hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最先端スキャニング照射法の陽子線治療の生物学的基礎解明による、臨床応用の構築

1.細胞周期を可視化することができる、HeLa/Fucci2細胞において、CDDPを投与し、投与後のG2 arrest出現以降の分裂期において、陽子線を照射することで、強い増感効果が認められた。2.安定したspheroid cellを作製し、陽子線治療のRBEを測定した。よりin vivoに近い、spheroid cellにおいて、高線量の陽子線治療照射を行うと、X線照射より強い殺細胞効果が認められ、RBE(D10)の意義を再考する必要があると考えられた。3.よりin vivoの環境に近い、spheroid cellを使用して、陽子線治療のdistal endの細胞効果を測定すると、スキャニング照射の方が他の照射方法より、distal endの効果が強くでる傾向を認めた。4.ショウジョウバエの三齢幼虫においては、全身照射によって生存率の違いが認められ、リアルタイムPCRを行なったところ、mRNA発現量において、線種間で最も顕著な違いを認めたのは、照射後2時間のサンプルにおけるDNA 2本鎖切断修復関連遺伝子であった。5.リアルタイムPCRの結果では、炎症性サイトカインTNFも照射後2時間サンプルにおいて有意に陽子線照射群で発現量の上昇を認めた。照射後24時間のサンプルでは、血管新生、アポトーシス関連遺伝子を中心に複数の遺伝子が有意差を持ってX線照射群において有意な発現量の上昇を認め、陽子線とX線の結果では乖離を認めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.スポットスキャニング照射法とパッシブ照射法の陽子線治療のDistal endの生物効果をEMT6細胞を使用して測定したところ、両者とも、物理線量と比較して生物効果が高いことがわかり、またスポットスキャニング照射では、パッシブ照射より、生物効果が高い傾向がみられた。2.陽子線治療の酸素効果比をEMT6細胞等において測定したところ、X線治療と比較して明らかに低いことがわかった、しかし炭素イオン線ほどはひくくはない。そのため、陽子線治療は、X線治療では効果の低い、抵抗性腫瘍に対して、より効果が高い可能性があり、分割照射による再酸素化などのメリットも考えられるため、炭素イオン線のような極端な寡分割照射は望ましくなく、中分割程度の照射法などがメリットのある可能性が示唆された。3.DMSOを用いて、陽子線治療の殺細胞効果としての直接効果を測定したところ、X線治療より高いことがわかった。酸素効果比が低いことの一因であることが予想された。4.連携研究機関と共同で、生物効果などが判明している細胞へ、Cell cycleを可視化するために、細胞周期モニタリング(Fucci)の安定発現細胞株を作成中である。5.タイムラプスイメージング機器を導入し、予備実験として、陽子線の殺細胞効果を可視化し、また低酸素イメージングを使用して、多数の培養細胞のspheroid形成における細胞集合体の形成の違いを可視化した。また抗がん剤と照射の併用研究にむけてのアポトーシス活性などの基礎検討をおこなった。上記、1、2、3の基礎検討に関しては、論文化を行い、Int J Radiat Oncol Biol Phys.に採択がされ、今後掲載予定である。また細胞周期をタイムラプスイメージングで可視化、検討するための細胞の安定発現細胞株は、他の連携研究機関と共同で作成中である。今年度以降の研究のための、化学療法の増感効果や酸素効果比などの基礎検討のデータ収集がすんだため、今後の発展研究として、spheroidを使用したり、抗がん剤の試適条件などを使用して、増感効果などの検討も予定通り行える予定である。1.スポットスキャニング照射法とパッシブ照射法の陽子線治療に関する生物学的効果、酸素効果比、Distal endの生物効果、直接効果の検討結果をInt J Radiat Oncol Biol Phys. 2016にpublishした。2.培養細胞において、シスプラチンとX線/陽子線をそれぞれ同時併用すると、高濃度投与、高線量の陽子線治療をの場合には特に増感効果が強く発現した(p<0.05)。タイムラプスイメージングにて、細胞のapoptosis評価を行うと、上記の条件では、有意に全細胞死に対するapoptosisの割合が上昇していた。3.非小細胞肺がんに対する同時併用化学放射線治療(X線/陽子線)の実臨床データより、原発巣の腫瘍退縮曲線を解析したところ、陽子線併用により、退縮効果が強くなることが示唆された。4.陽子線で一般的に使用されるHSG cellに対して、PiggyBac Transposon Vectorを使用して、Fucciを導入した。HSG-fucci cellを作成して、タイムラプスイメージングを行い、cell cycleの評価となる赤、緑の蛍光染色を確認することができた。5.Spheroid cellをマイクロプレートで作成し、低酸素イメージングにて、低酸素イメージを確認した。またX線と陽子線を照射場合の違いを検討するための、予備検討をおこない、また希少糖を培養細胞にあたえ、照射することで、防護効果・増感効果の検討を、おこなっており、低酸素環境の作成を行い、追加検討している。上記のごとく、論文が採択され、またタイムラプスイメージングにより、同時併用化学陽子線治療に関する増感効果増強が確認され、今後論文化予定である。また細胞周期評価のためのfucci導入がおわり、今後追加実験にて評価予定である。その発展形として、Spheroidやハエを使用した検討の予備検討が進んでいる。1.HSG cellに対してFuccisystemを導入したHSG/fucciを作製し、cell cycleの同定を可能にした安定発現株を作製した。

2. HeLa/Fucci2とHSG/Fucciを使用して、スキャニング照射法の陽子線治療とX線治療とのcell cycleに与える影響を比較したところ、陽子線の方がわずかにG2 arrestが多く見られたが、初回のG2 arrest以降は周期は一定となった。追加してCDDPを併用すると、陽子線の方でよりcell cycleに対してG2 arrestの影響が多く認められた。3.ショウジョウバエに対する陽子線の影響を3齢幼虫を使い評価したところ、X線照射より高線量投与することで、生存率の明らかな低下や運動能などにあたえる影響の違いを確認した。現在分子生物学的にその表現型の違いの原因を検討中である。4.前立腺癌に対する陽子線治療の成績を検討し、生物学的データとの相互補完をおこなった。Cancer Med. 2018にpublishした。5.上記を各種海外・国内発表を行い、各種論文作成中である。上記の如く、多くの研究を遂行しており、また臨床データとの相互補完を1編publishした。Fuccisystemを使用したcell cycleに与える影響の実験に関してもすでに検討済であり、現在論文作成中である。現在追加実験として、distal endでの生物学的効果や、ショウジョウバエに対する陽子線治療の影響を追加検討中である。1.細胞周期を可視化することができる、HeLa/Fucci2細胞において、CDDPを投与し、投与後のG2 arrest出現以降の分裂期において、陽子線を照射することで、強い増感効果が認められた。2.安定したspheroid cellを作製し、陽子線治療のRBEを測定した。よりin vivoに近い、spheroid cellにおいて、高線量の陽子線治療照射を行うと、X線照射より強い殺細胞効果が認められ、RBE(D10)の意義を再考する必要があると考えられた。3.よりin vivoの環境に近い、spheroid cellを使用して、陽子線治療のdistal endの細胞効果を測定すると、スキャニング照射の方が他の照射方法より、distal endの効果が強くでる傾向を認めた。4.ショウジョウバエの三齢幼虫においては、全身照射によって生存率の違いが認められ、リアルタイムPCRを行なったところ、mRNA発現量において、線種間で最も顕著な違いを認めたのは、照射後2時間のサンプルにおけるDNA 2本鎖切断修復関連遺伝子であった。5.リアルタイムPCRの結果では、炎症性サイトカインTNFも照射後2時間サンプルにおいて有意に陽子線照射群で発現量の上昇を認めた。照射後24時間のサンプルでは、血管新生、アポトーシス関連遺伝子を中心に複数の遺伝子が有意差を持ってX線照射群において有意な発現量の上昇を認め、陽子線とX線の結果では乖離を認めた。研究実施計画書の通り、以下の研究を行っていく予定である。1.陽子線の生物効果などをsingle cellから、より人体に近い、spheroidを使用した発展型の検討を行う。
メタ・マテリアルを利用した導波管に関する研究

金属導波管の中の誘電体棒の列は電磁波の伝搬方向と群速度を変える。我々は、TE_10-TE_20モード変換器に焦点を当て、周波数とともに変化する特性を調べた。本研究では、2f_cより低い周波数ではそのまま通過、2f_cより高い周波数ではTE_10モードをTE_40モードに変化させるモード変換器を提案した。また、2f_cより低い周波数ではそのまま通過、3f_cより高い周波数ではTE_30モードをTE_10モードに変化させるモード変換器も提案した。磁性体は通常、特殊なデバイスに用いられるので、磁性体の特性を計算するソフトウエアは使用範囲が限られていた。近年、人工の誘電率や透磁率を並べた誘電・磁性材料が発明された。従って、計算ソフトの要望も増えてくると思われる。ここでは.NET Framework上で動作する、誘電体と磁性体の材料の特性を計算する、学生の論理的思考を助けるような、教育用ソフトを作成した。ショート・ワイヤー・ペアは、とてもシンプルなメタ・マテリアルである。この構造は、誘電体基板の両側に金属の細い線を造りつけたもので、共振周波数はこの長さを変えることで調節できる。しかしながら、磁気的共振周波数を変えるために長さを変えるには、別のパターンのフォトマスクが必要になる。本研究では、1つのパターンのフォトマスクのみが必要で、金属の細い線の位置を変えることで磁気的共振周波数を変える方法を紹介する。本研究では、フォトニック結晶やメタ・マテリアルをマイクロ波・ミリ波の導波管に適用し、新しい機能を持った導波管デバイスを提供することを目的とし、低い周波数帯ではそのまま通過するモード変換器を、他のモードで出来ないかを設計で確かめると同時に、応用を考える。前年度までに、周波数に依存するTE10-TE20モード変換器をすでに考案している。今年度はこの発展形であるが、TE10-TE40モード変換器を考案した。計算は、通常マイクロ波で行う方法でも一見可能のように思えるが、設定変数が多すぎて、始めから設計することは事実上不可能である。(但し、ある程度構造が決まれば、最適設計のための微調整のための計算には適当と思われる。)本研究の計算には、フォトニック結晶のバンドを計算するときに用いられる逆格子の概念を取り入れ、設計を可能にした。すなわち、導波管内に周期的に配置された誘電体棒により、導波管内を伝搬するモードの特性を変化させることができる。このため、誘電体棒の誘電率と周期は変えずに、位置と太さを変化させることで、モードの形状と群速度を徐々に変化させて反射を抑制させ、周波数依存性を持たせた所望のモードに変換させることができた。このような周波数依存性を持たせたモード変換器は、おそらく世界で初めてである。まず、最初の成果として、メタ・マテリアルのように比較的自由度のある磁性特性を持つ物質が、容易に作製できたときに、それらを誘電体と組み合わせた物質の特性を計算することが必要となる。そこで、教育用にWinows◎上で動作するソフトを作成した。これは、誘電体および磁性体を組み合わせた多層薄膜に電磁波が垂直に入射したときに、反射、透過、損失がどの位になるかを計算できるもので、メタ・マテリアルの他に光波帯での金属薄膜や、電磁波吸収体などの設計にも使用できる。次に、前年度までに周波数に依存するTE10-TE20モード変換器、それらを組み合わせたTE10-TE40モード変換器をすでに考案している。今年度は、TE10-TE30モード変換器を考案した。原理は、フォトニック結晶のバンドを計算するときに用いられる逆格子の概念を取り入れたものである。

導波管内に周期的に配置された誘電体棒により、導波管内を伝搬するモードの特性を変化させることができる。このため、誘電体棒の誘電率と周期は変えずに、位置と太さを変化させることで、モードの形状と群速度を徐々に変化させて反射を抑制させ、周波数依存性を持たせた所望のモードに変換させることができた。一般に、導波管内にメタ・マテリアルなどの電気的、磁気的材料を挿入することで、導波管の特性を変化させることができる。このうち例えば、共振型のメタ・マテリアルは、共振周波数の近傍でしか特徴的な特性が得られない、すなわち周波数特性は狭いが、大きな透磁率あるいは負の透磁率が得られる。本研究では、メタ・マテリアルの構造の1つであるSort wire pairに焦点を当て、その作製の簡略化を図る。Sort wire pairの場合、共振周波数を変化させるには、wireの長さを変える、wireの太さを変える、pair間の距離を変える、などの方法がある。そのため通常の方法でわずかに共振周波数を変化させようと思っても、新たなフォトマスクが必要になったり、あるいは厚さの異なる誘電体基板を用意しなければならない。通常、誘電率に影響を与える電気的共振と透磁率に影響を与える磁気的共振は別々の構造のメタ・マテリアルで構成する。今回は磁気的共振周波数を連続的に変化させるにあたり、フォトマスクを何種類も作製する必要が無く、また、基板も変えることなく、Sort wire pairの磁気的共振周波数を変化させる方法を紹介する。誘電体基板Arlon社Diclad880 (εr = 2.17, tan δ= 0.0009,0.508mm厚)の両側に、幅0.1mm長さ7mm周期0.5mmで周期的に銅を貼付けWRI-100 (22.4mm×10.2mm)の導波管に入れると、磁気的共振周波数は約14GHzになる。次に同じフォトマスクを使用し、誘電体基板の両面にwireのパターンを合わせるときに、上下にずらすことで磁気的共振周波数を変えることができる。この場合、1.2mmずらせると約17GHzになり、およそ3GHz磁気的共振周波数を高くすることができた。申請した予算より、約3割減額されて交付された。そのため、申請時に予定していたツールが、分割納入が不可のため購入不能となり、計画変更を余儀なくされた。しかし、そのツールを購入できれば研究が速く進むことがわかったため、薪たに県費の予算を加えて合算使用することの申請を行ったが却下された。従って、別のツールを購入し使用しているが、若干使い勝手が悪いため、進捗がやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。新しい構造として、3次元化を考えている。一つは、どの方向からの磁界に対しても共振周波数が同じになる構造で、しかも2次元の構造で実現でき、理論的にはある程度詰めて良い感触を得ている。もう一つは、2次元の構造を波長より十分小さくし、サイコロ状に切断して混ぜ合わせることで、どの方向から見ても等質になるような構造である。これは、パターン化は容易であるが、それをどのように切断するかが難しく、壁開のできる結晶上にパターンを描くことをまず考えている。
高圧力を活用した生分解性を有する新奇バイオマテリアル創製

高圧力を活用した生分解性を有する新奇バイオマテリアルの調製を検討した。まずガンマ-ブチロラクトン(ガンマ-BL)の酸触媒開環重合を、トリフルオロメタンスルホン酸、メタノールを用いて実行した。印加圧力の増加に伴いモノマー転化率の増加、さらに転化率の増加に伴い、分子量の増加が確認されたことから、重合がリビング的に進行することが示唆された。次に前処理として圧力印加したキチン/臭化1-アリル-3-メチルイミダゾリウム溶液からの再生によるキチンナノ粒子の調製について検討した。メタノールを用いた分散液のSEM画像より、ナノ粒子状の形態が観察された。反応場として高圧力に着目し、環のひずみが小さく安定なラクトンの制御重合および、天然多糖の構造化に適用することで、生分解性を有する新奇バイオマテリアルの創製を目的とした。常圧下(0.1MPa)では重合の進行が困難とされているγ-ブチロラクトン(γ-BL)の高圧力下(1000 MPa)での開環重合によるポリエステルの調製を検討した。メタノール(MeOH)を開始剤、トリフルオロメタンスルホン酸(TfOH)を触媒として(γ-BL/MeOH/TfOH = 100/1/0.1)、反応温度40°C、反応時間24時間とした高圧力下での開環重合において、常圧400 MPa程度まではほとんど重合が進行しないが、800 MPaで転化率44%、1000 MPaで転化率63%のポリ(γ-BL)が得られ、印加圧力の増加に伴い転化率が増加することを見出した。GPCより得られた数平均分子量は、それぞれ6450および7950であり、転化率より算出される理論分子量にも近く、分子量分布も単分散(Mw/Mn < 1.6)であることから、配位アニオン開環重合によりリビング的に重合が進行したと考えられた。さらに種々の開始剤、触媒を適用した高分子量化も検討した。また天然多糖としてキチンを選択し、この溶解(分散)溶液への圧力印加による微粒子化について検討した。良好な溶解性を有するイオン液体である臭化1-アリル-3-メチルイミダゾリウム(AMIMBr)を溶媒として調製したキチン/AMIMBr溶液に、前処理として高圧過程(1000 MPa, 1hr)を適用した。この溶液をメタノールに浸漬し、超音波処理により分散液を得た。得られたメタノール分散液のSEM観察を行ったところ、粒子状の形態が観察された。さらに単離した沈殿物の水分散液のDLS測定の結果より、水中で約400 nmのナノ粒子形態を維持していることが確認された。反応場として高圧力に着目し、ラクトンの配位アニオン開環共重合およびキチンの構造化に適用することで、生分解性を有する新奇バイオマテリアルの創製を目的とした。まず、γ-ブチロラクトン(γ-BL)とβ-ブチロラクトン(β-BL)の配位アニオン開環共重合を検討した。開始剤にメタノール(MeOH)、触媒にトリフルオロメタンスルホン酸スカンジウム(III)を用いて、印加圧力350 MPa, 40°Cで48時間重合を行った結果、重合はMeOHから開始し、配位アニオン開環重合によって成長反応が進行したことが示唆された。また圧力印加により転化率の増加が確認され、γ-BLの仕込み比に対する共重合体中のγ-BLの導入率の増加も確認された。しかしながら、数十万程度の高分子量体の調製までは至っていない。一方、天然多糖としてキチンを臭化1-アリル-3-メチルイミダゾリウム(AMIMBr)に溶解させ、前処理として高圧過程を適用したキチン/AMIMBr溶液からの再生によるナノ粒子の創製について検討した。AMIMBrにキチンを加え、100 °Cで24時間撹拌することでキチン/AMIMBr溶液を調製し、室温で1時間、1000MPaで圧力印加した。次に、この高圧処理キチン/AMIMBr溶液をMeOH中に浸漬し、超音波処理により分散液を得た。得られたMeOH分散液をガラス基板上で乾燥させてSEM観察を行ったところ、ファイバー状および粒子状の形態が観察された。このような形態は600MPa以上の高圧力を適用していないキチン/AMIMBr溶液では観察されなかったことより、キチン/AMIMBr溶液に圧力を印加することで、何らかの相互作用によりキチンが構造化することが示唆された。現在、ナノ粒子の構造解析および構造化のメカニズムの解明を行っている。高圧力下でのγ-BLとβ-BLの配位アニオン開環共重合について、開始剤にメタノール(MeOH)、触媒にトリフルオロメタンスルホン酸スカンジウム(III) (Sc(Tf)3)を用いて、仕込み比β-BL/γ-BL/MeOH/Sc(Tf)3 = 50/50/1/0.1で印加圧力350 MPa, 40°Cで48時間重合を行った。1H NMR測定により、β-BLは完全に消費され、また高分子に由来するピークが観測された。これより重合はメタノールから開始し、配位アニオン開環重合によって成長反応が進行したことが示唆された。また、大気圧中に比べ圧力印加により転化率およびγ-BLの導入率の増加が確認された。

しかしながら、数十万程度の高分子量体が得られておらず、フィルムなどの材料化まで至っていない。一方、キチンをAMIMBrに溶解させ、前処理として高圧過程を適用したキチン/AMIMBr溶液からの再生によるナノ粒子の創製についても検討した。600MPa以上の圧力を印加したキチン/AMIMBr溶液をMeOH中に浸漬し、超音波処理により分散することで、ナノ粒子状の形態が観察された。このような形態は600MPa以上の高圧力を適用していないキチン/AMIMBr溶液では観察されなかったことより、キチン/AMIMBr溶液に圧力を印加することで、何らかの相互作用によりキチンが構造化することが示唆された。しかしながら、MeOH分散液からのファイバーおよび凝集体との分離が困難であり、現在、遠心分離、ろ別、透析処理により再生キチン(ナノ粒子)の単離を検討している。合成および構造制御の反応場として高圧力に着目し、本年度は新奇バイオマテリアルの創製としてキチンの構造化を目的とした。天然に広く存在する構造多糖であるキチンをイオン液体の臭化1-アリル-3-メチルイミダゾリウム(AMIMBr)に溶解させ、高圧過程を適用することで、キチン/AMIMBr溶液からの再生によるナノ粒子の創製および低分子量化について検討した。まず、AMIMBrにキチンを加え、100 °Cで24時間撹拌することでキチン/AMIMBr溶液を調製し、室温で1時間、1000MPaで圧力印加した。この高圧処理キチン/AMIMBr溶液をMeOH中に浸漬し、超音波処理により分散液を得た。得られたMeOH分散液をガラス基板上で乾燥させてSEM観察を行ったところ、ファイバー状および粒子状の形態が観察された。このような形態は600MPa以上の高圧力を適用していないキチン/AMIMBr溶液では観察されなかったことより、キチン/AMIMBr溶液に圧力を印加することで、キチンがナノ粒子として構造化することが分かった。また、キチン/AMIMBr溶液に所定量の水(キチンに対して2, 10および20当量)を添加して、室温で圧力印加(600 MPa)したところ、使用した市販キチン(分子量:480000)に比べて、単離後の再生キチンの分子量が低下することが分かった(2, 10および20当量のとき、32000、27000および10000)。さらに得られた再生キチン(600 MPa, 1時間, 10当量)をXRDにより解析した結果、市販のキチンと同様に9.5, 19.5, 20.9,および23.4 °に回折ピークを示し、α-キチンの結晶構造を有していることが確認された。高圧力を活用した生分解性を有する新奇バイオマテリアルの調製を検討した。まずガンマ-ブチロラクトン(ガンマ-BL)の酸触媒開環重合を、トリフルオロメタンスルホン酸、メタノールを用いて実行した。印加圧力の増加に伴いモノマー転化率の増加、さらに転化率の増加に伴い、分子量の増加が確認されたことから、重合がリビング的に進行することが示唆された。次に前処理として圧力印加したキチン/臭化1-アリル-3-メチルイミダゾリウム溶液からの再生によるキチンナノ粒子の調製について検討した。メタノールを用いた分散液のSEM画像より、ナノ粒子状の形態が観察された。平成26年度は、ラクトンの開環重合および共重合による高分子量ポリエステルの合成と、高圧力下でのキチンの構造化について検討した。γ-ブチロラクトン(γ-BL)の高圧力下(1000 MPa)での開環重合によるポリエステルの調製については、ルイス酸触媒存在でγ-BLの開環重合を行った結果、印加圧力の増加に伴い転化率および分子量が増加することを見出した。
Hox9による骨形成と骨格パターンの新たな制御経路の解析

Hoxc9の発現はrhBMP-2によって正に、smad-2によって負に制御されており、かつHoxc9はアルカリフォスファターゼ(ALP)の発現を正に制御した。すなわちHoxc9は骨分化に促進的に関与することが明らかになった。【目的】われわれはDNAChipを用いた解析により、骨再生過程でhoxc9 mRNAの発現が強く上昇することを見いだした。本年度の研究目的は、hoxc9の局在、骨芽細胞分化におけるhoxc9の役割を明らかにすることである。【方法】In situハイブリダイゼーションにより、hoxc9 mRNAの局在を検索した。また、骨芽細胞様細胞株MC3T3-E1(E1)にrhBMP-2を添加あるいはrunx2およびsmad1、smad2、smad4、smad7を一過性に強制発現させたときのhoxc9の発現パターンの変化、さらにE1細胞株にhoxc9を強制発現させたときrunx2、骨芽細胞分化マーカーであるAlkaline phosphatase(ALP)の発現をReal-Time PCRで検索した。【結果と考察】E1細胞へのrhBMP-2添加により、hoxc9 mRNAの発現は上昇した。しかしながら骨分化のマスター遺伝子であるrunx2の強制発現ではhoxc9 mRNAの発現に変化は見られなかった。一方、hoxc9をE1細胞株に一過性に発現させることにより、runx2およびALPの発現が上昇した。これらの結果は、hoxc9が骨芽細胞分化に促進的に働き、かつrunx2の発現を制御していることを示唆している。そこで次に、runx2の上流で働くsmadファミリーをE1細胞株に一過性に強制発現させ、hoxc9 m RNA量の相対的変化を検索したところ、hoxc9の発現は、,TGFβシグナルの伝達を制御するsmad2により顕著に抑制されることが明らかになった。TGFβがBMPシグナルと拮抗的に働くことを勘案すると、hoxc9がTGFβのシグナル伝達を負に制御する可能性を示唆している。【目的】昨年度の研究から、hoxc9の発現はrhBMP-2によって正に、smad-2によって負に制御されており、かつアルカリフォスファターゼ(ALP)の発現を正に制御することが明らかになった。これらを踏まえ、本年度は1.hoxc9と最も相同性が高いパラログ、hoxd9はc9と同様の機能を保持するのか。2.runx2とhoxc9、d9の物理的結合は見られるか、3.それによりALP発現は変化するか、さらに4.hoxc9、d9の発現抑制によりALP発現は抑制されるか、を明らかにすることを目的とした。【結果と考察】1.骨芽細胞様細胞MC3T3-E1にrhBMP-2を添加し、RT-PCRを用いてHoxD9の発現を検索したが、HoxD9の発現は見られなかった。2.293細胞にhoxc9とrunx2を一過性にトランスフェクションし、免疫沈降反応を用いて両者の物理的結合を検索したが、両者の結合は検出されなかった。3.COS細胞にALPプロモーター下流にルシフェラーゼレポーターをつないだコンストラクトとhoxc9を一過性にトランスフェクションし、ルシフェラーゼ活性を計測したところ、hoxc9はルシフェラーゼ活性を上昇させた。一方、オステオカルシン(OCN)のプロモーター活性上昇は見られなかった。4.siRNAをretroviral expres sion systemを用いてE1細胞に発現させ、hoxc9発現を抑制したところ、rhBMP-2によるALP上昇は有意に抑制された。これらの結果は、hoxc9はrhBMP-2依存性骨分化に関与することが明らかになった。
紙本屏風の規格と表現・技法の研究

本研究では日本の屏風絵について、従来の研究では着目されることが殆どなかった、「紙の規格」という観点からその表現・技法についての考察を行う。国内外の中・近世屏風絵作品約500点についての本紙の情報を含むデータベースを作成し、従来の美術史研究の手法では踏み込めなかった問題や包括的研究における新機軸を打ち出すことを目的とする。絵に何が、どのように描かれているかはもちろん重要なテーマであるが、どのような本紙の上に描かれているのか、という着眼点は従来の研究では看過されることが多かった。しかしながら、本紙はその作品の真正性、制作当初の姿を伝える可能性の高い重要な基底材料と言える。長い時間を経過した古美術作品の、現在見えている表面には、修理や保存のため、また作品鑑賞上の改変等によって、制作当初からのちの時代に載せられたものが少なからず存在している。制作されてから全く何も手を加えられることがなく現存している古美術作品は存在しない、と言っても過言ではない。さらに本研究では屏風の用紙の大きさと紙継ぎの方法、紙の材料(雁皮・竹・楮など)、また可能な範囲で、修理の際に得られる情報などを収集する。素材としての情報を蓄積・整理・分析した上で、狩野派・土佐派・琳派などの流派による屏風絵作品を横断的に、紙の規格という観点から概観し、絵画としての表現と技法についての問題を考察する。本年度は国立博物館等、昨年度までに収集したデータの取りまとめと、今後の成果公開を円滑に進めるためのシステム構築を行った。さらに研究遂行上、必要な作品について実見調査を行うとともに、作品所蔵館の学芸員に作品情報の管理についての聞き取り調査を行なった。本年度は神奈川県立歴史博物館、大英博物館(イギリス)、シアトル美術館・ハーバード大学美術館(アメリカ)などで約50件の屏風絵作品調査を実施した。当初の計画通り、既存の調査研究によって蓄積された情報を活用しながら、データの収集整理が順調に進んでいる。2年目にあたる本年度は、昨年度までに実施した調査成果をふまえて、より広範な画題・時代・流派の屏風絵作例をデータとして盛り込むように留意しながら調査を進めた。これまでの調査によって、画題、時代、流派によって、本紙に用いられている用紙にある一定の傾向が認められることが明らかになった。例えば縦が5尺、150cm程度の六曲一双屏風であれば、屏風の一扇(1パネル)の横幅(約5060cm)に間に合う紙を縦に5段、六曲一双全体で60枚の紙が使用されていることが江戸時代の屏風の一典型と言える。屏風のための紙がある程度規格化されて大量生産され、通常の屏風絵制作にはこの規格の料紙が使われることが多かった、と理解することができる。一方、同様の五尺屏風でも、一扇を縦3段に張り込んでいる作例は、水墨を主体とした山水画や中国の故事人物画など、中国に源泉をもつ画題に多く認められることが明らかになった。桃山時代に毛利家のお抱え絵師として多数の山水図屏風を遺した雲谷等顔の作品は大半が3段継の屏風となっている。雲谷派の研究者や作品所蔵館の協力も得て、具体的な事例収集を効率よく進めることができた。最終年に向けてさらに比較検討や総合的な分析する準備を行うことができた。これまでに行った実見調査によって得られた計測データをデータベースに統合する。さらに最終年度に行う調査によって有効な比較参照データを追加し、より実証的かつ具体的な分析を行うための基盤整備を行う。今後の研究では、実見調査を継続して進めると同時に、狩野派・雲谷派・土佐派・琳派などの流派による屏風絵作品を横断的に、紙の規格という観点から概観し、絵画としての表現と技法についての問題を考察する。また屏風絵はただ描いた絵をジグザグに折りたたんで移動可能な絵画空間を作る、という現在の美術館などでの展示状況にあるような利用だけでなく、様々な形態で鑑賞されてきた。政治や宗教の公式行事・儀礼などに用いられるものや、ごく私的な空間で使われるものなど、屏風はその用途が明確に分かれていた。そのような受容側の目的に沿って、大きさ・形状・画題・材料が選択され、適切な技法と表現によって制作されてきたと見てよいであろう。しかし時代の経過や所有者の変更などにより、絵画の鑑賞形態は著しく変わっている。屏風が制作された当初は、ガラスケースの中に入れ、屏風よりも低い位置から、立った姿勢の人間が仰視することは、物理的に想定されていなかったのである。数多くの屏風絵作品を実見調査する過程において、こうした鑑賞形態の変化も考慮する必要があると考えるに至った。作品の実際の状態を詳細に観察しながら、歴史的研究の中にそれらを位置づけ、屏風という日本の絵画形式の理解促進につなげていく。屏風はその装飾性や利便性から、様々な事由によって海外に渡った作品も少なくない。本研究によって得られる国内・海外のネットワークも積極的に利用しながら、今後の発展性を広げていく予定である。

絵に何が、どのように描かれているかはもちろん重要なテーマであるが、どのような本紙の上に描かれているのか、という着眼点は従来の研究では看過されることが多かった。しかしながら、本紙はその作品の真正性、制作当初の姿を伝える可能性の高い重要な基底材料と言える。長い時間を経過した古美術作品の、現在見えている表面には、修理や保存のため、また作品鑑賞上の改変等によって、制作当初からのちの時代に載せられたものが少なからず存在している。制作されてから全く何も手を加えられることがなく現存している古美術作品は存在しない、と言っても過言ではない。さらに本研究では屏風の用紙の大きさと紙継ぎの方法、紙の材料(雁皮・竹・楮など)、また可能な範囲で、修理の際に得られる情報などを収集する。素材としての情報を蓄積・整理・分析した上で、狩野派・土佐派・琳派などの流派による屏風絵作品を横断的に、紙の規格という観点から概観し、絵画としての表現と技法についての問題を考察する。本年度は国立博物館等、公立の美術館・博物館に所蔵されている近世の屏風絵作品約200点についてリスト化した。またこれまでに実見調査に及んだ屏風絵作品約70点についてデータの取りまとめを行った。さらに研究遂行上、必要な作品について実見調査を行うとともに、作品所蔵館の学芸員に作品情報の管理についての聞き取り調査を行なった。本年度は京都国立博物館、個人(4箇所)、ミネアポリス美術館、和歌山県立博物館にて、約40件の調査を実施した。当初の計画通り、既存の調査研究によって蓄積された情報を活用しながら、データの収集整理が順調に進んでいる。本年度に実施した調査では、計測方法、項目、蓄積方法を策定し、安全かつ効率よく実測が進められるようにした。また作品調査により、屏風そのものの寸法、時代や流派、画題によって、作品を形作っている本紙にそれぞれ特徴があることが浮かび上がってきた。絵画の鑑賞形態や受容状況は、時代あるいはまた所蔵環境や特定要素により変化するが、例えば縦が5尺、150cm程度の六曲一双屏風であれば、屏風の一扇(1パネル)の横幅(約5060cm)に間に合う紙を縦に5段、六曲一双全体で60枚の紙が使用されていることが江戸時代の屏風の一典型と言える。屏風のための紙がある程度規格化されて大量生産され、通常の屏風絵制作にはこの規格の料紙が使われることが多かった、と理解することができる。一方、この基本形式とは異なり、不規則的な紙継ぎがされているもの、あるいは大きな紙一枚を屏風一扇に張り込んでいて紙継ぎのない作品なども存在していることが具体的に明らかになった。大きな規格の紙を屏風の用紙として使用することは、18世紀中頃以降の作品によく見られ、特に中国的な画題や文人趣味的な屏風絵作品によく見られる傾向であることが確認されている。今後さらに具体的な計測データをより多く取得し、比較検討や総合的な分析する準備を行うことができた。本研究では日本の屏風絵について、従来の研究では着目されることが殆どなかった、「紙の規格」という観点からその表現・技法についての考察を行う。国内外の中・近世屏風絵作品約500点についての本紙の情報を含むデータベースを作成し、従来の美術史研究の手法では踏み込めなかった問題や包括的研究における新機軸を打ち出すことを目的とする。
極低温走査トンネル顕微鏡を用いた物性物理学実験へのスパースモデリングの適用

本年度は、主にAg(111)表面で行った準粒子干渉実験(QPI)の結果に対して、スパースモデリングの一手法である、圧縮センシングを適応した。この解析を通して、本質的な情報を得るためにどの程度のデータ量で測定する必要があるかを明らかにし、長時間測定が必要とされているQPI測定の大幅な時間短縮を目指した。具体的には、Ag(111)表面で得られた表面定在波のSTM像の二次元フーリエ変換で得られる、表面二次元電子のバンド構造に起因する円環を研究対象とした。まず、元のSTM像の解像度を等間隔及びランダムに下げつつ、LASSOと呼ばれる手法を用いて円環を復元し、どの程度の解像度まで同様の円環が再現されるかを調べた。その結果、等間隔に解像度を下げた場合には、エイリアシングと呼ばれるartifactが現れてしまう一方で、ランダムに解像度を下げた場合には、エイリアシングはなく、10分の1以下の解像度でも円環が再現されることを明らかにした。この結果は、少なくとも本研究で扱ったAg(111)のQPIに関しては、10分の1以下の測定時間でも通常の測定と同様な結果が得られることを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、近年発展目覚ましい極低温走査トンネル顕微鏡(STM)を用いた物性物理学の研究の中にあって、一際脚光を浴びている測定手法である、表面ナノ磁性体に対するスピン偏極STMと高温超伝導体等に対する準粒子干渉実験に対して、スパースモデリングによる解析手法を適用する。一つ目の課題として、第一原理的な理論計算に頼らない、データ駆動型のスピン偏極STM画像解析手法を確立し、ナノ磁性体の相互作用パラメーターの抽出を行う。二つの目の課題は、準粒子干渉の基本である金属表面等の電子定在波(量子力学に基づいた電子の波としての性質から、表面の欠陥等により散乱・干渉することによって現れる)を極低温STMで観察し、画像ノイズによりそのフーリエ変換像に現れる非本質的な波の成分を落とし、干渉パターンの高分解能化を行う。さらに、この解析から干渉パターンを得るために必要なSTM画像のデータ量を逆算し、測定時間の大幅な改善を目指す。初年度は、応募者がこれまで研究を続けて来たタングステン基板上のマンガン薄膜のスピン偏極STM実験を行い、得られたSTM画像に対して、ベイズ推定によるモデル選択を行うことを通して、新たに相互作用パラメーターの抽出を行いことであった。現在までに、スピン偏極STMの実験の確立に成功しており、ベイズ推定に適応するためのより質の高い画像データを得るための実験を進めている。スピン偏極STMの実験手法の確立に多くの時間を要したために、ベイズ推定を用いた画像解析まで至らなかった。今後は、Markov Random Fieldモデルを用いて、パラメータ(温度、磁場)の異なるスピン偏極STM画像から、スピン構造の抽出を行い、その後の相互作用パラメータの抽出の土台としたい。一方、準粒子干渉の高精度化、高速化に関しては、様々なダウンサンプリングからフーリエ変換を行い、より少ないサンプリングデータから、データの多い画像と同じようなフーリエ変換像を得るための手法を検証及び評価する。まずは、人工的なデータから試し、次に実験的に得られた金属表面での定在波の高密度・高解像度データを用いて上述の手法を試す。
セクシャル・マイノリティと戦後イギリス社会の変容

1967年の性犯罪法改革以降1990年代までの戦後イギリス社会において、男性同性愛者というセクシャル・マイノリティの受容・承認は進展した。しかし、その過程は戦後イギリス社会の多文化化という社会変容の過程におとなしく収まる一側面というわけではなかった。宗教的視点から検討してみると、イギリス国内における多様なセクシュアリティの許容・承認は、増大する非キリスト教移民や新たな原理主義的キリスト教信仰に受け入れられたわけではなかった。また、法制面での1967年以降の改革をみてみると、イギリスの政治文化のヨーロッパへの統合(司法の統合)が進むことで、イギリス国内のセクシャル・マイノリティの多様性が確保されていったことも明らかになった。(1)「政権党の政策と法改革の動向」、(2)「教会および医学界の動向」、(3)「当事者団体の動向」、(4)「メディアおよび国民世論の動向」の4つの領域に分け、それぞれの史料収集・整理・分析を、年度ごとに進めていく。研究方法は、オーソドックスに、広範囲な一次史料の渉猟にもとづいておこなう。とりわけ、まだ十分に活用されていないロンドン・スクール・オブ・エコノミクスの文書館に所蔵されている同性愛法改革団体の関連史料を当事者団体側の中心史料として、またブリティッシュ・ライブラリーのSoundArchiveやミドルセクス大学所蔵のオーラル・ヒストリー史料(聞き書き史料)を活用する。報告と経過発表を行ない、学会報告を経て成果報告書を作成する。本研究は、1967年の法改革以降、男性同性愛者に対するイギリス社会の態度がどの程度変化したのか、あるいは変化しなかっのか、またその変化のあり方に見られる諸特徴は何であるのかを明らかにすることが目的である。初年度である平成20年度においては、まず、(1)同時代時評および専門論文の収集・整理・分析として、Parliatamentary Affairs,. Lancet, British Medical Journa1,などに掲載された関連諸論文の収集と全体的な分析をおこない、研究動向の論点整理に取り組んだ。さらに並行して、(2)政府関連一次文献の収集・整理・分析として、政府政策と法改革の動向について1970年代90年代までの全期間にわたって史料を収集し、動向の詳細を理解するようにつとめた。具体的には、各種の政府報告書や委員会調査報告書のほか、上院および下院議事録などの史料を収集分析し、法制および施策上どのような取り組みがなされたのかをおおむね把握した。以上の作業は、時代の変遷の大枠を把握する基礎作業として重要である。時代による変化の度合い、政権党の交替による差異などに注意を払い一ながら、検討を進めていった。その結果、政府レベルでは、70年代末80年代前半、また90年代後半2000年代前半において、態度変化が確認された。また、おおむね保守党政権に比べて労働党政権のほうが同性愛行為について寛容な態度を示してきていることも確認できた21年度の実施計画では、「当事者団体の動向」について史料の収集と分析整理を進めることを予定した。史料の収集については、刊行一次史料については、Man and SocietyおよびGay Newsの収集を行なうことができた。さらには、60年代後半以降刊行される様になった、おもに性犯罪法に対処するための各種のアドバイス・ブックを収集することができた。また、当事者団体の一次史料としては、ロンドン・スクール・オブ・エコノミクス図書館付属文書館館所蔵の緒資料を相当数収集することができた。以上の一次史料の収集に予想していた以上に時間がかかり、さらに計画していたオーラル・ヒストリー史料につしいては、収集するまでにいたることができなかった。収集した史料は、なお読解を進めている過程にあるが、これまでの分析からは、1970年代以降には複数の当事者団体が組織され、その活動を顕在化し、それまではひとくくりに「同性愛者」と一括されてみなされがちだったステロタイプなアイデンティティを壊し、より多様セクシャル・アイデンティティの存在を明らかにしていく過程を見て取ることができるように思われる。この多様化の傾向は、保守党サッチャー政権下の1980年代以降も進行したといえる。中間考察のまとめについては、収集できた史料が予想以上に多かったために、もう少し時間を必要としている状況だが、上述のように、多様な当事者運動が展開されてきたことが確認できたことは、イギリスのいわゆる多文化社会化の性格を特徴付ける上で重要な収穫であったと考えている。平成22年度については、「メディアおよび国民世論の動向」について調査を進めた。ここで収集したのは、主として雑誌記事(一般時事評論誌および専門誌)と各種新聞記事である。雑誌については、Spectator,New Statesman,New Societyなどイギリスを代表する時事評論誌に発表された論考を中心に収集した。また、新聞記事は、The Times,Guardian,Observerについて収集を行なったが、大衆新聞の事例として収集を考えていたSunday Expressについては、まだ収集を終えられていない結果となった。

これらは、いわゆるマス・メディアであり、直接に国民世論の声を反映したものとは言えないが、注意深く読み解くことによって、世論の動向を把握することのできる史料であることをまず確認した。そして、全体的な傾向としては、高級紙とその読者においては、セクシャル・マイノリティに対して寛容な傾向を確認することができたといえる。今後、大衆紙であるSunday Express記事収集を進め、高級紙とは異なる傾向がどの程度みられるのかを探る作業を進めることが残された課題となっている。また、戦後の時代的特徴をより的確に理解するべく、戦前におけるセクシャル・マイノリティに対するイギリス社会の態度変容の把握する作業を並行して行い、その成果となる研究論文「私的自由の境界:戦間期イギリスにおける同性愛犯罪法改正論議(中)」『埼玉大学紀要.教養学部』46,1(2010),p.1-30を発表した。なお、22年度は、中間報告としての口頭発表を行う研究計画を立てていたが、これについては準備不足のために実現できなかった。これまでの調査分析の総合化を急ぎ、23年度の課題としたい。本研究は、1967年の同性愛法改革以降の、男性同性愛者に対するイギリス社会の態度変容の過程およびその特質について、未活用の当事者史料やオーラル・ヒストリー史料を中心的に利用して実証的に明らかにすることにあった。そしてそこから、戦後イギリス社会における多文化主義的な価値観の定着の歴史的意義を考察しようとするものであった。その際に、(1)「政権党の政策と法改革の動向」、(2)「教会および医学界の動向」、(3)「当事者団体の動向」、(4)「メディアおよび国民世論の動向」の4つの領域において、それぞれ史料収集・整理・分析を進めていった。本年度は、以上のような研究計画の最終年度である。一部、補足的な調査と史料収集を行ないつつ、全体の成果の取りまとめ作業に取り組んだ。特に、ブリティッシュ・ライブラリーのSound Archive所蔵のオーラル・ヒストリー史料(聞き書き史料)の収集による収穫があった。本年度あらためて明らかになってきたことは、1970年代以降も国会を通じて引き続きなされた各種の法改革、欧州レベルにおける多様な裁判闘争、労働組合における当事者グループの結成や大会決議獲得など、さまざまな領域において進んだ差別撤廃の制度化の重要性である。これらは、近年の研究史で軽視されがちな傾向にあったものである。全体としては、研究成果を報告書にまとめる作業を進めつつ、主要な関連参考文献リストを作成し、ホームページに公開して一定の社会還元をおこなった。
歴史的組積造建造物における振動計測を用いた非破壊検査による性能評価に関する研究

本研究においては、今後広く歴史的組積造建造物の保存修復に適用可能な振動計測を用いた性能評価に関する事項を中心に研究を進めた。対象としては、国内外の石積みの組積造建造物、煉瓦造建造物を対象に研究を進め、以下の項目について研究成果を得た。1石積みの振動特性に関する基礎的な性能試験2石積みの不連続面の剛性の非線形性に関する評価3石積みの水平載荷試験による耐力及び剛性の評価ならびにその試験結果の振動特性との関係性の分析4石積みの現地での振動計測及び耐力評価5煉瓦造の組積造建造物の振動特性評価ならびに耐震性評価6煉瓦造の組積造建造物の補強部材の試験と補強後の性能評価本研究においては、今後広く歴史的組積造建造物の保存修復に適用可能な振動計測を用いた性能評価に関する事項を中心に研究を進めた。1石積みの振動特性に関する基礎的な性能試験2石積みの不連続面の剛性の非線形性に関する評価3石積みの水平載荷試験による耐力及び剛性の評価ならびにその試験結果の振動特性との関係性の分析4石積みの現地での振動計測及び耐力評価5煉瓦造の組積造建造物の振動特性評価ならびに耐震性評価6煉瓦造の組積造建造物の補強部材の試験と補強後の性能評価本年度は、空積みの組積造遺構であるカンボジア・アンコール遺跡バイヨン寺院を主たる対象として、石積みの耐力に関する簡易算定及び離散体力学に基づく数値計算手法の検討、室内試験での石積みの耐力及び振動特性に関する基礎的検討、小規模遺構での修復前後の振動特性の比較検討を中心に研究を行った。また、国内の歴史的建造物の石垣擁壁及び煉瓦造建造物の煉瓦壁においても、振動計測、耐力評価等を実施した。石積みの耐力の算定に関しては、室内にて小規模の石積みの水平載荷試験を実施した。石積みの水平載荷試験では、基部に亀裂があることを想定した試験体を作成し、亀裂による耐力の低下を模擬している。そして、実験値が理論値及び数値計算結果と精度よく一致することを確認している。数値計算には3次元不連続変形法の計算手法に、静的増分解析の手法を組み込むことで耐力算定を可能とした。併せて、石積みの水平載荷試験の試験体に対して、振動計測を実施した。これにより、耐力と振動特性の関係性の分析、理論化を進めた。本年度は、空積みの組積造遺構であるカンボジア・アンコール遺跡バイヨン寺院と国内の歴史的煉瓦造建造物を主な対象として研究を進めた。砂岩材同士を重ねた際の不連続面の圧縮試験を実施し、不連続面の非線形についての知見を得た。その非線形性を模擬するための構成則を不連続変形法(DDA)に組み込む手法について研究を進めた。その研究成果により、不連続面の剛性の応力依存性の振動特性への寄与を再現する数値解析手法を提案した。加えて、今年度には、歴史的煉瓦造建造物の補強に必要となるあと施工アンカーの強度試験及び開発を実施した。あと施工アンカーを施工し、高剛性の床・屋根が施工された後にも振動計測を実施し、補強前後での振動性状の違いについても分析を実施する予定である。建築構造石積みの耐力の算定に関しては、数値計算手法により簡易なモデルに対しては精度よく評価し得ている。耐力と振動特性の関係性の理論化においては、より多くの試験体及び現地の遺跡において振動試験が必要であり、更なるケーススタディが必要であると考えられる。よって、現地の遺跡での振動計測等をより多く実施する必要がある。ただし、現地の遺跡での振動計測においては、振動計測の実施に非常に手間を生じるなどの課題もある。前述のように、より多くの試験体及び現地の遺跡において振動試験を実施する。また、石積みにおいて補強後を想定した試験体に対して、水平載荷試験を実施し、数値計算結果との検証を行う。併せて補強後を想定した試験体の振動計測を実施し、補強前後での振動特性を明らかにする。また、それら知見を活かして補強方法の開発等も並行して進める予定である。昨年度においては、カンボジアへの渡航回数が想定よりも少なかったこともあり、次年度使用額が生じている。主にカンボジア現地への調査旅費ならびに試験に必要な経費に使用する。試験にかかる主な費用としては、現地での振動計測試験における現地スタッフの試験補助費用、ならびに現地の室内試験にかかる費用として、石材試験体の作成費用等である。
沙漠緑化樹種である旱柳(Salix Matsudana)の水消費量に関する研究

沙漠緑化樹種である旱柳(Salix Matsudana)の水質量に関する研究1.差し穂の適期は,芽吹直後の4月よりも,シュートの木化がかなり進展する6月からが良いことを,確かめた.この場合,枯死率は2%でしかなかった.2.ポットの容量はフィルムケースで十分であり,朝夕の重量差を蒸散量としてもよいことを,確かめた.蒸散量は,差し木直後を100とした場合,60日後には,おおよそ700のなった.この期間中の葉面積はおおよそ3倍となった.3.蒸散量の季節変化は,明らかであり,夏期に最大となった.その値は1.1g/日であった.この値は,日平均気温と相関がみられた.しかしながら,湿度とは相関が認められなかった.4.水ポテンシャルは降水量に明らかに左右されており,降水後は水ポテンシャルは低下していた.気温あるいは湿度との関係は見られなかった.5.通常の樹種の水ポテンシャルが-1.0-1.5Mpaであると言われているのに対し,旱柳の水ポテンシャルは,-3Mpa近くになることがあり,この樹種が耐乾性に優れていることが明らかになった.6.旱柳の葉面積は,葉幅の2乗,葉長の2乗とを変数とした重回帰式で最も相関が高かった.7.比葉面積は93.5cm^2/gとなり,毛鳥素沙地で小林が求めたものより,小さかった.8.旱柳の日蒸散量は毛鳥素沙地の日蒸散量の1/31/6程度であった.以上述べたことから,本研究で行った旱柳の水消費量の推定は,実験的には成功したが,推定の段階で,多少の困難さが現われ,さらなる研究が必要であると思われた.1.差し穂の適期は,芽吹直後の4月よりも,シュートの木化がかなり進展する6月からが良いことを,確かめた.この場合,枯死率は2%でしかなかった.2.ポットの容量はフィルムケースで十分であり,朝夕の重量差を蒸散量としてもよいことを,確かめた.蒸散量は,差し木直後を100とした場合,60日後には,おおよそ700のなった.この期間中の葉面積はおおよそ3倍となった.3.蒸散量の季節変化は,明らかであり,夏期に最大となった.その値は1.1g/日であった.この値は,日平均気温と相関がみられた.しかしながら,湿度とは相関が認められなかった.4.水ポテンシャルは降水量に明らかに左右されており,降水後は水ポテンシャルは低下していた.気温あるいは湿度との関係は見られなかった.5.通常の樹種の水ポテンシャルが-1.0-1.5Mpaであると言われているのに対し,旱柳の水ポテンシャルは,-3Mpa近くになることがあり,この樹種が耐乾性に優れていることが明らかになった.6.旱柳の葉面積は,葉幅の2乗,葉長の2乗とを変数とした重回帰式で最も相関が高かった.7.比葉面積は93.5cm^2/gとなり,毛鳥素沙地で小林が求めたものより,小さかった.8.旱柳の日蒸散量は毛鳥素沙地の日蒸散量の1/31/6程度であった.以上述べたことから,本研究で行った旱柳の水消費量の推定は,実験的には成功したが,推定の段階で,多少の困難さが現われ,さらなる研究が必要であると思われた.1.研究目的:毛烏素沙地から1990年に旱柳を導入し、島根大学農学部附属演習林本庄苗畑で育苗している。この旱柳を用いて水消費量の測定を水ポテンシャル測定装置と給水管を用いて生育期に行い、吸水量を定量化し、これまで現地で得られた葉面積や葉量などの調査結果から、毛烏素沙地での防護林の水消費量を正確に推定することを目的とする。2.研究計画:本研究計画は実験準備(材料の育成、実験用具の調達)、測定(吸水量測定・蒸散量の測定)及びとりまとめの3段階からなっている。3.研究結果:平成6年度においては実験準備としての材料の育苗方法と吸水試験方法の検討をそれぞれ行い、ア.100CCのサンプル管に標準砂を充填し、それに既知量の水を加え、さらに旱柳の1年生枝を挿し木し上部をワセリンで密閉したものを植木鉢とした。イ.旱柳の挿し木は数日後から発根を開始し、この方法の有効性を確かめた。ウ.この植木鉢の重量を早朝から日没まで、ほぼ1時間ごとに測定し、時間吸水量を測定した。エ.同様に、早朝から日没までの日総吸水量を、日吸水量とした。オ.日吸水量の季節変化を追跡した。さらに、水ポテンシャル測定装置で旱柳の水ポテンシャルを試験的に測定し、吸水量との関係を求めたところ、この方法が旱柳の水消費量の定量化に有効であることを確かめた。1.蒸散量測定試験毛鳥素(モウソ)沙地から移植したカンリュウ(Salix Matsudana)の当年生枝を,フィルムケースをポットとした容器に挿し,蒸散量を求めた.この時,早朝と夕方の重量差を蒸散量とした.さらに,単位葉面積当たりの蒸散量を求めるために,葉面積をプラニメーターで測定した.