hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グザイ原子エックス線の精密分光を用いたストレンジバリオン多体系の研究

エアロジェルチェレンコフ検出器を用いたビームの調整では、K-ビームが当初の見積もり通りの収量で得られていることも確認した。また、エックス線エネルギー測定用のゲルマニウム検出器群のセットアップをE07実験の共同研究者である東北大学のグループと行った。
林内かき起こし地における光環境と樹木の更新

北海道大学雨龍演習林と中川演習林において、高木類の更新を促進する目的で行われている上木が残存する林内のかき起こし跡地における光環境と樹木の更新状況について調査を行った。調査箇所は、4箇所(雨龍演習林3箇所、中川演習林1箇所)で、それぞれ上木の分布のしかたとかき起こし面積およびうっ閉率が異なる箇所である。かき起こし地内の光環境は、大面積のかき起こし地に比べると、上木の樹冠の影響を受け多様となっていた。相対照度(≒相対PPFD)では、10%未満の部分か、ほぼ裸地と同じ部分までみられた。林冠疎開面積が大きな場合は、樹冠下で相対照度がおよそ1530%、樹冠縁で40%前後、疎開部の中心では80%以上であり、疎開面積が小さな場合は、これらの照度より1015%程度小さかった。かき起こし地内では高木類の更新がみられ、更新促進効果が認められた。また樹木の更新は光環境の影響を受け、更新樹種、群落構造、個体の成長量などが多様であった。林冠の疎開部では、陽樹であるカンバ類が優占する群落となっていたが、上木の樹冠下やその周辺では、ミズナラやトドマツの群落、あるいはこれらとカンバ類が混生する群落となっていて、全体としてはこれらの群落がパッチ状に分布する群落が形成されていた。更新個体の中には鳥散布型種子の樹種もみられ、これも上木が残存する効果であると考えられた。また個体の成長も光環境の影響を受けていて、比較的照度の低い箇所では、陽樹類とその他の樹種の成長に差がないか、あるいは陽樹類の成長が小さかった。これらのことから、林内のかき起こし地ににおいては、様々な樹種構成の小群落の成長がパッチ状に混生し、全体の種構成、段落構造が多様な林分の造成が可能であると考えられた。本年度は北海道大学雨龍演習林で調査を行った。およそ0.1haのかき起こし地を含むように、林冠の疎開度が異なる3調査区(AC)を設定した。かき起こし後の経過年数は、AとCが8年、Bは16年である。結果は以下の通りである。1.全調査区で1112種の樹種が出現し、多様な種の侵入がみられた。更新木の密度は2060/m^2であり、個体数の多い樹種はカンバ類と針葉樹類であり、次いでミズナラであった。樹高はA,Cで0.14m、Bで0.110mで、樹種間で階層が分化していた。2.もっとも優占していたのはカンバ類であるが、全調査地で更新面のうちの30%前後はミズナラやトドマツが優占するパッチとなっていた。これらの更新場所は残存する上層木の樹冠下やその周縁であった。侵入時期には樹種による差はなかった。3.更新面の光条件は、林冠の疎開面積が大きいほど、また上層木の樹冠から離れるほど明るく、上層木の樹冠周縁で相対PPFD50%程度、樹冠下では30%以下であった。林内のある地点における明るさは、もっとも近い上層木までの距離によりおおよそ推定できた。4.樹種別の成長量は、カンバ類では光条件が良好なほど成長も良くなるが、ミズナラとトドマツは、カンバ類に比べると、光条件にともなう成長量の変化は小さかった。

しかし相対PPFD30%前後では、カンバ類とミズナラの平均樹高成長量はほぼ同じとなり、それより暗い条件下ではカンバ類の成長は急激に悪化した。5.上層木が残存することにより、更新面の光条件が多様となり、カンバ類以外の樹木も優占できる部分が生じると考えられた。さらに上層木があるため鳥散布型の樹種も更新し、大面積かき起こし地とは異なる種組成と構造の林分が成立する可能性が考えられた。本年度は、北海道大学中川演習林で調査を行った。当演習林228林班の伐採跡にかき起こしが行われ、6年経過した針広混交林に、およそ面積0.25haの調査区を設定し、上木および更新している高木類稚樹の調査を行った。おもな結果は以下の通りである。1.本調査地は、上木密度が高く(473本/ha)、林冠うっ閉率が高い(84%)場合の林内かき起こし作業の有効性を検討するために設定した。2.かき起こし跡地は、林内に5箇所みられたが、かき起こし面積は150m^2以下で小さかった。全更新地を通じて11種の高木類の稚樹がみられた。更新個体数は456本/m^2、平均樹高はは10.437.2cmであり、更新地間でばらつきがあった。また各更新新地の平均相対照度(≒相対PPFD)は12.4 9.8%と低かった。更新個体のうち86%が風散布型種子の樹種であったが、樹種数では風散布型種が6種、鳥散布型種が5種であった。更新個体の樹種構成は、周囲の母樹の樹種構成を必ずしも反映せず、これは樹種ごとの更新特性、種子生産の豊凶性、動物による種子の被食などが原因と考えられた。3.相対照度の頻度分布は、林冠の撹乱がない場合にみられる対数正規型に近かった。ある地点における相対照度は、最近接樹冠からの距離でおおよそ推定できた。しかし、疎開面積が大きい場合に比較すると、樹冠内外での照度は小さく、樹冠周縁で2025%、樹冠内5mでは10%程度と推測された。この関係は林分構造などによって影響されることがわかった。4.比較的暗い環境下でも、かき起こしによる更新促進効果はみられた。しかし、更新個体の成長・生残を考慮すると、上木密度と林冠うっ閉率のコントロールが必要であると結論された。
神経伝導ブロックによる軸索変性機序の解明および治療の試み

マウスの視神経では、網膜から出た直後の無髄の部分とそれより視交叉側の大部分を占める有髄部分とをミエリン特異的抗体による染色で明瞭に区別することができる。電位依存性K^+チャンネルの特徴的な局在とミエリン膜の関係を明かにする目的で、ICRマウス成体視神経をPLP抗体およびK^+チャンネル特異抗体で免疫染色を行った。結果、K^+チャンネルは、有髄の部分ではランヴィエ絞輪両側のjuxtaparanodeの部分にクラスターを形成しているのに対して、無髄部分では均一に存在し、一本の視神経軸索においてもミエリン膜の有無によって、明かにその局在の様式が異なることが明かになった。上記から、K^+チャンネルの局在化に対してミエリン膜の存在が重要であることが推測されたが、それをさらに明かにするために、ミエリン形成不全マウスであるjimpymouseの脊髄前索部分におけるチャネルの局在様式を調べた。その結果、軸索の大部分を占める無髄部分では、チャネルは均一に存在するが、ごく一部のミエリンが形成された部分のみで正常の場合と同様のクラスターが観察された。次にPLP-Tg軸索におけるK^+チャンネルの局在を調べた。結果、PLP-Tgの脱髄した軸索部分においては、このような特徴的なクラスターは明らかに消失し、均一な染色像を呈していた。まだ脱髄を生じていない4.5ヶ月齢のPLP-Tgでは、正常と同様なクラスターを認めるため、このチャンネルの局在変化は脱髄によって生じたものであると考えられた。本研究から、絞輪隣接部におけるK^+チャンネルの特徴的な局在の発生および維持に関しては、ミエリン膜が重要な役割を果たしていることが明かになった。今後は脱髄における軸索興奮伝導障害を改善および防止することを目的として、さらにチャンネルの局在化に関与する要因を明らかにしていく予定である。
多機能SERPIN,プロテインCインヒビターによる癌細胞の浸潤・転移制御機構

プロテインCインヒビター(PCI)は、肝臓、腎臓、精巣などで産生される多機能セリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)である。PCIは、血中では血液凝固制御系プロテアーゼの活性化プロテインC(APC)を阻害して血液凝固反応を調節し、また、腎臓等の組織ではプラスミノゲンアクチベータ(uPA)の阻害因子として機能し、組織の機能を調節すると考えられる。また、生殖系臓器では受精の制御調節に関わると推定されている。一方、我々はこれまでの研究で、腎癌患者の癌部組織や株化腎癌細胞.(いずれも近位尿細管上皮由来)ではPCI蛋白及びmRNAの発現が著しく低下しており、また、PCIが種々の癌細胞のin vitroでの基底膜への浸潤とともに、in vivoでの増殖と転移を強く阻害することを報告してきた。本研究では、PCIの癌細胞の浸潤・転移阻害機構を解明するため、プロテアーゼ分解型PCIのN末端側断片(N-PCI)と反応部位SerのAlaへの改変型PCI(S→A/PCI)の組換え蛋白、及びこれらの蛋白を発現する乳癌細胞を作製して解析した。その結果、PCIのin vitroでの癌細胞の浸潤阻害活性はPCIのプロテアーゼ阻害活性に依存することが判明した。しかし、in vivoでの癌細胞の増殖及び転移阻害活性はプロテアーゼ阻害活性はN-PCIとS→A/PCIともにみられたことから、PCIのin vivoでの癌細胞の増殖・転移阻害活性の発現にはPCIのプロテアーゼ阻害活性は関与せず、N末端側領域が重要であることが明らかになった。さらに、PCIによるin vivoでの癌細胞の増殖・転移阻害活性の発現にはPCIによる血管新生阻害活性が関与する可能性が示唆された。
水田雑草コナギのスルフォニルウレア系除草剤抵抗性生物型の生態・遺伝的特性

スルフォニルウレア系除草剤(SU剤)は、人畜毒性の低い初・中期一発型除草剤として日本の水田において広く使用されている。1990年代後半からSU剤に対して抵抗性を示す水田雑草の生物型が報告され始め、この抵抗性生物型への対応が緊急の課題となっている。本研究では、水田雑草コナギのSU剤抵抗性生物型と感受性生物型を供試し、抵抗性の程度、適応度およびそれらの遺伝的類縁関係を明らかにした。コナギの抵抗性生物型5集団(善王寺、上常吉、舞鶴、牛久および加西B)に対して、ベンスルフロンメチル、イマゾスルフロンおよびピラゾスルフロンエチルを標準使用濃度の1100倍までの5段階の濃度で処理し、発根阻害作用を基準に抵抗性の程度を調査した。その結果、善王寺、上常吉、牛久および加西B集団は、3剤すべてに対して標準使用濃度の少なくとも100倍の濃度においても、新根の伸長が認められた。他方、舞鶴集団のイマゾスルフロンに対する抵抗性は、他の4集団と比較して劣っていた。抵抗性生物型と感受性生物型の適応度における差異を明らかにするために、抵抗性生物型5集団と感受性生物型4集団を野外の同一条件下で生育させ、乾物生産量や種子生産数を調査した。すべての調査形質において抵抗性および感受性生物型間に明確な差異は認められず、両生物型間の適応度に差異はないことが推定された。RAPD法を用いて、抵抗性生物型6集団、感受性生物型4集団の遺伝的多様性および遺伝的類縁関係を明らかにした。その結果、感受性生物型では、集団内変異が認められたが、抵抗性生物型の舞鶴集団、上常吉集団、善王寺集団、加西B集団および福島集団では、集団内の変異はまったく認められず、牛久集団に関しても20個体中1個体の1遺伝子座において変異が認められただけであった。また、供試した抵抗性生物型は、それぞれ独立に起源したことが強く示唆された。スルフォニルウレア系除草剤(SU剤)は日本の水田の90%以上で使用されているが、1996年以降コナギを含めた水田雑草のそれに対する抵抗性生物型の出現が日本各地で次々と報告されている。コナギはノビエ類と並ぶ水田雑草の代表であるため、SU剤抵抗性生物型の出現は、SU剤を基本とした水稲の雑草防除体系の根本的な変更をせまるものである。本研究では、まず、現地調査を行うとともにメーリングリストを活用してコナギのSU剤抵抗性生物型の出現状況の実態を把握した。その結果、秋田県、福島県、茨城県、京都府、兵庫県及び福岡県でコナギのSU剤抵抗性生物型の出現を確認した。当該水田における除草剤の使用歴を調査した結果、いずれの水田においても少なくとも数年間SU剤が連用されていた。次に、茨城県、京都府及び兵庫県由来のSU剤抵抗性及び感受性生物型を同一条件下でそれぞれ栽培し、乾物生産量及び種子生産量を調査した。その結果、産地が異なればこれらの形質に差異が認められたが、抵抗性及び感受性生物型間での差異は認められなかった。種子の発芽特性を調査した結果、抵抗性生物型の種子休眠性が感受性生物型と比較してやや浅い傾向が認められた。抵抗性生物型及び感受性生物型間の交配を行いF1個体を得た。今後、F2以降の抵抗性及び感受性生物型の分離比を調査し、遺伝様式を解明する予定である。16年度に行う予定の抵抗性及び感受性生物型集団の遺伝的変異の解析のために有効なプライマーの検索を行った結果、いくつかで多型が得られた。

16年度は、このプライマーを使用した遺伝変異の解析を行う。スルフォニルウレア系除草剤(SU剤)は日本の水田の90%以上で使用されている。1996年以降、コナギを含めた水田雑草のSU剤に対する抵抗性生物型が日本各地で次々と出現している。コナギはノビエ類と並ぶ水田の主要雑草の一つであるため、コナギのSU剤抵抗性生物型の出現は、SU剤を基本とした水稲の雑草防除体系の根本的な変更をせまるものである。本研究では、昨年度に引き続き日本国内でのSU剤抵抗性コナギの出現状況を調査した。今年度は新たに千葉県及び静岡県でSU剤抵抗性コナギの出現を確認した。次に、今年度までに収集したコナギのSU剤抵抗性生物型集団のうち、福島県1集団、茨城県1集団、京都府3集団及び兵庫県1集団について、ベンスルフロンメチル、ピラゾスルフロンエチル及びイマゾスルフロンに対する抵抗性の程度を発根阻害作用によって検定した。その結果、それぞれの集団は3種SU剤に対して抵抗性を示したが、その程度は集団によって異なることを明らかにした。さらに、前述の抵抗性6集団に感受性集団(京都府3集団及び兵庫県)を加え、RAPD及びAFLPによる集団内の遺伝的多様性を解析するとともに集団間の類縁関係を推定した。その結果、感受性集団においては集団内に遺伝的多様性が認められたのに対し、抵抗性集団においては集団内の遺伝的多様性がまったく認められないか、あるいは、極めて低いことが明らかになった。また、各抵抗性集団は単系統群を形成しなかった。これらの結果から、供試した抵抗性集団は単一起源ではなく、それぞれ独立に起源したことが強く示唆された。スルフォニルウレア系除草剤(SU剤)は日本の水田の60%以上で使用されている。今年度は新たに滋賀県及び山口県でSU剤抵抗性コナギの出現を確認し、コナギの抵抗性生物型の出現を確認した府県は19となった。次に、コナギのSU剤抵抗性集団を、SU剤の通常使用濃度から100倍の濃度までの条件下で育成し、根の伸長を測定したところ、根の伸長量の低下パターンが集団によって異なることを見出した。この差異が何に由来するのか、今後の課題である。また、今年度までに収集したコナギのSU剤抵抗性生物型6集団に感受性4集団を加え、AFLPによる集団内の遺伝的多様性を解析するとともに集団間の類縁関係を推定した。さらに、コナギの開花特性について、出芽時期ごとにイネの生育に伴う光環境を想定した照度下でコナギを育成し、閉鎖花及び開放花の着生状況を調査したところ、出芽時期が早くより光環境の良い条件下では開放花を、その逆の条件下では閉鎖花をより多くつけることを明らかにした。
脱分化脂肪細胞を用いた変形性関節症に対する細胞治療開発

1.変形性膝関節症(OA)の病態生理に対するヒトDFATの作用メカニズム解析・OA患者から調製したDFATの形質解析:OA患者(n=3)の皮下脂肪組織(SC)と膝蓋下脂肪体(FP)から脱分化脂肪細胞(DFAT)および脂肪由来幹細胞(ASC)を調製し、4種類の細胞(SC-DFAT、FP-DFAT、SC-ASC、FP-ASC)が発現する軟骨関連遺伝子群の発現をリアルタイムRT-PCR法にて評価した。また上記細胞を炎症性サイトカインであるTNF-alphaやIFN-gammaで刺激し、抗炎症・免疫制御に関与する遺伝子群の発現をリアルタイムRT-PCR法にて定量評価した。現在実験結果の解析をほぼ終了し、再現性の確認を行っている。・滑膜線維芽細胞との共培養実験:上記4細胞とTNF-alpha刺激した培養滑膜線維芽細胞との間接的共培養を行い、滑膜線維芽細胞から放出される軟骨基質分解酵素群の発現をリアルタイムRT-PCR法により定量評価した。滑膜線維芽細胞は、健常者由来の細胞と、OA患者由来の細胞を用いて検討を行った。現在実験結果の解析を行っている。2.変形性膝関節症モデルを用いたDFATの治療効果前年度OAモデルとして確立した膝前十字靭帯切離と内側半月板切除によるラットOAモデルを作製し、モデル作製1週間後にラットDFAT (DFAT群)またはPBS (Control群)を1週間毎に4回関節内投与した(各群n=10)。処置5週間後に、両群の膝関節軟骨の変性の程度を肉眼的および組織学的に評価した。現在肉眼的評価は終了し、種々の染色法を用いて組織学的解析を行っている。「OA患者から調製したDFATの形質解析」では、再現性の確認などが必要であるが、SC-DFAT、FP-DFAT、SC-ASC、FP-ASCの軟骨関連遺伝子の発現状況の差異や、炎症性サントカイン刺激時における抗炎症、免疫制御に係わる遺伝子群の発現変化の差異について明らかにすることができた。「滑膜線維芽細胞との共培養実験」では、上記細胞の滑膜線維芽細胞から放出される軟骨基質分解酵素群の発現に影響を与えることを示唆する所見が得られた。「変形性膝関節症モデルを用いたDFATの治療効果」では、予定通り膝前十字靭帯切離と内側半月板切除によるラットOAモデルに対するDFAT関節腔内投与実験を行った。GFPラベルしたDFAT関節腔内投与による局在解析など一部の研究は未実施であったが、本年度の実施予定項目はほぼ達成されており、おおむね順調に進捗していると思われる。これまでの検討により、OAに対するDFATやASCの関節腔内注射の治療効果や、その作用メカニズムに関する新しい知見が集積されてきている。今後、実験結果の再現性の検証を行い、可能であれば特許出願に結びつけたい。またOAに対するDFATを用いた細胞治療の実用化に向け、POCを取得するためには、ヒトDFATを用いた非臨床試験や、OAモデル動物から採取・調製した自家DFATを用いた試験が必要であると考え、次年度はこのようなPOC取得につながる非臨床試験を計画・実施していく。

「変形性膝関節症モデルを用いたDFATの治療効果」では、予定通り膝前十字靭帯切離と内側半月板切除によるラットOAモデルに対するDFAT関節腔内投与実験を行った。GFPラベルしたDFAT関節腔内投与による局在解析など一部の研究は未実施であったが、本年度の実施予定項目はほぼ達成されており、おおむね順調に進捗していると思われる。これまでの検討により、OAに対するDFATやASCの関節腔内注射の治療効果や、その作用メカニズムに関する新しい知見が集積されてきている。今後、実験結果の再現性の検証を行い、可能であれば特許出願に結びつけたい。またOAに対するDFATを用いた細胞治療の実用化に向け、POCを取得するためには、ヒトDFATを用いた非臨床試験や、OAモデル動物から採取・調製した自家DFATを用いた試験が必要であると考え、次年度はこのようなPOC取得につながる非臨床試験を計画・実施していく。
村落空間の民俗分類体系における世帯差・個人差と経済階層

本研究は,日本の農山漁村の集落空間に関する民俗分類体系(小地名・筆名・方位観など)が,住民の経済階層や性別役割に応じていかに異なるかについて,その世帯差・個人差の実態を明らかにした。あわせて,集落空間に対する住民の意味づけや分類を説明する際の理論的基盤の一つとなり得る,人文主義地理学の理論や視点について根本から再検討し,通説に異議を唱えた。日本の農山漁村の集落空間に関する民俗分類体系が,住民の社会経済階層ごとにいかに異なるか,その世帯差や個人差の実態を解明する。並行して,空間分類に関わる文化地理学や人文主義地理学の学史的再検討を行い,事例研究の理論的な位置づけを図る。本研究課題全体の目的は,日本の農山漁村における空間的な民俗分類体系の世帯差や個人差の実態を,詳細に明らかにし,あわせて民俗分類研究を主導したアメリカ文化人類学の理論や実証研究の学史的再検討を行うことである。本年度の第一の成果として,民俗分類研究の基本的視点とも大きな共通点を持つ,人文主義地理学の視点と学史的展開について,日本と英語圏を対象として批判的に再検討した。具体的には,トゥアン,レルフ,レイの元来のアプローチと,フッサールとシュッツの現象学に立ち戻り,基本的な概念と視点を再考し,従来の学説の問題点を指摘しながら,人文主義地理学をより厳密に再定義した。すなわち,人間の実存空間やその表象にみる共同主観的秩序への注目,人間の理性と感性における普遍性の探究,内部の人間の視点に立った人文学的資料や現場調査資料の利用,人間科学の方法論の哲学的反省である。第二の成果は,以前より継続してきた研究の成果の一部も受けた形で,丹後半島の定置網漁村,伊根町新井を事例として,高度経済成長期以前の生業空間の民俗分類体系と宗教的な場所における,性差と性別分業の実態を明らかにした。女性は主に農業と仏教行事に,また男性は主に漁業と神道行事に携わり,これに応じて分類体系の細分化の区域も異なっていた。新井の女性と男性は「公的空間」と「私的空間」の双方に関わりをもち,民俗分類体系や宗教上の知識に限れば,男女の関係は相補的であったといえる。本成果は,これまでの認識人類学において,ほとんど扱われてこなかった民俗分類体系の性差を,具体的な事例に則して示し,理論的にも,従来のフェミニスト地理学・人類学における「公的空間」と「私的空間」という概念区分自体が,高度経済成長期以前の日本の村落社会では適用が難しく,新たな理論枠組の構築が必要であることを指摘したものである。本年度はまず,村落空間の民俗分類研究に際しての理論的枠組および哲学的基盤の一つとなる,人文主義地理学の視点や定義について再考した。具体的には,トゥアン,レルフ,レイという人文主義地理学を代表する三名の論者の所論,およびそれらへの批判論文(書評等を含む)を網羅的に再検討し,三者の所論を, 1)基本的視点, 2)実際の研究方法, 3現象学の扱い方, 4)人間観(人間らしさをいかに考えるか), 5)科学観(科学に対してどのような立場をとるか)という五つの視点から比較検討した。その結果,三者の所論には通説とは異なる部分が多く含まれ,これまで誤解あるいは単純化して理解されることの多かった人文主義地理学には,実際には大きな違いのある多数の立場が含まれ,各論者が主張する内容も多様性に富むことの一端が明らかとなった。次に実証研究として,村落空間の民俗分類のうち,各世帯の特徴や独自性が特に表れると予想される,耕地一筆一筆の名称である「筆名」について, 2つの事例村落をもとに実態を検討した。具体的には,筆名の名称と由来,命名基準,地籍上の地番との対応関係,実際上の一筆との対応関係などである。この研究結果は,現在雑誌論文として投稿中である。本年度は,村落空間の民俗分類体系のうち,各世帯・各個人の特徴や独自性が特に表れると予想される,耕地一筆一筆の名称である「筆名」について,2つの実証研究を行った。第一の研究では,1960年代の長野県下諏訪町萩倉と京都府伊根町新井を事例に,筆名の命名基準について比較検討した。両集落では,耕地内外の地物との位置関係にもとづく筆名が最も多かった。1戸の耕作地が空間的に比較的集中していた萩倉では,道路などの耕地外部の地物を基点とした命名が多く,隣接する各耕地を明瞭に区別するために,植生・地形・地質・水質なども含めた多様な命名基準があった。急傾斜地の狭小な耕地の各小字に,1戸が1枚程度しか耕作しないことが多かった新井では,小字名がそのまま筆名となる例が多かった。第二の研究では,滋賀県野洲市の小南・富波甲・木部各集落の各2戸を選定し,圃場整備事業を通じた筆名の変化を調査した。小南P

家では,面積の小さな多数の筆が団地状に集中し,多彩な命名基準の筆名が存在した。整備後に面積値で水田の筆名がほぼ統一されたのも,大きな特徴である。小南X家も,水田所有面積が大きく,整備前後を通じて命名基準が豊富であった。富波甲Q家は,主に小字名を筆名に用い,現在は耕作委託によって筆名はほとんど使用しない。富波甲Y家は,小字名に加え旧小地名も用いていた点などが特色である。木部R家とZ家では,整備前後とも小字名がそのまま筆名になっていた。以上6戸の命名基準の共通点としては,圃場整備前後を通じて,部分全体関係(59例),空間的隣接(25例),示差的特徴(17例),時間的隣接(9例)という,4つの記号論的原理が使われていた点である。本年度は,農山漁村に受け継がれてきた民俗的な空間分類体系の実態解明を目的として,特に最小構成単位である筆名(田畑一枚ごとの民俗呼称)に着目し,事例研究を行った.長崎県平戸市宝亀町・木場町・根獅子町を事例集落として,方位観や小地名などの他の空間分類との関連性,名称の時間的変化における世帯差,世帯内での夫婦間における個人差などの問題を,調査・検討した.その結果,筆名をはじめとする空間分類においては,世代交代や経営転換による土地利用変化によって一部あるいは大部分が変化する世帯がみられること,他方で,土地利用放棄が進んでも残された耕地の筆名は現状と乖離した名称のまま残る世帯が多いこと,同一世帯内の夫婦の間でも一部の耕地については異なる呼び方をする場合があること,農業にほとんど従事しない婚入女性のために筆名の体系が具体的なものから抽象的なものに変化した世帯があること,などが明らかとなった.この研究成果については,現在,学会誌への投稿作業を早急に進めている.これに並行して,研究全体の理論的裏付けの一環として,英語圏の人文主義地理学について,バッティマー,シーモン,ポコック,コスグローブ,ゲルケらの所論を学史的に再検討した.各論者の所論については,基本的視点,実際の方法,現象学の扱い方,人間に対する見方,人文学と科学に対する見方という。5つの見地から要点をまとめた.その結果,各論者の認識的基盤は,従来指摘されてきた以上に差異の幅が大きく,「人文主義」として一括することによる弊害が大きいこと,人文主義地理学には独自の空間論がほとんどないこと,「共同主観性」などの鍵概念にも混乱がみられること,などを指摘した.この課題については,他に検討すべき論者が多数残されていること,課題自体が地理学全般に関連する大きなものであることなどから,すでに研究会などでの中間報告は終えているものの,次年度以降の科研課題などに引き継ぐ予定である.
散逸構造としてのキラル対称性の破れ転移の化学反応系における実現

本研究は、散逸構造としてのキラル対称性の破れを、化学反応系において実験的に実現させることを目標とし、1.キラル自触媒的に進行することが報告されている化学反応について、その機構の解析を試みた。2.1.の反応とほぼ同様な物質間の化学反応において観察される不斉増幅現象について、そのメカニズムの検討を行なった。3.結晶化系において自発的にキラリティーが発現する現象を説明するための、結晶成長における両鏡像異性体存在比の空間不均一性を加味したモデルを検討した。まず1.については、ピリミジンアルデヒドとジイソプロピル亜鉛との反応について解析を行ない、反応中に起こる沈殿形成が反応の進行に影響を与えていることが確認された。また2.については、チタニウムテトライソプロポキシドおよびジアミノシクロヘキサンビストリフルアミドを触媒として、ベンズアルデヒドとジエチル亜鉛を反応させた場合、沈殿の形成およびその再溶解の過程が、反応速度および生成物の光学純度に大きく影響を与えることが明らかとなった。このことは、今後1.のキラル自触媒反応についてさらなる解析をする上で、非常に重要な情報である。そして3.については、キラル自触媒的に進行する1,1'-ゼナフチルの結晶化における空間不均一性を考慮に入れたモデルに基づくシミュレーションを行ない、実験により観察される試行毎の結晶相の光学純度の変動が、再現できることが確認された。これら研究成果により、散逸構造としてのキラル対称性の破れを化学反応系において実験的に実現させるための、重要なアプローチ手法が開発される可能性がある。本研究計画は、散逸構造としてのキラル対称性の破れ転移を、化学反応系において実験的に実現させることを最終的な目標としている。その第一年度にあたる本年度は、1.これまでに提案してきた結晶化系におけるキラル対称性の破れ転移のモデルを、実験結果をより正確に再現するモデルへ改良することを試みた。2.不斉増幅反応の機構についてこれまでは定性的な解析を行ってきたが、実験結果を正確に再現するための定量的モデルの開発を試みた。3.キラル自触媒的に進行することが報告されている化学反応について、その機構を速度論的に解析することを試みた。その結果として、まず1.については、これまでのモデルでは結晶成長の中で遅い素過程の速度定数を全て0とみなしたことで、ラセミ状態の定常解からホモキラル状態の定常解へは不連続に転移したが、これらに微小な値を代入することでこの転移は臨界値における分岐となり、実際に実験において観察される6070%程度の光学純度が再現できた。また、空間不均一性を考慮したモデルとすることで、実験において観察される光学純度のばらつきも再現できることが明らかとなり、これら研究結果は学術誌に論文投稿中である。また、2.については、必要な化学実験はほぼ全て終了し、現在は、全ての実験条件における結果を再現できるモデルの提案とそのモデルにおける各パラメーターの同定を検討している。また、3.についてはまだ準備段階であるが、実験を行うために必要な原料の合成方法、および正しい実験結果を得るためのその保管方法、ならびに各物質の高速液体クロマトグラフィーによる定量方法については確立された。その第2年度にあたる本年度は、1.これまでに提案してきた結晶化系におけるキラル対称性の破れ転移のモデルに、空間不均一性の要素を取り込んで、実験結果のより詳細な再現を試みた。2.これまでとは異なった触媒による不斉増幅反応について、そのメカニズムの検討を行なった。

その結果として、まず1.については、新たに提案したモデルによって、実験において観察される光学純度のばらつきも再現できることが明らかとなり、これら研究結果についての論文が、J.Phys.Chem.B誌ならびにChaos誌に掲載された。また、2.については、化学実験ならびにモデルの構築は終了し、現在、この研究結果についての論文の執筆中である。また、以前に研究を行なった不斉増幅反応と合わせて、全ての実験条件における結果を再現できるモデルの作成とそのモデルにおける各パラメーターの同定を、現在検討している。3.については、この反応が同じ条件下にて進行した揚合であっても、それぞれの実験試行毎に、反応速度ならび生成物の光学純度がランダムに変動することが確認された。現在、このような現象が生じるメカニズムを解析するために、より多様な条件下において化学反応を行なう実験と、1.で既に試みたような化学系の不均一性を考慮に入れたモデル構築の、両方のアプローチから検討を行なっている。本研究は、散逸構造としてのキラル対称性の破れを、化学反応系において実験的に実現させることをその最終目標とし、3年計画の最終年度にあたる本年度は、1.キラル自触媒的に進行することが報告されている化学反応について、その機構を速度論的に解析することを試みた。2.1.のキラル自触媒反応とほぼ同様な化学物質問の反応において観察される不斉増幅現象について、そのメカニズムの検討を行なった。まず1.については、ピリミジンアルデヒドとジイソプロピル亜鉛との反応について解析を行ない、1)反応を開始する際のジイソプロピル亜鉛のピリミジンアルデヒドに対するモル比がある一定の値を越えないと反応がほとんど進行しないこと、2)同条件で反応を行なっても反応が進行する場合とほとんど進行しない場合があり、反応中に起こる沈殿形成が反応の進行に影響を与えているようであること、3)反応が進行する場合は自触媒的に進行すること、の3点が見いだされた。また2.については、チタニウムテトライソプロポキシドおよびジアミノシクロヘキサンビストリフルアミドを触媒として、ベンズアルデヒドとジエチル亜鉛を反応させた場合、沈殿の形成およびその再溶解の過程が、反応速度および生成物の光学純度に大きく影響を与えることが明らかとなった。このことは、今後1.のキラル自触媒反応についてさらなる解析する上で、非常に重要な情報である。なお、この内容は学術論文として投稿され、Chirahty誌への掲載が決定している。(このジャーナルのWeb上にはすでに掲載されている。)
シダ植物の雌性、雄性細胞を用いた生殖器官分化の制御機構の研究

(1)異型胞子シダ植物であるサンショウモ(Salvinia natans L.)、デンジソウ(Marsilea quadrifolia All.)を用いて、雌性、雄性細胞培養系を誘導して造卵器、造精器分化の誘導を行いそれらの器官分化と染色体(遺伝子)との制御機構を研究することを目的とした。そのためにこれらの植物の無菌の雌性前葉体、雄性前葉体、胞子体の誘導と培養を試みた。また、これらの無菌の植物体から酵素処理を行いプロトプラストの単離を試みた結果、サンショウモでは分裂誘導とカルスを得ることができた。(2)同型胞子シダ植物を用いて本研究目的の先導的実験を行った。カニクサ(Lygodium japonicum L.),モエジマシダ(Pteris vittata),コウヤワラビ(Onoclea sensibilis),アネミア(Anemia phyllitidis)などを用いて、プロトプラストの単離条件の検討と培養条件の検討を行った。前葉体のプロトプラストからの再生体は前葉体であった。また、胞子体のプロトプラストからの再生体も前葉体であり、無胞子生殖(apospory)を示した。無胞子生殖により誘導された同一前葉体には造卵器、造精器が形成された。モエジマシダとアネミアでは前葉体、胞子体それぞれから非常に増殖の高く、柔らかい(friable)カルスを誘導することができた。これらのカルスを用いると、前葉体や胞子体を用いるよりも多量のプロトプラストを得ることができるようになった。そのほかに、カニクサの無胞子生殖により得られた誘導前葉体からの造精器から精子を採取し、フォイルゲン染色、DAPI染色により顕微蛍光測定した結果、明確にDNAの2倍性を示すデータを得ることができなかった(投稿準備中)。(3)花粉母細胞を用いて減数分裂とポイソメラーゼIとの関連について検討した。異型胞子シダ植物のうち本年度は特に野生のサンショウモの大胞子と小胞子とを1990年秋期において採取し、無菌前葉体を培養することを試みた。検討結果としてサンショウモ(Salvinia natans All.)1.無菌処理方法ー大胞子と小胞子を分離する方法を改良し別々に無菌処理を行えるようにした。無菌処理は一般のシダ植物胞子で用いられるスピッツ管を用いる方法では胞子が浮遊するために殺菌処理を行うことが出来ないことと、また水出シダ植物であるために塩素による無菌処理をすばやく行うことが必要であるためにメッシュを用いて連続的に減菌ー洗浄処理を行って殺菌胞子を得ることが出来た。2.培養法ー一般に用いられる25°C、約2000luxの明条件の培養法ではサンショウモの大胞子、小胞子とも発芽を全く誘導することが出来なかった。培養法を予め4°C、12時間の800luxの明暗条件で約2カ月培養したのち25°Cの明条件に移して培養することにより大胞子、小胞子とも発芽を誘導することが出来た。その結果2種類の胞子からの前葉体を培養することが出来るようになり、雌性雄性のプロトプラストを単離による、本研究の目的である生殖器官分化の制御機構を細胞レベルで研究することの目度がついた。3.シダ植物のプロトプラストを用いて顕微蛍光測光により、前葉体、胞子体の核相的比較を行うことが出来るようになった。デンジソウ(Marsilea quadrifolia L.)

1.デンジソウ胞子体由来の前葉体を用いてプロトプラスト単離を試みた結果、胞子体直接ではほとんどプロトプラストの単離は困難であるが誘導前葉体を用いることにより多量にプロトプロストを得ることが可能となった。異型胞子シダ植物を用いて本年度は野生のサンショウモの大胞子と小胞子とを1991年秋期から92年冬期において採取し、無菌前葉体を培養することを試みた。また、デンジソウの葉芽から無菌植物の誘導を試みた。1.サンショウモ(Salvinia natans All.)1.大胞子嚢と小胞子嚢を別々に採取して、乾燥条件下で低温保存することにより、実験を周年行えるようになった。2.大胞子および小胞子の培養ための培地の検討を行った結果、一般に用いられるMurashige&Skoogのような多量要素の濃い培地では全く発芽を誘導することが出来なかった。1/5に希釈したWhiteの培地を用いることにより、両胞子からの前葉体を容易に誘導することが可能となった。このことは前年度、胞子の休暇、低温培養、光条件などを検討したこととはほとんど関係ないことが明らかになった。現在、両胞子からプロトプラストを単離する条件の検討および、混合培養による無菌胞子体の誘導を試みている。小胞子由来の前葉体からの精子の確認も行った。これらの結果、サンショウモにおいて本研究の目的である生殖器官分化の制御機構を細胞レベルで研究することの目度がついた。2.デンジソウ(Marsilea quadrifolia L.)デンジソウ胞子体の葉芽を殺菌処理することによる非常に簡単に無菌胞子体を誘導することが可能となった。この幼葉からプロトプラスト単離条件を検討中である。3.その他としてシダ植物の精子を用いてDAPI染色、Feulgen染色などの顕微蛍光測光により、核相的比較を高い精度で行うことが出来るようになった。異型胞子シダ植物を用いた研究実績1.サンショウモ(Salvinia natans All.)(1)大胞子嚢と小胞子嚢を別個に無菌培養して雌性、雄性の前葉体を誘導した。雌性の前葉体と雄性の前葉体を混合培養して無菌の胞子体の株を単離した。得られた胞子体株は非常に成長の高い株であった。(2)得られた胞子体株からプロトプラストの単離条件の検討を行った。また、単離されたプロトプラストの培養条件の検討も行い、培養開始後、6日目で第一分裂を観察した。培養30日には5-10細胞からなるコロニーを形成した。2.デンジソウ(Marsilea quadrifolia L.)(1)野外のデンジソウに冬期に形成される包芽を無菌始発材料として培養を試みた結果、多くの胞子体株を誘導した。それらのから成長のいいものを選別して継代培養を試みた。(2)昨年度に誘導された無菌胞子体株の培養条件をさらに検討した。その結果、液体培地にイースト抽出液を加えることにより成長がよくなることが調べられた。(3)胞子体からプロトプラストの単離と培養の条件が検討されたが、現在まだ第一分裂の確認に至っていない。同型シダ植物を用いた研究実績(1)カニクサ(Lygodium japonicum L.)の無胞子生殖により誘導された前葉体の核相を調べた。DAPI染色、フォイルゲン染色により胞子からの前葉体をコントロールとして顕微蛍光測定した。その結果、プロトプラスト、精子を測定材料としても明確な2倍性のデータを得ることができなかった。
イオン対固相抽出の設計と環境水中の微量成分分析への応用

固相抽出を用いる分析化学の基礎と応用がこの研究の主題である。内容は大きく二つに分けられる。それぞれの成果をまとめると次のようになる。1.フェニル基を持つ固相へのイオン対の抽出挙動先の研究でイオン対の水からODSへの分配が水相に溶解した微量の芳香族系溶媒の存在で飛躍的に向上することを見出した。そこで,この研究ではフェニル基結合型シリカゲル(LC-Ph)へのイオン対の分配について分配定数を測定してODSの場合と比較して,その効果を定量的に評価した。その結果,LC-Phの方がODSよりも約4倍捕集力が大きいことがわかった。これは最近Doughertyが提案しているπ-カチオン相互作用が有効に働くためと考えた。イオン対ではなく無電荷成分ではこの関係は逆転する。2.イオン対膜捕集を利用する環境水中の微量成分の濃縮/定量法の開発様々な膜素材と計測法を組み合わせた新しい計測システムを開発し,環境水中の微量成分の定量に応用した。(1)溶媒不溶性膜と可溶性膜を用いる陽イオン界面活性剤の吸光光度定量法これは素材の異なる二種類の膜を連続的に用いる新しい膜捕集/定量法の展開である。この方法を用いて,河川の底質の陽イオン界面活性剤の動態研究の足がかりを掴むことができた。(2)溶媒可溶性膜を利用するヒ素及びジチオカーバメイト系農薬の濃縮/原子吸光定量これは捕集物を膜ごと溶解する方法である。ヒ素に関する研究では,新しい可溶化剤を見出した。また,銅反応性の農薬を原子吸光法で定量するという新しい展開をすることができた。(3)光透過膜を利用する陽イオン界面活性剤の捕集と吸光光度定量この方法は有機溶媒を一切必用としない方法であり,ゼロエミッション指向の新しい展開である。(4)膜捕集と蛍光X線法を組み合わせた陰イオン界面活性剤の濃縮/定量蛍光X線法で硫黄を分析して陰イオン界面活性剤を定量した。これも溶媒不要の新しい展開である。1,イオン対固相抽出におけるπ-カチオン相互作用の有効性を水相からのアミノベンゼンの捕集挙動によって調べた。固相として極性の異なる三種類の修飾シリカゲル(オクタデシル基結合型、シアノプ口ピル基結合型及びフェニル基結合型)について検討した。酸性溶液でプロトン付加によって陽イオンとなったアミノベンゼンは陰イオン界面活性剤の共存下でイオン対として固相に捕集された。このイオン対の捕集率は三つの固相の中でフェニル基結合型シリカゲルに対して最も大きかった。この原因の一つとしてイオン対の陽イオンとファニル基とのπ-カチオン相互作用が働いたことが考えられる。中性から塩基性の溶液で無電荷のアミノベンゼンは無極性のオクタデシル基結合型シリカゲルに対する吸着が最も大きかった。2,イオン対固相抽出を環境水中の陽イオン界面活性剤(CS^+)の吸光光度定量に応用した。CS^+はリンスや柔軟仕上げ剤の有効成分であるがその毒性は強い。下水道の完備していない地域ではCS^+は家庭排水から環境水にかなり放出されていると考えられるが、実際にはCS^+は検出されない。

これは、家庭から同時に放出される洗剤やシャンプーの成分である陰イオン界面活性剤と安定なイオン対を形成しているためと推測される。そこで,このイオン対として存在するCS^+の定量法の開発を目指した。フェニル基結合型シリカゲルを用いてイオン対型のCS^+を定量的に捕集することができた。また,PTFE膜による捕集も良好であることがわかった。捕集したイオン対を少量のメタノールで溶出後,陰イオン色素を加え、CS^+を陰イオン色素とのイオン対に変換し、溶媒可溶性膜に捕集して,膜ごと溶解する吸光光度法を開発することができた。現在,種々の環境試料への応用を検討している。膜(メンブランフィルター)を固相抽出剤とする環境水中の微量成分の濃縮,分離/定量法の開発を行い,以下の成果が得られた。1.可溶性膜を利用する水中の微量ヒ素の濃縮/原子吸光定量法の開発ヒ素をヘテロポリ酸陰イオンに変換して,疎水性の大きな陽イオンとのイオン会合体として膜に捕集した。膜ごと捕集物を水酸化テトラメチルアンモニウ(TMAH)に溶解して原子吸光法で測定する方法を開発した。TMAHは,再現性の点で非常に優れた溶媒であることがわかった。2.可溶性膜を利用する銅反応性農薬の濃縮/原子吸光定量法の開発ジチオカーバメイト系の農薬が銅と錯体を形成し,膜に捕集されることを見出した。この錯体を膜ごと有機溶媒に溶解し,銅を原子吸光法で測定することによって,ppbレベルのこれらの農薬を定量できた。これは原子吸光法で農薬を測定する従来にない新しい発想の手法である。3.光透過膜を利用する環境水中の陽イオン界面活性剤の濃縮/吸光光度定量法の開発陽イオン界面活性剤を陰イオン色素とのイオン会合体として光透過性の大きい膜に捕集して,そのまま吸光度を測定する方法を開発した。これは,操作が迅速・簡便のみならず,溶出や溶解で用いる溶媒を全く必要としない新しい手法である。4.膜捕集と蛍光X線法を組み合わせた環境水中の陰イオン界面活性剤の定量法の開発環境水中の硫黄を含む陰イオン界面活性剤を陽イオン界面活性剤とのイオン会合体として膜に捕集し,硫黄の蛍光X線測定によって,陰イオン界面活性剤を定量する方法を開発した。これは,有害な溶媒を全く必要としない新しい方法である。
酸性流砂塩土壌の特性および強酸性化現象にともなう樹木の生理反応と耐性種の検索

これまでマングローブ林を農地開発した場所や開拓地で第四系海成堆積物を起源とした酸性硫酸塩土壌が問題となってきた。しかし農地開発や土木工事の規模が大きくなるにつれ、第三系堆積岩を起源とする酸性硫酸塩土壌の生成も顕在化してきた。本研究により、酸性硫酸塩土壌の母材となるパイライトを含む第三系堆積岩が、これまで問題となっていなかった場所も含め、広く日本に分布することがわかった。インドネシア東カリマンタン州やタイ南部でパイライトを含む第三系堆積岩を発見し、これまで第四系堆積物のみが問題となっていた熱帯地域においても、今後開発にともない第三系堆積岩を起源とする酸性硫酸塩土壌が問題となる可能性があること明らかにした。常磐自動車道の建設地で露出した古第三系堆積岩からは酸性化により特徴的にマンガンの溶出が起こり、植栽された樹木にもマンガンの過剰障害が顕著に現れた。このような強酸性土壌には低pHに対する耐性だけでなく、マンガン過剰に対する耐性が植栽樹木に要求される。このため比較的マンガン過剰に耐性があると考えられるシラカンバを用いて、マンガンによる障害の発生機構を調べ、光合成系に障害が発生することがわかった。熱帯産マメ科樹木のAcacia mangiumとA.auriculiformisは、低pHやマンガン、アルミニウムの過剰に対して耐性が大きく、熱帯での酸性硫酸塩土壌による荒廃地の森林再生に有効な樹種であることがわかった。さらなる耐性をもつ新樹木の作成にむけて、A.mangiumとA.auriculiformisの組織培養系を確立し、さらにA.mangiumの細胞培養系を用いて低pHとマンガン過剰に対する細胞レベルの反応を明らかにした。また高マンガン耐性細胞系の選抜をおこなった。これらの研究を基盤にして、酸性土壌に起因するストレスに対する耐性機構を解明し、また新たな耐性の付与を行い、荒廃地への造林樹種の開発と森林再生を目指して研究を進めて行く。本研究は、国内および熱帯地方において大きな問題となっている酸性硫塩土壌の特性と強酸性ストレスに対する樹木の反応の解明を目的としている。本年度は、北茨城、東北、北海道、を中心に土壌調査をおこない、酸性硫酸塩土壌の分布と母岩の成分の分析をおこなった。その結果、第三系にはかなりの頻度で硫黄含量の高い堆積岩層が存在することがわかった。この硫黄含量の高い母岩は過酸化水素で強制酸化すると硫酸が生成し、pHが2以下にまで下がることがあった。鉄の含量が高いことからパイライトなどの硫化鉄が母材中に多く存在していることがわかった。酸性硫酸塩土壌に生育する植物にはさまざまな障害が観察され、土壌水のpHが45程度であっても障害を受ける植物が多くあった。そのほとんどが葉脈間にクロロシスを生じており、葉分析によりMnの過剰障害であることが明らかになった。シラカンバを用いて、水耕栽培によりMn過剰に対する反応を観察すると、現地調査で観察されたクロロシスと同じ症状が現れた。葉中にMnが蓄積するにつれて光合成速度およびクロロフィル量が減少したが、クロロフィル量あたりの光合成速度も減少しており、光合成速度の低下にはクロロフィルの減少以外の機能の低下も原因となっていることが明らかになった。クロロフィル蛍光反応の解析から、この機能低下は光化学系IIの障害であると推測された。

また他の植物に比べ、シラカンバは葉へのかなりのMnの蓄積に対しても障害をしめさず、酸性硫酸塩土壌に耐性のある樹種の候補となることがわかった。シラカンバのほかに耐性種の候補として、熱帯産アカシアの組織培養系を確立した。またこのアカシアの細胞培養系を用いて、低pHおよび高Mnに対する細胞レベルでの反応を調べたところ、有機物イオンの細胞からの放出をともなう何らかの適応的反応をしめすことがわかった。今後はその適応機構を解明するとともに、耐性細胞の選抜をおこなう。各地から採取した、酸性硫酸塩土壌の母材であるパイライトを含む基岩(第3紀層)を、過酸化水素水によって強制酸化させ、溶出した硫酸イオン、塩基類、マンガン等の濃度を調べたところ、基岩によって溶出量に違いがみられた。そこで、特徴的な基岩を4種選び、カラム実験によりパイライトの風化の経時変化を調べた。その結果、水と酸素とがあれば酸化剤がなくてもいずれの基岩のパイライトも急激に酸化が進むこと、未風化の状態でも硫酸イオンを多量に含む基岩があること、パイライトの酸化にともなって溶出する塩基量やマンガン量に基岩によって著しい差があること、などが明らかとなった。したがって、基岩中のパイライト含有量だけからでは、生成される酸性硫酸塩土壌の性質を予測できず、パイライトの結晶化の程度を含めた基岩の鉱物的な性質の評価が必要であることが示唆された。熱帯産アカシア属のAcasia mangiumとA.auriculiformisの稚樹を材料として、低pHと硫酸イオンが樹体に及ぼす影響を調べた。この両種は、根系には細根量の減少や根粒形成の抑制などの影響が認められたが、pH2.5(硫酸イオン濃度6.25me/l)の強酸性培養液で生育させても枯死せず、硫酸イオンの取り込みはみられず、栄養障害や光合成機能の低下もみられなかったことから、低pHに対してかなりの耐性を持つことが明らかになった。A.mangiumの組織培養より得られたシュートおよび温室で育てた稚樹の葉からプロトプラストを単離することに成功した。プロトプラストの培養系が確立すれば、細胞融合・遺伝子導入による育種手法を用いてることが可能となる。またA.mangiumの細胞培養系を確立し、硫酸酸性条件およびMn過剰条件に対する耐性細胞の選抜を行った。増殖率は低いが、選抜条件下で増殖をしめす細胞が得られている。東京大学千葉演習林内のパイライトを含む土壌母材をもつ地域の9年生スギ造林地において、地形条件の異なる68地点で表層土壌の化学性および造林木の栄養状態と成長を調べた。調査地の表層土壌のpH(H_2O)は5.56.5の範囲にあり、特に強酸性化はしていなかった。しかし、調査地内には表層土壌中にイオウを0.1%前後含み、過酸化水素による強制酸化によってpHが低下する区域がみられた。そこに生育する造林木では、葉中のAl濃度が高い傾向がみられた。また、その区域の土壌では、細根に接し赤褐色を呈している部分がみられた。以上のことから、根の酸化力によって根付近に存在するパイライトが酸化され、土壌が局所的に強酸性化し、樹木の栄養状態に影響を及ぼす可能性が示唆された。強酸性土壌で問題となるAl過剰およびMn過剰条件下でのA.mangiumおよびA.auriculiformis稚樹の成長反応を明らかにするために栽培実験を行った。
副交感神経の脳循環に与える影響

1.脳血管閉塞が脳血管神経分布に及ぼす影響各種ラット脳梗塞モデルを用いて、脳血管神経の分布の変化を比較検討し、次の結果を得た。(1)脳血管を外膜側より電気凝固して脳血管閉塞を誘発した場合(田村の方法)、脳血管神経は副交感および交感神経共に閉塞末梢部血管壁で消失する。(2)脳血管内にナイロン糸を挿入することにより脳梗塞を誘発した場合(Longaの方法)、閉塞血管外膜の神経分布は変化しない。(3)頚部操作で一過性の脳虚血を招来させた場合(Pulsinelliの方法)、脳血管神経の分布は変化しない。2.クモ膜下出血が脳室上衣上神経および脳血管神経に及ぼす影響脳室上衣上神経および脳血管神経は、共に脳脊髄液と直接接触する形で存在するところから、クモ膜下出血が両神経に及ぼす影響をラットのクモ膜下出血モデルを用いて検討し、下記の結果を得た。(1)脳室上衣上神経内のセロトニン活性および脳血管神経のカテコラミン蛍光は、クモ膜下出血発症直後より著明に低下する。(2)脳室上衣上神経内のセロトニン活性の回復には4週間を要する。3.グリセロールの三叉神経節内注入が脳血管神経に及ぼす影響ラット三叉神経節内にグリセロールを注入し、1、2、4週間後に三叉神経節内および脳血管外膜での各種神経の分布の変化を調べ下記の知見を得た。(1)三叉神経節内では注入後4週にわたって、サブスタンスP(SP)、カルシトニン遺伝子関連ペプタイド(CGRP)を含有する神経節細胞および神経線維が著明に変性した。(2)脳血管外膜では副交感、交感神経の分布に変化はなかったが、SPおよびCGRP含有神経線維の分布の低下傾向を認めた。4.順行性標識法による副交感神経が脳血管に至る経路の解明wheat germ agglutinin-conjugated horseradish peroxidase(WGA-HRP)を順行性の標識物質として用い、WGA-HRPを翼口蓋神経節内に注入し、標識された節後神経が脳血管に至る経路を調べ、以下の知見を得た。(1)翼口蓋神経節の一部は、篩骨孔を経て前頭蓋窩に存在する両則の前篩骨動脈外膜に至る(2)更に、標識された神経線維は前篩骨動脈外膜より両側の前大脳、中大脳、内頚動脈に到達する。(3)後大脳、脳底動脈外膜では標識神経の分布は稀である。脳血管外膜には自律神経を始めとする各種脳血管神経が存在することが知られているが、その生理的および病的状況下での存在意義は十分明らかではない。本研究では下記の治療的および病的条件下において、ラットの脳血管外膜における副交感神経を始めとする各種神経の存在様式の変化を形態学的に調べた。