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福島原発事故下での幼児の遊び環境回復に向けた社会的支援モデルの構築

平成28年度は、生活資源コントロール論やエンパワメント論に基づいて、今後に向けて福島原発事故下での幼児の遊び環境回復に向けた社会的支援モデルを構築することを目的としており、福島県いわき市の未就学児の保護者2,208名を対象とした震災から4年半後の遊び環境についてのアンケート調査(回収率60.4%)の結果について、分析・考察・提言・モデル化を行うことを計画し、実施した。研究の成果の具体的な内容は、以下の通りである。1、屋内遊び場の利用や保養の参加は、利用や参加の頻度に応じて、子育て家庭の生活に変化をもたらし、子育て家庭の生活資源コントロールの可能性を高めていることが明らかになった。2、積極的な生活意識をもっている保護者は、より良い遊び環境を生活資源として活用しているという特徴があり、エンパワメントの必要性が明らかになった。3、上記の結果について、生活の枠組み理論に基づき分析したところ、外部的条件(遊び環境)が突然奪われた際の内部的条件(生活意識)への影響および内部的条件(生活意識)のあり様が外部的条件(遊び環境)の獲得に与える影響の両側面を実証することができた。以上により得られた提言をもとに、原発事故下での幼児の遊び環境回復に向けた社会的支援モデルを構築することができ、本研究の目的は達成された。これまでに、生活資源コントロール論やエンパワメント論の枠組みについての研究がなされてきていたが、本研究では、調査結果を用いて実証的に明らかにしたところに意義がある。さらに、生活の枠組み理論に基づいた分析を行うことにより、外部的条件と内部的条件の両側面の影響を明らかにしたことに意義があり、今後、福島の子育て家庭に対する社会的な支援のあり方を模索していくうえで、重要な示唆が得られた。平成28年度は、論文(2報)、学会発表(2報)としてこれまでの成果を公表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、原発事故下での幼児の遊び環境回復に向けた社会的支援モデルを構築することである。平成27年度の計画および具体的な実施内容、意義、重要性は以下の通りである。1、福島県の保護者が抱える遊び環境へのニーズについての継続調査の実施:2012年に実施した福島県いわき市の未就学児をもつ保護者を対象とした第一次アンケート調査を継続して、今年度は第二次アンケート調査(配布2,208、回収率60.4%)を同地域にて同規模で実施することにより、原発事故後の子どもの遊び環境やニーズの変化を探った。それらの結果は、調査協力者(幼稚園・保育所、保護者など)に戻し終えた。なお、2012年の結果は、2本の論文として投稿し、現在査読中である。これまで、原発事故下での遊び環境についての研究がほとんどなされてきていない中で、5年にわたる遊び環境の制限やニーズを把握することは、必要な支援を考える際の指標となり、復興へと貢献する点からも社会的意義がある。2、保護者ニーズの視点から、自治体の遊び環境への対応や遊び場運営の仕組みの現状を考察:自治体・NPO・企業へのアンケート・面接調査をもとに、保護者のニーズに合わせて遊び環境の提供がなされるためには、社会的環境からの働きかけによる子育て家庭の「エンパワメント」や子育て家庭の「生活資源コントロール」が必要であることについて考察を行い、最終目標である社会的支援のモデル化に向けて重要な示唆を得た。調査の一部は、紀要論文として発表した。3、上記の調査結果を組み合わせた「生活ニーズの社会的(資源配分)実現モデル」の構築に向けた考察:子育て家庭のニーズに合わせて社会的資源配分が行われる制度や、行政・NPO・企業の協働による仕組みの構築に向けた予備的分析を予定を繰り上げて進めることができ、「生活ニーズの社会的(資源配分)実現モデル」の発展につながった。福島県の保護者を対象とした第二次アンケート調査では、調査の準備、企画、依頼、実施、結果の分析、調査協力者への結果還元を計画通りに進めた。自治体の遊び環境への対応や遊び場運営の仕組みについての考察を計画通り進めた。さらに、来年度に予定していた計画を繰り上げて、「生活ニーズの社会的(資源配分)実現モデル」の予備的分析を進めることができた。そのため、計画通りに研究を遂行したうえで、当初の計画以上に進展しているものと評価する。

以上により得られた提言をもとに、原発事故下での幼児の遊び環境回復に向けた社会的支援モデルを構築することができ、本研究の目的は達成された。これまでに、生活資源コントロール論やエンパワメント論の枠組みについての研究がなされてきていたが、本研究では、調査結果を用いて実証的に明らかにしたところに意義がある。さらに、生活の枠組み理論に基づいた分析を行うことにより、外部的条件と内部的条件の両側面の影響を明らかにしたことに意義があり、今後、福島の子育て家庭に対する社会的な支援のあり方を模索していくうえで、重要な示唆が得られた。平成28年度は、論文(2報)、学会発表(2報)としてこれまでの成果を公表した。これまで概ね計画通りに研究を進められたため、平成28年度も引き続き計画を遂行し、本研究の最終目標である、原発事故下での幼児の遊び環境回復に向けた社会的支援モデルの構築に向けて、これまでの成果をまとめていきたい。本年度に実施した福島県の保護者を対象とした第二次アンケート調査では、エンパワメントされている保護者や生活資源をコントールしている保護者(たとえば、より多くの情報を持つ人や生活意識の高い人など)ほど、遊び場利用や遊び環境づくりに参加していることが示唆されている。そのため、今後はエンパワメントや生活資源コントロールにも着目したうえで、子育て家庭のニーズに合わせて社会的資源配分が行われる制度や、行政・NPO・企業の協働による仕組みについて考察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明

本研究『樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明』の目的は、根が発生してからの時間変化に伴う根の生理特性の変動を、根のエイジ(RootAge:発生してからの経過日数)と呼吸量の観点から明らかにすることである。本年度は、昨年度からの継続で、土壌中に設置した透明アクリルでコーティングした自動スキャナ装置を用いて、根の動態観察を継続した。同時に温度や含水率といった環境要因の連続測定も継続して行った。任意の頻度で根の自動撮影ができる画像測定システムを用いることにより、「いつ・どこで・どんな根」が成長あるいは枯死したのか、という詳細な根の時系列情報を獲得することに成功している。また昨年度に開発した、画像から根と土壌を抽出するプログラミングを用いて、根の動態を自動で解析することを可能とした。その成果は、国際誌に掲載された(Nakano, Makita eta1. (2012 : Journal of Plant Nutrition and Soil Science)。本年度は、その画像データを詳細に解析し、短時間における根の動態と環境要因の関係を明らかとした。結果、1週間という短い期間の解析では、明確な環境要因との関係は見られなかったものの、温度よりも含水率に対応して根が伸張していることが明らかとなった。また、その根系の伸張速度は、すべて同調したパターンをとることが観察された。このことは、根系の成長動態は、環境要因に非常に影響をうけていることが示唆された。今後の課題として、他の季節における根の動態も解析し、日変化・季節変化もなども詳細に解析し環境要因に対する反応性の変化を根の回転速度(ターンオーバ)とともに考察する予定である。さらに得られた細根の生理的機能と生態的機能の関係を基に、森林炭素循環における根呼吸および分解呼吸の役割についての考察し、土壌呼吸量あるいは生態系呼吸量に対する根からのCO2放出量の寄与率をもとめたいと考えている。以上より、本研究では、根が生まれてから枯死し、分解されていく過程、つまり「根の一生」を明らかにしようと努力した。この根の時間スケールを考慮した結果は、土壌呼吸に対する根からのCO2放出量の寄与率を正確に評価する際に、非常に重要な要素であることが示唆された。今後、土壌中における炭素蓄積量の不均一性、および土壌呼吸の時空間変動の原因を解明する上で、根の時間変化を考慮する必要があることを提案していきたいと考えている。本研究『樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明』の目的は、根が発生してからの時間変化に伴う根の生理特性の変動を、根の呼吸活性を指標に明らかにすることである。本年度は、根呼吸活性の基礎情報として、まず成長してから間もない生きている根を対象に調査した。具体的には、根呼吸速度がどのような要因に規定されているかを調べるため、根と相利共生関係にある菌根菌、および炭素供給源である光合成速度との関係を重点的に測定をおこなった。菌根菌と根呼吸の関係の結果では、菌根菌の感染の有無は、コナラ苗の根呼吸を向上させ、炭素交換機能を高めることが明らかとなった。また菌根菌の感染は、根の形態特性を変化させ、資源獲得に最適な形態を形成させることが示された。これらのことより、菌根菌との相利共生は、樹木の生理機能を高める重要な役割を担っており、森林の炭素フローを評価する上でも、必要不可欠な要素であると考えられる光合成と根呼吸の関係の結果では、根呼吸速度は、土壌温度だけでなく、光合成速度のピークや葉の日中低下などの変動に依存することが明らかとなった。このことから根呼吸は、地上部からの炭素供給およびそのタイムラグの影響を受けることが示唆された。地上部と地下部の生理機能を同時に把握することは、今まで環境要因だけでは説明が難しかった根呼吸の変動要因の正確な理解につながると考えられる。以上の結果より、根呼吸速度は、菌根菌や光合成に大きく依存していることが明らかとなった。次年度では、これらの要因が根の機能だけでなく、寿命にどの程度影響を与えているかを詳細に調べていきたいと考える。本研究『樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明』の目的は、根が発生してからの時間変化に伴う根の生理特性の変動を、根のエイジ(Root Age:発生してからの経過日数)と呼吸量の観点から明らかにすることである。本年度は、昨年度、土壌中に設置した透明アクリルでコーティングした自動スキャナ装置を用いて、根の動態観察を継続した。このスキャナを設置し、任意の頻度で根の自動撮影ができる画像測定システムを用いることにより、「いつ・どこで・どんな根」が成長あるいは枯死したのか、という詳細な根の時系列情報を獲得することに成功している。また本年度は、この画像から根と土壌を抽出するプログラミングを開発し、根の動態を自動で解析する手法を共同研究にて開発した。その成果は、国際誌に掲載予定である(Nakano Makita et al.(2012:Journal of Plant Nutrition and Soil Science)。また本年度は、樹木根の枯死・分解過程の基礎情報として、リターバックを用いての分解試験をおこなった。本研究では、樹木細根が枯死してからの分解過程を、分解物「枯死根」と分解者「薇生物」の両面から定性的・定量的に解明し、何が分解過程を規定しているかを探索することを目的とした。

そして、直径2mm以下をさらに細かく区分し、形態および化学組成の違いが、微生物分解呼吸にどれほど影響を与えるかを評価することを目的とした。枯死細根の分解過程は、直径階級の違いによって有意に異なることが明らかとなった(P<0.001)。両樹種ともに0-0.5mm根の微生物分解呼吸(Q10補正値)は、0.5-2mm根に比べて高かった。また20°Cで標準化した呼吸量は、時間経過に伴って呼吸量は変動した。N動態の結果では、初期N濃度が高い0-0.5mm根と低い0.5-2mm根ともに、分解初期にN不動化が認められたが、無機化に移行する時間は直径および樹種によって異なった。これらの結果から、直径の違いによって、枯死根の分解過程およびメカニズムは異なることが明らかとなった。また分解時間が進行するにつれて微生物呼吸は変動し、環境条件だけでなく、基質の動態とも密接な関係があることも明らかとなった。以上より、微生物分解呼吸は、初期の形態・化学組成で大きく規定され、また時間経過に伴う組成の変化に規定されていることが示唆された。本研究『樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明』の目的は、根が発生してからの時間変化に伴う根の生理特性の変動を、根のエイジ(RootAge:発生してからの経過日数)と呼吸量の観点から明らかにすることである。本年度は、昨年度からの継続で、土壌中に設置した透明アクリルでコーティングした自動スキャナ装置を用いて、根の動態観察を継続した。同時に温度や含水率といった環境要因の連続測定も継続して行った。任意の頻度で根の自動撮影ができる画像測定システムを用いることにより、「いつ・どこで・どんな根」が成長あるいは枯死したのか、という詳細な根の時系列情報を獲得することに成功している。また昨年度に開発した、画像から根と土壌を抽出するプログラミングを用いて、根の動態を自動で解析することを可能とした。その成果は、国際誌に掲載された(Nakano, Makita eta1. (2012 : Journal of Plant Nutrition and Soil Science)。本年度は、その画像データを詳細に解析し、短時間における根の動態と環境要因の関係を明らかとした。結果、1週間という短い期間の解析では、明確な環境要因との関係は見られなかったものの、温度よりも含水率に対応して根が伸張していることが明らかとなった。また、その根系の伸張速度は、すべて同調したパターンをとることが観察された。このことは、根系の成長動態は、環境要因に非常に影響をうけていることが示唆された。今後の課題として、他の季節における根の動態も解析し、日変化・季節変化もなども詳細に解析し環境要因に対する反応性の変化を根の回転速度(ターンオーバ)とともに考察する予定である。さらに得られた細根の生理的機能と生態的機能の関係を基に、森林炭素循環における根呼吸および分解呼吸の役割についての考察し、土壌呼吸量あるいは生態系呼吸量に対する根からのCO2放出量の寄与率をもとめたいと考えている。以上より、本研究では、根が生まれてから枯死し、分解されていく過程、つまり「根の一生」を明らかにしようと努力した。
『苔の衣』諸伝本の本文研究及び校本作成

本研究は、『苔の衣』(全4巻)諸伝本に関する書誌・本文調査を実施し、それぞれの本文を精密に比較検討することにより、諸本の関係について従来の通説を見直して分類し、どのような書写・享受過程を経て現存する『苔の衣』諸本の本文が形成されたのかを総合的に明らかにすることを目的とする。本年度は、穂久邇文庫本系統に属するとされる龍門文庫蔵本(上中下3冊/上巻が巻1・2に相当)・内閣文庫蔵本(上下2冊/内容は巻1・4に相当)・上越市高田図書館蔵本(上下2冊/内容は巻1・4に相当)・東京大学文学部国文学研究室蔵本「苔の衣」(1冊/内容は巻3に相当)・天理大学附属図書館蔵本「宇治大納言物語」(1冊)、前田家本系統の前田尊経閣本(4冊)の翻字作業を完了した。また、昨年度から進めていた京都市歴史資料館蔵本の翻字作業を進め、完了した。その結果、穂久邇文庫本系統の諸本は、これまで「古本系伝本として二類に分かつことができ、一類は龍門文庫本、穂久邇文庫本であり、もう一つは絵巻本文と見ることができる」(麻原美子「『苔の衣』絵巻の研究と本文(一)」(日本女子大学紀要(文学部)36号、1987年)とされてきたが、見直すべきであることがわかった。詳細は論文にて発表予定であるが、本文としては穂久邇文庫本だけでなく、龍門文庫本や黒川四冊本をも重視すべきである。また、前田家本系統と立命館大学図書館西園寺文庫本、黒川四冊本の一致が見られる箇所もあり、本文の成立についてはさらなる分析が必要であるが、本文の解釈においては、これまで参照されることが多かった前田家本系統のみならず、龍門文庫本や黒川四冊本といった本文をも考慮に入れる必要がある。『苔の衣』諸伝本に関する書誌・本文調査を実施し、それぞれの本文を精密に比較検討することにより、諸本の関係について従来の通説を見直して分類し、どのような書写・享受過程を経て現存する『苔の衣』諸本本文が形成されたのかを総合的に明らかにするため、本年度は、A前田家尊経閣本系統・B穂久邇文庫本系統いずれの系統に属するのか明らかでない神宮文庫本の翻字作業を、国文学研究資料館蔵のマイクロフィルムにて行い、B系統に所属することを明らかにした。また、A系統と比較すると異同が激しいと言われるB穂久邇文庫本系統の諸本調査をすすめた。金沢大学本(4冊)・盛岡市中央公民館本(4冊)の書誌調査および写真撮影を行った。実践女子大学の黒川四冊本については書誌調査を行い、複写を入手し、翻字作業を半分程度終えた。東京大学文学部国文学研究室本(1冊零本)については、翻字作業を終わらせ、B系統島原文庫本を祖とする可能性が高いことを分析した。そのほか、実践女子大学の黒川春村書入本の書誌調査を行い、複写を入手した。翻字作業を行ったうえで、黒川春村書入本がA系統に所属することを分析した。また、国会図書館蔵十冊本の書誌調査を行い、複写を入手し、翻字作業を一部行い、国会図書館蔵十冊本が黒川春村書き入本の写しであろうと分析した。篠山市教育委員会本・宮内庁書陵部本二冊本・宮内庁書陵部本一冊本(1冊零本)・立命館大学図書館本については翻字作業を行った。B系統の諸本については、あと数本の書誌調査および翻字作業を行えば、全体的に諸本の関係を分析することが可能になると思われる。神宮文庫本の翻字作業を完成し、B穂久邇文庫本系統に属することを明らかにできた。予定していたB穂久邇文庫本系統の諸本調査を着実にすすめ、翻字作業を半ば終わらせることができた。特に、神宮文庫本・金沢大学本・盛岡市中央公民館本・黒川四冊本については、緊密な関係があるであろうことを明らかにできた。そのほか、篠山市教育委員会本・宮内庁書陵部本二冊本・宮内庁書陵部本一冊本(1冊零本)・立命館大学図書館本については翻字作業を完成することができた。本年度は、金沢大学本(3冊)・盛岡市中央公民館本(4冊)・実践女子大学蔵黒川四冊本・立命館大学図書館本(1冊)の翻字作業を完了した。また京都市歴史資料館所蔵資料画像データにより、賀茂季鷹蔵『苔ころも』の翻字作業を進め、半分程度完了した。その結果、金沢大学本は字配り用字とも京都市歴史資料館蔵本ともほぼ一致することが判明した。しかも、三冊それぞれに字の癖が異なるが、それも京都市歴史資料館蔵本とほぼ重なる。更なる検討が必要ではあるが、金沢大学本は、京都市歴史資料館蔵本もしくはその祖本の忠実な写しである可能性が高い。また京都市歴史資料館蔵本は他の本にはない、本の伝来等について記していることも判明した。この成果を、金沢大学(上巻)の翻刻に、京都市歴史資料館蔵本の本文を対照させ異同を記したものを、「京都大学國文學論叢」39号に「金沢大学附属図書館蔵『苔の衣』翻刻(一) 京都市歴史資料館蔵『苔の衣』本文対照ー」として投稿し、掲載された。中巻・下巻についても同様に掲載される予定である。

翻字作業を終えたB系統の諸本を、一部分比較検討したところ、黒川四冊本(及び盛岡本)は、金沢大学本(3冊)・島原文庫本(3冊/秋巻別)・東大本(秋巻のみ1冊)・神宮文庫本(2冊)ら他の諸本と異なる本文を持つ場合が多いという見通しを得た。引き続き、現存する『苔の衣』の最古写本とされる穂久邇文庫本の本文と、諸本を比較検討し、諸本本文の形成過程を考察する予定である。国文学研究資料館データベースにて、京都市歴史資料館所蔵資料画像データが2017年10月13日に公開され、賀茂季鷹蔵『苔ころも』の存在が明らかになった。この本は他の本にはない、本の伝来等について記しており、新たに分析することが必須である。また本研究への協力を予定していた研究協力者が自身の研究の多忙により、協力が大幅に遅れる見通しとなり、代替者による対応も困難であり、研究計画の変更が必要となった。ただし、金沢大学本(3冊)・盛岡市中央公民館本(4冊)・実践女子大学蔵黒川四冊本・立命館大学図書館本(1冊)の翻字作業を完了させるなど、研究課題は着実に進捗している。本研究は、『苔の衣』(全4巻)諸伝本に関する書誌・本文調査を実施し、それぞれの本文を精密に比較検討することにより、諸本の関係について従来の通説を見直して分類し、どのような書写・享受過程を経て現存する『苔の衣』諸本の本文が形成されたのかを総合的に明らかにすることを目的とする。本年度は、穂久邇文庫本系統に属するとされる龍門文庫蔵本(上中下3冊/上巻が巻1・2に相当)・内閣文庫蔵本(上下2冊/内容は巻1・4に相当)・上越市高田図書館蔵本(上下2冊/内容は巻1・4に相当)・東京大学文学部国文学研究室蔵本「苔の衣」(1冊/内容は巻3に相当)・天理大学附属図書館蔵本「宇治大納言物語」(1冊)、前田家本系統の前田尊経閣本(4冊)の翻字作業を完了した。また、昨年度から進めていた京都市歴史資料館蔵本の翻字作業を進め、完了した。その結果、穂久邇文庫本系統の諸本は、これまで「古本系伝本として二類に分かつことができ、一類は龍門文庫本、穂久邇文庫本であり、もう一つは絵巻本文と見ることができる」(麻原美子「『苔の衣』絵巻の研究と本文(一)」(日本女子大学紀要(文学部)36号、1987年)とされてきたが、見直すべきであることがわかった。詳細は論文にて発表予定であるが、本文としては穂久邇文庫本だけでなく、龍門文庫本や黒川四冊本をも重視すべきである。また、前田家本系統と立命館大学図書館西園寺文庫本、黒川四冊本の一致が見られる箇所もあり、本文の成立についてはさらなる分析が必要であるが、本文の解釈においては、これまで参照されることが多かった前田家本系統のみならず、龍門文庫本や黒川四冊本といった本文をも考慮に入れる必要がある。一部、来年度との予定を入れ替え、黒川春村書入本・黒川四冊本・国立国会図書館十冊本の調査を行ったため、天理図書館竹柏園文庫本(5冊)・天理図書館龍門文庫本・東海大学桃園文庫本(1冊零本)・宮内庁書陵部本「宇治大納言物語」(1冊)については、書誌調査を行うことができなかったので、来年度書誌調査を行い、翻字作業を完成させる。また、伊達市開拓記念館本(4冊)・筑波大学附属図書館本(4冊)・国立公文書館内閣文庫本(4巻2冊)・国立公文書館内閣文庫本(2冊)の書誌調査を行い、翻字作業を完成させる。そのうえで、分析を行い、諸本本文の形成過程を考察し、系統図を作成するとともに善本を解明し、校本作成の準備を行う予定である。伊達市開拓記念館本(4冊)・筑波大学附属図書館本(4冊)・国立公文書館内閣文庫本(4巻2冊)・国立公文書館内閣文庫本(2冊)・京都市歴史資料館蔵本(3冊)の書誌調査を行い、翻字作業を完成させる予定である。
妊娠・出産に関する安全性と快適さの確保を目指したストレス評価指標の開発

妊娠・出産に関する安全性と快適さの確保を目指し,妊産婦のストレスを適切に評価できる指標を検討した。その結果,妊娠前半期のSense of Coherence(以下SOC)の低さや血清中分泌型免疫グロブリンA(以下s-IgA)の低さが切迫早産や妊娠期・産後におけるうつ傾向と関連していたことが明らかとなった。すなわちSOCやs-IgAは妊産婦の健康に影響するストレスを妊娠早期に適切に評価できる指標と示唆された。ストレスと妊産婦の健康の関連についてはいくつかの先行研究があるが,そもそもストレスとは主観的なものであり,その反応には個人差があるため客観的評価が重視されている。また,ストレスが妊産婦の生体に及ぼすメカニズムの詳細については不明な点も多い。そこで本研究はストレスが妊産褥婦に及ぼす影響についてさらに追跡するとともに,妊娠・出産に関する安全性と快適さの確保を目指し,「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」及び「ストレスが高い女性に対するケア指針の考案」を目指す。[概要]本プロジェクトの目的は「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」と「ストレスが高い女性に対するケア指針の考案」である。ストレスが妊娠経過や出産後の心身へ影響を及ぼす、すなわち妊娠・出産に関する安全性と快適さを脅かしていることは多くの研究者によって明らかにされていることであるが、そのメカニズムにおいては不明な点が多く残されている。よって、ストレスが妊産褥婦に及ぼす影響について追跡するとともに、妊産婦のストレスを適切に評価し、ストレスが高い対象をケアすることで、病的な心身状態に至らないようにすることは母性衛生向上のために重要な課題といえる。平成19年度では「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」にむけて、妊娠前半期に質問紙調査と生理学的指標によるストレス評価を行い、妊娠経過との関連を分析した。生理学的指標としては分泌型免疫グロブリンA(以下s-IgA)を採用した。またストレス対処能力の指標としてSense of Coherence(以下SOC)との関連も分析した。[結果]流早産のリスクをもつ対象者以外で、継続調査可能であった48名のs-IgAを高低2群に分類し、妊娠経過との関連をχ^2検定で分析した結果、切迫流産や切迫早産が有意に多いのはs-IgA高値群に比べ低値群であった(p<0.05)。また、SOC低値群でさらにs-IgAが低値である群に切迫流産や切迫早産が有意に多かった(p<0.01)。[考察]妊娠前半期の免疫能がその後の妊娠経過に影響している可能性が示された。従来からストレスと流早産の関連が指摘されていることから、妊婦のストレスを評価する指標としてs-IgAの有用性が示唆された。[概要]本プロジェクトの目的は「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」及び「ストレスが高い女性に対するケア指針の考案」である。研究目的のうち本年度は昨年度に引き続き「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」に関して、妊婦のストレス状態と妊娠期・産後における精神的健康の関連について分析した。調査は妊娠前半期・妊娠後半期・産後に行い、ストレス対処能力の指標としてSense of Coherence日本語版(以下SOC)を含む質問紙調査と、ストレス状態を客観的に評価する指標として血清中分泌型免疫グロブリンA(以下s-IgA)を測定した。成果については国内および海外の学会にて発表した。[結果]妊娠前半期のストレス状態と妊娠期における精神的健康の関連では、妊娠前半期のSOC低値群やs-IgA低値群では、それぞれ高値群に比較してうつ得点が高かった(p<0.01、p<0.05)。また、産後1か月のEPDS(Edinburgh Posmatal Depression Scale)得点に影響する因子として、妊娠前半期のSOCが抽出され、SOCが低いことと産後うつの関連が示唆された。[考察]妊娠前半期におけるストレス状態やストレス対処能力と妊娠期・産後のうつ傾向の関連が明らかになったことから、ストレスが高い妊婦を妊娠早期からケアしていく重要性が示唆された。また、妊婦のストレスを評価する指標としてSOCやs-IgAの有用性が示唆された。本プロジェクトの目的は「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」及び「ストレスが高い女性に対するケア指針の考案」である。本年度は,昨年度までの結果(妊婦のストレスを評価する指標としてSense of Coherence日本語版(SOC)や血清中分泌型免疫グロブリンA(s-IgA)の有用性が示唆されたこと)をうけ,対象者数を増やし実用性を検討した。妊娠前半期,妊娠後半期に質問紙調査とs-IgAの測定を行い,妊婦の年齢・出産歴・喫煙状況・過去の流早産の既往,妊娠前半期のストレス認知度,SOC, s-IgAと妊娠後半期の妊娠経過(切迫早産)との関連を多変量解析で分析した。110名の妊婦の研究参加があったが,切迫早産との関連を分析をするうえで除外対象があったため,72名の妊婦が分析対象となった。

その結果,切迫早産を予測する因子として,妊娠前半期のSOCやs-IgAが低いことが抽出された。従って,妊娠前半期のSOCやs-IgAがその後の妊娠経過を予測する因子となり得ることが示唆された。また妊婦の健康を維持するために,妊娠前半期に妊婦へのストレスケアを行う重要性も示唆された。しかしながら,s-IgAによる評価は客観的評価が可能であるという利点に反して,臨床における実用性という面では課題が残された。来年度はSOCによるストレス評価の臨床での実用性を明らかにすることを課題とし,「ストレスが高い女性に対するケア指針の考案」について成果をまとめる予定である。本プロジェクトの目的は「妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の開発」および「ストレスが高い女性に対するケア指針の考案」である。今年度は(1)妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の有用性の集約、(2)ストレスが高い女性に対するケア指針の考案を目的とした。(1)妊産婦のストレスを適切に評価できる指標の有用性の集約妊娠前半期のSense of Coherence日本語版(SOC)は妊娠経過や産後1か月の精神的健康状態と関連があったことからSOCの有用性を集約した。これまでの研究結果から、妊娠前半期のSOCを把握し、ストレス対処能力が低い妊婦に対してケアすることで、厚生労働省の健やか親子21の課題のひとつである「妊娠・出産に関する安全性と快適さの確保」や「産後うつ病の発生率減少」に貢献できる可能性が示唆された。また周産期におけるメンタルサポートとして、妊娠中からのかかわりの重要性が注目されてきていることや産後うつ病のリスクのある女性を早期に発見し対処することが必要といわれていることからも本プロジェクト結果はその重要性の根拠を示した点で意義があるといえる。(2)ストレスが高い女性に対するケア指針の考案SOCの臨床での実用可能性について、ケア提供者側からの見解を含め検討した。その結果、13項目で構成された質問紙での回答であり、非侵襲的で簡便に使用できる指標として実際に臨床で使用できる可能性が示唆された。妊娠早期の妊婦健康診査で使用することで、SOCが低い対象を早期から継続的にフォローしていける可能性はあるが、具体的なケアシステムを構築していくこととケアの有効性の検証については今後の研究課題である。
類人猿型ロボットのマルチセンサ統合に基づく行動制御

本年度は,多種類のセンサを多重化したセンサ画像の生成とその統合的な処理方式の開発,類人猿型ロボットの行動実験を行ない研究をまとめた.研究成果は以下の項目にまとめられる.1.センサ画像の生成方式センサ情報を統合的に処理するために各種センサ信号を含むセンサ画像を作るハードウェアを製作した.センサ画像は各種センサ信号をビデオ信号へ重ねあわせる回路で実現される.2.マルチセンサ統合用プログラムの開発高速追跡視覚モジュールを用い,これによりセンサ画像を動的に処理するプログラムを実現した.まず,体幹の姿勢と運動を知るための平衡感覚情報としてOn/Off転倒スイッチ,姿勢センサ,画像処理による姿勢検出などの方法を実現した.身体に分布させた接触センサの処理も実現し,1つの上位プログラムからそれら全ての情報を統一的に取り扱える環境を実現し,センサ画像方式の優位性を示した.3.マルチセンサ情報に基づく動作制御の実験ロボットの基本動作を行なわせた場合に,センサ画像がどのようなパターンをなすかを調べ,基本動作パターンとマルチセンサの関係を得,時間的なセンサ信号変化に基づいて,動作列制御を行なう行動実験が可能となり,一連の本アプローチの有効性を示すことができた.本年度は,多種類のセンサを多重化したセンサ画像の生成とその統合的な処理方式の開発,類人猿型ロボットの行動実験を行ない研究をまとめた.研究成果は以下の項目にまとめられる.1.センサ画像の生成方式センサ情報を統合的に処理するために各種センサ信号を含むセンサ画像を作るハードウェアを製作した.センサ画像は各種センサ信号をビデオ信号へ重ねあわせる回路で実現される.2.マルチセンサ統合用プログラムの開発高速追跡視覚モジュールを用い,これによりセンサ画像を動的に処理するプログラムを実現した.まず,体幹の姿勢と運動を知るための平衡感覚情報としてOn/Off転倒スイッチ,姿勢センサ,画像処理による姿勢検出などの方法を実現した.身体に分布させた接触センサの処理も実現し,1つの上位プログラムからそれら全ての情報を統一的に取り扱える環境を実現し,センサ画像方式の優位性を示した.3.マルチセンサ情報に基づく動作制御の実験ロボットの基本動作を行なわせた場合に,センサ画像がどのようなパターンをなすかを調べ,基本動作パターンとマルチセンサの関係を得,時間的なセンサ信号変化に基づいて,動作列制御を行なう行動実験が可能となり,一連の本アプローチの有効性を示すことができた.初年度は、多種類のセンサを組み込んだ類人猿型ロボットのボティを完成させる計画で進め、視覚センサ、接触センサ、姿勢センサを搭載可能なロボットを実現できた。1.類人猿型ロボットボディの設計・製作4肢の重さ、長さのバランスと多種類のセンサ組み込みを考えた2本腕2本足をもつ類人猿型ロボットを設計試作した。ロボット本体にプロセッサを搭載し、視覚用カメラ以外の各種センサを搭載できる構造とした。センサとしては、とくに姿勢制御センサの開発に力をいれ、3種類のセンサの試作を行なった。視覚を用いるもの、加速度センサを用いるもの、回転角度測定用センサを用いるものの3種類である。2.ロボット制御部の実現ボディ上には入出力ポートが豊富で、マルチプロセス機能をもつ小型制御計算機を搭載して、センサ情報をインタフェースできるようにし、そのプロセッサからワークステーションへの通信を無線でできる形のシステムを構成した。3.ボディの基本動作プログラムの開発類人猿型ロボットの自由度は多いため、それらの自由度配置をさまざまな基本動作の形に整理した。このために三次元モデリングプログラムを用いたシミュレーションを行なった。これはワークステーション上で幾何モデラ用ソフトウェアEuslispで行なった。センサからの信号に基づいて重心位置を計算し、その重心位置に基づいてロボットの姿勢を制御するプログラムを開発できた。本年度は,多種類のセンサを多重化したセンサ画像の生成とその統合的な処理方式の開発,類人猿型ロボットの行動実験を行ない研究をまとめた.研究成果は以下の項目にまとめられる.1.センサ画像の生成方式センサ情報を統合的に処理するために各種センサ信号を含むセンサ画像を作るハードウェアを製作した.センサ画像は各種センサ信号をビデオ信号へ重ねあわせる回路で実現される.2.マルチセンサ統合用プログラムの開発高速追跡視覚モジュールを用い,これによりセンサ画像を動的に処理するプログラムを実現した.まず,体幹の姿勢と運動を知るための平衡感覚情報としてOn/Off転倒スイッチ,姿勢センサ,画像処理による姿勢検出などの方法を実現した.身体に分布させた接触センサの処理も実現し,1つの上位プロブラムからそれら全ての情報を統一的に取り扱える環境を実現し,センサ画像方式の優位性を示した.3.マルチセンサ情報に基づく動作制御の実験ロボットの基本動作を行なわせた場合に,センサ画像がどのようなパターンをなすかを調べ,基本動作パターンとマルチセンサの関係を得,時間的なセンサ信号変化に基づいて,動作列制御を行なう行動実験が可能となり,一連の本アプローチの有効性を示すことができた.
ムスカリン性アセチルコリン受容体を介するシグナルの多様性および相互依存性の解析

アセチルコリンの作用メカニズムの解明を目指し、ラット培養海馬ニューロンの膜電位および膜電流に対するムスカリン性受容体アゴニスト(oxo-M)の効果を調べた。昨年度は、M_1/M_3ムスカリン性受容体-PLCβを介する脱分極のメカニズムには「非選択性陽イオンチャネルの活性化」と「M電流を含むK^+チャネルの抑制」があり、電極内Ca^<2+>濃度を下げるとこれらの作用が小さくなることを見出した。本年度は、このCa^<2+>依存性を確認するため、脱分極パルスにより細胞内Ca^<2+>濃度を一過性に上昇させた場合の影響を調べた。実験はapaminによりCa^<2+>依存性K^+チャネルを抑制した条件で行った。その結果、脱分極パルス直後にoxo-Mを投与するとK^+チャネルの抑制作用が促進されることが確かめられた。また、K^+チャネルの抑制作用はPLCの基質であるPIP_2を細胞内に注入することにより小さくなるという結果を得た。さらに、統合失調症の治療薬であるclozapineの代謝物であるdesmethylclozapineがM_1アゴニストとして働くことが報告されていることから、この薬剤の作用を調べた。その結果、多くのニューロンではoxo-Mと同様の作用を引き起こすことはできなかった。また、desmethylclozapineにはシナプス伝達を抑制する作用があることを見出した。この効果は、興奮性シナプスに比べ抑制性シナプスでより強く、また、PP比の解析より作用部位はシナプス前性であることが示唆された。以上の結果より考えられるモデルは以下の通りである。M_1/M_3受容体(主にはM_3)はPLCβを介し、(1) PIP_2の減少などによりM電流を含むK^+チャネルを抑制し、(2)一部のニューロンではさらに非選択性陽イオンチャネルを活性化する。これらの反応は、少なくとも定性的にはCa^<2+>依存性であることが確かめられた。アセチルコリンの多様な作用の分子メカニズムを明らかにすることを目指し、ラット培養海馬ニューロンの膜電位および膜電流に対するムスカリン性アセチルコリン受容体アゴニスト(oxo-M)の効果を調べた。静止膜電位に対する効果としては、脱分極応答、過分極応答、両者の混合型、の3つのパターンが観察された。膜電位固定法でこれらの膜電位変化のメカニズムを調べたところ、脱分極応答については(1)非選択性陽イオンチャネルの活性化と(2) K^+チャネルの抑制が、過分極応答については(3) K^+チャネルの活性化、が関与することが示唆された。前二者の性質は以下の通りである。1)非選択性陽イオンチャネルの活性化:約1/3のニューロンでは、3μM oxo-Mを投与すると-100mV(K^+の平衡電位)で内向き電流が一過性に誘発された。この効果はコンダクタンスの上昇を伴い、Ca^<2+>-free外液中で細胞内Ca^<2+>濃度依存性を示し、PLC阻害剤の前処理により抑制された。2) K^+チャネルの抑制:非選択性陽イオンチャネルの活性化が見られなかったニューロンを用い、-40mVで外向きK^+電流を測定したところ、ほとんどのニューロンでは3μM oxo-MでK^+電流の減少が観察された。この効果はコンダクタンスの減少を伴い、細胞内Ca^<2+>濃度依存性を示し、PLC阻害剤の前処理により抑制された。oxo-M効果の大きさは細胞により大きくばらつくが、M電流阻害剤であるXE991の効果との間に相関が見られた。以上より、M_1/M_3受容体の活性化によりCa^<2+>濃度依存的にPLCβが刺激され、非選択性陽イオンチャネルの活性化とM電流を含む複数のタイプのK^+チャネルの抑制が起こると考えられた。

この効果は、興奮性シナプスに比べ抑制性シナプスでより強く、また、PP比の解析より作用部位はシナプス前性であることが示唆された。以上の結果より考えられるモデルは以下の通りである。M_1/M_3受容体(主にはM_3)はPLCβを介し、(1) PIP_2の減少などによりM電流を含むK^+チャネルを抑制し、(2)一部のニューロンではさらに非選択性陽イオンチャネルを活性化する。これらの反応は、少なくとも定性的にはCa^<2+>依存性であることが確かめられた。
完全バルクGaN結晶育成技術の研究開発

Naフラックス法において微小GaN単結晶を種結晶に用いた、バルクGaN単結晶成長を行った。種結晶外核発生を抑制するCに加え、SrやBa、Caをフラックスに添加することで六角柱状の結晶が得られることが分かった。加えて、溶液攪拌により、種結晶上成長が促進されることが明らかになった。これらの結果を踏まえて、従来で最も長い600時間育成を行った結果、高さ11mm、幅9.0mm、X線ロッキングカーブ半値幅が2050秒と極めて良好な結晶性を有する六角柱状バルクGaN単結晶成長に成功した。4インチ対応の大型育成装置の開発に向けて、フルーエント(Ansys社製)を用いた数値解析と、実験の両面から溶液撹拌の効果を検証した。小型マッフル炉(坩堝サイズ:φ19mm)系で数値解析を行ったところ、種基板を垂直配置する従来の設置法と比較して、約70度に傾斜させた配置では、種基板面内に均一な流れが誘起されることが予測された。解析結果をもとに、傾斜配置でGaN LPE成長を行ったところ、垂直配置と比較して結晶表面の凹凸が解消され成長速度が約1.3倍に増加した。2インチ径GaN結晶成長が可能な大型炉(坩堝サイズ:φ65mm)においても、炉全体を機械的に揺動させることで種基板表面での溶液の流速が約30倍に増加することが数値解析より示された。機械揺動を導入して2インチGaN結晶を育成したところ表面平坦性が著しく向上した。以上の結果から、対流速度が速いほど溶液中の窒素濃度分布が均一化し、成長速度・平坦性が向上するという重要な知見を得た。以上の理論的・実験的検証をもとに、4インチ径GaN結晶成長が可能な多分割マルチヒーター2軸揺動機構付大型炉を開発した。新型炉では、多分割マルチヒーターによる厳密な熱対流速度制御と2軸揺動機構による強力な撹拌効果が期待できる。無歪GaN単結晶成長に向けて種結晶を検討した。自然核GaN単結晶(φ2mm、黒色、Naフラックス法製)を種結晶として用いた結果、種結晶の高い結晶性((10-11)X線半値幅:51秒)をほぼ保ったままφ8.3mmへと大型化するものの、不純物に起因する結晶の着色は抑制されなかった。一方、不純物濃度の低い透明LPE厚膜結晶(13x10mm、Naフラックス法作製)を種結晶として用いたところ、透明なLPE-GaN単結晶が得られ、転位密度も種結晶より一桁減少することが明らかとなった。以上の結果より、無歪GaN単結晶成長には、結晶中不純物濃度の低い高品質GaN種結晶を用いることが重要である。育成環境(窒素濃度分布)の空間的・時間的安定化に向けた攪拌方法・速度の検討を行った。従来の1軸揺動攪拌方法に加え、3次元的に揺動可能な2軸揺動攪拌、坩堝自体を回転させる回転攪拌を実施した。2軸揺動攪拌、回転攪拌ともに、攪拌導入によりGaN生成量が増加することが明らかになった。特に2軸揺動攪拌では、膜厚分布が改善され、反転揺動を組み合わせることで、φ2インチのGaNテンプレート上全面に均一なLPE成長を実現した。以上の結果より、2軸揺動攪拌、回転攪拌は窒素溶解の促進(成長速度の増加)や窒素濃度分布の均一化に有用であることが分かった。低転位化が可能な成長モードを明らかにするため、高転位GaNテンプレート上LPE膜の成長方位・転位挙動の溶液組成比(Ga:Na)依存性を調査した。その結果、低Ga組成では成長速度が最も速く、c面が広く現れたLPE膜を得た。一方で、Ga組成の増加とともに成長速度は低下し、高Ga組成では主に(10-11)面が顕著に出現することが分かった。転位挙動評価から、低Ga組成では種結晶の転位を引き継ぐが、高Ga組成で成長した結晶では、育成とともに転位が収束され、転位密度が減少することが明らかになった。以上の結果より、高品質種結晶を用いる場合は成長速度の速い低Ga組成、高転位GaN基板を用いる場合は低転位化が可能な高Ga組成がそれぞれ適した成長モードであることが分かった。無歪バルクGaN成長を目指し、自然核生成にて得られたロッド状の高品質種結晶上への成長を行った。成長速度の速い低Ga組成で育成を行った結果、m方向に片面40μm/h(両面80μm/h)のバルクGaN結晶を得た。

X線ロッキングカーブの半値幅((0002))は57arcsec、転位密度は10^4cm^<-2>以下であり、ロッド状結晶の太径化が高品質バルク結晶成長に有用であることが分かった。1.各種種結晶上に成長させたGaN単結晶の評価自然核生成により得られたピラミッド状GaN種単結晶、ロッド状GaN種単結晶、φ500um径の微小種上にGaN結晶成長を行った。その結果、ピラミッド状GaNや微小種を用いた場合はGaN(0002)X線ロッキングカーブ半値幅(FWHM)が20100秒程度の高い結晶性を有するGaN単結晶を得た。一方で、ロッド状GaNを用いた場合は、多結晶化しやすく、結晶表面のRoughnessも高い結果となった。成長方位制御のために添加した微小元素の取り込み(Sr、Ba等)については、高温ほど取り込まれないことが明らかになった。FWHMが小さいピラミッド状GaN種結晶を用いて、様々な組成、元素添加系でSeeded Growthを行った。成長した結晶のFWHMは組成によらず種結晶と同程度であったが、成長速度は低Ga組成ほど速くなることが分かった。以上の結果より、高品質GaN種結晶上への低Ga組成Seeded Growthが、高品質バルクGaN単結晶成長に有用であることが示された。また、成長した結晶の断面蛍光顕微鏡像より、種結晶-成長結晶界面に、強い不純物発光が観察されたことから、成長開始前の種結晶表面状態の制御が重要であることが示唆された。3. 0.5インチGaN結晶育成実験長時間成長による大口径化実験を行った。500umの微小種を用い、成長方位元素としてSrを添加した系でこれまでで最長の1ヶ月間(600h)の長時間成長を行った。その結果、c軸方向に11mm、a軸方向に10mmの六角柱状バルクGaN単結晶を得ることに成功した。成長速度はc軸、a軸方向ともに20um/h弱であった。種結晶上以外への多結晶成長はほとんどないため、さらなる長時間成長により、0.5インチ以上のバルクGaN単結晶成長が期待できる。
顕微蛍光多重測光法による肝癌発生過程の解析的研究

肝癌の前癌病変の細胞生物学的特性を明らかにする目的で、diethylnitrosamine投与によるラット肝癌発生過程を顕微蛍光多重測光法(DNA-RNA,DNA-アルブミン)で解析した。その結果、大型肝細胞で構成される大型肝細胞結節は、著しい多倍体化と低い増殖活性を示したが、小型肝細胞で構成される小型肝細胞結節は1核2倍体細胞を主要構成細胞とする増殖細胞集団であることが判明した。一方、肝癌部は1核2倍体を主要構成細胞とし、癌固有の旺盛な増殖活性亢進を示した。次いで、肝癌,非病変肝組織,過形成性結節について肝切除後の反応性増殖活性を観察したところ、肝癌部では反応性増殖活性はないが、非病変肝組織及び大型肝細胞結節では顕著な反応性増殖活性亢進が認められた。他方、小型肝細胞結節では低率ながら反応性増殖活性を示した。さらに、顕微蛍光測光法の方法論として、各病巣からの細胞単離に関する研究からは、病変構成細胞の単離には肝潅流(門脈,動脈,静脈よりの)が必須であり、しかも大型肝細胞結節は門脈支配、小型肝細胞結節及び肝癌部は動脈支配であることが推察された。一方、ヒト肝硬変組織で見いだされるliver cell dysplasia(LCD)及び肝内腺腫様病巣についても症例を重ねて解析した。その結果、肝内腺腫様病巣は1核2倍体細胞を主要構成細胞とするゆるやかな増殖細胞集団であり、高分化型肝癌のプロイディ・パターンと極めて近似することが確認された。さらに、細胞内要素であるRNA,アルブミン量の定量化からは、LCD及び肝内腺腫様病巣ではプロイディ・クラスの倍加に伴って、これら因子も量的に倍加する傾向を示したが、肝癌部ではバラツキを伴って不規則に増加することが示された。以上より、肝癌の前癌病変としては比較的低い増殖活性をもつ2倍体系の細胞集団が最も疑わしいと結論した。
Src型チロシンリン酸化酵素の心血管ストレスシグナル分子としての役割の解明

Src型チロシンキナーゼは、あらゆる心血管系の構成細胞に発現し、血流ずり応力、活性酸素、低酸素、炎症性サイトカイン刺激など多様なストレス刺激で、強く活性化をうけ、細胞生存や細胞遊走、増殖に必須の役割を果たす。また、Src型チロシンキナーゼファミリーは、CSK(C-Src Kinase)により、リン酸化され、その結果、非活性化される。今回、Src型キナーゼの心血管系における役割を明らかにする目的で、恒常活性型Csk遺伝子を、血管内皮細胞特異的な発現をもたらすTie2プロモーター、および、心筋細胞特異的な発現をもたらすαMHC(ミオシン重鎖)プロモーターの3`側につないだトランスジェニックベクターを作成し、マウスの受精卵のマイクロインジェクションし、2種類のCsk過剰発現マウスを作成した。双方のトランスジェニックマウスに置いて、ウエスタンブロット解析にて、各臓器に置いて、活性型CSKが2-3倍、過剰発現していることを見いだしたまず、血管内皮過剰発現(Tie2-CSK)マウスにおいて、大腿動脈結紮による下肢筋虚血及び、冠動脈結紮による心筋虚血モデルを作成し、野生型と比較解析を行った。その結果、過剰発現マウスにおいて、下肢虚血においては、虚血作成後の血流回復が傷害され、心筋虚血においては、梗塞範囲の増加がみられた。それに一致して、虚血部位の組織学的検討において、それぞれのモデルで、血管内皮細胞数の減少がみられ、また、アポトーシス細胞数の増加が見られたSrc型チロシンキナーゼは、あらゆる心血管系の構成細胞に発現し、血流ずり応力、活性酸素、低酸素、炎症性サイトカイン刺激など多様なストレス刺激で、強く活性化をうけ、細胞生存や細胞遊走、増殖に必須の役割を果たす。それに一致して、虚血部位の組織学的検討において、それぞれのモデルで、血管内皮細胞数の減少がみられ、また、アポトーシス細胞数の増加が見られた
湖沼および海洋におけるツボカビの多様性と機能評価：検出方法の開発と物質流の定量化（国際共同研究強化）

ドイツおよびオランダとこれまでに行った実験の解析および論文作成を行った。ドイツでは珪藻にツボカビが寄生することがバクテリアの量や種組成に与える影響について実験を行った。バクテリアの種組成はツボカビの有無によって異なり、さらに珪藻の状態(培養日数)によって異なることが明らかとなった。ツボカビは珪藻の状態を変化させることでバクテリアに影響を与えていることが示唆された。また、ドイツの共同研究者らと湖沼や海洋、河川や人工環境など水域生態系に生息する菌類について、総説にまとめた(Grossart et al. 2019)。オランダでは水温、栄養塩濃度、動物プランクトンがツボカビなど菌類群集に与える影響を3つの湖沼で検証した。菌類群集は湖沼によって明瞭に異なり、栄養塩が影響を与えるほか、動物プランクトンの影響が顕著に出る湖もあった。また、動物プランクトンのワムシがツボカビの寄生率に与える影響を実験的に検証した。ワムシはツボカビを捕食するがツボカビの藍藻に対する寄生率は減少させないことが判明した。数理モデル解析により、ワムシはツボカビを餌源とする限り、餌を極端に減少させることができないため、寄生率に影響を与えないことが明らかになった。これらの結果を論文としてまとめ投稿中である。さらに、珪藻からツボカビ、ワムシへと物質がどの程度流れるのかを、炭素窒素安定同位体比を使って検証した。自然条件下での同位体比では明瞭な傾向は見られなかった一方、珪藻を安定同位体でラベルしたものでは、ツボカビやワムシへの炭素窒素の移行が検出することができた。内定年度:20152016年4月1日の渡航に向け、概ね順調に研究が進展している。ツボカビは、最も祖先的な菌類で、寄生性や分解性の種が1000種以上報告されている。湖沼や海洋に多様なツボカビが存在しうる事が明らかになりつつあるが、形態的特徴が乏しいうえに、DNAの登録データ不足のため、最新の技術を用いたとしても環境中から抽出したDNAシークエンス情報だけではツボカビの種名や機能を同定することは不可能である。本国際共同研究では、ヨーロッパの湖沼および海洋に出現するツボカビの多様性と機能の解明を目指した。2016年度は、ドイツの湖沼(Lake Stechlin)を主なフィールドとし、ツボカビの形態・生活史情報と遺伝子情報の一致したデータベースを構築した。ツボカビの1胞子体からDNAを抽出解析する方法(Single Spore PCR法)と最先端のDNA解析技術であるPacBio、Oxford Nanoporeを組み合わせることで、リボソームDNAの全領域をカバーするシークエンスを精度高く取得することが可能となった。また単離培養に成功し維持しているツボカビの代表的な種について、分子系統樹解析と電子顕微鏡観察に基づく形態分類を併用し、これまで網解明であったツボカビの分類群に新属を提唱した(Seto et al. 2017, Van den Wyngaert et al. 2017)。ツボカビが食物網構造や物質循環にどのように影響するのかを明らかにするために野外にて操作実験を行った。ツボカビの遊走子はミジンコなど動物プランクトンの重要な餌となるが、さらに宿主や動物プランクトンの種類によってはツボカビの胞子体も食べられる可能性が浮かび上がってきた。予定していた計画の中で、DNA配列の取得に難航したが、用いるポリメラーゼなどを変更することで問題を解決することができた。本研究では、世界中の湖沼および海洋に出現するツボカビの多様性と機能の解明を目指した。最新の解析技術を用いて1ツボカビのゲノム、形態分類、機能、元素組成を一致させたデータベースを構築することを試みた。1胞子体からDNAを抽出解析する方法(Single Spore PCR法)を発展させ、サンガー法によるシークエンスだけでなく、次世代シークエンシング及びPacbioやOxford nanoporeを用いて、菌類と宿主である藻類の両方の塩基配列を同時に解析する方法の開発に成功した。同じ試料を用いて、藻類に付着するバクテリアの種組成を次世代シークエンシング解析により行ったところ、藻類に付着するバクテリアは、ツボカビの寄生により変化することが明らかとなった。単離培養が成功した藻類寄生性のツボカビについて形態による同定と分子系統解析を行なった結果、新種、親属、新科のツボカビを発見することができた。2ツボカビの物質循環における機能を定量的に把握する方法を確立し、ツボカビの多様性と機能を考慮にいれた物質循環モデルの作成を試みた。ツボカビの物質循環における機能を定量的に把握する方法として、ツボカビの野外での密度とミジンコの消化管内でのツボカビ密度を定量するqPCR法を確立した。定量PCR法や次世代シークエンシングは、プライマーの選別に時間をとったが、これまで構築したデータベースをもとに、いくつか好適なプライマーを設計することができた。発見した新種、親属、新科のツボカビはいちはやく論文として公表することができた。