hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児生体肝移植後のHHV-6、HHV-7感染の解析

1.肝移植後HHV-6感染京都大学移植外科で部分生体肝移植を受けた48例のレシピエントを対象として、ウイルス分離、抗体測定、PCR法による血漿からのHHV-6DNA検出を試みた。また、臨床症状に関しては、原因不明の発熱、血小板減少、拒絶反応、中枢神経系合併症、呼吸器合併症に関して検討した。HHV-6感染は移植後2週から4週目にかけて24例(50%)で確認された。9例がウイルス血症を伴っており、分離されたウイルスは全例variant Bであった。また、血漿中ウイルスゲノムの検出は、血清学的ならびにウイルス分離成績と良く相関していた(P<0.01)。臨床症状の中では、唯一原因不明の発熱のみが統計学的にHHV-6感染との関連が証明された。原因不明の胸水貯留を認めた症例については、統計学的には関連が認められなかったものの、症状出現時にウイルス分離や抗体上昇を認めた症例があり今後検討する予定である。2.肝移植後HHV-7感染HHV-7はHHV-6との類似点が多く、両ウイルス抗体間には交差反応のあることが証明されており移植後のHHV-7感染解析には注意を要する。我々は、40例の生体肝移植患者血清をretrospectiveに検討、間接蛍光抗体法による両ウイルス抗体価測定、血漿からの両ウイルスゲノム検索を実施した。40例中16例で両ウイルス抗体価の同時上昇を認め、そのうち13例についてHHV-6中和抗体(NT)、immuno blot法(IB)によるHHV-6特異的IgM抗体の検出を試みた。13例中10例でNTの上昇とIBでのHHV-6特異的IgM抗体が陽性となり、その中の6例では血漿中HHV-6ゲノムが陽性となった。血漿中あるいは単核球中ウイルスゲノム検索が、臓器移植後ウイルス感染症のモニタリングに盛んに使用されているが、それだけでは不十分でありNTあるいはIBを用いた特異的な血清学的検査を組み合わせる事の重要性が示唆された。1,ウイルス血症を認めた4例の解析HHV-6ウイルス血症を認めた4症例について、臨床症状との関連を解析した。いずれも移植後2週間頃に末梢血からHHV-6 variant Bが分離され、血清学的にも有意な抗体上昇が確認された。臨床的には、感染時期に一致して原因不明の発熱を認めており、ガンシクロビル、アシクロビルの静注で症状の改善を認めている。一例は、生後1ヶ月のチロシン血症患児であり、ドナー肝臓を介した感染が疑われた。2,肝組織中のHHV-6潜伏感染形態の解析肝組織を介したHHV-6感染の可能性が示唆されたため、HHV-6が肝組織中に潜伏感染しているか明らかにするためレシピエント肝組織、同時期に得られたレシピエント末梢血単核球について解析した。25例のパラフィン包理された肝組織について、免疫組織化学法(ABC法)によるHHV-6抗原検索、薄切切片を脱パラ後PCR法によりHHV-6ゲノム検索を実施した。結果は、全例でウイルス抗原陰性で、ウイルスゲノムも検出されなかった。一方、同時期のレシピエント末梢血単核球中ウイルスゲノムを検索した結果、25例中9例(36%)で陽性であった。よって、HHV-6の潜伏感染部位は、肝組織ではなく肝臓内に存在する単核球が主体となっていることが示唆された。3,多数例でのHHV-6に関するウイルス学的解析経時的なサンプリングが可能であった48例について現在解析中。24例(50%)の症例で、ウイルス分離、HHV-6 IgG抗体価の有意上昇、HHV-6 IgM抗体陽性のいずれかの条件を満たしHHV-6感染ありと考えられた。感染時期は、他の臓器移植同様移植後2週間から1ヶ月頃であった。臨床症状については、不明熱、血小板減少、拒絶反応について検討。不明熱のみHHV-6感染と統計学的に関連があることが明らかとなった。

40例中16例で両ウイルス抗体価の同時上昇を認め、そのうち13例についてHHV-6中和抗体(NT)、immuno blot法(IB)によるHHV-6特異的IgM抗体の検出を試みた。13例中10例でNTの上昇とIBでのHHV-6特異的IgM抗体が陽性となり、その中の6例では血漿中HHV-6ゲノムが陽性となった。血漿中あるいは単核球中ウイルスゲノム検索が、臓器移植後ウイルス感染症のモニタリングに盛んに使用されているが、それだけでは不十分でありNTあるいはIBを用いた特異的な血清学的検査を組み合わせる事の重要性が示唆された。
ウランの回収を目的とした電池型バイオリアクターの開発

電池型バイオリアクターの性能を左右する重要な反応のひとつである電極からU(VI)への電子移動過程について研究を行った.その結果, U(VI)と有機酸との錯形成により,電極からU(VI)への電子移動が起こりにくくなることや,リン酸による電極表面の修飾により電極表面でのU(VI)の還元量が増加することがわかった.また,電子伝達に関わる生体分子であるフラビンモノヌクレオチドやcytochrome c_3が電極からU(VI)-クエン酸錯体への電子移動を触媒することがわかった.電池型バイオリアクターの性能を左右する重要な反応のひとつである電極からU(VI)への電子移動過程について研究を行った.その結果, U(VI)と有機酸との錯形成により,電極からU(VI)への電子移動が起こりにくくなることや,リン酸による電極表面の修飾により電極表面でのU(VI)の還元量が増加することがわかった.また,電子伝達に関わる生体分子であるフラビンモノヌクレオチドやcytochrome c_3が電極からU(VI)-クエン酸錯体への電子移動を触媒することがわかった.ウランの回収を目的とした電池型バイオリアクターの開発において,電極からウランへの電子移動効率はリアクターの性能を決める重要な因子である.本年度は,溶液中のウランの化学状態および電極表面の化学修飾が,電極からウランへの電子移動に与える影響について調べた.U(VI)の溶液にシュウ酸,マロン酸,コハク酸,アジピン酸,リンゴ酸,または酒石酸を加え,ウラン-有機酸錯体のサイクリックボルタモグラム(CV)を測定した.各有機酸溶液において,U(VI)/U(V)の還元ピークおよびU(V)の不均化反応で生じたと考えられるU(IV)の酸化ピークが観測された.これらのピークは有機酸の種類によって電位が異なった.還元ピークの電位をU(VI)一有機酸錯体の錯形成定数の対数値(logβ)に対してプロットすると,還元ピークの電位は,logβの増加に伴って直線的に低くなることが明らかになった.この結果から,U(VI)が溶液中の有機酸と錯体として溶解している場合には,錯生成能が大きな有機酸の存在下ほど,電極からウランへの電子移動が起こりにくくなることがわかった.次に,ウランと親和性の高いリン酸を表面に修飾させたITO電極にウランを吸着させ,U(VI)のCVを測定した.リン酸を修飾した電極では修飾しない場合に比べて約4倍のU(VI)の還元電流が観測され,より多くのウランが電極で還元されていることがわかった.これより,ウランと親和性の高い官能基を電極表面に修飾することにより,電極からウランへの電子移動効率を向上できる可能性が示唆された.ウランの回収を目的とした電池型バイオリアクターにおいて,電極からウランやの電子移動効率はリアクターの性能を決める重要な因子である.昨年度の研究では,U(VI)が安定な有機酸錯体を形成すると,電極からU(VI)への電子移動が遅くなることがわかった.そこで本年度は,微生物の有する電子伝達物質のうち,flavin mononucleotide(FMN)およびcytochrome c3(cyt.c3)を触媒として用い,電極からU(VI)-クエン酸錯体の電子移動速度の向上を試みた.けじめに,cyt.c3およびFMNを加えない条件で,U(VI)-クエン酸錯体のサイクリックボルタモグラム(CV)を測定したところ,0.0V(vs.Ag/AgCl)から-0.45Vの間で明確なU(VI)の還元ピークは観測されなかった.同領域でFMNのCVを測定したところ,-0.35V付近に一対の酸化還元ピークが観測された.この溶液にU(VI)-クエン酸溶液を加えると,還元ピークが増加し,酸化ピークが減少した.これらのことは,電極で還元されたFMNによりU(VI)-クエン酸錯体が還元されたこと,すなわち,U(VI)-クエン酸錯体の電気化学的還元においてFMNが触媒として働くことを示している.光透過性薄層電極を用いて,電解還元されたUの紫外可視吸収スペクトルを測定したところ,U(IV)に起因する吸収帯が観測された.透析膜を用いて,電極近傍にcyt.c3を保持した電極でも,同様の触媒反応が観測された.以上の結果から,FMNおよびcyt.c3を用いることで,電極からU(VI)-有機酸錯体への電子移動効率を向上できることが明らかになった.
非磁性金属薄膜における電流誘起スピン蓄積の深さ分解測定

スピン軌道相互作用の強い白金等の非磁性金属薄膜に電流を印加すると、スピンホール効果により純スピン流が誘起され、表面近傍にスピン蓄積が生じる。このスピン蓄積はスピン拡散理論によって定量的に記述できると考えられているが、最表面以外はスピン蓄積の観測が困難であり、従って深さ方向のスピン分布は検証の余地を残している。本研究では、超低速ミュオンを用いてこの電流誘起スピン蓄積の完全な深さプロファイルを得ることを目指している。研究計画の2年目となる平成27年度は、目前に迫った超低速ミュオンビームの供給開始に備え、主に以下の2点について研究開発を進めた。1.模擬環境におけるパルス電流印加試験:高真空チャンバー内に模擬実験環境を構築し、前年度に自作した回路を用いてパルス電流印加試験を行った。本試験により、超低速ミュオン測定時と同等の環境において白金薄膜試料(膜厚50 nm)に10 GA/m2以上の高電流密度をパルス状に印加できることを確認した。2.薄膜基板選定のためのバルクμSR実験:薄膜成長用基板として標準的に用いられるSrTiO3等のチタン酸化物についてバルクμSR測定を行い、超低速ミュオン測定に際してバックグラウンドと成り得る基板からのμSR信号を評価した。前年度までの測定により、一連のチタン酸化物において浅いミュオニウムが形成されることは既に分かっていたが、その詳細な電子構造については明らかにされていなかった。今年度は磁場依存性を中心にさらに測定を進め、チタン酸化物中の浅いミュオニウムが極めて異方的な超微細結合テンソルを持つことを明らかにした。この強い異方性は、不対電子のスピン密度が主にチタン由来の軌道に分布していると仮定することにより定量的に説明できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。スピン軌道相互作用の強いPt等の非磁性金属薄膜に電流を印加すると、スピンホール効果により印加電流に対し垂直方向に純スピン流が誘起され、表面近傍にスピン蓄積が生じる。このスピン蓄積はスピン拡散理論によって定量的に記述できると考えられているが、最表面以外はスピン蓄積の観測が困難であり、従って深さ方向のスピン分布には検証の余地が残る。研究計画初年度となる平成26年度は、超低速ミュオンビーム照射実験のための準備として、主に以下の3点について研究開発を行った。(1)試料輸送ベッセルの開発:非磁性金属薄膜試料の作成から超低速ミュオンビーム照射実験までを一貫して真空中で行うために、直線・回転導入機とバッテリー式イオンポンプを備えた試料輸送ベッセルを開発した。(2)パルス電流印加回路の試作:ミュオンパルスに同期して非磁性金属薄膜にパルス電流を印加するための回路を試作し、要求性能を十分に満たすことを確認した。今後、モジュール化した上でビーム照射実験に投入する予定である。(3)薄膜基板のバルクμSR測定:薄膜成長用基板として標準的に用いられるSrTiO3等の物質についてバルクμSR測定を行い、薄膜試料の超低速ミュオン測定に際してバックグラウンドと成り得る基板からのμSR信号の温度依存性を明らかにした。研究は当初の計画通り進んでおり、成果も出だしている。J-PARCにおける超低速ミュオンビームの供給開始に備え、以下の研究開発を進める。(1)Pt・Cu薄膜試料の作成と膜厚・ラフネスの評価(2)超低速μSR用試料ホルダーの製作と高出力パルス電流モジュールの完成(3)ミュオン打ち込み深さ分布を考慮したデータ解析プログラムの完成

(4)薄膜基板選定のためのバルクμSR実験(前年度より継続)超低速ミュオンビームラインの稼働後、本研究領域A01班のビーム調整作業に参加し、本実験に適したビームチューニングを探る。物性測定に耐え得る高品質なビームが得られたならば、それを用いてPt・Cu薄膜試料の超低速μSR測定を行い、スピンホール効果によって表面近傍に誘起されたスピン蓄積の深さプロファイルを取得する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
核内受容体ＬＲＨ－１による転写調節の分子メカニズム解明

癌は、日本人の死亡原因の第一位であり、発症件数は年々増大の一途をたどっている。現在、これらの癌は死亡率の高いものから肺癌、大腸癌、胃癌、膵臓癌となっている。これらのうち、特に膵臓癌は悪性度が極めて高く、早期の発見も非常に難しいことが知られている。そのような中で、最近、大規模な遺伝子解析、更には膵臓癌細胞の研究から、核内受容体Liver Receptor Homologue-1 (LRH-1)の遺伝子発現制御機構の破綻は膵臓癌に関係していることが示され、創薬ターゲットの一つとして注目されるようになってきた。すなわち、LRH-1の遺伝子発現制御機構を理解し、その機能を抑制する、あるい制御することができれば、膵臓癌に対する創薬において新たな道が拓けるのではないかと期待される。そのためにはLRH-1による遺伝子発現制御機構の正確な理解が欠かせない。そこで本研究では、4つのドメインからなる全長LRH-1がコアクティベーターやDNAに結合した状態として、X線結晶構造解析、X線溶液散乱解析、電子顕微鏡解析を適用することで、立体構造の情報を得ようと試みた。大腸菌による大量発現系を使って全長でのヒトLRH-1分子を大量発現させ、アフィニティーカラムによって精製し、直ちに2重鎖DNAと複合体化させることで、安定な複合体を調製した。さらに、このアフィニティー精製に用いたヒスタグ部分をTEVプロテアーゼによって除去することで、さらに精製度を上げることができた。X線結晶構造解析のための結晶化は困難であったが、X線小角散乱解析、電子顕微鏡により、低解像度であるものの情報が得られるようになった。今後はクライオ電顕を適用することによって、ドメイン間相互作用の分子機構を解明すると共に、新たな創薬ターゲット界面を見出し、LRH-1を対象として、特に膵臓癌に対する分子創薬基盤を構築していきたいと考えている。ヒトは48種の核内ホルモン受容体遺伝子をもち、それぞれが生理活性リガンドによる転写制御を介し、生体機能を支えている。これらの核内受容体ファミリーの内、NR5AサブファミリーのメンバーであるLiver Receptor Homogolue-1(LRH-1、遺伝子名NR5A2)は肝臓、膵臓、小腸、卵巣、乳腺などの発生の制御に関わっている。また、胚性幹細胞中では多能性因子であるOct4の発現制御を行うといったように初期発生においても重要な役割を担っていることが知られている。また、LRH-1は膵臓癌、乳癌の発生にも関わっていることが報告されてきており、創薬ターゲット分子と考えられている。また、核内受容体はN末端からN末端ドメイン(N-terminal domain, NTD)、DNA結合領域(DNA binding domain, DBD)、リンカー部分と考えられるヒンジ領域、そして、ホルモン結合ドメイン(Ligand binding domain, LBD)から構成されている。ヒトLRH-1は541アミノ酸残基から構成され、ジンクフィンガー型のDNA結合モチーフだけでなく、Ftz-F1モチーフと呼ばれているモチーフの両方がレスポンスエレメントの結合に関わっている。これまでに、DBDやLBD単独での構造解析は行われてきたものの、全長としての構造構造はNR5Aサブファミリー全てのメンバーにおいて行われておらず、全長分子がレスポンスエレメントDNAに結合した際に、それぞれのドメインがどのような位置関係にあるのかはわかっていない。このLRH-1について、X線結晶構造解析やX線溶液散乱解析、電子顕微鏡解析等の手法を使って研究を進めている。本年度は、4つのドメインからなる全長ヒトLRH-1とレスポンスエレメントDNAとの複合体としてサンプルの調製法を改善することができた。全長ヒトLRH-1とレスポンスエレメントDNAとの複合体として、構造解析用サンプルの調製を進めてきていたが、わずかながら目的タンパク質以外の高分子量背タンパク質の混入とヒンジ領域での切断と推測される分子内切断が観察されてきたため、結晶化やX線溶液散乱解析を適用するために、これらの問題点の解決を試みた。ヒトLRH-1をコードする遺伝子をpRSF-2 Ek/LICにTEVプロテアーゼ消化部位を加えた形で挿入した発現系を用い、大腸菌BL21(DE3)Starを宿主細胞として、タンパク質生産を行った。回収した大腸菌細胞について、菌体破砕後の遠心時間、Niカラムと混合およびインキュベーション時間、カラム洗浄、溶出までの時間について可能な範囲で迅速化をはかり、Niカラムから溶出した。これまでにも複合体として解析用サンプルの調製はできていたものの、それらは全て精製用タグであるHis-6タグを含むN末端領域は残したままゲルろ過カラムに通し、目的タンパク質サンプルとしてきていた。しかしながら、本年度の検討によって、TEVプロテアーゼによってタグを切断し、より精製度が高く、精製用タグ等の余分な配列を持たないタンパク質を調製することができるようになった。さらに、これまでに論文報告例のあるLRH-1の相互作用因子であるbeta-catenin全長分子、PRMT-1全長分子のタンパク質調製系についても単一バンドとしての精製方法を確立することができた。Liver Receptor Homolog-1(LRH-1, NR5A2)は、48種からなるヒト核内受容体ファミリーの一種であり、肝臓、膵臓、小腸、卵巣、乳腺等の発生における遺伝子発現制御に関わっている。また、胚性幹細胞においては多能性維持因子であるOct3/4の遺伝子発現制御を行うなど、初期発生においても重要な役割を担っていることが知られている。

また、LRH-1は膵臓癌、乳癌の発生にも関わることから、創薬ターゲットとして薬剤候補化合物のスクリーニングが進められている。LRH-1はN末端からN末端ドメイン、ZnフィンガーとFtz-F1モチーフと呼ばれる領域からなるDNA結合ドメイン(DNA Binding Domain, DBD)、ヒンジ領域とよばれるリンカードメインそしてリガンド結合ドメイン(Ligand Binding Domain, LBD)によって構成されている。ヒトLRH-1については、DBDはDNAとの複合体として、またLBDについてはコレギュレーターとよばれる因子に由来するLRH-1 LBD結合モチーフとの複合体として結晶構造が決定されてきている。またLRH-1 LBDについては我々がβカテニンのアルマジロリピート領域との複合体として決定されている。このような中で、我々はLRH-1全長のタンパク質について発現精製を行い、レスポンスエレメントDNAに由来する2重鎖断片との複合体調製を行い、精製用のヒスチジンタグをTEVプロテアーゼによって除去することができ、LRH-1全長-DNA複合体の大量調製が可能になった。また、LRH-1 LBDと阻害化合物との複合体の結晶構造解析を行うために、LRH-1 LBD Cys-liteの調製を行い、LRH-1の相互作用分子であるDax-1に由来するペプチド、さらには阻害化合物との複合体として結晶化スクリーニングを進めてきた。LRH-1 LBDの結晶構造解析は、大腸菌を使ったタンパク質の大量調製系を用いて行われてきた。これまでにDLPCやフォスファチジルイノシトールリン酸がLRH-1のリガンド結合ポケットに結合し、作用することは知られているものの、実際に生体内で作用するLRH-1の生理的リガンドは確定されていない。またこのようなリン脂質の結合については、大腸菌を用いて調製されたLBDの結晶構造解析においてLBDのリガンド結合ポケット内に大腸菌に由来すると考えられるフォスファチジルグリセロールが結合していたことをきっかけとして、結晶構造解析と質量分析によって明らかとなった。本年度は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のロバートフレッテリック教授らと共同で、このLRH-1 LBDと阻害化合物との複合体の結晶構造解析を行うべく、サンプル調製と結晶化スクリーニングを行った。LRH-1 LBDの表面のCysをSerに変異させたCys-LiteバージョンのLBDを調製し、タンパク質としてmgオーダーで調製できる系を確立した。また、上述のように大腸菌で調製したLBDはフォスファチジルグリセロールを結合した状態で精製され、除くことは困難であることから、リフォールディングを行うこととした。カルシウム結合タンパク質で古くからアポ型タンパク質を調製する際に用いられているTCA沈殿を利用したリフォールディング法が存在するが、この方法をLRH-1 LBD Cys-liteに適用し、LRH-1 LBD Cys-liteのアポ体の調製を行った。
印欧祖語のNarten-presentsの考察　ーケルト語派を中心にー

インドからヨーロッパに分布する多くの言語は印欧語族と呼ばれる言語群に属し、これらは共通の祖先として想定される印欧祖語から生じたと考えられている。本研究の対象である“Narten-presents"とは印欧祖語の一般的な動詞語幹と母音の長さが異なる語幹を指し、この語幹はアクチオンスアルト(「死ぬ」が瞬間的であるのに対し「走る」は継続的といった動詞が語彙的に持つ時間的側面)に関与すると言われている。この語幹が印欧語族の語派(語族の下位分類)の一つであるケルト語派に反映されているかについて研究者間で意見が一致しないため、本研究では印欧祖語のアクチオンスアルトを研究した上でケルト語派の考察をする。
細胞増殖から細胞分化への分岐点を解明する

Gemininノックアウトマウス胚とコンディショナルノックアウトマウスを用いて、pre-RCによる細胞増殖制御とHoxタンパク質、Polycomb遺伝子群による分化制御との関係を明らかにすることを目標とした。特に、今年度は造血幹細胞特異的Gemininノックアウトマウスの作製と解析を中心に研究を進めた。Geminin欠失マウスの骨髄細胞中では長期造血系再構築能をもつ造血幹細胞(LT-HSC)の細胞数がコントロールに比較し約15%に減少しており、GemininはLT-HSCの維持に必要であることが示された。また、Geminin欠失マウスでは骨髄前駆細胞の分画である共通ミエロイド系前駆細胞(CMP)、巨核球・赤血球前駆細胞(MEP)がそれぞれ約50%、3%に減少し、CMP、MEP、顆粒球・マクロファージ前駆細胞(GMP)はいずれもコロニー形成能を消失していた。しかしながら、巨核球は約8倍に増加していた。成熟細胞では血小板が約8倍に増加し、赤血球が約半分に減少していた。このように、造血幹細胞でのGemininの欠失は巨核球・血小板系統への分化を強く誘導し、他の系統への分化を強く阻害した。この表現型より、骨髄幹細胞は、これまで言われているような多段階を経て巨核球へ分化するのではなく、Gemininの発現量が適当に調節されることで、pre-RCによる細胞増殖制御と転写因子への効果によって、中間段階を経ずに骨髄幹細胞から直接巨核球へ分化することが可能であることを示唆している。(1)本研究の目的細胞は分化とともに細胞増殖が止まる傾向にある。しかしながらいまだに分化と増殖の両者の関係を分子レベルで解明できてはいない。この両者の接点を探すために、Gemininを起点として細胞が増殖または分化を選択する際に核内で生じる変化を分子レベルで明らかにすることが目標である。分化の分子機構を解明するために、in vitro分化系を駆使しつつ、マウス個体を試験管とみなし研究を進めたい。(2)本研究の計画細胞増殖とはDNA複製と細胞分裂を順序よく正しく繰り返し、均質な娘細胞が生じる過程である。Gemininは、DNA複製を制御する分子であり、一方で分化に強く関わるHoxタンパク質と結合し、その転写活性を制御することが知られている。そこでGemininまたはその変異型の発現を制御したマウスや細胞を用いることによって、それらがDNA複製・細胞増殖と分化にどのような影響を与えるかを検討する。すでに研究代表者はGemininノックアウトマウスを作製し胎生初期に死亡することを報告した。このことはGemininが細胞の正常な増殖に必須の分子であることを証明したものである。本研究課題では、このノックアウトマウス胚を用いると同時に、コンデイショナルノックアウトマウスや細胞周期に影響を与えないものの分化に関与する領域のみを欠損したノックインマウスを作製し、そのマウスを解析することから分化の異常が細胞周期にどのような影響を与えるのか、それはどのような分子メカニズムに依るのかを検討する。本研究は、Gemininの機能解析を目指した研究から発展しており、Gemininを分子ツールとして利用し細胞周期と分化の接点を探るものである。細胞増殖とはDNA複製と細胞分裂を順序よく正しく繰り返し、均質な娘細胞が生じる過程である。Gemininノックアウトマウスを作製したところ胎生初期に死亡することが判明した。ヒストンH3.1-GFPのmRNAを試験管内で作製し、それをGemininノックアウトマウス受精卵にインジェクションした。その結果、染色体をラベルすることに成功した。この受精卵を培養しビデオ撮影することで、DNA複製時の形態的異常とDNA含量の異常を調べた。その結果M期の延長と染色体分裂の異常が確認された。組織特異的Gemininノックアウトマウスを作成するためにコンディショナルノックアウトマウスの作製を行った。このコンディショナルノックアウトマウスとGemininノックアウトマウスを交配して得られた胚盤胞よりES細胞の樹立の行うことを目指して、条件の検討を行った。また、Gemininは細胞周期M期でAPCにより分解されるが、この分解に抵抗性を持つdestruction boxに変異を導入したマウスを作製するために、ノックインマウスの作製を行った。Geminin遺伝子をlox配列で挟んだコンディショナルノックアウトマウス(cKO)と、組織特異的に発現制御するプロモーターにより発現を調節されているCre recombinase発現トランスジェニックマウスを交配し、組織特異的Gemininノックアウトマウスを作製した。本年度は、lck-promoterによって発現が制御されているCre-recombinaseトランスジェニックマウスと交配することによって、Tリンパ球特異的なGemininノックアウトマウスを作製し、解析を行った。Lck-promoterは、胸腺内のTリンパ球の最も未熟な細胞で発現することが知られている。Lck-Cre Tgと交配したGeminin cKOの胸腺Tリンパ球は、Gemininタンパク質の発現は、低下しておりCre-recombinaseによってGeminin遺伝子が欠失したことが確認された。胸腺T細胞のCD

4およびCD8の発現によりGemininタンパク質のT細胞の分化に対する影響を調べたが、野生型に比較し異常は認められなかった。次に、コンディショナル遺伝子を持つ胎仔線維芽細胞を作製し、培養中にCre-recombinaseを発現し、試験管内でGeminin遺伝子を欠失させ、そのときの細胞周期の変化をフローサイトメトリーで観察した。その結果、Geminin欠失胎仔線維芽細胞は、細胞の増殖能が非常に低下し、野生型に比べると早い時期に老化の表現型をとることが判明をした。しかしながら、これまで腫瘍細胞でGemininの発現を低下させたときに観察されていた様なDNA含量の異常は観察されなかった。Geminin遺伝子をlox配列で挟んだコンディショナルノックアウトマウス(cKO)と、組織特異的に発現制御するプロモーターにより発現を調節されているCre recombinase発現トランスジェニックマウスを交配し、組織特異的Gemininノックアウトマウスを作製した。本年度は、lck-promoterによって発現が制御されているCre-recombinaseトランスジェニックマウスと交配することによって、Tリンパ球特異的なGemininノックアウトマウスを作製した。Lck-CreTgと交配したGeminin cKOの胸腺Tリンパ球は、Gemininタンパク質の発現量は、低下しておりCre-recombinaseによってGeminin遺伝子が欠失したことが確認された。胸腺T細胞のCD4およびCD8の発現によって最も未分化なCD4/CD8ダブルネガティブ細胞の減少を認め、GemininはT細胞の初期分化に必須であることが判明した。次に、Mx-1 Cre ecombinase発現トランスジェニックマウスと交配し、骨髄幹細胞でGemininを欠失させた。欠失誘導後、3週間後に、末梢血を調べたところ、重度の貧血に加え、血小板の異常な増加を認めた。このとき骨髄中の系譜マーカー陰性である骨髄幹細胞の減少とともに、巨核球数は著しい増加を示した。巨核球のDNA含量が増加していることが予想される。以上のことから、Gemininの欠失によるライセンシング異常が、骨髄幹細胞の維持を不能にするものの、巨核球はそのような環境に耐性であり、過剰な増殖の結果、血小板数の増加をきたしたのだと示唆される。Gemininノックアウトマウス胚とコンディショナルノックアウトマウスを用いて、pre-RCによる細胞増殖制御とHoxタンパク質、Polycomb遺伝子群による分化制御との関係を明らかにすることを目標とした。特に、今年度は造血幹細胞特異的Gemininノックアウトマウスの作製と解析を中心に研究を進めた。Geminin欠失マウスの骨髄細胞中では長期造血系再構築能をもつ造血幹細胞(LT-HSC)の細胞数がコントロールに比較し約15%に減少しており、GemininはLT-HSCの維持に必要であることが示された。
高過冷却下で存在する蒸気膜の安定性に関する研究

超撥水面上で,過冷却下において安定的に存在する蒸気膜の性質を解明することを目的として,超撥水コーティングやテフロン(PTFE)コーティングを斑点状に施した出伝熱面を作成し,プール沸騰実験を行った.その結果,PTFEを斑点状にコーティングした伝熱面は,通常の銅面に比べて,低過熱度で沸騰を開始し,核沸騰熱伝達特性もすぐれていることが分かった.また,沸点以下で発泡を開始する現象を発見し,溶存空気が現象に深く関係していることを確認した.昨年度に引き続き,超撥水コーティングやテフロン(PTFE)コーティングを格子状に施した伝熱面を作成し,プール沸騰実験を行った.準備した伝熱面は直径30mmであり,加工パターンは,格子状は3×3,4×4,5×5 mmの3種類,全面超撥水加工面,および鏡面仕上げである.実験は,大気圧のもと,サブクール状態で行った.採用したサブクール度は,5,10,15,20Kの4種類である.各点で定常状態において測定した.また,発泡開始に対するサブクール度の影響を詳細に調べるために,PTFE斑点を1つだけ中心にコーティングした伝熱面を用いて,発泡現象を観察するとともに,気泡内部に熱電対を挿入して温度分布を計測した.その結果,以下の知見を得た.(1)PTFEを斑点状にコーティングした伝熱面の沸騰開始過熱度は通常面に比べて,非常に低い.低熱流束域では熱伝達が促進されるが,高熱流束域では促進効果が減少する.(2)サブクール状態においては,沸騰開始過熱度は負の値をとる場合がある.これは沸点よりも低い伝熱面温度で発泡を開始するという極めて珍しい現象であり,通常の銅伝熱面では観察されない.(3)サブクール下で負の過熱度でも発泡を開始するという現象には,溶存空気が関与しており,気泡内部の温度分布を測定したところ,飽和温度以下になっていることが確認された.(4)サブクール下での気泡離脱頻度を計測したところ,発泡開始点付近では離脱周期が710分となることが分かった.以上の知見から,サブクール下での沸騰については溶存空気が大きな影響を及ぼしており,蒸気膜の安定に貢献していることが判明した.超撥水面上で,過冷却下において安定的に存在する蒸気膜の性質を解明することを目的として,超撥水コーティングやテフロン(PTFE)コーティングを斑点状に施した出伝熱面を作成し,プール沸騰実験を行った.その結果,PTFEを斑点状にコーティングした伝熱面は,通常の銅面に比べて,低過熱度で沸騰を開始し,核沸騰熱伝達特性もすぐれていることが分かった.また,沸点以下で発泡を開始する現象を発見し,溶存空気が現象に深く関係していることを確認した.超撥水コーティングやテフロン(PTFE)コーティングを格子状に施した伝熱面を作成し,プール沸騰実験を行った.コーティングのパターン化にはフォトリソグラフィー手法を用いた.準備した伝熱面は直径30mmであり,加工パターンは,格子状は3×3,4×4,5×5 mmの3種類,全面超撥水加工面,および鏡面仕上げである.実験は,大気圧のもと,飽和状態で行った.超撥水加工面では,伝熱面の接触角が大きくぬれにくいため,水中でも空気の層が離れない.そのため,はじめに沸騰容器を減圧した後,試験液体である水を注入した.次に減圧状態のまま伝熱面を加熱し約2分間沸騰させて超撥水加工面上の空気を除去し,大気圧に戻した.その後,伝熱面ブロックのヒーター入力をステップ状に膜沸騰まで上昇させた後,下降させた.各点で定常状態において測定した.プール沸騰実験の結果,以下の知見を得た.(1)超撥水面の沸騰には鏡面仕上げのような核沸騰域が存在せず,過熱度がわずか3.0 Kにおいても超撥水面では伝熱面のほぼ全体が蒸気膜に覆われ,膜沸騰のように大きな気泡を発生する.(2)超撥水面と鏡面仕上げの膜沸騰域ではほぼ重なり,これはBerensonの式と殆ど一致する.このことから超撥水面において核沸騰領域は存在せず,低い過熱度から安定な膜沸騰状態になることがわかる.(4)格子状伝熱面では格子の大きさによる伝熱特性に差が見られない,低過熱度域において,鏡面仕上げ面に比べ,いずれの格子パターンでも熱流束が大きくなっており,熱伝達が良くなっている.(5)格子状に超撥水加工した伝熱面では,低過熱度域で熱伝達が良くなり,沸騰開始時のオーバーシュートが見られない.初年度は飽和沸騰を中心に観察を行った.撥水と親水を組み合わせた伝熱面の熱伝達特性は特に核沸騰域で良好であることが分かったことは非常に有用な知見と言える.過冷却状態における蒸気膜沸騰の安定性を理解するには,現象の再現性やミクロレベルでの詳細な観察が必要であり,今年度はその前段階の知見として,有益な情報が数多くが得られた.次年度は初年度の成果に立脚して,順調な研究の進展が見込める.初年度は,種々の撥水面の準備と沸騰特性評価が中心であったので,今後はサブクール状態での液膜の安定性を中心に実験観察を行う予定である.特に過冷却状態で液膜がどの程度まで安定に存在しうるかは,省エネルギー熱輸送システムへの展開の可否に大きくかかわるものである.

そこで,過冷却下における沸騰遷移のメカニズムについてもあわせて調査を実施する.コーティング剤や構造材といった伝熱面製作のための消耗品や成果発表のための旅費を中心に使用する.
物語共有による発達障害大学生の経験的学習の推進-Web支援システムの構築-

物語共有の場における経験的学習を推進することが、発達障害を有する大学生に対する心理・社会的支援として有用であるという暫定仮説に基づき、Webサービス(PSNS : Psycho-Social Networking Service)が構築された。PSNSは彼らの日常経験や想像上の経験を意味づけ、自由に表現することのできる、物語共有の場として機能した。PSNS上で交流されたテクストをデータとして、彼らが自らの経験を意味づけつつ学習することへの支援を通じて、どのような自己変容的プロセスが展開していくかについての質的分析を行い、発達障害大学生のための新しい支援モデルを提案した。富山大学・学生支援センター・トータルコミュニケーション支援室を窓口として、大学生活におけるサポートを希望する発達障害大学生を、PSNS(psycho-social networking service)システムによるWebサポートに登録した。サポートチームのコーディネート、個々の支援計画の策定は、主として連携研究者の西村が担当した。PSNSシステム上において、個々の学生に対するサポートチームのためのコミュニティ、物語共有の場を提供することを直接の目的とした心理教育的コミュニティ、日記機能を活用した体験交流、メッセージ機能を利用した個別相談などの多様な機能を、個々の学生に応じてカスタマイズし、継続的にWeb上での交流を行った。PSNSシステムの運営と、個々の学生に対するWeb上でのサポートツールのマネージメントは、主として連携研究者の吉永が担当した。Web上で交流される全てのテクストはログとして保存、収集、整理し、質的分析のデータとした。テクストの分析は、物語(ナラティブ)分析、クラウンデッド・セオリー・アプローチを用いて行った。支援対象学生の個人インタビューあるいはフォーカスグループ・インタビューを行い、そのトランスクリプトも分析の対象とした。物語分析は主として斎藤が担当し、グラウンデッド・セオリー・アプローチを用いた分析は連携研究者の吉永が担当した。資料の収集・整理・研究の補助として、支援研究員を雇用した。物語共有による経験的学習の手法について、保健医療領域での先進的な実践と研究が行われている英国ロンドン大学において調査を行い、物語共有、質的分析、アクションリサーチの方法論を本研究に適合させるための情報収集と研究打ち合わせを行った(2009.6.30-7.4)。昨年度に引き続いて、富山大学・学生支援センター・トータルコミュニケーション支援室を窓口として、社会的なコミュニケーションに困難を伴う学生を、Psycho-Social Networking Service (PSNS)システムによるWebサポートに登録した。PSNS上において、学生の投稿する日記(ブログ)、コミュニティにおける書き込み、メッセージ機能を用いた個人相談等のログを全て保存し、テクストデータを質的に分析した。データの収集、整理、分析のために、研究支援員を雇用した。質的な分析め結果、幾つかのカテゴリーが浮かび上がった。特に重要と思われる暫定的なカテゴリーとして「入学時移行支援」「危機への介入」「物語的健康支援」「自己理解的省察」「ピア・サポート」「社会参入」などが抽出された。各カテゴリーについて、さらに理論的サンプリングによるデータ収集を継続し、分析を継続している。中間報告をいくつかの研究会・学会にて発表し、論文発表を行った。またWeb支援と直接面談による支援(オフ支援)を組み合わせ、直接インタビューによるデータ収集とWeb上でのデータ収集を並行して行い、それらのテクストの質的分析も並行して行っている。これらの分析結果から、暫定的な発達障害大学生支援モデルをまとめ、論文および単行本『発達障害大学生支援への挑戦-ナラティブ・アプローチとナレッジ・マネジメント』(2010,金剛出版)として公表した。前年度に引き続いて、Websシステム(PSNS)を通じた支援と、テクストデータの収集を行うとともに、得られたテクストデータの分析を継続した。また前年度の分析結果から、理論的サンプリングにより、新しい必要事例の研究への参加を募った。研究開始時における暫定的な仮説について検討を行い,支援計画および研究計画の見直しを行った。入学時から4年間にわたって支援を受けた事例についての質的研究の結果から以下の知見が得られた。1)Webシステムを利用した文章表現の場を提供することによって「省察的な文章を書く能力」を適切に展開させる「場」が与えられ、2)「クレーム」を含む表現が「有効化」される応答をくり返し体験することにより「往復書簡」的な相互交流が促進され、3)共有された安心できる空間を基盤として「好きなものについての語り」を展開させることが可能になり、更に「肯定的な自己アイデンテの語り」へと展開した。4)このような、読む/書く/共有する、ということが可能となる安心できる空間(場)の提供が、発達障害学生の経験的学習を通じての成長を推進させていた。またWebによるコミュニケーション支援システムの副産物的な成果として、カルト集団からの勧誘被害の防止、アルバイト先でのハラスメント事件への対応、健康不安への支援、海外研修における危機管理対応、自殺関連行動への緊急対応、などの多彩な状況における有効性を例証する事例を集積することができた。これらの事例についての詳細をまとめた報告書『大学生へのコミュニケーション支援とナラティブ・アプローチ』(181頁)を作成し、内外の機関に配布した。
化学選択性の逆転を指向した触媒反応の開発

当研究室ではRh2(OCOCPh3)4を用いることで弱塩基性条件にてアルコキシアレン類のpara位選択的C(sp2)-Hアミノ化が進行することが見出されていた。私は、DFT計算等の補助を行い本C(sp2)-Hアミノ化反応がロジウム(II)ナイトレノイドによっても室温程度において十分進行するという結果を得た(Chem. Commun. 2018, 54. 2264-2267.)。エナンチオ選択的C-H官能基化反応の例は、geminal位C(sp3)-H結合に対する反応・diphenylmethaneに対する不斉非対称化反応など不斉中心に近い位置での官能基化に限られていた。私は上記の反応の遠隔位不斉非対称化を試みたところ、Rh2(PTTL)4錯体及びRh2(NTTL)4誘導体を用いた際に不斉誘起が確認でき、生じる不斉中心から7炭素離れた位置に対するC(sp2)-Hアミノ化において最56% eeで目的物が得られることを見出している(unpublished results)。これはC-H官能基化に限らず、種々の反応形式においても難易度の高いナノスケールでの遠隔位不斉誘導である。また、様々な配座を取りうる本基質においてこのように不斉が発現することは非常に興味深いと考えている。分子認識部位・認識部位を簡略化した置換基等を導入した種々のロジウム(II)二核錯体の合成を行い、位置選択的C-H官能基化反応の検討を行った。現在のところ優位な選択性発現には至っていないものの、種々官能基の存在化においてもC(sp3)-H官能基化が進行することがわかっている。現在ナイトレノイドprecursorが選択性発現を阻害している可能性、及びナイトレノイド生成に室温程度の温度を要することから、カルベンを用いた低温での反応の検討を行う予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
FPGA搭載回路のフィールド高信頼化に関する研究

近年の集積度の向上により,集積回路を少量生産するとコストが高くなる傾向にあり,特定用途向けの集積回路を少量生産する代わりに,ユーザが自由に回路を構成できるフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)を利用することによるコスト削減が進むと考えられている.本研究では,高い信頼性が必要な用途へのFPGAの利用のための,FPGAの高信頼化に関する研究を行い,使用環境(フィールド)で検査を行うための技術を開発した.本テーマでは,フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)上に搭載された回路の高信頼化を実現するため,使用環境でのテストおよび診断(フィールドテスト)のための要素技術となる(1)線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR),(2)レジスタ転送レベルのテスト容易化設計(DFT),(3)通常動作モード/テストモード切り替え制御,(4)高品質遅延故障組込み自己テスト(BIST),(5)BIST環境での遅延故障診断について研究を行っている.初年度は,レジスタ転送レベルDFTおよびBISTに関連する課題に取り組んだ.まず(2)のDFTについては,階層テスト方式に基づく手法として,単一制御可検査性のBISTにおける遅延テスト品質を調査した.ベンチマーク回路を用いた実験の結果,故障検出率に改善の余地があることが判明した.以前の研究成果から,BISTで用いるLFSRに設定する初期値(シード)を適切に選択し入れ替えること(リシーディング)により,検出率の向上が図れることがわかっていた.そこで,単一制御可検査性を用いたBISTにおいて,高品質なシードを生成する技術を開発した.次にBISTについては,(1)に関係するLFSRおよび多入力シグネーチャレジスタ(MISR),(4)に関係するモード切り替えについて成果が得られた.LFSR,MISRについては,フィールドで高信頼のテストを実施するため,外的ノイズやソフトエラーに耐性をもつ,FPGAに特化した機構を設計した.モード切り替えについては,テスト開始信号が発せられると,動作中の回路の状態を外部メモリに待避し,所望のテストを実施後,再び待避した状態に復帰して通常動作に戻る機構を設計した.(4)についてはさらに,FPGAに特化した故障に対応するテストパターン生成方法について検討した.本テーマでは,フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)上に搭載された回路の高信頼化を実現するため,使用環境でのテストおよび診断(フィールドテスト)のための要素技術となる(1)線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR),(2)レジスタ転送レベルのテスト容易化設計(DFT),(3)通常動作モード/テストモード切り替え制御,(4)高品質遅延故障組込み自己テスト(BIST),(5)BIST環境での遅延故障診断について研究を行っている.平成27年度は,(1)については前年度に設計した外的ノイズやソフトエラーに耐性をもつFPGA上のBIST機構について評価を行い,研究会論文で発表した.(2)については,前年度の調査に基づき,単一制御可検査性に基づく手法として,単一制御並行可検査性を用いることとしてシード生成に関する評価を行い,国際会議論文で発表した.また,FPGA上に搭載する回路設計はレジスタ転送レベル(RTL)から行われることから,FPGAの論理合成ライブラリを用いてテストパターンを生成する実験環境を整備して,遅延故障に対するテスト生成評価実験を行った.さらに,(3)については前年度に設計したモード切り替え機構を実装して動作を確認し,国際会議で口頭発表を行った.(4)についてはさらに,微小遅延故障を検出するための高品質シード生成法を検討し,予備実験を行った.次年度には完全な評価が行える見込みである.また,MISRを考慮したシード生成法について評価を行い,研究会論文として発表した.(5)についてはまず,通常のLSI向けの診断テスト生成法を実装・評価し,国際会議論文として発表した.さらに,BISTで診断を行うための診断シード生成法を設計し,予備実験を行った.これについても次年度には完全な評価が行える見込みである.当初予定していた研究項目について,平成27年度までにすべて着手しており,それぞれの要素技術の設計は終了している段階である.一部完全な評価実験が行われていない項目があるが,次年度はじめには完了できる見込みがある.また,完全な評価が完了したものについては,国際会議論文として発表済みである.次年度(最終年度)における要素技術の統合については,予定通り着手できる見込みであり,おおむね順調に進展していると考えられる.本テーマでは,フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)上に搭載された回路の高信頼化を実現するため,使用環境でのテストおよび診断(フィールドテスト)のための要素技術となる(1)線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR),(2)レジスタ転送レベルのテスト容易化設計(DFT),(3)通常動作モード/テストモード切り替え制御,(4)高品質遅延故障組込み自己テスト(BIST),(5)BIST環境での遅延故障診断について研究を行っている.平成28年度は,主に(5)について,平成27年度に発表した外部テスト向けの診断テスト生成法のBIST環境への応用を行った.これについては一定の評価を終え,研究会論文として発表した.また(4)について,高品質遅延故障BISTを実施する際の新たな課題が見つかった.システムクロックよりも高速のクロックを用いてテストを実行する際に,テスト応答を圧縮する多入力シグネーチャレジスタ(MISR)に取り込んではいけない誤ったテスト応答への対応が必要である.そのため,MISRに取り込む値をマスクする新たな機構を提案し,国際会議論文として発表を行った.

当該年度に当初予定していた,(1)(3)の技術の統合については,平成27年度に実施した(3)の外部発表の際に統合しており,完了している.平成27年度に(1)の要素技術として提案した,外的ノイズやソフトエラーに耐性をもつFPGA上のBIST機構に関する研究会発表について,平成28年度11月に平成27年度電子情報通信学会ディペンダブルコンピューティング研究会最優秀講演賞を受賞した.当初予定していた研究項目について,平成27年度までにすべて着手している.平成28年度までに各要素技術の確立および一定の評価を終了し,評価が完了したものについては国際会議発表を行い,途中のものについても研究会発表を行った.一部,外部発表が完了していないものがあり,また,総合評価について時間がかかっている.予定より若干の遅れがあるが,次年度に完了できる見込みである.本テーマでは,フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)上に搭載された回路の高信頼化を実現するため,使用環境でのテストおよび診断(フィールドテスト)のための要素技術となる(1)線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR),(2)レジスタ転送レベルのテスト容易化設計(DFT),(3)通常動作モード/テストモード切り替え制御,(4)高品質遅延故障組込み自己テスト(BIST),(5)BIST環境での遅延故障診断について研究を行っている.研究期間を延長した平成29年度は,主に(4),(5)に関する研究を実施した.(4)においては,新しい高品質遅延故障BISTのためのLFSRシード生成法を提案した.従来は,多数のシードを生成しておいて,その中から高品質遅延故障BISTを実現するためのシードを選択するという手法をとっていたが,シードを評価するための故障シミュレーションに膨大な時間がかかるという課題があった.提案法では,テスト品質条件を満たしていない遅延故障に対するシードを動的に生成する方法をとっており,シミュレーション時間の大幅な短縮を実現した.本成果により,当初予定していた高品質遅延故障BISTの実現のための要素技術が揃ったと考えられる.本成果については電子情報通信学会の研究会論文として発表した.
湛水性ムギ類の育成

耐湿性はわが国のコムギ栽培において重要な育種目標の一つであり、水田の有効利用の観点からも、ますますその重要性が高まると思われる。本研究では、高度耐湿性の機構を解明する第一段階として、耐湿性コムギ系統の湛水適応性を評価するとともに、湛水適応性と根の通気組織形成との関係を明らかにした。1986年から88年にかけて、農水省中国農試および岡山大農生研(現資生研)により実施された幼植物検定法による耐湿性検定試験において、耐湿性強と評価されたパンコムギ系統10系統および「Chinese Spring」の湛水適応性を評価した。その結果、湛水適応性には明らかな系統間差が見られ、湛水栽培(W)区では生育途中で枯死する系統(湛水適応性低)、W区でもほとんど生育障害の見られない系統(湛水適応性高)、W区で到穂するものの稈長や種子稔性に障害の現れる系統(湛水適応性中)が存在した。湛水適応性強の「U-1339」および「中国農試品保660」、中の「フクホコムギ」、弱の「ISKRA」について幼植物の各形質を調査したところ、根系の発達と湛水適応性との関連が示唆されたが、4系統とも同様に通気組織の形成が見られた。幼植物検定による耐湿性評価が強の系統間で、全生育期間を通じた湛水適応性に差異が認められることは、幼植物と成植物における耐性機構が異なることを示唆する。また、湛水適応性と幼植物の根の通気組織形成との関連は認められなかったことから、湛水状態における根系の発達に通気組織形成が必ずしも関与していないことが示唆された。本研究の結果、異なるoriginの湛水適応性強の系統が見い出されたことから、これらの交雑後代から、さらに湛水適応性が強い系統の育成が可能であると考えられる。畑作物であるムギ類の堪水栽培を可能にするためには、根を無酸素状態に耐えられるように改変しなければならない。堪水栽培したイネの根では、無酸素状態を回避するため、皮層の一部が崩壊して通気組織が形成され、地上部からの通気が行われる。本年度は、まず、畑作条件下および堪水条件下におけるコムギおよびイネの根の内部構造を比較した。コムギ品種「農林26号」およびイネ品種「日本晴」の発芽種子を、畑作状態のプランターおよび堪水状態のプランターに移植し、28°C連続照明下で10日間栽培した。イネでは両条件下で外部形態の差異は見られなかったが、コムギでは堪水条件下で、地上部の生育阻害が見られた。また、堪水条件下におけるコムギ種子根では、側根の形成が著しく阻害されていた。次に、種子根の基部から約1cmの部分の横断面をマイクロスライサー(主要設備)で作成し、光学顕微鏡で観察した。イネでは両条件下で根の内部構造に違いは見られず、通気組織が形成されていた。一方、コムギでは両条件下で通気組織の形成は見られなかったが、堪水条件下では、表皮と皮層が部分的に剥離していた。この部分が不完全ながら通気の働きをすると思われ、無酸素条件に対する根の適応的応答の一つと考えられる。また、堪水条件下のコムギ種子根では、本来、中央に一個ある大導管が二個形成されていた。原生木部と原生篩部に差異は見られなかったが、堪水条件下では、皮層細胞が不安定形に膨張していた。このようなコムギ種子根の形態異常は、堪水条件下における無酸素状態によって誘発されたと考えられる。