hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
造血器腫瘍のリプログラミング治療

本研究では造血器悪性腫瘍のうち、低悪性度の腫瘍から悪性度の高い腫瘍へと形質転換する原因の特定と、これらを標的とした新規治療法の開発を行うことを目的とした研究を細胞のリプログラミングという観点に着目し行った。これまでの試みでは、既存の細胞株からは多能性幹細胞は得られていない。一方、本研究では造血器腫瘍において形質転換を起こしている因子を同定する試みとしてplasmablastic lymphomaという稀な悪性リンパ腫の病態解析を行い、Xbp1(s)の発現が本腫瘍の形態的特徴に関与している可能性を同定し、Xbp1(s)の阻害作用を有するプロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブが本腫瘍の治療に有効である可能性を示した。本研究では細胞の分化に関与するエピジェネティックな変化をいわゆるyamanaka factor(Sox2, Oct4, Klf4, c-Myc)等を用いて変化させることにより、特に造血器悪性腫瘍のうち慢性骨髄性白血病の急性転化をはじめとし、骨髄異形成症候群から急性骨髄性白血病、真性多血症と本態性血小板血症から骨髄線維症または急性骨髄性白血病、濾胞性リンパ腫からびまん性大細胞型リンパ腫、monoclonal gammopathy of undetermined significance(良性M蛋白血症)から多発性骨髄腫への移行といった良性あるいは低悪性度の腫瘍から悪性度の高い腫瘍へと形質転換するものの原因の特定ならびにこれらを標的とした新規治療法の開発を行うことを目的とした研究を行った。本年度の研究としてはまず慢性骨髄性白血病の急性転化例から樹立された既存の細胞株を用い、yamanaka factorを用いたリプログラミングを試みた。これまでの試みではこれら細胞株からはいわゆる多能性幹細胞は得られておらず、より効率のよい遺伝子導入システムの検討やyamanaka factorのほかにリプログラミングを促進する因子(バルプロ酸、細胞内シグナル伝達物資の阻害(MEK阻害剤,TGF-β阻害剤等))の併用によるリプログラミングの促進を試みている。また同時に一部の造血器腫瘍の形質転換のメカニズムを同定することにより、より特異的にリプログラミング、あるいは形質転換を阻害できる因子の同定の可能性についても検討を進めている。本研究では細胞の分化に関与するエピジェネティックな修飾を変化させることにより、特に造血器悪性腫瘍のうち慢性骨髄性白血病の急性転化をはじめとし、骨髄異形成症候群から急性骨髄性白血病、真性多血症と本態性血小板血症から骨髄線維症または急性骨髄性白血病、濾胞性リンパ腫からびまん性大細胞型リンパ腫、monoclonal gammopathy of undetermined significance(良性M蛋白血症)から多発性骨髄腫への移行といった良性あるいは低悪性度の腫瘍から悪性度の高い腫瘍へと形質転換するものの原因の特定ならびにこれらを標的とした新規治療法の開発を行うことを目的とした研究を行った。本年度は慢性骨髄性白血病の急性転化から樹立された既存の細胞株を用いyamanaka factor (Sox2, Oct4, Klf4, c-Myc)の他、リプログラミングを促進する因子(バルプロ酸、MEK阻害剤等)を用いたリプログラミングを試みた。これまでの試みではこれら細胞株からはいわゆる多能性幹細胞は得られていない。併せて、造血器腫瘍において形質転換を起こしている因子を同定する試みとしてリンパ腫でありながら形質細胞の形態を呈するplasmablastic lymphomaの病態解析を行い、ストレス応答蛋白の一つであるXbp1(s)の発現が本腫瘍の形態的特徴に関与している可能性を同定した。またXbp1(s)の阻害作用を有するプロテアーゼ阻害剤であるbortezomibが本腫瘍の治療に有効である可能性を示した。このように腫瘍特異的な因子を既知のリプログラミング因子と併用することで、新規治療法の開発を今後の検討課題と考えている。
歯内疾患の再生治療剤としての再生３要素球状複合体の有用性

再生3要素は細胞・担体・調節因子である。LL37は高い抗菌作用と血管新生能を持つことから、有用な調節因子候補と考えられる。しかしながら、LL37による宿主細胞傷害性の報告があり、臨床応用を阻んでいる。そこで、抗菌力を維持しつつ、宿主細胞傷害性を低減したLL37複合体の開発が望まれる。研究代表者らはグリコサミノグリカン、特にヘパリンのLL37結合性に着目し、ヘパリン-LL37複合体を作製した。ヘパリン-LL37複合体はLL37と同様の抗菌性と細胞機能制御能を保持しながらも細胞傷害作用を示さなかった。このように、ヘパリン-LL37複合体は、再生3要素複合体の調節因子として有用であることが示された。骨髄間葉系幹細胞やヒト歯髄組織由来未分化間葉系細胞にとって最適な足場や調節因子を整え、各間葉系幹細胞(MSC)が機能を十分に発揮できる環境を創出できれば、歯髄・象牙質および根尖部歯周組織の再生を伴う再生療法の開発は可能になりうる。本研究の目的は、間葉系幹細胞が産生した細胞外基質(ECM)(足場)と血管新生能を有する抗菌ペプチドLL37(調節因子)という、間葉系幹細胞の機能発現を支える環境因子と、間葉系幹細胞で構成される再生3要素球場複合体の歯内療法域の組織再生における有用性を検討することである。LL37を調節因子として用いるために、まずin vitroにおいてその濃度依存的な細胞刺激活性について検討を行った。歯髄細胞および口腔扁平上癌細胞を様々な濃度のLL37で刺激すると5 micro-g/mlまでは細胞の生存に影響を与えなかったが、10 micro-g/ml以上では濃度依存的な細胞増殖抑制を認めた。LL37は細菌に取り込まれることによってその細胞死を誘導することで抗菌活性を示すが、真核細胞においても高い濃度ではその増殖に影響を与えることから、将来的に組織再生に用いる際にはその濃度が重要であることが示唆された。また、培養ヒト歯髄細胞を6または12日間、LL37存在下で培養すると、培養開始6日後においてLL37(5 micro-g/ml)刺激群では硬組織分化マーカーであるオステオカルシン遺伝子の発現が無刺激群と比較して有意に上昇した。一方で高濃度のLL37(15 micro-g/ml)で刺激した群では培養開始6、12日後において無刺激群と比較して、オステオカルシン遺伝子の発現が有意に減少した。これら結果からLL37は細胞増殖のみならず、硬組織分化誘導能においてもその刺激濃度依存的に活性が惹起されることが明らかとなった。計画全体の中で平成27年度においては、LL37が間葉系幹細胞の機能に及ぼす影響の検討ならびに、再生3要素球状複合体の作製・利用を予定していた。LL37の活性については詳細な検討を行ったが、球状複合体を用いた動物実験については現在条件の再検討中であり、広範囲根尖部歯周組織欠損への利用を行えていないため。歯内療法後の歯髄組織の再生や根尖部の石灰化誘導等、生体にとって有用な組織再生は細胞・調節因子・scaffoldの再生3要素が適切に構成され機能することにより誘導される。本研究計画においては、血管新生能ならびに高い抗菌活性を有する塩基性ペプチドLL37を調節因子として用いることを特徴としている。LL37は塩基性ゆえ負に帯電した細菌膜表面に結合し高抗菌活性を示すが、高濃度添加条件においては宿主細胞へも為害性を示すことが報告されている。昨年度までの本研究計画においても、歯髄細胞を5 micro-g/mlより高濃度、特に10 micro-g/ml以上のLL37で刺激すると顕著な細胞増殖抑制を示した。一方で、LL37を調節因子としてin vivoに投与する際には、為害性は無いが抗菌活性や血管新生能のみが惹起される試適濃度を長期に渡って維持するのは困難が予想される。そこで、LL37が様々なグリコサミノグリカンに結合することを利用して、その複合体全体としての強塩基性を低減することで宿主細胞への為害性を減弱させたLL37複合体を調節因子として用いることを考案した。本年の研究において、種々の候補グリコサミノグリカンを検討した結果、Heparinが複合体形成に有用であることが示唆された。LL37を固相化したウェルに種々の濃度のHeparinを1 nMのbiotinylated-LPS (bio-LPS)と共に添加し、反応後のLL37へのbio-LPS結合量をstretavidin-HRPを用いて検討した結果、Heparinはbio-LPSのLL37結合をIC50= 5.61 nMで抑制することが明らかとなった。研究計画の中で平成28年においては、LL37を調節因子として含有する再生3要素複合体のin vivoにおける機能・効果を検討する予定であったが、LL37の高い宿主細胞為害性のために、in vivo実験に至らなかった。その為害性を低減しつつもその効果を保持するLL37複合体の作製およびその機能解析を現在in vitroで行っているため。HeparinとLL37複合体の至適濃度比と炎症性サイトカイン産生に及ぼす影響などについて検討した。低濃度Heparin (2 microg/ml)-LL37複合体は、大腸菌に対して抗菌力を示したが、高濃度Heparin (9 microg/ml)-LL37複合体は抗菌活性を有さなかった。

低濃度Heparin (2 microg/ml)-LL37複合体は、S. salivarius、S. mutans、S. sobrinusおよびA. actinomycetemcomitansに対しても抗菌作用を示した。一方、ヒト歯髄細胞(hDPCs)を両複合体で刺激しても、LL37単体刺激で見られるような顕著な細胞死は生じなかった。LL37単体と同様に、Heparin-LL37複合体は、LPS刺激マクロファージからのTNF-a1pha分泌量を有意に減少させた。hDPCsをLL37単体およびHeparin-LL37複合体で刺激し、細胞へのLL37の取り込みおよび局在を蛍光免疫染色で調べたところ、LL37単体刺激では細胞膜表面に局在しhDPCの細胞死を誘導する一方、Heparin-LL37複合体は細胞膜表面に存在するにも関わらず、細胞の生存には影響を与えなかった。LL37で誘導される細胞死においては、Caspase 3/7活性は上昇せず、LDH活性が上昇した。Heparin-LL37複合体では、Heparinの濃度依存的にLDH活性は減少した。これらの結果から、LL37単体ではapoptosisによって細胞死が引き起こされるのではなく、LL37による細胞膜破壊による細胞障害性がHeparinによって抑制されることが示唆された。このように、Heparin-LL37は、再生3要素球状複合体の調節因子として有用であることが明らかとなった。再生3要素は細胞・担体・調節因子である。LL37は高い抗菌作用と血管新生能を持つことから、有用な調節因子候補と考えられる。しかしながら、LL37による宿主細胞傷害性の報告があり、臨床応用を阻んでいる。そこで、抗菌力を維持しつつ、宿主細胞傷害性を低減したLL37複合体の開発が望まれる。研究代表者らはグリコサミノグリカン、特にヘパリンのLL37結合性に着目し、ヘパリン-LL37複合体を作製した。ヘパリン-LL37複合体はLL37と同様の抗菌性と細胞機能制御能を保持しながらも細胞傷害作用を示さなかった。このように、ヘパリン-LL37複合体は、再生3要素複合体の調節因子として有用であることが示された。in vitroにおいてECMとLL37による間葉系幹細胞機能発現メカニズムの解明を行う。平成27年度の実績の通り、LL37による細胞刺激に関しては増殖・分化においてその濃度が重要であることが判明した。そこで、投与後の濃度コントロールが困難である外来性投与のみならず、内在性に発現するLL37の発現を能動的に誘導することで、効果的な局所濃度を維持するための分子基盤についても検討を行っていく予定である。具体的には、LL37の組織治癒および再生における炎症制御については十分に明らかとなっていないので、ヒト歯髄細胞のみならず、内在的にLL37およびその遺伝子であるCAP-18を発現する上皮系細胞も並行して利用し、種々の増殖因子および炎症性サイトカイン刺激がこれら細胞でのCAP-18ならびにLL37発現に及ぼす影響ついて検討する。LL37-Heparin複合体におけるLL37とHeparinの構成比を検討する。組織為害性の有無については様々な濃度、比で作製したLL37-Heparin複合体を歯髄細胞等に投与しその為害性を細胞増殖抑制能ならびに分化能抑制の有無で検討する。
乳幼児期の個体・環境要因が児童期の社会的行動に及ぼす影響についてのコホート研究

本研究の成果は大きく以下の5つである。1)乳児期から児童期に至る発達過程は9か月前後に一つの分岐点を持つ、2)この分岐は現時点では生物学的機構によるものから環境要因との相互作用による機構への移行と関係していると仮定されている、3)生物学的な要因で、後の社会性と関係しているものとして、身体特徴と子どもが持つ対人的相互作用時の反応リズムとの関係が見いだされている、4)それ以外の調査項目における、幼児期要因と小学校入学時点での社会的行動との関係については現在分析中である、5)幼児期の認知的熟慮性および衝動性と発達障害との関係が示唆されている。平成21年度は計画書にある通り、これまで蓄積されているデータのクリーニング作業と、データセット構築準備および、5歳時点での調査・観察、母子間の免疫研究の方法検討などが行われた。山本・田中は、母体のストレスが免疫系に与える影響については解析系の確立を目的として臍帯血及び成人末梢血でIL2刺激に対するNK細胞の活性化を検討した。その結果、臍帯血NK細胞では成人血に比べ活性化の制御機構は未熟で抑制作用が弱いことが判明し解析系の確立には臍帯血と成人血で異なる制御機構の影響を除く必要があることが明らかとなった。またNK細胞の抑制効果を有する可溶性HLA-G分子の測定から、臍帯血でも妊婦血液と同程度に高濃度を示す症例が数%存在し、可溶性HLA-G分子が母体の免疫制御以外の役割を有する可能性が示唆された。22年度はこれらの生体反応が心理的行動抑制とどのように関係しているのかが検討される。西宮グループである河合・難波・根ヶ山・荘厳は、三重グループの山川とともに、5歳児の調査・観察項目の策定および調査項目の策定をおこなった。三重における研究協力者152名に対して本研究の趣旨を説明し、協力の継続を依頼し142名から同意を得た。21年12月から5歳時の発達行動観察を開始しており、22年3月末現在で20名の観察を実施した。西宮追跡群は、3歳半観察が5月より開始されている。これらと並行して3歳半までの観察データ、調査データの整理と入力作業が進められている。観察データはさらに、マイクロ分析用に再編集されている。これらにより、新しいカテゴリーの生成や任意のカテゴリーについての信頼性検討が可能となった。これら方法論的な総括は、研究レポートとして発表されている。22年度は、社会経済状況、ライフイベント、気質などのこれまでと同様のパネル調査部分と、遊びの範囲や種類など子どもの社会性行動の発達を確認する項目、発達評価を行うために用いられるKIDSからなる質問票を用いた調査が実施された。具体的には以下の各項目が実施分析された。1.相互作用観察:本年度は、対人間のターンテイキングのある遊び場面、絵本の読み聞かせ場面、分配課題場面、自由遊び場面における相互作用場面の観察・分析が実施された。2.医師観察:上記観察場面において、発育状況と小児神経学的な状態についての医師観察が行われた。3.熟慮・衝動性テスト:コンピュータを用いたMFFテストとアトラクティブな刺激に対する自己抑制課題との関係が検討された。4.ストレス耐性:母親のストレスに対する耐性は、4ヶ月、9ヶ月の時点においてレジリエンス尺度を用いて測定され、子どもについては気質項目における刺激に対する鋭敏性などで測定された。これらの指標とその後の月齢における行動との関連が検討された。5. HLA-G:免疫学的ストレスに対する寛容を誘導するHLA-Gの発現様式やその母体NK細胞の制御機能を明らかにし、胎児期発症発育障害との関連についての検討が継続されている。22年度は、母親の持つ対児感情、育児不安などの心理特性との関係について調査が開始された。6.これらに加えて、記録手順と解析方法が確定した、モーションキャプチャーによる発達障害の予測可能性についての研究が進められており、22年度は、データの収集・整理が行われた。平成23年度は、対象児の一部が小学校に入学し、24年度に全員が小学生となる。23年度は、第一グループに対して、入学時ストレスに関係する調査を実施した。また、24年入学の第二グループについては、保育園・幼稚園の教諭による仲間関係の調査を継続して実施した。観察は、両グループともに、観察室において実施し、パネル部分である医師による観察と、保護者への聞き取りを行った。研究全体についての進捗状況については以下の通りである。1)調査票部データクリーニングと分析作業:クリーニングは順調に進んでいる。4ヶ月9ヶ月18ヶ月り30ヶ月42ヶ月のデータが全変数で分析可能となった。分析作業については、潜在成長曲線分析によって、発達傾向の検討が開始された。

2)PC実験である熟慮衝動性およびモーションキャプチャーによる3D動作解析について:熟慮衝動については分析が終了し、他の調査票データとの関連性について分析が開始され、論文化が進んでいる。モーションキャプチャーの分析は、当初より使っていた機器の老朽化により分析作業が大幅に遅れている。予算計上をしていなかったため、何らかの対応が必要となっている。3)観察場面のマイクロ分析について:については、自由遊び場面、自己抑制場面、絵本の読み聞かせ場面についてのマイクロ分析による画像解析が進められている。と観察データのコーディング作業に実施これに伴い、学校適応や仲間関係の研究計画におけるメインアウトカムである、児童期の社会性に関測定が開始された。4)HLS-Gと母子のストレス関係について:臍帯血のサンプリングおよび母親への聞き取りは終了している。論文化を進めている。本研究の目的は、児童期における社会性をメインアウトカムとして、縦断データの解析により発達初期の生物学的・社会的要因の発達過程における相互関係および社会的行動形成のエクスポージャーとしてのそれらの要因の効果を明らかにしようとするものである。研究全体の目的は、1)児童期の社会性と乳幼児期の諸要因との関係解明、2)乳児期から児童期にかけての発達モデルの構築、3)発達初期における母子関係形成要因としての免疫機構の解明(胎児・新生児期における子どもの免疫反応と母親の対児感情の関係解明)、4)縦断データの発達研究者への供用、であった。1)については、幼児期の母子相互作用場面における行動と6歳までの社会性との関係が検討された。その結果は26年にオランダで開催されるイギリス発達心理学会で報告される。2)に関しては、25年の日本心理学会において、頭囲などの身体特徴とKIDSの発達指標との関係からの検討結果が報告されている。3)は、発達現象をエピジェネティックな視点から検討することを目指したものであった。100名を超える対象の解析結果は、臍帯血漿中の免疫物質と母親の対児感情の関係を示唆している。これについては日本赤ちゃん学会において第2報として発表された。4)は、質問紙データの整備が6歳まで完了し、さらに7歳以降のデータクリーニングが進んでいる。観察場面の画像データについては、データセットの任意の時点の画像にアクセスできる解析補助ソフトが完成し、エクセルデータによる画像管理が可能となった。本ソフトについては、将来的に一般に開示するか商品化するかで、研究活性につなげるような努力を行う。モーションキャプチャーによる他者との相互作用時の頭部運動の解析については、アプリケーションの関係で外部での利用はできない。年度計画の遂行と全体の取り纏めは概ね計画通り進行した。本研究の目的は、児童期における社会性をメインアウトカムとして、縦断データの検討から発達初期の生物学的・社会的要因の効果を明らかにしようとするものである。24年度は、三重中央グループの胎児と母体との生物学的なマッチングに関する研究が大きく進展し、臍帯血漿中のACTH、β-endorphin、cortisol、HLA-Gと、母親の対児感情、ストレスとの関係が明らかとなってきている。このことにより、エクスポージャーとしての生物学的な特性の同定が進んだ。この結果報告については25年度開催の学会にエントリー済みである。
ポリ酸・ポリピロールならびにポルフィリン複合膜の作製とその電極触媒作用

ピロール誘導体は、ポリピロールなどの導電性高分子膜の生成ならびにポルフィリンなどへの生体関連酸化還元種に繋がる重要な物質であり、有機電気化学の界面修飾の有用な物質である。本年度の研究では以下の2点に関して検討した。(1)ポリ酸を含むポリピロール膜の作成、(2)ケラチン膜を介したポリフィリンの固定化。(1)ポリ酸を含むポリピロール膜の作成ポリ酸として、酸性水溶液内で比較的安定な、タングステンならびにモリブデンの6種のイソならびにヘテロポリ酸を選び、このポリ酸酸性水溶液内でピロールを電解重合することで、ポリ酸含有のポリピロール(PPy)膜を得た。この膜の酸化還元特製をボルタムグラム、さらに同時に測定した重量変化測定と吸光度測定から調べた。膜は含まれるポリ酸に応じたボルタムグラム示し、膜の酸化還元特性がポリ酸イオンの酸化還元に対応すること、膜内の移動イオンが陽イオン(プロトン)であること、また、含まれるポリ酸に応じたエレクトロクロミズムが現れることが見い出された。また、膜は酸素還元反応についての電極触媒作用があることがわかった。(2)ケラチン膜を介したポルフィリンの固定化水あるいはギ酸に溶かしたもS-ケラチンをキャスト法でカーボン電極上、金電極なびにITO透明電極上に膜化し、加熱して固定化した。膜化する際に所定量のポルフィリン誘導体とのMn錯体(5種類)を加え、ケラチン膜内に固定化した。この膜被覆電極の中性水溶液中でのボルタムグラムならびに同時に測定した吸光度から、ポルフィリンに配位したMn(ii)/Mn(III)の酸化還元が、ケラチン膜内での電子伝達を経由して見い出された。このケラチン膜のポルフィリン固定化は、ポルフィリン類化合物の電子伝達のモデル実験に使えることがわかった。
活動的天体における磁気流体現象の理論的研究

本総研は、多くの活動的天体に共通して見られる磁気流体現象(リコネクション、ダイナモ、MHD乱流、MHD波動、ジェット、アクリーション、等々)に関する研究と交流を分野横断的に組織的に行なうことを目的とした。特に異なる学会(天文、核融合、地球電磁気、流体)を母体にする関連研究者間の交流の促進をはかることを重点目標とした。これらの目的を達成するために本年度は2年計画の最終年度として天体電磁流体現象に関する総合シンポジウムを開催した。総合シンポジウムでは、核融合プラズマから宇宙初期プラズマに至まで理論だけでなく観測も含めて幅広く研究発表と討論を行なった。シンポジウムで取り上げた具体的テーマは次の通りである。核融合プラズマのダイナモ過程、地球・惑星の核の対流とダイナモ過程、流体渦のリコネクション、地球磁気圏におけるリコネクションとKH不安定、太陽風の加速とダイナミックス、太陽における磁気流体現象(とくに「ようこう」で見たリコネクションと太陽コロナの諸現象)、ブラックホール磁気圏におけるジェット形成、星形成領域の磁場、銀河星間空間のMHD現象、銀河間空間磁場など得られた成果は以下の通りである。(1)「ようこう」で見えてきたリコネクションと地球磁気圏テイルにおけるリコネクションを詳しく比較した結果、ともにプラズモイドの形成と加速が重要な鍵を握っていることが明らかになった。これは数値シミュレーションからも確認された。(2)銀河の光学写真の詳しい解析により太陽コロナで見つかっているのとよく似たダイナミックな構造(ループ、ジェット)が多々発見された。ループ形成のモデルとしてパーカー不安定の3次元シミュレーションがなされ、銀河と太陽のループのいくつかは見事に説明された。近年の電波、X線天文等の発展により、多くの活動的天体には磁場を伴ったプラズマの激しい運動が深く関与していることが次第に明らかになってきた。例えば、太陽(恒星)フレアとコロナ、原始星や活動銀河からのジェット、銀河円盤に見られるスパ-、等々である。1991年8月に打ち上げに成功した太陽X線観測衛星「ようこう」(SolarA)は、従来にもまして、太陽コロナがダイナミックな現象に満ち満ちていることを明らかにした。これらの天体活動現象を理解するには、磁気流体力学(MHD)の計算(非定常シミュレ-ションや安定性解析)とその解釈(一般理論、統一的描像の構築)が必要である。本総研はこのような研究を組織的に行うこと、特に異なる学会(天文、核融合、地球電磁気流体)を母体にする関連研究者間の交流の促進をはかること、を目的とした。これらの目的を達成するために、本年度は2年計画の1年目として、MHDの基礎過程に関する小ワ-クショップを3回開催した。ワ-クショップ題目は次の通り。(1)天体におけるMHD不安定(参加者20数名;於野辺山宇宙電波観測所)。(2)天体における磁気リコネクション、乱流と波動、ダイナモ(参加者20数名;於愛知県蒲郡市)。(3)天体におけるwind、ジェット、アクリ-ション(参加者20数名;於名古屋大学)。ワ-クショップでは基礎過程、基礎物理に関するかなりつっこんだ議論を行なった。その結果多くの問題点が明らかにされ、議論のいくつかは共同研究(MHD不安定など)に発展した。ワ-クショップ集録として、天体におけるMHD不安定の文献リスト集を作成した。また、名古屋大学にカラ-プリンタ、東京大学にハ-ドディスクを設置し、両地区の分担者の共同利用をはかった。本総研は、多くの活動的天体に共通して見られる磁気流体現象(リコネクション、ダイナモ、MHD乱流、MHD波動、ジェット、アクリーション、等々)に関する研究と交流を、分野横断的に組織的に行うことを目的とした。これらの目的を達成するために、本年度は2年計画の最終年度として天体電磁流体現象に関する総合シンポジウム(於熱海市)を開催した。

総合シンポジウムでは、核融合プラズマから宇宙初期プラズマに至るまで、理論だけでなく観測も含めて幅広く研究発表と討論を行なった。シンポジウムで取り上げた具体的テーマは次の通りである。核融合プラズマのダイナモ過程、地球・惑星の核の対流とダイナモ過程、流体過のリナコネクション、地球磁気圏におけるリコネクションとKH不安定、太陽風の加速とダイナミックス、太陽における電磁流体現象(とくに「ようこう」で見たリコネクションと太陽コロナの諸現象)、デラックホール磁気圏におけるジェット形成、星形成領域の磁場、銀河星間空間のMHD現象、銀河間空間磁場、など。得られた成果は以下の通りどある。(1)「ようこう」で見えてきたリコネクションと地球磁気圏テイルにおけるリコネクションを詳しく比較した結果、ともにプラズモイドの形成と加速が重要な鍵を握っていることが明らかになった。これは数値シミコレーションからも確認された。(2)銀河の光学写真の詳しい解析により太陽コロナで見つかっているのとよく似たダイナミックな構造(ループ、ジェット)が多々発見された。ループ形成のモデルとしてパーカー不安定の3次元シミュレーションがなされ、銀河と太陽のループのいくつかは見事に説明された。
セミプロフェッションのキャリア開発：養護教諭のCDP

本研究では、セミプロフェッションである養護教諭のためのCDPを設計した。その前提として、養護教諭に対するアンケート調査を実施し、基本統計量の抽出、変数の抽出、属性による得点比較、変数間の関係性分析を実施した。主成分分析と因子分析から、モティベーションなど9つの変数を抽出した。モティベーションを従属変数、8つの変数を独立変数とする重回帰分析(変数減少法:F out<F=2.0)を実施した結果、モティベーションを規定する有効な概念として「組織内自己効力」「学習」の2つの変数を確認した。本年度の研究実績については、次の通りである。学会発表2編:1.産業・組織心理学会第30回全国大会「リーダーシップ認知とモティベーションとの関係性ー理想と現実のリーダーシップ・スタイルの差異ー」(北海学園大学)、2.人材育成学会第12回年次大会「キャリア中期の危機にかかわる現状と課題ーモティベーションの視点からの考察ー」(明治大学)、報告書1編:1.A県養護教諭会「養護教諭の仕事意識と仕事行動に対する多面的考察ーA県養護教諭会ー報告書(全84頁)」である。また、付随する調査研究については、B県養護教諭研究協議会およびC県高等学校教育研究会保健体育部会養護教諭部会において、ヒアリング調査、基調講演、マネジメント研修、研究発表指定討論、これまでの養護教諭にかかわる調査研究(全国養護教諭連絡協議会研修会平成23年度・平成24年度、D県養護教諭研究会冬季研修会平成22年度・平成23年度、E県養護教員研究会研修会平成23年度・平成25年度)の報告、アンケート調査(養護教諭の仕事環境・仕事意識・仕事行動に関する調査)を実施した。さらに、2月に韓国日本近代学会『日本近代学研究』第48集(5月発刊)に「リーダーシップ認知とモティベーションとの関係性ー理想と現実のリーダーシップ・スタイル差異からー」を投稿して査読付き論文として掲載が決定している。また、5月開催予定の韓国日本近代学会第31回春季国際学術大会においても、「組織成員のキャリア発達にかかわる実証的考察ー「風姿花伝」の視座からー」の発表許可がなされている。本年度(平成27年度)の研究実績については、次の通りである。学術論文(査読付き)1編:韓国日本近代学会『日本近代学研究』「リーダーシップ認知とモティベーションとの関係性ー理想と現実のリーダーシップ・スタイル差異からー」、学会発表2編:1.韓国日本近代学会・第31回国際学術大会「組織成員のキャリア発達にかかわる実証的考察ー「風姿花伝」の視座からー」(韓国:嶺南大学校)、2.人材育成学会・第13回年次大会「キャリア中期の危機にかかわる追加検証ー40歳代のモティベーションを中心にしてー」(中央大学)、報告書3編:1.B県養護教諭研究会「養護教諭の仕事意識と仕事行動に対する多面的考察ーB県養護教諭研究会ー報告書(全54頁)」、2.C県養護教諭研究会「養護教諭の仕事意識と仕事行動に対する多面的考察ーC養護教諭研究会ー報告書(全46頁)」、3.D県養護教諭研究会「養護教諭の仕事意識と仕事行動に対する多面的考察ーD養護教諭研究会ー報告書(全58頁)」である。また、付随する調査研究としては、全国養護教諭連絡協議会の事務局長に対して、養護教諭のこれからのキャリア開発の方向性・組織ニーズについてのヒアリング調査を実施、B県養護教諭研究会の会長・副会長・幹事等に対して、養護教諭の望ましいキャリア開発プログラム内容・研修形式についてのヒアリング調査を実施した。さらに、韓国日本近代学会・第33回国際学術大会(28年5月に、韓国の慶北大学校で開催予定)において、「マネジメント能力を高めるためのCDP 学校組織におけるOFF-JTの機能ー」について、発表許可を得ている。平成27年度の研究達成目標として設定したのは、全国養護教諭連絡協議会と連絡体制を確立し協議しながら、2か所を選択して、より詳細な定性分析(ヒアリング調査)と定量分析(アンケート調査)を実施することである。そして、養護教諭の仕事環境、仕事意識、仕事行動を科学的に理解するとともに、養護教諭の主体的なキャリア開発を促進するための重要な基礎データ・ストックを構築することである。これらについては、ほぼ予定通り進行している。全国養護教諭連絡協議会事務局およびB県養護教諭研究会の2か所にヒアリング調査と一部アンケート調査を実施して、平成28年度の研究に継続されている。また、分析の比較対象である韓国においては、27年5月に研究成果を報告するとともに、韓国の研究者に対して、研究内容の一部についてヒアリング調査を実施した。国内外の一連のヒアリング調査に基づいて、能力開発プログラムの一部内容が決定された。本年度の成果として、学術論文(査読付き)1編、学会発表2編、報告書3編の結果は、一定の基準を満たすものであると考えられる。本研究の「目的1」「目的2」は、平成2627年度研究において達成されている。平成28年度研究では、目的3「キャリア開発プログラムのトライアルに基づいて、その有効性について検証する。」に対して、一定の成果を確認している。〇学術論文1編:「組織におけるキャリア中期の危機:セミプロフェッションの心理的視点から」・韓国日本近代学会・『日本近代学研究』(53)、〇Preceding1編:韓国日本近代学会第33回国際学術大会「マネジメント能力を高めるためのCDP:学校組織におけるOFF-JTの機能」(慶北大学校)、〇学会発表2編:1.産業・組織心理学会

第32回全国大会「ゼミプロフェッションのキャリア中期の危機:養護教諭のモティベーション」(立教大学)、2.人材育成学会第14回年次大会「学校組織における有効なCDPの構築に向けて:自己効力と学習行動に焦点をあてて」(東北大学)、〇調査報告書4編:1.A市教育研究会教務主任研修会「セミプロフェッションの仕事意識と仕事行動に対する多面的考察報告書」(全47頁)、2.B県高等学校養護教諭研究会「養護教諭の仕事意識と仕事行動に対する比較分析」(全18頁)、3.全国養護教諭連絡協議会「養護教諭の仕事意識と仕事行動に対する多面的考察報告書」(全53頁)、4.全国養護教諭連絡協議会「学校組織における有効なマネジメント(養護教諭編)」(全26頁)調査研究活動として、B県高等学校養護教諭研究会および全国養護教諭連絡協議会において、ヒアリング調査および設計した「キャリア開発プログラム」のトライアルを実施し有効性を確認した。さらに、2017年6月には、2017年度組織学会研究発表大会「モティベーション視点からのキャリア中期の危機:公立学校の組織成員に焦点をあてて」(滋賀大学)での学会発表がエントリー済みである。本研究では、セミプロフェッションである養護教諭のためのCDPを設計した。その前提として、養護教諭に対するアンケート調査を実施し、基本統計量の抽出、変数の抽出、属性による得点比較、変数間の関係性分析を実施した。主成分分析と因子分析から、モティベーションなど9つの変数を抽出した。モティベーションを従属変数、8つの変数を独立変数とする重回帰分析(変数減少法:F out<F=2.0)を実施した結果、モティベーションを規定する有効な概念として「組織内自己効力」「学習」の2つの変数を確認した。平成26年度の研究達成目標として設定したものは、1「セミプロフェッション」の概念規定、2学校組織における「養護教諭」の機能と役割の検討、3養護教諭に対するこれまでの「CDP」の検討であり、これらに基づいて研究フレーム・ワークを設定する、追加概念を抽出する、研究方法の整合性を確認する、いずれも予定通り進行している。また、B県養護教諭研究協議会およびC県高等学校教育研究会保健体育部会養護教諭部会に対するヒアリング調査(定性分析)、アンケート調査(定量分析)についても、滞りなく実施されて、平成27年度の研究に引き継がれている。さらに、分析の比較対象として想定している韓国についても、5月の春季国際学術大会において研究評価を試みる。研究成果については、上述のように学会発表2編、報告書1編があり、論文1編の掲載が確定していることは、自己評価の一定の基準を満たすものであると考えられる。平成28年度は、平成27年度と同様に、全国養護教諭連絡協議会および都道府県レベルの養護教諭研究会のなかから2か所を選択して、これまでに設計した養護教諭のための能力開発プログラムについて、実際にその有効性の検討を試みる。その検討結果に基づいて、能力開発プログラムの修正および再設計を実施することで、より高い論理的整合と実証的有効性を担保した成果(プログラム)を開発する。また、その成果の学術的有効性については、韓国日本近代学会、産業・組織心理学会、人材育成学会のなかから2学会を選択して、研究発表をすることで確認するものである。
安定な縮合多環型有機ジラジカル分子の創製と機能探索

共役系で二つの不対電子が互いに相互作用して,一重項電子配置となった電子状態の寄与をもつ“開殻一重項ジラジカル分子"は,一般的な閉殻分子に比べて電子授受特性や長波長光吸収特性に優れ,またスピンをもつことから,電子機能材料としての潜在性を秘めた新しい化学種である。本研究では,独自の化学修飾法に根ざして,明確な開殻性と高い安定性を兼ね備えたジラジカル分子を充足し,その特異な物性を活かした機能材料への展開を検討している。我々は先の基盤研究C(課題番号:15K05416)で,フェナントレンが縮環したジシクロペンタナフタレン誘導体の合成に成功し,そのジラジカル性と高い安定性を見出した。しかし,その合成経路には低収率の工程が複数含まれていたため,研究初年度は経路の抜本的な見直しを図った。その結果,全収率を大きく向上させることができた。新たな合成経路は,フェナントレン以外の芳香環を導入するのにも適しており,ナフタレンやベンゾチオフェンが縮環した分子の合成にも成功した。結晶構造解析に基づく詳細な結合長の解析により,一連の分子がジラジカル性をもつことが支持された。現在,これらの磁気的特性を検討している。次に,Chichibabinの炭化水素を構造モチーフとした分子としてジフルオレノ[4,3-b:3',4'-d]フランを設計し,その合成に取り組んだ。ジブンゾフランを出発物質として,わずか5段階の迅速合成により,所望の分子を得ることができた。NMRスペクトルの温度依存性や結合長から,ジフルオレノフランはジラジカル分子であると考えている。この分子は大気下では,固体および溶液状態のいずれでもまったく分解しない。電気化学的特性を検討したところ,2段階の酸化と2段階の還元を起こし,全ての酸化還元過程が可逆であった。現在,その低い酸化電位に注目し,ラジカルカチオン種の合成と単離に取り組んでいる。以下の項目に関して計画通り研究を行い,期待した成果が得られた。・フェナントレンが縮環したジシクロペンタナフタレン誘導体の合成経路を見直し,物性評価に十全な量が得られる経路を開拓した。・上記の経路に基づき,ナフタレンが縮環したジシクロペンタナフタレン誘導体を合成し,ナフタレンの縮環方向の違いによって物性が異なることを明らかにした。・ジフルオレノ[4,3-b:3',4'-d]フラン誘導体の合成に初めて成功し,これがジラジカル分子の基本骨格になり得ることを見出した。・合成した一連の化合物が,電気化学的に容易に一電子酸化されることに注目し,化学酸化についても検討したところ,これにより対応するラジカルカチオン種を合成できる目処が立った。・これまでに合成したジシクロペンタナフタレン誘導体は,いずれも2,6-ナフトキノジメタン構造をもつものであったが,新たに1,5-ナフトキノジメタン構造をもつ分子の合成に取り組み,キノジメタン構造が物性に与える効果を明らかにする。・ジシクロペンタナフタレンとジフルオレノフラン誘導体のラジカルカチオン種の合成と単離を検討する。・ジフルオレノフランのフラン部位をチオフェンやピロールに変換した分子を合成し,ヘテロール骨格の違いに基づき,ジラジカル性を始めとする諸物性を制御する。・低い酸化電位をもつ分子に適切な化学修飾を施すことで,比較的安定なラジカルカチオン種が生じてくることがわかってきた。ヘテロ元素の特徴を最大限に活用して,安定なラジカルカチオン種の開発に新たに取り組む。これらの内容を進め,開殻一重項ジラジカル分子とともにラジカルカチオンも充足し,基礎学理の確立と応用への展開を展望する。

電気化学的特性を検討したところ,2段階の酸化と2段階の還元を起こし,全ての酸化還元過程が可逆であった。現在,その低い酸化電位に注目し,ラジカルカチオン種の合成と単離に取り組んでいる。以下の項目に関して計画通り研究を行い,期待した成果が得られた。・フェナントレンが縮環したジシクロペンタナフタレン誘導体の合成経路を見直し,物性評価に十全な量が得られる経路を開拓した。・上記の経路に基づき,ナフタレンが縮環したジシクロペンタナフタレン誘導体を合成し,ナフタレンの縮環方向の違いによって物性が異なることを明らかにした。・ジフルオレノ[4,3-b:3',4'-d]フラン誘導体の合成に初めて成功し,これがジラジカル分子の基本骨格になり得ることを見出した。・合成した一連の化合物が,電気化学的に容易に一電子酸化されることに注目し,化学酸化についても検討したところ,これにより対応するラジカルカチオン種を合成できる目処が立った。・これまでに合成したジシクロペンタナフタレン誘導体は,いずれも2,6-ナフトキノジメタン構造をもつものであったが,新たに1,5-ナフトキノジメタン構造をもつ分子の合成に取り組み,キノジメタン構造が物性に与える効果を明らかにする。・ジシクロペンタナフタレンとジフルオレノフラン誘導体のラジカルカチオン種の合成と単離を検討する。・ジフルオレノフランのフラン部位をチオフェンやピロールに変換した分子を合成し,ヘテロール骨格の違いに基づき,ジラジカル性を始めとする諸物性を制御する。・低い酸化電位をもつ分子に適切な化学修飾を施すことで,比較的安定なラジカルカチオン種が生じてくることがわかってきた。ヘテロ元素の特徴を最大限に活用して,安定なラジカルカチオン種の開発に新たに取り組む。これらの内容を進め,開殻一重項ジラジカル分子とともにラジカルカチオンも充足し,基礎学理の確立と応用への展開を展望する。(理由)研究室および所属研究機関で現有している試薬(金属触媒等)および測定機器(電気化学測定装置など)を用いることで,当初の予想以上に円滑に研究を進めることができたため,2019年度に使用額が生じた。(使用計画)2018年度と同様に,2019年度も研究費は主に消耗品費として用いる予定である。これは,有機合成を土台とする本研究内容の性質上,合成実験に必要な有機化合物試薬,有機溶媒,金属試薬,ガラス器具等を,随時購入する必要があるためである。また,得られた研究成果の学会発表のための国内外旅費にも,研究費の一部を割り当てる予定である。
長波長レーザの低出力、長時間照射に対する網膜の組織変化と脈絡膜新生血管治療の試み

長波長半導体レーザの低出力、長時間照射に対するサル網膜の変化-波長635nmと810nmの比較(2002年ARVOにて発表)635nm半導体レーザをマカク属サル7眼の眼底に照射した。照射条件は、直径1mm、照射時間30-80秒、出力20、50、79.2J/cm^2とした。また、810nm半導体レーザを5眼の眼底に、直径2mm、時間60秒、出力96、115、153J/cm^2で照射した。レーザ照射直後と2週間後に眼球摘出し、摘出直前にフルオレセイン蛍光造影(FAG)、インドシアニングリーン(ICG)蛍光造影を行った。組織変化は光学、電子顕微鏡で観察した。TTT直後の検眼鏡検査、FAG、ICG蛍光造影検査では、635nm、810nmレーザ照射による変化は観察されなかった。2週間後には、810nmレーザ照射でFAGの造影初期に脈絡膜毛細管板への流入障害が観察された。組織変化に関しては、外顆粒層の濃縮核の出現頻度は、635nmで18%、810nmでは73%であった。2週間後には、635nm、810nmともに57%となった。空胞化した視細胞内節は、照射直後には635nm、810nmでそれぞれ73%、47%でみられた。2週間後には組織の回復がみられ43%、11%になっていた。網膜色素上皮細胞の空胞化は、照射直後で、635nm、810nmでそれぞれ62%、36%でみられたが、2週間後には、71%、65%となっていた。脈絡膜血管は両波長で照射直後に狭窄を示すものもあったが、閉塞はしていなかった。2週間後には、635nmでは25%、810nmでは28%で脈絡膜血管の閉塞が観察された。今回の結果からは、635nm、810nmの両波長の半導体レーザの長時間、低出力照射では、25-30%で脈絡膜血管の閉塞が得られることがわかった。一方、神経網膜への障害が60-70%で出現するという結果は、TTTを施す上で無視できない事実である。また、635nmを照射した場合、内節への障害が高頻度に残存することより、635nmはTTTには不適であると考える。TTTの作用機序-マイクロ・アレイTTT後の網膜における生体反応を調べるために、有色ラット12眼の眼底に810nm半導体レーザを直径2.5mm、50mWで60秒間照射した。照射直後に眼球摘出し、RNAを抽出、マイクロ・アレイにてTTTによって発現したと考えられるサイトカインを検索した。その結果、TTTによってinterleukin、fibrinogen様蛋白、TNF関連蛋白の発現があり、脈絡膜血管閉塞に関与していることが示唆された。波長810nm半導体レーザの低出力、長時間照射におけるサル網膜の変化(第55回日本臨床眼科学会)脈絡膜新生血管に対する治療法である経瞳孔温熱療法(TTT)の有用性と安全性に関する動物実験の結果を報告した。波長810nmの半導体レーザをマカク属サル5眼の眼底に照射した。照射条件は直径2mm、照射時間60秒、総出力50、60、80mW(それぞれ96、115、153J/cm^2に相当)とした。照射直後と2週間後に眼球を摘出し、摘出直前に検眼鏡検査、フルオレセイン蛍光造影(FAG)、インドシアニングリーン(ICG)蛍光造影を行った。検眼鏡検査、FAG、ICG造影検査では、照射直後、2週間後ともに照射による変化はなかった。組織学的には、照射直後には感覚網膜に核濃縮や視細胞内節の空胞化が観察され、内節の変化は錐体に多く見られた。網膜色素上皮細胞(RPE)には基底部に空胞化があった。脈絡毛細管板は開存していたが、内皮細胞の空胞化や管腔内血小板の内皮細胞への付着が見られ、すでに内皮細胞障害に伴う血管閉塞機転が開始していると推測した。脈絡膜中大血管には変化がなかった。照射2週後では、照射直後にみられた視細胞の変化はなく、すでに死滅、脱落したものと考えた。RPEには高度な空胞変性があった。3割程度ではあったが、脈絡毛細管板は閉塞しており、脈絡膜中大血管で管腔の狭細化や閉塞、内皮細胞の消失が観察された。波長810nmの半導体レーザによるTTTは、従来の光凝固に比べ、感覚網膜への障害は軽度ではあるが無視できるものではなく、また、錐体の多く存在する中心窩ではより光度の障害が引き起こされることが推測される。さらに、効果にばらつきがあることを考え併せると、臨床応用上、色素を多く有する眼での照射条件の設定に対しては、より厳密で詳細な検討が必要であると結論された。

照射条件は、直径1mm、照射時間30-80秒、出力20、50、79.2J/cm^2とした。また、810nm半導体レーザを5眼の眼底に、直径2mm、時間60秒、出力96、115、153J/cm^2で照射した。レーザ照射直後と2週間後に眼球摘出し、摘出直前にフルオレセイン蛍光造影(FAG)、インドシアニングリーン(ICG)蛍光造影を行った。組織変化は光学、電子顕微鏡で観察した。TTT直後の検眼鏡検査、FAG、ICG蛍光造影検査では、635nm、810nmレーザ照射による変化は観察されなかった。2週間後には、810nmレーザ照射でFAGの造影初期に脈絡膜毛細管板への流入障害が観察された。組織変化に関しては、外顆粒層の濃縮核の出現頻度は、635nmで18%、810nmでは73%であった。2週間後には、635nm、810nmともに57%となった。空胞化した視細胞内節は、照射直後には635nm、810nmでそれぞれ73%、47%でみられた。2週間後には組織の回復がみられ43%、11%になっていた。網膜色素上皮細胞の空胞化は、照射直後で、635nm、810nmでそれぞれ62%、36%でみられたが、2週間後には、71%、65%となっていた。脈絡膜血管は両波長で照射直後に狭窄を示すものもあったが、閉塞はしていなかった。2週間後には、635nmでは25%、810nmでは28%で脈絡膜血管の閉塞が観察された。今回の結果からは、635nm、810nmの両波長の半導体レーザの長時間、低出力照射では、25-30%で脈絡膜血管の閉塞が得られることがわかった。一方、神経網膜への障害が60-70%で出現するという結果は、TTTを施す上で無視できない事実である。また、635nmを照射した場合、内節への障害が高頻度に残存することより、635nmはTTTには不適であると考える。TTTの作用機序-マイクロ・アレイTTT後の網膜における生体反応を調べるために、有色ラット12眼の眼底に810nm半導体レーザを直径2.5mm、50mWで60秒間照射した。照射直後に眼球摘出し、RNAを抽出、マイクロ・アレイにてTTTによって発現したと考えられるサイトカインを検索した。その結果、TTTによってinterleukin、fibrinogen様蛋白、TNF関連蛋白の発現があり、脈絡膜血管閉塞に関与していることが示唆された。
イネの栽培化を促す鍵となった遺伝子とは

イネの栽培化を促した遺伝子を明らかにするために、栽培イネが獲得した穂の非開帳性に焦点を当てた。そこでまず、野生イネの遺伝的背景に栽培イネ由来の穂の非開帳性に関する準同質遺伝子系統を育成した。次に、これら系統を用いて種子採集効率と他殖率についての圃場調査を行った。その結果、穂が閉じることによって、種子の脱粒程度が緩和され、種子が集めやすくなること、また他殖が抑えられることによって、自殖性作物へと導かれたことが示唆された。本研究では、栽培イネOryza sativaの栽培化を促す鍵となった遺伝子の同定を行うものである。初期の栽培化においては、穂の開帳性ならびに種子の脱粒性を支配する遣伝子が最も大きく貢献したものと考えられる。特に、野生種が穂の開帳性を失うと、成熟種子の脱粒が一時的に抑えられ、人間にとって種子を集めやすくなったのではと思われる。また、この穂の形態の変化は植物の繁殖様式を他殖から自殖へと促したとも考えられる。そこで本年度は以下の3つの研究を行った。1、材料の育成栽培イネO.sativaの祖先野生種であるO.rufipogonの穂の開帳性を支配する遺伝子(Spr3)と種子脱粒性を支配する遺伝子(sh2およびsh3)に注目し、野生種の遺伝的背景において栽培種由来の種子の非脱粒性遺伝子ならびに穂の非開帳性遺伝子を導入した系統をそれぞれ分子マーカーを用いた選抜・戻し交雑により育成した。2、野生イネO.rufipogonの他殖率調査昨年度までに作成されていた野生種の遺伝的背景において栽培種由来の染色体断片を一部ホモに持つ系統を野生種系統で取り囲むように圃場に展開し、開花・成熟後に種子を回収した。そして、栽培種由来の染色体断片がホモであった領域に座乗する分子マーカーを用いて、野生イネO.rufipogonの自然環境下における他殖率を推定した。3、穂の開帳性遺伝子Spr3に関する連鎖地図の作成これまでに穂の開帳性遺伝子Spr3は第4染色体上に座乗していることが報告されているが、分子地図上での位置がまだ不明であった。そこで、分離集団を用いSpr3に関するマイクロサテライトマーカーによる連鎖分析を行い、Spr3に関する分子連鎖地図を作成した。本研究では、栽培イネOryza sativaの栽培化を促す鍵となった遺伝子の同定を目的としている。初期のイネの栽培化においては、栽培品種にみられる様々な形質が選抜・改良されてきたと考えられる。そこで本年度は、以下の3つの研究を行った。1、野生イネO.rufipogon由来の種子脱粒性を支配する遺伝子間の相互作用についてまず、栽培イネO.sativaとその祖先野生種であるO.rufipogonを交雑し、さらに正逆の戻し交雑を行った。そして、栽培種の遺伝的背景に野生種由来の種子脱粒性を支配する遺伝子を持つ系統、ならびに野生種の遺伝的背景に栽培種由来の種子非脱粒性の遺伝子を持つ系統を選抜・自殖することによって分離集団を作出した。これらを材料に、種子脱粒性を支配する対立遺伝子間の相互作用について調査を行った。2、栽培化関連形質の量的形質遺伝子座解析栽培イネの祖先野生種であるO.rufipogonを供与親としてBC2戻し交雑集団を作成した。その後、それらを自殖し戻し交雑自殖系統を育成した。これらを圃場ならびに温室に展開し、種子脱粒性や穂の開帳性をはじめとする栽培化関連形質についての調査を行った。また、これら系統よりDNAを抽出し、180個の分子マーカー座におけるマーカー型を決定し、形質データを統合することにより、量的形質遺伝子座解析を行った。3、野生イネO.rufipogonの他殖率調査昨年度までに作成されていた野生種の遺伝的背景において栽培種由来の染色体断片を一部ホモに持つ系統を野生種系統で取り囲むように圃場に展開し、本年度についても再度、野生イネO.rufipogonの自然環境下における他殖率を推定した。本研究では、栽培イネOryza sativaの栽培化を促す鍵となった遺伝子を解明するために、種子の非脱粒性ならびに穂の非開帳性に焦点を当てた。研究材料としては、野生イネO.rufipogon W630の遺伝的背景に栽培イネO.sativaNipponbare由来の対立遺伝子を穂の開帳性を支配する遺伝子座(SPR3)と種子脱粒性を支配する遺伝子座(qSH1およびsh4)に導入した準同質遺伝子系統を用い、以下の3つの調査を行った。1.野生イネおよび準同質遺伝子系統の種子採集効率の調査野生系統W630および3つの準同質遺伝子系統を、それぞれ9個体からなるブロックにして圃場で育成し、種子成熟期に数日おきに手で穂をたたきながら脱粒種子を回収した。

そして、種子採集効率をブロック内の植物体が生産した総稔実種子数に対する回収種子数の割合から算出した。2.野生イネおよび穂の開帳性を支配する遺伝子座についての準同質遺伝子系統の種子脱粒程度の比較野生系統W630および穂の開帳性を支配する遺伝子座についての準同質遺伝子系統を自然条件下で育成し、開花日から種子脱粒までの日数を記録した。3.準同質遺伝子系統の他殖率の調査圃場にて、3つの準同質遺伝子系統の植物を野生系統W630で取り囲むように配置し、準同質系統に実った種子の遺伝子型に基づき他殖率の推定を行った。以上の結果から、野生種の穂の開帳性は1つの遺伝子座の変異によって栽培型の非開帳性に変わること、野生イネの遺伝的背景では種子脱粒性を支配する遺伝子座に栽培イネの対立遺伝子を導入しても非脱粒に変わらないこと、穂の非開帳性は種子の脱粒程度を緩和し、他殖を抑えることが明らかとなった。よって、穂の非開帳性は栽培イネOryza sativaの栽培化を促す鍵となった遺伝子であると考えられた。