hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
浮体式洋上発電風車の振動と制振に関する研究

振動とブレードの振動を抑制するため,前者では液体容器,後者では振子型動吸振器を用いたモデルを構築し,数値シミュレーションにより各制振装置の有効性を予測した.その予測結果を検証するため,実験装置を製作して,実験によっても,制振装置の有効性を確認することができた.以上の研究成果は当初の研究計画にマッチしており,おおむね順調に進展していると判断した.本年度には,3枚の風車ブレードを有する水平回転軸が水平2方向に自由度をもつタワー先端部に取り付けられた系において,ブレードに生じる振動を理論的に調べた結果,以下の成果を得た.1.ブレードの回転と重力作用により時間的に変化するモーメントがブレードに作用するため,ブレードの回転速度をω,系の固有角振動数をpとすると,ブレードにはm(ω/2)=p (m=2, 3, 4, ...)が満たされるωの付近で振動数m(ω/2)の振幅が卓越して発生する.また,3つのブレードの形状が同一の場合でも,ブレードに作用する非線形モーメントに起因して,3つのブレードの内,1つまたは2つのブレードが大きく振動する現象,すなわち局在化現象が発生することがある.次に,浮体式洋上風車のブレード単体を対象とし,波浪により風車土台が鉛直方向に励振される場合,ブレードに生じる振動を理論的,実験的に調べた.この系の運動方程式には係数励振項と非線形項が含まれるが,線形化モデル(モデルA)および非線形モデル(モデルB)の各モデルについて考察し,以下の成果を得た.2.モデルAに対する理論解析により,(Ω+nω)/2=p (n=±1,±2,±3, ...)の関係が満たされるωとΩの付近において,係数励振作用によりブレードの振幅が時間的に増大する不安定振動,すなわち係数励振振動が発生する.ここに,ωはブレードの回転速度,Ωは波の励振振動数,およびpは系の固有角振動数を表す.3.実機に相当するモデルBの運動方程式にスウィープ試験を適用して直接数値積分することより,ブレードの振幅に対する共振曲線を求めた結果,線形系に対する理論解析で予測された(ω,Ω)の付近に共振ピークが現れる.4.実験では,上記2の関係を満たすωとΩの付近において5種類の共振ピークを観察し,理論解析結果とほぼ一致する実験結果が得られた.浮体式洋上風力発電風車の3枚翼に生じる局在化現象,および鉛直励振を受けるブレードの振動について調べるため,各場合の数学的モデル(運動方程式)を構築し,それぞれのモデルに対して理論解析や数値シミュレーションを行うことにより,浮体式プラットフォームやブレードに生じる振動現象を明らかにした.また,浮体式プラットフォームやブレードの振動を抑制するため,前者では液体容器,後者では振子型動吸振器を用いたモデルを構築し,数値シミュレーションにより各制振装置の有効性を示した.これらの理論解析結果を検証するため,実験装置を製作して,実験によっても,予測されたブレードの振動を観測し,制振装置の有効性を確認することができた.特に,ブレードの局在化現象は当初予期していなかった現象であり,この成果を学術雑誌に発表した.以上の通り,当初の研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる.風車タワーが波により鉛直方向に励振される場合,係数励振作用により,風車ブレードには時間的に振幅が増大する不安定振動,すなわち係数励振振動が発生することを研究代表者らは理論解析により明らかにし,その研究成果を公表した.さらに,この理論解析法を改善して係数励振振動の発生条件を定式化するとともに,実験的にこの種の係数励振振動が発生するかを検証する.実験装置は既に作製済みである.
癌免疫療法を革新する細胞表面操作技法の開拓

最近,免疫細胞を用いたがん治療が注目されている。これらは自己の細胞を用いるために副作用を伴わず,採血と点滴による治療のため患者への負担が極めて少ない。しかし,生体内には免疫原生の低いがん細胞が存在することやがん細胞が免疫細胞の活性化を抑制することががん免疫を機能させない理由のひとつとして指摘されている。そこで,免疫細胞にがん細胞を新たに認識させる機能を付与することが,免疫治療の効果を高めるために有効と考えられる。本研究では生きたマクロファージの表面修飾を行い,腫瘍細胞に対する親和性を高め,体内より腫瘍細胞を消去する新たな手法を構築することを目的として研究を行なった。前年度までにがん細胞の表面に強発現している膜タンパク質に選択的に結合する核酸アプタマーをマクロファージ表面に修飾し、ヒト急性リンパ芽球性白血病細胞を表面改質マクロファージで高効率に捕捉できることを明らかにした。しかし、マクロファージは生きたがん細胞をほとんど貪食しないため、本年度は抗がん剤との併用を試みた。具体的にはあらかじめ抗がん剤でアポトーシス誘導したがん細胞を表面修飾マクロファージに接触させたところ、生きたがん細胞と同等にアポトーシス化がん細胞もマクロファージに捕捉されることが明らかになった。さらにアポトーシス化がん細胞はマクロファージに積極的に貪食され、それに伴いマクロファージの炎症性サイトカイン産生やMHC発現が増進されることが認められた。マクロファージによる死細胞の貪食はホスファチジルセリンが引き金となり、この機構では免疫反応が惹起されないことが一般的な認識である。表面改質マクロファージによる細胞の貪食と免疫反応の関係を正確に理解するためにはさらなる研究が必要になるが、研究実施期間においてマクロファージでがん細胞を高効率に消去する新たな方法を提案することができた。本研究は、抗原提示細胞の表面を改質し、癌細胞に対する親和性を高め、高効率な癌免疫の誘導と癌細胞の消去を実現する新たな方法を提示することを目的とし企画された。平成29年度ではアミノ糖類縁体のライブラリーを作成し、抗原提示細胞の糖鎖改変を試みた。また、改変糖鎖を利用して標的とする癌細胞に得意的に結合するアプタマーを抗原提示細胞に修飾し、in vitro系で生きた癌細胞を効率よく捕捉させ、癌細胞に対する細胞性免疫の誘導を試みた。申請者らが合成法を確立したN-メタクリロイルマンノサミンの収率を改善するために新たな合成法を検討するとともに、他のアミノ糖のメタクリロイル化と細胞取り込みの亢進を狙い、アセチル化したメタクリロイル化アミノ糖も合成した。メタクリロイル基を誘導した抗原提示細胞の表面に癌細胞に過剰発現している膜タンパク質と結合するアプタマーを光活性型チオール-エン反応により修飾した。単位細胞あたりのアプタマーの修飾量を蛍光分光光度計により明らかにするとともに、細胞表面に修飾されたアプタマーの動態について蛍光顕微鏡およびフローサイトメーターを用いて調べた。アプタマー修飾した抗原提示細胞にPTKを過剰発現しているヒト白血病細胞を接触させた。それぞれの細胞を異なる蛍光色素で染色し、RAW264.7細胞とCCRF-CEM細胞の接着に及ぼす影響について明らかにした。また、CCRF-CEMを捕捉したマクロファージの活性化が高まっていることをサイトカインの定量や主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子の発現量を定量することにより明らかにした。29年度に計画していたアミノ糖の合成とライン化された免疫細胞の表面修飾に関し、計画通り実行することができた。また、表面改質した免疫細胞によるがん細胞の捕捉試験と免疫細胞の活性評価を実施した。

29年度にRAW264.7細胞を用いて得られたマクロファージによる癌細胞の捕捉効率をさらに高めるために、チェックポイント抗体との併用を試みる。また、細胞表面改質技術をヒト初代抗原提示細胞に応用し、CCRF-CEM細胞の捕捉・貪食、癌免疫機能の発現について調べる。さらに、白血病マウスモデルを用い、表面改質された抗原提示細胞が癌免疫治療に有効であることをin vivo実験で明らかにすることを目指す。
教授設計ワークシートを活用したシミュレーション看護教育システム開発と教育効果検証

本研究では人体型シミュレータを用いたシミュレーション教育は看護教育に有用かどうかを検討した。状況設定したシナリオを作成し、シミュレーション教育プログラムとして導入からまとめまでを構成し実践を試みた結果、シナリオに沿って手術を受けた患者の観察等、患者の状態報告を含め15分以内に実施できた。SDSによる評価では、学習、技術、学習者満足感、批判的思考法と自信につながることが示された。現在までのところシミュレーション教育が臨床実習に変わるものではないが、実際の状況が再現された状況を体験することで「知識」を「技術」に変える機会を与え臨床判断を向上させる可能性があることが示唆された。本研究の目的は、大学教育にふさわしい新たな教育プログラムとして「高度再現度シミュレータ(高性能人体モデル人形、以下シミュレータ)を用いたシミュレーション看護教育プログラム」を教授設計に基づいて開発し、「教える技術や方法の向上(Faculty Development)」をはかるとともに、教育教材として「シミュレータ」を用いた教育は、学生への動機付け、実践能力がどの程度維持向上されるのか検証することを目的とする。具体的には、「シミュレーション看護教育プログラム」を教授設計ワークシートを用いて作成し、教育の目的・目標を明確にし、実施する。それらの実施は、臨床状況の理解や意味の学習は促進させたか、学習の動機付けになったか、そこで学んだ知識・技術、コンピテンシー等は、卒後どの時期まで維持されているのか、卒後2年目まで追跡調査し、その効果を検証する。平成26年度の研究実施1.「シミュレータを用いた看護教育」に関する実態調査ー(1)全国看護系大学の「シミュレータを用いた看護教育」1)対象:看護系大学(新設校を除く:約200校)2)調査方法:質問紙調査3)調査内容:対象者数、講師数、講義・演習(時間・方法)、シミュレータの保有状況・シミュレーション教育への課題等4)分析:シミュレーション看護教育に必要な要素と課題を抽出する。(2)実習施設の「シミュレーション看護教育」に関する教育の実態調査:1)対象:全国看護系大学の成人看護学実習施設(約200施設)2)調査方法:質問紙調査3)調査内容:シミュレータなどの整備体制の状況、シミュレーション看護教育指導体制の状況等4)分析:シミュレーション看護教育に必要な要素と課題を抽出した。2.「シミュレーション看護教育ワークショップ」の開催計画立案本研究の目的は、大学教育にふさわしい新たな教育プログラムとして「高度再現度シミュレータ(高性能人体モデル人形、以下シミュレータ)を用いたシミュレーション看護教育プログラム」を教授設計に基づいて開発し、「教える技術や方法の向上(Faculty Development)」をはかるとともに、教育教材として「シミュレータ」を用いた教育は、学生への動機付け、実践能力がどの程度維持向上されるのか検証することを目的とする平成27年度の研究実施1.「シミュレータを用いた看護教育」に関する実態調査結果のまとめと報告:本調査研究報告を研究成果発表として日本看護学教育学会にて発表した。また、本研究成果の一部を学会誌に投稿し採択された。2.「シミュレーション看護教育ワークショップ」の開催:日本看護教育学会、日本がん看護学会にて交流集会として「シミュレーション看護教育ワークショップ」を開催し、ARCSモデルを用いた教授設計について検討した。シミュレーション看護教育の必要性は高く認識されているが、看護基礎教育と看護継続教育に共通する教授設計の方法、およびそれぞれに特徴付けられる教育方法の展開については今後も継続して実施する必要があることが示唆された。また、ワークショップ開催は、学会等の交流集会などでその情報提供を行いつつ、シミュレーション教育の領域の拡大を図る必要があることが示唆された。研究代表者、研究分担者ともに所属機関を異動したため、共同研究を進める上でやや困難であった。さらに、研究を進める上での基本的な機材(シミュレータ等)が研究代表者の異動した教育機関にはなく、どのようにして機材を調達して研究を進めるかの検討に時間を要した。本年度は、シミュレーション学習のための授業設計の方法として、ARCS動機付けモデルの活用とその成果について学会の交流集会等で報告し、参加者の意見を求めた。参加者のアンケート調査より、教育における授業設計の必要性がわかったこと、その方法として、ARCS動機付けモデルを活用してみたいこと、これに関する研修会を開催してほしいこと、などが上げられた。その一方で、シミュレーション教育とは「シミュレータを用いて実施する教育」と解釈していた参加者もおり、シミュレーション教育に対する誤解がまだ存在することを改めて知ることが出来た。そこで、看護基礎教育および看護継続教育において、「シミュレーション看護教育」とは、シミュレータを用いて行う教育方法であるというとらえ方を修正することが第一であることを改めて確認した。そのため、シミュレーション教育とは何か、を改めて確認し定義づけるための指標として、「看護シミュレーション教育基本テキストー設計・実践・評価のプロセス」をこれまでの研究成果としてまとめ、出版した。さらに、シミュレーション教育における授業設計の必要性、およびARCSモデルの活用方法とその普及については、現在までの成果を執筆した書籍を基に交流集会等で発表し、新たな意見を求めるなどして成果を公表した。また、それまでの研究成果を論文として執筆して公表することが出来た。加えて、シミュレーション教育に必要なシナリオについてQSEN (quality and safety education for nursing)の要素を取り入れるために、国外文献を参考にしてシナリオを作成に取り組んだ。そのため、研究期間を延長し、QSENの要素をとりれたシナリオについて検討しを重ね、研究成果としてまとめ、公表することを予定している。当初の計画では、看護シミュレーション教育に活用可能なシナリオを作成し、そのシナリオを活用して、教授活動を評価することとしていた。

しかしながら、教育目的を達成するためのシナリオを作成することに時間を要すること、作成したシナリオの評価方法を検討することに時間を要したこと、研究代表者が異動した研究機関にはシミュレータが整備されておらず、実験用具の調達をどのようにして行うかを検討しなければならなかったことがあげられる。さらに、実際に看護系大学の協力を得て、データを集積することを当初の計画としていたが、看護シミュレーション教育という新たな分野であることから、先駆的な研究に対して思うように研究協力が得られなかった。これらのことから、当初の計画で予定していた「シミュレーション教育の成果」を求めるための準実験研究デザインを見直し、欧米で取り入れられているシミュレーション教育に必要なQSEN (quality and safety education for nursing)の要素を取り入れた教授設計として精度を上げることを第一とした。そのため、国外のQSENを重視した看護教育に関する情報収集および、国外文献を参考にしてシナリオを作成したうえで、評価指標を検討する方向とした。しかし、今年度は、研究組織員の体調不良もあり、共同研究の遂行が一時困難になったこともあり、計画を一時中断せざるを得ない状況も生じた。このような研究環境を調整したうえで、QSENの要素をとりれたシナリオについて十分な検討を行ったうえで研究成果をまとめることが先決であると判断し、研究分担者とも協議した結果、研究期間を延長申請することとした。本研究は、大学教育にふさわしい新たな教育プログラムとして「高度再現度シミュレータ(以下シミュレータ)を用いたシミュレーション看護教育プログラム」を教授設計に基づいて開発し、「教える技術や方法の向上(Faculty Development)」をはかるとともに、教育教材としての「シミュレータ」は、学生への動機付け、実践能力が維持向上されるのか検証することを目的とした。平成26年度には、「シミュレータを用いた看護教育」に関する実態調査を全国看護系大学および全国大学病院のうち看護系大学が併設されている医療機関にシミュレータなどの整備体制の状況、シミュレーション看護教育指導体制の状況等の質問紙調査を行いシミュレーション看護教育に必要な要素と課題を抽出しその成果を報告した。その後、「シミュレーション看護教育ワークショップ」開催し(自施設、学会の交流集会等)、シミュレーション看護教育における授業設計の重要性およびARCS動機付けモデルを活用したシミュレーション教育プログラムについて延べ400名が参加し関心の高いことが示された。
新規高分子電解質を用いた電気自動車用メタノール直接型燃料電池システムの開発

最も移動用電源として期待されているメタノール直接型固体高分子燃料電池では、燃料が液体である、改質器が不要なため頻雑な起動・停止にも耐えうる、負荷変動応答性も大幅に改善できる、触媒被毒が問題とならないなどの利点がある。しかし、以下の問題点も指摘されている。メタノール自身が固体高分子膜を透過し直接酸化されてしまう点、メタノールのアノードでの酸化反応活性が低い点である。酸化活性については作動温度を150°C以上にすることで、改善されることも報告されている。これらの問題点を克服できれば、電気自動車用電源として実用化が一気に進む可能性が高い。本研究ではメタノール直接型燃料電池用の新規高分子電解質を開発し、電気自動車用電源としての新しい燃料電池システムとしての性能を評価・実証することを目的とする。具体的にはプラズマグラフト重合法を用い、細孔充填型の新しい固体電解質を開発し、燃料電池システムを作成する。一般にポリマーは高温で軟化するが、熱分解する温度まではその性能を維持する。そこで耐熱性基材の細孔中にポリマーを化学結合させて埋め込めば、高温下でも基材骨格が膜の構造を維持し充填ポリマーの性能を発揮できるはずである。耐熱性の高い多孔性テフロン基材にアクリル酸およびビニルスルホン酸ナトリウムを重合し電解質膜を合成した。作成した膜は指針通りに基材細孔中にグラフト鎖が形成しており、細孔充填型電解質膜となっていた。スルホン酸など強酸基を導入するためには塩を重合系に入れることにより荷電反発を抑制する必要があった。プラズマ照射条件を制御することにより、膜厚方向に均一なグラフト重合相分布を実現した。作製された膜は比較的高いプロトン伝導性を示すことも確認した。最後に、アクリル酸を重合した膜は、常温でもナフィオンよりも高いメタノール透過阻止性能を示しただけでなく、180°Cの高温まで安定したメタノール透過阻止性能を示した。温暖化ガスやNOxの排出防止を考えた場合、自動車用の燃料電池システムの実用化は大きなインパクトを与えることは間違いないが、実用化には解決すべき問題点がある。最も移動用電源として期待されているメタノール直接型固体高分子燃料電池では、燃料が液体である、改質器が不要なため頻繁な起動・停止に耐えうる、負荷変動応答性も大幅に改善できる、触媒被毒が問題とならないなどの利点がある。メタノール自身が固体高分子膜(ナフィオン)を透過し直接酸化されてしまう点、メタノールのアノードでの酸化反応活性が低い点である。

作成した膜は指針通りに基材細孔中にグラフト鎖が形成しており、細孔充填型電解質膜となっていた。また、アクリル酸を重合した膜は、常温でもナフィオンよりも高いメタノール透過阻止性能を示しただけでなく、180°Cの高温まで安定したメタノール透過阻止性能を示した。温暖化ガスやNOxの排出防止を考えた場合、自動車用の燃料電池システムの実用化は大きなインパクトを与えることは間違いないが、実用化には解決すべき問題点がある。最も移動用電源として期待されているメタノール直接型固体高分子燃料電池では、燃料が液体である、改質器が不要なため頻繁な起動・停止に耐えうる、負荷変動応答性も大幅に改善できる、触媒被毒が問題とならないなどの利点がある。しかし、以下の問題点も指摘されている。メタノール自身が固体高分子膜(ナフィオン)を透過し直接酸化されてしまう点、メタノールのアノードでの酸化反応活性が低い点である。酸化活性については作動温度を150°C以上にすることで、改善されることも報告されている。本研究ではメタノール直接型燃料電池用の新規高分子電解質を開発し、電気自動車用電源としての新しい燃料電池システムとしての性能を評価・実証することを目的とする。具体的にはプラズマグラフト重合法を用い、細孔充填型の新しい固体電解質を開発し、燃料電池システムを作成する。一般にポリマーは高温で軟化するが、熱分解する温度まではその性能を維持する。そこで耐熱性基材の細孔中にポリマーを化学結合させて埋め込めば、高温下でも基材骨格が膜の構造を維持し充填ポリマーの性能を発揮できるはずである。耐熱性の高い多孔性テフロン基材にアクリル酸およびビニルスルホン酸ナトリウムを重合し電解質膜を合成した。重合法としてはプラズマグラフトフィリング重合法を用いた。合成条件を種々変化させることにより、強酸基導入条件、グラフト重合相の分布制御を可能とし、電解質膜の構造制御を可能とした、さらに、メタノール透過性阻止試験、耐熱性試験、プロトン伝導性試験より、今回提案した細孔充填型の新規な電解質膜の概念が正しいことを確認した。さらに、今後の開発課題も明らかとした。
老化と血管新生の関連についての検討

老化と動脈硬化等に関する研究は数多くあるが血管新生、血管発生に関する報告は希少である。近年、ヒト老化と酷似した経過を辿るモデルマウスが開発された。我々はこの老化と血管新生の関連について老化マウスモデルであるKlothoマウスを用いて虚血組織における血管新生への影響について分子生物学レベルから研究しKlothoマウスでは虚血組織において局所での血管新生能が低下しており、またその要因として老化による血管内皮機能障害が関与していることを明らかとした。引き続き血管新生に大きく関与する骨髄由来の血管内皮前駆細胞(EPC)および脈管新生能(vasculogenesis)と老化の関連について研究継続し現在まで以下のような研究成果が得られた。(1)血管新生において重要な役割を果たすEPCについてklothoマウス骨髄、末梢血レベルから検討した。homo(-/-)マウス末梢血中および全骨髄細胞中における血管内皮前駆細胞を特異的なマーカーであるc-Kit, CD31, vWFを指標にフローサイメトリー法を用いてその数を計測してみた。同条件下に野生群と比較検討した結果、homo(-/-)群では末梢血中および骨髄中ともにc-Kit^+CD3^+細胞数とCD31^+vWF^+細胞数は低下していた。またhomo(-/-)群。wild(+/+)群の骨髄分離単核球を採取し同条件下で培養した結果、発育したEPC様細胞数はhomo(-/-)群で有意に少なかった。さらにhomo(-/-)マウスからhomo(-/-)マウスへ、wild(+/+)マウスからwild(+/+)マウスへ同種間で骨髄細胞を経静脈的に移植してみたところ、虚血組織へ動員され血管新生床内の血管内皮細胞内で発現する(血管新生床内の内皮細胞内に取り込まれる)骨髄細胞つまりEPC様細胞の数はhomo(-/-)マウス群で有意に低下していた。以上の結果からhomo(-/-)マウスのEPC数および機能は低下しており、それに伴い虚血組織における脈管形成能(vasculogenesis)の低下が示唆され、以上の結果から老化マウスモデル:Klothoマウスでは虚血組織での血管新生能、脈管新生能が低下していることが示唆された。(2)最近、HMG-CoA還元酵素阻害剤(statin)が骨髄からのEPC動員を促進するという報告がなされている。先に述べたようにKlothoマウスではEPCの数が低下しているだけでなく、虚血組織への動員と取り込み能が低下していた。そこで我々はKlothoマウスにHMG-CoA還元酵素阻害剤(statin)を投与することでこれらの障害が改善するか否か検討した。statin投与後にフローサイトメトリー法を用いてhomo(-/-)群末梢血中および骨髄細胞中のEPC様細胞数を測定したところ、未投与群に比べて有意な増加を認めた。さらにstatin投与homo(-/-)群では下肢虚血作成後の血流回復が有意に改善し、毛細血管密度も上昇していた。現時点でその分子生物学的メカニズムについては不明ではあるが、statinが老化による血管機能障害を改善する可能性が示唆された。我々はこの老化と血管新生の関連について老化マウスモデルであるKlothoマウスを用いて虚血組織における血管新生への影響について、分子生物学レベルから研究し現在まで以下のような研究成果が得られた。(1)klothoマウスのhomo(-/-), hetero(+/-), wild(+/+)の三群に分け、それぞれ左大腿動静脈の全てを摘出し下肢虚血モデルを作成した。その後経時的にレーザードップラー血流計を用いて虚血手術前、後、第3、7、14、21、28病日に軽麻酔下にレーザードップラー法を行い、両下肢の血流を定量評価した。その結果、wild(+/+)群と比較してhomo(-/-)群、hetero(+/-)群では有意に虚血下肢血流回復の程度が低下していた。(2)28病日に軽麻酔下に下肢虚血組織を摘出し、アルカリフォスファターゼ染色で毛細血管密度(capillary density)を測定した。その結果レーザードップラー血流計と同様、毛細血管密度はwild(+/+)群と比較してhomo(-/-)群、hetero(+/-)群では有意に毛細血管密度が低下していた。(3)血管新生において血管内皮機能は重要な役割を果たす。また加齢によりこの血管内皮機能は低下し、しいては組織中NOの低下、VEGF発現の抑制をきたしたという報告がある。このKlothoマウスの下肢虚血モデルに於いては尿中NOxおよび内皮機能に重要な因子である組織中cGMPを測定した。その結果、wild(+/+)群と比較してhomo(-/-)群では有意に尿中NOx,組織中cGMP値が低下していた。以上の結果から老化マウスモデル:Klothoマウスでは虚血組織での血管新生能が低下していることが示唆され、それは加齢に伴う血管内皮機能の低下が要因であると考えられた。今後は血管新生において重要な役割を果たす血管内皮前駆細胞(EPC)についてこのKlothoマウスでの骨髄、末梢血レベルから更なる詳細な検討を行う予定である。

老化と動脈硬化等に関する研究は数多くあるが血管新生、血管発生に関する報告は希少である。近年、ヒト老化と酷似した経過を辿るモデルマウスが開発された。我々はこの老化と血管新生の関連について老化マウスモデルであるKlothoマウスを用いて虚血組織における血管新生への影響について分子生物学レベルから研究しKlothoマウスでは虚血組織において局所での血管新生能が低下しており、またその要因として老化による血管内皮機能障害が関与していることを明らかとした。引き続き血管新生に大きく関与する骨髄由来の血管内皮前駆細胞(EPC)および脈管新生能(vasculogenesis)と老化の関連について研究継続し現在まで以下のような研究成果が得られた。(1)血管新生において重要な役割を果たすEPCについてklothoマウス骨髄、末梢血レベルから検討した。homo(-/-)マウス末梢血中および全骨髄細胞中における血管内皮前駆細胞を特異的なマーカーであるc-Kit, CD31, vWFを指標にフローサイメトリー法を用いてその数を計測してみた。同条件下に野生群と比較検討した結果、homo(-/-)群では末梢血中および骨髄中ともにc-Kit^+CD3^+細胞数とCD31^+vWF^+細胞数は低下していた。またhomo(-/-)群。wild(+/+)群の骨髄分離単核球を採取し同条件下で培養した結果、発育したEPC様細胞数はhomo(-/-)群で有意に少なかった。さらにhomo(-/-)マウスからhomo(-/-)マウスへ、wild(+/+)マウスからwild(+/+)マウスへ同種間で骨髄細胞を経静脈的に移植してみたところ、虚血組織へ動員され血管新生床内の血管内皮細胞内で発現する(血管新生床内の内皮細胞内に取り込まれる)骨髄細胞つまりEPC様細胞の数はhomo(-/-)マウス群で有意に低下していた。以上の結果からhomo(-/-)マウスのEPC数および機能は低下しており、それに伴い虚血組織における脈管形成能(vasculogenesis)の低下が示唆され、以上の結果から老化マウスモデル:Klothoマウスでは虚血組織での血管新生能、脈管新生能が低下していることが示唆された。(2)最近、HMG-CoA還元酵素阻害剤(statin)が骨髄からのEPC動員を促進するという報告がなされている。先に述べたようにKlothoマウスではEPCの数が低下しているだけでなく、虚血組織への動員と取り込み能が低下していた。そこで我々はKlothoマウスにHMG-CoA還元酵素阻害剤(statin)を投与することでこれらの障害が改善するか否か検討した。statin投与後にフローサイトメトリー法を用いてhomo(-/-)群末梢血中および骨髄細胞中のEPC様細胞数を測定したところ、未投与群に比べて有意な増加を認めた。さらにstatin投与homo(-/-)群では下肢虚血作成後の血流回復が有意に改善し、毛細血管密度も上昇していた。現時点でその分子生物学的メカニズムについては不明ではあるが、statinが老化による血管機能障害を改善する可能性が示唆された。
高機能性タンパク質分子の精密設計

1.昭和63年11月26日、チサンホテル新大阪において、本研究班の全体会議を開いた。この会議において、高機能性タンパク質の設計と創出にむけての研究方法について討論した。また本研究班の今後の運営方針について相談した。2.昭和63年11月25,26日、チサンホテル新大阪において、本研究班の研究成果発表会を行い、「高機能性タンパク質分子の精密設計」に関して各班員が研究成果を1人30分ずつ講演し、活発な討論を行った。演題および演者は次の通りである。1.Achromobacter ProteaseIの構造と機能(崎山文夫)、2.アスパラギン酸トランスアミナーゼの活性中心のアミノ酸残基の人工的変異(鏡山博行)、3.奄美ハブ毒酵素の構造と機能(大野素徳)、4.柔らかい4次構造、かたい4次構造(猪飼篤)、5.脂肪酸β酸化酵素複合体の機能(川口昭彦)、6.酵素タンパク質の分子集合と機能発現(徳重正信)、7.SSIの部位特異的変換(三浦謹一郎)、8.K^+イオン・チャネルの分子解析(大久保博晶、中西重忠代理)、9.蛋白質の酸変性状態の再評価(後藤祐児、浜口浩三代理)、10.耐熱性酵素の特性と構造(左右田健次)、11.アデニレートキナーゼの親和標識と部位特異的変異導入(福井俊郎)、12.タンパク質の機能モチーフの解析(金久実)、13.T4エンドヌクレアーゼVの合成遺伝子と基質(大塚栄子)、14.SSIに関するNMR研究の現状と将来(甲斐荘正恒)、15.遺伝子工学的手法で生産したタンパク質のX線解析をめぐる困難(三井幸雄)1.昭和63年11月26日、チサンホテル新大阪において、本研究班の全体会議を開いた。1.Achromobacter ProteaseIの構造と機能(崎山文夫)、2.アスパラギン酸トランスアミナーゼの活性中心のアミノ酸残基の人工的変異(鏡山博行)、3.奄美ハブ毒酵素の構造と機能(大野素徳)、4.柔らかい4次構造、かたい4次構造(猪飼篤)、5.脂肪酸β酸化酵素複合体の機能(川口昭彦)、6.酵素タンパク質の分子集合と機能発現(徳重正信)、7.SSIの部位特異的変換(三浦謹一郎)、8.K^+イオン・チャネルの分子解析(大久保博晶、中西重忠代理)、9.蛋白質の酸変性状態の再評価(後藤祐児、浜口浩三代理)、10.耐熱性酵素の特性と構造(左右田健次)、11.アデニレートキナーゼの親和標識と部位特異的変異導入(福井俊郎)、12.タンパク質の機能モチーフの解析(金久実)、13.T4エンドヌクレアーゼVの合成遺伝子と基質(大塚栄子)、14.SSIに関するNMR研究の現状と将来(甲斐荘正恒)、15.遺伝子工学的手法で生産したタンパク質のX線解析をめぐる困難(三井幸雄)
放散虫化石の上位層への混入の謎に挑む

層状チャートに含まれる放散虫化石には、既知の生存期間を超えて産出するものがある。これを化石種の生き残りと考えるか、再堆積・上位層への混入とするか、意見が分かれ決着をみない。本課題では、上部ペルム系に産するフォリククルス属放散虫の産出の原因を、上位層への再堆積・混入とする作業仮説をたてて研究を実施中である。フォリククルス属とチャートの堆積構造・未固結時変形構造に着目し、層状チャートにおける放散虫殻の再堆積・上位層への混入の実態を探る。古い年代の化石が“不思議な産出"を示す層状チャートについて、堆積構造・未固結時変形構造と化石産出状況を精査している。これまで、ペルム系上部統のチャートの研磨面・エッチング面の観察を行い、ペルム紀中世のフォリククルスがどのように含まれているかを検討してきた。滋賀県や岐阜県の美濃帯の複数のセクションで、ペルム系上部統のチャートに未固結半固結時の変形構造,液状化と見られる堆積構造が観察された。このことから、珪質堆積物の混合が堆積後に生じていることは確実である。放散虫化石の個体分離から、同一のチャート単層内に異なる特徴を示す放散虫化石群集が含まれることを見出した。古い年代の化石群集が混合している可能性が示唆される。一方、フォリククルス属放散虫がチャートのどの部分に含まれているのかを直接的に示す証拠は、いまだ得られていない。現段階でフォリククルス属が、生き残りか、再堆積・上位層への混入かは、決定できない。岐阜県の上部ペルム系チャートの研磨片にはチャートの変形構造が予想よりも少なく、データの収集が進まなかった。また、昨年までの研究分担者が病気となり、研究の連携がとれなかった。さらに研究代表者が他の仕事に時間を費やしてしまったため、課題研究が予定通りに進まなかった。岐阜県の美濃帯チャートセクションの野外調査を行い、未固結時変形の例を探す。今年度は最終年度であるため、得られたデータをまとめて論文とし、学会誌に投稿する。層状チャートに含まれる放散虫化石には,既知の生存期間を超えて産するものがある.これを生存期間が延びたと考えるか,再堆積・上位層への混入とするか,難しい問題である.本課題では,西南日本美濃帯の上部ペルム系層状チャートを対象に,堆積構造と化石産出状況を精査する.野外調査は滋賀県および熊本県で実施した.滋賀県の霊仙セクションでは,層状チャートの露頭スケッチと写真撮影,チャートの肉眼観察と記載,試料採取を行った.未固結時変形の比較対象も必要と考え,熊本県天草地域で白亜系の露頭観察と写真撮影も行った.チャート試料は,層理面に垂直方向に切断・研磨した.肉眼および顕微鏡下で,写真撮影とスケッチ,記載を行った.一部の試料についてはフッ酸処理を行い,腐食面の観察を開始した.霊仙セクションのチャートは珪質頁岩薄層をほとんど含まず,ほぼ塊状・無層理である.チャートの多くは暗灰色で,研磨面には灰色,明灰色,黒色部のほか,赤色化した部分も認められた.未半固結変形と思われる構造が多数見出された.変形には液状化した珪質堆積物の注入やそれに伴う角礫化,チャート薄層の分断がみられた.チャート角礫のサイズは数cm0.5 mm.チャート角礫を含む基質状部はやや泥質・暗灰色で,不均質である.チャート角礫と基質状部の境界は明瞭である場合と漸移する場合がある.このような産状は,異なる年代の珪質堆積物の混合の可能性を示す.またフッ酸腐食面の観察により,N. optima帯の基質状部にA. triangularisが,分断された薄層にはFollicucullus sp.が含まれることを確認した.層序的下位の未固結半固結珪質堆積物がなんらかの原因で移動し,上位層に混入した.そのため,放散虫個体または角礫化した珪質堆積物が上位層と混合して,異なる年代を示す放散虫の混在を招いたとする仮説が提案可能である.本研究課題の進捗状況は順調である.チャートの研磨面には予想以上に多くの変形構造が発見できた.フッ酸によるエッチング面の観察では,古い年代の化石が礫状部に含まれていることが確認できた.滋賀県彦根市東部の美濃帯ペルム系Lopingianのチャートには,半固結時の変形と考えられる角礫状の構造が認められ,異なる年代の放散虫混在群集が産することが報告された.それに加え,岐阜県関市板取村のペルム系チャートを検討し,ここからもチャート内部に半固結時の変形や液状化様の構造を見出した.岐阜県板取村ミオ谷の郡上八幡セクションは,GuadalupianからLopingianにかけての保存良好な放散虫化石を産するチャートからなる.Lopingianのチャートは層状厚層状で,挟みの頁岩は薄い.NeoalbaillellaornithoformisおよびN.optima群集帯のチャートの単層の厚さは平均6cmであるが,1030cmの塊状チャートの部分もある.緑灰色を呈し,ヘマタイトノジュールを含む.LopingianのAlbaillella各種を豊富に産する.Guadalupianを特徴づける種がごく稀に,またFollicucullusが断続的に検出される.層理面に垂直な研磨片を作成し,チャートの内部構造を観察し,特異な内部構造を見出した.

暗緑灰色チャートの内部に,層理面と斜交して,15cm規模で,不定形な形状をもつチャートが含まれていた.またmmオーダーで,放散虫殻が密集した珪質物が基質チャートを割って注入している構造が認められた.放散虫殻を多く含んだ物質の液状化により,半固結固結状態のチャートを分断したように見える.郡上八幡セクションにおいても,チャート変形と物質の混合に伴い,異なる年代の化石の混合が生じたと考える.このような現象は,厚層状チャート,塊状チャートにおいて特に注意が必要かもしれない.変形メカニズムについては今後の課題である.複数の事例が確認できたことで,層状チャートの形成機構を改めて考える必要があることも問題提起できた.平成28年度に滋賀県の事例を,平成29年度に岐阜県の事例を研究し,それぞれ成果を得ることができた.2つの地域でそれぞれに層状チャートの内部変形構造が確認できたので,順調に研究を遂行できていると自己評価できる.層状チャートに含まれる放散虫化石には、既知の生存期間を超えて産出するものがある。これを化石種の生き残りと考えるか、再堆積・上位層への混入とするか、意見が分かれ決着をみない。本課題では、上部ペルム系に産するフォリククルス属放散虫の産出の原因を、上位層への再堆積・混入とする作業仮説をたてて研究を実施中である。フォリククルス属とチャートの堆積構造・未固結時変形構造に着目し、層状チャートにおける放散虫殻の再堆積・上位層への混入の実態を探る。古い年代の化石が“不思議な産出"を示す層状チャートについて、堆積構造・未固結時変形構造と化石産出状況を精査している。これまで、ペルム系上部統のチャートの研磨面・エッチング面の観察を行い、ペルム紀中世のフォリククルスがどのように含まれているかを検討してきた。滋賀県や岐阜県の美濃帯の複数のセクションで、ペルム系上部統のチャートに未固結半固結時の変形構造,液状化と見られる堆積構造が観察された。このことから、珪質堆積物の混合が堆積後に生じていることは確実である。放散虫化石の個体分離から、同一のチャート単層内に異なる特徴を示す放散虫化石群集が含まれることを見出した。古い年代の化石群集が混合している可能性が示唆される。一方、フォリククルス属放散虫がチャートのどの部分に含まれているのかを直接的に示す証拠は、いまだ得られていない。現段階でフォリククルス属が、生き残りか、再堆積・上位層への混入かは、決定できない。岐阜県の上部ペルム系チャートの研磨片にはチャートの変形構造が予想よりも少なく、データの収集が進まなかった。また、昨年までの研究分担者が病気となり、研究の連携がとれなかった。さらに研究代表者が他の仕事に時間を費やしてしまったため、課題研究が予定通りに進まなかった。研究計画にしたがって,推進する方針である.今後は事例を蓄積するため,他地域での調査も視野に入れて研究を進める.霊仙セクションのチャートは,徹底的に観察するとともに,フッ酸エッチングの数を増やす.古い化石が礫状部から産出していることを示す典型的な写真を撮影したい.変形場や珪質堆積物の物性をふまえた変形機構の観点からの検討も必要と考えている.平成30年度は,これまでと同様の手法(研磨面,フッ酸腐食面の観察)で,滋賀県および岐阜県のチャート試料を引き続き検討する.さらに,微細な組織について,電子顕微鏡による観察も組み込む予定である.また,現時点までの成果をまとめ,公表論文作成の準備を進める.岐阜県の美濃帯チャートセクションの野外調査を行い、未固結時変形の例を探す。
日本における高齢期生活保障の形成・史的展開―雇用と社会保障の接続―

当初の研究計画のとおり、2018年度はとくに在職老齢年金制度の史的変遷について検証した。同制度の対象は厚生年金の被保険者である60歳以上の者であるため、主として企業で就労しながら年金を受給する高齢者などが該当する。そのような位置づけであるがゆえに、高齢期における「雇用」と「社会保障」の関係性と、両者の接合部について論じるうえで在職老齢年金制度は貴重な題材の一つとなり得る。他方、同制度をめぐっては、高齢者の雇用を阻害しているとして、制度の改廃が長年にわたって重要な政治課題となってきた。そこで、本研究においては、以下の2点を中心に分析を行った。つまり、第1に在職老齢年金制度がどのような改正を重ねながら、1965年の創設から今日に至るまでの半世紀以上にわたって存続し続けてきたのか。第2に、厚生年金保険はそもそも仕事からの「退職」を要件ーより正確には厚生年金保険の被保険者でなくなることーとしていた。対して、一定所得以下の高齢就労者に限ってではあるものの、例外的に年齢を要件としたこの制度がどのような経緯を経て創設に至ったのか、の2点である。以上を明らかにするうえで、制度の創設時やその後の法改正時の論議などについて、必要に応じて審議会や国会の議事録なども活用しながら丹念に追究していった。それらの作業を通じて、(1)在職老齢年金創設時の政策的な狙いや経緯、(2)60歳から65歳への厚生年金の支給開始年齢の引き上げが政策課題となっていくなかで、この制度がどのように変化していったのかをまとめた。2018年度は文献調査を中心に、在職老齢年金制度についての研究を進めた。上でも触れたとおり、それは当初の研究計画に沿ったものであり、またその成果については下記のとおり研究発表として2度の報告を行うことが出来た。報告の内容はいずれも在職老齢年金制度の史的変遷を扱ったものであるが、第1の研究発表は1965年から1985年までの期間を扱ったものである。とくに制度の創設から1985年の公的年金制度の大改革と、そこでの在職老齢年金制度の改正までの史的経緯を報告した。第2の研究発表はそれ以降の制度の歩みを取り上げたものであり、60歳台前半層の所得保障の在り方が重要な政策課題となるなかで、在職老齢年金制度がどのような転換を果たしていくのかを報告した。報告の際には、フロアーなどから貴重な質問やコメントが得られた。それに加えて、学会への積極的な参加を通じて他の研究者との情報交換の機会も得られた。これらの理由により、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。2018年度は「社会保障」の領域から「雇用」の領域への接近の過程について、在職老齢年金制度の分析を通じて研究を進めた。今後においては、以上とは逆のベクトル、つまり高齢者の「雇用」の領域から「社会保障」の領域への接近の過程を描き出していくことについて、計画している。

それに加えて、学会への積極的な参加を通じて他の研究者との情報交換の機会も得られた。これらの理由により、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。2018年度は「社会保障」の領域から「雇用」の領域への接近の過程について、在職老齢年金制度の分析を通じて研究を進めた。今後においては、以上とは逆のベクトル、つまり高齢者の「雇用」の領域から「社会保障」の領域への接近の過程を描き出していくことについて、計画している。
強化と予測に果たす前頭連合野の役割

強化と予測の脳メカニズムを明らかにするために、本年度は種々の学習課題の訓練を行なった。訓練したのは「遅延反応課題」と「遅延連合課題」である。「遅延反応」は手がかりの出た空間的位置を遅延期間中に保持することを要求する課題である。また「遅延連合課題」は古典的条件づけと単純なレバ-離し反応を結びつけたものであり、サルにはどのような刺激が出た後も一定の遅延期間をおいてレバ-離し反応をすることを要求し、その反応に対して、あらかじめ特定の刺激が出されていた時にのみ一定の報酬を与える。サルには「遅延反応課題」、「遅延連合課題」それぞれに「直接法」と「間接法」の両方の状況で訓練した。「直接法」では、後に与える「報酬」をサルに見せる位置(遅延反応)が後の反応の手がかりとなる。連合課題では報酬そのものを手がかり刺激として提示または非提示する。「間接法」では、反応は右側か左側か(遅延反応)、報酬はあるか否か(連合課題)を知らせる色刺激を手がかり刺激として提示する。報酬としては何種類ものエサやジュースを用意するが、「間接法」では最低でも数試行、同じ報酬を続けて用いてサルが特定の報酬を予測出来るようにする。訓練終了後、学習課題遂行中のサル前頭連合野からニューロン活動を記録した。前頭連合野には、課題の違いに拘らず報酬に違いによって遅延期間中に異なった活動を示すものが多数見出された。これらは「報酬の期待」に関係していると考えられる。一方、連合課題では「特定の報酬がない」時に限って遅延期間中に活動変化を示すものが見出された。前頭連合野は、「報酬期待」だけでなく、報酬の与えられない時も「何が与えられないのか」という課題の背景情報に基づく将来の予測にも関わっていることが示唆された。
赤外線分光観測による星間塵の組成の研究

星間塵と呼ばれている宇宙空間の微小固体粒子の組成を観測的に明らかにする方法として、35ミクロン波長域の赤外線分光器を開発することが今年の研究計画の中心的な課題として行なわれた。まず2次元検出器の低雑音読み出し回路を設計製作することによって、64x64素子InSbアレイ検出器の性能が確認され、さらに、極低温冷凍機を使うクライオスタットの種々の冷却試験でも所定の性能が得られたので、次年度導入を予定している256x256InSb素子を用いた多チャンネル広帯域赤外線分光器製作の重要部分について、今年度の計画どおりはっきりした目処をたてることができた。この分光器の光学的な設計も完全に終了し、各々の光学部品の製作を始めているが、総合的な組み立て調整は平成4年度に続けて行なう計画である。室内実験装置を使って星間塵物質を合成する実験的な研究において、今年度新しい2種類のSiO急冷固体を作成することに成功した。1つは低分子量の分子からの凝縮固体、他は高分子量に成長した微粒子であることがわかった。星間塵の10ミクロン前後の吸収スペクトルと類似した吸収を示すこと以外に、強いアルゴンイオンレ-ザ-の照射に対して、波長1.11.4ミクロン領域で特徴的な蛍光放射を行なうという重要な結果を得ている。高温のSiOガスを急冷して作られた凝縮固体は、極めてよくH_2Oが吸着するが、この場合に3ミクロンの星間吸収のスペクトルをよく再現することができることもわかり、SiO系統の星間塵生成過程に対する重要な示唆を与える実験である。
細胞外基質によるがん細胞の機能制御機構

我々は、これまでの研究から、間質系マトリックスの接着分子であるフィブロネクチンと基底膜の主要接着分子であるラミニン-10からインテグリンを介して細胞内に伝達されるシグナルが質的に異なっていることをRhoファミリーG蛋白質の活性化パターンの違いから明らかにしている。本研究では、このような異なる細胞外基質からインテグリンを介して伝達されるシグナルの違いがとのように制御されているかを、ラミニン-10受容体であるインテグリンα3β1に特異的に結合するテトラスパニンファミリー蛋白質であるCD151注目して解析を進め、以下の結果を得た。(1)CD151を上皮系癌細胞A431に過剰発現させたところ、細胞間の接着が亢進することを見いだした。(2)細胞をあらかじめ抗CD151抗体で前処理すると、上皮細胞の特徴である極性化した単層上皮の形成が著しく阻害された。これは、細胞内アクチン線維とtight junctionのマーカーであるZO-1の染色により確認された。(3)CD151抗体を固相化した基質上にA431細胞を接着させると、細胞間の接着が抑制されるばかりでなく、細胞の周囲に著明な糸状仮足の形成が誘導された。この固相化CD151抗体上での糸状仮足の形成はCdc42の強い活性化を伴い、protein kinase Cの活性に依存していた。これらの結果は、CD151からprotein kinase Cの活性化を介してCdc42を活性化する強いシグナルが細胞内に伝達されることを示しており、このようなアクチン骨格系の制御を通じてCD151はカドヘリン依存的な細胞間接着を制御していることを示唆している。1)新規基底膜ラミニンアイソフォームの精製のその機能解析:成体基底膜(特に血管基底膜)の主要な接着分子であるラミニン-8およびラミニン-10/11を精製し、その生理活性をインテグリンを介するシグナル伝達に注目して解析し、以下の成果を得た。(1)ラミニン-8は、これまで精製されている他のラミニン分子種やその他の接着分子と比べて、格段に強い細胞遊走促進活性を持つこと、このラミニン-8上での細胞遊走はインテグリンα3β1依存的であることを明らかにした。(2)ラミニン-10/11への細胞接着はインテグリンα3β1依存的におこり、Rhoファミリーの低分子量G蛋白質の中でRacを選択的に活性化すること、このRacの活性はp130Cas-Crkll-DOCK180複合体形成を介していることを明らかにした。(3)インテグリンα3β1と強く会合する分子量30kDの膜蛋白質を同定し、これがCD151であることを見いだした。CD151に機能を解析するため、GFPタグをつけたCD151の強制発現系を構築した。2)がんの浸潤・転移におけるヒアルロンリッチマトリックスの機能解析:がん細胞周囲に形成されるヒアルロン酸リッチマトリックスに着目し、その形成に必須なヒアルロン酸合成酵素の活性部位の同定と、ドミナントネガティブ変異体の作成に成功した。また、アンチセンスDNAやドミナントネガティブ変異体の強制発現により、がん化に伴うヒアルロン酸合成の亢進を抑制することに成功した。また、ヒアルロン酸合成酵素HAS1のノックアウトマウスを作成することに成功した。
培養変異を利用した高消化性「飼料イネ」の作出

本研究は,良好な飼料的性質を具備したイネを作出するため,組織培養を介した変異による育種を試みたものである。イネ(品種:日本晴)完熟種子の胚盤部位よりカルスが誘導され,培養開始28日後には小粒状のカルス塊が多数認められる増殖旺盛で再分化能力の高いエンブリオジェニックカルスが形成された。継代培養後,再分化培地に移植したところ,体細胞不定胚形成を経て89個の順化再生個体を得ることができた。全再生個体から無作為に53個体を抽出し,野外で生育させた。また,種子由来イネ37個体を対照個体として生育させた。その結果,再生個体群は対照個体群より出穂が遅い傾向にあった。また,再生個体群は穂数が多く,種子全重は小さく,葉部の割合が高く,リグニン濃度が低かった。草丈,乾物収量,乾物消化率および可消化乾物量については両群の間に有意差は見られなかったが,再生個体群の中には,良好な飼料的性状を示す個体が認められた。大半の調査項目について再生個体群は対照個体群に比べて分布の幅が広い傾向にあり,頻度分布も異なっていた。次年度には,良好な飼料的性質を具備している3再生個体の自殖後代を栽培し,調査を継続した。その結果,自殖後代群は対照個体群に比べ,出穂時期の幅が広かった。自殖後代3系統のうち,1系統は茎葉の可消化乾物量が対照個体群より高く,全ての自殖後代群は対照個体群に比べて変異の幅が広かった。種子全重については,自殖後代群は対照個体群と同等もしくはそれ以下にあった。また大半の調査項目について,自殖後代群は対照個体群に比べて変異の幅が拡大し,頻度分布が異なっていた。各自殖後代群の中には,種子全重が大きく,かつ茎葉の可消化乾物量の多い個体が認められた。また,種子全重は低いが,茎葉部の可消化乾物量が顕著に高い個体も認められた。以上,本実験で得た再生個体およびその自殖後代において,対照品種「日本晴」より良好な飼料的性質を具備する個体を見出すことが出来た。しかし,それらにおける形質の固定化は未だ不十分であるため,F_2世代以降での育種展開を必要とする。本研究は、組織培養から再生する植物体によって生ずる変異(ソマクロナール変異)を利用して、高消化性「飼料イネ」を作出し、さらに、そのような形質発現がどのようなメカニズムによるものかを探索するものである。Akashi and Kawamura (1998)の方法により、イネ品種「日本晴」種子を用い常法により滅菌後、2.0mg/L 2,4-D添加のMS培地によりカルスを誘導した。本研究で用いた再生個体は、1)カルス誘導後、直ちに再分化培地に継代し再分化に促した再生個体と、2)カルスを3ヶ月間懸濁培養したに再分化培地で継代して再分化させた再生個体の計約100個体である。

再生個体の多くは、通常の再分化経路(体細胞不定胚)を経て緑色個体を再分化したが、一部、懸濁培養由来再生個体においてアルビノ個体が認められた。このことは、懸濁培養の方がカルス培養よりも強いストレスを受けたものと示唆する。その後、全ての再生個体から無作為に約50個体を選び、市販の滅菌済無肥料の黒ぼく土を充填した1/2000aワグネルポットに移植し、栽培した。なお、比較対照個体として、種子から発芽させた個体を用い、再生個体と同様に栽培した。現在、上記の再生個体をガラス室で栽培し、再生個体における自殖(F1)の採種を準備している。本研究は、組織培養から再生する植物体によって生ずる変異(ソマクロナール変異)を利用して、高消化性「飼料イネ」を作出し、さらに、そのような形質発現がどのようなメカニズムによるものかを探索するものである。Akashi and Kawamura(1998)の方法により、イネ品種「日本晴」種子を常法により滅菌後、2.0mg/L 2,4-D添加のMS培地によりカルスを誘導し、直ちに再分化培地に継代し再分化に促した再生個体と、3ヶ月間懸濁培養した後に再分化培地で継代して再分化させた再分化個体の計約100個体における外部形態(草丈、穂数、種子重量、茎葉比、乾物収量)と化学的性状(消化率、リグニン含量)について調査するとともに、自殖(F1)を採種した。草丈は、再分化個体がコントロール個体(種子からの発芽個体:Co)よりも若干高い傾向であった。穂数は、再分化個体がCoよりも多いことが認められたものの、種子重量ではCoの方が高い個体が多く認められた。一方、乾物収量は再分化個体の方がCo個体よりも高いものであったが、茎葉比は同程度であった。乾物消化率は、再分化個体において2個体が他の個体およびCoよりも著しく高い値であった。リグニン含量では再分化個体およびCo個体では同程度であった。現在、有望再分化個体においてF1の化学的性状の調査とF2の採種を行っている。23葉期の全再生個体から無作為に53個体を抽出し、野外のワグネルポットで生育させた。再生個体と生育段階を同じくする種子由来イネ37個体を対照個体として生育させた。その結果、再生個体群は対照個体群に比べて出穂が遅い傾向にあった。再生個体群は対照個体群に比べて穂数が多く、種子全重は小さく、葉部の割合が高く、リグニン濃度が低かった。草丈、乾物収量、乾物消化率、可消化乾物量については両群の間に有意差は見られなかったが、再生個体群の中には、飼料として良好な性状を示す個体が認められた。また大半の調査項目について、再生個体群は対照個体群に比べて分布の幅が広い傾向にあり、頻度分布も異なっていた。これらの結果から、比較的良好な飼料的性質を具備していると思われた3再生個体の自殖後代を次年度に栽培し、調査を継続した。その結果、自殖後代群は対照個体群に比べ、出穂時期の幅が広かった。自殖後代3系統のうち、1系統は茎葉の可消化乾物量が対照個体群より高かったが、種子重については対照個体群と同等もしくはそれ以下であった。また大半の調査項目について、自殖後代群は対照個体群に比べて分布の幅およびその頻度分布が異なっていた。各自殖後代群の中には、種子重が大で、かつ茎葉の可消化乾物量の多い個体がいくつか認めら、本研究の目的を達することができた。