hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゼブラフィッシュ近交系の樹立

小型魚類であるゼブラフィッシュは、優れたモデル動物として盛んに用いられている。しかし、ゼブラフィッシュでは遺伝的背景が均一な近交系が作成されておらず、現在これが大きな欠点となっている。そこで本研究では、兄妹交配を繰り返すことによりゼブラフィッシュ近交系の作成を試みた。野生型2系統から兄妹交配を始めたところ、1系統は13世代目にて絶えてしまったが、残る1系統にて近交系の定義である20世代の交配を達成した。小型魚類であるゼブラフィッシュは、実験発生学的手法・分子生物学的手法・遺伝学的手法を用いることのできる優れたモデル動物である。しかし、ゼブラフィッシュには近交系がなく、この点が遺伝学を用いるモデル動物として大きな弱点となっている。近交系が未だない理由として、鳥類のように近交退化が激しいため近交系ができないという意見と、10年近くかかる地道な仕事であるため誰も真剣に試みていないという意見があり、いずれが正しいのか定かではないのが実情である。本研究課題では、20世代の兄妹交配を重ねてゼブラフィッシュ近交系の樹立を目指すと共に、ゼブラフィッシュにおける近交退化の強さを見極めることを目的とする。近交系はゼブラフィッシュの野生型2系統(Tubingen系統・India系統)からの樹立を試みる。各世代5ペアから採卵して産卵数・受精率・死亡率・発生異常の有無のデータを取得し、最も良いペアの仔魚から次世代のペアを作成する。以上を20世代繰り返すことで近交系を樹立する。尚、孫の代が問題なく産卵することを確認した後に、各ペアをエタノール固定して保存する。また、遺伝マーカーを用いてホモ化の様子をモニタリングする。これは、近交系樹立におけるトラブルの代表である魚のコンタミネーションに備えた確認作業である。最初に、0世代目のペアでなるべくヘテロ接合になった遺伝マーカーを染色体1本につき2個選択しておく。このマーカーセットにより、次世代へと継代する候補ペアの遺伝子型決定を行い、コンタミネーションがないことを確認した後に継代に用いる。万が一、コンタミネーションが起きていた場合には、前の世代に戻って継代をやり直す。小型魚類であるゼブラフィッシュは優れたモデル動物として盛んに用いられているが、近交系がなく、この点が遺伝学を適応する上で大きな弱点となっている。そこで本課題ではゼブラフィッシュの近交系の樹立を目指すと共に、ゼブラフィッシュにおける近交退化の強さを見極めることを目的としている。近交系は野生型の2系統(Tubingen系統・India系統)から樹立を試みている。当該年度には、Tubingen系統からは9世代目・India系統からは10世代目までの兄妹交配を行い、それぞれ10世代目・11世代目の飼育を開始した。また、コンタミネーションの可能性を排除しつつ、近交系化の進み具合をモニタリングするために用いる遺伝マーカーの選出を行った。近交系化を進めている2系統それぞれの系統内で1)多型が報告されているか、あるいは0世代目にて多型が確認できており、かつ2)1世代目へのアリルの継承が矛盾無く観察された遺伝マーカーを選出した。尚、ゼブラフィッシュの25対の染色体それぞれにつき2個、合計50個の遺伝マーカーを選ぶ予定である。これまでに24対の染色体において2個の遺伝マーカーを選出し終えた。残る1染色体についても、近日中に完了する予定である。以上、近交系の作出は予定通りに進捗しており、今のところ近交退化は認められない。10世代の兄妹交配でも既に90%程度はホモ接合であることを考えると、ゼブラフィッシュにおける近交退化はさほど強いものではなく、近交系樹立成功は十分に期待できる。近交系は野生型のIndia系統およびTubingen系統の2系統から樹立を試みている。当該年度には、Tubingen系統において1013世代目、India系統において1113世代目の兄妹交配を行った。India系統では、成長が若干遅くなっており、個体のサイズも小さくなる傾向が認められた。しかし、問題なく継代できている。Tubingen系統は、加齢と共に心臓付近の肥大化が起きやすく、世代を経るごとにより若い個体でも肥大化する傾向にある。さらに、これまでに作成したTubingen系統の13世代目ペアから得た胚は、全て発生異常を示した。ここにきて、近交退化が現れている感がある。対策として、13世代目のペア数を増やすと共に、11, 12世代相に戻っての採卵・飼育を開始したところである。また、コンタミネーションの可能性を排除しつつ近交系化の進み具合をモニタリングするための、遺伝マーカーセットを選出し終えた。

このマーカーセットに対して2系統の9世代目それぞれ10個体の遺伝子型を調べ、少なくとも9世代相の時点でコンタミネーション等が起きていないことを確認した。また、90%以上のマーカーで10個体とも同じ遺伝子型のホモとなっており、順調に近交系化が進んでいることが伺えた。小型魚類であるゼブラフィッシュは優れたモデル動物として盛んに用いられているが、近交系がなく、この点が遺伝学を適応する上で大きな弱点となっている。そこで本課題ではゼブラフィッシュの近交系の樹立を目指すと共に、ゼブラフィッシュにおける近交退化の強さを見極めることを目的としている。近交系は野生型のIndia系統およびTubingen系統の2系統から樹立を試みている。昨年度、14世代目あたりで近交退化の兆候が認められたTubingen系統については、当該年度に(1)13世代目のペア数を増やす、(2)11,12世代目から新たなペアを作成する、などの対策をとったが、残念ながら魚の加齢に追いつかず、採卵できなくなり絶えてしまった。India系統については、Tubingen系統の近交退化の経験を元に継代ペア選択のストラテジーに修正を加え、14世代目から16世代目の兄妹交配を行った。個体サイズが小さく、採卵バッチによっては浮腫や受精後1ヶ月程度での致死が高頻度におこるなどの問題が出ており、適切な飼育条件がより狭くなっている感がある。しかし、飼育条件さえ合っておれば順調に継代できている。また、昨年度までに設定した各染色体につき2個の遺伝マーカーセットにより、13世代目以降は毎世代にて遺伝的モニタリングを行なった。その結果、コンタミネーションもなくホモ化は順調に進み、15世代目個体においては1マーカーを除いてホモ接合となっていることが確認できた。ゼブラフィッシュ野生型のIndia系統およびTubingen系統の2系統から近交系の樹立を試みた。Tubingen系統については重篤な近交退化が出現し、昨年度中に絶えてしまった。しかし一方のIndia系統では、多少成熟に時間がかかるなどの弱い近交虚弱が観察されるものの、順調に兄妹交配を進められた。現時点で20世代目にあたる魚、すなわち近交系の定義を満たすゼブラフィッシュを飼育中である。随時遺伝マーカーによるモニタリングも行っており、コンタミネーションもなくホモ化が進んでいることを確認している。さらに、個体間の鱗移植により14世代目の時点で免疫拒絶反応が認められず、近交系の利点の1つである成体の個体間移植が可能なことも検証できた。また本研究を通じ、ゼブラフィッシュにおける近交退化は鳥類ほどには強くはないが、メダカよりも重篤であり、マウスと同程度あるいは若干弱いことが示唆された。すなわち、ゼブラフィッシュにおける近交系の樹立は、ある程度の労力はかかるが可能であると考えられた。
太陽光発電設備の火災や損壊による感電事故低減技術の開発

太陽光発電設備(PVS)は火災や地震などにより損壊しても光があたれば発電をすることができる。そのため、ダメージを受けたPVSの点検や状況確認、復旧作業時において作業従事者や所有者が感電する恐れがある。特にPVSが設置された住宅の火災では、放水活動や残火確認において消防士が感電する事故が多数発生しており、PVSの火災や損壊時における安全性を確保する対策の開発が望まれている。本申請課題では、火災など各種災害によりPVSが損壊した場合に、事故の波及防止及び事故後の点検・補修や撤去に従事する作業員の感電事故を低減させることを目的として、太陽光発電モジュールの発電を休止あるいは無電圧化する手法の開発を目指す。本課題達成のための手法として、1電気的手法によるモジュールの無電圧化、2被害モジュールの物理的な遮光という2つの視点から課題解決を目指した研究を行っている。平成30年度は、PVSの物理的無電圧化のため、有効な遮光手法の検討を行った。特にPVSの故障する場面を想定すると強風や土砂崩れなどによる損壊が近年多く発生しており、前述被害の場合は大量の撤去すべき太陽電池パネルが発生することから、簡易かつ安価で大規模に遮光可能な材料として水性塗料を遮光剤として選定するに至った。ちなみに、火災などの場面での遮光作業を想定すると不燃性及び高い耐熱性も必要であるため、水性かつ耐熱性の高いウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、フッ素樹脂系の塗料にて噴霧器を用いて光透過特性を評価した。その結果、いずれの材料においても太陽光発電パネル用白板ガラス上に膜厚50μm以上塗布することで、光透過率を数%まで低減できた。これは、充電部に接触したとしても感電しないレベルであり、前述塗料による遮光の有用性を確認できた。当初の予定とおり研究は進捗している。平成30年度は当初予定の太陽光発電設備の無電圧化に向けた遮光材料の選定と遮光特性の評価を行う予定であり、遮光材料として水性塗料を用いた遮光特性評価を行うことができ、前述手法の有効性も確認できているため。また、次年度に向けた電気的な無電圧化の基礎実験用の設備購入と試験回路の検討を行えている。次年度以降は、太陽光発電設備の電気的な無電圧化へ向けた太陽電池モジュール回路短絡の有用性を確認する試験及びリレー回路開発を行う予定である。また、遮光による無電圧化技術では他の遮光剤の検討を引き続き行いつつ、有用な塗布技術の開発を行う予定である。生じた次年度使用額については1万円を満たない額であるため、予算の執行は適正に行ていると考える。また、次年度使用額については消耗品の購入に充てる予定である。
慣性核融合プラズマにおけるエネルギー過程の量子シミュレーションに基づく解析

1.慣性核融合においては、高密度のイオンと縮退または半縮退の電子系の混合物としてのプラズマが爆縮の過程でつくられる。エネルギー輸送などの解析には精度のよいシミュレーションが必要であるが、主な困難は連続的自由度をもった波動関数で表される電子系にある。また、電子間および電子・イオン相互作用を取り入れることが重要である。従って、現在の計算技術では、かなり小さな系についてのシミュレーションのみが可能である。2.さらに、慣性核融合では、イオン間の相関がエネルギー輸送に重要な効果をもつ。電子との混合物の信頼できるシミュレーションを行うには、イオン系の振る舞いをできる限り小さな系で効率よく再現できる必要がある。3.上のような観点に立って研究を進め、以下のような結果を得た。(1)電子系と結合したイオン系に対して、変形可能な周期境界条件を導入することによって、無限系の分子動力学シミュレーションが、比較的少数の独立粒子を用いて効率よく行えることを示した。また、実験条件に対応して等温等圧の環境を実現した。(2)一方、電子系に対しては量子力学、量子統計に基づいたシミュレションが必要である。このための方法として、密度汎関数法を用いた。イオンの配置に対応するポテンシャルの中での電子の波動関数を自己無撞着に解くことが計算の主要な部分となる。ポテンシャルの形状の多様性に対応するために、この研究では有限要素法を採取して、電子状態を求める計算システムを開発した。(3)動的なシミュレーションのためには、電子の波動関数の時間発展を求めなければならない。波動関数の時間発展演算子を時間幅についてテイラー展開し、多体相互作用を密度汎関数法により記述し、数値的な方法としては有限要素法を用いて、与えられたポテンシャルの中での時間変化を求めるコードを開発した。1.この研究の対象とする慣性核融合プラズマは,量子力学に従う電子と古典力学に従うイオンの混合物である。このうち、電子の状態は,電子間の多体効果を十分取り入れた上で,シュレーディンガー方程式を解いて求めなければならない。従って,イオンのつくるポテンシァルの形状の自由度に対応し,且つ,多体相関を正確に記述できる,数値的な方法が必要である。このために,密度汎関数法に基づき,有限要素法を用いた数値解法を定式化し,3次元の場合に対する具体的な計算コードを開発した。また,一つの応用及び解の妥当性の検証として,ポテンシァルの形を仮定して,多体効果を取り入れた電子状態を求め,結合量子井戸における電子分布を論じた。2.一方,古典的なイオンの分布は,各瞬間のイオン配置によって決まる電子分布を通じて互いに相互作用しつつ,時間的に変化すると考えて良い。このとき,有限個のイオンによってプラズマのバルクの性質を求めるには,周期境界条件を課す必要があるが,現在の計算機の能力から用いるイオンの数が数百程度に限られるため,境界の形状の変化を取り入れることが重要である。また,系の温度を一定に保つことも必要である。このような条件を満たす分子動力学法を定式化し,それに従って計算コードを開発した。3.電子系の状態の時間発展を量子力学的に求めるには,1の有限要素法と,時間に関する差分法を組み合わせて数値解を求めなければならない。空間に関して2次元の場合について,このような方法を定式化し,計算プログラムを開発した。現在,空間が3次元の場合に拡張しつつある。慣性核融合においては,高密度のイオンと半縮退した電子系の混合物としてのプラズマが爆縮の過程でつくられ,その中におけるエネルギー輸送などの解析が重要な課題である。1.このようなプラズマのシミュレーションを行うには,まず,古典イオン系についての精度の良い分子動力学を十分高速に行わなければならない。

このため,比較的少数の独立粒子に対して変形可能な周期境界条件を課した等温等積の分子動力学を展開した。2.電子系による遮蔽の効果をイオン間のポテンシャルが湯川型となることで取り入れて,変形可能な周期境界条件の下での等温の分子動力学を行い,湯川系における構造相転移などが数100程度の独立粒子のシステムでも十分正確に再現できることを示した。3.一方,電子系に対しては量子力学,量子統計に基づいたシミュレーションが必要である。このための方法として,密度汎関数法を用いた。イオンの配置に対応するポテンシャルの中での電子の波動関数を自己無撞着に解くことが計算の主要な部分となる。ポテンシャルの形状の多様性に対応するために,この研究では有限要素法を採用し,まず,ポテンシャルとして簡単な構造のものに対して,このような計算を行った。また,2.で得たイオン系に対する結果と合わせて,熱伝導・輻射輸送に対するイオン間および電子・イオン相関の効果を求めた。4.動的なシミュレーションのためには,電子の波動関数の時間発展を求めなければならない。密度汎関数法と有限要素法を用いて,簡単な構造のポテンシャルの中での時間変化を求めた。イオンの運動と電子の波動関数の同時の解析法を現在開発しつつある。
『日本人の精神文化形成における学校歌唱教材のかかわりとその史的展開に関する研究』

前年度の基礎研究資料の調査・収集をもとに、アンケート等により、年令による個々の歌唱教材に対する促え方、各期固有の歌唱教材に対する促え方について検討を行った。この検討により日本人の音楽、特に〈唱歌〉についての促え方や、生活と学校の音楽がどのように関わってきたのかを唱歌の“思い出"等々を通して究明することができた。これらの検討を通して、日本人の音楽に対する精神性がどのように作り上げられてきたのか、また、今日の日本人の音楽観形成に音楽・唱歌がどのように影響しているのかについてその解明の糸口が唱歌の面から考究することができた。本年度は、特に次のような研究を行った。◯前年度の基礎資料調査・アンケート調査の補充。◯調査における各期に共通する歌唱曲の検討と年令による個々の歌唱教材に対する促え方の検討。「尋常唱歌」、「新訂尋常唱歌」、「ウタノホン・うたのほん・初等科音楽(14)」◯各期固有の歌唱曲の検討と各期毎の個々の歌唱教材に対する促え方の検討。◯各期相互観の歌唱教材に対する促え方の検討。◯各期のカリキュカラムと歌唱教材との検討。◯日本人の精神文化形成への歌唱教材の影響の検討。上記の個々の検討をもとにした上での報告書の作成。本研究の基礎資料(一次資料)の調査、及びそれらの資料の収集を重点的に行なった。また、本年は、これらに基づいた基礎資料の検討と、アンケート調査等を行った。なお、アンケート調査については、回収と調査範囲をより広げる意味からも6年度の前期も継続して行う予定でいる(8月末ころを目途とする)。特にアンケート調査については、年齢による個々の唱歌教材に対する捉え方、各期固有の唱歌教材に対する捉え方、さらに、各期相互間の唱歌教材に対する捉え方などの比較検討を行っているところである。これらの検討を重ねながら日本人の音楽(唱歌)についての捉え方や、精神活動の中で学校唱歌がどのようにかかわっているのかの解明を行っているところである。これらの検討を通して、日本人の音楽に対する精神性がどのように作り上がってきたのか、また、今日の日本人の音楽観形成にどのように影響しているのかなどを明らかにできると思われる。今年度の調査を回収したところによると、以下の点が指摘できよう。(1)唱歌の歌詞については、その詩的感情の影響が強く感じられること。(2)リズムに関しては、時代が進むと共に軽快さや言葉のリズムを重視した歌を好む傾向が見られる。(3)旋律に関しては、言葉との関連が非常に重要であるが、時代と共によりなめらかな自然な表現をしている曲にその好みが多く見られる。以上のような点が特に見られる。これらの諸点をさらに深めて検討するべく、平成6年度の研究計画を計っているところである。前年度の基礎資料調査・収集をもとに、アンケート等により、年令による個々の歌唱教材に対する捉え方、各期固有の歌唱教材に対する捉え方、さらに各期相互間の歌唱教材に対する捉え方などの比較検討を行った。これらの検討により、日本人の音楽(唱歌)についての捉え方や、精神活動の中で学校唱歌がどのようにかかわっているのかを究明した。これらの検討を通して、日本人の音楽に対する精神性がどのように作り上がってきたのか、また、今日の日本人の音楽観形成にどのように影響しているのかなどを明らかにした。本年度は、特に、次のような研究を行った。・前年度の基礎資料調査・アンケート調査の補充・全期に共通する歌唱曲の検討と年令による個々の唱歌教材に対する捉え方の比較検討、「尋常小学唱歌」、「新訂尋常小学唱歌」、「ウタノホン・うたのほん・初等科音楽」・各期固有の歌唱曲の検討と各期毎の個々の唱歌教材に対する捉え方の検討・各期相互間の唱歌教材に対する捉え方の比較検討・各期の教育制度・カリキュラムと歌唱教材との検討・日本人の精神文化形成への歌唱教材の影響上記の検討をもとにした報告書の作成
次世代スキャフォールドを持つFab分子の開発

本研究の目的はヒト型Fab定常部に普遍的な安定化を施し、この定常領域を新規なスキャフォールド(土台)として用いることである。まず、ヒト型Fabの定常部位でL鎖のAsn138がヒト型FabのAsnの中で脱アミド化しやすい部位であることを示した。その部位Asn138をAsp及びAlaに変異した変異体を作製し、pH6.5、25°Cでグアニジン塩酸塩に対する安定性を評価した。その結果、Asp138Fabは、未変異型Fabに較べて非常に不安定であったが、Ala138Fabは未変異型と同程度安定であった。pH 9での加熱実験では、Ala138Fabは未変異型より安定であった。今年度は昨年度に引き続き変異体導入により安定化したヒト型Fab(改良Fab)の結晶化を実施した。このFabはヒト抗体のFc領域に結合する機能を持つので、抗体医薬品(ヒト型抗体)を購入後、パパイン消化によりFcを調製し、この改良FabとFc複合体での結晶化を試みたが結晶は得られなかった。並行して、ヒト型Fabの安定化機構を解明した。pH7、25°Cでグアニジン塩酸塩に対して、改良Fabの平衡論的な安定性を評価すると野生型Fabより1.2kcal/mol安定性が向上することがわかった。一方、昨年度調製したAsn138Alaヒト型Fabはアルカリ性条件(pH9)では、野生型Fabより安定であるが、pH7、25°Cで同様の実験を行うと野生型とほぼ同程度の平衡論的な安定性を持つことがわかった。60°C、70°Cで野生型、改良Fab、Asn138Alaヒト型Fabを一定時間(14時間)保ち、冷却後残存量の測定を行った。25°Cでは改良Fabは他のFabより平衡論的な安定性が高いにもかかわらず、残存量にはほとんど差が見られなかった。この結果から、ヒト型Fabを室温で平衡論的に安定化する変異を施しても、高温ではヒト型Fabの高い凝集性のため、熱に対する安定性は向上しないことがわかった。即ち、ヒト型Fabの安定化の方策として、凝集性を低下すること、変性速度を低下することが有効である。研究期間全体の本研究の目的はヒト型Fabの定常領域に変異を施すことにより、ヒト型Fab普遍的な安定化を実施し、この定常領域をスキャフォールドとして医薬品のみならず、食品、材料工学等に用いることであった。改良FabのX線結晶解析が成功しなかったことから、改良Fab以上に安定なスキャフォールドの調製はできなかったが、ヒト型Fabの安定化の方策についての情報を得る事ができた点は有益であった。今年度は我々が変異体導入により安定化したヒト型Fab(改良Fab)をさらに安定化する基盤的な研究として、この改良FabのX線結晶解析を目的として研究を実施した。我々が報告している大腸菌で発現したFabのH鎖とL鎖を試験管内で再生させる方法(Fujii et al. J. Biochem. 2007)に従って調製した改良Fabを市販されている結晶化スクリーニングキット(クリスタルスクリーンI及びII、ウイザードスクリーニングI及びIIなど)の条件で結晶化を試みたが、顕著な結晶が得られなかった。そこで、Pichia pastorisを用いて野生型Fabの発現系の構築を行った。形質変換株のスクリーニングを行い、20mg/Lの濃度で野生型Fabを発現することを確認した。今後はこの方法で改良Fabの調製を行い結晶化を試みる。一方、平衡論的に安定化するために変異体の導入について行った。Fab定常部でデアミデーションが生じやすいと報告(Chelius et al. Anal. Chem. 2005)されているので、実際我々が用いているFabにおいて加速劣化試験を行って、FabのL鎖のAsn138がデアミデーションが起こりやすいことを検証した。138番目をAspに変換するとFabは平衡論的に非常に不安定になった。そこで、FabのL鎖のAla138変異体を作製した。この変異体は加熱劣化試験において、野生型より安定になった。次に、多重変異により、より安定化を示すかどうかを評価するために、改良FabのL鎖をAla138に変異したFabを調製した。改良FabのX線結晶解析ができないのがその理由である。そのため安定な改良Fabを効率よく作製できていない。この方法を改善すべく、新たな発現系を構築して結晶化を試みている。一方、X線結晶解析ができないことも想定はしていたので、並行して化学的に不安定なアミノ酸残基を変換することで、野生型より加熱劣化試験に対して安定なFab変異体を作製することができたことから、総合的な評価としては(3)とした。

申請書通りに改良FabのX線結晶解析を引き続き実施する。また、Fab定常部の構造は同一なので並行して野生型のFabの変異体の調製を実施する。併せて、高分子ポリマーを付加することで、不可逆変性に対して安定なFabの調製を試みる。今年度後半では、その段階でもっとも安定なスキャフォールドを用いて応用実験を試みる。すなわち、Fab定常部に蛋白質(酵素)を連結して、蛋白質(酵素)の高機能化を図る。67割はFabの変異体、Fab定常部との融合蛋白質の調製のため、遺伝子工学用試薬、蛋白質培養用試薬、精製用樹脂、解析用HPLCカラム及びX線結晶解析に関わる試薬の購入などの物品費に使用する。12割はX線結晶解析のための出張旅費及び学会等で成果発表のための旅費に使用する。残りは謝金、実験の外部委託、論文掲載料などにふりわける。
アディポサイトカイン関連遺伝子発現とインスリン抵抗性

1)アディポネクチンノックアウトマウスを使用して、内皮細胞依存性弛緩反応を測定したが変化はなかった。このことより、アディポネクチンノックアウトマウスに糖あるいは脂肪などを負荷する必要があると考え、現在実験を遂行中である。2)糖尿病ラットにエンドセリン拮抗薬(J-104132)を慢性投与すると、内皮細胞依存性弛緩反応が改善され、活性酸素の産生も低下していた。また、NAD(P)oxideseのsubunitnの一つであるp22phoxの発現を測定したところ、エンドセリン拮抗薬(J-104132)を慢性投与によって著明に減少した。以上のことより、糖尿病では初期にエンドセリン-1が遊離され、これがNAD(P)oxideseを誘導し活性酸素を過剰に発現させることにより、内皮細胞の機能が低下するという事実を世界で始めて証明した。3)ベザフィブラートを糖尿病ラットに慢性投与すると、エンドセリン-1の発現が著明に低下すると共に血中エンドセリン-1濃度も低下した。またNAD(P)oxideseのsubunitnの一つであるp22phoxの発現を測定したところ、ベザフィブラート投与により発現が著明に低下した。糖尿病ラット血管ではPPARα、γの発現が著明に低下していたが、ベザフィブラートの慢性投与により改善された。以上の事実より、糖尿病時に異常に増加しているエンドセリン-1は、PPARα、γの発現低下が関与していることが明らかにされた。4)糖尿病時には、EDHFを介した弛緩反応が著明に減少しているが、EDHFを関与する反応にcyclic AMPがpositiveに影響していることを証明し、糖尿病時にはphoshphodiesterase 3の発現が異常に亢進し、cyclic AMPを過剰に分解することにより、EDHFを介した弛緩反応が低下することを世界で始めて証明した。これらのことから、糖尿病性細小血管障害にはphosphodiesterase 3を投与することが効果的である治療方針を示したことにになる。本研究計画の平成14年度における実績を以下、箇条書きする。1)インスリンを糖尿病ラットに慢性投与すると、eNOSが過剰に発現し、これがインスリンによる血管障害改善作用の一部であることが明らかにされた。糖尿病時にはIGF-1受容体が高発現していたが、インスリンを慢性投与すると、更に発現が増加し、この増加はVEGFの発現を促進していることが明かとなった。以上の実験成績より、糖尿病ラットにインスリンを慢性投与すると、IGF-1受容体の発現増加→VEGFの発現増加→eNOSの発現増加となる。2)糖尿病時には血中エンドセリン-1(ET-1)が著明に増加している。本研究では、ET-1の拮抗薬を糖尿病ラットに慢性投与して糖尿病性血管障害に対する効果を検討した。ET-1の拮抗薬であるJ-104132を慢性投与すると、内皮細胞の機能が著明に改善され、同時に糖尿病時に増加していた活性酸素が著明に減少した。この原因を調べたところ、NAD(P)Hoxidaseの発現がET-1の拮抗薬であるJ-104132によって著明に抑制されることが明かとなった。

3)酸化LDLから遊離され、動脈硬化の原因物質の一つと考えられているlysophosphatidylcholine(LPC)は血管平滑筋の収縮能を著明に増加するが、この原因として、チロシンキナーゼの活性を増加することが明かとなった。4)糖尿病時には過酸化水素の発生も増加しているが、過酸化水素は一酸化窒素の発生を増加させる作用と収縮性のプロスタグランジン類を発生し、ノルアドレナリンの作用を修飾することが明かとなった。1)アディポネクチンノックアウトマウスにおいて、血管内皮細胞の機能は変化なかった。本動物におけるインスリン抵抗性に関してはノックアウトマウスの動物数を増加して現在検討中である。2)II型糖尿病マウスにアディポネクチンを慢性投与した後、血管内皮細胞の機能を観察したが、アディポネクチンは内皮細胞の機能低下を改善しなかった。アディポネクチンを慢性投与した後、インスリン抵抗性を測定する予定ではあったが、アディポネクチンが高価なため十分な量を得ることが出来ず、来年度の課題としたい。3)IGF-1受容体は糖尿病において増加しており、インスリンを投与すると、さらに発現が増加していた。これにはIGF-1受容体の発現を抑制性に調節しているIGF-binding Protein-4の発現が低下していることが原因であることが明らかにされた。4)PPARαの刺激薬であり、中性脂肪を低下させるベザフィブラートを糖尿病ラットに慢性投与すると、PPARαの発現が増加するとともに、preproET-1の発現が抑制され、血中のエンドセリン-1も減少し、同時に活性酸素も減少した。このことより、ベザフィブラートによる抗動脈硬化作用は、エンドセリン-1の発現抑制作用を介する可能性が新たに見いだされた。5)糖尿病時には、内皮細胞依存性弛緩反応の一つである、EDHF様弛緩が減弱している。本研究では、この原因も明にした。つまり、糖尿病時には、phosphodiesterase 3の発現が増加し、cyclic AMPの分解が促進していることが明かとなった。Cyclic AMPはEDHF様反応に重要であり、糖尿病時にはEDHF様反応が減弱している原因が本研究によって明かとなった。
空町時代における幕府と王朝の寺社政策

研究題目について、南北朝・室町時代の門跡寺院に残された文書や、公家の日記を中心に史料の蒐集を行った。その過程において、門跡の成立と人事問題に焦点をしぼることとし、室町時代に至るまでの青蓮院について検討した。その結果次の見通しを得た。1.青蓮院門跡とは青蓮院を中心とする複数の院家・寺院・坊の集合体である。2.複合体としての青蓮院門跡が成立するのは、慈円が門跡であった鎌倉初期、13世紀に入ってからである。3.門跡の語は、本来、その一門・一流の「跡」、後継者、門流を意味しており、複合体を意味する語ではなかった。それが、諸院家全体を一つの門跡・門流のなかの一人が継承するものとなっていくと、その複合体全体を指す名称が必要となってくる。そこで採用されたのが門跡の語である。4.門跡の名称は、ある段階でその複合体を一つの組織と認識した人物やその周辺が、そのような組織体の始まりを誰と考えていたかによって決定される。複合体としての門跡が維持・継承されるためには、門跡統合の原理・理念が必要である。次に南北朝時代の興福寺の強訴とそれに対応する幕府・王朝の対応を検討し、その前段階として、鎌倉幕府の寺院政策を検討した。中央における権門寺院の動向とは別に、南北朝時代の地方寺院の存在形態を、尾張国真福寺を事例として検討した。その結果、以下の結論を得た。1.真福寺所蔵の東大寺文書は鎌倉末期の東大寺東南院や尊勝院聖教の紙背文書であること。2.これらの聖教が真福寺に現存する理由は、南北朝期の真福寺第二世住持信瑜が東大寺聖珍法親王から付法伝授されたことによると思われること。3.真福寺は談義所としての性格をもっていること。4.真福寺の寺院運営においては「惣寺」の合議制によって成されていたこと。以上である。以上である。研究題目「室町時代における幕府と王朝の寺社政策」の初年度として、当初の計画通り未刊史料の写真版購入と史料の筆写収集に重点を置いた。購入した史料は、国立歴史民俗博物館所蔵の広橋家旧蔵文書のうちから「兼宣公記」(広橋兼算の日記)、天理大学附属天理図書館所蔵「吉田家日次記」(吉田兼煕、兼敦、兼致、兼右の日記)、京都府立総合資料館寄託「随心院文書」、東京大学史料編纂所所蔵影写本「三千院文書」、興福寺本坊所蔵文書、西大寺文書等である。このうち「兼宣公記」は足利義満、義待期の基本史料であり、『史料纂集』第一として刊行されているがすべてではない。また、「吉田家日次記」も室町期の基本史料であるが、購入分は未刊部分である。この二つの史料は足利義持、義教期を検討する上で必要なものである。「随心院文書」「三千院文書」はこの時期の門跡の問題を考える上で必要なものである。興福寺大乗院・一乗院、青蓮院、畳殊院、仁和寺などの門跡寺院を含めて、室町期の門跡と幕府との関係は、それ以前の関係とは一線を画していると考えられ、門跡の相伝・安堵を含めて現在、東大史料編纂所所蔵の写真帖・影写本の調査研究を行っているところである。

この問題は近世の門跡寺院の問題につながると考えている。新規に購入した史料は以上であるが、このほかに、刊本の調査を継続中である。『大日本史料』六編・七編、及び『満済准后日記』はおおよそ調査を完了したが、古文書等の調査はまだ手つかずの段階である。東大寺・東寺・醍醐寺・石清水八幡宮寺の調査はまず義満期とくに『大日本史料』六編未刊部分を中心に調査を行う予定である。研究題目「室町時代における幕府と王朝の寺社政策」の第2年度として、本年度は前年度に収集した「三千院文書」「随心院文書」および新たに調査した「青蓮院文書」を検討し、延暦寺の門跡の成立とその展開を追及した。室町時代、義満は公家衆を自己の家来として組織しようとしたが、それと同様に権門寺院の門跡を門跡衆あるいは門跡党として組織しようとした。これは従来の国家による権門寺院の統治のあり方とは異なるものであり、近世の幕府による寺院統制に通じるものである。この門跡という貴種身分の僧あるいは院家の成立はいつから始まるのか。定説では平安末期であるが、鎌倉末期との説もあり、いまだ確定していない。そこで、研究題目とは時代が遡ることになるが、青蓮院門跡の成立を検討した。青蓮院については先の「青蓮院文書」と「華頂要略」が検討すべき史料であるが、検討の結果、1青蓮院門跡とは青蓮院を中心とする複数の院家・寺院・坊の集合体である。2そのような複合体としての青連院門跡が成立するのは慈円が門跡であった鎌倉初期、13世紀に入ってからである。3門跡の語は、本来、その一門・一流の「跡」、後継者、門流を意味しており、複合体を意味する語ではなかった。それが、諸院家全体を一つの門跡・門流のなかの一人の人物が継承するものとなっていくと、その複合体全体を指す名称が必要となってくる。そこで採用されたのが門跡の語である。4門跡の名称をどうするかは、ある段階でその複合体を一つの組織と認識した人物やその周辺が、そのような組織体の始まりを誰と考えていたかによって決定される5複合体としての門跡が維持、継承されていくためには門跡統合の原理・理念が必要である。およそ、以上のような見通しを得た。このほか、興福寺大乗院・一乗院門跡、及び東大寺東南院門跡についても検討したが、今後は、公家の日記を検討し室町期の門跡までの展開を追求する予定である。なお、今年度は資料整理のためにパソコンを購入した。今年度は最終年度として、前年度に引き続き門跡について検討した。その検討項目については、基本的に前年度の報告書の記載事項と変わらないので省略する。、また、これ以外に新しく真福寺所蔵東大寺文書および東大寺記録の研究と、それらを所蔵する真福寺の特色について検討した。その結果、(1)真福寺所蔵の東大寺文書は鎌倉末期の東大寺東南院や尊勝院聖教の紙背文書であること、(2)これらの聖教が真福寺に現存する理由は、南北朝期の真福寺第二世住持の信瑜が東大寺東南院門主の聖珍法親王から付法伝授されていることによると考えられること、(3)東南院門跡聖珍は法親王として長くその地位にあったが、その事跡はこれまでほとんど知られておらず、真福寺文書中にある聖珍関係の文書は東南院の南北朝期のあり方を知る上で重要であること、(4)東南院聖珍と根来寺中性院院主増喜との関係が認められること、など新事実が明らかになった。真福寺に多く所蔵されるさまざまな古典籍の伝来の許がどこにあったのかを解明する糸口が見いだせたものと考える。真福寺が様々な聖教を集積したもう一つの理由は、この寺が真言宗の談義所であったことによると思われる。談義所はこれまで天台宗において認められていたが、真言宗にも存在し、学問所として数多くの聖教を書写集積したものと思われる。南北朝・室町期の地方寺院の学問所としての側面の解明、真言密教における論議の意味などを今後さらに検討する必要があると考える。
旧イギリス帝国ドミニオンにおける多文化主義的ナショナリズムの展開

今年度はこれまでの研究の体系化に取り組むとともに、1980・90年代以降のカナダおよびオーストラリアでの「多文化主義的」と形容できる歴史観の成立、それに対する修正主義的批判、これらの相互関係のなかで生じる旧来のナショナリズムの相克を検証した。オーストラリアについては、昨年度からの「日本学術振興会優秀若手研究者海外派遣事業」によるシドニー大学での在外研究を7月末まで継続し、カナダについては、10月から11月にかけての10日間、オタワの国立図書・公文書館で史料調査を行った。これらの調査では、オーストラリアのフェミニストによるナショナリズムと家父長制、白豪主義(とくに先住民に対する抑圧)の共犯関係の指摘などが明らかになると同時に、近年のカナダおよびオーストラリアに共通して、先住民を含むマイノリティの人々がむしろ、二つの世界大戦における戦争貢献を発掘することで、ナショナリズムの空間へ積極的に参画しようとする動きが確認できた。そこでは、戦争の記憶を媒介として、多文化社会の人々が「国民」として統合され、多様な出自の象徴的な「和解」が演出される反面で、植民地化の功罪への評価が背景に退けられるなど、多文化主義下の国民統合を取り巻く緊張関係が示されている。成果発表については、別府大学で5月に開催された日本西洋史学会で、カナダにおける文化面での脱植民地化について口頭発表を行った他、本研究課題全体を通した知見が、オーストラリアの政府機関である豪日交流基金のSir Neil Currie Publication Awardを受賞し、同団体の出版助成による研究書としての刊行が決定した。また、シドニーでの在外研究後には、オーストラリア学会の第11回地域研究会(関西例会)として、現地で知己を得たオーストラリア外交史の権威ネヴィル・メイニー教授を招いたセミナーを組織し、その概要を別表のフォーラムとして出版した。今年度は1960年代半ばから70年代半ばの多文化主義導入期に焦点を定めて、カナダ・オーストラリアにおける脱イギリス的文化政策の始まりと、それに伴う新たな国民国家のシンボルの模索について研究を行った。具体的には、両国における新国旗・新国歌制定運動に注目し、このうちカナダについてはピアソン政権下の「国旗論争」、オーストラリアについてはホイットラム政権下の新国歌制定運動を対象とした。これらの分析のため、オタワのカナダ国立図書館、キャンベラのオーストラリア国立図書館で当時の国会議事録などの史料調査を行った。カナダの「国旗論争」において注目すべき点は、議論の過程で示されたあるべき「カナダ」像の多様さである。そこでは新国旗賛成派・反対派の双方が図らずも、多様な出自をもつ「カナダ人」を包摂するシンボルをともに希求していた。この論争からは、国民統合の論理の「イギリス系への同化」から「文化的多元性」への変容が垣間見える。同時期のオーストラリアでは、イギリス帝国の衰退に伴うアイデンティティの動揺が指摘され、脱植民地化に対応するナショナリズムの必要性が唱えられた。新国歌制定運動はその「新しいナショナリズム」の一つの試みであったが、伝統的な国民国家のシンボルの移行は賛否両論を巻き起こし、最終的決着までに10年あまりを必要とした。今年度の研究からは、こうしたカナダ・オーストラリアにおけるナショナリズムの変容が、相互連関しながら共通の軌跡をたどっていることが確認できた。成果発表については、オーストラリアにおける脱植民地化と戦争の記憶という視点から、別表の論文および学会発表を行ったほか、戦後のイギリスにおけるパスポートと国民統合について論じた、イギリス帝国史の関連書籍を翻訳した。今年度は、多文化主義導入後のカナダおよびオーストラリアにおいて、かつての「他者」である非イギリス系の人々を包摂するナショナリズムの形成過程について考察した。具体的な分析対象としては、カナダについては、1964年の「大国旗論争」での戦争の記憶の語られ方、オーストラリアについては、1970年代後半からのアンザック・デイの変容を検証した。カナダの大国旗論争においては、新国旗制定派と反対派が共通して、世界大戦の意義を論拠として議論を展開した。そこでは、イギリス系とフランス系という枠組みをこえて、そもそも民族的に多様な出自からなる「カナダ人」が共通の祖国のために団結して戦った、という戦争認識が共有されていた。こうした記憶の読み替えからは、メープルリーフ旗の制定が、イギリス帝国の終焉に伴うアイデンティティの空白を埋めるための、多文化主義に基づく調和的な国民統合の試みであったことが確認できた。アイデンティティの動揺の問題は、オーストラリアにも共通していた。戦没者追悼の次元では、ヴェトナム反戦運動に参加した若年層を中心として、アンザックの伝統への批判が高まった。例えば、フェミニスト団体による抗議運動からは、1915年4月25日をもって「国民国家の誕生」とする歴史観に対して、先住民の人々の長い歴史と苦難を対置するような、新たな論理の登場が明らかとなった。今年度の分析では、これらの先鋭的なナショナリズム批判とその後のアンザック・デイの隆盛との落差が、重要な論点として抽出できた。これらの研究活動にあたっては、2009年8月にキャンベラのオーストラリア戦争記念館および国立図書館、2010年1月にオタワのカナダ戦争博物館および国立図書館で史料調査を行った。成果発表については、上記の知見をまとめた博士学位申請論文を大阪大学大学院文学研究科に提出し、書籍としての刊行の計画を進めている。

オーストラリアについては、昨年度からの「日本学術振興会優秀若手研究者海外派遣事業」によるシドニー大学での在外研究を7月末まで継続し、カナダについては、10月から11月にかけての10日間、オタワの国立図書・公文書館で史料調査を行った。これらの調査では、オーストラリアのフェミニストによるナショナリズムと家父長制、白豪主義(とくに先住民に対する抑圧)の共犯関係の指摘などが明らかになると同時に、近年のカナダおよびオーストラリアに共通して、先住民を含むマイノリティの人々がむしろ、二つの世界大戦における戦争貢献を発掘することで、ナショナリズムの空間へ積極的に参画しようとする動きが確認できた。そこでは、戦争の記憶を媒介として、多文化社会の人々が「国民」として統合され、多様な出自の象徴的な「和解」が演出される反面で、植民地化の功罪への評価が背景に退けられるなど、多文化主義下の国民統合を取り巻く緊張関係が示されている。成果発表については、別府大学で5月に開催された日本西洋史学会で、カナダにおける文化面での脱植民地化について口頭発表を行った他、本研究課題全体を通した知見が、オーストラリアの政府機関である豪日交流基金のSir Neil Currie Publication Awardを受賞し、同団体の出版助成による研究書としての刊行が決定した。また、シドニーでの在外研究後には、オーストラリア学会の第11回地域研究会(関西例会)として、現地で知己を得たオーストラリア外交史の権威ネヴィル・メイニー教授を招いたセミナーを組織し、その概要を別表のフォーラムとして出版した。
植物マイナス鎖ＲＮＡウイルスのリバースジェネティクス系確立に向けた分子基盤の構築

研究目的はマイナス鎖RNAウイルスであるfigmosaic virus (FMV)の感染性クローン作成の基盤の構築であり、研究計画では本年度には、FMVの感染性クローンの作出を完了し、植物体内と媒介虫体内におけるウイルスの挙動を調べる予定であった。しかし、ウイルス複製酵素を発現させることができず、感染性クローンは作成することが出来なかった。動物マイナス鎖RNAウイルスにおける例では、ウイルスのゲノムRNAと同時にウイルス複製酵素やヌクレオキャプシドプロテインを同時に発現させることで、感染性クローンの作成を行っており、複製酵素はウイルスの複製に必須な因子であると考えられる。本年度開始までに、FMVゲノムRNAとヌクレオキャプシドプロテインの発現系の構築を完了しており、ウイルス複製酵素については植物体内で発現するベクターへのクローニングは完了していたものの、植物体内における発現が認められていなかった。そこで代替の手段として無細胞翻訳系で様々な条件で発現を試みたが、いずれも複製酵素の全長を発現させることは出来なかった。マイナス鎖RNAウイルスの遺伝子の発現は、複製とカップリングしているという報告が有る。複製酵素遺伝子が座上するゲノムセグメントを複製することができれば、翻訳が同時に起こる可能性があると考え、複製感染細胞より複製活性のある画分を回収することを試みたが、ウイルスゲノムの複製を再現することはできなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究目的はマイナス鎖RNAウイルスであるfigmosaic virus (FMV)の感染性クローン作成の基盤の構築であり、具体的には、植物細胞内における、FMVゲノムRNAと、ゲノムRNAの複製に必要な、ウイルス複製酵素、ヌクレオキャプシドプロテインの発現ベクターの構築である。まず、ゲノムRNAの発現ベクターの構築であるが、目的の長さで切断される様にリボザイム配列を付加した全長ゲノム配列を、35Sプロモーターを有するベクターにクローニングし、目的通り切断されたRNAが植物内で蓄積していることが確認された。このことから、ゲノムRNAの発現系は構築できたと考えられた。次に、複製酵素、ヌクレオキャプシドプロテインを発現させる為に、同様に35Sプロモーターを有するベクターにそれぞれの遺伝子を導入し発現を試みたところ、ヌクレオキャプシドプロテインの発現は確認されたが、複製酵素の発現は確認されなかった。複製酵素はウイルスの複製に必須な因子であり、発現させることは本研究計画の達成に不可欠である。そこで、複製酵素遺伝子のmRNAが発現していないのか、翻訳がなされていないのかRT-PCRにて確認したところ、mRNAの発現が確認されなかった。次に、転写RNAをin vitroで転写することによる複製酵素の発現を試みた。複製酵素遺伝子をT7プロモーターを有するベクターにクローニングし、RNAの転写を行ったところ、目的通りのRNAの発現が確認された。しかし、本mRNAを無細胞翻訳系にて翻訳を試みたが、複製酵素の翻訳は確認されなかった。これは複製酵素が非常に多いためか、翻訳にopen reading frame以外に存在するcis因子が必要である為と考えられた。現在は想定されるcis領域の配列を含めて遺伝子をクローニングすることで発現が可能であるかを検討しているところである。研究目的はマイナス鎖RNAウイルスであるfigmosaic virus (FMV)の感染性クローン作成の基盤の構築であり、当初は本年度には、植物細胞内における、6本のFMVゲノムRNAセグメントと、ゲノムRNAセグメントの複製に必要な、ウイルス複製酵素、ヌクレオキャプシドプロテインを発現するベクターの構築を完了し、これらの因子を植物体で発現させることで感染性を確認する予定であった。これら全ての因子を発現ベクターにクローニングし発現を試みたところ、5本のFMVゲノムRNAとヌクレオキャプシドプロテインの発現は確認されたが、ウイルス複製酵素とウイルス複製酵素遺伝子がコードされるゲノムRNAセグメント(RNA1)の発現が確認されなかった。これらの因子はウイルスの複製に必須な因子であり、発現させることは本研究計画の達成に不可欠である為、代替の手段が必要であった。そこで、ウイルスRNA複製酵素遺伝子をT7プロモーターの下流にクローニングし、in vitroでmRNAの転写を行ったところ、少ない量ながらmRNAの転写が確認された。同様にin vitroの転写系を用いることで、RNA1の発現も可能であると考えられた。次に、本mRNAを用いて無細胞翻訳系にて複製酵素の翻訳を試みたが、複製酵素の翻訳は確認されなかった。現在はヌクレオキャプシドプロテインを添加する、複製酵素遺伝子をコードするセグメントの非翻訳領域を含めたmRNAを作成するなど、様々な条件で複製酵素の無細胞翻訳系での翻訳を試みている。感染性クローンの作成のためにはウイルス複製酵素の発現が必須であるが、植物細胞内での発現が難しいため。直接的な原因としてはウイルス複製酵素の分子量が大きいためであると考えられるが、ウイルスタンパク質の翻訳にその他のウイルス因子が必要である可能性も考えられる。原因が断定できないことから、解決が難しい。

本年度開始までに、FMVゲノムRNAとヌクレオキャプシドプロテインの発現系の構築を完了しており、ウイルス複製酵素については植物体内で発現するベクターへのクローニングは完了していたものの、植物体内における発現が認められていなかった。そこで代替の手段として無細胞翻訳系で様々な条件で発現を試みたが、いずれも複製酵素の全長を発現させることは出来なかった。マイナス鎖RNAウイルスの遺伝子の発現は、複製とカップリングしているという報告が有る。複製酵素遺伝子が座上するゲノムセグメントを複製することができれば、翻訳が同時に起こる可能性があると考え、複製感染細胞より複製活性のある画分を回収することを試みたが、ウイルスゲノムの複製を再現することはできなかった。まず、複製酵素が発現する条件を検討する。検討した後にも翻訳が起こらない場合は、翻訳が複製とカップリングしており、ウイルスRNAの複製が起こらないと複製酵素が翻訳されない可能性がある。その場合FMVの感染細胞より複製酵素を得る必要がある。感染細胞から複製酵素が含まれる画分を抽出し、ウイルスRNAの複製が起こる条件を検討する。27年度が最終年度であるため、記入しない。目標は複製酵素の発現系が確立されていないことを除けば、ほぼ達成されているが、複製酵素の発現が当初の予想より困難であることが明らかとなってきており、計画の遅延が予想されるため。複製酵素遺伝子のopenreading frameのみならず、近傍の配列にも着目し、実験を推進する。また、現在の時点で遂行可能なその他の実験を計画より繰り上げて行う。
落葉分解・微生物が植物種の多様性に与える影響の解明

多種多様な形質を持つ生物は様々な相互作用の下で多くの種が共存している.本研究はその中でも植物に注目し多種多様な種が共存する機構について研究を行う.植物は栄養塩を外部から摂取し子孫を残す.そして栄養塩は外部からの供給のほかに植物の落葉による栄養塩供給も同時に行われる.本研究は栄養塩の循環と植物の栄養塩利用に注目し多種共存(個体群動態,系の安定性)に対してどのような影響を与えるか明らかにすることを目的とする.はじめに栄養塩の循環を考慮した植物の個体変動の個体数変動を数理モデルにより表現した.その後,数理モデルを植物種が十分時間がたった後で生存しているか,また多種が共存状態にあるかに注目して解析を行った.構築した数理モデルにおいて,全体の栄養塩量は一定,リター分解速度は極めて速いと仮定した.そのため,植物自身が枯死すれば,枯死した植物に含まれていた栄養塩は繁殖に利用できる.もし,植物により分解の速度が違うのであれば枯死した植物に含まれていた栄養塩量は数年後に利用可能となる点で異なる.植物には3種類の戦略をとる1.常に繁殖を行う,2.利用できる栄養塩量が一定量以上になったら繁殖を行う.このモデルでは戦略1の種が必ずいると仮定している.多種系については前年度に解析を行った.本年度は,それぞれが戦略1と戦略2(または3)をとる2種について考えた.そちらの個体群においても共存は可能である.この2種が一年生と多年生である場合の植物の共存を考えた.このとき多年生植物が有利になればなるほど系自体は不安定化することが明らかになった.更に,一年生植物のバイオマスが大きく,多年生植物のバイオマスが小さい場合には共存する可能性はなくなる.栄養塩への分解が極めて遅い場合,植物が栄養塩をどのように利用するかの方が栄養塩の分解速度よりも重要となる数値計算から予想される.多種多様な形質を持つ生物は様々な相互作用の下で多くの種が共存している.本研究はその中でも植物に注目し多種多様な種が共存する機構について研究を行う.植物は栄養塩を外部から摂取し子孫を残す.そして栄養塩は外部からの供給のほかに植物の落葉による栄養塩供給も同時に行われている.そこで本研究は栄養塩の循環は植物の多種共存に対して落葉分解,微生物がどのような影響を与えているのか明らかにすることを目的とする.はじめに植物の個体変動,落葉分解,微生物の個体数変動を数理モデルにより表現した.その後,数理モデルを植物種が十分時間がたった後で生存しているか,また多種が共存状態にあるかに注目して解析を行った.構築した数理モデルにおいて,全体の栄養塩量は一定,リター分解速度は極めて速いと仮定した.そのため,植物自身が枯死すれば,枯死した植物に含まれていた栄養塩は繁殖に利用できる.もし,植物により分解の速度が違うのであれば枯死した植物に含まれていた栄養塩量は数年後に利用可能となる.植物には3種類の戦略をとる1.常に繁殖を行う,2.利用できる栄養塩量が一定量以上になったら繁殖を行う,3.生産できる子孫の数が一定量以上になったら繁殖を行う.このモデルでは戦略1の種が必ずいると仮定している.結果として分解速度が極めて速い場合には植物種が外部に存在する栄養塩をどのように利用するかで多種が共存できるか出来ないかが決定される事が明らかとなった.例として,戦略1が1種と戦略2が2種以上では3種以上は共存できない.一方で,戦略1が1種と戦略3が2種以上の場合共存する事が出来る.多種多様な形質を持つ生物は様々な相互作用の下で多くの種が共存している.本研究はその中でも植物に注目し多種多様な種が共存する機構について研究を行う.植物は栄養塩を外部から摂取し子孫を残す.そして栄養塩は外部からの供給のほかに植物の落葉による栄養塩供給も同時に行われる.本研究は栄養塩の循環と植物の栄養塩利用に注目し多種共存(個体群動態,系の安定性)に対してどのような影響を与えるか明らかにすることを目的とする.はじめに栄養塩の循環を考慮した植物の個体変動の個体数変動を数理モデルにより表現した.その後,数理モデルを植物種が十分時間がたった後で生存しているか,また多種が共存状態にあるかに注目して解析を行った.構築した数理モデルにおいて,全体の栄養塩量は一定,リター分解速度は極めて速いと仮定した.そのため,植物自身が枯死すれば,枯死した植物に含まれていた栄養塩は繁殖に利用できる.もし,植物により分解の速度が違うのであれば枯死した植物に含まれていた栄養塩量は数年後に利用可能となる点で異なる.植物には3種類の戦略をとる1.常に繁殖を行う,2.利用できる栄養塩量が一定量以上になったら繁殖を行う.このモデルでは戦略1の種が必ずいると仮定している.多種系については前年度に解析を行った.本年度は,それぞれが戦略1と戦略2(または3)をとる2種について考えた.そちらの個体群においても共存は可能である.この2種が一年生と多年生である場合の植物の共存を考えた.このとき多年生植物が有利になればなるほど系自体は不安定化することが明らかになった.更に,一年生植物のバイオマスが大きく,多年生植物のバイオマスが小さい場合には共存する可能性はなくなる.栄養塩への分解が極めて遅い場合,植物が栄養塩をどのように利用するかの方が栄養塩の分解速度よりも重要となる数値計算から予想される.