hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チームスポーツにおける競技開始前の心理状態とパフォーマンスの関係について

今年度は、大学生男女バレーボール選手を用いて、特に、トーナメント方式の東日本インターカレッジおよび全日本インターカレッジを中心に、競技開始前の心理的競技能力および状態不安とパフォーマンスの関係を明らかにしようとし、以下のような結果を得ることができた。また、中国遠征の機会を得た男子チームのデータも収集することができた。(1)競技開始2時間前および直前の状態不安は、平常時よりも高くなる傾向が伺えた。(2)トーナメント方式のインカレでは、緒戦や拮抗した展開が予想されるようなチームと対戦する競技開始前の状態不安は、他の試合の時よりも高くなる傾向がみられた。(3)競技開始前の状態不安とパフォーマンスとの関係は、現在のところ一定の関連性は認められていない。(4)競技終了直前の状態不安は、勝利を収めた試合では低下し、敗戦の場合は変化しないか上昇する傾向がみられた。(5)全日本・東日本インターカレッジよりも、自我関与度の強い関東リーグ戦の方が、全体的に強い状態不安を示した。(6)女子選手の方が男子選手に比べて全体として高い状態不安を示す傾向にある。大学生男女バレーボール選手を用いて、競技開始前の心理的競技能力及び状態不安とパフォーマンスの関係を明らかにしようとした。平成9年度は関東大学リ-グ戦において調査を実施し、以下の点が明らかにされた。(1)競技開始2時間前及び直前の状態不安は、平常時よりも高くなる傾向が伺えた。(2)リ-グ戦の中でも、特に重要な試合(例えば、諸戦やリ-グ戦の結果を左右するような試合)における競技開始前の状態不安は、他の試合の時よりも高くなる傾向が見られた。(3)競技開始前の状態不安とパフォーマンスとの間には、現在のところ一定の関連性は認められていない。(4)女子選手の方が男子選手に比べて全体として高い状態不安を示す傾向にある。今年度はリ-グ戦に限った調査であったが、平成10年度は東日本インターカレッジや全日本インターカレッジでも調査を実施し試合形態の違いによって両変数の関係が異なるかどうかについても検討する予定である。さらに、競技開始前の状態不安とチームパフォーマンスの関係だけでなく、個々の選手の状態不安とパフォーマンス(以前より使用している評価基準を基に算出した実力発揮度)の関係についても分析を行う予定である。平成10年度は東日本インターカレッジ及び全日本インターカレッジにおいて調査を実施し、以下の点が明らかにされた。(2)インカレの場合、緒戦開始前の状態不安は比較的高くなる傾向が見られた。(3)勝ち進むにつれて状態不安の得点は若干高くなる傾向が伺われた。(4)競技開始前の状態不安とパフォーマンスとの間には、現在のところ一定の関連性は認められていない。リーグ戦方式の場合と異なり、インカレの場合は試合数が予定通り運ばないことが多い。今年度も十分な試合数を確保できなかったので平成11年度も不足分のインカレに関するデータを収集し、最終報告の作成を行う予定である。さらに、中国に遠征する機会に恵まれたので、データ収集が許可されるなら、中国の社会人及び大学チームとの比較も分析にくわえたい。大学生男女バレーボール選手を用いて、リーグ戦、全日本インターカレッジ及び東日本インターカレッジを中心に、競技開始前の心理的競技能力及び状態不安とパフォーマンスの関係を明らかにしようとし、以下のような結果を得ることができた。(1)バレーボール選手は、一般学生よりも低い状態不安をもっている。(2)競技開始2時間前及び直前の状態不安は、平常時よりも高くなる傾向が伺えた。(3)競技終了直後の状態不安は、勝利を収めた試合では低下し、敗戦の場合は変化しないか上昇する傾向が見られた。(4)リーグ戦、インターカレッジのいずれにおいても、重要な試合では、競技開始前の状態不安は、他の試合の時よりも高くなる傾向が見られた。(5)全日本・東日本インターカレッジよりも、自我関与度の強い関東リーグ戦の方が、全体的に高い状態不安を示した。

(6)競技開始前の状態不安とパフォーマンスとの関係は、大きな個人差が見られた。(7)女子選手の方が男子選手に比べて全体として高い状態不安を示す傾向にある。
英語による専門科目を効果的効率的に運用するための教材と教授法の開発

1.前年度に引き続き、専門教育科目の内容を英語で教授するための教材の開発を続けている。研究代表者、共同研究者はマーケティング関連科目を専門とするものと英語教育を専門とするものであり、双方の能力を活用して、教材の作成を行っている。2.日本CLIL教育学会において、開発中の教材について発表を行い、多くの英語教育の専門家からの意見を聞くことができ、専門教育科目の英語教材への強いニーズがあることを確認した。3.早稲田大学で現在提供されている英語による専門科目講座(5講座)をイタリアのCLIL研究専門の研究者とともに聴講し、内容の難易度、学生の反応などを観察するとともに、教員への意見聴取をして参考とした。4.これまでに開発した教材がどの程度実践的に活用できるかを確認するために、英語を母語とする学生に対する講義(1回)、日本語を母語とする学生に対する講義(2回)を模擬的に行い、学生からの意見をアンケート形式で収集し、評価を得て、さらなる教材開発の参考にしている。日本語を母語とする学生を対象とした講義では、共同研究者のうち、日本語を母語とする専門科目担当者と英語を母語とする英語教育担当者が別々に担当し、開発した教材をさまざまなタイプの教員が実際に活用できるかどうかの確認も行っている。5.教材の補足として、実際に使われた広告物、視覚教材、各種資料などを積極的に収集し、教材の質を高める努力をしている。学生の理解を深めるためのディスカッション課題、クイズについても開発を続けている。視聴覚教材をオンラインで配布する方法などの検討が十分ではなかった。そのため、教材の完成版をイメージするのに手間取った。教材開発に際し、学生の関心を高めながら進める上ではどうしても実際の企業のマーケティング事例を活用したいと考えている。新聞や一般の雑誌などで資料となるものを見つけることは必ずしも難しくはないが、例えば商品パッケージの写真、広告写真、各種記事資料などの利用許諾を得るための作業や費用が予想以上にかかることがわかった。教材そのものは、許諾を得ることを前提に開発を進めているが、2018年度中にすべての処理をすることができなかったため、2019年度まで研究の延長を希望し、承認されている。現在ある程度完成している教材を素材にして、利用者となる教員や学生への聞き取り調査の実施、調査票を用いた学生からの評価など、できるだけ客観的な評価を加えながら進める。単なる教材や教授法の開発に終わらせず、教育工学的な研究成果を学会発表や論文の形で発表していきたい。開発した教材を2単位(15回)の授業に対応できる教科書として出版できる形にする。マーケティングや広告の専門教育科目の教科書、すなわち、基礎的なマーケティング科目の内容を網羅する形態になるよう、収集した事例を取捨選択し整理していく。教材は、英語と日本語両方で準備しているので、日本語を前提としたゼミなどの少人数クラスなどでも試用して、教材としての完成度を高めていく。実際の授業で学生の関心を高めるためのパワーポイント教材、視聴覚教材等を整理して、授業担当者が活用しやすい形に提供できるようにしたい。教材制作にかかる著作権処理を、出版社との協議の上で進めていく。平成28年度は、研究の方向性を確認するための資料や情報の収集を中心に行った。英語による専門科目(ESP: English for Specific Purpose)については、海外で実施された広告関連のカンファレンスなどに参加し、海外の非英語圏の大学で授業を実施している教員や教育関係の企業と情報交換を行った。アジアでは、韓国と香港の大学でヒアリングを実施した。また、日本でESPを実施している教員へのヒアリングを実施した。さらに、情報教育などのシンポジウムに参加した。その結果、ヨーロッパではESPが、多くの大学で行われていることがわかった。また、授業で取り上げたい内容として、日本を含むアジアにおけるマーケティングや広告などへの関心も高い。韓国では、欧米の大学で教育を受けてきた教員を中心に、ESPを展開しているようだった。韓国向けに作成された教材はないようで、授業の準備に苦労しているようだった。香港では、香港や欧米の大学で教育を受けてきた教員が授業を担当している。中国本土からの学生が増えて、英語の能力にばらつきが見られ、授業によっては教育水準の維持に苦労しているようだった。日本の大学では、英語での授業を前提とする学部以外では、ESPの受講者は、留学生や帰国子女が中心となることが多く、海外経験の乏しい日本人学生が、授業に対して積極的に参加できていないようだった。特に、会話や筆記などの技能に課題があるようだった。教材の開発については、出版社などへの聞き取りや意見交換を行った。また、教育学習支援システムについての基礎的な研究も始めた。教育効果のシステムについては、基本的な調査を実施した。教材や教授法については、ヨーロッパで導入が進んでいるとされているCLIL(Content and Language Integrated Learning)という概念を導入する方向が定まった。ESPに求められる要素を構造化するという目的は、ESPの担当教員へのヒアリングを通じて、おおむね明らかにすることができた。したがって、学生や英語を必要とする社会人への聞き取りができなかったことは、全体的な計画においては大きな問題とは考えていない。教材作成については、具体的な成果として記述できるほどの取り組みをすることができなかった。これは、ESPについての情報収集はある程度行うことができたが、英語教育や情報工学などの情報を取り込むことが遅れたため、動画などの教材をどのように作成し、評価するのかという方法や手続きについて方向性が、なかなかまとまらなかったためである。

本来、初年度に組み込んでいなかった授業評価のシステム開発を実施したことも、予定していた計画に影響を与えた。教材については多少の遅れがみられているが、全体としては順調に進んでいると考えている。平成29年度は、教材や教授法の基礎的な概念枠組みであるCLIL(Content and Language Integrated Learning)の情報収集と教材作成を中心に行った。海外では、CLILの盛んなヨーロッパの大学における実践について意見交換および情報収集を行った。具体的には、イタリア国内の複数の大学でCLILを研究・実践している研究者を対象としたヒアリングを実施した。国内では、CLILに関する研究会などに出席した。また、学部において英語による専門科目(ESP: English for Specific Purpose)を受講した経験のある学生を対象にヒアリングを実施した。教材については、英語教科書専門出版社の編集担当者と意見交換を行いながら、教材を作成した。海外のCLILの研究者からは、講義内容と英語のスキルをともに高めるために、専門科目の教員と英語教育の教員が協力することに意義があるという意見をいただいた。国内の学会では、CLILと既存の英語教育との違いについて理解を深めることができた。また、導入事例などを通じて、CLILにおける教材と教授法、特に英語教育と専門教育それぞれの分野における専門家の協力が、従来型の授業よりも重要になることがわかった。学部生を対象にしたヒアリングでは、ESPに対する学生の自己効力感が低く、特に聞き取りや議論などを苦手としていることがわかった。ノートを取ることに集中しすぎて、議論などに加わる余裕のないこともわかった。出版社の編集者からは、教材としての水準や副教材の充実など、最近の教材作成の傾向について知ることができた。学会参加、研究者や学生へのヒアリング、英語教育を専門とする出版社との情報交換を通じて、教材の作成は進んでいる。現時点では、教科書の本文の作成に加えて、パワーポイントのスライド、オーディオビジュアル教材などの作成を併行して進めている。オーディオビジュアル教材については、利用する映像作成に必要な費用などの観点から作業が遅れていたが、出版社の協力を得て、具体的に作業を進めることができるようになった。この結果、映像にかかる予算を十分に確保できる見込みも立った。教材作成のために、学生が興味をもちやすいテーマに関するさまざまな素材の収集も進めている。1.前年度に引き続き、専門教育科目の内容を英語で教授するための教材の開発を続けている。研究代表者、共同研究者はマーケティング関連科目を専門とするものと英語教育を専門とするものであり、双方の能力を活用して、教材の作成を行っている。2.日本CLIL教育学会において、開発中の教材について発表を行い、多くの英語教育の専門家からの意見を聞くことができ、専門教育科目の英語教材への強いニーズがあることを確認した。
日本語、中国語、韓国語で使用可能なwww上のマルチメディア対応ドイツ語教材の構築

1.WWW上にて使用するドイツ語教材を作成した。遠隔教育はクラスにおける対面教育の方法は使用できない。教材作成においても新しい学習モデルが求められる。本研究では電子教材にふさわしいインストラクター、マシーン、学習者間のモデルを考察した。その際、インストラクター(教授者)の教育経験が十分に反映される点を重視した。2.遠隔教育の教材作成にはシステムの専門家と教材内容の専門家の協力が不可欠である。日本でもWWW上で公開されているドイツ語教材も幾つかあるが、システムの専門家が参加している教材はほとんど無い。その点では、この教材作成はシステム専門家とドイツ語教育専門家との協力関係で作成された教材としてはユニークと言える。3.教材には動画、音声、ドイツ語特有文字、静止画を使用した。教育方法としてはコミュニカティヴ語学教育方によった。マルティメディアを使用した本格的なドイツ語教材するために、ドイツにおけるゲーテ・インスティトゥトで使用されている教材を参照した。ドイツで使用されている最新の工夫を生かした教材である。4.分担者が行っているドイツ語教育(日本人対象)において教材を使用し、効果及びマルティメディア教材としての長所と短所を確認した。教材の使用に際しては、教材のレベルだけではなく、学習者の動機、レベルが重要なモメントと言える。今後の教材作成のヒントを得た。5.日本語版に準じて中国語、韓国語のドイツ語教材を作成した。教材の構成:本教材はWWW上でドイツ語を学ぶように構築される。今まで各国でWWW上のドイツ語教材が作成されているが、そのほとんどは文字と静止画像(絵、写真、図、表)から構成されている。本教材は動画及び音声を含む。言語教育に必要な(読む、聞く、書く、話す)四機能をバランス良く訓練できる(但し現在のハードの水準から、話す訓練は十分には行えない)。これによりコミュニケーション方式のドイツ語教材の試作品が完成しつつある。システムの構成:動画、静止画、音声、文字(ドイツ語と日本語)、テスト作成、採点などの部分はサーバーに置く。学習者はクライアントからサーバーにアクセスし、データベースから教材を利用する。教師は学習者の学習履歴などを閲覧し、教材の改善に役立てる。教材作成のプラットホームは完成したので、今後の教材作成は進行が早まる。CAIは学習対象者に画一的はスピードと内容でしか対応できない。それでは学習意欲の保持は困難なので、意欲や能力の異なる学習者にも対応できるシステムの構築を目指す。日本語教材作成の進捗:この教材は10課から構成される。5課までは完成しており、学生に補助教材として提供している。学生からの評価も実施した。今後は10課までの完成を目指す。韓国語、中国語教材作成の進捗:基本的に日本語の教材を韓国語に訳して使用する方針である。韓国語訳は5課までは進んでいる。実装には至っていない。中国語については、翻訳に手がついていない。

学生からの評価も実施した。今後は10課までの完成を目指す。韓国語、中国語教材作成の進捗:基本的に日本語の教材を韓国語、中国語に訳して使用する針である。韓国語訳は10課まで中国語訳は5課までは進んでいる。実装には至っていない。1.WWW上にて使用するドイツ語教材を作成した。遠隔教育はクラスにおける対面教育の方法は使用できない。教材作成においても新しい学習モデルが求められる。本研究では電子教材にふさわしいインストラクター、マシーン、学習者間のモデルを考察した。その際、インストラクター(教授者)の教育経験が十分に反映される点を重視した。2.遠隔教育の教材作成にはシステムの専門家と教材内容の専門家の協力が不可欠である。日本でもWWW上で公開されているドイツ語教材も幾つかあるが、システムの専門家が参加している教材はほとんど無い。その点では、この教材作成はシステム専門家とドイツ語教育専門家との協力関係で作成された教材としてはユニークと言える。3.教材には動画、音声、ドイツ語特有文字、静止画を使用した。教育方法としてはコミュニカティヴ語学教育方によった。マルティメディアを使用した本格的なドイツ語教材するために、ドイツにおけるゲーテ・インスティトゥトで使用されている教材を参照した。ドイツで使用されている最新の工夫を生かした教材である。4.分担者が行っているドイツ語教育(日本人対象)において教材を使用し、効果及びマルティメディア教材としての長所と短所を確認した。教材の使用に際しては、教材のレベルだけではなく、学習者の動機、レベルが重要なモメントと言える。今後の教材作成のヒントを得た。5.日本語版に準じて中国語、韓国語のドイツ語教材を作成した。
学習者の持つ概念を科学的概念へ変化させるメカニズムの解明と教授法の開発

2011年度の成果は大別して以下の3点である。1.教えられた知識を説明し直す活動が概念変化にもたらす影響の検討これまで提案されてきた概念変化を促す教授法は,「教授者がどのような情報をどのように教えるか」に重点が置かれており,「教えられた情報を学習者がどのように処理することで,内容がより良く受け入れられるか」に関してはあまり考慮されてこなかった。そこで,本研究では,教師が十全な指導を行った上で,学習者が教えられた内容を自分の言葉で説明し直す活動を導入する指導法を提案した。この効果を従来との比較で明らかにし,2010年度の研究と併せて,教育心理学研究に投稿予定(5月締切)である。2.割合の第3用法における誤概念を修正するための試み割合の文章題は,成人であっても解決が困難であることが知られている。その理由の一つとして,「10%引きだったので1800円で買うことができた。もとの値段はいくらか」といった第3用法の問題に「10%引きで1800円だったのだから,1800円の10%を足してあげればよい」と考える学習者が少なくない(本研究で調査対象となった大学生の40%)ことを明らかにした。その上で,比較的解決の容易な第2用法の問題と,困難な第3用法の問題の構造を照らし合わせて問題構造の理解を促すとともに,基準量は何かに注意すべきこと教示して,誤概念の修正を促した(2012年度教授学習心理学会で発表予定)。3.観察・実験活動の検討学習者の活動に焦点を当てて概念変化を促す場合,どのような活動が必要か,そして,現状では学習者はどのような活動を行い,どのような活動を行っていないのかを明らかにしておく必要がある。その調査を特に観察・実験活動に特化して行い,結果を理科教育学研究に投稿・査読を受けて修正中である。科学的概念を学習するとき,学習者が予め構成している概念が障害となり得ることが知られている。そのため,心理学・教育学研究においては,概念変化を促す方法が数多く提案されてきた。それらは主に,(1)教授者から科学的概念に関する説明がなされ,学習者はその説明を解釈する「受容学習」と,(2)観察・実験結果からの帰納によって科学的概念を発見する「問題解決学習」の,2つの立場のいずれかに立つ。そこで,本研究では,「先に受容学習を行い,後に問題解決学習を行う」といった2つの学習を統合した新たな学習環境をデザインすることを目的とする。2010年度は,第一に,心理学・教育学研究においてこれまでに提案されてきた概念学習法のレビューを行い,第3回教育研究交流会にてポスター発表を行った。第二に,新たな指導法を提案して効果を検討する実験授業を二つ行った。一つ目は,中学生の大気圧の単元において,(1)教師が,大気圧に関する基本的なルールと説明モデルを教え,(2)学習者は,教えられた知識を自分の言葉で説明し直すという2段階の授業である。結果,大気圧の理解が促進され,理解度は学習者の行った説明の質と関連することが明らかとなった。科学的概念を,教授者が説明するだけでなく,学習者が自分の言葉で正しく説明できるように指導する必要性が示唆された(2011年度教授学習心理学会で発表予定)。二つ目は,小学生のてこの規則性の単元において,教師が教える説明モデルを複数用意し,各学習者が納得のいくモデルを利用して理解を進めることを狙った授業である。結果,多様な理解深化過程が見られた。(2011年度教育心理学会で発表予定)。第三に,概念変化を促す指導の前提となる「学習者の持つ誤った概念」に関する調査を行った。割合概念に関して,大学生であっても第三用法を誤ることを明らかにし,その原因を調査中である。3.観察・実験活動の検討

学習者の活動に焦点を当てて概念変化を促す場合,どのような活動が必要か,そして,現状では学習者はどのような活動を行い,どのような活動を行っていないのかを明らかにしておく必要がある。その調査を特に観察・実験活動に特化して行い,結果を理科教育学研究に投稿・査読を受けて修正中である。
ミトコンドリア遺伝子異常症の遺伝子治療に関する基礎的研究

近年,ミトコンドリアDNAの欠失・重複や点変異などの異常により種々の重篤な神経疾患あるいは全身性疾患が引き起こされることが明らかにされた.しかし,その治療に関しては一部の症例において試行的な薬物療法が行われているのみで,多くのミトコンドリア遺伝子異常症に対する効果的な治療法はいまだ開発されていない.本研究ではミトコンドリア遺伝子異常症の中で,Leigh脳症を例にとり,その遺伝子治療の可能性について基礎的な検討を行った.ゲノムDNAとミトコンドリアDNAは一部コドンが異なるため,細胞質内で正常ATPase6蛋白が合成されるようにするためにミトコンドリアATPase6遺伝子の塩基配列をPCRを用いて修正した.修正ATPase6遺伝子の5'側にミトコンドリア内輸送のためのleader sequenceを連結した.この遺伝子をin vitroで発現させ,単離したヒトミトコンドリアと混合したところ,キメラ蛋白は正しくミトコンドリア内に輪送され,leader peptideが切断された.さらにこの遺伝子をミトコンドリアATPase6遺伝子8993番目のTがGに変異しているLeigh脳症の患者から得た細胞に導入したところ,ATPase活性は発症を予防できると考えられる正常下限にまで上昇した.この結果はミトコンドリア遺伝子異常症の中で,蛋白をコードする遺伝子に異常がある疾患群における遺伝子治療の可能性を強く示唆した.近年,ミトコンドリアDNAの欠失・重複や点変異などの異常により種々の重篤な神経疾患あるいは全身性疾患が引き起こされることが明らかにされた.しかし,その治療に関しては一部の症例において試行的な薬物療法が行われているのみで,多くのミトコンドリア遺伝子異常症に対する効果的な治療法はいまだ開発されていない.本研究ではミトコンドリア遺伝子異常症の中で,Leigh脳症を例にとり,その遺伝子治療の可能性について基礎的な検討を行った.ゲノムDNAとミトコンドリアDNAは一部コドンが異なるため,細胞質内で正常ATPase6蛋白が合成されるようにするためにミトコンドリアATPase6遺伝子の塩基配列をPCRを用いて修正した.修正ATPase6遺伝子の5'側にミトコンドリア内輸送のためのleader sequenceを連結した.この遺伝子をin vitroで発現させ,単離したヒトミトコンドリアと混合したところ,キメラ蛋白は正しくミトコンドリア内に輪送され,leader peptideが切断された.さらにこの遺伝子をミトコンドリアATPase6遺伝子8993番目のTがGに変異しているLeigh脳症の患者から得た細胞に導入したところ,ATPase活性は発症を予防できると考えられる正常下限にまで上昇した.この結果はミトコンドリア遺伝子異常症の中で,蛋白をコードする遺伝子に異常がある疾患群における遺伝子治療の可能性を強く示唆した.Leigh脳症の患者から得た末梢リンパ球をEB virusでtransformし,不死化した.これらの細胞株からミトコンドリアDNAを抽出し,polymarase chain reaction(PCR)/制限酵素切断法で検討したところ,Leigh脳症の患者においてミトコンドリアDNA8993番目のTがGに変異していた.したがって,これらの細胞を宿主細胞として用いることが可能であることが明らかになった.次に,正常ATPase6蛋白発現のためのベクターを作製した.ゲノムDNAとミトコンドリアDNAは一部コドンとアミノ酸の対応が異なるため,細胞質内で正常ATPase6蛋白が合成されるようにするために,ATPase6遺伝子の塩基配列を修正する必要がある.塩基置換を導入したプライマーを用いてPCRを行い,ミトコンドリアATPase6遺伝子の塩基配列を修正したいくつかのDNA断片を増幅した.これらの断片をつなげた後,正常ATPase6蛋白がミトコンドリア内に輸送されるように,ピルビン酸脱水素酵素Elαサブユニット由来のleader sequenceを連結した.このキメラ蛋白をin vitroで発現させ,単離したラット肝ミトコンドリアと混合し,ミトコンドリア内に輸送された蛋白のN末端を決定したところ,Elαのleader peptideが切断された正常ATPase6蛋白が存在していることが明らかとなった.さらにこのDNA断片を真核細胞内発現ベクターであるpREP10に挿入し,発現用プラスミドを完成させた.今後はこのプラスミドを宿主細胞に導入しLeigh脳症の患者においてATPase活性がどの程度修復されるか検討する予定である.近年,ミトコンドリアDNAの欠失・重複や点変異などの異常により種々の重篤な神経疾患あるいは全身性疾患が引き起こされることが明らかにされた.しかし,その治療に関しては一部の症例において試行的な薬物療法が行われているのみで,多くのミトコンドリア遺伝子異常症に対する効果的な治療法はいまだ開発されていない.本研究ではミトコンドリア遺伝子異常症の中で,Leigh脳症を例にとり,その遺伝子治療の可能性について基礎的な検討を行った.ゲノムDNAとミトコンドリアDNAは一部コドンが異なるため,細胞質内で正常ATPase6蛋白が合成されるようにするためにミトコンドリアATPase6遺伝子の塩基配列をPCRを用いて修正した.修正ATPase6遺伝子の5'側にミトコンドリア内輸送のためのleader sequenceを連結した.この遺伝子をin vitroで発現させ,単離したヒトミトコンドリアと混合したところ,キメラ蛋白は正しくミトコンドリア内に輸送され,leader peptideが切断された.さらにこの遺伝子をミトコンドリアATPase6遺伝子8993番目のTがGに変異しているLeigh脳症の患者から得た細胞に導入したところ,ATPase活性は発症を予防できると考えられる正常下限にまで上昇した.この結果はミトコンドリア遺伝子異常症の中で,蛋白をコードする遺伝子に異常がある疾患群における遺伝子治療の可能性を強く示唆した.
口腔癌細胞におけるVEGF-A/VEGFR-2autocrine機構の解明

VEGFs(血管内皮細胞増殖因子)は癌細胞から分泌され,血管新生と転移を促進することが知られている.なかでも,治療のターゲットとして注目されるVEGF-Aの受容体としてVEGF受容体2(VEGFR-2)が挙げられ,腫瘍細胞が分泌するVEGF-Aが腫瘍自身のVEGFR-2に作用するVEGF-A/VEGFR-2 autocrine loopの存在が明らかになりつつある.さらに,腫瘍細胞由来のエクソソームがこのloopに関与すると考えられる.本研究課題は,ヒト口腔癌から樹立した腫瘍細胞が,このloopを介した細胞増殖を制御する機構,およびエクソソームとこのloopとの関連性を解析する.VEGFs(血管内皮細胞増殖因子)は癌細胞から分泌され,血管新生と転移を促進することが知られている.なかでも,治療のターゲットとして注目されるVEGF-Aの受容体としてVEGF受容体2(VEGFR-2)が挙げられ,腫瘍細胞が分泌するVEGF-Aが腫瘍自身のVEGFR-2に作用するVEGF-A/VEGFR-2 autocrine loopの存在が明らかになりつつある.さらに,腫瘍細胞由来のエクソソームがこのloopに関与すると考えられる.本研究課題は,ヒト口腔癌から樹立した腫瘍細胞が,このloopを介した細胞増殖を制御する機構,およびエクソソームとこのloopとの関連性を解析する.
高分子吸収ポリマーを活用した洗髪用パットの開発

一般に臥症した患者に洗髪を行う際、スペースを取らずにできる高分子ポリマー入りの「シートやおむつ」を使用した洗髪がなされることが増えてきた。しかし「おむつ」での洗髪は倫理的にも問題があり、また、十分な吸水量もなく、新たに洗髪パッドを開発する必要性を感じた。開発した洗髪パットは、第一段階の試作品では、湯量にかかわらず背部をぬらすということが26%もあり、試作品の改善(パットにバリケードを作成)実験をした結果、全症例(46例)背部をぬらすことはなく、簡便で、患者にとって安楽な体位での洗髪ができるという評価を得た。研究目的:臥床状態にある患者の洗髪実施における問題点、工夫している点などの実態を明らかにする。方法:(1)臥床状態にある患者の洗髪実施を行っている京都市立病院の看護師10名に対し面接聞き取り調査を行い、その内容をもとに自記式質問紙を作成した。(2)無作為に抽出した10人の看護師にプレテストを行い、質問紙を修正した。(3)全国47の都道府県を対象に、一府県あたり400床以上の病院を無作為で4箇所選出し、一病院あたり10名分のアンケート合計1800名分のアンケートを依頼した。結果:全国45都道府県から合計813名の回答を得た。臥床した患者に使用している洗髪用具として、使用している用具は(複数回答)洗髪車43.3%ケリーパード30.8%、吸水シート15.1%、その他60.9%でその他の内訳の最も多かったのはオムツ78.2%であった。なぜその用具を使用するかの回答は、どの用具を使用する理由も患者の(身体環境)条件がもっとも多かった。洗髪用具のニードとしては新たに開発をしてほしいとの回答が82.2%であった。現状での工夫といった点では、手早く疲れさせない体位の工夫や、保温に留意していること。疲れさせない体位の工夫では多くかかれてあったのは頚部の角度を変えられない患者の方、頭を持ち上げることが禁忌な場合などでは、オムツや、吸水シートを使って洗髪をしているという報告が多くあった。しかしコストが余分にかかること。オムツを使用していることは患者の私物を使用していること。オムツといった製品の生活上の品位が低いものを頭に使用するといった行為は患者の家族の方から瑣末に扱われている印象を、もたれ抗議をされたという報告もある。一方看護師は道具としてのオムツは吸水量がシートと比較すると多い。一人でできるということ。患者に無理な体位を取らせなくてすむといった意見が書かれていた。この調査により、ICUやCCU、脊椎の手術といった体位の制限のある患者や医療機器の多く装着した患者が、安全に安楽に洗髪を受けるのに適切な器械や用具が必要とされ,おむつが代用されていることを認識した。研究目的1. 21年度の研究目標は臥床状態にある患者の洗髪実施における問題点,工夫している点などの実態を明らかにする事であった。その実態調査からも,従来の洗髪用具は,準備後始かたづけや,限られたスペースが必要で,特にICUなど機器が多い環境で洗髪を行うことの困難さから65%は高分子入りシーツやおむつを使用している事が多い事がわかった。また75%の看護師が新しい洗髪用具を望んでいる。このことからも今年度の研究は高分子ポリマーを活用して,水漏れがせず十分な水分量で洗髪が可能なパッドを開発することであると考えた。2. 1か月に1度研究者が集まり,昨年の調査結果を検証するためにモデル人形を使用して吸水量の1200ml用のオムツと900ml尿取りパッド1枚を組み合わせて4回実施してみた。モデル人形の毛髪量は人体より少ないので2000mlでも洗髪ができたが首回りが濡れた。次に人体に使用したが首回りの水漏れと,洗髪する場所だけが濡れるので吸水できない場所ができ,うまく組み合わせて水漏れがないようにするのには熟練度が必要だと考えられた。見た目も違和感のないケープ型の洗髪パッドを作成する事を考えパッドに使用できる大きさの高分子ポリマーシーツ(60センチ×90センチ)を採用してシーラを用いて裁断した。また首回りの水漏れに対しておむつや尿取りパットで作成されていたシャーリングにヒントを得て首のまわりに二重シャーリングを施した。研究者同士何度もこの試作品を使用して相互で洗髪してみたが,最後のすすぎ水を採取して界面活性剤残量が0.5以上であるのでポリマーシートのよく濡れる部分を3重のシートを入れた。これにより。4000mlの湯を使用する事が出来,あわ切れ,吸水もよかった。洗髪終了後パットの除去に摩擦の少ないビニールを最下部に採用することで簡単に除去できた。

今後は,一般の成人50例で看護師に洗髪してもらい,不具合を改良してゆく予定である。研究目的:開発した洗髪パットを評価すること22年度、研究者間で実験調査をもとに洗髪パット^*を開発した。同意を得た健康な成人50人を対象に開発した洗髪パットを用いて看護師に、シャワーボトルを使用してそれぞれの手技で洗髪を実施してもらいアンケートを行った。(4月5月)アンケートの結果、(1)使用した湯量に関連して汚水の吸収スピードが悪いと評価していた(2)使用した水量に関係なく後頚部の濡れが20%あったことがわかった。これらの点を分析した結果(1)に関しては多くの水をなるべく早く吸水する必要があるため吸水シートを3重にしていたが、重なっている部分の防水部分シートに問題があり、防水シートの改善を行った。(2)使用した水量に関係なく後頚部が濡れたことに関しては、後頚部にゆとりを持たしたケースは漏れがなかったことから予め、頸部から5センチのどころに12センチにわたりタックをとった形にした事と紐による首の圧迫感を改善するため、ケープ型の紐を取り去り、パットを敷くだけという風に改善を行った。改善した洗髪パットを使用して(同意を得た)京都市内の病院に勤めている看護師50名を対象に交互に洗髪を実施してもらい、アンケートを行ったと同時に、洗髪に使用した湯量の測定をした(1月3月)。結果46症例の協力を得た。改良した洗髪パッドは後頚部の濡れは全症例なかった。吸水量スピードはパルプと高分子ポリマーの比率できまるが、オリジナルで作ることは、企業の協力を得られなかったため、湯の流すスピードや給水量で横を向いたときに耳のあたりに湯がたまった感じが若干あると答えたものが2/46症例あった。全体の評価として、洗髪を受けた被験者の頸部が安楽な姿勢が保てると答えたものは、「大変そう思う」が36/43人,「ややそう思う」と答えた人は7/43人であった。また洗髪者の看護師のアンケート結果でも、患者に安楽な体位であるかの問いに「大変そう思う」との答えが45/46人あった。
磁場印加レーザアブレーションによる強磁性・強誘電性薄膜作製と評価

マルチッフェロイックBiFeO_3は室温で大きな誘電ヒステリシス持つが、反強磁性のため磁化ヒステリシスは小さく、磁気電気効果も非常に小さい。そこで、BiFeO_3やFeを金属Mで置換したBiFe_<1-x> M_xO_3を磁場印加してレーザアブレーションにより薄膜化したり、磁場下での熱処理により、強誘電性を保ちつつ、異種元素のスピンを反平行整列、欠陥生成や微小組織構造により、磁性を大きくして、磁気電気効果の増大を図る。キュリー点、ネール点が高く室温で強誘電性と強磁性を併せ持つマルチフェロイックの代表的物質としてBiFeO_3があり、デバイス応用の観点からも魅力ある電子材料である。さらに、申請者等によりレーザアブレーション法により薄膜作製が行われ166μC/cm^2という巨大な自発分極を持つこと(PZTやPbTiO_3の約1.5倍)が明らかにされた。しかし、磁性は反平行にスピンが並ぶため反強磁性でスピンのキャンティングにより小さな磁化しか持たない。そこで、磁場印加レーザアブレーション法により作製し、スピンを部分的に反平行以外に変え、強磁性の増大を図ることとした。まず、レーザアブレーション装置内の基板ホルダーにSmCoの永久磁石を設置した場合の磁場分布をシミュレーションし、基板中心から1cm内で約0.1Tの磁束密度が得られた。そこで、SmCo磁石を設置し、BiFeO_3セラミクスターゲットを用いてPt/TiO_2/SiO_2/Si基板上に酸素雰囲気、450°Cで薄膜を作製した。X線回折から(010)面間隔は酸素分圧を0.04Torrから0.12Torrへと上げると磁場しの場合少し減少するが、磁場有りの場合は0.4%程増大し、その強度も大きくなった。誘電分極のヒステリシスでは0.12Torrで磁場有りでは無しに比べて大きな分極が得られ、残留分極は28μC/cm^2から92μC/cm^2に増大した。磁化ヒスリシスでは磁場有りの場合、無しに比べ若干大きくなるとともに、3Tにおける磁化は6.8emu/ccから12.7emu/ccまで増大し、成長時の磁場効果が得られた。さらに、超伝導磁石を設計・試作し、40Aの電流で0.37Tの磁場を確認し、70Aで0.6Tの磁場が期待できる。さらに、2T程度の据置型電磁石も準備でき今後、可変強磁場を用いた今後の研究進展に期待できる。キュリー点、ネール点が高く室温で強誘電性と強磁性を併せ持つマルチフェロイックの代表的物質としてBiFeO_3(BFO)があり、デバイス応用の観点からも魅力ある電子材料である。そこで、磁場印加レーザアブレーション法により作製し、スピンを部分的に反平行以外に変えたり、Feの一部をCoで置きかえることにより、優れた強誘電性を保持しつつ強磁性の増大を図ることとした。まず、レーザアブレーション装置内のターゲットと基板ホルダーを取り囲むように円筒型超伝導磁石を設置し、0-0.4Tの磁場を印加してPt/TiO_2/SiO_2/Si基板上にBFOおよびBiFe_<1-x>Co_xO_3(BFCO)薄膜を作製した。磁場の増加とともに薄膜の堆積速度は上がり、0.4Tで磁場無に比べ約5倍となった。また(010)ピークは低角度側にシフト、膜厚方向に伸びていた。BFCO膜では、分極ヒステリシスが得られ、残留分極は磁場無で60μC/cm^2であったが、0.4Tの磁場印加では90μC/cm^2まで増大した。磁気ヒステリシスも得られ、飽和磁化は磁場無で5.1emu/cm^3であったが、0.4Tの磁場印加では7.4emu/cm^3まで増大した。今後、2T程度の据置型電磁石も準備し、可変強磁場を用いた研究進展も期待したい。キュリー点、ネール点が高く室温で強誘電性と強磁性を併せ持つマルチフェロイックの代表的物質BiFeO_3(BFO)はデバイス応用の観点からも魅力ある電子材料である。さらに、申請者等によりレーザアブレーション法により薄膜作製が行われ166μC/cm^2という巨大な自発分極を持つこと(PZTやPbTiO_3の約1.5倍)が発見された。しかし、磁性は反平行スピンが並ぶため反強磁性でスピンのキャンティングにより小さな磁化しか持たない。

そこで、磁場印加レーザアブレーション(PLD)法により作製し、スピンを部分的に反平行以外に変え、強磁性の増大を図った。まず、BFOおよびCo置換BFOについて第1原理計算を行い、BFOで大きな電気分極とlowスピンCo置換により磁化が増大することから、上記薄膜作製で生じる欠陥などによっても磁気増大すると期待された。次いで実験的には、レーザアブレーション装置内のターゲットと基板ホルダーを取り囲む円筒型超伝導磁石を設置し、0-0.4Tの磁場を印加してPt/TiO_2/SiO_2/Si基板上にBFO薄膜を作製した。磁場の増加とともにPlumeの軌道がダイナミックに変わり、堆積速度も上がった。0.4Tでは磁場無に比べ、約5倍となり、30分蒸着で1.8μmの厚い膜が得られた。特に、磁場中作製されたBFO薄膜の断面構造は柱状の構造に形成されており、Crack freeで厚い膜ができた。結晶構造がランダムから(100)優先配向と低角度側にシフトし、膜厚方向に伸びていた。また、強誘電特性では室温で飽和した分極ヒステリシスが得られ、残留分極は63μC/cm^2であった。さらに、圧電特性についても磁場印加により52pm/Vの増大した圧電定数(d_<33>)が得られた。磁化ヒステリシスから残留磁化は磁場無で4.1emu/cm^3から磁場有で5.4emu/cm^3まで増加した。この結果から今後、短時間での厚い膜の作製とともに柱状の構造によるCrack free厚い膜が作製できることからMEMSや圧電センサ用鉛フリ材料そして磁気電気transducerにも応用が期待される。
自己免疫疾患に対する特異抗原と免疫調整物質を用いた疾患特異的治療法の開発

我々は疾患特異的に作用する新規免疫制御戦略を確立するため,疫制御性遺伝子を発現する抗原特異的CD4+ T細胞を用いた細胞移入療法の可能性についてtype IIコラーゲン誘導関節炎(CIA)モデルマウスを用いて検討している.最近マウス炎症モデルではIL-17を産生するTh17細胞が悪玉として脚光をあびているが,以前から悪玉とされてきたTh1細胞との相互作用が互いに拮抗的であるとされているにも関わらず,実際の病変部でどのような割合になっているのかは不明であった.さらにTh17のヒト関節リウマチ(RA)のエビデンスは乏しい.本研究では関節リウマチモデルとして長らく使用されてきたCIAの罹患関節局所に浸潤してくるT細胞の表現形を,関節炎発症前から強直期に至るまで経時的かつ直接観察することでその病態を解析し,さらに他の関節炎モデルマウスおよびRA病変部の解析と比較することを目的とした.その結果,CIA罹患関節局所には発症前から強直期に至るまで一貫してIL-17産生細胞浸潤がほとんどであり,IFN-γを主に産生するTh1細胞はほとんど認められなかった.また驚くべき事に,このIL-17産生T細胞の多くはγδT細胞であり,Th17細胞は少数であった.さらにSKGではIL-17産生γδT細胞はほとんど認めず,Th17細胞で占められ,さらにRA滑膜・関節液共にIL-17産生細胞はほとんど認められずTh1細胞が主であった.これらの結果はマウスモデルとヒトの病態の種差を示唆するエビデンスとして,極めて重要な意味を持つと考えられた.我々は疾患特異的に作用する新規免疫制御戦略を確立するため,疫制御性遺伝子を発現する抗原特異的CD4+ T細胞を用いた細胞移入療法の可能性についてtype IIコラーゲン誘導関節炎(CIA)モデルマウスを用いて検討している.最近マウス炎症モデルではIL-17を産生するTh17細胞が悪玉として脚光をあびているが,以前から悪玉とされてきたTh1細胞との相互作用が互いに拮抗的であるとされているにも関わらず,実際の病変部でどのような割合になっているのかは不明であった.さらにTh17のヒト関節リウマチ(RA)のエビデンスは乏しい.本研究では関節リウマチモデルとして長らく使用されてきたCIAの罹患関節局所に浸潤してくるT細胞の表現形を,関節炎発症前から強直期に至るまで経時的かつ直接観察することでその病態を解析し,さらに他の関節炎モデルマウスおよびRA病変部の解析と比較することを目的とした.その結果,CIA罹患関節局所には発症前から強直期に至るまで一貫してIL-17産生細胞浸潤がほとんどであり,IFN-γを主に産生するTh1細胞はほとんど認められなかった.また驚くべき事に,このIL-17産生T細胞の多くはγδT細胞であり,Th17細胞は少数であった.さらにSKGではIL-17産生γδT細胞はほとんど認めず,Th17細胞で占められ,さらにRA滑膜・関節液共にIL-17産生細胞はほとんど認められずTh1細胞が主であった.これらの結果はマウスモデルとヒトの病態の種差を示唆するエビデンスとして,極めて重要な意味を持つと考えられた.Ttype IIコラーゲンで免疫したマウスの所属リンパ節および脾臓から調整したCD4+ T細胞に、活性型TGF-beta、IL-17、Calpainおよび分泌型Calpastatin発現レトロウイルスを感染後、関節炎誘導後5-10日目に1回のみマウス腹腔内に細胞移入したところ、活性型TGF-beta群では関節炎の発症はほぼ完全に抑制された。IL-10発現CD4+ T細胞移入でも関節炎抑制効果を認めたが、活性型TGF-beta発現CD4+ T細胞移入に比べ、効果の持続性において劣っていた。また潜在型TGF-beta発現CD4+ T細胞移入によるCIA発症抑制効果は認められなかった。次にIL-17発現CD4+ T細胞移入群ではmock群と関節炎スコアに有意な差は認められなかった。さらにCalpainおよび分泌型Calpastatin発現CD4+ T細胞移入群では、Calpain群でやや関節炎の悪化を認める一方、分泌型Calpastatin群では関節炎抑制傾向が認められた。活性型TGF-beta遺伝子を導入による免疫制御作用機序をin-vitroで検討したところ、病原性が高いと考えられるコラーゲン特異的なTh1細胞に活性型TGF-betaを安定に発現させると、多量のIL-10を同時に産生することを見出した。この事は、抗原特異的なエフェクターTh1細胞に活性型TGF-beta遺伝子を導入することにより、抗原特異的な制御性Tr1細胞に強制的かつ永続的に変換できる可能性を示している。またIL-10は抗線維化作用があるため、本法で線維化が全く認められない理由の一つであると考えられた。次にウイルスベクターを用いない遺伝子導入方法としてAMAXA社電気穿孔法を用い、マウスprimary T細胞にも高率に遺伝子導入しうる事を確認した。次に遺伝子導入された細胞を磁気ビーズにより迅速に分別するため、レポーターとしてhCD4、mCD8、hCD20を導入し磁気ビーズによる効率的な遺伝子導入細胞分別も可能となった。次に体内から抗原特異的なT細胞を生きたまま効率良く分離するためCD40Lを用いる手法を確立しつつある。

さらには患者保存血清を用いて、II型コラーゲンに対する抗体スクリーニングを開始し、約19%の陽性頻度との結果を得ており、RFやCCPなど他の自己抗体との関連・重症度等についてデータベースを作成している。本研究の目的は、未だに特異的な治療法が存在しないリウマチ性疾患治療の新たな治療戦略を確立することである.そのためにはまず病態を正確に解析・把握し,そのデータに基づき特異的な制御法を構築することが重要である.その一つの可能性として関節リウマチモデルマウスにおける遺伝子改変活性型TGF-betaを発現する抗原特異的CD4+ T細胞を用いた細胞移入療法の可能性について解析・検討をすすめてきた.本年度は,これまでTh1病と認識されてきた関節リウマチやII型コラーゲン誘導関節炎モデルマウス(CIA)が実はTh17病であるとの報告が相次いだため,そのTh17分化にTGF-betaが悪影響を及ぼす可能性がないかどうかについてin-vitroおよびin-vivo(CIA)実験系を用いて解析した.その結果,少なくともin-vivoにおいて活性型TGF-beta産生細胞が他のT細胞に働きTh17分化を促進してpro-inflammatoryに働く可能性は否定された.また最近ヒトにおいては,TGF-betaはTh17分化に何ら寄与しないとの報告もあり,活性型TGF-betaを用いた遺伝子治療においてTh17病態を悪化させる可能性は否定的と考えられた.また予想に反して,CIA罹患関節局所での主たるIL-17産生細胞がgamma/delta T細胞であることが判明し,CIAの系でも自然免疫の持つ役割が大きいことが示唆された.今後このIL-17産生gamma/delta T細胞がどこからどのように刺激を受けホーミングしてくるのかが分かれば病態の理解が深まり,新たな免疫制御物質の選択あるいは開発に有用な情報になると考えられた.
タイヌビエの多除草剤抵抗性発現に関する生態遺伝学的研究

本研究は、カルフォルニア州サクラメント稲作地帯の散在した水田において出現したタイヌビエの多除草剤抵抗性生物型の生態遺伝学的な解析を行い、この多除草剤抵抗性生物型の起源を考察しようとすること目的とした。研究期間2年の間に、(1)形態やDNA解析によって、サクラメントの稲作地帯全域の水田で採取された数多くの抵抗性生物型の類縁関係と(2)除草剤抵抗性の遺伝様式を交雑実験によって明らかにした。1.抵抗性系統の間の形態やAFLPフィンガープリントにおける類似性サクラメントの様々な水田から採種された採取品を入手して15の抵抗性系統と8つの感受性系統を育成し、感受性系統を比較材料として、抵抗性系統の個体と小穂の形態形質を移植実験で調査したところ、小穂長を除く他の全ての形態測定値において、変動係数が小さいこと、主成分スコア散布図においてクラスターを形成したこと、また、AFLP分析による類似度関係図で一つのクラスターを形成したことなどから、感受性系統に比べて形態的,遺伝的類似性は極めて大きい考えられた。しかし、これらの抵抗性系統間には、わずかな変異が認められた。2.抵抗性の遺伝様式抵抗性の遺伝様式を解析するために、代表的な抵抗性系統と感受性系統を交雑し、自殖F_2とBF_1おける除草剤抵抗性と感受性個体の分離比を調査した。この結果、何れの除草剤に対しても抵抗性を優性とする1対の対立遺伝子によって支配されていることが示唆された。3.総括この研究で対象としたカリフォルニア州サクラメントのタイヌビエ除草剤抵抗性生物型は、サクラメント稲作地帯のタイヌビエ集団に存在し、前適応的に除草剤抵抗性であった1変異個体に由来すると考えられた。時間の経過とともに、この個体の後代は、極まれな多殖とヘテロ形質の分離によって後代で多少変異を拡大しながら、川、水路、野鳥などによってサクラメントの水田地帯に分散し除草剤の連用によって自然選択を受けた結果、本実験で明らかにしたように、形態形質とAFLPフィンガープリントにおいて大きい類似性をもつ抵抗性系統が顕在化したと考えられる。1997年、新しいタイプの除草剤抵抗性を獲得したタイヌビエ(Echinochloa oryzicola Vasing.)のバイオタイプが米国カルフォルニア州サクラメントの稲作地帯の散在した水田で発見された。このバイオタイプは、それまで連用されたbenthiocarb,molinateだけでなく、これら除草剤と構造、作用機差において類似性がなく、また使用歴もない除草剤にも抵抗性をもつ多剤抵抗性である。本年度の研究目的は、サクラメントの水田で採種されタイヌビエ多剤抵抗性バイオタイプと感受性系統の間の類縁関係を個体の形態およびAFLPマーカーによって調べることである。タイヌビエの多剤抵抗性(R)と感受性(S)バイオタイプの形態形質を調べ、その結果を主成分分析した。R、Sバイオタイプの草丈、止葉長、稈径の平均値は、それぞれ126,144cm;18,26cm;3.6,4.3mmであり、Rバイオタイプの個体はSバイオタイプと比べて小型であった。とくに、Rバイオタイプの小穂は、小さい小穂幅と厚みの測定値に示されるように、Sバイオタイプの小穂と比べて明らかに細身である印象が強かった。

また、Rバイオタイプの総ての個体と小穂の形態形質の標準偏差と変動係数は、Sバイオタイプのそれらより小さく、この結果を反映して、主成分分析によるスコア散布図でのRバイオタイプの系統は第2,3象限に1つのクラスターを形成した。さらに、AFLP分析の結果をクラスター分析した系統樹でも、Rバイオタイプの系統は初期の段階でクラスターが結合し遺伝的な類縁関係が大きいことが示唆された。以上の結果から、Rバイオタイプの各系統は、個体と種子の形態形質や遺伝的なAFLPマーカーにおいて、お互いに極めて類縁関係が大きいことが明らかである。したがって、米国カルフォルニア州サクラメントの稲作地帯の散在した水田で発見された多剤抵抗性のタイヌビエは、除草剤連用によって1つの水田で生じたRバイオタイプが拡散、あるいはすでに拡散していたRバイオタイプが同時多発的に顕在化した可能性がある。本研究は、カルフォルニア州サクラメント稲作地帯の散在した水田において出現したタイヌビエの多除草剤抵抗性生物型の生態遺伝学的を解析を行い、この抵抗性生物型の起源を考察することを目的とした。本年度は、研究最終であり、抵抗性の遺伝様式の解明と研究全般の総括を行った。1.抵抗性の遺伝様式:抵抗性の遺伝様式を解析するために、代表的な抵抗性系統と感受性系統を交雑し、自殖F_2における除草剤抵抗性と感受性個体の分離比を調査した。土壌処理剤benthiocarbとmolinateに対する茎葉長のF_2(SR×SR)個体頻度分布は、3:1の分離比に適合したが、F_2(RS×RS)は適合しなかった。また、茎葉処理剤fenoxapropとbispyribac-Naに対する茎葉長のF_2個体頻度分布は、正逆方向とも3:1の分離比に適合した。この結果、タイヌビエの多剤抵抗性が同一の機構に基づくと仮定すると、抵抗性を優性とする1対の対立遺伝子によって支配されていることが示唆された。また、戻し交配検定の結果もこの遺伝様式を支持した。2総括:除草剤抵抗性の15系統が形態的にもまたAFLP fingerprintingにおいても、僅かな変異を含みながら極めて類似性が大きいことが示されたことから、カリフォルニア州サクラメントのタイヌビエ除草剤抵抗性生物型の起源はこの稲作地帯のある1つの集団に存在していた除草剤抵抗性を前適応的に有するな変異個体にあると考えられた。時間の経過とともに、この特定の変異個体の後代は、極まれな他殖とヘテロ形質の分離によって後代で変異を拡大しながら、川、水路、野鳥などによってサクラメントの水田地帯に分散したと考えられる。このような後代を含む集団に除草剤が連用され、抵抗性個体が除草剤による自然選択を受けた結果、本実験で明らかにしたように、形態形質とAFLPフィンガープリントにおいて大きい類似性をもつ抵抗性系統が顕在化したと考えられる。