hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
交換結合を利用したヘマタイト-イルメナイト系磁性半導体薄膜のスピン電子伝導制御

電子の持つ電荷とスピンという2つの自由度を同時に兼ね備えた新しい材料「磁性半導体」は、従来の磁性体や半導体の枠では捉え切れない新しい機能性を示す量子デバイス材料として、非常な注目を浴びている。我々は、反強磁性絶縁体(ヘマタイト)とフェリ磁性半導体(ヘマタイト-イルメナイト固溶体)の交換結合膜を作製することにより、反強磁性絶縁体層の磁気異方性変化利用して磁性半導体内のスピン伝導を精密に制御する手法を、本研究において提案している。しかし、酸化物磁性半導体の性質を示すヘマタイト-イルメナイト固溶体薄膜の作製は非常に難しく、再現性のある作製条件は今だ得られていない。そこで平成12年度の研究においては、本系固溶体薄膜の作製条件と非化学量論性に注目し、その作製条件について検討を加えた。すなわちヘリコンプラズマ・スパッタ法により作製された固溶体薄膜について、X線光電子分光法(XPS)及びメスバウアー分光法(CEMS)によりFe^<2+>とFe^<3+>の存在比を分析し、酸素の不定比性Fe_<2-x>Ti_xO_<3+δ>を求めた。その結果、Ti置換量xが少ない場合は、δ=0のほぼ定比組成の固溶体薄膜が作製されるのに対し、x>0.5と増加するにつれ急速にδも増加した。そして、δを十分に制御することが優れた酸化物磁性半導体の性質を得るためには重要であることが判った。また、得られた固溶体薄膜の磁気抵抗効果を測定したところ、磁性半導体の性質を示した薄膜は負の磁気抵抗効果を示した。しかし、その磁気抵抗比は約0.5%と非常に小さく、結晶格子中におけるFeとTiの秩序性や酸素の化学量論性が、まだ不十分である事が原因であると考えられる。新規な磁性半導体として期待されるヘマタイト-イルメナイト固溶体(Fe_<2-x>Ti_xO_3)は、Fe^<3+>とFe^<2+>の混合原子価状態にあり、その結果、化学両論性に優れた固溶体薄膜を合成するためには、合成時の酸素分圧を厳密に制御する必要があると予想される。そこで、超高真空仕様(到達真空度10^<-7>Pa以下)のヘリコンスパッタ装置を使用し、ヘマタイト-イルメナイト固溶体薄膜を行った。しかし、ターゲットにFeTiO_3燒結体を使用し、純Arガスによりスパッタを行ったところ、同一条件(基板温度・真空度・RF出力)下で成膜したにもかかわらず、成長した薄膜の構造や組成には大きなばらつきが見られた。そこでさらに成膜中の酸素分圧を質量分析計により測定し、酸素分圧と薄膜の構造・組成の関係を整理したところ、化学量論組成のFeTiO_3薄膜を得るためには、成膜時の酸素分圧を1.0×10^<-6>Pa以下に制御する必要があることを明らかにした。また、成膜時の酸素分圧が1.5×10^<-6>Pa以上では、Fe^<2+>イオンはFe^<3+>に酸化されており、FeTiO_<3.5>の非平衡相がエピタキシャル成長することを明らかにした。一方、ヘマタイト(α-Fe_2O_3)のスピンフリップを利用して磁性半導体(Fe_<2-x>Ti_xO_3)のスピンを制御する試みについては、ヘマタイト層上に磁性半導体層を成長させることにより、逆にヘマタイト層の磁気異方性が磁性半導体層の磁化により固定され、スピンフリップ転移が消失することが判明し、非常に難航している。現在、磁性半導体層の磁気異方性を小さくすることを試みており、スピンコントロールは今後の課題である。
東アジアにおける黒色炭素粒子の降水による除去過程の解明

大都市域は、人為起源の黒色炭素粒子(BC)の主要な発生源である。都市域で放出されたBCはその場の大気質に影響を及ぼすだけでなく、長距離輸送されることにより広域の気候にも影響を及ぼしうる。BCは大気中を輸送される過程でエイジング(ガス成分の凝縮や他のエアロゾルの凝集)を受け、その後の雲・降水過程によって大気から除去されるため、都市域におけるBCの降水除去過程の定量的理解はBCの気候影響を推定する上で重要である。私は前年度までに、BCを含むエアロゾルの吸湿特性を測定する測定器の開発に加え、降水中に含まれるBCの粒径分布の測定法という、2つの新しい測定手法の確立に成功した。今年度はこれらの測定法を用い、都市域でのBCの降水除去過程を解明するため、東京において大気中・雨水中のBCの同時観測を世界で初めて行った。この同時観測により、粒径の大きなBCがより効率的に降水除去されるという整合的な結果を得た。さらにBCの被覆成分は光化学的に生成されるエアロゾルの化学成分と同一であること、BC発生源近傍である東京では吸湿成長率の低いBCの数が7割以上を占め、降水を伴う対流においても除去されず効率良く自由対流圏に鉛直輸送されることなどの新たな知見を得た。本研究により、大気中・雨水中の個々のBCの特性を明らかにする世界最先端の測定法を開発し、大気・降水同時観測というBCの降水除去過程を解明する新しい観測手法を確立した。また、個々のBCの粒径や被覆状態のわずかな違いが、各BCの降水除去効率に強い影響を与えることを観測的に実証した。これは、BCの気候影響を推定するモデルにおいてBCの降水除去過程をより正確に再現するためには、BCの粒径や被覆状態の精緻な表現が必要不可欠であることを示すものである。本観測手法により得られるデータは、気候モデル内のBC湿性除去過程を総合的に検証する上で有用である。26年度が最終年度であるため、記入しない。降水に含まれる黒色炭素粒子(BC)の質量濃度・粒径分布はBCの湿性沈着を理解する上で重要なパラメータである。私はそれらのパラメータを測定する新しい測定法の詳細な評価を行った。測定法は超音波式ネブライザー(USN)とBC測定装置(SP2)で構成される。まず、USNによって降水サンプルを微小液滴に変化させ、液滴を蒸発させることにより液滴内に含まれていたBCを大気中に取り出す。取り出された個々のBCの質量はレーザー誘起白熱法を用いてSP2により測定される。近年、水サンプルから大気中にBCを取り出すUSNの効率(抽出効率)が、BCの粒径に依存することが報告された。そこで私は、約100nmから1000nmの範囲で12種類の異なる粒径を持つポリスチレンラテックス粒子を用い、USNの抽出効率の粒径依存性を正確に決定した。USNの抽出効率は200_500nmの粒子に対して最も高く、それより大きな粒子に対して効率が大きく減少することが分かった。抽出効率の粒径依存性を考慮し、この測定法によるBC濃度測定の確度と再現性はそれぞれ土25%と±35%と求まった。本研究により、降水中に含まれるBCの濃度・粒径分布のより正確な測定が可能となった。私はこの研究成果を国際学会にて口頭発表し、論文を査読付き国際誌に投稿した。本測定法を用い、沖縄県辺戸岬で1日毎に採取された雨水サンプルの長期観測(2010年4月)を共同研究として継続して行っている。大気中のBC濃度も常時測定し、大気中・雨水中のBC濃度と湿性沈着量の季節変化を明らかにしつつある。また、国立極地研究所と協力し、本測定法を用いてグリーンランドの雪に含まれるBCの測定を開始した。グリーンランドの雪サンプルを試験的に分析した結果、サンプルによっては粒径500nmを超える大きなBCの存在量が無視できないことが分かった。現行のSP2によるBCの測定粒径範囲は70-850nmであり、より大粒径のBC(2Fm)まで測定できるようSP2の検出器と制御ソフトウェアの改造に着手している。雨水や雪に含まれる黒色炭素粒子(BC)の質量濃度・粒径分布の測定は、BCの降水による除去過程の理解や、雪氷面に沈着したBCによる雪アルベド低下の効果を推定する上で重要である。私は前年度から今年度にかけ、ネブライザーとBC測定装置(Single Particle Soot Photometer : SP2)を用いて水サンプル中のBCを測定する新手法の詳細な評価を行った。本測定法の測定誤差や再現性についてまとめ、査読付き国際誌に投稿・出版した。また、雪サンプルによっては、粒径が1ミクロンを超える巨大なBC粒子の存在量が無視できないことが近年指摘されていることを踏まえ、SP2のBC測定粒径範囲を拡張する改造を行った。SP2は、レーザー中に導入された個々の粒子の発する白熱光と散乱光を検出することにより、個々のBCの質量を測定する測定器である。標準のSP2は白熱光を2つの検出器で検出し、BC測定粒径範囲は70-850nm程度であるが、私は標準のSP2に感度を調節した白熱光検出器をさらに1つ追加し、測定粒径範囲を70-4000nm程度まで拡張した。これらの研究により、水サンプル中のBCのより正確な測定が可能になった。

加えて、大気中のBC含有粒子の吸湿性をオンラインで測定する新しい測定システムの開発を行った。化石燃料やバイオマスの燃焼により放出されたBCは、大気中を輸送される過程で、ガス成分の凝縮や他のエアロゾルとの凝集により被覆を持つようになる。BCは元来疎水性であるため、BC含有粒子の吸湿性は被覆成分の組成と被覆量により強く支配される。実大気におけるBC含有粒子の吸湿性の測定は、BC含有粒子の雲凝結核特性や光学特性を知る上で重要であるが、先行研究が極めて限られている。そこで私は、標準のSP2に相対湿度制御機能を追加したhumidified-SP2 (hSP2)の開発を行った。実験室での試験により、新たに開発したhSP2がBC含有粒子の吸湿成長率(乾燥粒径に対する吸湿後の粒径の比)や吸湿パラメータκをBC含有量の関数として高時間分解能で測定可能であることを確認した。大都市域は、人為起源の黒色炭素粒子(BC)の主要な発生源である。都市域で放出されたBCはその場の大気質に影響を及ぼすだけでなく、長距離輸送されることにより広域の気候にも影響を及ぼしうる。BCは大気中を輸送される過程でエイジング(ガス成分の凝縮や他のエアロゾルの凝集)を受け、その後の雲・降水過程によって大気から除去されるため、都市域におけるBCの降水除去過程の定量的理解はBCの気候影響を推定する上で重要である。私は前年度までに、BCを含むエアロゾルの吸湿特性を測定する測定器の開発に加え、降水中に含まれるBCの粒径分布の測定法という、2つの新しい測定手法の確立に成功した。今年度はこれらの測定法を用い、都市域でのBCの降水除去過程を解明するため、東京において大気中・雨水中のBCの同時観測を世界で初めて行った。この同時観測により、粒径の大きなBCがより効率的に降水除去されるという整合的な結果を得た。さらにBCの被覆成分は光化学的に生成されるエアロゾルの化学成分と同一であること、BC発生源近傍である東京では吸湿成長率の低いBCの数が7割以上を占め、降水を伴う対流においても除去されず効率良く自由対流圏に鉛直輸送されることなどの新たな知見を得た。本研究により、大気中・雨水中の個々のBCの特性を明らかにする世界最先端の測定法を開発し、大気・降水同時観測というBCの降水除去過程を解明する新しい観測手法を確立した。また、個々のBCの粒径や被覆状態のわずかな違いが、各BCの降水除去効率に強い影響を与えることを観測的に実証した。これは、BCの気候影響を推定するモデルにおいてBCの降水除去過程をより正確に再現するためには、BCの粒径や被覆状態の精緻な表現が必要不可欠であることを示すものである。本観測手法により得られるデータは、気候モデル内のBC湿性除去過程を総合的に検証する上で有用である。26年度が最終年度であるため、記入しない。雨水中のBCの測定法を詳細に評価し、改良したことにより、雨水中のBCの濃度・粒径分布をより正確に測定できるようになった。これは、研究の目的である「BCの降水除去過程の解明」を達成する上で基盤となる重要な成果である。沖縄県辺戸岬における長期観測も計画通り継続し、大気中・雨水中のBC濃度と湿性沈着量の季節変化を明らかにしつつある。今後は、大気中のBCの濃度・粒径分布・被覆量・吸湿性を同時に測定する測定法を確立し、大気中のBCの微物理量が降水除去効率に与える影響を観測から明らかにする必要がある。以上の点を考慮し、本研究はおおむね順調に進展していると考える。
分析哲学とドイツ観念論の連携およびそのグローバルな意義

近年、分析哲学からのドイツ観念論の再評価が注目を集めており、なかでもピッツバーグ大学のブランダムとカントとヘーゲルの再評価は、現代哲学にとって重要な意味を持っている。本研究では彼の仕事を引き継いで、さらに展開することを目指した。フィヒテの判断論の読みなおしによって、フィヒテにすでに意味の全体論が見られることを指摘した。また問答の観点から意味論を捉え直すことにより、ブランダムの意味論を拡張するなどの成果を得た。また本科研費で超越論的論証についての、国際会議を開催し、それの成果を出版(近刊)できる予定である。(1)今年度の計画の1つは、ブランダムのプラグマティックな推論主義の意味論とドイツ観念論の関係を解明することであった。これに関しては、1ヘーゲルに先んじてフィヒテが意味の全体論を主張していることを明らかにするとともに、ブランダムのドイツ観念論理解の修正を提起した。2後期フィヒテの論理学研究の特質を解明して、フィヒテの推論理解がヘーゲルの理解と似たものであり、フィヒテもまた知が判断ではなく推論という形式をとると考えていきたことを示し、フィヒテの中にも推論主義を読み取ることが可能であることを示した。3フィヒテによるスピノザ批判を明らかにした。(これらはアメリカで出版予定の論文集、および日本で出版予定の論文集、および雑誌『思想』に発表した。)(2)今年度の計画の2つ目は、ブランダムのコミュニケーション理解の文化間翻訳への適用を試みることであった。これについては、1従来のナショナルな文化が社会的に構築されたものであり、これが近代社会の自己反省的な構造に由来するという認識を、グローバル化そのものやそれによる文化の変容にもそのまま適用し、これらもまた近代社会の自己反省的な構造に由来するものであることを指摘した。2コミュニケーションの可能性を、グローバルな間主観性ではなく、パースペクティヴの転換として捉えるというブランダムのアイデアは、文化を記述概念ではなくて、操作概念として捉えるヴォルフガング・ウェルシュのTransculturality論に類似していることが分かった。(これについては、ゲッティンゲン大学で開かれた研究会で発表した。)H26年度は、(1)ブランダムのBetween Saying and Doingを読み、ブランダムの意味論の最近の新しい展開(古典的な分析哲学のアプローチとは異なる、プラグマティックに媒介された意味論関係の分析)を確認し、それを文化理解への応用の可能性を検討した。また、(2)推論が問いに答えるプロセスとしてのみ成立することを、理論的推論と実践的推論の両方について確認した。また問いと問いとの論理的な関係についても分析を行った。(3)さらに、コリングウッドテーゼを、社会問題と社会制度、個人問題と個人の関係の説明にも応用すること、社会問題と個人問題を構成する問いの前提として「文化」をとらえること、さらに、文化の比較の決定不可能性を、概念と内容の区別の決定不可能性と、問題の差異と答えの差異の区別の決定不可能性に基づいて論証し、そこに逆に文化の創造の可能性があることを明らかにした。この成果は、論文集としてTranscendental Inquiry: Its History, Methods and Critiques, ed. by H. Kim and S. Haelzel, Palgrave Macmillan,近刊の予定である。5月にはイギリスから価値実在論者のNick Zangwillを招いて意見交換を行い立ち遅れている価値実在論について意見交換した。9月にはマドリッド(スペイン)で開催された国際フィヒテ学会で発表した(この成果はいずれFichte-Studienに掲載の予定である)。今年度後半にはサバティカルを利用して、2015年10月16日から1月16日までピッツバーグ大学に客員研究員として滞在し、ロバート・ブランダム教授の下で、彼の推論主義意味論を問答の観点から拡張するための研究に取り組んだ。今年度の研究成果の一つは、フィヒテ研究の上では難問とされてきた問題、前期フィヒテが物自体を否定したにも関わらず、後期になって知とは独立した存在を認めるようになる理由についての新しい説明を提案し、観念論を徹底することの困難を明らかにしたことである。第二は、問答論的矛盾という新しい概念の提案と、それにもとづいて、コミュニケーションの超越論的な条件のいくつかを論証したことである。ブランダム意味論の検討と、推論主義の検討は、おおむね順調に進んでいる。マクダウェルの価値実在論の検討とそれを社会哲学につなげる研究は遅れているが、しかし、社会哲学の基本構想やその中で文化の位置づけについては、一定の見通しを得ることができた。また実施は次年度になるが、海外から9名の研究者を招いて、ドイツ観念論の超越論哲学の可能性を検討する国際会議の準備を行ったので、共同研究の点では、予想以上の成果をあげられる見通しとなった。

ドイツ観念論研究27年度には、4月に上記の国際会議を開催し、5月にはイギリスから価値実在論者のNick Zangwillを招いて意見交換を行い立ち遅れている価値実在論と社会構成主義の比較検討を進めたい。また、2学期には、サバティカルを利用して、ピッツバーグ大学に滞在して、BrandomとMcDowellのもとで研究を進める予定である。フィヒテの意味の全体論とフィヒテの論理学についての研究は予期した以上に進んだ。また、まだ論文にはなっていないが、グローバル化による文化の変容および文化間理解についてのアプローチ方法についても非常にえるものがあった。ただし、これについての論文執筆や発表準備に時間が取られたために、ブランダムの著作の読み直し作業は遅れているので、今後取りもどした。2015年4月に、USA、UK,カナダ、ドイツ、オーストリア、香港から、研究者9名を招いて国際会議を開催するので、そのための費用に充てるために、2014年度は支出を極力抑えることにした。今年度は、ブランダムの著作の読解作業に力を入れて遅れを取り戻すとともに、ブランダムの推論主義意味論を、問答論的なアプローチによって発展させ、問答論的意味論をまとめたい。ただし、このような計画の追加にも関わらず、当初今年度の計画としていた、マクダウェルの価値実在論と社会構築主義の比較研究についても研究を進める予定である。4月に上記国際会議を行う。また2学期には、サバティカルを利用して、ピッツバーグ大学のBtandomとMcDowellのもとで研究を進める予定。2013年8月にアテネで開催された世界哲学会に発表を予定していたが、本務校での所用のために参加できなかったので、その経費が残った。2015年4月にアメリカとドイツから併せて10名程度の研究者を招いて国際会議を開催する予定であり、そのための経費に当てる予定である。
詳細地理情報を活用したヘドニック分析手法の開発と都市住宅問題への応用

ビッグデータ化や情報公開法改定により地理・不動産情報の利用環境が飛躍的に向上した。空き家調査や不動産取引の個票データは近年入手可能となった一例である。こうした研究環境の変化は、空き家の外部性分析を含め、様々な地域・都市問題に関する実証研究の可能性を大いに広めるものである。本研究では、地理的に密集し点在するアメニティの空間的影響を検証するための分析手法を提案し、日本の住宅市場に関わる重要な研究テーマに応用することで、政策提言を試みる。
多読によるコミュニケーション活動の活性化～公立中学校の英語学習において～

コミュニケーションカの育成を目指す英語教育において,インプット(聞く・読む)は欠かせないとされている。しかし,公立中学校の英語授業においては,インプットの重要性は見落とされがちである。そこで本研究では,多読を取り入れてインプットの補充を図ると同時に,ヴィゴツキーの社会文化的理論を応用し,読んだ本の中で気に入った本を仲間に紹介するBook TalkやBook Tree Projectという活動を取り入れ,アウトプット(話す・書く)の向上を図った。その結果, 4技能すべてにおいて向上が見られ,特にスピーキングテストとリーディングテストにおいて,統計的差異が確認できる成果が見られた。具体的には,週4時間の英語の授業のうち1時間を多読の時間にあて,生徒が各自選んだ本を読み,その中で気に入った本についてクラスメイトと英語で語り合うBook Talkを行った。また,月に一度,お薦めの本の紹介を30語程度の英語で木の葉型の用紙に書き,本の難易度レベルやシリーズを図式化したポスターに掲示していった。また,通常の授業ではBook Talkを円滑に進めるための対話ストラテジーの教授を段階的に行うと同時に,対話活動を中心とした文法や語彙指導を行った。抽出生徒におけるインタビュー調査では,与えられた文章ではなく,自分で選んだ原書を読むことにより楽しく学習ができた,長文に対する抵抗感がなくなったなどの心理面における多読の効果が見られる感想が多かった。それと同時に, Book Talk等のアウトプット活動と融合させることにより,どのように物語を紹介したらよいかキーワードを探しながら読むことができた,仲間の読んでいる本を読んでみたくなったなど,読み方の質と多読への意欲の向上が確認できた。これにより,中学校のような英語学習初期段階においても多読はコミュニケーションカの育成のために重要であり,また確かな英語力の育成のためにアウトプット活動と融合させることが必要であることがわかった。
口腔乾燥症患者のストレス、胃酸の逆流、ブラキシズム及び唾液流出量の関連性の解明

本研究の目的は、口腔乾燥症の患者を対象に、睡眠時のブラキシズムに関連した歯周病や顎関節症、胃食道酸逆流症(GERD)に起因する消化器症状の実態を調べ、それに対する胃酸分泌抑制剤の効果を明らかにし、口腔乾燥症,睡眠時ブラキシズムならびに胃食道酸逆流に対する新たな治療法の確立を図るものである。鹿児島大学病院歯科に通院中の成人患者105名(2578歳)に対して、厚生労働省基準に基づく口腔乾燥症症状ならびにQUEST問診票とFスケール問診票を用いたGERDの定型症状を調べた。同時に、GERDの非定型症状、睡眠障害、主観的QOLに関する質問紙調査を行った。また口腔疾患に関して、残存歯数、歯周病、歯の咬耗、楔状欠損、う蝕、顎関節症状について診査した。その結果、被験者の20%に口が渇く、水が飲みたくなる、乾いた物が飲みづらい、食べ物が飲み込みづらいなどの典型的口腔乾燥症状が確認された。さらに問診票の結果から、口腔乾燥症と診断された被験者とそうでない被験者とを比較した結果、主観的QOLにおける身体的領域、社会的領域、QOL平均、消化器症状に関するQUEST、F-scaleは有意に大きく、口腔疾患、ブラキシズム、楔状欠損、咬耗に関する調査結果からは、口腔乾燥群ではあごの筋肉の疲労感や不快感が有意に多く見られた。全身の疾患や症状、呼吸器症状、耳鼻咽喉の疾患、整形外科疾患、神経内科症状、精神神経科症状、眼科症状についての調査結果からは、口腔乾燥群では、胃炎の既往、呼吸器症状、背中の痛み、不眠・不安などの精神神経科症状や身体の不調、頭痛などの一般的不調を示す者が有意に多かった。加えて、食道内pHモニタリングの結果から、GERDと判定された被験者に胃酸分泌抑制剤の服薬と食習慣の改善指導を行った結果、pHの低下が減少し、胃酸の逆流が改善したことが確認された。本研究の目的は口腔乾燥症患者におけるブラキシズムとそれに関連した口腔疾患への新たな治療法の確立を図ることである。そこで下記の項目について検証することとした。(1)口腔乾燥症患者を対象に、ストレス、ブラキシズムおよび胃食道酸逆流等に関する実態調査を行い、これらと口腔乾燥症との相互関連を明らかにする。(2)口腔乾燥症患者に対して、唾液分泌促進剤と胃酸分泌抑制剤および偽薬を用いたランダム化二重盲検試験ならびに唾液分泌促進剤等の長期間与薬を行い、これらの薬剤がブラキシズムの発現頻度と口腔疾患および心身の健康の改善に及ぼす効果を明らかにする。以上の研究計画に基づき、まず、鹿児島大学病院歯科に通院中の成人患者105名(2578歳)について、口腔乾燥症の症状と程度の調査と関連因子や危険因子(消化器症状、胃食道酸逆流症状、睡眠障害、喫煙、飲酒、睡眠、ストレス、心理特性、精神神経症状、食事の規則性など)についての質問紙調査を行った。その結果、口腔乾燥を訴える者は全体の25%で、口腔乾燥症状のない者に比べて、胃食道酸逆流症状や睡眠障害、昼間・夜間の咳き込み等の呼吸器の症状、心臓や高血圧などの疾患、背部痛、頭痛、睡眠障害が有意に多く、咬耗や楔状欠損などの頻度も高いことがわかった。主観的QOLでは、身体的領域と社会的領域のQOLが有意に低かった。

以上から、口腔乾燥患者では、従来指摘されている咬耗の他に、楔状欠損などの口腔疾患や、全身疾患とも重要な関連のあることが示唆された。この結果の一部は第2回九州矯正歯科学会で報告した。また、口腔乾燥患者5名について、食道内pHモニタリングを併用したPSG検査を実施し、分析中である。今年度は被験者を増やし、分析を進めるとともに、ランダム化二重盲検試験の対象被験者を抽出と二重盲検試験を実施して解析を行う予定である。本研究の目的は、口腔乾燥症の患者を対象に、睡眠時のブラキシズムに関連した歯周病や顎関節症、胃食道酸逆流症(GERD)に起因する消化器症状の実態を調べ、それに対する唾液分泌促進剤と胃酸分泌抑制剤の効果を明らかにするためにランダム化二重盲検試験を行い、新たな治療法の確立を図るものである。鹿児島大学病院歯科に通院中の成人患者100名(2578歳)に対して、厚生労働省基準に基づく口腔乾燥症症状ならびにQUEST問診票とFスケール問診票を用いたGERDの定型症状を調べた。同時に、GERDの非定型症状、睡眠障害、主観的QOLに関する質問紙調査を行った。また口腔疾患に関して、残存歯数、歯周病、歯の咬耗、楔状欠損、う蝕、顎関節症状について診査した。その結果、口が渇く(59%)、水が飲みたくなる(49%)、乾いた物が飲みづらい(23%)、食べ物が飲み込みづらい(15%)などの典型的口腔乾燥症状が確認された。さらに問診票の結果から、GERDについてGERD陽性と考えられる者を抽出したところ、被験者全体の25.7%が陽性だったが、先の口腔乾燥症状について、GERD陽性群と陰性群で感じ方に有意差があった。加えて、GERD陽性群では呼吸器症状、背部、手足の痛み・しびれなどの整形外科的症状、頻尿・残尿などの泌尿器科症状、頭痛などの症状が陰性群に比べて有意に多かった。GERD陽性群(8名)と陰性群(8名)について、PSG検査を実施した結果、ブラキシズムの発現は食道内のpH低下時に起こることが確認された。今後、口腔乾燥症状とGERD、睡眠障害との関連について検定を重ねたうえ、ランダム化二重盲検試験を実施する予定である。
高等植物の葉緑体におけるRNAエディティングの分子機構の解明

RNAエディティングとは、ゲノムDNAの塩基配列が転写された後RNA上で変わる現象のことで、高等植物の葉緑体ではシチジン残基(C)からウリジン残基(U)への変換が知られている。タバコの葉緑体ゲノムには約110種の遺伝子が存在し、現在までに34カ所のエディティング部位がタンパク質をコードしている領域で見い出されている。しかし、それぞれのエディティング部位周辺に共通の配列や構造が見られないことから、34カ所ものCがどのようにして認識されているのかが大きな謎となっている。そこで本研究ではタバコ葉緑体抽出液を用いたin vitro RNAエディティング系により、葉緑体遺伝子psbEとpetBをモデルとし、エディティング部位認識機構の解析を行っている。本年度は、前年度までに明らかにしたpsbE mRNAのエディティング反応に関わっている56kDaのタンパク質(p56)の同定を試みた。このタンパク質はエディティング部位上流のシス配列だけではなく、エディティング部位とも直接結合していることを既に明らかにしており、エディティング反応そのものを行っている可能性のある、非常に特異なものである。方法としては、まずタバコ葉緑体抽出液を作製し、それを硫安分画、ヘパリンアフィニティークロマトグラフィー、RNAアフィニティークロマトグラフィーによりp56を精製した。精製タンパク質をMS/MSにより解析した結果、数本のアミノ酸配列が得られた。その配列を基にシロイヌナズナからp56の相同遺伝子の同定を試みたが、候補を絞りきれず、うまくいかなかった。原因としては、得られた配列が短すぎたこと、タバコとシロイヌナズナで予想以上に目的の遺伝子の配列が異なっていることが考えられる。遺伝子の同定には失敗したが、精製過程で数多くのp56に関する生化学的知見が得られたので、今後の研究に役立てるものと期待している。本年度は、前年度までに明らかにしたpsbE mRNAのエディティング反応に関わっている56kDaのタンパク質の単離・精製を行った。方法としては、まずタバコ葉緑体抽出液を作製し、それを硫安分画、ヘパリンアフィニティークロマトグラフィー、RNAアフィニティークロマトグラフィーにより分画した。アラビドプシスにはpsbEのエディティング部位が保存されているが、そのエディティング部位にはタバコの部位特異的因子の56kDaのタンパク質と分子量のよく似たものが結合していることを見いだした。これらのタンパク質はその機能及び分子量から、アミノ酸配列が高度に保存されていると考えられる。そこで、得られた精製画分をSDS-PAGEにより展開して、目的のバンドを切り出し、質量分析によるタンパク質の同定をアラビドプシスのゲノムを基に行うよう依頼した。現在、解析中である。
厚みを持った繊維素材における設計支援技術の研究

今年度は3次元的に織られた繊維素材を用いた製品の設計を支援するためのシミュレーション手法についての検討を行った.昨年度までの方法では計算コスト削減を重視し、繊維素材の変形挙動を簡潔にモデル化して変形の予測を行っていたが、繊維束同士の相互作用に由来する現象を再現できないという問題があり、予測の精度には限界があった.そこで今年度は、繊維束一本一本を簡易なロッドモデルで表現することで計算コストと予測精度の両立した手法の検討を行った.今年度おこなった計算機上の実験では、繊維束同士の相互作用の処理の必要性からロッドモデルによる状態変数の削減をうまく活用できないことがわかり、また大変形の予測に耐えうるほど安定に逐次計算を行うには至らなかった.今後、実用化のためには繊維束同士の相互作用の処理を適切に行う必要があると考えられる.繊維素材の設計手法に加え、本年度は上記のロッドモデルを用いた、専門的な知識を持たないユーザーのための設計支援手法の研究開発を行った.具体的には変形したロッドを互いに端点で固定した構造物(ロッドネットワーク)を設計するという問題に、近年広く研究されているモデリング、シミュレーションおよび最適化を統合した設計フレームワークを適用することを行った.提案手法ではロッドの長さと接続関係を設計パラメータとして、つり合い状態が所望の状態になるように最適化を解く.このとき形状を表す状態変数は平衡方程式から導かれる拘束条件から決定され、各反復では感度解析から求められる更新ステップの計算と拘束多様体上への投影を繰り返し行う.今年度はこの統合的なフレームワークの有用性を確認したが、同時につり合い状態の大幅な改善にはロッドの接続関係を改善することが不可欠であることがわかった.今後の研究では接続関係をグローバルな最適化によって改善する方法の考案に取り組む必要があると考えている.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。繊維複合材製品の設計支援技術に関して、本年度は繊維方向を考慮した設計モデルの展開シミュレーション手法の開発、及び有限要素法を用いた型の最適形状の推定手法の検討、の2点について取り組んだ.設計モデルの展開シミュレーション手法については、繊維複合材の設計・製造において重要な繊維方向のデザインおよび、設計した製品形状を得るために必要な素材形状の推定を取り扱うことのできる手法を開発し、共同研究先の企業において実際の現場での試用を行った.研究者が提案した手法は、設計データの幾何学的な情報を用いて繊維素材の変形現象を簡潔にモデル化している点に特徴があり、実際の現場で用いる複雑な形状の製品モデルについて繊維方向のデザインと素材形状の推定を高速に行うことができることが示せた.その一方で提案手法は変形シミュレーションとしての精度が十分でなく、変形状態のより詳細な予測としての用途に用いるには課題があることが分かった.型の最適形状の推定手法は、上記の展開シミュレーションにおける問題点を踏まえたものであり、有限要素法による精度の高い変形シミュレーションを活用して設計支援を行うことを目的としている.具体的には有限要素法によるシミュレーションにより推定される素材の変形形状をもとに、変形加工に用いられる型の形状の最適化を行う.現時点での進捗としては、繊維素材の型変形を再現する有限要素シミュレータを実装し、シミュレーション結果の定性的な評価を行った.またCT画像を用いて繊維素材の3次元的な変形状態を定量的に評価する手法の開発を行っている.本年度は、展開シミュレーションを用いた簡便な繊維素材の変形予測手法を提案し、実際の設計現場での試用を通じフィードバックを得た.その結果、提案手法の課題および設計現場における具体的なニーズを把握することができた.当初の計画では繊維素材の変形をシミュレートする新たな手法を提案することを目的としていたが、フィードバックに基づいて提案手法の見直しを行った結果、既存の変形シミュレーションを用いてより応用的な用途に対応できる手法の研究を行ったほうが実用面と学術面の両面において有意義であるという結論に達した.この研究の方針の転換に伴い、新たな方針の下で研究を行うために必要な技術の取得および実現可能性の基礎的な検討が必要となり、当初の予定からの遅れが発生した.厚みを持った繊維素材の設計支援のための研究として、本年度は運動に伴う部材間の衝突を回避しつつ厚み一定の部材をモデリングする手法の研究を行った。研究者が提案する手法では、2つの部材の入力形状とそれらの相対運動が与えられたとき、一方の部材の形状を固定しつつもう一方の形状を変形することで、部材間の運動に伴う衝突の回避を行う。形状の変形では厚み一定のシェル形状をそのまま変形するのではなく、オフセットをとる前のサーフェイスメッシュの変形を行ったあとで、オフセットを行い厚み一定の部材の形状を得る点に提案手法の特徴がある。サーフェイスの変形では変形エネルギーの更新とそのエネルギーの最小化を繰り返し行うが、各反復における変形エネルギーの定義方法を工夫することで、相対運動量が大きい場合でも安定して衝突を起こさない部材形状を得ることができる。本年度はこの部材間の衝突回避手法をより一般的な問題に応用した例として、多重関節オブジェクトの設計手法の研究も行った。多重関節オブジェクトの設計手法では、入力形状とその所望の変形形状が与えられたとき、変形形状を近似するように剛体要素とその剛体変換の最適化を行い、剛体要素間の衝突を上記の手法によって回避することで、可動な関節オブジェクトを作成する。提案手法によって作成された関節オブジェクトを3Dプリンターで造形し、所望の変形姿勢を実現することの確認を行った。これにより、部材間の衝突回避手法が有用に機能することも確認できた。本年度は厚みを持った素材のモデリング手法について、新たな手法の提案とその実用性の確認を行った。

本年度の研究内容は論文誌に投稿する予定であり、現在論文を執筆中である。今年度は3次元的に織られた繊維素材を用いた製品の設計を支援するためのシミュレーション手法についての検討を行った.昨年度までの方法では計算コスト削減を重視し、繊維素材の変形挙動を簡潔にモデル化して変形の予測を行っていたが、繊維束同士の相互作用に由来する現象を再現できないという問題があり、予測の精度には限界があった.そこで今年度は、繊維束一本一本を簡易なロッドモデルで表現することで計算コストと予測精度の両立した手法の検討を行った.今年度おこなった計算機上の実験では、繊維束同士の相互作用の処理の必要性からロッドモデルによる状態変数の削減をうまく活用できないことがわかり、また大変形の予測に耐えうるほど安定に逐次計算を行うには至らなかった.今後、実用化のためには繊維束同士の相互作用の処理を適切に行う必要があると考えられる.繊維素材の設計手法に加え、本年度は上記のロッドモデルを用いた、専門的な知識を持たないユーザーのための設計支援手法の研究開発を行った.具体的には変形したロッドを互いに端点で固定した構造物(ロッドネットワーク)を設計するという問題に、近年広く研究されているモデリング、シミュレーションおよび最適化を統合した設計フレームワークを適用することを行った.提案手法ではロッドの長さと接続関係を設計パラメータとして、つり合い状態が所望の状態になるように最適化を解く.このとき形状を表す状態変数は平衡方程式から導かれる拘束条件から決定され、各反復では感度解析から求められる更新ステップの計算と拘束多様体上への投影を繰り返し行う.今年度はこの統合的なフレームワークの有用性を確認したが、同時につり合い状態の大幅な改善にはロッドの接続関係を改善することが不可欠であることがわかった.今後の研究では接続関係をグローバルな最適化によって改善する方法の考案に取り組む必要があると考えている.まず本年度実装を行った繊維素材の変形シミュレーションの再現精度の評価を行うために、CT画像を用いた3次元的な変形挙動を定量的に評価する手法の開発を行う.具体的には、繊維素材を構成する繊維束の方向を抽出することで、変形した繊維素材の異方性がどのように変化しているかを定量的に計測する.また繊維素材の全体形状を抽出して、形状の変化に関しても定量的に計測を行う.上記の手法を用いて変形シミュレーションの再現精度が必要精度に達していることが確認できたら、次に有限要素法を用いた型形状の最適化の手法の研究を行う.
先天異常におけるホメオボックス遺伝子とレチノイル酸関連遺伝子の発現異常の解析

我々は、精神遅滞の発生機序を解明することを目的として神経系の発生の研究を行い、形態形成因子であるレチノイン酸が神経系の発生過程においても重要な作用を有することを明らかにした。本年度は、レチノイン酸により発現が調節され、神経系の発生にも強く関与しているホメオボックス遺伝子の作用を解明するため、神経系の奇形および精神遅滞を有し、ホメオボックス遺伝子の異常が考えられる症例の検討を行った。中枢神経系、眼球、内耳、骨等に広範な形成異常を有し、精神遅滞、痙攣を合併した症例において染色体の高精度分析を行い、17q21.3に切断点を有することを検出した。この部位は、ホメオボックス遺伝子群の一つであるHox 2クラスターの局在部位であり、ホメオボックス遺伝子が切断されたことにより形成異常が発生したことが推察された。その遺伝子を同定することは、ヒトにおけるホメオボックス遺伝子の神経発生における作用の解明に寄与すると考えられ、切断された遺伝子の検討を行った。本症例に皮膚生検を行い、繊維芽細胞を培養した。また、17q21-22領域の各遺伝子をヒトgenomic遺伝子ライブラリーからクローニングした。現在、クローニングした遺伝子各々で患者腺維芽細胞DNAとサザン解析を行い、切断点を有する遺伝子の同定を行っている。切断点を有する遺伝子が同定されたらその塩基配列を決定し、また切断点を決定する予定である。
産業転換と子どもたちの地域移動・社会移動に関するコーホート研究

本年度は以下の4点に取り組んだ。第一に、尺別炭砿閉山時中高生への追跡調査(質問紙調査・生活史聴き取り調査)である。質問紙調査は先行コーホート5学年を対象に(対象550名、有効回収率39.9%)、地域産業の衰退にともなうキャリアラインの変容を把握した。現在、前年度分と合わせた集計報告書を作成し、調査の取りまとめを行っている。また、生活史聴き取り調査は、閉山時高校生を対象とする座談会を開催し、閉山による転校・残留問題等を明らかにした。第二に、閉山時中学生の作文分析である。尺別炭砿の閉山に加え、比較対象として、大夕張炭砿の閉山(1973年)ならびに真谷地炭砿の閉山(1987年)に関する中学3年生の作文を分析した。その結果、閉山経験のタイミングならびに地域ごとの閉山インパクト(進路意識への影響等)を明らかにし、論文としてまとめた。第三に、尺別炭砿地域・教育コンテクストの把握である。まず、前年度に実施した元小中学校教員へのインタビュー記録ならびに教育資料の整理から学校・教育のコンテクストを把握し、リサーチペーパーとしてまとめた。また、同校で実践された「尺炭教育」(児童・生徒の主体性の涵養、地域・父母提携等)の成立・発展の過程を、産業(炭砿)、組織(教師集団)、世代(尺別出身の教員等)の視点から整理した。この結果を、第70回日本教育社会学会大会一般報告としてまとめた。そして、第四に、尺別炭砿の閉山と異なる時代・地域特性を有した炭鉱に関する資料収集・分析を進めた。特に、都市炭鉱である太平洋炭砿(釧路市、2002年閉山)の生活、子どもたちについて、会社資料やインタビュー記録などから整理し、釧路叢書『太平洋炭砿ーなぜ日本最後の坑内掘炭鉱になりえたのか』(下巻)掲載予定の論稿をまとめた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は以下の4点を実施した。まず、炭鉱事故・閉山に関する作文分析にむけ、その意義と課題を検討した。成果論文は「石炭産業研究における作文資料の可能性と課題」である。本論文では、作文分析が地域史の再編に貢献するとともに、閉山や事故が子どもたちにおよぼした短期的影響や内的葛藤、将来展望の解明を通して、ライフコース研究に貢献する可能性を指摘した。上記の実践編として、尺別炭砿閉山(1970年)時の中学生の作文(214名分)分析を実施し、生活史聴き取り調査(計44名)結果と合わせて考察した。その結果、子どもたちが閉山にともなって転出と生活環境の変化を経験し、不安と意気込みを作文に記したこと、転出後、社会関係や人間行為力を活用して比較的スムースに適応していったことが明らかとなった。成果として第90回日本社会学会大会一般報告を行った(タイトル「歴史的出来事との遭遇と青年たちの危機的移行」)。加えて、尺別の比較対象として、夕張市内の炭鉱と中学生に関する調査も進めた。まず、北炭夕張新鉱事故(1981年)の作文(578名分)分析を行った。「期待の炭鉱」であった新鉱の凄惨な事故は、多感な中学生たちに大きな影響を及ぼした。とりわけ、父親を失った生徒と進路選択を前にした中学3年生に、将来への不安をもたらした。この結果を、海外学会にて報告し、同学会研究雑誌に論文(“Children's Experiences of the Coal Mine Disaster")を投稿し、掲載された。このほか、1973年に閉山した三菱大夕張炭鉱と、1987年に閉山した北炭真谷地炭鉱に関する中学生の作文分析も進め、その結果を夕張市で開催された「第55回鹿の谷ゼミナール」にて報告した。本研究の第一課題である「中学生の作文データベース化ならびに分析」については、1専門業者に委託してデータベース化、2作文分析の意義と課題を明示した論文の執筆、3実際に尺別・夕張作文の分析と海外学会での報告・論文投稿を通して進めた。これらを通して、閉山という歴史的出来事が青年たちに多大かつ複雑な短期的影響(心理的ストレス、社会意識や進路意識の変容など)をもたらしたことが明らかとなり、ライフコースの攪乱を同定した。また、海外の学会報告では、今日もなお「生きている炭鉱」を有する各国の研究者たちから貴重なアドバイスをもらい、今後の国際的な研究にむけた手がかりを得た。そのうえで、第二の課題である「尺別炭砿閉山時中学生の生活史聴き取り」に取り組み、ライフコースの軌道修正過程の解明を試みた。ここでは、東京尺別会(同郷会)ならびに尺別炭砿中学校同期会の協力を得て、全国に居住する同中学校卒業生を紹介してもらい、座談会の実施や個別の聴き取り調査を実施した(計44名)。この調査を通して、閉山を経験した中学生たちが、上記の短期的影響を受けながらも、社会関係や人間行為力(human agency)を活用して適応しようとしたことが明らかになった。この内容を日本社会学会大会にて報告し、国内の教育社会学者ならびに階層研究者からアドバイスを受けた。

そして、第三の課題であった「三菱大夕張炭鉱の中学生に関する調査」は、閉山当時(1973年)の作文分析を中心に展開し、前述の新鉱事故ならびに真谷地炭鉱閉山(1987年)に関する作文を用いたコーホート間比較をおこなった。これにより、産業・地域衰退が深刻化していたタイミングで閉山を経験した若年コーホート(真谷地炭鉱)で、より多くの適応課題に直面したことが明らかになった。この結果を夕張市において報告し、現地の関係者、当事者から具体的な意見を得た。本年度は以下の4点に取り組んだ。第一に、尺別炭砿閉山時中高生への追跡調査(質問紙調査・生活史聴き取り調査)である。質問紙調査は先行コーホート5学年を対象に(対象550名、有効回収率39.9%)、地域産業の衰退にともなうキャリアラインの変容を把握した。現在、前年度分と合わせた集計報告書を作成し、調査の取りまとめを行っている。また、生活史聴き取り調査は、閉山時高校生を対象とする座談会を開催し、閉山による転校・残留問題等を明らかにした。第二に、閉山時中学生の作文分析である。尺別炭砿の閉山に加え、比較対象として、大夕張炭砿の閉山(1973年)ならびに真谷地炭砿の閉山(1987年)に関する中学3年生の作文を分析した。その結果、閉山経験のタイミングならびに地域ごとの閉山インパクト(進路意識への影響等)を明らかにし、論文としてまとめた。第三に、尺別炭砿地域・教育コンテクストの把握である。まず、前年度に実施した元小中学校教員へのインタビュー記録ならびに教育資料の整理から学校・教育のコンテクストを把握し、リサーチペーパーとしてまとめた。また、同校で実践された「尺炭教育」(児童・生徒の主体性の涵養、地域・父母提携等)の成立・発展の過程を、産業(炭砿)、組織(教師集団)、世代(尺別出身の教員等)の視点から整理した。この結果を、第70回日本教育社会学会大会一般報告としてまとめた。そして、第四に、尺別炭砿の閉山と異なる時代・地域特性を有した炭鉱に関する資料収集・分析を進めた。特に、都市炭鉱である太平洋炭砿(釧路市、2002年閉山)の生活、子どもたちについて、会社資料やインタビュー記録などから整理し、釧路叢書『太平洋炭砿ーなぜ日本最後の坑内掘炭鉱になりえたのか』(下巻)掲載予定の論稿をまとめた。今後の研究方策は、主に以下の2点に集約できる。第1は、閉山に関する中学生の作文分析の継続と論文執筆である。初年度に実施した尺別炭砿ならびに夕張市内炭鉱(主に三菱大夕張炭鉱、北炭夕張新鉱、北炭真谷地炭鉱)に関する中学生の作文分析をコーホート間・内で比較し、結果を取りまとめる。すでに作文はデータベース化しているため、閉山直後・社会移動前の青年たちの進路意識ならびに地域・家族・友人等に関する意識の変容を量的・質的に把握する。これにより、社会変動に直面した青年たちの短期的影響と社会関係、作文にみられる「適応」への意思表明を解明する。第2は、閉山後、移動後の適応過程に関する調査と分析である。尺別炭砿閉山時の中学生(尺別炭砿中学校第2326期生)への生活史聴き取り調査を継続し、併せて、質問紙調査による補完的調査を年度前半に完遂する。とりわけ、同期会を通して、これまで接触できなかった層(組夫の子ども、中卒就職者など)にアプローチする。これにより、閉山を経験した青年たちの進路選択、意識の変容を質的に把握し、閉山による中期的影響、適応過程とその多層性を明らかにする。そして、上記2つの調査・分析結果をまとめ、博士論文を執筆する。作文分析、ライフコース調査(質問紙調査)、生活史
アマモ場造成を目指したアマモの種子発芽の研究

アマモ場造成の基礎となるアマモの種子発芽メカニズムについて、生理・遺伝子のレベルで研究を行った。アマモの種子発芽は、低温、低塩濃度、低浸透圧などで促進され、中でも低浸透圧が最も優先的に作用した。植物ホルモンとしては、アブシシン酸とジベレリンが作用したが、作用する時期は陸生植物とは異なった。種子発芽時に発現する遺伝子が87種類単離された。研究成果を応用し、種子発芽を抑えて1年以上保存できる種子保存法を提唱した。1.種子発芽に影響する環境要因と植物ホルモンの解析アマモの種子発芽における環境要因や植物ホルモンの影響を植物生理学的に解析する。22年度は主に、環境要因として光、植物ホルモンとしてエチレンを対象にした。光条件を24時間明、16時間明/8時間暗、12時間明/12時間暗、24時間暗としたところ、24時間明の場合に幼葉鞘の伸長が著しく抑制された。この結果は、海底の砂の中で発芽したアマモには光を求めて幼葉鞘を伸長させる機構が存在することを示している。エチレンについては、種子発芽と幼葉鞘の伸長では効果は見られなかったが、第一葉の伸長では促進効果が見られた。この結果により、エチレンは種子発芽過程の後半に起こる第一葉の伸長を促進することが明らかになった。2.種子発芽時に発現する遺伝子の探索種子発芽時に発現する遺伝子を、サブトラクション法によって網羅的に検出・解析する。種子発芽時に発現する遺伝子として87クローンが単離・同定された。これらの中には、アルコール脱水素酵素、熱ショックタンパク質、グルタミン酸脱水素酵素、プロトンATP合成酵素などが含まれていた。これらは、種子発芽時に嫌気呼吸やストレス応答に関与すると考えられた。同様に、種子成熟時に発現する遺伝子として23クローンが単離・同定された。これらの中には、ステロール結合タンパク質、カルシウム結合タンパク質、DNA結合タンパク質、ブドウ糖6リン酸異性化酵素などが含まれていた。これらは、種子成熟時にエネルギー代謝やストレス応答に関与すると考えられた。以上のように、アマモ種子の発芽に関する生理と、関連する遺伝子について、その一端が明らかになった。23年度は、環境要因として光(日長と波長)、植物ホルモンとしてエチレンとジベレリンを対象にした。日長を24時間明、16時間明/8時間暗、12時間明/12時間暗、24時間暗としたところ、24時間暗の場合に幼葉鞘の伸長が促進され、第一葉の形成が抑制された。また、赤色光、青色光、遠赤外光に対して、幼葉鞘は特徴的な反応を示した。この結果から、幼葉鞘の伸長には光受容体が関与することが示唆された。エチレンは、種子発芽とその後の成長に効果を示さなかった。一方、ジベレリンは、種子発芽には効果を示さなかったが、第一葉の伸長では促進効果を示した。この結果から、種子発芽過程の後半には、植物ホルモンとしてジベレリンが関与することが明らかになった。これまでの研究により、アマモの種子発芽の全容がほぼ明らかになった。種子発芽時に発現する遺伝子86種類について、酵素(23種類)、転写調節因子(13種類)、リボゾーマルタンパク質(5種類)、膜タンパク質(4種類)、これら以外の機能タンパク質(41種類)をコードする遺伝子であることが明らかになった。関連して、種子休眠時に発現する遺伝子として72クローンを単離し、解析を進めている。これらが、種子発芽時のストレス応答やエネルギー代謝に関与すると考えられた。3.アマモ場造成での種子管理技術の開発通常より高い浸透圧の海水を用いて、少なくとも3ヶ月間安定して種子保存する方法を確立した。1.種子発芽時に発現する遺伝子の探索種子の発芽時や休眠時に発現する遺伝子を網羅的に解析した。それにより、種子発芽時に発現する遺伝子が87種類、種子休眠時に発現する遺伝子が91種類単離された。これらの遺伝子について定量的RT-PCR法による発現解析を行い、発芽前に発現が高いグループ、発芽初期に発現が高いグループ、発芽中期に発現が高いグループ、発芽後期以降に発現が高いグループに分類できた。各グループの代表的な3遺伝子を、それぞれの発芽段階を示す遺伝子マーカーとして設定できた。また、4遺伝子について遺伝子組換え体を作成して機能解析を行った。Osmotin様タンパク質をコードする遺伝子を組換えた大腸菌では、高塩濃度培地で増殖が確認された。また、RCI2B型膜タンパク質をコードする遺伝子を組換えたシロイヌナズナでは、乾燥耐性の上昇が確認された。このような遺伝子のはたらきで、アマモ種子は海水中でも発芽・成長できると考えられる。2.種子発芽に影響する環境要因と植物ホルモンの解析種子発芽とその後の成長における植物ホルモンの効果を解析した。

その結果、種子発芽初期から中期の幼葉鞘の伸長にはアブシシン酸が抑制効果を、種子発芽後期の第一葉の伸長にはジベレリンが促進効果を示すことが明らかになった。一方、エチレンは種子発芽には効果を示さないことが確認された。3.アマモ場造成での種子管理技術の開発塩濃度を通常海水レベルに維持し、ポリエチレングリコール添加で浸透圧のみを高めた保存液を考案した。この保存液中でアマモ種子を保管(4°C)したところ、発芽は完全に抑制された。また、保管1, 3,5,9,15, 17ヶ月後の種子の発芽能力は高いレベルに維持されていた。このように、効果的に発芽を防いで少なくとも17ヶ月間は保管できる高浸透圧保存液が提唱できた。(1)種子発芽に影響する環境要因の解析については、種子発芽における光の基本的なはたらきを明らかにできた。(2)種子発芽に影響する植物ホルモンの解析については、種子発芽とその後の成長にジベレリンが関与することを明らかにできた。(3)種子発芽時に発現する遺伝子の探索については、種子の休眠と発芽に関与が予想される遺伝子72クローンを新たに単離できた。(4)種子発芽に作用する遺伝子の機能解析については、解析に必要な組換えシロイヌナズナの作製が進められた。(5)アマモ場造成での種子管理技術あ開発については、高浸透圧海水での初歩的な種子保存方法が確立できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。種子発芽時に発現する遺伝子の探索を中心に研究を進める一方、種子管理技術の開発にも取り組む。種子発芽に影響する環境要因と植物ホルモンの解析については、補足的に研究を行う。これまでに単離された遺伝子について、定量的RT-PCR法やin situハイブリダイゼーション法による詳細な発現解析を行う。また、機能が予想される遺伝子について、大腸菌発現系でのタンパク質の産生や、モデル陸生植物への遺伝子組換えを行い、遺伝子の機能や生理的な役割について明らかにする。また、これらの遺伝子の中から、種子発芽の各段階で特徴的な発現を示す遺伝子を選び、種子発芽の生理状態をモニターする遺伝子マーカーとして設定する。種子発芽に効果のある環境要因や植物ホルモンを利用して、種子の保存や発芽誘導の実用的な方法を開発する。