hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
濡れ雪の比表面積測定手法の確立とそれを用いた非接触型の濡れ雪物性値測定技術の開発

積雪の比表面積(SSA)は,雪質だけではなく粒径や粒子同士の結合状態の情報も持つ.従来の雪のSSAの測定方法は,乾いた雪のみを対象としており,濡れ雪のSSAの測定方法は確立されていない.本研究では,氷と水の光吸収率特性に波長依存性があることに着目し,複数の波長の反射率を組み合わせることで,濡れ雪のSSAの測定ができるかどうかに関する研究を行った.研究の結果,近赤外域の反射率(NIR)は,含水率(θ)に強く依存すること,またその依存性は,波長によって異なることが示唆された.これらのことから複数の波長を組み合せれば濡れ雪のSSAが測定できる可能性があることが分かった.ガス吸着法(BET法)の装置の改良を行うことで,従来の装置と比べてより正確に且つ短時間で積雪の比表面積の測定を可能とした.また積雪の比表面積の測定に適した波長を調べるために,低温室内でいろいろな雪を用いて積雪サンプルを作成し,それらの比表面積を様々な手法(雪氷用μ-CT,雪氷用MRI, BET法)で測定するとともにInGAasカメラを用いて複数の波長の反射率の測定を行った.その結果を踏まえ積雪の比表面積を非接触で測定する装置に使用する波長を決め,実際に光学的積雪物性測定装置のプロトタイプの作成を行った.濡れ雪の含水率の測定を非接触で行う手法を検証するために,低温室において人工的に積雪サンプルを作成し,乾いた状態並びに濡らした状態の各波長(1050nm, 1150nm, 1290nm)の反射率の変化を測定した.なお波長域1050nmと1290nmでは氷と水で光の吸収率がほとんど同じであるのに対し,波長域1150nmでは氷と水では光の吸収率が大きく異なる.実験の結果, 3つの波長とも濡らした状態の積雪の反射率は乾いた状態の積雪に比べて減少をした.しかし1050nm, 1290nmの減少幅に比べて1150nmの減少幅は明らかに小さいことが分かった.このことは複数の波長を組み合わせれば,積雪の含水状態が非接触で測定できることを示唆している.積雪の比表面積の測定手法の比較により,新雪のような比表面積の大きなものに関しては, BET法が一番正しい値を出すことが分かった.そこで改良されたBET法を用いて,降雪直後の降雪粒子の比表面積の測定を継続的に行った.その結果,降雪粒子の落下速度-粒径の関係と,その降雪粒子の持つ比表面積の間には対応がありそうだということが分かった.この結果から降雪粒子が原因となる表層雪崩の弱層を比表面積という物理パラメータで表現できる可能性が出てきた.積雪の比表面積(SSA)は粒子の形状や大きさだけではなく粒子間の結合状態を表す物理量であるため,アルベドや積雪内部の物質移動のモデルの精緻化には必要不可欠な情報であるが,その測定方法は乾いた雪に限定されている.そのため融雪期の積雪や温暖地方の積雪のような濡れた雪(濡れ雪)でのSSA測定は不可能であった.そこで本研究では,水と氷における近赤外域の光の吸収割合が波長依存性することに着目し,人工的に作成した含水率が既知の積雪サンプルにおいて,複数の近赤外領域の波長(900nm, 1050nm, 1150nm, 1290nm)の反射率(NIR)を測定することで,濡れ雪の物性値(密度,含水率,粒径等)とNIRの関係を実験的に明らかにした.またその結果を基に非接触で積雪のSSAを測定できる装置(光学的積雪比表面積測定装置)を試作し,その精度評価を行った.さらに従来は乾き雪のSSAの測定にのみ適用されていたガス吸着法(BET法)を,濡れ雪に適用するための改良を行うとともに実際に濡れ雪のSSAの測定を行い, BET法によって液体水部分のSSA減少効果を定量的に評価できることを明らかにした.また従来測定が難しかった降雪直後のSSAを改良したBET法で測定することで,降雪粒子の種類とその降雪粒子の持つSSAには対応があることを明らかにし,降雪粒子が原因となる表層雪崩の弱層をSSAという物理パラメータで表現するための道筋を作った.積雪の比表面積(SSA)は,雪質だけではなく粒径や粒子同士の結合状態の情報も持つ.従来の雪のSSAの測定方法は,乾いた雪のみを対象としており,濡れ雪のSSAの測定方法は確立されていない.本研究では,氷と水の光吸収率特性に波長依存性があることに着目し,複数の波長の反射率を組み合わせることで,濡れ雪のSSAの測定ができるかどうかに関する研究を行った.研究の結果,近赤外域の反射率(NIR)は,含水率(θ)に強く依存すること,またその依存性は,波長によって異なることが示唆された.これらのことから複数の波長を組み合せれば濡れ雪のSSAが測定できる可能性があることが分かった.様々な状態の積雪の比表面積の測定について複数の手法を比較することにより,各手法の得手不得手が明らかになった.

今後積雪の比表面積の測定に関しては,それぞれの積雪によって適した手法を選択することで,より正確な比表面積の測定が可能となることが期待される.申請当初考えていた複数の波長を組み合わせることで,非接触で濡れ雪の含水状態の測定が可能になるのではないかという点に関して実際に実験を行い,充分に測定可能であることを示した.BET法の測定装置の改良により従来よりも安定且つ短時間での積雪の比表面積の測定が可能となった結果,今まで測定が困難だった降雪直後の降雪粒子の比表面積の測定が可能となった.今後は降雪粒子起源の弱層によって引き起こされる表層雪崩のモデル化に本研究成果が利用できる可能性がある.複数の波長を用いた積雪比表面積の測定比較結果から,乾いた雪の比表面積に関しては波長1310nmが適切であることがわかり,その結果を基に光学的積雪物性測定装置のプロトタイプの作成を行った.しかしその設計に思ったよりも時間がかかったために,完成が年度末になってしまい,光学的積雪物性測定装置のプロトタイプの性能評価が十分にできなかった.このように光学的積雪物性測定装置のプロトタイプの性能評価に関しては, 2014年度に十分行うことはできなかったが,本研究の最終目標である濡れ雪の比表面積を測定する装置の作成に向けた基礎実験は確実に行うことができた.また本研究で改良を行ったBET法の装置を用いて降雪直後の降雪粒子の比表面積の測定を行うことが可能となったことで,表層雪崩の予測精度の向上のための基礎知識が得られる可能性が示唆されるなど,申請当初期待していなかった成果を上げることができた.以上を踏まえると全体としては概ね研究は順調に進んでいると考えられる.雪氷試作した光学的積雪物性測定装置のプロトタイプに関して低温室内において人工的に作成した積雪サンプルを用いて性能評価をするとともに装置の問題点を明らかにする.複数の波長を用いた非接触型含水率測定手法に関する低温室実験を引き続き行い,その結果を基に手法を確立する.また実験結果を理論的に考察するために連携研究者と協力して放射伝達モデルの改良を行う.なお本研究を通じて得られる知見を衛星データへ応用する方法を探るために,リモートセンシングの専門家との議論を学会等の発表を通じて行う予定である.性能試験結果並びに実験結果を踏まえて試作した光学的積雪物性測定装置のプロトタイプの改良を行い,濡れ雪の比表面積の測定にも適用可能な装置の完成を目指す.また冬期には実際に作成した装置を用いて断面観測を行う.改良したBET法を用いて引き続き降雪粒子の比表面積の測定を行い,降雪粒子の物理特性を比表面積で表現する方法の確立を目指す.予算を立てた当初は,平成26年度の半ばごろまでに光学的積雪物性測定装置のプロトタイプを完成し,年度後半でそのプロトタイプの検証実験並びにその改良まで行う予定であった.しかしプロトタイプの設計を行う際に積雪の光学的特性の専門家を交えて業者と詳細な議論を重ねた結果,設計図の完成に時間がかかってしまい,実際のプロトタイプの完成が年度末になってしまった.そのため当初予定していたプロトタイプの改良を年度内に行わず次年度に行うことにした.それに伴い改良にかかる費用を繰り越した.平成26年度に作成した光学的積雪物性測定装置のプロトタイプの検証並びに改良に必要な実験に関する消耗品,実験物品のための予算を計上している.また実際にプロトタイプの改良に必要となる予算についても計上している.BET法を用いて降雪粒子の比表面積の測定を行う際に必要な液体窒素などの消耗品の購入のための予算を計上している.リモートセンシングの専門家との議論を学会等の発表を通じて行うための旅費を計上している.そのほか本研究の成果を国際雑誌に投稿する際の英文校正、投稿料を計上している.
細胞動態リアルタイム解析を用いた骨形成促進インプラント表面の新開発

より早期にオッセオインテグレーションを獲得する方法として,チタンの表面改質が注目され,改質されたチタン表面に対する骨芽細胞の接着様式や骨分化マーカーの発現等,多くの検討がなされてきたものの,改質されたチタン表面が骨芽細胞の運動性にどのように影響を及ぼしているかについては全く報告されていない。そこで本研究課題では,さまざまな形状のインプラント表面上で同一の細胞がどのように形態を変え,またどのように移動するのかを長期間,詳細に分析することができれば,骨芽細胞に最適なチタンの表面形状を見つけることが可能となり,将来的に骨形成促進インプラント表面を開発する上で有益な知見が得られるのではないかと着想し研究を開始した。蛍光顕微鏡に細胞培養装置を取り付けることにより,培養液中のpHが一定となり,長期間の細胞動態の観察が可能となった。昨年度行った実験に加え,bFGFの細胞遊走に及ぼす影響を詳細に検討した。10%FCS含有α-MEM培地中に骨芽細胞(MC3T3-E1)を播種後,2.5ng/mlのhbFGF(繊維芽細胞増殖因子)を添加し,5分毎に24時間連続して観察を行った。その後各観察時間におけるチタン表面から1μm毎の水平断画像を重ね合わせ細胞の3次元立体構築を行った。細胞の厚みに関してはbFGF添加群と非添加群との間で有意な差は認められなかった。各種チタン上で培養した骨芽細胞の動態をリアルタイムで観察することにより,成長因子が細胞に及ぼす影響が明らかとなった。より早期にオッセオインテグレーションを獲得する方法として、チタンの表画改質が注目され、改質されたチタン表画に対する骨芽細胞の接着様式や骨分化マーカーの発現等、多くの検討がなされてきたものの、改質されたチタン表面が骨芽細胞の運動性にどのように影響を及ぼしているかについては全く報告されていない.そこで本研究課題では、さまざまな形状のインプラント表画上で同一の細胞がどのように形態を変え、またどのように移動するのかを長期間、詳細に分析することができれば、骨芽細胞に最適なチタンの表面形状を見つけることが可能となり、将来的に骨形成促進インプラント表面を開発する上で有益な知見が得られるのではないかと着想し研究を開始した.蛍光顕微鏡に細胞培養装置を取り付けることにより、培養液中のpHが一定となり、長期間の細胞動態の観察が可能となった.10%FCS含有a-MEM培地中に骨芽細胞(MC3T3-E1)を播種後、5分毎に24時間連続して観察を行った.すべての画像を重ね合わせることにより細胞の移動距離、移動速度、細胞分裂数の比較検討を行った.2.5ng/mlのhbFGF(繊維芽細胞増殖因子)を添加したFGF添加群と非添加群を比較した結果、細胞の移動距離、移動速度に関してFGF添加群の方が有意に高い値を示した.また、細胞分裂数においてもFGF非添加群と比較し、FGF添加群の方が有意に高い値を示した.次年度は上記の結果をふまえ、各種チタン上で培養した骨芽細胞の動態をリアルタイムで観察することにより、骨芽細胞にとって最適なチタンの表面形状を明らかにする予定である.より早期にオッセオインテグレーションを獲得する方法として,チタンの表面改質が注目され,改質されたチタン表面に対する骨芽細胞の接着様式や骨分化マーカーの発現等,多くの検討がなされてきたものの,改質されたチタン表面が骨芽細胞の運動性にどのように影響を及ぼしているかについては全く報告されていない。
グルタミン酸作動性化学伝達を支えるシナプス小胞型輸送体の構造と機能

小胞型グルタミン酸トランスポーター・VGLUT2の構造・機能を明らかにするために、以下の項目の研究を行った。(1)VGLUT2の基質認識・エネルギー共役に関与するアミノ酸残基の同定:VGLUT2には他の輸送体にはないversatility(多芸性)という特性がある。すなわち、シナプス小胞においては生理的条件下での基質はグルタミン酸でありプロトンとの逆輸送活性を示すが、カエル卵にcDNAを注入し原形質膜上に発現した場合はリン酸を基質とし、Na^+との共輸送活性を示す。実際、VGLUT2はNa^+依存性無機リン酸輸送体と似た一次構造を持っている。この輸送特性を理解することが、タンパクとしてのVGLUT2の理解に重要である。今年度の研究では、VGLUT2の推定膜貫通領域に存在する極性アミノ酸残基の点変異体を作成し、そのグルタミン酸輸送活性、無機リン酸輸送活性に影響を与える点変異体をいくつか得た。現在その活性について詳細な検討を行っている。(2)VGLUT2のトポロジー解析:VGLUT2のカルボキシル末端、アミノ末端、及びループ領域に対する特異抗体を作成した。これらの抗体とシナプス小胞や再構成リポソームを用いてVGLUT2のトポロジーを明らかにした。具体的には、VGLUT2は12回膜貫通型の膜タンパクとして考えられ、N末端及びC末端を細胞質側に突出した形で存在していることを明らかにしている。これらの新たに明らかになった事実は、今後VGLUT2の構造と機能を明らかにする上で非常に有益な情報である。また、少量・多種類の輸送体を組み込んだリポソームを用いた再構成実験を行って、VGLUT2の構造と機能についてより詳細な情報を取得中である。今年度の研究では、VGLUT2の推定膜貫通領域に存在する極性アミノ酸残基の点変異体を作成し、そのグルタミン酸輸送活性・無機リン酸輸送活性に影響を与える点変異体をいくつか得た。また、現在、既に構築済みの、少量・多種類の輸送体を組み込んだリポソームを用いた再構成実験を行っており、VGLUT2の構造と機能についてより詳細な情報が期待される。小胞型グルタミン酸トランスポーター・VGLUT

2の構造・機能を明らかにするために、以下の項目の研究を行った。(1)VGLUT2の基質認識・エネルギー共役に関与するアミノ酸残基の同定:VGLUT2には他の輸送体にはないversatility(多芸性)という特性がある。すなわち、シナプス小胞においては生理的条件下での基質はグルタミン酸でありプロトンとの逆輸送活性を示すが、カエル卵にcDNAを注入し原形質膜上に発現した場合はリン酸を基質とし、Na^+との共輸送活性を示す。実際、VGLUT2はNa^+依存性無機リン酸輸送体と似た一次構造を持っている。この輸送特性を理解することが、タンパクとしてのVGLUT2の理解に重要である。今年度の研究では、VGLUT2の推定膜貫通領域に存在する極性アミノ酸残基の点変異体を作成し、そのグルタミン酸輸送活性、無機リン酸輸送活性に影響を与える点変異体をいくつか得た。現在その活性について詳細な検討を行っている。(2)VGLUT2のトポロジー解析:VGLUT2のカルボキシル末端、アミノ末端、及びループ領域に対する特異抗体を作成した。これらの抗体とシナプス小胞や再構成リポソームを用いてVGLUT2のトポロジーを明らかにした。具体的には、VGLUT2は12回膜貫通型の膜タンパクとして考えられ、N末端及びC末端を細胞質側に突出した形で存在していることを明らかにしている。これらの新たに明らかになった事実は、今後VGLUT2の構造と機能を明らかにする上で非常に有益な情報である。また、現在、既に構築済みの、少量・多種類の輸送体を組み込んだリポソームを用いた再構成実験を行っており、VGLUT2の構造と機能についてより詳細な情報が期待される。
シナプス蛋白のチロシンニトロ化による脳機能障害

本研究課題では、アルツハイマー病の原因物質と考えられるβアミロイドを脳室内へ持続注入したアルツハイマー病モデル動物における脳機能障害のメカニズムについて、誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)と酸化ストレス、細胞内情報伝達および神経伝達物質受容体の機能変化という観点から解析した。その結果、(1)βアミロイドの持続注入により海馬においてiNOSが誘導され、NO産生の増加とシナプトフィジンのチロシンニトロ化が認められた。(2)βアミロイド注入ラットにおけるアセチルコリン遊離および学習記憶の障害はiNOS阻害剤およびペルオキシ亜硝酸スカベンジャーにより改善した。(3)βアミロイドによりグルタチオン、グルタチオンペルオキシダーゼなどの内因性抗酸化物質が脳部位特異的に減少した。したがって、βアミロイドによる脳機能障害にはiNOS誘導による過剰なNO産生と内因性抗酸化物質の減少、すなわち、酸化ストレスが重要な役割を果たしていることが示唆された。また、(4)βアミロイドの注入により海馬のプロテインキナーゼCの活性低下とトランスロケーションの障害が認められた。βアミロイドによる脳機能障害と神経伝達物質受容体機能との関連では、(5)βアミロイドによりα7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7-nAChR)アゴニストの反応性が低下したが、α7-nAChRアゴニストの前処置により長期増強(LTP)の障害は回復した。一方、α7-nAChRアンタゴニストは正常動物の海馬LTPを障害した。(6)弱いNMDA受容体アンタゴニストであるメマンチンはβアミロイドによる短期記憶障害の形成を抑制した。したがって、βアミロイドにより誘発される脳機能障害にはα7-nAChRの機能障害が関係しており、NMDA受容体とともにアルツハイマー病治療薬の標的分子となることが示唆された。ラット脳室内へのβアミロイドの持続注入により誘発される脳機能障害のメカニズムを検討し、以下の結果を得た。1.βアミロイドの持続注入により、海馬において誘導型一酸化窒素(NO)合成酵素(iNOS)が誘導される。2.iNOSにより合成された大量のNOはペルオキシ亜硝酸に変換され、シナプス蛋白であるシナプトフィジンのチロシンニトロ化を誘発する。3.βアミロイドの持続注入によりチロシンニトロ化を受けたシナプトフィジンは、チロシンリン酸化の基礎レベルが増加し、シナプトブレビンとの結合が低下している。4.iNOS阻害剤であるアミノグアニジン(AG)およびペルオキシ亜硝酸スカベンジャーである尿酸(UA)は、βアミロイドにより誘発されるシナプトフィジンのチロシンニトロ化を抑制する。5.AGおよびUAは、βアミロイド注入ラットにおけるアセチルコリン遊離の障害を改善する。6.AGはβアミロイド注入ラットにおける学習記憶障害を改善する。8.βアミロイド注入ラットの海馬では、細胞質のプロテインキナーゼC(PKC)活性が低下し、in vitroにおけるフォルボールエステル刺激により誘発されるPKCのトランスロケーションが障害される。以上の結果より、βアミロイドの持続注入により誘発される脳機能障害には、iNOS誘導に伴うシナプトフィジンのチロシンニトロ化が重要な役割を果たしていることが示唆された。さらに、βアミロイドにより誘発される脳機能障害には、PKC活性の低下と機能障害および酸化的ストレスが関与していることが示唆された。平成14年度は、βアミロイドの持続注入により誘発される記憶障害およびアセチルコリン作動性神経系の機能障害のメカニズムを検討し、以下の結果を得た。(1)誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)が誘導され、これに伴ってシナプトフィジンがチロシンニトロ化される。また、iNOS阻害剤によりβアミロイドによる脳機能障害が改善する。

(2)プロテインキナーゼC活性が低下し、トランスロケーションが障害される(3)グルタチオンなどの内因性抗酸化物質が脳部位特異的に減少する。したがってβアミロイドにより誘発される脳機能障害には、iNOS誘導とチロシンニトロ化によるシナプス蛋白の機能障害が重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで本年度は、βアミロイドの持続注入によりiNOS発現が増加するメカニズム(情報伝達経路)について検討するために、βアミロイドの持続注入を開始してから経時的にラットを屠殺し、iNOSおよびこれを誘導することが知られているサイトカイン類の遺伝子発現をRT-PCR法により調べた。その結果、海馬においてiNOS mRNAの増加に一致して、インターロイキン-1β(IL-1β)の遺伝子発現が有意に増加した。一方、腫瘍壊死因子(TNF-α)の遺伝子発現は、βアミロイドを注入しても変化しなかった。また、βアミロイドの分解に関与することが報告されている組織プラスミノーゲン活性化因子(t-PA)の発現にも変化は認められなかった。以上の結果より、βアミロイドの持続注入によるiNOSの誘導には、IL-1βが関与していることが示唆された。本研究課題では、アルツハイマー病の原因物質と考えられるβアミロイドを脳室内へ持続注入したラットにおける脳機能障害のメカニズムを検討した。本年度は、βアミロイドを注入したラットの海馬切片における長期増強(LTP)の障害とニコチン受容体機能との関係を検討した。その結果、(1)βアミロイドを注入したラットの海馬ではα7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7-nAChR)アゴニストに対する反応性が低下した。(2)α7-nAChRアンタゴニストは正常動物の海馬LTPを障害した。(3)α7-nAChRアゴニストの前処置はβアミロイド注入ラットのLTPの障害を改善した。したがって、βアミロイドにより誘発されるLTPの障害にはα7-nAChRの機能障害が関係しており、このニコチン受容体サブユニットがアルツハイマー病治療薬の標的分子となることが示唆された。さらに、βアミロイドを海馬内に注入したラットの短期記憶障害に対するアルツハイマー病治療薬ドネペジルとメマンチンの効果について、delayed matching to position (DMTP)課題を用いて調べた。その結果、(4)βアミロイド注入ラットは遅発性で持続性の短期記憶障害を示した。(5)弱いNMDA受容体アンタゴニスト作用を有するメマンチンはβアミロイドによる短期記憶障害の形成を抑制し、(6)アセチルコリンエステラーゼ阻害薬であるドネペジルは短期記憶障害を一時的に改善した。以上の結果より、βアミロイドにより誘発される記憶障害に対するNMDA受容体アンタゴニストの有効性が示唆された。
エキシトンが情報を伝達し記憶する革新的古典／量子デバイスの創製

本研究は,電子ー正孔が再結合する過程(=中間状態)として扱われてきたエキシトンを情報担体として進化させ,その伝導および記憶を利用した革新的古典/量子デバイスの創製を目指すものである.まず,オリジナル材料ZIONを用いて,室温・長寿命エキシトンを無機材料で実現する.これにより,エキシトンをキャリアとする新概念トランジスタや,制御性・長いコヒーレンス時間・室温動作安定性を兼ね揃えたエキシトン量子ビットを実現する.本研究は,新学術分野「エキシトニクス」の源流になるとともに,全てのデバイスが光配線でつながった古典-量子ハイブリットコンピューティングの先駆けになると期待される.本研究は,電子ー正孔が再結合する過程(=中間状態)として扱われてきたエキシトンを情報担体として進化させ,その伝導および記憶を利用した革新的古典/量子デバイスの創製を目指すものである.まず,オリジナル材料ZIONを用いて,室温・長寿命エキシトンを無機材料で実現する.これにより,エキシトンをキャリアとする新概念トランジスタや,制御性・長いコヒーレンス時間・室温動作安定性を兼ね揃えたエキシトン量子ビットを実現する.本研究は,新学術分野「エキシトニクス」の源流になるとともに,全てのデバイスが光配線でつながった古典-量子ハイブリットコンピューティングの先駆けになると期待される.
アジアにおける「知識外交」と高等教育の国際化に関する実証的研究

アジアにおける高等教育の国際化を「知識外交」という概念を用いて分析している本研究では、次のような研究を実施した。(1)高等教育の国際化の進捗をモニタリング・評価するための指標作成を、国連教育科学文化機関(ユネスコ)アジア太平洋教育総局とともに行った。この成果は、ユネスコのPolicy Briefとして刊行された。(2)アジアにおける高等教育の国際化の状況を把握し、どのような進展があり、いかなる課題があるかを理解するために、2018年11月に専門家会合をユネスコと共同で開催した。30名以上の専門家が集まり、国レベルならびに地域レベルでの状況について情報を共有し、意見交換を行った。(3)国別事例研究を行い、5カ国(インド、韓国、中国、タイ、マレーシア)に関する報告書を作成した。以上の3つの研究が2018年度の実績である。これらは相互に補完し合う研究となっており、国別事例で明らかにした現状を踏まえたうえで、機関レベル・国レベル・地域レベルでの指標作成を検討している。また、これらの検討にあたっては、アジア太平洋諸国の専門家たちからの知見を得て、学術的な面と実務的な面の両方から妥当なものを作ることを目指した。なお、国別報告書については、ワーキングペーパーとしてまずは刊行し、その後、国際学術出版社からの学術書の刊行を検討している。これらの研究実績に加えて、ユネスコを中心としてアジア太平洋諸国の専門家たちとの研究ネットワークを構築したことも、重要な実績として挙げておきたい。基本的に計画通りに実績を積み上げており、おおむね順調に進んでいると言える。ただし、地域レベルでの専門家会合に加えて、サブ地域レベル(中央アジア、南アジア)での専門家会合の開催も計画していたが、それらのサブ地域レベルからの専門家たちが地域レベルの会合に参加した際に、適宜行った。しかしながら、その規模は限定的なものにならざるを得ず、改めてサブ地域レベルでも会合を行うことが必要である。こうしたことより、当初の計画通りに進んではいるが、「当初の計画以上」と言うことはできないため、「おおむね順調」という評価になった。2019年度は本研究の最終年度であり、研究の総括をすることを目指している。具体的には、これまでの研究成果を論文として発表するとともに、書籍を刊行するための準備を進める予定である。また、ユネスコと『アジア太平洋の高等教育の国際化』報告書を発刊することを協議中であり、そのための編集委員会を立ち上げる予定である。本研究は、アジアにおいて高等教育の国際化が「知識外交」に対してどのような影響を及ぼしているのか、定性的研究と定量的研究を組み合わせて実証的に明らかにすることを目的としている。そのために、国レベルにおける高等教育の国際化が国家による「知識外交」の展開やそのインパクトに対してどのような影響を及ぼしているのかを検証するとともに、アジアの地域・サブ地域レベルでも高等教育の国際化によって「知識外交」がどのように促進(あるいは阻害)されたり、そのインパクトがどのような形で具体的な現象として立ち現れているのかを明らかにすることを目指している。こうした研究目的を達成するために、研究の初年度である平成27年度は、主として次の2つの作業を行った。第一に、「知識外交」をメインとする理論的・概念的な整理を行った。そのために、この分野の世界的権威であるJane Knightトロント大学教授を招聘し、数次にわたる会合を開いて、意見交換を行った。第二に、研究の2年目から開始する東アジア・東南アジア・南アジアにおける現地調査の準備作業を行った。そのために、ユネスコ・バンコク事務所との協議を開始するとともに、各国の関係者との調整を進めた。基本的に初年度に実施すべき研究を概ね行うことができたと考えている。実績の概要でも記したように、初年度に計画した研究は基本的に行うことができたため、概ね順調に進展していると判断した。そのために、国レベルにおける高等教育の国際化が、国家による「知識外交」の展開やそのインパクトに対してどのような影響を及ぼしているのかを検証するとともに、アジアの地域・サブ地域レベルでも高等教育の国際化によって「知識外交」がどのように促進(あるいは阻害)されたり、そのインパクトがどのような形で具体的な現象として立ち現れているのかを明らかにする。それらの結果を踏まえ、高等教育の国際化が進展するなかで、大学が有する知的・人的・物的な資源が「知識外交」にいかなる役割を果たしているかを解明し、国際高等教育と「知識外交」に関する理論的な枠組みを構築することを目指している。これまでの2年間で行った研究の概要は、以下の通りである。第一に、高等教育の国際化ならびに「知識外交」に関する先行研究のレビューを行ってきた。第二に、高等教育の国際化の状況をモニタリング・評価するための指標開発の準備作業を、国連教育科学文化機関(ユネスコ)アジア太平洋教育総局(バンコク事務所)とともに行ってきた。第三に、アジア諸国の現地調査を行うための準備作業を行ってきた。研究実績で説明した3つの研究について、以下の通りの進捗状況にある。第一に、先行研究のレビューに関しては順調に進んでおり、北米比較国際教育学会や日本評価学会などの学会でレビュー内容についても成果報告を行った。第二に、高等教育の国際化に関する指標開発も、おおむね順調に進んでいる。

平成28年11月にはアジア太平洋諸国の専門家をバンコクに招聘し、ユネスコとの共催で専門家ワークショップを開き、指標開発について活発な議論を交わした。ここでの議論を踏まえて、現在、コンセプト・ペーパーを執筆中である。第三に、アジア諸国の事例研究について、現地調査の準備にとりかかっている。ただ、対象国のカウンターパートの都合などもあり、多少調整に手間取ってはいるが、平成29年度には現地調査を実施する予定である。ここで示した3つの研究について、おおむね順調に進展しているが、現地調査の準備が少し遅れ気味であり、平成29年度にその点については改善を図っていきたい。本研究は、アジアにおいて高等教育の国際化が「知識外交」に対してどのような影響を及ぼしているのか、定性的研究と定量的研究を組み合わせて実証的に明らかにすることを目的としている。そのために、国レベルにおける高等教育の国際化が、国家による「知識外交」の展開やそのインパクトに対してどのような影響を及ぼしているのかを検証するとともに、アジアの地域・サブ地域レベルでも高等教育の国際化によって「知識外交」がどのように促進(あるいは阻害)されたり、そのインパクトがどのような形で具体的な現象として立ち現れているのかを明らかにする。それらの結果を踏まえ、高等教育の国際化が進展するなかで、大学が有する知的・人的・物的な資源が「知識外交」にいかなる役割を果たしているかを解明し、国際高等教育と「知識外交」に関する理論的な枠組みを構築することを目指している。これまでの2年間で行った研究の概要は、以下の通りである。第一に、高等教育の国際化ならびに「知識外交」に関する先行研究のレビューを行ってきた。第二に、高等教育の国際化の状況をモニタリング・評価するための指標開発の準備作業を、国連教育科学文化機関(ユネスコ)アジア太平洋教育総局(バンコク事務所)とともに行ってきた。第三に、アジア諸国の現地調査を行うための準備作業を行ってきた。研究実績で説明した3つの研究について、以下の通りの進捗状況にある。第一に、先行研究のレビューに関しては順調に進んでおり、北米比較国際教育学会や日本評価学会などの学会でレビュー内容についても成果報告を行った。第二に、高等教育の国際化に関する指標開発も、おおむね順調に進んでいる。平成29年11月にはアジア太平洋諸国の専門家をバンコクに招聘し、ユネスコとの共催で専門家ワークショップを開き、指標開発について活発な議論を交わした。ここでの議論を踏まえて、コンセプト・ペーパーを執筆した。第三に、アジア諸国の事例研究について、現地調査を行った。とくに、カンボジアとタイについて詳細な分析を行った。ここで示した3つの研究について、おおむね順調に進展している。
第四紀浮游性有孔虫形態に記録された高緯度海洋表層の生物圏変動

高緯度大西洋ー太平洋間で有用な古環境指標確立のために海産浮遊性微化石のNeogloboquadrina pachyderma (Sinistral)石灰質殻形態を分析した.分析をおこなった3つの海域のうち,殻の保存状態が良好な北大西洋のSite U1304試料を詳細に検討した結果,過去160万年間に渡って殻形態の変化は小さいが,36万年前に小型で扁平な形態が卓越する.これは,当該地域を覆う水塊の移動に起因する可能性が指摘される.浮遊性有孔虫の寒冷系種Neogloboquadrina pachydermaの殻サイズは,第四紀を通して顕著に変化している.本研究課題では,大洋間の殻サイズの比較のみならず,殻の詳細な形態の解析,および殻に含まれる酸素同位体比の分析から過去の海洋表層の環境変遷との関連について考察を進めている.南大西洋のODP Site 1091コア(南緯47度・東経5度)に認められる2種の浮遊性有孔虫の安定酸素同位体分析から,約0.9 Maに一時的に亜南極前線が大きく南下している可能性が指摘された.これは,更新世中頃に凡世界的に,より寒冷な氷期が認められるのに先だって,一時的に南大西洋が温暖な傾向にあったことを示唆している.このような古海洋環境に対して,Site 1091コアのN. pachydermaの殻サイズ計測を実施したところ,0.81.4 Maで際だった変化は認められない.これは,前年度に報告をおこなった北大西洋のIODP Site U1304コア(北緯53.05度・西経33.52度)に見出された,同種のサイズの大きい個体が約1.2 Ma以降に産するという傾向とは明らかに異なっており,大西洋の南北間で同種の殻サイズについて対立関係が認められることを意味している.この結果を受けて,殻形態のより詳細な時間変化を明らかにするために,堆積物中での殻の保存が極めて良好な北大西洋のSite U1304コアについて精査することし,同試料について殻形態の追加測定を実施した.現在までのところ,殻形態の中でも,殻のサイズ(特に長径)が最も変化に富む傾向にあることが明らかになった.高緯度大西洋ー太平洋間で有用な古環境指標確立のために海産浮遊性微化石のNeogloboquadrina pachyderma (Sinistral)石灰質殻形態を分析した.分析をおこなった3つの海域のうち,殻の保存状態が良好な北大西洋のSite U1304試料を詳細に検討した結果,過去160万年間に渡って殻形態の変化は小さいが,36万年前に小型で扁平な形態が卓越する.これは,当該地域を覆う水塊の移動に起因する可能性が指摘される.大洋間での浮遊性有孔虫Neogloboquadrina pachydermaの殻形態を比較するために,まずは,予察的に分析を進めていた南大西洋のODP Site1091コア(南緯47度・東経5度)について追加の分析をおこなうこととした.試料は,10 ccを目安に分取し,凍結乾燥,秤量,水洗ののち,試料中に含まれる浮遊性有孔虫が200個体程度になるまで適宜分割し,分割試料中のすべての浮遊性有孔虫を拾い出し種の同定をおこなった.本年度は50試料を追加した.数試料で石灰質殻が脆弱な状態にあったことから走査型電子顕微鏡写真を撮影し,殻の溶解の影響を観察した.必要に応じて,別分割試料中から拾い出した標本を慎重に破壊し,殻の内側についても詳細な観察をおこなった.その結果,約0.20.4 Maと1.8 Ma以降で石灰質殻の溶解が進行していることが明らかとなった.これらを除いた年代のうち,浮遊性有孔虫群集には,温暖系種Globorotalia inflataの多産で特徴づけられる層準が認められた.これらに加え,Site 1091で予察的に分析をおこなっていた酸素同位体分析結果に基づくと,約0.9 Maに,亜南極前線の南方移動が推測され,Site1091付近が温暖化していた可能性が示唆された.これは,北大西洋でN. pachydrmaの殻形態が変化する時期(1.2 Ma)と必ずしも一致しない.Site1091での同種の殻形態については計測を進めているが,今後,0.91.2 Ma付近の環境変動と殻形態の変化について注目する必要があることが明らかになった.なお,Site U1304の浮遊性有孔虫群集と酸素同位体比変動に基づく環境変動については,これまでに得られていた結果を解析し,学会にて講演した.本年度は,北西太平洋の三陸沖で採集されたSite U1151(北緯38度45分,東経143度20分)の試料を入手し,過去200万年間について浮遊性有孔虫群集の分析をおこなった.その結果,Neogloboquadrina pachyderma (sinistral; S)の有意な産出は,1.17 Maに認められ,0.8 Ma以降多産した.

この結果は,北大西洋のSite U1304においてN. pachyderma (S)の殻サイズが1.2 Ma以降に増加する傾向と直接的に対比はできないが,同種の産出もしくは殻サイズの増加が海洋表層環境の寒冷化に関与していることを考慮すると,1.171.2Maは,北大西洋と北西太平洋に共通して認められる,より寒冷な環境への移行期に相当すると判断される.また,本申請研究で主軸となる北大西洋Site U1304に認められるN. pachyderma (S)の殻形態について主成分分析をおこなった.その結果,過去160万年間を通して基本的には殻形態に大きな変化が認められないものの,0.36 Ma付近で,急激な殻サイズの増加を伴って,一時的により扁平な形状に変化する傾向が認められた.この年代はMIS (Marine Isotope Stage) 10/11境界に対比される.MIS11は,後期第四紀の中でも際だって温暖かつ長い間氷期として知られ,北大西洋付近でさえも温暖な表層水塊に覆われていた可能性が指摘されている.したがって,MIS10/11付近で認められるN. pachyderma (S)の一時的な形態変化は,Site U1304近傍での局所的な水塊の変化に対する応答である可能性が指摘される.微古生物学現在までに,南大西洋のSite 1091コア認められる浮遊性有孔虫の群集解析および2種の同位体分析結果のとりまとめ,および殻サイズの分析をおこなった.その結果,炭酸塩殻の溶解が著しい層準が認められるために,試料を追加分析しても,時間分解能を高めることが難しいと判断された.そこで,今年度は試料の保存が極めて良好な北大西洋のSite U1304コアについて精査することとした.これまでに得られた計測資料のとりまとめに加え,殻形態の統計解析をおこなう場合に分析個体数の不足が懸念される層準について追加で拾い出しを実施した(学生アルバイトを雇用).それらの試料(約3500個体)をフランス国アンジェ大学Ralf Schiebel教授のもとで追加分析した.また,アンジェ大学滞在時に,同教授とSite U1304試料の分析結果について議論をおこない,現在までに得られている結果について論文にとりまとめることとした.形態測定の資料については,得られた殻の基本データを円形度,箱形比などで形態の特徴を抽出後,統計解析をおこなった.予察的な分析結果からは,殻サイズ(特に長径)が,各種殻形態の中で最も変化に富む形質であることが明らかとなった.これらの結果に基づいて,引き続き資料の解析をおこない,論文の執筆を進めている.現在,また,最終的な目的である北大西洋との比較にむけて,三陸沖ODP Site 1151コアの調査層準を決定した.研究に用いる試料のうち,北大西洋IODP Site U1304コアは過去180万年間を時間分解能にして500010000年間隔(247試料)で予察的検討を終えており,環境変動の観点からはとりまとめをおこない,一部学会発表にて報告した.一方,南大西洋のODP Site1091コアは,既に得られていた層位間隔4mないし8mで100試料の結果に加えて,今年度50試料を追加した.しかしながら,Site 1091コアでの資料追加の段階で,想定したよりも多くの層準で石灰質殻の保存不良層準が認められたため,特に,電子顕微鏡による殻の観察に注力することとした.そのため,当初予定していた,ODP Site1151コア(北太平洋)の試料入手と分析に着手できていない.本研究課題の主要な目的である浮遊性有孔虫N. pachydermaの形態観察については,Site1091コアについて実施した.形態観察には秋田大学設置の双眼実態顕微鏡および走査型電子顕微鏡(JSM6390, JEOL)を利用した.試料の追加段階で石灰質殻が保存不良(溶解)の標本が認められたため,これまでに種の同定を終えていた100試料についても任意の層準について再検討をすることとした.その結果,保存不良層準が約0.20.4 Maと1.8 Ma以降に多いことか明らかとなったため,それ以外の層準について殻形態の検討を進めることとした.
タンパク質の折り畳み機構の実験的解明　高速溶液混合と低温実験の一分子観測への応用

タンパク質の変性状態を詳細に研究するために、研究室独自のライン型共焦点顕微鏡を用いて、蛍光色素標識されたユビキチンの一分子蛍光分光測定を行った。タンパク質の変性状態の特性を調べることは、タンパク質の折り畳みと凝集を理解するために重要である。しかし、変性タンパク質の構造、不均一性、ダイナミクスについて、未だに多数の議論が継続している。そこで本研究では、変性状態のタンパク質について、一分子蛍光分光計測を行うことで、その特性を調べた。蛍光色素間のフェルスター共鳴エネルギー移動(FRET)を一分子観測することで、変性したタンパク質の構造変化を捉えた。本研究結果から、ユビキチンの変性状態における構造の不均一性と遅いダイナミクスを明らかになった。タンパク質の一分子測定において、測定に用いる流路表面への試料の吸着が再現性を大きく低下させることがある。本研究では、生体適合性ポリマーとして知られるMPCコポリマーをサンプル送液系の流路表面に共有結合させて親水化することで、試料の吸着を大きく低減させ、さらに、吸着に起因するデータの再現性の低下問題を解決した。タンパク質の折り畳み研究のモデルタンパク質として使われているユビキチンに2色の蛍光色素を標識し、一分子蛍光分光計測を行った。一分子測定の結果、変性状態のユビキチンは不均一な構造の間をミリ秒程度の遅い時定数で遷移することが示唆された。このことは、変性状態のユビキチンは不均一な構造を持ち、ミリ秒以上のゆっくりした時間スケールで異なる構造間の遷移を起こしていることを示している。これらの結果は、論文としてまとめ、journal of physical chemistry Bに投稿した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、タンパク質の折り畳みのダイナミクスを、ライン型の共焦点顕微鏡を用いた一分子蛍光分光測定により観測した。76残基の小さなタンパク質であるユビキチンの変異体に二種類の蛍光色素を標識し、FRET測定によりその構造の変化をとらえた。一分子蛍光分光測定装置とマイクロ流路ミキサー、さらに温度可変可能な機構を組み合わせることで、これまでに詳細に観測することができなかった早い折り畳みダイナミクスを測定することができる。本年度は、これまでに測定において問題となっていた蛍光標識試料の吸着問題に取り組んだ。本研究の一分子蛍光分光測定装置はライン型の共焦点顕微鏡と試料供給システムから構成されている。一分子測定では、"希薄な試料溶液"、"微小空間での測定"が必須となる。そのため、バルクでの実験と異なりタンパク質試料の壁面への吸着が問題となる。吸着問題は見かけの試料濃度の低下だけでなく、再現性を低下させることも引き起こしていた。そこで、より再現性の高いデータを得るために試料の吸着抑制に取り組んだ。(1)牛血清アルブミン(BSA)の添加、(2)脂質二重膜による試料の封入、(3)MPCポリマーの化学修飾による試料供給システム内壁面の親水化を試みた。その結果、(3)の方法によりのみ試料の吸着問題が大きく軽減され、再現性の高い一分子測定データを得ることができた。流路内をMPCポリマーで修飾することで数十pMの低いタンパク質試料濃度での測定が可能になった。高速溶液混合実験と温度可変システムの開発を行う予定であったが、試料供給システムにおけるタンパク質の吸着が問題であることが分かった。本年度は、吸着問題の改善を行ったため、予定より遅れることとなった。タンパク質の吸着抑制のための一分子蛍光分光測定システムの改良を達成することができた。今後、マイクロ流路ミキサーと組み合わせた速度論的な一分子蛍光分光測定を行う。平衡状態では稀にしか起こらない折り畳み・変性の遷移を、素早い溶液混合によって高い頻度で観測できる可能性がある。また、ペルティエ素子を利用して試料供給システムを温度可変可能にし、低温条件下でのタンパク質の構造ダイナミクスの観測を目指す。

反応速度を劇的に低下させることができ、常温では観測が難しい変性状態内のダイナミクスの直接観測が期待できる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
アブラムシにおける種分化機構の解明

本研究は、単為生殖と有性生殖を繰り返すアブラムシに注目して、その特異な生活様式と繁殖様式が遺伝的分化や種の分化にどのように関わるかを総合的に解明したものである。本研究の結果、その特異な生活史に応じて、アブラムシはさまざまなレベルで遺伝的分化を起こし、頻繁に種分化をおこしてきたことが明らかとなった。本研究で取り扱った範囲は、ゴール形成と遺伝的分化の関係、第四紀に入って爆発的に種分化をとげたAphis属と寄主植物との関係、有性生殖と無性生殖集団間の遺伝的分化、生活史の急激な変更を通じての種分化、随伴アリとの相利共生を通じての遺伝的分化など、極めて多岐にわたる。本研究によって、アブラムシの生殖様式と適応、遺伝的分化の相互の関係が総合的に理解できるようになり、生物多様性の理解に大いに寄与することができた。具体例として、ニレイガフシアブラムシでは、寄主個体上の集団間で遺伝的分化が進んでいることが明らかにされた。本研究において、遺伝的分化の主要因として、寄主植物間のフェノロジーの違いが大きくかかわっていることが明らかになった。寄主個体の芽吹き時期の差は、アブラムシ集団間の遺伝子流動を強く阻止し、遺伝的分化・種分化を引きおこす要因となっていた。これまで進めてきた分子系統樹構築の過程で、いくつかの種では、ミトコンドリア遺伝子が集団内で多型現象を示すことが明らかになった。ユキムシ及びニレヨスジワタムシにおいては同一繁殖集団内で、3%から7%の相違を示すCOI遺伝子ハプロタイプが見い出された。これほどの規模の相違は報告されたことがなく、今後追求すべき大きなテーマである。アブラムシの種分化機構に関して、さまざまなタイプの生活史を持つ複数の種類を選んで、それぞれのグループでの遺伝的分化のパターンを調べた。単為生殖によって世代を繰り返すカンスゲワタムシColophakansugeiでは、日本国内において大きく遺伝的に分化をとげた集団が見いだされた。単為生殖で長期間集団を維持してきた生物では、古い系統のクローンが残存することがあり、これによって、集団間の分岐時期が極めて古くなる場合があると予想できる。この予想通り、紀伊半島南部には、日本の他の集団よりも、タイの集団とより近縁な集団が見いだされた。こうした集団は祖先集団の残存と理解できる。マメ科植物に寄生するエンドウヒゲナガアブラムシAcyrthosiphon pisumは、北海道では有性生殖で増殖するが、関東以南では無性生殖のみで増殖する。有性生殖集団と無性生殖集団の間で集団の遺伝的構造を比較したところ、有性生殖集団よりも無性生殖集団の方が、対立遺伝子の多様性が高いことが明らかとなった。この事実は、これまで報告されてこなかった発見である。この原因は、無性生殖集団がその環境によく適応した、ごく少数の優勢クローンから成り立っており、クローン単位の絶滅率が低いためであろうと考えられる。これに対して、有性生殖集団では組み換えにより毎年新たな遺伝的タイプが出現するために、多くのクローンはその環境に対して必ずしも適応しておらず、頻繁に絶滅する。この絶滅率の高さが、対立遺伝子の多様性を減少させる方向に寄与したと考えられる。本研究では、この発見以外に、タイのAstegopterix属において、ごく近縁な種でありながら、生活史が大きく異なっており、繁殖時期の相違を通した生殖的隔離が生じたと推測できる例が見いだされた。18年度には、ワタムシ亜科に属するアブラムシの分子系統をほぼ完成させ、この亜科のゴールアブラムシに見られる積分化の傾向を明らかにすることができた。形態的に同-種と見ることのできる種に対しては、広範囲にわたる分布域から個体を採集し、遺伝的分化の程度を評価した場合でも、ほとんどのケースで2%を超える遺伝的分化は見いだせなかった。

例えば、Tetraneura nigriabdominalis種群は、ヨーロッパから東アジアまで分布するものの、アジアの集団と西ヨーロッパの集団の間にほとんど分化が見られなかった。したがって、Tetraneura nigriabdominalis種群は、ユーラシア全体に急速に分布を広げたと考えることができる。さらに、Colophakansugeiは、西日本から中国南部、タイ、ネパールにかけて広域に分布している種であるが、本種の各集団間の遺伝的分化を定量化したところ、最も離れた東京とネパール間の遺伝的距離を調べても1.5%ほどの分化しか見られず、第四紀に入ってから急速に分布を広げた種であることが明らかとなった。一方、同所的に同一植物にゴールを形成する複数種は、最も近縁な積をとっても、ミトコンドリアCOlの配列で比較すると5%近い分化の程度を示すことが明らかとなった。したがって、同所性を示す近縁種はきわめて古い時代に種分化を完了しており、最近の数十万年に種分化が進んだ兆候は見られなかった。これに対して、host raceとして知られる寄主植物を異にする集団間では、やはり遺伝的分化の程度は軽微で、種内変異の枠内に収まっていた。以上のことから、ゴールアブラムシのように、特定の植物に特殊化を遂げている昆虫においては、遺伝子流動によって種分化は阻止されていることが示唆された20年度には、アブラムシ科における種分化過程を明らかにする研究の一環として、ワタムシ科全体の系統樹の完成を目指した。また、エンドウヒゲナガアブラムシを用いて、日本列島に分布する寄主レース集団の系統関係と集団構造の比較分析を行った。ワタムシ科アブラムシの系統解析から明らかになった特筆すべき発見は、日本のColopha属アブラムシ2種は、寄主植物の絶滅後1000万年近くも単為生殖を継続してきたことである。有性生殖世代を失って以降、Colopha属の2種は、日本列島内においてそれぞれの種内では集団間の遺伝的分化がほとんど進まなかった。2種間の遺伝的分化も約1000万年前に生じており、この2種の分化は極めて古く、おそらく有性生殖が行われていた時期にさかのぼると推定された。このことは、遺伝的分化が進むには、有性生殖が必須であることを明確に示している。これに対して、他の有性生殖種では、ミトコンドリア遺伝子レベルで若干異なる集団が頻繁に見出されており、有性生殖によって遺伝的分化が促進されたことが明らかとなった。エンドウヒゲナガアブラムシの集団構造の分析では、西日本及び南日本に広く分布する集団は、単為生殖のみで世代を繰り返しており、この結果、北海道の集団とは、遺伝的な構成において、大きな違いが生じていることが明らかとなった。単為生殖を継続すると、集団内の遺伝子型の数は極端に減少する。ところが、対立遺伝子の数は、有性生殖集団の対立遺伝子数を上回る。こうした相違は、単為生殖集団と有性生殖集団間でのボトルネックのかかり方の違いによって説明可能である。全体を通して、本研究では、単為生殖を行うことで、アブラムシは、他の生物とは大きく異なる遺伝的分化の様相を示すことを明らかにできた。