hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
局在量子構造に基づいた新しい材料機能創出技術の構築

平成13年度は,平成12年度に引き続き,ZnO, MgO, ZrO2,ペロブスカイト系,スピネル系の酸化物セラミックスに的を絞り,5班がそれぞれの特長を生かした密接な連携研究を行った.総括班では,2度の全体会議と総括班会議,公開シンポジウムと若手人材育成のための「若手の会」を企画運営した.結晶の表面,界面,格子欠陥などの不連続点には一般に電子が局在し,特異な量子構造を形成する.すでに実用化されている機能材料には,この局在量子構造のもつ特異性を積極的に利用したものがきわめて多い.しかし,これらの物質・材料は,これまで旧来の学問体系のもとで狭隘な経験的情報に基づいて個別に議論されることが多く,分野を越えて共通に議論するための統一的な考え方がなかった.本研究は,電子論に基づいた理論計算と実験による局所構造解析を研究領域を駆動する両輪として,この局在量子構造についての新しい学理を確立させ,明確な指導原理をもとに合理的な根拠に基づいた新しい材料機能創出を目指すものである.本領域は以下の5つの計画研究と総括班から構成される.A01)局在量子構造探求のための研究基盤の体系化(京都大学教授・足立裕彦)A02)セラミックス粒界の局在量子構造(東京大学教授・佐久間健人)A03)量子プローブによる原子空孔の局在構造の解明(大阪大学教授・那須三郎)A04)軽元素修飾による局在量子構造の材料設計(名古屋大学教授・森永正彦)A05)回折および分光手法による酸化物表面での局在量子構造解析(東北大学教授・松原英一郎)以上は全てきわめて順調に進捗している.とくに本領域の特徴は,電子論に基づいた理論計算と実験による定量的な解析が密接に連携していることにある.平成14年度は,平成13年度に引き続き,ZnO, MgO, ZrO2,ペロブスカイト系,スピネル系などの酸化物セラミツクスに的を絞り,5班がそれぞれの特長を生かした密接な連携研究を行った.本年は,全体会議と総括班会議のほか,3月に公開シンポジウムを国際ワークショップの形で5日間行った.100人を超える参加者を得て,活発な討論が行われた.また若手人材育成のための「若手の会」を企画運営し,国際ワークショップではポスターセッションを若手中心に行い,盛況であった.結晶の表面,界面,格子欠陥などの不連続点には一般に電子が局在し,特異な量子構造を形成する.すでに実用化されている機能材料には,この局在量子構造のもつ特異性を積極的に利用したものがきわめて多い.しかし,これらの物質・材料は,これまで旧来の学問体系のもとで狭隘な経験的情報に基づいて個別に議論されることが多く,分野を越えて共通に議論するための統一的な考え方がなかった.本研究は,電子論に基づいた理論計算と実験による局所構造解析を研究領域を駆動する両輪として,この局在量子構造についての新しい学理を確立させ,明確な指導原理をもとに合理的な根拠に基づいた新しい材料機能創出を目指すものである.本領域は以下の5つの計画研究と総括班から構成される.A01)局在量子構造探求のための研究基盤の体系化(京都大学教授・足立裕彦)A02)セラミックス粒界の局在量子構造(東京大学教授・佐久間健人)A03)量子プローブによる原子空孔の局在構造の解明(大阪大学教授・那須三郎)A04)軽元素修飾による局在量子構造の材料設計(名古屋大学教授・森永正彦)A05)回折および分光手法による酸化物表面での局在量子構造解析(東北大学教授・松原英一郎)以上は全てきわめて順調に進捗している.とくに本領域の特徴は,電子論に基づいた理論計算と実験による定量的な解析が密接に連携していることにある.平成14年度は,平成13年度に引き続き,ZnO,MgO,ZrO2,ペロブスカイト系,スピネル系などの酸化物セラミックスに的を絞り,5班がそれぞれの特長を生かした密接な連携研究を行った.
近世ドイツ「帝国教会制」の研究

帝国法上一領邦一宗派の原則を確立し、近世ドイツ国制史の一段階を画する、155年のアウグスブルクの宗教和議は、プロテスタント領邦については領邦教会制に道を開いたのに対して、カトリックの世俗領邦についてはランデスヘルと所轄司教との(権限)関係を未決定のままに残し、これを現実の発展に委ねたことから、以後カトリックの世俗領邦においてはしだいに進展するランデスヘルの教会統治と所轄司教との間でラントの教会支配権をめぐる軋轢・紛争が激発した。これを調停する試みが、両者間でのコンコルダートの締結、あるいはランデスヘル側の領邦司教座新設構想であった。バイエルンにおいては、所轄司教の支配権・影響力をラントから大幅に排除する内容の後者が結局挫折し、他方前者(1583年)において所轄司教の教会裁判権・支配権が原理上承認され、しかも17-18世紀に補完協定によりこれがさらに補完・補強されてラントの教会-国家関係の基本法たる地位を占めていくことから、16-18世紀に所轄司教=帝国教会が、カトリックの世俗領邦における領邦主権の貫徹を阻害し続け、この方面から帝国国制を維持するポジティヴな役割を果たしていくのである。本年度は,「帝国教会」とカトリック領邦(バイエルン)との諸関係・紛争を中心に研究を進め,次の成果を得た。西欧諸国においては15世紀の所謂「公会議時代」以降顕著となる「国家教会制」への傾向がとりわけ宗教革命期を経て一層強化される。16世紀以後連邦制的国制をとるドイツにおいても領邦のレベルで新教か旧教かを問わず国家による教会支配が協力に進展する。こうした趨勢を受けて1555年のアウグスブルクの宗教和議は領邦君主の「宗派選択権」を帝国法的に確認したが,教会と国家との関係について,ルター派の領邦君主に「領邦の最高の司教」たる地位を認めその領邦をカトリックの教会組織から解放したのに対し,カトリックの連邦については教会と国家との関係を未決定のままに残した。そこでカトリックの領邦においては,以後教会支配権をde factoに推進・強化する領邦君主と領邦を所轄する複数の司教〔=帝国司教〕との間に紛争・軋轢が頻発したことから,両者の権限関係をいかに調整するかが16世紀に大きな問題となる。典型的カトリック領邦たるバイエルンにおいては,領邦君主たるバイエルン公と領邦を所轄するザルツブルク大司教及びその属司教との間で教皇大使の仲裁のもと1583年にコンコルダートが締結され,領邦における教会支配権を領邦君主と所轄司教とが分有・共同行使する体制が構築され,これが19世紀初頭までバイエルの教会と国家の関係を規定することになった。このような形で領邦君主の教会支配権に制限が設けられたことは,所轄司教〔帝国教会〕が領邦バイエルンにおけるその教会支配権を通じて領邦君主権の全き伸張・対内的主権の貫徹を阻止し続けること,さらに言えば,帝国教会の「帝国国政の補強帯」たる役割の一端を明示すものである。帝国法上-領邦-宗派の原則を確立し、近世ドイツ国制史の一段階を画する。1555年のアウグスブルクの宗教和議は、プロテスタント領邦については、領邦教会制に道を開いたのに対して、カトリックの世俗領邦については、ランデスヘルと所轄司教との(権限)関係を未決定のままに残し、これを現実の発展に委ねたことから、以後カトリックの世俗領邦に於ては次第に進展するランデスヘルの教会統合と所轄司教との間でラントの教会支配権をめぐる紛争。軋轢が激発した。これを調停する試みが、両者間のコンコルダートの締結、あるいは領邦司教座新設構想であった。バイエルンに於ては、所轄司教の支配権・影響力をラントから大幅に排除する内容の後者が結局挫折し、他方前者(1583年)に於て所轄司教の教会裁判権・支配権が原理上承認され、しかも17-18世紀に補完協定によりこれが更に補強されてラントの教会・国家関係の基本法たる地位を占めていくことから、16-18世紀に所轄司教=帝国教会が、カトリックの世俗領邦における領邦主権の貫徹を阻害し続け、この方面から帝国国政を維持するポジティヴな役割を果していくのである。以上のことを具体的に解明した。
畜産環境保全のための動物用抗菌剤の磁気分離

畜産業において,動物用抗菌剤は家畜の疾病・治療や成長促進を目的として使用されている。河川等の水環境において,畜産廃棄物由来と想定される動物用抗菌剤が検出されている。本研究はでは,畜産廃水処理のために磁気力による動物用抗菌剤の選択的な分離について検討を行った。分散媒である水と抗生物質との磁化率の差を拡大させるために,鉄電極を用いた電気化学反応を磁気シーディング法(磁性付与)として検討した。電気化学磁気シーディングは,畜産廃水からの動物用抗菌剤の選択的な分離に有効であることを明らかにした。畜産業において家畜に投与された動物用抗菌剤(抗生物質)が糞尿等を通じて環境に放出され,河川水等からの検出が報告されている。畜産廃水・廃棄物に残留する動物用抗菌剤の除去法として磁気分離法の開発を目的とした。動物用抗菌剤の磁化率は小さいために磁気シーディング(磁性付与)が必要になる。本年度では,電気化学反応による磁気シーディング法を検討した。テトラサイクリン系抗生物質およびフルオロキノロン系合成抗菌薬を対象に,電気化学反応による磁気シーディングを試みた。これらの抗菌性物質は,金属イオンと錯化合物を形成する性質を持つことが知られている。電気化学反応によって溶出された鉄イオンと抗生物質が結合し,さらに強磁性物質を添加することによって,永久磁石による磁気分離が可能であることが示された。畜産廃水・廃棄物からの分離除去を想定し,搾乳施設廃水や牛乳(廃棄乳)に添加したテトラサイクリン系抗生物質の磁気分離を試みたところ,除去率は特に溶液pHに大きく影響することが示された。さらなる除去率の向上には,溶液組成特に共存物質の影響の軽減や,添加する磁性ビーズの開発が必要である。畜産廃水・廃棄物に残留する動物用抗菌剤の除去法として,磁気分離法の確立を目指した。動物用抗菌剤の磁化率は小さいために磁気シーディング(磁性付与)が必要である。動物用抗菌剤には,金属イオンと錯化合物を生成する性質を持つものがある。そこで,電気化学反応によって鉄イオンを溶出させる磁気シーディング法を検討し,畜産廃水に含有する動物用抗菌剤の選択的な分離を試みた。テトラサイクリン系抗生物質およびフルオロキノロン系合成抗菌薬を対象とした場合,除去率に差があるものの,いずれも投入電気量の増加に従って除去率が増加する傾向にあった。除去率の差は鉄イオンと結合する官能基が異なるためと考えられた。テトラサイクリン系抗生物質の吸着は,ラングミュア型の挙動を示した。搾乳施設排水に含有する抗菌性物質の分離を試みたところ,合成廃水と比較すると除去率が低下し,特に鉄イオンに対して配位子として働く共存物質の影響が示唆された。ネオジム磁石を用いた磁気分離装置を試作し,テトラサイクリン系抗生物質の連続分離を行った。添加する強磁性物質の性状や磁気フィルタの形状の影響について検討し,永久磁石による限られた磁場空間を生かす分離装置の設計指針を得た。本手法は,対象物質と金属イオンとのキレート結合を利用した選択的な分離法を提唱するものである。医薬品が対象の場合,金属イオンとの反応に関する情報は薬物相互作用として添付文書から入手が容易であり,本手法の汎用性は高いと考えられる。
非完備市場リスクを考慮した参入・撤退オプションの評価手法:一般化相補性アプローチ

本研究では,非完備市場リスクを考慮した参入・撤退オプションの評価手法を構築する.具体的には,資産市場と部分的に連動するキャッシュ・フロー流列(CFS : cash flowstreams)を発生させるプロジェクトを考え,このプロジェクトの無裁定価格と最適参入・撤退タイミングを同時に決定する問題を定式化する.次に,この問題が非線形一般化相補性問題の動学系に帰着することを明らかにする.本研究では,非完備市場リスクを考慮した参入・撤退オプションの評価手法を構築する.具体的には,資産市場と部分的に連動するキャッシュ・フロー流列(CFS : cash flowstreams)を発生させるプロジェクトを考え,このプロジェクトの無裁定価格と最適参入・撤退タイミングを同時に決定する問題を定式化する.次に,この問題が非線形一般化相補性問題の動学系に帰着することを明らかにする.1.関連研究のサーベイ:特に,a)近年のファイナンス分野におけるSDFアプローチを用いた非完備市場下でのオプション評価問題に関する研究;およびb)リアル・オプション分野における参入・撤退オプション問題に関する最新の研究成果をレビューした.2.モデルの定式化および最適性条件の導出:まず,非完備市場下での参入・撤退オプション問題を定式化した.具体的には,無裁定原理に基づいて参入・撤退オプションの価格を求める問題(無裁定価格問題)を確率インパルス問題として定式化する.次に,このモデルに対して動的計画原理を適用し,最適性条件を一般化相補性問題として導出した.3.モデルの定性的性質およびメカニズムの解明:まず,提案モデルの枠組において,効用最大化原理に基づいて参入・撤退オプションの収益の変動リスクを資産取引によってヘッジする問題(ポートフォリオ問題)を考え,それが上述の無裁定価格問題と双対関係にあることを明らかにした.具体的には,それぞれの問題の最適性条件が等価であることを確認した.次に,変数変換によって,(本来GNCPとして記述される)提案モデルの最適性条件がGCPに帰着させられることを明らかにした.最後に,提案モデルが解析解を持つか否かを検証したが,解析解が求められなかったため,その性質の分析を平成23年度に持ち越すこととした.1.無限満期モデルの数値解法の開発:無限満期モデルでは,最適戦略およびオプション価格が時計時刻に依存せず,これらを特徴づける状態変数の次元が少なくて済むため,数値解法の開発が比較的容易であると考え,数値解法の開発を試みた.しかしながら,一般化線形相補性問題に帰着させるために状態変数の変換を行なった際,境界条件での処理が影響して数値解が振動したり,解が発散するなど,数理解析では明らかにならなかった問題点が生じた.また,変数変換を行わずに非線形相補性問題として解く方法も試したが,この場合もパラメータによって解が発散するケースが生じた.2.有限満期モデルの数値解法の開発:本来は,上述の無限満期モデルに対する解法をサブプロセスとした時間分解アルゴリズムを開発する予定であったが,問題が生じたため,参入・撤退タイミングの意思決定が無い,単純なヨーロピアン・オプション型の資産価格評価問題に対する数値解法を開発した.具体的には,満期から順に時点を遡りながら解を求めるアルゴリズムを開発した.3.感度分析および提案手法の公開:上述のアルゴリズムをOctave上で実装し,仮想の事業例に開発した数値解法を適用して感度分析を行った.これにより,提案手法は,i)リスク要因を一切考慮しない期待現在価値法.ii)非市場リスクを無視して完備市場を仮定した方法,およびiii)実用的な価格幅を考慮しない方法に対して,それぞれ,実用性の観点で優位であることを明らかにした.具体的には,i)に対しては,評価者のリスク回避度に応じて事業価格が適切に割引かれる点で優位であると判断された.ii)に対しては,提案手法が無裁定条件のみで決まる「価格幅」を提示するため,事業の買手と売手の間で価格についての交渉を可能にし,取引の可能性が増加することが示された.iii)に対しては,プロジェクト価格の発散を防ぎ,実用的な価格幅を求められ,特に,プロジェクト収益が大きく変動する場合や,市場資産価格と事業収益の変動の相関が小さい場合には,その効果が顕著であることを明らかにした.
分子生物学的手法を用いた子宮内膜症の発生機序の解明

開腹手術あるいは腹腔鏡手術の施行された子宮内膜症を有する患者(テスト)及び他疾患にて手術の適応となった患者(コントロール)より,同意の上、子宮内膜組織、卵巣子宮内膜症組織、卵巣組織を採取し、急速凍結検体及び4%ホルマリン固定検体を作製した。卵巣子宮内膜症2検体とコントロール卵巣組織2検体、計4検体より、Differential Display法にて、mRNAを抽出しcDNA合成後、35S-dATP存在下にRT-PCRを施行し、電気泳動し、オートラジオグラフィーにて卵巣子宮内膜症2検体のみに発現を認めるバンドを切り出し抽出、精製し、再度PCRをかけゲル抽出、精製しpGEM-TベクターにてTAクローニングを行った。プラスミドを作製しIn situ hybridization、Northern blot、Base sequencingを行い、スクリーニングした。結果的に、1つのクローンを取得し、In situ hybridizationでは卵巣子宮内膜症組織の子宮内膜様上皮細胞に特異的に発現がみられ、このクローンは子宮内膜症を有する患者の子宮内膜腺細胞にも発現がみられたが、正常の子宮内膜組織及びコントロール卵巣組織では明らかな発現を認めなかった。このクローンはNorthern blotでは、卵巣子宮内膜症組織と子宮内膜症を有する患者の子宮内膜組織にのみ約0.70.8kbのバンドが検出され、Base sequencingでは、ホモログリサーチの結果、Serine protease inhibitorをコードする転写産物に99%以上のホモロジーを有していた。この遺伝子は正常耳下腺、気管支腺、子宮頸部粘液腺等に特異的に存在し感染防御にも働き、Bacterial LPS(Lipopolysaccaride)刺激にてMacrophageから産生され、Protease inhibitorとして分泌されることがわかっている。子宮内膜症患者5名の卵巣子宮内膜症組織の子宮内膜様上皮細胞、及び子宮内膜腺細胞に特異的に発現をみることが確認された。またAnti-human Goat polyclonal antibodyにて免疫組織染色したところ、子宮内膜様上皮細胞と子宮頸管粘液腺細胞に特異的に染色を認め、この結果により今後は蛋白レベルでの局在および発現量を調べると共に、子宮内膜症発症の分子生物学的機序の一助となると考えられる。開腹手術あるいは腹腔鏡手術の施行された子宮内膜症を有する患者(テスト)及び他疾患にて手術の適応となった患者(コントロール)により、同意の上、卵巣子宮内膜症組織、子宮内膜組織、卵巣組織を採取し、急速凍結検体及び4%ホルマリン固定検体を作製した。

このクローンはをNorthern blotでは、卵巣子宮内膜症組織と子宮内膜症を有する患者の子宮内膜組織にのみ約0.70.8kbのバンドが検出され、Base sequencingでは、ホモログリサーチの結果、Serine protease inhibitorをコードする転写産物に99%以上のホモロジーを有していた。この遺伝子は正常耳下腺、気管支腺、子宮頚部粘液腺等に特異的に存在し感染防御にも働き、Bacterial LPS (Lipopolysaccaride)刺激にてMacrophageから産生され、Protease inhibitorとして分泌されることがわかっている。子宮内膜症患者5名の卵巣子宮内膜症組織の子宮内膜様上皮細胞、及び子宮内膜腺細胞に特異的に発現をみることが確認された。またAnti-human Goat polyclonal antibodyにて免疫組織染色したところ、子宮内膜様上皮細胞と子宮頚管粘液腺細胞に特異的に染色を認め、この結果により今後は蛋白レベルでの局在および発現量を調べると共に、子宮内膜症発症の分子生物学的機序の一助となると考えられる。
全身姿勢の補正による擬似触力覚提示手法の研究

本研究の目的は,指先などの物体と身体が接触する身体パーツの姿勢だけでなく,全身の身体姿勢の見えに適切な補正を加えることで,複雑な触力覚提示装置を用いることなく自由空間で任意の身体部位への擬似触力覚提示が可能な新規手法を実現することである.この手法を利用し,VR環境下での全身動作において強い擬似触力覚提示を全身の任意位置に提示可能な手法を実現し,その性能や適用限界を明らかにするとともに,VR環境での物体操作性の向上や,VRを利用した動作改善・トレーニング効果向上手法等への利用に結びつけることを狙う.平成30年度は,身体の見た目のリアリティが知覚に影響を与えうるかについて検証をおこなった.その結果,身体のサイズに応じて物体の知覚が変化するBody-based Scalingの効果が,人間に近いリアルな見た目の身体を使うときには強く現れるものの,抽象度を上げてボーンだけの身体や板状の身体を使った場合にはその効果が薄れもしくは起こらないことを明らかにした.この成果はIEEE VR 2019において報告された.また,身体所有感と性格特性の関係を示した先行研究から着想し,擬似触力覚提示の効果の個人差について,個人の性格特性との関わりを調査する研究をおこなった.その結果,Locus of Control(統制の所在)尺度のうち内的統制が高いほど擬似触力覚が生じやすい傾向があることを明らかにした.この知見を元に,性格特性に応じて適切な議事色力覚提示パラメータを設計することを提案している.擬似触力覚提示手法に関しては計画通りに実装が進んだ.擬似触力覚提示の効果の定量評価,特に個人差の捉え方について新しい知見が得られたため,この点にフォーカスして研究計画を変更している.擬似触力覚提示の効果の個人差について,研究期間中に個人の性格特性との関わりがあることを示す研究が発表された.これに伴い,本研究でおこなってきた実験に性格特性調査を加えてデータを再取得・再整理し,性格特性との関連をふまえた検証をおこなうよう計画変更をおこなった.これにあたり,次年度に多くのデータ取得・解析とこれを踏まえた効果的な擬似触力覚提示手法を構築するため,1年の研究期間延長をおこなう.本研究の目的は,指先などの物体と身体が接触する身体パーツの姿勢だけでなく,全身の身体姿勢の見えに適切な補正を加えることで,複雑な触力覚提示装置を用いることなく自由空間で任意の身体部位への擬似触力覚提示が可能な新規手法を実現することである.この手法を利用し,VR環境下での全身動作において強い擬似触力覚提示を全身の任意位置に提示可能な手法を実現し,その性能や適用限界を明らかにするとともに,VR環境での物体操作性の向上や,VRを利用した動作改善・トレーニング効果向上手法等への利用に結びつけることを狙う.本年度は,基本的なアルゴリズムを構築し,バーチャルリアリティ環境においてエンドエフェクタだけでなく途中の関節についても関節角を変えて見せることで,強い深部感覚操作を実現しつつ違和感を低減させる手法を構築した.手で物体に触れる際などに,自身の腕関節の手首関節・肘関節の角度を同時に変調させることで,一定の擬似抵抗感を生じさせつつ,各関節での相対的な角度差を小さくすることによって違和感を低減させる.この複合的な補正手法の有効性を示すため,手首関節のみを補正する手法・肘関節のみを補正する手法との主観的抵抗感や,主観的な違和感・身体所有感の比較を行った.その結果,力場環境下において求めた感覚強度を用いた抵抗感・違和感・身体所有感の比較実験では,75%弁別閾・87.5%弁別閾において被験者に十分に大きい抵抗感を感じさせることができず,アンケート指標に差はあらわれなかった.一方で末端変位量が最大100[mm]となる角度補正量では,提案手法の違和感指標に有意な減少が見られ,ユーザが擬似触力感を感じることができる角度補正量では,複合補正手法が違和感低減に有効であることが分かった.計画通りに進んでいるため.本研究の目的は,指先などの物体と身体が接触する身体パーツの姿勢だけでなく,全身の身体姿勢の見えに適切な補正を加えることで,複雑な触力覚提示装置を用いることなく自由空間で任意の身体部位への擬似触力覚提示が可能な新規手法を実現することである.この手法を利用し,VR環境下での全身動作において強い擬似触力覚提示を全身の任意位置に提示可能な手法を実現し,その性能や適用限界を明らかにするとともに,VR環境での物体操作性の向上や,VRを利用した動作改善・トレーニング効果向上手法等への利用に結びつけることを狙う.平成30年度は,身体の見た目のリアリティが知覚に影響を与えうるかについて検証をおこなった.その結果,身体のサイズに応じて物体の知覚が変化するBody-based Scalingの効果が,人間に近いリアルな見た目の身体を使うときには強く現れるものの,抽象度を上げてボーンだけの身体や板状の身体を使った場合にはその効果が薄れもしくは起こらないことを明らかにした.この成果はIEEE VR 2019において報告された.また,身体所有感と性格特性の関係を示した先行研究から着想し,擬似触力覚提示の効果の個人差について,個人の性格特性との関わりを調査する研究をおこなった.その結果,Locus of Control(統制の所在)尺度のうち内的統制が高いほど擬似触力覚が生じやすい傾向があることを明らかにした.この知見を元に,性格特性に応じて適切な議事色力覚提示パラメータを設計することを提案している.擬似触力覚提示手法に関しては計画通りに実装が進んだ.

擬似触力覚提示の効果の定量評価,特に個人差の捉え方について新しい知見が得られたため,この点にフォーカスして研究計画を変更している.引き続き触力覚提示効果を向上させるためのパラメータや補正手法の改善に取り組むとともに,この手法による触力覚提示をスポーツトレーニングやリハビリテーション等に応用する方法論についても検討を進めていく.擬似触力覚提示の効果の個人差について,研究期間中に個人の性格特性との関わりがあることを示す研究が発表された.これに伴い,本研究でおこなってきた実験に性格特性調査を加えてデータを再取得・再整理し,性格特性との関連をふまえた検証をおこなうよう計画変更をおこなった.これにあたり,次年度に多くのデータ取得・解析とこれを踏まえた効果的な擬似触力覚提示手法を構築するため,1年の研究期間延長をおこなう.基本的なアルゴリズムについて,少人数の心理物理実験によって十分な性能評価がおこなえた.そのため次年度に発展的なアルゴリズムの構築・評価をおこなうとともに,トレーニング等の実践的なアプリケーションにおける活用と評価を重点的におこなうことを考え,そうした実験準備・実験実施のために次年度に重点的な予算配分をおこなうために次年度使用額を設定した.擬似触力覚提示の効果の個人差について,研究期間中に個人の性格特性との関わりがあることを示す研究が発表された.これに伴い,本研究でおこなってきた実験に性格特性調査を加えてデータを再取得・再整理し,性格特性との関連をふまえた検証をおこなうよう計画変更をおこなった.これにあたり,次年度に多くのデータ取得・解析とこれを踏まえた効果的な擬似触力覚提示手法を構築するため,1年の研究期間延長をおこなうこととした.主に実験実施と改良手法の構築に次年度使用額を利用する.
算数数学学科問題解決における認知面・情意面の評価法の開発に関する実証的研究

本研究では、数学の問題解決的な学習指導過程における教師のみとりと、こども自身による自己評価の内容を、認知と情意両面を視点に明らかにすることにより、次のような学習指導における評価法の開発を行った。1.教師のみとり方略としての「顔をみる」ことVTRで生徒の表情を記録し、何がみとれるかを明らかにした。教師が、表情からみとれるのは、生徒と生徒、教師間での相互作用に伴う情意変容であった。特に、教師が生徒の考えの真価appreciationを認め、それを衆知することとかかわって表情の変化が観察された。それは、数学の授業での自己実現と関わっている。その結果から、参加型の学習指導を行い、互いに考えのよさを吟味しあえる授業作りと、表情に現れる個の意欲のみとりが重要であるという指導法への示唆を得た。2.生徒の自己評価を促すための「見通し」と「よさ」あらかじめアンケートで、数学観を調査し、授業後、個別に心情曲線を書かせて、生徒の授業中の様子と対比した。その結果、授業への関心の度合いに応じて、極端に、心情が変わる様子が明らかにされた。その関心は、個々人の数学観を背景にするものであり、そのときどきの他者と自己との関係、例えば、自分の発表者と同じ考えであったとか、違う考えであったとかの、状況に応じて変わるものであった。大きく分けて、生徒の価値観が顕著に現れるのは、出された課題に対して見通しをもつ場面と、他者の考えと自己の考えを対比してよさを明らかにしようとする場面であった。このことから、教師が「その子らしさ」を認め、その「らしさ」に、よくも、悪くも抵触するような「見通し」や「よさ」の吟味を迫ることが、自己評価に結びつくという示唆を得た。
中国南部のEBウィルス関連上咽頭癌発症と環境因子の修飾作用に関する分子疫学的研究

Epstein-Barrウィルス感染上咽頭癌(NPC)は中国南部における重要な健康問題である。我々は中国広西医科大学との共同研究により上咽頭癌患者の血清および生検試料を用いて酸化・ニトロ化ストレスによるDNA損傷および発がん機構について検討した。二重蛍光免疫組織染色法により癌部に8-nitroguanineおよび8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine(8-oxodG)の強い染色を認めた。また、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)の発現を認め、IL-6によるEGFRおよびSTAT3の活性化を介したiNOS発現がDNA損傷を引き起こし、発がんに至ることが示唆された。血清8-oxodGは対照群に比べ上咽頭癌患者で有意に高い値であった。NPC培養細胞および上咽頭癌患者組織においてRas-related associated withdiabetes(RRAD)のプロモーター領域のDNAメチル化異常を検出している。これらの知見は上咽頭癌発症予防対策に寄与すると考えられる。Epstein-Barrウイルス(EBV)感染は、すべての人種に広く蔓延しており、大部分のヒトは成人に達するまでにEBウイルスの感染を受け、終生保持し続けることが明らかになっている。中国南部においては、EBウイルスの感染率が極めて高く、同時に上咽頭癌の発生率が異常に高いことが知られている。感染・炎症関連発がんにおいては、炎症細胞および上皮細胞などから生成される活性酸素・窒素種によるDNA損傷が重要な役割を果たすと考えられる。8-ニトログアニンとは、活性窒素種により生成される変異誘発性ニトロ化核酸塩基である。本研究では、中国南部の大学病院を受診した上咽頭炎患者および上咽頭癌患者の生検・手術標本を得て免疫組織化学染色を行い、8-ニトログアニンおよび酸化的DNA損傷の指標である8-oxodGの生成部位を解析した。上咽頭癌の患者の標本において、腫瘍細胞と浸潤している炎症細胞に8-ニトログアニンと8-oxodGの強い免疫反応が観察された。8-ニトログアニンとiNOSの蛍光二重染色では、癌細胞に8-ニトログアニンとiNOSの発現がみられ、これらが共存していることが確認された。粘膜下層の大量な炎症細胞には強い8-ニトログアニンの免疫反応が観察された。8-ニトログアニンの染色性は、EBV感染のない咽頭炎、EBV感染を伴う咽頭炎、上咽頭癌の順に強くなり、統計学的に有意な差を認めた。8-oxodG、iNOSについても同様の傾向を認めた。本研究で、8-ニトログアニン生成がEBV感染による炎症から発がんに至る過程で有意に増加することを示した。8-ニトログアニンは種々の感染・炎症関連発がんのリスクを早期に評価する有効なバイオマーカーになりうると期待される(Int J Cancer,in press)。上咽頭癌(nasopharyngeal carcinoma;NPC)は東南アジアや中国南部において有病率が高く予後不良である.Epstein-Barr(EB)ウィルス感染が関与することに加えて,がん抑制遺伝子のエピジェネティック異常が発がんに重要な役割を果たすと考えられている.ヒトNPCにおける新規がん抑制遺伝子候補を探索するために,我々はプロモーター領域のhypermethylationにより不活化されている遺伝子を全ゲノムスクリーニングし,ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L1(UCHL1)がNPCにおける異常hyp ermethylationのターゲットであることを見いだした.我々は6種の培養細胞株と正常上咽頭上皮組織を用いてRT-PCRによりUCHL1の発現レベルを解析した.正常上咽頭組織においては中程度のUCHL1発現が見られた.一方,6種の培養細胞株のうち5種の細胞でUCHL1は発現低下し,C666-1においては発現がなかった.メチル化特異的PCR(methylation-specific PCR,MSP),により6種すべてのNPC培養細胞株および原発腫瘍の74%(23/31)でUCHL1プロモーター領域のhypermethylationが観察されたのに対し,非NPC患者の正常上皮にはなかった.DNA methyltransferase阻害剤である5-aza-2'-deoxy cytidine (5-aza-dC)によりNPC培養細胞でのUCHL1発現低下は劇的に改善された.UCHL1のエピジェネティックな不活化はNPCにおいて頻度が高く,また腫瘍特異性が高いことから,UCHL1はNPCにおける新規がん抑制遺伝子候補であると考えられる。

Epstein-Barr virus(EBV)は成人における感染率は高く、東アジアおよび中国南部においては上咽頭癌(nasopharyngeal carcinoma ; NPC)の発症が多く、予後不良である。Epstein-Barr virus感染上咽頭癌の発症機構を解明するため、酸化ストレスとEBV感染・炎症関連因子および新規がん抑制遺伝子候補のDNAメチル化異常について検討した。広西医科大学耳鼻咽喉科頭頚部外科学(中国,南寧)を受診した患者において,研究への参加についてインフォームド・コンセントの得られた新規上咽頭癌患者、炎症疾患および非炎症疾患の患者より血液および生検検体を得た。血清を用いて酸化ストレス指標である8-ハイドロキシデオキシグアノシン(8-OHdG)、炎症性サイトカインIL-6およびEBV感染マーカーとしてEBV-viral capsidantigen(VCA)-IgAおよびEBV-early antigen(EA)-IgGをELISAキットにより測定した。生検標本よりDNAおよびRNAを抽出し、DNAメチル化特異的PCR(MSP)および遺伝子発現解析および免疫染色を行った。免疫組織染色法により、癌部で酸化的DNA損傷塩基8-hydroxy-2'-deoxyguanosine(8-OHdG)およびニトロ化DNA損傷塩基8-nitroguanineが強く染色され、iNOSの発現を確認し、また、癌患者での血清8-OHdGの上昇を明らかにした(論文投稿中)。さらに、上咽頭癌患者では血清IL-6、EBV-VCA-IgAおよびEBV-EA-IgGのいずれもが他の患者に比べ有意に高かった。上咽頭癌生検標本において、新しいがん抑制遺伝子候補としてRas-related associated with diabetes(RRAD)のメチル化異常および発現低下を認めた。
両大戦間期のフランスにおける知識人のアンガジュマンに関する実証的研究

「両大戦間期のフランスにおける文学者と科学者のアンガジュマン(社会参加)に関する実証的研究」というテ-マに基いて、本年は次のような研究経過を見た.文学者のアンガジュマン「第二次世界大戦下におけるフランスの文学者のアンガジュマン(社会参加)について」を書いた後、1930年代の文学者のアンガジュマンに研究対象を絞った。その結果,第二次世界大戦中の文学者のアンガジュマンの鍵は、それがレジスタンス派であれ対独協力派であれ、1930年代という時代とその時期のそれぞれの行動と密接に関わっていることが解明できた。今回は、その因果関係について大枠を述べるにとどめたが、今後はその間の一次資料の入念な検討を重ね、大枠の行間を埋めていく作業を継続するつもりである。科学者のアンガジュマン本研究が分析の対象としていたポ-ル・ランジュヴァンとフレデリック・ジョリオ・キュリ-のフランスにおける資料所在地が明らかになったが、残念ながら日本におけるそれら資料の入取は不可能であることも判明した。今後、渡仏の機械をつくり、これら一次資料の入手を実現し、本格的な資料分析によって、みのりある成果を期したい。特にアメリカの原爆開発に深く関わったハンガリ-生まれのレオ・シラ-ドと、サイクロトロンの発明者であるアメリカ人ア-ネスト・ロ-レンスを対象として分析を試みた。ランジュヴァン,ジョリオ等フランス人科学者たちと、これら科学者たちとの相異点の分析解明は、今後に残される。「両大戦間期のフランスにおける文学者と科学者のアンガジュマン(政治参加)に関する実証的研究」というテ-マに基いて、本年は期間を第二次大戦下に照準を合わせ、対象を文学者のアンガジュマン、特にアルベ-ル・カミュに的を絞った。まずフランス現代史を紐解いて、当時の世界の動向と戦況の推移につれて、フランスはどう変らざるを得なかったかを鳥瞰した。その結果、第二次世界大戦は、フランス国内にとってドイツとの消極的な対戦で始まったために、対応が後手々々に回り、思い掛けずも敗戦となり、国民は衝撃を受けたこと、またドイツの対フランス占領政策が、国民を占領地区と非占領地区に分断し、対独協力の傀儡政権を打ち立てるなど複雑を極めたため、国民感情は多いに揺れ、文学者たちの心理もまた例外でなかったことが解った。国内の全ての領域で、対独協力派と、対独抵抗派に分かれてしまったのである。当初レジスタンス運動が低迷していた一因はそこにあると思われる。しかし戦争が泥沼化し、世界大戦化するのを予見した、一部の対独協力派でない軍人・政治家らが組織立った抵抗運動を一早く始めていたために、カミュのようにそれに遅まきながら合流する文学者もいたが、以前として対独協力のままの文学者、あるいはあいまいな態度を取り続けるものも多かった。対戦国のみならず、連合軍のそれぞれの思わくも退けて、結局は草の根運動的な国民のレジスタンスがフランスを救ったことに思いを致すとき、国民を啓蒙する役割を担わなければならないはずの、知識人たる文学者たちが、何故もっと早期に、もっと団結してレジスタンスに向わなかったのか、カミュ以外の文学者の動向を追いながら究明を続ける必要が明らかになった。なお、科学者のアンガジュマンについては、引き続き資料を収集中である。「両大戦間期のフランスにおける文学者と科学者のアンガジュマン(政治参加)に関する実証的研究」というテ-マに基いて、本年は2つの時期の科学者・文学者のアンガジュマンについて分析を進めた。1つは、1930年代のフランス人民戦線形成過程における科学者・文学者の役割の解明である。

この点に関しては、1932年8月文学者ロマン・ロランとアンリ・バルビュスの呼びかけで始められた『戦争とファシズムに反対する運動』(アムステルダム・プレイエル運動)の役割が重要であること、また同時に、1934年3月に科学者のポ-ル・リヴェ、ポ-ル・ランジヴァンや哲学者アランなどによって創設された『反ファシスト知識人監視委員会』の役割が重要であることが明らかとなった。このような知識人を中心とした反戦・反ファシズムの広範な運動こそ、労働戦線の統一、政治戦線の統一を推進する基盤となったと考えられる。もう1つは、1940年7月以後のペタン政権下のフランスにおける科学者・文学者のレジスタンス運動の解明である。文学者のレジスタンス運動に関しては、昨年度発表の「第二次大戦下における文学者のアンガジュマン(社会参加)について(I)」の続編(II)を準備中である。科学者のレジスタンス運動については、一次資料の収集が進まず、現在二次資料として、アンドレ・ランジュヴァン著『わが父、ポ-ル・ランジュヴァン』、その他を翻訳分析中である。「両大戦間期のフランスにおける文学者と科学者のアンガジュマン(社会参加)に関する実証的研究」というテ-マに基いて、本年は次のような研究経過を見た。文学者のアンガジュマン「第二次世界大戦下におけるフランスの文学者のアンガジュマン(社会参加)について」を書いた後、1930年代の文学者のアンガジュマンに研究の対象を絞った。その結果、第二次世界大戦中の文学者のアンガジュマンの鍵は、それがレジスタンス派であれ対独協力派であれ、1930年代という時代とその時期のそれぞれの行動と密接に関わっていることが解明できた。今回は、その因果関係について大枠を述べるにとどめたが、今後はその間の一次資料の入念な検討を重ね、大枠の行間を埋めていく作業を継続するつもりである。科学者のアンガジュマン本研究が分析の対象としていたポ-ル・ランジュヴァンとフレデリック・ジョリオ・キュリ-のフランスにおける資料所在地が明らかになったが、残念ながら日本からのそれら資料の入取は不可能であることも判明した。今後、渡仏の機会をつくり、これら一次資料の入手を実現し、本格的な資料分析によってみのりある成果を期したい。そこで本年は、同時代の関連する他の国の科学者たちの行動を分析した。特にアメリカの原爆開発に深く関わったハンガリ-生まれのレオ・シラ-ドと、サイクロトロンの発明者であるアメリカ人ア-ネスト・ロ-レンスを対象として分析を試みた。ランジュヴァン、ジョリオ等フランス人科学者たちと、これら科学者たちとの相異点の分析解明は、今後に残される。
セラミックスの吸着水潤滑による超低摩擦トライボシステムの開発

本研究では,大気中の微量な水分を接触面に凝縮させ,これを潤滑剤とする超低摩擦トライボシステムの確立及び実用化を試みることを目的としている.本年度は,大気中水分を接触面に凝縮させる機構としてペルチエ素子を組み込んだトライボシステムを作成し,大気中水分の接触面への凝縮及びこれによる低摩擦実現の可能性を検討した.得られた主要な結果を以下に示す.1.初期表面あらさが,0.02ミクロンの窒化ケイ素ピンと0.03ミクロンの窒化ケイ素ディスクのすべり摩擦においてペルチエ素子により凝縮させた大気中水分を潤滑剤とすることにより,0.01以下の低摩擦が得られることを実証した.2.ペルチエ素子により凝縮させた大気中の微量な水分により,大量な水中での摩擦と同等の低摩擦特性が十分実現できることを実証した.3.無潤滑すべりにおいて摩耗面を平滑に維持できる(マイルド摩耗状態)しゅう動条件の場合,いかなるタイミングにおいても,ペルチエ素子の通電により0.01以下の低摩擦が得られることを実証した.これは,「セラミックスの吸着水潤滑による超低摩擦トライボシステムの開発」を目的とする本研究において極めて重要な知見である.4.本システムにおいて0.01以下の低摩擦を実現するために供給された最少水膜厚さは,荷重0.5N(0.56Gpa),すべり速度0.3m/sの場合,約4ミクロンであり,その値は,荷重と共に増加することを明らかにした.5.ペルチエ素子への繰り返し通電により,装置の測定限界である低摩擦を半永久に的に持続できる可能性を実証した.本研究では大気中での微量な水分を潤滑剤とする超低摩擦トライボシステムの確立及び実用化を試みることを目的としている。本年度は、微少量の水による低摩擦の可能性及び微少量の水により低摩擦が得られるための必要条件を明らかにすることを目的に1滴の水及び加湿器による吸着水を潤滑剤とする窒化ケイ素同士のすべり摩擦実験を行い次の結果を得た。1.初期表面あらさが0.02ミクロンの窒化ケイ素ピンと0.03ミクロンの窒化ケイ素ディスクのすべり摩擦(接触面圧1.653MPa,すべり速度0.2m/s)において,注射針1滴の水(0.008ml)により,水中における摩擦係数(0.05以下)と同等の低摩擦が得られることを実証した。2.1.653MPA初期面圧下において,摩擦係数0.8程度の無潤滑すべり摩擦を1時間経験した後においても,0.008mlの微少量の水で,0.05以下の低摩擦が,10^3回転得られることを実証した。これは,大気中の微量な水分を潤滑剤とする超低摩擦トライボシステムの設計にとって,重要な知見である。3.すべり速度0.194m/s,1.2GPaの高い初期面圧下における窒化ケイ素同士のすべり摩擦において,0.008mlの微少量の水で,0.05以下の低摩擦係数が,600回転(50m)以上の間得られた。4.0.008mlの微量水で得られた低摩擦の寿命に達したとき再度0.008mlの微量水を供給することにより,再び,0.05以下の低摩擦が得られることを実証した。これは,大気中の微量な水分を接触面にその場供することにより,半永久的な超低摩擦トライボシステムが可能になることを示す重要な結果である。本研究では,大気中の微量な水分を接触面に凝縮させ,これを潤滑剤とする超低摩擦トライボシステムの確立及び実用化を試みることを目的としている.本年度は,大気中水分を接触面に凝縮させる機構としてペルチエ素子を組み込んだトライボシステムを作成し,大気中水分の接触面への凝縮及びこれによる低摩擦実現の可能性を検討した.得られた主要な結果を以下に示す.1.初期表面あらさが,0.02ミクロンの窒化ケイ素ピンと0.03ミクロンの窒化ケイ素ディスクのすべり摩擦においてペルチエ素子により凝縮させた大気中水分を潤滑剤とすることにより,0.01以下の低摩擦が得られることを実証した.2.ペルチエ素子により凝縮させた大気中の微量な水分により,大量な水中での摩擦と同等の低摩擦特性が十分実現できることを実証した.3.無潤滑すべりにおいて摩耗面を平滑に維持できる(マイルド摩耗状態)しゅう動条件の場合,いかなるタイミングにおいても,ペルチエ素子の通電により0.01以下の低摩擦が得られることを実証した.これは,「セラミックスの吸着水潤滑による超低摩擦トライボシステムの開発」を目的とする本研究において極めて重要な知見である.4.本システムにおいて0.01以下の低摩擦を実現するために供給された最少水膜厚さは,荷重0.5N(0.56Gpa),すべり速度0.3m/sの場合,約4ミクロンであり,その値は,荷重と共に増加することを明らかにした.5.ペルチエ素子への繰り返し通電により,装置の測定限界である低摩擦を半永久に的に持続できる可能性を実証した.
ナシ属植物の伝播にともなう果実形質および病原菌の共進化過程の解析

本研究では、ナシにおいて特に起源地から西への伝播において、遺伝資源の調査を行い、将来日本で栽培されているナシへの新規機能性果実形質の付加、病害抵抗性の導入に資するための遺伝資源評価を行うことを目的として研究を行った。イタリアとアメリカにおいては、それぞれ世界各地から収集された系統や野生種について、主に成熟特性やデンプン蓄積特性、単為結実性、各種病害罹病性の調査を行った。また野生種のメタボローム解析およびポリフェノール含量の解析を行った。また遺伝資源の探索では、イランの半乾燥地帯の遺伝資源の探索において、極めて乾燥耐性を持つ種を明らかにした。本研究では、ナシにおいて特に起源地から西への伝播において、起源地である中国西南部,二次センターのイラン,栽培化されたイタリアとアメリカで野生および半野生ナシの調査を行い、将来日本で栽培されているナシへの新規機能性果実形質の付加、病害抵抗性の導入に資するための遺伝資源評価を行うことを目的として研究を行った。イランにおいては、カスピ海沿岸沿いのギーラン州、イラク隣接地帯のコーデスタン州、さらにイラン農務省の収集するイラン在来品種の調査を行った。地域による果実形質の多様性が確認された。北部のギーラン州では、ニホンナシやチュウゴクナシのようなアジア系と非常によく似た形質を持つ個体が確認され、一方、コーデスタン州においては、アジア系とよく似た形質を持つ個体は全く確認されず,多数の野生種P.syriacaの個体が確認されるなど地域による差がはっきり見られた。さらに収集されたイラン在来品種には、乾燥耐性に強いものやアジア系との雑種個体と思われるもが存在していた。また中国新疆において、コルラ香梨の系統について調査した。イタリアとアメリカにおいては、それぞれ世界各地から収集された系統や野生種について、主に成熟特性やデンプン蓄積特性、単為結実性、Brown spot病罹病性の調査を行った。結果、野生2種において,新たに単為結実性が見られるものを見いだした。Brown spot病については、約30品種系統についてスクリーニングを行った。またメタボローム解析の結果,アスパラギン酸,スレオニンなどのアミノ酸やグリセレート,リンゴ酸,フマル酸、クエン酸,クロロゲン酸などの成分において、東洋系と西洋系のナシを区別しうる物質候補として得た。本研究では、ナシにおいて特に起源地から西への伝播において、起源地である中国西南部から栽培化されたヨーロッパでその途中の野生および半野生ナシの調査を行い、将来日本で栽培されているナシへの新規機能性果実形質の付加、病害抵抗性の導入に資するための遺伝資源評価を行うことを目的として研究を行った。今年度は、政情不安の点から調査が難しい地域もあり、イタリアとアメリカにおいて、それぞれ世界各地から収集された系統や野生種について、調査を行った。主として病害抵抗性について大規模なスクリーニング調査を行い、イタリアとアメリカ両国の協力機関が有する遺伝資源について、アメリカUSDAにおいては,計約400品種、野生種、系統について、イタリアボローニャ大学においては計約200品種について、セイヨウナシBrown spot病、黒斑病、赤星罹病性のスクリーニングを行った。結果、セイヨウナシBrown spot病においては、西洋系のみならずアジア系の品種、野生種でもかなりの系統が罹病性であり、病原菌の蔓延次第では、全世界に被害が拡大する可能性を見いだした。果実形質については、野生種1種において,新たに単為結実性が見られるものを見いだし、さらに西洋系の多数の品種で単為結果性が認めた。一部野生種については、一次代謝成分のメタボローム解析を行い、コリンなどの物質で野生種間で著しい差が認められること、またポリフェノールについても西洋系とアジア系野生種で特異的な成分が認められた。これらの成分は、ナシ属植物の世界での発展を考える上で、指標物質になるものと思われた。ナシ属は、西に向かって発展したセイヨウナシ、東に向かい中国・日本で発展したチュウゴクナシ、ニホンナシの3つに大きく分類される。これらの3種の間には果形や果実サイズ等の外観や食味、栽培特性等、多くの形質に違いが認められている。本研究は特に起源地から西への伝播において、起源地である中国西南部から栽培化されたヨーロッパでその途中地域の野生および半野生ナシの調査を行い、ニホンナシへの新規機能性果実形質の付加、病害抵抗性の導入に資するための遺伝資源評価を行うことを目的として研究を行った。今年度もイタリアとアメリカにおいて、遺伝資源として収集保存されている世界各地から収集されたセイヨウナシ系統や野生種について、特に栽培上大きな問題となる病害抵抗性について昨年度同様に大規模なスクリーニング調査を行った。アメリカにおいては,昨年度と同様の再スクリーニングに加えて結果、計約500品種、野生種、系統について、イタリアボローニャ大学においても昨年度同様計約200品種について、セイヨウナシBrown spot病、ニホンナシおよびセイヨウナシ黒斑病の3つの病害罹病性についてスクリーニングを行った。セイヨウナシBrown spot病に多数の系統が罹病性であり、病原菌の蔓延次第では、全世界に被害が拡大し多大な被害もたらすことを再確認した。また野生種のトランスクリプトーム、メタボローム解析を行った。結果、メタボローム解析に基づいたクラスター分析では、小果系野生種、大果系野生種、セイヨウナシ栽培品種、ニホンナシ栽培品種のクラスターに分類でき、果実成分の含有量で種が特徴づけられることが明らかになった。

野生種マンシュウマメナシのトランスクリプトーム解析では、セイヨウナシおよびチュウゴクナシと比較した結果、チュウゴクナシに存在しないと考えられる遺伝子群、セイヨウナシに存在しないと考えらる遺伝子の存在が明らかにした。研究代表者が異動したため、予定していた研究および調査ができなかったナシ属(Pyrus)は、西に向かって発展したセイヨウナシ、東に向かい中国・日本で発展したチュウゴクナシ、ニホンナシの3つに大きく分類される。これらの3種の間には果形や果実サイズ等の外観や食味、栽培特性等、多くの形質に違いが認められている。特に起源地から西への伝播において、起源地である中国西南部から栽培化されたヨーロッパでその途中地域の野生および半野生ナシの調査を行い、ニホンナシへの新規機能性果実形質の付加、病害抵抗性の導入に資するための遺伝資源評価を行うことを目的として研究を行った。今年度では,ナシ属植物の分化,栽培化において重要な役割を担う遺伝子の探索を目的とし,まず世界各地の栽培種・半栽培種・野生種を含む40系統を用いて,祖先種に近いとされるホクシマメナシで発現が認められ,栽培種で発現が認められない可能性のある遺伝子について,ゲノムのPCR解析を行った.その結果,約70%のマーカーで多型が認められ,そのうち約3割が断片長多型,約5割が欠失多型,残りが両方を含む多型であった.さらに,野生種14種を含む26系統の果肉のポリフェノール含量の分析を行った.クロロゲン酸, 3, 5-ジカフェオイルキナ酸,アルブチンなどの含量は種間・個体間で大きな差が見られた.特に化粧品などに含まれるアルブチンの含量については,朝鮮半島に分布するP. faurieiにおいて最も高く,最も低いP. syriacaと比較して約450倍の差が見られた.今後は,使用する種やマーカーをさらに増やして実験を行い,さらなる考察をしていく必要がある.本研究では、ナシにおいて特に起源地から西への伝播において、遺伝資源の調査を行い、将来日本で栽培されているナシへの新規機能性果実形質の付加、病害抵抗性の導入に資するための遺伝資源評価を行うことを目的として研究を行った。イタリアとアメリカにおいては、それぞれ世界各地から収集された系統や野生種について、主に成熟特性やデンプン蓄積特性、単為結実性、各種病害罹病性の調査を行った。また野生種のメタボローム解析およびポリフェノール含量の解析を行った。また遺伝資源の探索では、イランの半乾燥地帯の遺伝資源の探索において、極めて乾燥耐性を持つ種を明らかにした。目的とした地域、場所について政情不安等の理由で今年度調査を行うことが出来なかった地域もあった。しかし、病害抵抗性・罹病性の評価および成分解析で成果をあげており、来年度は、それをさらに充実させていく予定である。概ね順調に進んでいる。野生種と栽培種の比較ゲノム解析研究について進めて行く予定である28年度が最終年度であるため、記入しない。果樹園芸学病害抵抗性・罹病性の評価および成分解析で成果をあげており、来年度は、より連携を深めながら、さらに遺伝資源のスクリーニングを充実させていく予定である。目的とした地域、場所について調査を行うことが出来た。