hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分布荷重が作用し反曲点を有する鉄筋コンクリート構造物のせん断耐荷機構に関する研究

鉄筋コンクリート部材のせん断問題において、斜め引張による破壊では、斜めひびわれ面での力の伝達性状が複雑であり、厳密な解析を行うことは困難な状況にある。また、部材に作用する外力が分布荷重であったり、支間内に反曲点がある場合には、複数の斜めひびわれが発達し、耐荷性状はさらに複雑化する。本研究は、実験と解析の両面から上記の問題について検討をいった。実験では、単純ばりを用いて斜めひびわれの性状を調査した。調査項目は、斜めひびわれ面での開口幅およびすべり量、ひびわれ付近のコンクリートの応力、ひびわれを跨ぐ位置での鉄筋のひずみ等である。これらの実験結果を踏まえて、2次元による非線形有限要素解析によって斜め引張破壊をあらわすよう試みた。解析では、実験によって観察されたひびわれを離散ひびわれとして導入し、適切なひびわれ面での力の伝達モデルによってその変形を表した。また、軸方向鉄筋によるダウエル作用に対しても、その変形を考慮したモデル化を行い解析に取り入れた。これらの結果から次のことが明かとなった。斜め引張による破壊では、斜めひびわれの開口が急激に大きくなり、終局時にはひびわれ上端のコンクリートの圧壊によって軟化をおこす。斜めひびわれの開口はひびわれを跨ぐ鉄筋のダウエル作用による水平ひびわれの発生が主要因となっており、特に斜めひびわれ面でのすべりは水平ひびわれの発生と同時に大きくなることが明かとなった。解析では、ひびわれの開口変位およびすべり変位をおおよそ捉えることができ、また、斜めおよび水平ひびわれの発生の影響による軸方向鉄筋のひずみの増加や、はりのたわみ性状もかなりの精度でシミュレートすることが可能となった。今後、種々の荷重条件を変化させることによって、分布荷重を受ける部材や反曲点のある部材についてパラメトリックな解析を行い、単純ばり以外の部材について斜め引張破壊挙動を明らかにしていく予定である。
水中におけるカーボンナノチューブと糖の新規吸着反応メカニズム

本研究では水溶液中のみで観察される「カーボンナノチューブ(CNT)と糖分子の吸着反応」という新規物性の全容解明に挑戦した。ドデシル硫酸ナトリウムで分散したCNTは、酸化状態において、糖に対する吸着力の低下を示した。分子動力学シミュレーションから、CNTが正に荷電するとCNT表面のドデシル硫酸ナトリウムの吸着密度が増加することが明らかになり、これらの物性がバンドギャップ依存的なCNTと糖の吸着反応の原因であることが示唆された。水溶液中では溶存酸素とプロトンがCNTの酸化還元反応に関与してバンドギャップ依存的な吸着が起こると考えられる。本研究では、水溶液中でのみ観察される「カーボンナノチューブと糖分子の吸着反応」という新規物性の全容解明に挑戦する。糖分子はバンドギャップが大きなカーボンナノチューブに強固に吸着する特徴をもち、その原理は2011年の反応の発見以来、未だ解明されていない。本研究では、この吸着反応の主たるメカニズムが「溶液中の溶存酸素とプロトンが媒介するカーボンナノチューブの酸化還元反応」にあるという仮説を実証する。本仮説を実証できれば、糖分子だけでなく、DNAや糖タンパク質などの糖構造をターゲットとするカーボンナノチューブの基礎物性研究が飛躍的に進展し、その原理を利用した高次の応用研究の創発にも多大に貢献できると期待される。本年度には、酸化還元反応の実証実験に必要となるカーボンナノチューブの精製を行った。また、カーボンナノチューブの酸化による糖分子の吸着力の変化の観測にも着手した。カーボンナノチューブは酸化剤存在下で糖分子の吸着力を弱めることをゲルカラムによるカーボンナノチューブの溶出実験から実証した。このような酸化剤によるカーボンナノチューブへの糖分子の吸着力の変化は共存するカーボンナノチューブの分散剤(界面活性剤)の影響を受けていると考えられる。具体的には、酸化したカーボンナノチューブの正の電荷と界面活性剤の電荷による相互作用が糖分子の吸着力を支配していると想定される。今後は分子動力学計算等を組み合わせることによって、より詳細にメカニズムを明らかにしていく。本研究では、水溶液中のみで観察される「カーボンナノチューブ(CNT)と糖分子の吸着反応」という新規物性の全容解明に挑戦する。糖分子はバンドギャップが大きなCNTに強固に吸着する特徴を持ち、その原理は2011年の反応の発見以来、未だ解明されていない。本研究では、この吸着反応の主たるメカニズムが「溶液中の溶存酸素とプロトンが媒介するCNTの酸化還元反応」にあるという仮説を実証する。本仮説を実証できれば、糖分子だけでなく、DNAや糖タンパク質などの糖構造をターゲットとするCNTの基礎物性研究が飛躍的に進展し、その原理を利用した高次の応用研究の創発にも多大に貢献できると期待される。当該研究では、ドデシル硫酸ナトリウムで分散させたCNTの分散液へ酸化剤を添加し、CNTに正の電荷を付与すると、CNTの糖への吸着力が低下することを明らかにした。興味深いことに、ドデシル硫酸ナトリウムと類似の直鎖構造を有する1-ウンデカンスルホン酸ナトリウムでも同様の結果が得られた。一方、芳香環を有するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた場合には酸化剤の非存在下でもCNTの糖への吸着力が大きく低下した。分子動力学計算から、ドデシル硫酸ナトリウムと1-ウンデカンスルホン酸ナトリウムはCNTが正に荷電するとCNT表面への吸着密度を増加させることが明らかになり、これらの物性が酸化剤によるCNTの糖への吸着力の低下の原因であることが示唆された。一方で、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムは電荷をもたないCNT表面にも高密度に吸着した。酸化剤の非存在下では溶存酸素とプロトンがCNTの酸化還元反応に関わることが知られている。以上より、酸化剤の非存在下の場合には、溶存酸素とプロトンがCNTの酸化還元反応に関与し、CNT表面の界面活性剤の密度を変化させ、その結果バンドギャップ依存的な糖吸着が起こることが示唆された。次年度に計画していたカーボンナノチューブの酸化状態の変化に対する糖分子の吸着力の変化の観測も部分的に進めることができたため。物理化学、熱力学、蛋白質科学カーボンナノチューブの荷電状態(酸化状態)によって糖分子の吸着力が変化する仕組み(分子機構)を実験および分子動力学シミュレーションで明らかにする。特に、実験においては、糖分子とカーボンナノチューブの相互作用が当初の予想よりも弱いと考えられるため、クロマトグラフィなどを用いた測定方法が有効であると考えられる。購入を予定していたクロマトカラム用大型恒温庫を使用せずに小スケールで当該研究を進捗させることに成功したため。また当該助成金を次年度計画しているカーボンナノチューブへの糖分子の吸着反応の分子機構を調べる研究に利用することで、研究進捗を当初よりも格段に向上させることができるため。本年度の研究によって、カーボンナノチューブと糖分子の相互作用が当初の予想よりも弱いと考えられたため、クロマトグラフィなどを用いた検出法が有効であると考えられる。
量子Zeno効果を用いた量子系の制御

量子系の制御のための新たな手段として量子Zeno効果,あるいは反Zeno効果を用いることを提案し,その有効性を実証してゆくのが本研究の目的であった.量子Zeno効果を利用すると,観測や緩和といった非ユニタリー過程によって量子系の運動を制御することができる.過程の非ユニタリー性にも拘らず確率密度は保存される.量子Zeno効果においてはコヒーレンスの消去あるいは破壊が本質的な役割を果たしている.量子Zeno効果により状態間のコヒーレンスを作ることさえ出来る.コヒーレンスの消去の仕方には多様性があるので,ユニタリー過程の実現がむずかしい状況においても代用できる可能性がある.本研究では,まず具体的な系として,従来からよく知られている光ポンピングの系を用いた.光ポンピングは円偏光の持つ角運動量を原子のスピンに移すことにより,それらを整列させる技術で,量子エレクトロニクスの草創期から重要視され,最近では原子の冷却において欠かすことのできない手法として用いられている.我々はこのように古くから良く知られた系において,量子Zeno効果が本質的な役割を果たしていることを発見した.すなわち,光が強い極限では,原子の偏極はポンピングによって維持されているのではなく,ゼーマン準位間のコヒーレンスの破壊によってスピンの反転が禁止されているためであることを明らかにしたのである.この事実は,光の吸収量の絶対値が,入射強度の増加に対して漸近的にゼロに近づくことを観測することで実証することができた.量子系の制御のための新たな手段として量子Zeno効果,あるいは反Zeno効果を用いることを提案し,その有効性を実証してゆくのが本研究の目的であった.量子Zeno効果を利用すると,観測や緩和といった非ユニタリー過程によって量子系の運動を制御することができる.過程の非ユニタリー性にも拘らず確率密度は保存される.量子Zeno効果においてはコヒーレンスの消去あるいは破壊が本質的な役割を果たしている.量子Zeno効果により状態間のコヒーレンスを作ることさえ出来る.コヒーレンスの消去の仕方には多様性があるので,ユニタリー過程の実現がむずかしい状況においても代用できる可能性がある.本研究では,まず具体的な系として,従来からよく知られている光ポンピングの系を用いた.光ポンピングは円偏光の持つ角運動量を原子のスピンに移すことにより,それらを整列させる技術で,量子エレクトロニクスの草創期から重要視され,最近では原子の冷却において欠かすことのできない手法として用いられている.我々はこのように古くから良く知られた系において,量子Zeno効果が本質的な役割を果たしていることを発見した.すなわち,光が強い極限では,原子の偏極はポンピングによって維持されているのではなく,ゼーマン準位間のコヒーレンスの破壊によってスピンの反転が禁止されているためであることを明らかにしたのである.この事実は,光の吸収量の絶対値が,入射強度の増加に対して漸近的にゼロに近づくことを観測することで実証することができた.本研究の目的は,量子系の制御のための新たな手段として量子Zeno効果を用いることを提案し,その有効性を実証してゆくことである.量子Zeno効果を利用すると,観測や緩和といった非ユニタリー過程によって量子系の運動を制御することができる.過程の非ユニタリー性にも拘らず確率密度は保存される.コヒーレンスの消去あるいは破壊が本質的な役割を果たしているのであるが,このようなインコヒーレント過程によってユニタリー過程と同様の確率を保存する運動を実現しうることがとくに興味深い点である.今年度はおもに量子Zeno効果による原子スピンの制御について研究を行なった.円偏光を原子に照射すると,光ポンピングによりスピン偏極が生じることはよく知られている.ここに弱い横磁場を印加してスピンを歳差運動させようとしても,再び光ポンピングされて,歳差運動は抑制される.この過程において,光は当然吸収されると思われてきたが,われわれは,光の強度を増して行くと,吸収の絶対量が漸近的に減少することを見出した.この「光吸収を伴わない光ポンピング」は量子Zeno効果の例になっているのであるが,これを用いたスピン制御の可能性を検討した.実験は,Rb原子に円偏光と静磁場を加える典型的な光ポンピングの系において,透過光強度をモニターした.円偏光の強度を増していったとき,絶対吸収量が漸近的に減少することが確認できた.本研究の目的は,量子系の制御のための新たな手段として量子Zeno効果を用いることを提案し,その有効性を実証してゆくことである.量子Zeno効果を利用すると,観測や緩和といった非ユニタリー過程によって量子系の運動を制御することができる.過程の非ユニタリー性にも拘らず確率密度は保存される.コヒーレンスの消去あるいは破壊が本質的な役割を果たしているのであるが,このようなインコヒーレント過程によってユニタリー過程と同様の確率を保存する運動を実現しうることがとくに興味深い点である.今年度はまず光吸収のない光ポンピングの実験を高い精度で行なうとともに,理論との比較を行ない,入射光の強度を増して行くと,吸収の絶対量が漸近的に減少することを確認した.その結果は,Phys.Rev.Lett.に投稿中である.また,関連する現象として光ファイバにおけるZeno効果に関する研究も行なった.単一モードファイバではZeno効果が見られるのに対し,マルチモードファイバでは,Zeno効果が現れないことを見い出した.これは,前者において光が波動的に,後者においては粒子的に伝搬することに起因していることが分かった.また,中間的な数モード伝搬の場合についても解析をおこなった.

結果はOpt.Commun.に投稿中である.また,最近注目されるようになった反量子Zeno効果に関する理論的,実験的研究を進めている.特に,自然崩壊の系にのみ見られると思われていた反量子Zeno効果が,コヒーレント遷移する系においても起こりうることが明らかになってきた.本研究の目的は,量子系の制御のための新たな手段とし之量子Zeno効果あるいは反Zeno効果を用いることを提案し,その有効性を実証してゆくことである.量子Zeno効果を利用すると,観測や緩和といった非ユニタリー過程によって量子系の運動を制御することができる.過程の非ユニタリー性にも拘らず確率密度は保存される.コヒーレンスの消去あるいは破壊が本質的な役割を果たしているのであるが,このようなインコヒーレント過程によってユニタリー過程と同様の確率を保存する運動を実現しうることがとくに興味深い点である.反Zeno効果は,類似の効果であるが,この場合は観測や緩和によって逆に遷移が加速される.今年度はまず,2準位系における反Zeno効果に関する研究を行なった.もともと,この効果は1準位から多準位への遷移に関して見い出されたものであるが,本研究では,1準位から1準位の遷移においても,ラビ振動の存在下での平均化された遷移ダイナミクスを導入することにより,同様の効果が存在しうることを明らかにした.さらに,光ポンピングを用いた実験系によって,2準位系における反Zeno効果を実証することができた.さらに,一般の緩和過程におけるデコヒーレンスの役割について研究を行なった.完全な緩和過程に対しては,量子Zeno効果は働かないことが知られているが,これは緩和過程がデコヒーレンスに対して一種の耐性をもっているためである.しかし,終状態のスペクトル広がりが有限な不完全な緩和過程に対しては,デコヒーレンスの影響は無視できなくなることを明らかにした.
脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援する看護介入

本研究は、脳血管障害の発症により何らかの後遺症をもつ患者の家族がストレスフルな出来事に適応し成長に至るまでの過程を家族のMasteryと捉え、家族がそれを獲得するための看護介入ガイドラインの作成を目的としている。平成30年度は、平成29年度に引き続き、訪問看護師へのインタビュー調査によって得られたデータを分析するとともに、インタビュー数を11ケースまで増やした。11ケースから得られたデータを分析し、18の看護介入が導き出された。次のステップとして、在宅看護の経験をもつ家族看護学の研究者及び家族看護専門看護師に面接調査を実施し、抽出された18の看護介入の妥当性について自由に意見をいただいた。両者の意見をもとに看護介入の洗練化を行い、また看護介入の5つの看護支援志向性を導き出した。ステップ4として、脳血管障害をもつ療養者とその家族への看護経験をもつ在宅看護専門看護師に面接調査を実施し、脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援するガイドラインの内容として、5つの看護支援志向性と18の看護介入が妥当であるかどうかの評価をいただいた。その評価をもとに、さらに洗練化を重ねることで、最終的に4つの看護志向性と13の看護介入が抽出され、13の看護介入の下位項目として、70の看護行動の内容を設けた。これらをもとに、脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援する看護介入ガイドラインを作成した。今後の課題は、在宅看護実践の場において、本ガイドラインを実際に活用・評価していただき、更なる洗練化を図ること、また多くの看護職者に活用していただけるよう公表していくことである。本研究は、脳血管障害により何らかの後遺症をもつ患者の家族がストレスフルな出来事に適応し成長に至るまでの過程を、家族のMasteryと捉え、家族がそれを獲得するための看護介入ガイドラインの作成を目的としている。平成25年度において、ステップ1では、文献より家族のMastery獲得を支援する看護介入を明らかにすることを目標とし、脳血管障害を発症した患者と家族への看護や在宅生活を送る家族への看護、在宅看護に関する文献検討を行った。これにより、脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援するための看護として以下のような点が重要であると考えられた。1患者の入院中から家族のもつ信念や価値観を尊重にし、家族が脳血管障害による後遺症をもつ療養者やこれからの介護と向き合う覚悟を決められるように支援すること、2家族が在宅で介護することを決心したり、介護を継続していく上で自信をもてるように支援すること、3家族が自分たちにとって必要な専門職者や社会資源とのつながりを維持できるように支援すること、4家族なりに介護する環境を作ったり介護方法を獲得するなど自分たちなりの介護生活をつくれるよう支援すること、5家族が自分たちの力で試行錯誤を重ねながら介護のある生活を継続できていることを肯定的に伝えていくことなどの必要性が明らかになった。平成25年6月20日平成26年6月30日まで、産前産後休暇及び育児休業を取得予定である。本研究は、脳血管障害の発症により何らかの後遺症をもつ患者の家族がストレスフルな出来事に適応し成長に至るまでの過程を、家族のMasteryと捉え、家族がそれを獲得するための看護介入ガイドラインの作成を目的としている。平成25年度から育児休業取得のため研究活動も休止していたが、平成26年7月1日の職場復帰とともに研究活動も再開し、ステップ1の文献検討の続きから行った。脳血管障害を発症した患者と家族への看護や在宅看護に関する文献検討を行った結果、脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援するための看護として、1家族が介護に向かう覚悟を決めていけるように支援する、2家族が必要に応じて社会資源を活用できるように支援する、3家族なりの方法で療養者の状態に合わせた介護スキルを獲得できるように支援する、4療養者の状態や家族の状況の変化に応じて、家族全体で役割調整できるように支援する、5療養者の病状やリスク、介護に必要な知識や技術、利用可能な社会資源など、家族が必要とする具体的な情報を得られるように支援する、6家族がいつでも地域の専門職者とつながっていられるように支援する、7これまでの家族生活と介護生活を統合させながら生活を再構築できるように支援する、8家族の現実認識を促しながら、家族に必要なことをともに考えて変えていけるように支援する、9家族が介護継続できていることや家族に生じたプラスの変化を肯定的に捉えられるように支援する、の9つの看護介入が抽出された。現在はステップ2を遂行している状況である。ステップ2では、看護者から家族のMasteryの獲得を支援する看護介入を抽出することを目標としており、看護者へのインタビュー調査に向けて準備を進めている。研究者が所属する大学の看護研究倫理審査委員会の承認を得ており、地域の施設に研究協力を依頼する段階にある。昨年度は、看護者から家族のMasteryの獲得を支援する看護介入を抽出するため、インタビュー調査に向けて準備を進めている段階であったが、妊娠に伴う体調不良及び、平成27年10月からの産前産後休暇・育児休業の取得により、研究が中断している状況である。ステップ2の看護者を対象としたインタビュー調査に向けて準備を進めている段階であったが、妊娠に伴う体調不良により研究依頼が進んでいない状況であった。さらに、産前産後休暇及び育児休業の取得によって研究が中断しており、遅れが生じている。

本研究は、脳血管障害の発症により何らかの後遺症をもつ患者の家族がストレスフルな出来事に適応し成長に至るまでの過程を家族のMasteryと捉え、家族がそれを獲得するための看護介入ガイドラインの作成を目的としている。平成28年10月31日まで育児休業取得のために研究を一時中断していたが、11月1日の職場復帰に伴い、研究も再開した。研究段階STEP2の看護師を対象としたインタビュー調査の依頼からの再開となった。平成28年3月末までに、訪問看護師4名に対するインタビュー調査を実施し、4ケースに対する看護介入について語りが得られた。そこから、脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援する看護介入の主な内容として、「1.家族のやり方を尊重しながら病気管理に関する指導を行う」「2.家族が希望をもてるような情報を提供する」「3.家族の価値観や考え方を尊重し納得して決定できるように支援する」「4.家族の希望を叶えられるように多職種と連携してサービスを調整する」「5.家族が辿る経過を予測しながら家族の困り事に対応する」「6.家族が健康や生活の大切さに気づけるように働きかける」の6つが導き出された。さらにケース数を増やし、看護介入の内容を充実させていくために、継続してインタビュー調査を実施していくこととする。平成28年11月平成29年7月にかけて、看護師を対象にインタビュー調査を実施し、家族のMastery獲得を支援する看護介入を抽出する段階にある。平成28年3月末時点で得られたケース数は4ケースと少ない。また、主に訪問看護ステーションに対して研究協力を依頼しているが、各施設から紹介いただける研究対象候補者の方は1名ずつという状況であり、複数個所への依頼と個別インタビューの実施に辿り着くまでに時間を要している。このようなことから、研究の進捗状況は予定よりもやや遅れている。平成29年度は、平成28年度に引き続き、訪問看護師に対するインタビュー調査を実施し、インタビュー数を8ケースまで増やした。そして、脳血管障害による後遺症をもつ人の家族のMastery獲得を支援する看護介入の主な内容について再度検討し、「1.療養者のセルフケアレベル向上及び健康管理のための支援をする」、「2.家族のやり方を尊重しながら病気管理に関する指導を行う」、「3.家族が希望をもてるような情報を提供する」「4.家族の価値観や考え方を尊重し納得して決定できるように支援する」、「5.家族の希望を叶えられるように多職種と連携しながら支援する」、「6.家族が辿る経過を予測しながら家族の困り事に対して支援する」、「7.家族が健康の大切さに気づけるように働きかける」の7つが導き出された。今後は、順次インタビューにて得られたデータを分析し、これらの看護介入を洗練化することが必要である。
小脳傍片葉-小脳核系による追跡眼球運動制御機構の生理及び解剖学的研究

霊長類の眼球運動の小脳制御に関して、研究代表者は、慢性日本猿標本を用いた神経細胞活動記録実験の結果から、随意運動である追跡眼球運動(Smooth Pursuit)と眼球反射である前庭動眼反射(VOR)は、それぞれ小脳腹側傍片葉と片葉により独立に制御されているという仮説を1992年に発表してるが、この仮説を、本研究では、さらにWGA-HRPやPHA-Lの軸索流を用いた系統解剖学的方法、小脳核の微小刺激実験、追跡眼球運動の適応パラダイムの応用と、それぞれ異なった方法で検証した。その結果、日本猿の腹側傍片葉は主に橋核から苔状線維入力を受け、小脳中位核、歯状核に出力するのに対して、片葉は主に前庭核、前庭神経、橋被蓋網様核から苔状線維入力を受け、前庭核に出力することを明らかにした。また、小脳核の眼球運動領域を、微小電極による局所刺激法でマップし、腹側傍片葉が出力する中位核の領域に、追跡眼球運動野を同定した。さらに、追跡眼球運動の動特性に短時間に適応性変化を生じさせる実験パラダイムを開発し、追跡眼球運動の適応と、前庭動眼反射の適応の干渉を調べたが、両者は干渉しないことを見いだした。これらの所見は、追跡眼球運動と前庭動眼反射が、それぞれ独立に制御あれていることを、ハードウエア及びソフトウエアの側面から支持するものであり、追跡眼球運動と前庭動眼反射がおもに片葉によって共通的に制御されているというLisbergerとSejinowskiの見解(1992)を否定するものである。片葉及び隣接する腹側傍片葉と、前庭動眼反射(VOR)と追跡眼球運動の関わりを、生理学及び解剖学的に検討した。1.慢性猿標本3頭を用いてユニット発射活動の記録した。主に頭の回転速度に選択的に反応するプルキンエ細胞は、片葉に存在するのに対して、追跡眼球運動の速度に選択的に応答するプルキンエ細胞は、腹側傍片葉に存在すろという結果を得た。即ち、VORを猿の頭と同時に動く視標を注視させて抑えた時(VOR-supression)には、片葉のプルキンエ細胞はVORの時と同じように頭の速度に特異的に反応するのであるが、腹側傍片葉の細胞には、視標を注視するための反応が強くみれれた。追跡眼球運動に特異的な反応は、おもに腹側傍片葉の細胞に認められた。2.片葉と腹側傍片葉の入出力構造を解剖学的特徴を検索してみた。8例の猿の片葉もしくは腹側傍片葉にWGA-HRP,Fast BlueもしくはPHA-Lを微小注入し、順、逆行性に標識される神経終末や神経細胞体部の分布を、それぞれ組織学的に調べた。その結果、苔状線維入力と出力系に関しては、片葉は主に前庭神経系と結合しているのに対して、腹側傍片葉は主に橋核-小脳核と結合していた。一方、登上線維入力系に関しては、片葉と腹側傍片葉かなり共有しており、背側1/3はVLO部、中心部1/3は背帽部、腹側1/3はMAO部とそれぞれ結合していることが明らかになった。これらの所見は、片葉は前庭系からの信号を修飾し,VORの制御しているのに対し、腹側傍片葉には、主に橋核由来の信号を修飾し、その結果を小脳核に出力して追跡眼球運動を制御していること示唆している。また、両者とも、ほぼ同じ性質の登上線維系の誤差信号を、用いていることが想像される。本年度は、3頭の日本猿慢性標本を用いて、小脳核のほぼ全領域に微小電極を刺入し局所刺激を行い、誘発される眼球運動をサーチコイル法で記録し、組織学的に刺激部位を同定した。。

その結果、小脳室頂核、中位核、歯状核にそれぞれ遅い眼球運動と速い眼球運動に関与する領域がともに存在することを見いだした。室頂核の最内側には、刺激開始後20-30ミリ秒後に水平もしくは垂直性の遅い眼球運動の誘発される領域があり、そのやや外尾側に刺激開始後30-50ミリ秒後に水平もしくは垂直性の速い眼球運動の誘発される領域が存在した。次に、前中位核の内側には速い眼球運動の誘発される領域があり、そのやや尾側の後中位核の腹側には、刺激開始後20-30ミリ秒後に水平もしくは垂直性の遅い眼球運動の誘発される領域が存在した。さらに歯状核に関しては、その最頭側には、刺激開始後15ミリ秒後に垂直性の遅い眼球運動が誘発される領域があり、また尾側には、刺激開始後30-40ミリ秒後に垂直性速いもしくは遅い眼球運動が誘発される領域が存在した。これらのことは、3つの小脳核がそれぞれ独立に、サッケードもしくは追跡眼球運動の制御に関与していることを示唆している。室頂核系の眼球運動領域は小脳虫部ないし傍虫部と、中位核-歯状核系の眼球運動領域は小脳傍片葉とそれぞれ結合していることが解剖学的にも想定され、今後この2系の機能的な差異について検討する予定である。これらの結果を平成6年度の神経科学学会で発表するとともに、速やかに学会誌に投稿する予定である。本年度は、2頭の日本猿慢性標本を用いて、小脳傍片葉の関与する可能性のある追跡眼球運動の学習パラダイムを開発した。眼前のスポット状の視標を注視することを条件付けし後に、サーチコイル法により、眼球位置をリアルタイムに記録しながら、視標をステップ(5度)-ランプ状(10度/秒)に動かした。猿は潜時200ミリ秒で、小サッケードとそれに続く追跡眼球運動をおこすが、追跡眼球運動の開始と同時に80-200ミリ秒視標の速度を2倍もしくは1/2に変え、そこで視標を消去したところ、約50回の試行で、サッケードの直後(50-100ミリ秒の間)の追跡眼球運動速度に有意の変化が生じ、約200回の試行(15分程度)で、約40%の増加もしくは減少が見られた。一方、視標の速度を変化を与えないコントロールの試行では、200回程度試行を連続的におこなっても、サッケードの直後の追跡眼球運動速度には有意の変化はみられなかった。次に、この追跡眼球運動の適応性変化の視標速度依存性、および視野の中の視標位置依存性を調べたが、依存性は見られんかった。また、この追跡眼球運動の適応性変化と前庭動眼反射の適応性変化を調べた。まず、追跡眼球運動の適応性変化の前後で、前庭動眼反射の動特性を測定したが、変化は見られなかった。さらに、前庭動眼反射の適応性変化の前後で、追跡眼球運動の動特性を調べたが、変化がみられなかった。このことは、追跡眼球運動の適応の神経機構が、前庭動眼反射の適応の神経機構と独立に作用していることを示唆する。これらの結果を、1995年度日大国際シンポジウム、平成8年度の日本生理学会で発表した。さらに速やかに学会誌に投稿する予定である。
セキュリティー強化型コンポーネントフレームワーク

ソフトウェアシステムの開発時において、各コンポーネントの入出力データの性質、想定される値の範囲、動作パターンなどを開発時に定義できるコンポーネント開発フレームワークを開発した。また、定義された情報に基づく実行時の監視と例外処理を可能とする実行環境の試験的実装を行った。ソフトウェアコンポーネントに対して入出力されるデータの性質や量およびその動作に関する情報を意味の観点から定義しておくことにより、実行時にそれらを監視・制御することを可能とする開発フレームワークと実行環境の開発について、本年度は、定義に用いる各言語の設計に必要となる調査と分析、および監視・制御を実現する手法の調査を行った。またその一部の設計と実装を開始した。入出力を定義する言語については、各データが表す物理量や概念を表現するための分類を作成した。例えば、ある整数値が重量、速さ、金額のいずれを表しているのかを区別できるような分類であり、より高次元(意味レベル)での整合性の確認を可能にするものである。また、例えば重量でも、単位をグラムやポンドなどを区別することができ、許容する値の幅を適切に管理できるようにするものである。一方、動作定義用の言語については、動作の時間的長さ、動作間隔、動作時刻等の性質を表す分類を作成した。しかし、動作対象を定義する手段が決まらなかったため不十分な分類となっているので、来年度は動作対象の列挙と分類を優先して行う必要がある。本研究では入出力と動作をユーザが容易に設定(定義)できることが重要であり、そのため各言語の視覚的デザインが寛容である。すでに決まった分類要素についてはすでにアイコンのデザインを開始した。なお、コンポーネントの動作を監視・制御できる実行環境に実現に向けて調査を開始した。プロセス監視、ネットワークポート監視などの実装技術を調査したが、OSへの強い依存が存在するため、手法を絞り込むことができず、実験を行うまでには至らなかった。現実的な手法の選択は来年度の課題である。ソフトウェアコンポーネントに対して入出力されるデータの性質や量およびその動作に関する情報を意味の観点から定義しておくことにより、実行時にそれらを監視・制御することを可能とする開発フレームワークと実行環境の開発について、本年度は、定義に用いる各言語の設計に着手するとともに、監視・制御を実現する手法の調査を継続して実施した。またその一部の実装を開始した。入出力データ定義用言語の設計については、プログラム内で実施される入出力命令で行われる明示的な入出力と、関数呼び出しなどを通して行われる間接的な入出力を対象に、入出力されるデータの値の種類(意味、単位、データ型)と性質(最大、最小、偏り)を指定できる定義言語を設計した。この中で、入出力されたデータの累積値についても条件をつけられるように考慮した。これにより、プログラム内で用いられるデータの性質が明確になり、想定外の入出力データによる誤作動や、プログラムミスによるバグを防止できる。動作定義用言語については、動作対象をまずは標準入出力とファイル入出力に限定し、入出力イベントの監視を行うよう設計を開始した。基本的な設計は完了し、詳細設計は次年度の課題である。また、各言語の表示編集用エディタの開発を開始したが、言語設計が長引いたため、次年度も引き続き開発を行う。実行環境の設計準備として、仮想マシンやサンドボックスを用いたプログラム監視について調査を行い、各言語や指定方法などの手法の確立を最優先とし、プログラムラッパーを用いたフレームワークとすることにした。本年度は、(1)入出力データ定義用言語要素の作成、(2)動作定義用言語の設計と言語要素作成、(3)入出力データ定義および動作定義言語のエディタ作成、(4)実行環境の設計と試験的実装、(5)検証用アプリケーションの選定と実験を行った。(1)入出力データ定義用言語要素については、前年度の設計に基づき実際に言語要素を作成した。変数の型情報に加え、その値の最大値、最小値、平均値など値の範囲を定義するための言語要素と属性の定義を行った。(2)動作定義用言語の設計と実装については、関数やコードブロックの呼び出し順序、タイミング、頻度などを定義できる枠組みとした。(3)入出力データ定義と動作定義言語のエディタ作成は、ユーザ負担をなるべく低く抑えることに重点を置いて実装した。その結果、各値にはあらかじめ規定値を設定し、動作については規定動作を自動的に設定することで、ユーザは変更が必要な箇所のみを設定すれば済むような仕組みとした。各規定値の選択においては、対象変数の型や意味、対象動作の種類に応じていくつかのパターンを作成することで、変更の必要性を軽減した。(4)実行環境の設計と試験的実装については、ラッパープログラムを用いて入出力関数などとのデータ送信を監視する仕組みを実現した。この監視では、あらかじめエディタでユーザが編集した、値の範囲などの制限に対してデータをチェッグし、それを逸脱している場合に例外処理を実行できるようにした。(5)検証用アプリケーションについては、熱拡散計算と粒子の衝突反応計算を行うプログラムを選定し、(4)の試験実装を用いて監視条件の定義と実際の実行をテストした。その結果、今回実現した仕組みによって入出力データと動作の定義ができ、実行時にチェックできることを確認した。実装期間が限られていたことから、対応する変数関係の条件の種類、動作の種類は限定的だが、言語要素の追加で将来的に対応可能である。
カイコガ絹糸腺における発生分子マーカーの作出とその動態

カイコの絹糸腺組織はエクダイソンと幼若ホルモンの影響によって,幼虫脱皮には見かけ上その形態を維持するが,蛹変態時では組織全体がアポトーシスにより崩壊し,消失する.そこで,通常4眠蚕(対照区)の4齢0日から蛹1日までの後部絹糸腺組織タンパク質を昨年度に確立した分画法を用いて可溶化し,SDS-PAGEによって経時的に調査した,さらに,4齢脱皮直後のカイコに前胸腺からのエクダイソンの分泌を抑えるはたらきをもつイミダゾール化合物,KK-42を塗布することによって早熟3眠蚕(KK-42区)を作成し,その処理直後から蛹1日までの後部絹糸腺組織タンパク質を調査し,得られた両区の結果を比較検討することにより,昆虫ホルモンのカイコ後部絹糸腺組織への影響について考察した.(1)後部絹糸腺タンパク質は各画分での電気泳動像はそれぞれ異なっており,時期特異的な変化が多数明らかとなった.(2)対照区の膜画分をSDS β-mercaptoethanolによって可溶化した画分では,体液中のエクダイソン濃度が高い時期に特異的に消失する分子量約25kDaバンドと出現する分子量32kDaバンドが見出された.この2種類のバンドのエクダイソン濃度が高いKK-42区蛹変態期における変化は対照区と同様であった.また,カテプシンL様システインプロテアーゼ遺伝子の発現をノーザン解析のよって調べたが,32kDaタンパク質の変化と類似していた.以上の変化は,体液中のエクダイソン濃度の変動に対応しているので,エクダイソンの影響を受けていると考えられる.(3)膜タンパク質のDeoxycholicacid画分において,対照区で5齢0日から吐糸開始後3日まで認められた分子量30kDaバンドは,KK-42区では処理後5日から吐糸開始後2日まで認められた.このタンパク質の出現時期は両区ともに4齢脱皮から数えてほぼ同時期であり,KK-42の作用機作からすると,エクダイソンの影響を受けていなく,むしろ幼若ホルモンの影響を受けているものと考えられる.(4)対照区の4齢脱皮期並びに5齢0日に特異的に発現する遺伝子の単離をサブトラクション法で試み,数種の遺伝子を得た.現在,詳細について検討している.(5)両区のおけるエクダイソンレセプターA,B1アイソフォームの発現について調査した.発生段階特異的なカイコガ絹糸腺タンパク質の変化は昆虫ホルモンによる分子制御を理解する上で好適な系と言える.1.後部絹糸腺組織タンパク質のベプチドマップの作成後部絹糸腺をキレート剤(EDTA)の有無と数種の界面活性剤(Triton X100,デオキシコール酸,SDS)の組み合わせ使用によって,効率よく,多数の組織タンパク質を分画することが可能となった.発生段階に従い検討したところ幼虫変態後期のみに少なくとも4種類が一時期的に消失し,1種類が出現することが判った.2.幼虫変態期特異的に発現変化する遺伝子の探索2.1カテプシンL様遺伝子(フィブロイナーゼ)フィブロイナーゼの部分アミノ酸配列を決定し,その配列を元にcDNAクローニングを行った.後部絹糸腺におけるフィブロイナーゼ活性は変態期中期に極大値をとるが,ノーザン解析では幼虫変態前期に強い遺伝子発現が認められ,以後,急激に発現は認められなくなった.本酵素の活性発現には翻訳および翻訳後の調節が存在しているものと考えられた.さらに蛹変態後の後部絹糸腺や吐糸開始期の脂肪体,中腸において特異的にこの遺伝子の強い発現が見出された.2.2β-fructofranosidase相同遺伝子絹糸にはショ糖分解酵素が存在しており,カイコ中腸組織に存在するショ糖分解酵素はβ-fructofranosidaseであることが知られている.そこで,酵母のβ-fructofranosidaseすなわちインベルターゼに相同性を持つ遺伝子を探索したところ,アミノ酸レベルで約50%の相同性をもつ配列がカイコガ中腸cDNA由来のESTに認められた.そこで中腸mRNAをもとにcDNAクローニングを行った.後部絹糸腺における発現をノーザン解析したところ幼虫変態直後(5齢脱皮直後)にのみに強い発現が認められた.カイコの絹糸腺組織はエクダイソンと幼若ホルモンの影響によって,幼虫脱皮には見かけ上その形態を維持するが,蛹変態時では組織全体がアポトーシスにより崩壊し,消失する.そこで,通常4眠蚕(対照区)の4齢0日から蛹1日までの後部絹糸腺組織タンパク質を昨年度に確立した分画法を用いて可溶化し,SDS-PAGEによって経時的に調査した,さらに,4齢脱皮直後のカイコに前胸腺からのエクダイソンの分泌を抑えるはたらきをもつイミダゾール化合物,KK-42を塗布することによって早熟3眠蚕(KK-42区)を作成し,その処理直後から蛹1日までの後部絹糸腺組織タンパク質を調査し,得られた両区の結果を比較検討することにより,昆虫ホルモンのカイコ後部絹糸腺組織への影響について考察した.(1)後部絹糸腺タンパク質は各画分での電気泳動像はそれぞれ異なっており,時期特異的な変化が多数明らかとなった.(2)対照区の膜画分をSDS β-mercaptoethanolによって可溶化した画分では,体液中のエクダイソン濃度が高い時期に特異的に消失する分子量約25kDaバンドと出現する分子量32kDaバンドが見出された.この2種類のバンドのエクダイソン濃度が高い

KK-42区蛹変態期における変化は対照区と同様であった.また,カテプシンL様システインプロテアーゼ遺伝子の発現をノーザン解析のよって調べたが,32kDaタンパク質の変化と類似していた.以上の変化は,体液中のエクダイソン濃度の変動に対応しているので,エクダイソンの影響を受けていると考えられる.(3)膜タンパク質のDeoxycholicacid画分において,対照区で5齢0日から吐糸開始後3日まで認められた分子量30kDaバンドは,KK-42区では処理後5日から吐糸開始後2日まで認められた.このタンパク質の出現時期は両区ともに4齢脱皮から数えてほぼ同時期であり,KK-42の作用機作からすると,エクダイソンの影響を受けていなく,むしろ幼若ホルモンの影響を受けているものと考えられる.(4)対照区の4齢脱皮期並びに5齢0日に特異的に発現する遺伝子の単離をサブトラクション法で試み,数種の遺伝子を得た.現在,詳細について検討している.(5)両区のおけるエクダイソンレセプターA,B1アイソフォームの発現について調査した.
動物細胞の生理機能変化を利用した六価クロムと三価クロムの定量分析法の構築

本研究では、動物細胞の生理機能変化を利用し、六価クロムと三価クロムとを別々に定量するための検出系を構築した。三価クロム単独で検出するのは、本法が初めてである。さらに、本研究で構築した六価クロム検出系は、既存の評価法に比べてより低濃度な六価クロムを検出できることが分かった。また、構築した検出系は、鉄鋼資材のクロム評価に適応できることが示された。動物細胞では、クロム化合物により糖質代謝や増殖といった生理機能が変化し、その変化量(感受性)は、細胞の種類によって異なる。本研究では、動物細胞のクロム感受性を利用し、六価クロムと三価クロムとを別々に検出し、各クロムについて定量可能な分析法構築を行う。平成絵26年度は、六価クロムと(または)三価クロムに対して感受性(応答性)が高い動物細胞の選定とクロムによる応答性の検出系を選定した。動物体内でのクロム分布情報、細胞機能との関連性について調査した結果、三価クロムは生体内で血液、肝臓、腎臓などに分布し、糖の取り込みや代謝促進に関与していることが分かった。また、六価クロムはヒトや動物に対しアレルギー性皮膚炎を生じることや発癌性をもつこと、神経毒性、遺伝的毒性、免疫毒性といった生体障害性を有することが分かった。これらの情報を基に、クロムに対して感受性が高いと期待された3種類の細胞株を選択した。選択した細胞株は、Hep G2(ヒト由来肝実質細胞株)、PANC-1(ヒト膵癌由来細胞株)およびV79(肺由来線維芽細胞株)である。次に、各細胞株を対象とし、MTTアッセイとLDH細胞毒性試験を用いて、細胞の活動度(活性)測定を行った。結果、六価クロムについては、MTTアッセイでPANC-1が他の2種の細胞に比べて低菜濃度な六価クロムを検出できた。一方、LDH細胞毒性試験では検出できなかった。三価クロムについては、EDTAを用いて錯体を形成させた、無血清培地を用いて試験した。MTTアッセイを行った場合、Hep G2が他の細胞に比べて低濃度な三価クロムが検出された。一方、LDH細胞毒性試験については、PANC-1のみで三価クロムが検出された。なお、平成27年3月30日から平成28年3月29日において、報告者は米国オクラホマ大学で在外研究員として勤務するため、この期間は研究を中断する。報告者(小川亜希子)は、平成27年3月30日から平成28年3月29日の期間において、米国オクラホマ大学にて高専機構から在外研究員として派遣されて勤務した。その在外研究員の業務規定により、オクラホマ大学で行う研究については、本研究課題「動物細胞の生理機能変化を利用した六価クロムと三価クロムの定量分析法の構築」を行うことが禁止されていたため、この派遣期間中は本研究課題に関する研究を中断していた。これに伴い、当初の研究期間(平成26ー27年度)を変更し、平成28年度まで延長している。平成28年度は、平成26年度に構築した動物細胞機能を利用した六価クロムと三価クロムの検出法について、既存のクロム検出法(例:原子吸光光度法やジフェニルカルバジド比色法)と検出精度、検出手法、特徴について比較していく計画である。当初は、平成26ー27年度で研究を進める計画であった。しかし、平成27年度はオクラホマ大学にて在外研究を行っており、その規定により本研究課題を中断せざるを得なかった。したがって、計画は平成27年度分の実施計画を延長することとなった。クロムは、自然界で金属状態もしくは六価イオンや三価イオン状態で存在し、様々な工業製品に利用されている。六価クロムは強力な酸化剤として知られ環境負荷が大きい一方で、三価クロムは微量必須元素として生体内で糖・脂質代謝制御に関与することから、クロムの電荷状態と存在量について、正確に把握することが大変重要だといえる。現在、クロムの検出には、呈色反応による吸光度測定法、イオンクロマトグラフィーやICP-MSなど分析機器による検出法が開発されているが、既存の検出法では、一般にサンプルの前処理や分析条件の検討が複雑で、分析機器も高額なことも多い。そこで本研究では、クロムが生体機能制御に関連していることに着目し、動物細胞の代謝活性変化を利用した六価クロム・三価クロム検出法を検討してきた。本年度は、鉄鋼資材をクロム検出の試験対象とし、構築した検出系と既存の検出系を用いて評価し結果を比較した。動物細胞の代謝活性変化を利用したクロム検出では、六価クロム検出にはPANC-1のMTT活性測定を使用し、三価クロムの検出にはPANC-1のLDH活性測定を利用した。また、既存のクロム検出法は、ICP-AES(総クロム量測定)とジフェニルカルバジド吸光光度法(六価クロム量測定)を使用した。これらの検出法を用いて六価クロム・三価クロム量を測定した結果、本研究で構築した検出系の方が既存法よりも低濃度なクロム検出が可能であった。また、構築した検出系を利用し、鉄鋼資材溶出液中の六価クロム・三価クロム検出を行ったところ、動物細胞の代謝活性変化は確認されなかった。したがって、使用した鉄鋼資材からは検出限界以下のクロム量が溶出していたと考えられる。

以上により、動物細胞の代謝活性変化を利用したクロム検出は、六価クロムと三価クロムを別々に検出することができ、既存の検出法に比べて低クロム濃度を検出可能なことが示唆された。本研究では、動物細胞の生理機能変化を利用し、六価クロムと三価クロムとを別々に定量するための検出系を構築した。三価クロム単独で検出するのは、本法が初めてである。さらに、本研究で構築した六価クロム検出系は、既存の評価法に比べてより低濃度な六価クロムを検出できることが分かった。また、構築した検出系は、鉄鋼資材のクロム評価に適応できることが示された。本研究では、動物細胞の生理機能変化を利用したクロムの検出・定量系の構築を行っている。平成26年度は、まず六価クロムと(または)三価クロムに対する感受性(応答性)が高い動物細胞の選定を行った。まず、動物体内でのクロム分布情報、細胞機能やクロムとの関連性について調査した。その結果、三価クロムは生体内で血液、肝臓、腎臓などに分布し、糖の取り込みや代謝促進に関与していることが分かった。また、六価クロムはヒトや動物に対しアレルギー性皮膚炎を生じることや発癌性をもつこと、神経毒性、遺伝的毒性、免疫毒性といった生体障害性を有することが分かった。これらの情報を基に、理研細胞バンクとヒューマンリソース研究資源バンクから入手可能で、クロムに対して感受性が高いと期待された3種類の細胞株を選択した。選択した細胞株は、Hep G2(ヒト由来肝実質細胞株)、PANC-1(ヒト膵癌由来細胞株)およびV79(肺由来線維芽細胞株)であった。これら3種類の細胞株について、MTTアッセイによる細胞増殖活性およびLDH細胞毒性試験を実施した。結果、六価クロムについてはPANC-1を用いてMTTアッセイを行うことで低濃度検出(100 nM)・定量(2 - 5&#61472;&#61549;M)が可能であることが分かった。一方、三価クロムについては、無血清培養下でキレート剤と錯体を形成させた場合にのみ培養系に溶解することが分かった。さらに、HepG2を用いてMTTアッセイを行った場合に最も低濃度(0.8 nM)検出が可能であるものの定量はできないことが分かった。また、六価クロムと三価クロムを比較すると、三価クロムの方がより低濃度で検出可能であることが分かった。平成26年度では、動物細胞機能変化を利用した六価クロムおよび三価クロムの検出・定量法の構築を行った。その結果、六価クロムおよび三価クロムを別々に検出可能なことが示された。平成28年度は、構築した新規のクロム検出法の有効性を、既存のクロム検出法(例:原子吸光度測定、ジフェニルカルバジド比色法)と比較すして検討していく。生物化学工学平成26年度では、六価クロムと三価クロムについて、それぞれ検出可能な細胞株を選定できた。今後は、まず六価クロムと三価クロムが共存する場合について、生理活性変化を利用したクロム定量を検討せねばならない。また、三価クロムに錯体形成させるためにEDTAを使用したが、他のキレート剤に変更したときの検出感度についても検討せねばならない。また、本研究で構築したクロム検出系について、ジフェニルカルバジド比色法や原子吸光光度法といった既存のクロム分析方法と検出感度や定量性について比較し、最後に、実際のクロムめっき資材を用いて溶出試験およびクロム検出・定量を行い、本法の利点と有効性についても明らかにしていく予定である。
種内および近縁種間における花の匂い特性の多様性形成とそれに伴う種分化に関する研究

近縁種間およびそれらの雑種個体における花の匂いの化学的特性の違いと生殖的隔離との関係を調べるために,アケビ属,サツマイモ属,ヒメタイサンボク,セキショウなどを対象に匂い特性を調べた。アケビとミツバアケビの交雑個体であるゴヨウアケビにおいては両親とは異なる匂い物質を放つ個体があり,野外で誘引試験した場合は両親種ではあまり見られない甲虫類の訪花が見られた。ハリアサガオとヨルガオの匂い特性は異なっており,両種の雑種個体の作成を試みたが,現時点まで成功していない。ヒメタイサンボクは川を挟んで異なる種内分類群がみられ,葉の化学成分を指標に種内多型を評価した。ハリアサガオとヨルガオの栽培を行った.国内外の種苗会社より種子を購入し、栽培した.花の匂いの捕集およびGCMS分析を行い、花の匂いの化学組成を明らかにした.また、花のつぼみの状態から開花後までの複数段階で匂いの捕集を行い、花の匂いの質と量がどのように変化するのかを明らかにした.種間では匂いの化学的特性は明らかに異なるが、種内の個体間では若干の違いは見られるが、種間で見られたほどの相違は見られなかった.ハリアサガオとヨルガオの交配雑種の作成を試みた.ハリアサガオ、ヨルガオはどちらも自殖により種子をつけるため、自家受粉が起きるのがいつなのかをまず明らかにする必要があったので、つぼみの段階から大きさを指標にして、さまざまな段階で除雄を行い、受粉が起こる時期に相当する花の大きさをある程度決めることができた.平行して交配実験を行ったが、ハリアサガオとヨルガオとでは播種してから花をつけるまでの期間が1ヶ月ほどづれるため、予定していたほど多数の交配を行うことができなかったが、交配した分については種子を採取したので、これらは次年度に栽培する.また、ハリアサガオ、ヨルガオとも自殖して種子を作るため、確実に交配によりできた雑種種子であるかどうかを確認する必要がある.それについてもDNA解析により明らかにする.また、これまでの研究で行ってきた、アケビ属アケビとミツバアケビの雑種とされるゴヨウアケビのさらなる集団の探索および花の匂いの捕集、訪花昆虫の観察も行った.昨年度に引き続き、アケビ属のアケビ、ゴヨウアケビ、ミツバアケビの花の匂いの捕集、DNA解析を行った.ゴヨウアケビはアケビとミツバアケビの雑種であることは明らかだが、今回、形態的にはミツバアケビ、またはアケビとみなされる個体においても、花の匂いの有無やDNA解析の結果から、雑種性が疑われる個体が見つかり、浸透性交雑が起こっていることが示唆された.また、ゴヨウアケビ(雑種個体)において、親であるアケビとミツバアケビの花の匂いには見られない匂い物質が微量ながら放出されていることが分かり、さらに詳細な検討を行っている.北米産ヒメタイサンボクについては、北部系統と南部系統が存在することがすでに分かっているが、葉緑体DNAからは両者の分布はほとんど重ならず、混在する集団は狭い範囲に限られていた.また、花の匂いは花の時期(2週間程度)にしか行うことができず、効率が悪いため、葉の精油成分の分析から両系統の交雑に関して知見が得られないか、現在検討している.同時に、核DNAによる解析も行った.ショウブ属ショウブとセキショウの花の匂いに関してすでに報告しているが、セキショウにおいては、いくつかの種内分類群が知られており、大きさの違いのみならず、開花期の違いなどが知られている.そこで、セキショウ種内の花の匂いの多型性について調査を行った.しかし、結果的には多型性は見られなかった.ハリアサガオ、ヨルガオについて引き続き交配実験、花の匂いの分析を行った.ハリアサガオについては花の匂いの化学組成に若干の多型性が見られたが、形質として安定しているのか、自殖種子を栽培して追跡調査している.対象としている植物種の花の時期が春から夏と重なってしまうので、若干計画通りに進まないこともあるが、基本的に順調に進んでいる.前年度に引き続き、アケビ属のアケビ、ゴヨウアケビ、ミツバアケビの花の匂いの補修、DNA解析を行った。当該年度は特に、親種であるアケビとミツバアケビでは見られず、一部のゴヨウアケビの花の匂いでのみ見られた匂い物質について、模造花を用いて野外での昆虫誘引試験を行った。比較のためにアケビ、ゴヨウアケビで共通して見られる匂い物質も同時に試験を行った。野外3ヶ所で試験を行ったところ、いずれの場合も、アケビ、ゴヨウアケビで共通して見られた匂い物質の場合は様々な昆虫(ハチ、アブ、甲虫など)が誘引されているようだった。一方、ゴヨウアケビでのみ見られた匂い物質に関してはハチやアブよりも甲虫類が比較的誘引されているようであったが、全体としては訪花した個体の数が少なかった。また、すでに報告したようにショウブ属のセキショウでも訪花昆虫の観察を行った。形態的には区別することは難しいが、開花期が異なる=生殖的隔離がある集団についてDNAレベルで解析を行ったが、現時点では違いを見いだせなかった。また、種内分類群が知られているので、標本レベルでそれらの妥当性を検討した。