のsMAPがMBLとフィコリンに結合している。各MASPとsMAPの機能については、MASP-2がCls様にC4とC2の限定分解をすることが明らかとなっているが、その他の成分については不明な点が多く残されている。最近、我々はヒトMASP-1/3画分が血液凝固系成分の一つの第IX因子を活性化することを見い出した。この事実は生体防御レクチン-MASP複合体が補体系のみでなく、血液凝固系にも働いて異物排除に関与している可能性を示唆しており、本研究はそれを明らかにすることを目的とする。本年度は次の主な成果を得た。1、ヒトMASP-1/3画分は第IX因子の他にフィブリノーゲンを活性化した。2、ヒトMASP-1/3画分は溶液中でも第IX因子を括性化するが、イオン交換樹脂に固定化することにより、即ち固相において強い活性化を示すことが明らかとなった。

3、リコンビナントMASP-1は第IX因子に対して分解活性を示した。4、酵母細胞壁成分のザイモザンにはMBL-MASPが結合してレクチン経路を活性化することが知られている。ヒト血清を処理したザイモザンは未処理のザイモザンに比べて血漿の凝固を促進することが明らかとなった。血清中のマンノース結含レクチン(MBL)やフィコリンは生体防御レクチンと呼ばれ、自然免疫に重要な役割を担っていると推定されている。MBLとフィコリンにはセリンプロテーゼMASPが結合しており複合体を形成している。これらの生体防御レクチンが一旦異物上の糖鎖に結合するとMASPが補体成分C4とC2を活性化して補体系が作動する(レクチン経路)。ヒトとマウスでは、3種類のMASP(MASP-1,-2,-3)と低分子量蛋白のsMAPがMBLとフィコリンに結合している。各MASPとsMAPの機能については、MASP-2がC1s様にC4とC2の限定分解をすることが明らかとなっているが、その他の成分については不明な点が多く残されている。我々はヒトMASP-1/3画分が血液凝固系成分の一つの第IX因子を活性化することを見い出した。この事実は生体防御レクチン-MASP複合体が補体系のみでなく、血液凝固系にも働いて異物排除に関与している可能性を示唆しており、本研究はそれを明らかにすることを目的とする。本年度は次の主な成果を得た。(1)ヒト血清より精製したMBL-MASP複合体、L-ficolin-MASP複合体はいずれも第IX因子を活性化した。(2)各MASPのリコンビナント蛋白について第IX因子の活性化能を検討したところ、他のMASPに比べてMASP-1に強い活性が見られた。(3)第XI因子欠損血漿にMASP-1/3を添加してもしなくても凝固時間に差は見られなかった。(4)MBLはSalmonellatyphimuriumTV119に結合することが知られている。寒天培地上のSalmonella typhimuriumTV119のコロニーにヒト血漿を添加してインキュベートしたところ、コロニーの周囲にフィブリン形成に伴うゲル化は観察されなかった。
赤外線カメラを用いたジャイロトロン性能評価法の確立

ジャイロトロンからの放射を吸収体に当て、その温度上昇を赤外線カメラで撮影した赤外線画像を用いて、モード変換器内蔵ジャイロトロンにおいて、直接には測定できない共振器での電子入射半径を求める方法、及び共振器での発振電磁波モードの同定方法を提案した。この方法を、Gyrotron FU CW I及びFU CW GIIに対して適用し、この方法が有効であることを実証した。赤外線カメラを用いることにより、ミリ波・サブミリ波帯の高電力発振管であるジャイロトロンの性能評価を行うためのシステムを構築することを目的とする。平成21年度に実施した事項と得られた成果は1赤外線カメラ使用のための架台の製作遠赤外領域開発研究センターで開発中のジャイロトロンFU CW VIIAの真空窓上方に、赤外線カメラを設置するための架台と、窓からの放射をあてるターゲット板を置く台を製作した。これを用いて、FU CW VIIAからの放射ビームの電力分布を測定した。2出射ビームに含まれる電磁界モード解析ルーチンの開発得られる赤外線画像をもとに、そこに含まれる電磁界モードを解析するための計算コードを開発した。これを用いて、ジャイロトロンFU CW VIIAの放射測定結果を解析した。その結果、FU CWVIIA窓から放射される電磁波構造は、空胴で発振する電磁界モードがほとんどモード変換なく窓まで伝送されていることがわかった。しかし、窓の上に直管の導波管をとりつけた後の同様の放射ビームのパターンは、これと大きく変わった。この理由として、窓に用いた材質の結晶軸が、ジャイロトロン軸と傾いている等が考えられる。測定・解析により、新たな問題があることが判明した。3.ジャイロトロン空胴での電子入射位置の決定モード変換器を内部に有するジャイロトロンFU CW Iにおいて、補助磁場コイル電流値を変えたときの窓からの放射パターンの赤外線画像から、通常では測定できない空胴での電子の入射位置の情報を引き出すことに成功した。この方法は、ジャイロトロン内での物理過程をベースとした新しいアイデアに基づくものである。赤外線カメラを用いることにより、ミリ波・サブミリ波帯の高電力発振管であるジャイロトロンの性能評価法を確立することが目的であった。平成22年度に実施した事項と得られた成果は以下のようである。1赤外線カメラによる放射ビーム測定遠赤外領域開発研究センターで開発中のジャイロトロンFU CW VIIAからの放射ビームを赤外線カメラを用いて測定した結果、真空窓では発振モードであるTE02成分が支配的であったが、真空窓につけた導波管出口ではモード変換が起きTE22成分が支配的であることがわかった。そこでTE22モードに対応するアンテナを製作し、アンテナからの放射ビームを測定し、アンテナにより断面が丸いビームに変換されていることを確認した。2赤外線カメラによる電子入射位置の決定横出力タイプのジャイロトロンFU CW Iに対し、電子銃付近の磁場強度を変えると、ある磁場強度を境に、窓からの出力が急激に落ちることを観測した。この現象は共振器で発振する電磁波モードの回転方向が逆転したことによる。この回転方向の遷移が起きる電子入射位置は理論的に決まるので、直接には観測できない電子入射位置を決定できた。3赤外線カメラによる発振モードの同定モード変換器を内部に有するジャイロトロンFU CW Iにおいて、主磁場強度を変化させるといろいろな共振器モードの電磁波が発振する。モードが異なると、窓から放射されるビームの出射角度が異なる。モード変換器の特性から、この角度とモード間の関係を見出した。この関係を用いることで、多くのモードの同定を行うことに成功した。赤外線カメラを用いることにより、ミリ波・サブミリ波帯の高電力発振管であるジャイロトロンの性能評価法を確立することが本研究課題の目的であった。平成23年度は本研究課題の最終年度であり、前年までに確立した赤外線カメラを用いる性能評価法を実際のジャイロトロンに適用した。1.ガウスビーム変換器内臓ジャイロトロンの性能評価昨年度、ジャイロトロンの共振器で発振した電磁波の空間構造を整形し、ガウスビームに変換する変換器を内蔵するジャイロトロンFU CW GIおよびFU CW GIIを開発した。昨年までに本研究課題で確立した手法を用いて、これらのジャイロトロンの性能評価を行った。ガウスビームに変換された後の放射ビームの形状測定からは、共振器での元々の発振電磁波モードを同定することは難しいが、モード変換が起きる物理機構の基に提案した本研究課題の赤外線カメラによる発振モード同定法を、FU CW GIIに対して適用し、このジャイロトロンでも、モード同定を行うことができることを示し、本課題で確立したモード同定法の有効性を実証した。また、近い磁場強度で発振する異なる発振モードに対して、放射パターンの形状の違いだけでも、モード同定する例を新たにみつけた。2.外付けガウスビーム変換器の性能評価パルスESR実験用の光源として開発されたジャイロトロンから実験装置までビームを伝送するための伝送系を設計し、赤外線カメラを用いてその性能評価を行った。
ロドコッカス属細菌の芳香族化合物代謝に必須な新規転写制御ネットワークの解明

Rhodococcus属放線菌の二成分制御系が関与する芳香族化合物代謝制御ネットワークの解明を目的として、本研究ではR. jostii RHA1株のビフェニル(BP)代謝に関与する二成分制御システムが制御すると考えられている転写制御因子(TsdR)の機能解析を行った。TsdRが関与するBP誘導性遺伝子を特定するために、BP生育時におけるtsdR破壊株の遺伝子発現プロファイルを解析した結果、tsdR制御下でBP生育に関与すると考えられる複数の遺伝子を特定した。さらに精製TsdRを用いたin vitroにおける結合解析からTsdRが結合するプロモーター領域を明らかにした。強力PCB分解菌Rhodococcus jostii RHA1株が有するIclR型転写制御遺伝子tsdRのビフェニル代謝への関与を明らかにするために、野生株とtsdR破壊株のビフェニル誘導時における遺伝子発現プロファイルを比較した。ビフェニル/エチルベンゼン存在下または非存在下で培養した野生株とtsdR破壊株のtotal RHAを用いてマイクロアレイ解析を行った結果、tsdR破壊株においてビフェニルやエチルベンゼンでの生育時に誘導されるいくつかの遺伝子の誘導性欠如が認められた。特にビフェニルの代謝中間体である安息香酸の取り込みに関与するMFS型トランスポーター遺伝子(ro02388)や、Feの取り込みに関与するシデロフォアを合成すると考えられるnon-ribosomal peptide synthetase遺伝子(ro00141およびro06664)に関しては、定量的リアルタイムPCRを用いた詳細な転写誘導性評価においても誘導性の明らかな欠失が認められた。以上の結果から、tsdR破壊株におけるこれら遺伝子の誘導性欠如がビフェニルやエチルベンゼンでの生育能低下に関与する可能性が考えられた。またTsdRにより直接制御される遺伝子を見出すため、tsdRの結合配列の解析を行った。精製したTsdRとTsdRにより直接制御されると考えられているtsdBおよびtsdTプロモーター領域(それぞれ155 bpと250 bp)を用いたゲルシフト解析を行った結果、各領域へのTsdRの結合が観察された。結合が見られた領域の塩基配列を解析した結果、それぞれtsdBプロモーターにはGTGTGGTTGCAATCACAC、tsdTプロモーターにはTGTGACTCGCGTCATAの不完全なInverted repeat配列の存在が見出された。以上の結果から、TsdRはTGTG-N8-CANAのコンセンサス配列に結合する可能性が考えられた。強力PCB分解菌Rhodococcus jostii RHA1株が有する二成分制御タンパク質BphSTがIclR型転写制御因子をコードするtsdRの転写に関与するかを明らかにするために、二成分制御系のレスポンスレギュレーターをコードするbphTを相同組換えにより破壊した。さらにbphSTの高発現株を構築するためのbphST発現プラスミドの作製を行った。現在、得られた破壊株および高発現株を用いたtsdR転写レベルの評価を行っている。TsdRにより制御される遺伝子を特定するために、相同組換えによりtsdR破壊株を作製し、得られた破壊株と野生株の遺伝子の転写誘導性をDNAマイクロアレイ解析により網羅的に解析した。野生株及びtsdR破壊株をビフェニル存在下で生育させた際の遺伝子転写パターンを解析した結果、tsdR破壊株では、2,6-ジヒドロキシ安息香酸代謝に関与し、TsdRにより負に制御されるtsdBACD遺伝子群の転写が活性化されることが明らかとなった。一方、野生株においてビフェニル存在下でのtsdBACD遺伝子群の転写活性化は観察されなかった。これらの結果に対し、2,6-ジヒドロキシ安息香酸で生育させた際には、tsdR破壊株においてもtsdBACD遺伝子群の有為な転写活性化は認められなかった。以上の結果から、tsdRが無い条件下では、ビフェニルに応答してtsdBACD遺伝子群の転写活性化に関与する未知の転写制御因子が存在することが示唆され、ビフェニル生育に対してtsd遺伝子群が何らかの関与を持つ可能性が考えられた。BphSTのtsdR転写レベルへの影響の評価に関しては、bphT破壊株の作製、bphST高発現株の作製、各株のtsdRの転写量の測定、及びtsdRプロモーター領域の特定を当初予定していたが、現在までに破壊株および発現株の作製を行った。現在、転写量の定量解析を行っているため、進展はおおむね順調であると思われる。しかし、tsdRプロモーター領域の特定に関しては、現在プロモーター解析プラスミドを作製中であり、今後早急にプロモーター活性を測定する必要がある。TsdR制御下の遺伝子の特定に関しては、tsdR破壊株の作製とビフェニル生育時の遺伝子の転写誘導性の評価を目的としており、今回までにおおむね順調に進展していると思われる。しかし、転写誘導性に影響が認められた遺伝子の破壊等を現在行っているため、今後はこれら遺伝子の機能評価を進める必要がある。

今後、BphSTのtsdR転写レベルへの影響を明らかにするために、先ずtsdRのプロモーター領域を特定した後、ヒスチジンタグを付加したbphTを大腸菌で発現させ、Niアフィニティークロマトグラフィーにより精製し、tsdRのプロモーター領域への結合能をゲルシフト解析により明らかにする。また同時にTsdRの機能評価を行うために、ヒスチジンタグを付加した精製TsdRを調製し、tsd遺伝子群プロモーター領域への結合能を調べる。さらにtsd遺伝子群がビフェニルでの生育能に関与するか明らかにするために、各遺伝子の破壊株または発現株を用いたビフェニルでの生育試験とマイクロアレイを用いた遺伝子転写誘導性の網羅的解析を計画している。本研究遂行のために必要な試薬類、各種チューブ類等の器具類、及びDNAマイクロアレイ解析に使用するDNAアレイとマイクロアレイ関連試薬の購入を行う。また本研究を遂行する上で必要な情報収集及び研究成果発表のための学会参加(計国内3回)を想定している。また本研究成果の国際的学会誌への投稿に必要な論文投稿料への使用を予定している。
認識における超越論的立場と自然主義的立場との対立に関する概念史的・問題論的研究

本研究では認識における超越論的立場と自然主義的立場との対立を、概念史的・問題史的方怯によって研究した。とりあげた哲学者は主として、スピノザ、カント、フッサール、ジェイムズ、ドゥルーズである。スピノザについては、自然主義的と解釈される彼の哲学における超越論的契機が、「原因」概念を中心に考察されている。カントについてはその超越論哲学の可能性が予定調和説という形而上学原理に依っていて、この形而上学的原理を避けるには自然主義的還元か、あるいは演繹論の意味論的転回をとる他ないことが論じられている。フッサールについては、最近の志向性概念の自然主義化の試みに対して、その「還元主義の誤謬」がD.W.スミスの議論を手がかりに批判的に論究され、志向性を自然主義的還元から守るために、それが因果的依存性と区別されるという主張に着目されている。ジェイムズに関しては、「非超越論的現象学」としてのジェイムズ根本的経験論とフッサール現象学との類似性および差異性を明らかにすることによって、「非超越論的」哲学の一つの可能性が、最近の研究成果をふまえながら探求されている。ドゥルーズについては現代フランス哲学における超越論的原理の考察という目的の下に、ドゥルーズにおける超越論的経験論の解明が試みられている。さらにこれらの研究に加え、実験科学である心理学の分野から、人間の記憶の再生と再認を比較に関する研究成果が寄与されている。この比較のために新しい方法が考案され、この方法によって、再認成績の方が再生成績よりもすぐれているという結果が判明した。この結果から、検索空間が同一であっても,検索の手がかりの差さえあれば,再認の方が再生よりも好成績となること知見が獲得された。本年度は、認識における超越論的立場と自然主義的立場の対立に関して、(i)哲学史を横断する概念史的研究、(ii)現代哲学における問題論的研究、以上二点に焦点を集め、各研究分担者毎に基礎的作業を行った上で、相互の知見を交換し一定の見通しを得た。具体的に得られた知見は以下の通りである。(i)山本・松田・鈴木を中心に「超越論性」に関する系譜学的な概念史の探求を行い、カントの「超越論」概念が、中世後期のドゥンス・スコトゥスによる存在の一義性の哲学における、事物一般の最高制約としての存在一般の表象概念にその淵源を有するという知見を得た。この概念のその後の展開に関しては、鈴木はスピノザの「共通概念」にその自然主義的な批判を、松田はライプニッツの自由論にその展開を確認した。山本のヴォルフ研究との接合が来年度の課題として残された。(ii)-1森は、クワインの自然主義と、カントの超越論主義を何らかの形で保存しようとするカルナップの「言語的枠組み」の思想を比較・検討し、両者の距離は実はそれほど遠いものではないという結論に至った。(ii)-2嘉指・松田・鈴木を中心に、現象学を軸とした大陸系の現代哲学における「超越論性」概念の問題論的検討を行い、超越論的経験論なる主題に関する集中的な討議を行った。経験から超越論性を純化するのではなく、身体や地平構造を有する意識等々の経験に根付いた超越論性概念の洗練が重要であることを、ジェイムズ、メルロ・ポンティ・ラントグレーベらに確認した。また、その途上で、経験の可能的な条件ではなく実質的な条件としての超越論性を探求するドゥルーズの立場の重要性と特異性とが自覚された。両者の対比的検討は来年度の重要な課題である。本年度は、認識における超越論的立場と自然主義的立場の対立に関して、(i)哲学史を横断する概念史的研究、(ii)現代哲学における問題論的研究のうち、(i)を絶えず背景にしつつ、(ii)に焦点を当てた。

各研究分担者毎に基礎的作業を行った上で、相互の知見を交換するなどして、次のような知見を得た。(1)森と山本はカルナップとクワインの比較研究を続行した結果、歴史主義化されたカント主義者クーンの『科学革命の構造』へのカルナップの共感、ヒューム的自然主義者クワインとの論争は、カルナップとクワインの距離の遠さを示すという、前年度とは異なる結論に至った。90年代からのカルナップ・ルネッサンスの検討は来年度の課題である。(2)松田はモナドロジーの現代性を探り、微小表象は物理主義的にではないが「自然主義的」に理解可能であるという知見を得た。(3)鈴木は、スピノザの初期思想を辿り、とりわけ『形而上学的思想』が、第二スコラの超越概念を初めとする抽象概念を批判しつつ、デカルトの存在論的構制を引き継ぐものであり、これに独自の改変を加えることによって、『エチカ』における共通概念を初めとする認識論に結実することを解明した。他方、現代哲学の分野において、ドゥルーズ哲学の核心に位置する超越論的経験論の意味を、カントにおける超越論性の概念との対比において解明し、経験の単なる可能性の条件ではなく、その実質的な発生の条件となる超越論性の重要性を明らかにした。(4)嘉指は西田哲学の身体論が「知覚と行為のカップリング」をいうアフォーダンス論を先取りしていることを明らかにし、(5)喜多は視運動性眼振を指標とした視覚誘導性自己運動感覚の他覚的評価の研究によって、知覚と行為のこの結びつきを認知科学的に明らかにした。本研究では認識における超越論的立場と自然主義的立場との対立を、概念史的・問題史的方法によって研究した。とりあげた哲学者は主として、スピノザ、カント、フッサール、ジェイムズ、ドゥルーズである。スピノザについては、自然主義的と解釈される彼の哲学における超越論的契機が、「原因」概念を中心に考察されている。カントについてはその超越論哲学の可能性が予定調和説という形而上学原理に依っていて、この形而上学的原理を避けるには自然主義的還元か、あるいは演繹論の意味論的転回をとる他ないことが論じられている。フッサールについては、最近の志向性概念の自然主義化の試みに対して、その「還元主義の誤謬」がD.W.スミスの議論を手がかりに批判的に論究され、志向性を自然主義的還元から守るために、それが因果的依存性と区別されるという主張に着目されている。ジェイムズに関しては、「非超越論的現象学」としてのジェイムズ根本的経験論とフッサール現象学との類似性および差異性を明らかにすることによって、「非超越論的」哲学の一つの可能性が、最近の研究成果をふまえながら探求されている。ドゥルーズについては現代フランス哲学における超越論的原理の考察という目的の下に、ドゥルーズにおける超越論的経験論の解明が試みられている。さらにこれらの研究に加え、実験科学である心理学の分野から、人間の記憶の再生と再認の比較に関する研究成果が寄与されている。この比較のために新しい方法が考案され、この方法によって、再認成績の方が再生成績よりもすぐれているという結果が判明した。この結果から,検索空間が同一であっても,検索の手がかりの差さえあれば,再認の方が再生よりも好成績となる知見が獲得された。
表層海水中プルトニウムの海域分布に基づく陸源再浮遊物質の海洋へのフラックスの評価

大気圏内核実験は1981年以降行われておらず,核実験で大気中に直接放出されたプルトニウム-239(以下Puと略記)の大気圏内滞留時間は5年以下と短いので,1985年以降の地表及び洋上への低いPu降下率は陸域にいったん降下・土壌粒子に吸着した後再浮遊したPuによると考えられる。一方,かつて1960年代を降下率のピ-クにして洋上に降下したPuの大部分は,1970年代以降において概ね海面下数百m以深の海水中に含まれていて,表層海水中の低濃度のPuは採水前の数年10数年間に海面に降下したものと考えられる。そこで,今日では,表層海水中のPu濃度を大気経由による土壌粒子の海洋へのフラックスの有効な指標にできるのではないだろうかと考えて本研究を実施した。今年度の研究試料は,1988年夏に北部北太平洋,ベ-リング海の約20測点で200l程度ずつの海水を採取し,船上でPuの予備濃縮処理を施して持ち帰っていたものである。Puの化学分離,電着線源のa線スペクトロメトリ-を行って海水中のPu濃度を定量した。その結果,日本北米大陸間の太平洋を横断する3040°N帯の観測点列における表層海水中Pu濃度は,日本近海の比較的高濃度(4.3μBq/l)から北米大陸近海の低濃度(0.5μBq/l)へと順次低下していく傾向にあることが明らかになった。これは,アジア大陸で再浮遊したPu吸着土壌粒子が偏西風によって太平洋上を運ばれながら海面に降下しており,東方に行くほど大気中のPu吸着土壌粒子濃度が低下するためであると考えれば容易に説明可能であり,Puは大気経由による土壌粒子の海洋へのフラックス評価のトレ-サ-になりうると考えられる。今後,大気浮遊塵中のPu濃度を定量して,表層海水中Pu濃度を大気浮遊塵の海面へのフラックスに換算するための研究を進める計画である。
開心術々後肝不全の発生機序とその早期診断に関する研究

開心術後の急性肝障害の発生機序の解明ならびにその発生を予測する有用な指標の確率を目的として、主として肝静脈血酸素飽和度を中心とし臨床的検討を行った。先天榛性心疾患17例,後天性心疾患20例,計37例の開心術症例に対し、術中肝静脈にカテーテルを挿入し、術後、肝静脈血酸素飽和度(ShvO_2)のモニタリングを行い、術後の肝機能の程度、術度、の血行動態との関係を検討した。[結果]1.14例において、mーShvO_2(ShvO_2が最も低値をとった24時間での平均値)は30%未満であった。うち11例において、肝障害が発生し、mーShvO_2とALT,TーBil,GLDHの最高値との間に、いずれも有意な負の相関が認められた。他の23例では、mShvO_2は40%以上であり、うち20例で肝障害は発生せず、mーShvO_2とALT,TーBil,GLDHの最高値との間に有意な関係は見られなかった。2.mーShvO_2が30%未満の14例では、mーShvO_2と肝静脈血の乳酸,ビルビン酸化(HV L/P)の平均値(mーShvO_2と同24時間)との間に、有意な負の相関が認められた。3.mーShvO_2と全身の血行動態指標(mーShvO_2を求めたと同24時間の平均値)との関係をStopwise法による重回帰分析より検討した結果、SvO_2とCVPがmーShvO_2に有意に関与し、その関係は、mーShvO_2=1.50(SvO_2)-2.07(CVP)-32.8(r=0.81,F=27.0,P〈0.001)であった。4.術前,中,後の9因子とALD scoreとの関係をStepwise法による重回帰分析により検討すると、説明変数として、ShvO_2とCVPが選ばれ、その関係はALD score=-0.056(ShvO_2)+0.2D(CVP)+1.93(r=0.82,F=31.3,p〈0.001)であった。以上より、開心術後急性肝障害の発生要因は肝の低酸素症であり、高CVP,低心拍出量を主とする血行動態異常がこれに関与することが示された。またShvO_2は肝障害発生の予測に有用な指標となり、そのcriticalpointはおよそ30%と考えられた。先天性心疾患14例,後天性心疾患14例,系28例の開心術症例に対し,体外循環終了後に経右房的種類は直接肝静脈にカテーテルを挿入した.術後24時間以上カテーテルを留置し,経時的に肝静脈血の採血を行い.肝静脈液ガス・乳酸値・ピルビン酸値を測定した.また肝機能の指標(GOT, GPT, LDH, T-BilmGOT, GLDH)等を連日測定した.その結果, Fantan型手術症例5例を含む10例において術後早期から肝静脈血酸素飽和度(ShvO_2)の異常低下がみられ, ShvO_2が最も低値をとった24時間における平均値(mShvO_2)は30%以下であった.これら10例全例にGOT, GPT>100U/1LDH>1,000U/1, T-Bil>2.0mg/dlに上昇する急性肝障害が発生しmShvO_2とGOT, GHT, LDH, T-Bilの最高値の間に有意な負の相関を認めた.また動脈血と肝静脈血の乳酸,ピルビン酸値より算出したsplanchnic excess lactate(spXL)は概ね生の値を示し, mShvO_2とspXLの平均値との間に負の相関を認めた.他の18例ではShvO_2は40%以上で,著しい肝障害は認められなかった.血行動態とShvO_2との検討では,低心拍出量と高中心静脈圧がShvO_2の低下に有意に関与していた.以上より関心術後急性急性肝障害を来した症例においては,肝の低潅流による肝の低酸素状態が生じていることが明らかになった.すなわち開心術後急性肝障害の発生は肝循環動態の悪化が原因であり,障害発生の早期指標として肝静脈カテーテルを用いて測定するShvO_2が有用であると考えられた.開心術後の急性肝障害の発生機序の解明ならびにその発生を予測する有用な指標の確率を目的として、主として肝静脈血酸素飽和度を中心とし臨床的検討を行った。

他の23例では、mShvO_2は40%以上であり、うち20例で肝障害は発生せず、mーShvO_2とALT,TーBil,GLDHの最高値との間に有意な関係は見られなかった。2.mーShvO_2が30%未満の14例では、mーShvO_2と肝静脈血の乳酸,ビルビン酸化(HV L/P)の平均値(mーShvO_2と同24時間)との間に、有意な負の相関が認められた。3.mーShvO_2と全身の血行動態指標(mーShvO_2を求めたと同24時間の平均値)との関係をStopwise法による重回帰分析より検討した結果、SvO_2とCVPがmーShvO_2に有意に関与し、その関係は、mーShvO_2=1.50(SvO_2)-2.07(CVP)-32.8(r=0.81,F=27.0,P〈0.001)であった。4.術前,中,後の9因子とALD scoreとの関係をStepwise法による重回帰分析により検討すると、説明変数として、ShvO_2とCVPが選ばれ、その関係はALD score=-0.056(ShvO_2)+0.2D(CVP)+1.93(r=0.82,F=31.3,p〈0.001)であった。以上より、開心術後急性肝障害の発生要因は肝の低酸素症であり、高CVP,低心拍出量を主とする血行動態異常がこれに関与することが示された。またShvO_2は肝障害発生の予測に有用な指標となり、そのcriticalpointはおよそ30%と考えられた。開心術後の急性肝障害の発生機序の解明ならびにその発生を予測する有用な指標の確率を目的として、主として肝静脈血酵素飽和度を中心とし臨床的検討を行った。先天性心疾患15例、後天性心疾患19例、計34例の開心術症例に対し、術中肝静脈にカテーテルを挿入し、肝静脈血酸素飽和度(ShvO_2)のモニタリングを行った。(1)肝障害を総合的に評価するため、GPT、T-Bilの最高値から、肝障害スコア(ALD score)を算出し、ShvO_2を含めた術前、術中、術後の9因子とALD scoreとの関係を、重回帰分析を用いて検討した。その結果、ALD scoreにはShvO_2が最も有意に関連し(P<0.05)、肝障害の発生を予測する因子としてShv0_2が有用であることが明かとなった。mShvO_2(ShvO_2の術後急性期24時間の平均値)が30%以上の20例では、ALD scoreは全例1点以下であるのに対し、mShvO_2が30%以下の14例では、12例が2点以上であり、かつShvO_2とALD scoreとの間に有意の負の相関が認められた。また、個々の肝機能の指標の最高値とmShvO_2との関係についてみても、この関係は同様であった。mShvO_2と同時期のspXLの平均値との間にも負の相関が認められ、mShvO_2が30%以下の症例では概ね正であった。(2)術後の血行動態5因子とmShvO_2との関係を検討した。その結果、低心拍出量と高中心静脈圧がmShvO_2の低下に有意に関与していた。以上より開心術後急性肝障害を来した症例においては、肝の低灌流による肝の低酸素状態が生じていることが明らかになった。すなわち開心術後急性肝障害の発生は肝循環動態の悪化が原因であり、障害発生の早期指標として肝静脈カテーテルを用いて測定するShvO_2が最も有用であると考えられた。
培養器外直接発根法による植物苗の急速大量生産に関する環境調節工学的研究

本研究の「培養器外直接発根法」は、従来の培養法における培養器内でのシュート伸長ステージ・発根ステージ、および培養器から取り出した後の順化ステージの時系列的な3ステージを、環境制御技術によって培養器を用いることなく光独立栄養生長条件下で同時並行的に達成しようとする方法である。本研究では、この方法によるウィルスフリー苗の効率的生産のための好適栽培条件の探索を目的に実験を行い、以下の成果を得た。1.光強度が、イチゴ外植体/小植物体の発根・生長に及ぼす影響を、培養液濃度との関係で調べた。その結果、小植物体の生長は光強度の影響を受け、また光強度によって、培養液濃度が小植物体の生長に及ぼす影響が異なることが示された。2.周辺の気流速度によってイチゴ外植体/小植物体の蒸散速度が大きく異なり、生長抑制や枯死を避けるためには、湿度のみならず気流速度の制御も重要であることが示された。3.生育過程での枯死抑制のための条件について検討し、枯死抑制のための管理法に関する知見を得た。4.外植体の大きさ(重さ)とその後の発根・生長の関係を調べた結果、適切に環境制御すれば、外植体が小さい方が相対生長速度は高くなり得ることが実験的に示され、従来の培養法に較べ、この方法では苗化期間の短縮と小苗生産が可能であることが示唆された。本研究の「培養器外直接発根法」は、従来の培養法における培養器内でのシュート伸長シテージ・発根ステージ、および培養器から取り出した後の順化ステージの時系列的な3ステージを、環境制御技術によって培養器を用いることなく光独立栄養成長条件下で同時並行的に達成しようとする方法である。本年度は、継代培養された培養由来のイチゴ小植物対を実験材料に用い、環境制御装置を利用して、この「培養器外直接発根法」における栽培環境条件と外植体/小植物の成長との関係を明らかにするための試験を主に行い、以下のような成果を得た。(1)本方式の成否に関わる特に重要な環境要因であるところの光強度が、外植体/小植物体の発根・成長に及ぼす影響を、培養液濃度との関係で調べた。その結果、(1)光強度がある程度まで高い方が、外植体/小植物体の発根および成長が促進され、(2)光強度が低い場合には、培養液濃度が発根・成長に及ぼす影響が小さいが、光強度が高くなると培養液濃度の影響度が大きくなることが分かった。(2)外植体がおかれた周辺の気流速度と外植体からの蒸散速度の関係を調べた結果、光強度・湿度環境が同じ場合でも、気流速度によって蒸散速度が大きく異なり、外植体/小植物体の成長抑制や枯死を避けるためには、湿度のみならず気流速度の制御も重要であることが示された。(3)植体の大きさ(重さ)とその後の発根・成長の関係を調べた結果、適切に環境制御すれば、外植体が小さい方が相対成長速度は高くなり得ることが実験的に示され、従来の培養法に較べ、この方法では苗化期間の短縮と小苗生産が可能であることが示唆された。本研究では、この方法によるウィルスフリー苗の効率的生産のための好適栽培条件の探索を目的にしている。本年度は、実験材料に継代培養された培養由来のイチゴ小植物体を用い、環境制御装置を利用して、発根・生長促進のための以下の栽培条件について検討し、成果を得た。(1)好適な培養液濃度を見つけるために、培養液濃度の異なる試験区を設け、光強度との関係で、培養液濃度が発根・生長に及ぼす影響をみた。