hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
若年認知症を親に持つ子どもへの支援システムの構築

1若年認知症者の親を持つ子どもの心情目的・方法:若年認知症者を親に持つ子どもが認知症である親に対する心情について明らかにすることを目的として、若年認知症と診断された親を持つ30歳以上の成人10名を対象に、一人90分程度の半構造的インタビューを実施した。インタビュー内容は、若年認知症と診断時の思い、診断された後の関わりや親への思いであり、インタビュー後に感想を聞くなど、インタビューによる精神的動揺や混乱を防止した。分析方法は、文章を繰り返し読み、文章の意味が読み取れる一文を抽出し、質的帰納法を用いて分析した。倫理的配慮は、大学の倫理委員会の承認後に対象者に研究の趣旨を事前説明し、本人の同意を得てからインタビューを実施した。結果&考察:対象者は30歳代8名、40歳代が2名、女性が7名、同居3名性病年齢は平均58.3歳±4.36であった。親への心情としては、【返礼・感謝】【距離感】【現実を認める辛さ】【サポート】4カテゴリを抽出した。【返礼・感謝】は<恩返し><感謝><関係の修復>の3サブカテゴリ、【距離感】では<関わり方><対応><親近感>の3カテゴリが抽出された。【現実を認める辛さ】では<悲しみ><親を責める>の2サブカテゴリ、【サポート】では<リアクション><一緒に過ごす時間>の2サブカテゴリを抽出した。以上の結果から、若年認知症者を親に持つ子どもの心情は、これまで育ててくれた親への感謝や返礼の気持ちを持っているが、疾患によるこれまでの親とは異なる言動をする親への関わり方、変わりゆく親の現実を認めたくないという心情の中で葛藤も生じていた。この葛藤を繰り返しながらも次第に親にはサポートをしていた。今後は、若年認知症者を親に持つ子どもに対するカウンセリングや子どもの思いを聴く場を提供することでストレスの軽減などへのサポートが必要であると考える。老年看護学、家族看護学研究3若年認知症を親に持つ子どものセルフヘルプグループの運営と継続的評価による効果の測定および支援システムの開発現在,若年認知症を親に持つ子ども8名に対して、3か月に1回のペースで「語る会」を開催し、セルフヘルプグループを運営している。この会を開催することで、自分の気持ちを話すことで、悩んでいるのは自分だけでない、他の人はどんな関わりをしているのか等を知り、仲間意識や他者からの学び、気持ちの整理ができるという評価を頂いている。研究1.フォーカスグループインタビュー若年認知症者を親に持つ子ども5名(20歳以上)を対象にフォーカスグループインタビューを実施した。結果、子どもの持つ問題としては、結婚、出産、新居の購入などのライフイベントへの影響、若年認知症である親の病気の受容、将来的な不安(今後の見通しや遺伝)等を体験していることが明らかになった。また、フォーカスグループインタビューにおいて若年認知症者を親に持つ子どもは親への関わり方や対応、親の病気への受容などへのサポート体制が脆弱であることが示唆された。このことから研究の到達目標である若年認知症者を親に持つ子どもの持つ諸問題の外観は示されたと考える。研究2.訳年認知症者を親に持つ子どもへのインタビュー若年認知症者を親に持つ子どもへの個別インタビューは、5名が終了した。インタビューの依頼を行ってもインタビューを承諾するには至らない場合が多い。理由としては考えられることは、1親の病気への受容ができずにいること、2子どもは働いている世代であり多忙であること、3元々の親子関係の複雑さ等が挙げられた。
低酸素環境下の口腔癌に対して有効な化学療法の確立

口腔癌の根治をめざす上で癌の転移、再発は最大の障害であり、患者の予後を左右する重大なリスクファクターである。癌の増殖領域は低酸素、低栄養、低血流環境下にあり、このような癌環境は癌の治療にとって大きなバリアーとなっている。特に、低酸素環境下での癌細胞の行動を理解することは、より良い癌治療の開発に必須であり、口腔癌ではこれまで精力的に研究されなかった分野である。本研究は、血管新生抑制効果が期待される有機セレニウム化合物を使い、従来の化学療法では対応できなかった口腔癌の血管新生・転移の抑制を目指すものである。癌の浸潤・転移の予防を期待して化学療法を併用する以上、抗癌剤が低酸素領域で口腔癌の血管新生や転移に及ぼす影響の解明は必須であり、口腔癌治療に併用する化学療法の意義を再検討する必要があると考える。そこで、まず最初に有機セレニウム化合物のアポトーシス誘導能を測定するために、口腔扁平上皮癌細胞株HSC-3においてSeleno-L-methionineで5日間処理後、TUNEL染色しFACSCaliburでアポトーシス細胞を測定した結果、有意なアポトーシス誘導が確認された。アポトーシス関連タンパクであるカスパーゼ群の変動についてFACSCalibur、ウェスタンブロットにて検討したところ、カスパーゼ-3、8、9の活性化が認められた。さらに汎カスパーゼ阻害剤を併用することにより、アポトーシス細胞が減少した。また、eIF-αのリン酸化、カスパーゼ-12活性化が認められ、Seleno-L-rnethionineのアポトーシス誘導能は小胞体ストレスが関与することが示唆された。
600K以上の転移温度を持つ酸化物ハーフメタルの新規開拓と機構解明

次世代ハードディスクに記録される超高密度なデジタル情報(2Tbit/inchi^2以上)を正確に、かつ高速に読取るためには、磁気ヘッドの革新が必須と思われる。ホイスラーハーフメタルを中核とする新型部材の開発が進展している一方で、酸化物ハーフメタルへの期待も高い。現状では、代表的なペロブスカイト型(La2/3Sr1/3MnO3)でも磁気転移温度が360 K程度と低く、転移温度の向上が課題となっている。2018年度は、これまでの研究過程で発見された3重ペロブスカイトBa3CuOs2O9の磁気転移温度の顕著な向上に着目した。一般的な固相反応法で合成したBa3CuOs2O9は六方晶の結晶構造を特徴とする反強磁性体(磁気転移温度:約47K)だが、高圧法で合成すると、磁気転移温度が290Kに向上した。その向上機構を調査するために結晶構造を精密化した結果、化学組成に変化はなかったが、結晶内の磁性元素の分布の様子が大きく変化したことが明らかになった。磁気転移温度の向上は、おそらく磁気交換相互作用が増強されたたためと推定された。合わせて第一原理的計算によるハーフメタル性に関する電子状態の調査も検討したが、磁性元素の配列の一部に不規則が強く、計算上の困難さを伴うため、実施できなかった。この新規合成されたBa3CuOs2O9の特徴として大きな保磁力を挙げることができる。5Kの低温では7Tの測定レンジを超える保磁力を示し、その強い保持機構の解明を通してハード磁性体の新規材料開発の指針が得られる可能性があったが、室温では保磁力がほぼ消滅するため、さらなる転移温度の向上が望まれた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。次世代のハードディスクでは2 Tbit/inchi2以上の密度で情報を記録することが確実視されている。この高密度情報を高速で確実に読取るためには、磁気ヘッドの革新が必須だ。主にホイスラー合金を中核とするハーフメタル部材の開発が進展している。一方、酸化物ハーフメタルも新材料として期待されているが、代表的なペロブスカイト型(La2/3Sr1/3MnO3)でも磁気転移温度が360 K程度と低く、転移温度の向上が課題だ。これまでのグローバルな研究から、5d元素を含有する場合に2重ペロブスカイト型酸化物の磁気転移温度が最も高くなることが判明した(>600 K)。しかしながら最適制御や機構解明には至っていない。本課題では、最近合成された比較的転移温度が高い複数の2重ペロブスカイト型酸化物を対象に、2種類の磁性元素の秩序/無秩序配置の程度、結晶の対称性、局所構造の歪みの程度、キャリアー濃度などを系統的に変化させ、転移温度の最適制御と、その背景にある学理を調査した。また、5d元素の役割を明確にし、マテリアルデザインに還元するため、周辺物質・関連物質を併せて調査した。H28年度は、2重ペロブスカイト型酸化物Ca2CrOsO6とCa2NiIrO6を合成して、その基礎物性を明らかにした。また、実験の過程で、斬新な発現機構を持つ強磁性絶縁体(Ba2NiOsO6)の合成に成功し、その発現機構の解明を進めた。いずれも、ハーフメタル的な電子状態に近接していると推測できるが、磁気転移温度が最大で460K程度と十分でない。しかしながら、上昇傾向にあるため、さらに物質開発を強めて、特性向上を目指す。高圧法で合成された2重ペロブスカイト型酸化物Ca2CrOsO6は460 Kで磁気転移を示すが、電気的絶縁体であり、目的とするハーフメタル状態と異なっていると推測できる【論文準備中】。また、Sr2YOsO6の電気的絶縁性は、第一原理計算結果が示す電子状態と一部が定性的に一致しないため、誘電率やインピーダンス測定を通して、その電気的絶縁性を詳細に調査した。その結果、理論的に示唆された磁気秩序の有無に依存する伝導性の変化が認められまかった。さらに理論的考察に立ち返って研究を深める必要がある【論文投稿中】。一連の実験の過程で、ニッケルを含む新物質の合成に成功した。それがこれまでにない発現機構による強磁性絶縁体であることを明らかにした。この新物質の磁気転移温度は低いため(100K)、実用的でないが、スピントロニクス分野で開発が盛んな室温磁性半導体を狙える新しい門戸を開いた【Feng et al., Phys. Rev. B 2017】。次世代ハードディスクに記録される超高密度なデジタル情報(2Tbit/inchi^2以上)を高い精度で高速に読取るためには、磁気ヘッドの革新が必須とされる。主にホイスラーハーフメタルを中核とする新部材の開発が進展している。一方、酸化物ハーフメタルへの期待も高い。現状では、代表的なペロブスカイト型(La2/3Sr1/3MnO3)でも磁気転移温度が360 K程度と低く、転移温度の向上が課題だ。本研究では、2重ペロブスカイト型酸化物に着目し、酸化物ハーフメタルの磁気転移温度を、3か年で実装レベル(>600 K)以上に引き上げることを目標とする。また、その発現機構を明らかにする。これまでのグローバルな研究から、5d元素を含有する場合に2重ペロブスカイト型酸化物のハーフメタル転移温度が最も高くなることが判明した(>600 K)。

しかしながら最適制御や機構解明には至っていない。本課題では、最近合成された比較的転移温度が高い複数の2重ペロブスカイト型酸化物を対象に、2種類の磁性元素の秩序/無秩序配置の程度、結晶の対称性、局所構造の歪みの程度、キャリアー濃度などを系統的に変化させ、転移温度の最適制御と、その背景にある学理を調査した。また、5d元素の役割が明確な普遍的なマテリアルデザインに還元するため、周辺物質・関連物質を調査した。H29年度に合成した2重ペロブスカイト型酸化物Ca2MnOsO6はMnとOsがほとんど秩序化せず、乱れていると思われるが、磁気転移温度は室温レベルとかなり高い。乱れが強いにも関わらず、比較的高い転移温度を示す機構に着目し、さらに高い転移温度を示す物質系の開発に結び付けるため、機構解明研究を進めた。2重ペロブスカイト型酸化物Ca2MnOsO6は恐らくこれまでに合成例がない新物質だ。現状では高圧法が唯一の合成法と思われる。合成した多結晶体を乳鉢で細かく粉砕し、石英ガラス製のキャピラリーに詰め、BL15XU/SPring8の高分解能放射光X線回折装置を使用して結晶構造を調査した。リートベルト法で精密解析する過程で、MnとOsの秩序配置の程度を注意深く調査したが、明瞭な秩序化の兆候は見られなかった。ペロブスカイトのBサイトを化学量論性1:1の比率を保ったまま、かなり乱れた状態で占有していると思われる。引き続き、放射光を線源とするX線吸収分光法によって、2つの遷移金属の価数を調査した。かなり明瞭にOsは5価、Mnは3価という結果が得られた。磁性元素の配置が強く乱れているため、磁気的相互作用は弱いと直感的に予測したが、実測では、磁気転移温度は305Kとほぼ室温であった。磁化の大きさからフェリ磁性と推定したが、中性子線回折実験などでさらに詳細に検討する必要がある。乱れの程度が強いにも関わらず、比較的高い転移温度を示す機構に着目し、さらに高い転移温度を示す物質系の開発に結び付けるため、機構解明研究を進めた。現在も継続している。本課題の関連物質の一つとして研究を始めた水銀と鉛の酸化物(HgPbO3)は比較的大きな反磁性と半金属的な特徴を示し、予想される電子状態から大きな磁気抵抗の発現を期待したが、実験では確認できなかった。現在、原著論文が投稿中だ。2重ペロブスカイト型酸化物に限らず、スピン軌道相互作用が強い環境下にある物質の調査と新物質探索を実施した。次世代ハードディスクに記録される超高密度なデジタル情報(2Tbit/inchi^2以上)を正確に、かつ高速に読取るためには、磁気ヘッドの革新が必須と思われる。ホイスラーハーフメタルを中核とする新型部材の開発が進展している一方で、酸化物ハーフメタルへの期待も高い。現状では、代表的なペロブスカイト型(La2/3Sr1/3MnO3)でも磁気転移温度が360 K程度と低く、転移温度の向上が課題となっている。2018年度は、これまでの研究過程で発見された3重ペロブスカイトBa3CuOs2O9の磁気転移温度の顕著な向上に着目した。一般的な固相反応法で合成したBa3CuOs2O9は六方晶の結晶構造を特徴とする反強磁性体(磁気転移温度:約47K)だが、高圧法で合成すると、磁気転移温度が290Kに向上した。その向上機構を調査するために結晶構造を精密化した結果、化学組成に変化はなかったが、結晶内の磁性元素の分布の様子が大きく変化したことが明らかになった。
ローマの西方属州支配と文化の相互変容に関する研究

「ローマ化」の実体とは何か。時代により、又地域により異なるローマ文化浸透の過程を北イタリア、下ゲルマーニアの諸都市を中心に検討する。これら両地域は本来ケルト人の原住地として密接な関係にあった。特に、後者は北イタリア出身のローマ兵の植民地として重要な役割を果たした。更に当該両地域は土着文化のローマ的文化変容が最も顕著に見られる地域でもあった。その一方、ローマの征服後、前者はローマの市民領域となり、後者はローマの属州に留まった。このように部分的には同一の、又部分的には異なる条件下におけるローマ都市発展の諸様相を土着文化との関わりから明らかにすることが小論の目的である。両地域における「ローマ化」の過程を調べるには、土着の信仰とローマ的地中海的信仰との関係に焦点を当てることが重要になる。特に、北イタリアにおいては、ローマ以前の信仰伝承にも注意すべきであろう。そしてその際には、紀元前四-三世紀にケルト人に占領された地域とヴェネティア人やラェティア人の居住地域を分けて考える必要がある。というのも、文化的な接触を除いて後者はケルト化の影響を受けていないからである。更に、これら両地域の周囲にはケルト以前の土着の伝承を持った人々の存在も想定される。つまりこの地域ではローマ、ケルトのみならず土着イタリア人の要素も考察の対象とすべきである。他方、ゲルマーニアにおいてはライン河下流域の諸都市が考察の対象となる。というのもこれらの都市の多くはローマ軍によって建設されたものの、その周囲には土着文化の影響が認められるからである。そこではローマ的信仰と土着の信仰の如何なる葛藤・融合が見られるのだろうか。こうして法・制度的条件の異なる両地域の諸都市の「ローマ化」の程度を比較することによってローマ文化の影響力とその限界を見極めたい。尚、本研究の分析対象となる碑文の生産量の増減にも注意すべきである。当該地域の碑文史料を分析した結果、ローマ化の激しい流れの中にあっても、土着の要素が根強く生き延びていたことは明らかである。特に、今回我々が検討した地域は、ローマと最も密接な関係を持ったゲルマン族の居住地である。このような地において、なおかつこれだけの土着的要素が残されたことに注目したい。しかも、今回取り上げた碑文の多くは、当該属州の前線や主要道路に沿った比較的少数の都市センター近郊から発見されたものであった。先に見たヴァイスゲルバーが同様の調査をメッツやトリアーや中央ヒスパーニアで行ったとき、それぞれの地の人名のローマ化の割合は遥かに低い数字に留まった。ロストフツェフがかつて主張したように、都市化されたのは都市の上層民だけで、周辺村落民の多くはローマ化とは無関係であった、というのは明らかに行き過ぎであろう。けれども、上記した諸々の事情を勘案するとき、やはりローマ化の限界を考えざる得ない。自らの文化に比べれば遥かに洗練されたギリシア-ローマの文化に憧れながらも、人々は己が文化への誇りも保ち続けたのである。彼等の宗教生活の中でローマ化が急速に進んだ部分も、無論多い。宗教行動や儀式は次第にローマ化されていった。だが、逆に、土着宗教のローマ化はその底流にある宗教信仰を護るのには、寧ろ好都合であった。

ローマ化された儀式形態を受け入れるのに充分柔軟な信仰体系を持つことによって、より古典的な形態のローマ宗教に疎外されたり、取って代わられたりすることなく、土着の信仰は生き延び許容されるものとなった。ローマ化は一直線に進められたのではなく、土着民個々人の幅広い自由裁量のもとにいわばジグザグに浸透していったのである。こうして、ガリア、ゲルマーニア地域のMatronae信仰を一覧すると、その明らかな地域性と共に、多種多様な要素の複雑な絡み合いの有様が良く分かる。神名の言語的分析からだけでは推測し難いケルトとの関係が神名の分布から明らかになるし、一方そのガリアにおいては、土着の要素を強く保ちながら、奉納者の人名には既にローマ化の兆しが仄見える。又、わずか三例とは言え、その地のMatronae碑文にはいずれも「十分の一」の奉納が記されているのに、他の地域の碑文には類例は見出されない。信仰形態のこうした違いも又両地域で本来別個の母神が信仰されていたことの傍証となるであろう。他方、-e(i)his語尾に見られるようにケルト・ゲルマン・ラテン語の諸要素がお互いに微妙な影響を及ぼし合った可能性もある。又、ライン地方に目を向ければ、同地のエピセットの多様性に注目すべきであろう。同地で見られるエピセットの大半は、ノイマンが主張するように、確かに、地域・地点名を指すのかもしれない。けれども、その中にあって、同女神の属性を表すと思しきエピセットの多様性こそ、同女神が正に「アーキタイプ」的な存在であったことの何よりの証左である。そしてそれはこの神性が明確な信仰体系を持たず、又当時の神界と何の関わりも持たなかったことによっても裏づけられる。「アーキタイプ」的な同女神は本来、何か自然のnumen乃至その擬人化だったのであろう。それがケルト乃至ローマとの接触の中で女神としての姿を与えられ、一種の民間信仰に発展した。かくてローマを仲立ちとして、ケルトとゲルマンの母神は融合した。当該信仰の形成には、ケルト・ゲルマン・ラテンのそれぞれがそれぞれの役割を果たしたのである。
上皮の機能分化と上皮内リンパ腔の立体微細構造の相関に関する研究

器官上皮の機能発現を,上皮細胞が潤されている体液路の微小環境を上皮内リンパ腔とする概念の下に,以下のような器官での研究所見を得た.1)コルチ器:上皮内神経線維は支持細胞細胞質突起に係留されて,その位置が保持されているが,拡大した上皮内リンパ(外リンパ)に浸されている.感覚細胞に接する神経終末には球状および扁平状の二種の構造が区別され,支持細胞突起に被われている.この支持細胞の突起を除いて,神経終末の配置と形態を走査型電顕下に直接視することに成功した.また鼓室階を画する上皮様細胞の網状配列を明らかにした.2)腸管上皮:(1)腸管上皮は微小環境保持のためだけでなく,吸収機能を果すために,小腸と大腸の腺間上皮には体液路となる細胞間隙系が発達する.潰瘍性大腸炎ではこの細胞間隙に結合組織血管の破綻による出血成分が浸潤貯溜し,〓爛や潰瘍へ至る初期病変を構成することを示した.(2)腸上皮に発達するパイエル板(集合リンパ小節)被蓋上皮では,被蓋上皮の細胞質を経由した抗原要素(細菌など)が上皮内リンパ球に接することが知られているが,この被蓋上皮の細胞接着構造は疎であって,可溶性抗原は上皮細胞接着構造を通過して上皮内リンパ腔に侵入できる可能性があることを示した. (3)ファブリシウス嚢リンパ小節の被蓋細胞を支える上皮性細網細胞配列の立体微細構造を示した.この細胞配列は被蓋上皮を経由した抗原のパーコレーションに生物学的意義があると考えられる.3)上皮の支持組織における血管外腔の形態を次の器官で明らかにした.(1)脾臓白脾髄の濾胞周辺洞は脾実質のリンパ管である,(2)脾臓白脾髄にはリンパ管が発達し,毛細リンパ管としての構造をもつ,(3)腎乳頭部の間質細胞は特有の配列をし,脈管外リンパ路を形成している,(4)自律神経線維の軸索間膜の表面構造.器官上皮の機能発現を,上皮細胞が潤されている体液路の微小環境を上皮内リンパ腔とする概念の下に,以下のような器官での研究所見を得た.1)コルチ器:上皮内神経線維は支持細胞細胞質突起に係留されて,その位置が保持されているが,拡大した上皮内リンパ(外リンパ)に浸されている.感覚細胞に接する神経終末には球状および扁平状の二種の構造が区別され,支持細胞突起に被われている.この支持細胞の突起を除いて,神経終末の配置と形態を走査型電顕下に直接視することに成功した.また鼓室階を画する上皮様細胞の網状配列を明らかにした.2)腸管上皮:(1)腸管上皮は微小環境保持のためだけでなく,吸収機能を果すために,小腸と大腸の腺間上皮には体液路となる細胞間隙系が発達する.潰瘍性大腸炎ではこの細胞間隙に結合組織血管の破綻による出血成分が浸潤貯溜し,〓爛や潰瘍へ至る初期病変を構成することを示した.(2)腸上皮に発達するパイエル板(集合リンパ小節)被蓋上皮では,被蓋上皮の細胞質を経由した抗原要素(細菌など)が上皮内リンパ球に接することが知られているが,この被蓋上皮の細胞接着構造は疎であって,可溶性抗原は上皮細胞接着構造を通過して上皮内リンパ腔に侵入できる可能性があることを示した. (3)ファブリシウス嚢リンパ小節の被蓋細胞を支える上皮性細網細胞配列の立体微細構造を示した.この細胞配列は被蓋上皮を経由した抗原のパーコレーションに生物学的意義があると考えられる.3)上皮の支持組織における血管外腔の形態を次の器官で明らかにした.(1)脾臓白脾髄の濾胞周辺洞は脾実質のリンパ管である,(2)脾臓白脾髄にはリンパ管が発達し,毛細リンパ管としての構造をもつ,(3)腎乳頭部の間質細胞は特有の配列をし,脈管外リンパ路を形成している,(4)自律神経線維の軸索間膜の表面構造.上皮の機能分化に伴った上皮内リンパ腔を下記の器官について検策した。1.コルチ器上皮内細胞間腔は特異な分化をし、内外のトンネル,ヌエル氏腔,および有毛細胞(感覚細胞)間腔が区別される。有毛細胞は円柱状で、上端が内リンパに接するが、基底端は支持細胞に包まれていて、直接基底板に接することはない。上皮内の神経線維は付随する構造物のない裸の神経突起であり、トンネル輪状線維は神経束(ネコでは極めて少い)を形成するが、その他の領域では相互に接することのない、個々に離れた位置を伸びており、隣接する支持細胞境界を見え隠れして伸びる。また林立する支持細胞列に沿って伸びる神経線維群は平行して配置され、それぞれの線維は支持細胞側面細胞質に沈み込ませられて固定されている。有毛細胞末端に接する神経終末釦は支持細胞突起に覆われて上皮内リンパ腔に露出することはなかった。コルチ器基底板に接する鼓室階(外リンパ腔)は主に階の長軸方向に走る杆状細胞が粗な網で壁を形成している。

2.腸管小腸絨毛では吸収上皮細胞間に規則正しい配列の細胞間隙の発達があった。同様な構造は胃の表面粘液上皮、腸線内吸収上皮細胞間にも形成されるが、小腸絨毛における構造よりも発達が悪い。パイエル板のリンパ小節被蓋上皮細胞では、通常の上皮細胞間接着構造に比べ、逸かに幅の広い接着帯が発達していた。3.ファブリシウス嚢上皮性細網の典型である嚢リンパ小節で、小節の位置によって細網細胞の表面形態、配列が異っている。小節髄質では海綿状被蓋上皮の基底側は紐状あるいは樹根状に分枝し、上皮直下の細網は板状あるいは杆状の細胞で、被蓋上皮円板の中心に収斂して配置されていた。
蛋白質工学を活用した鉄・硫黄酸化遷元中心を持つ蛋白質の分子デザイン

植物型フェレドキシン(Fd)の遺伝子を操作して作製したFd改変体の物性を物理化学的、生化学的に解析し、以下の知見を得た。1.鉄・硫黄クラスター近傍に位置するS39,G43,S46及びG50を部位特異的塩基置換法で他の種々のアミノ酸に改変し、G43改変体以外の分子種は、クラスターを備えたポロ型Fdとして大量に調製した。2.元の野性型分子の酸化遷元電位は-345mVであったが、改変体のそれらは-301から-378mVの間で変化していた。3.クラスター由来の可視部の吸収スペクトルも明瞭に変化していた。4.Fd-NADP^+遷元酵素との電子伝達活性は、改変体の酸化遷元電位にほぼ対応してNADPHからの電子の受けとる効率が増大した。5.上記の改変残基の分子進化上で保存されている重要な残基であるので、改変のもたらすFdの物性変化を熱安定性に基づいて解析した。G50の改変体は約5°Cの変性温度の下降が認められたが、他の大部分の改変体にい大きな変化は認められなかった。6.現在、クラスター近傍の残基に加えて,Fd-NADPH^+遷元酵素との相互作用部と推定される領域を改変した分子を作製中であり、Fdとこの酵素との相互認識機構を目指している。
高速臓器幾何計測による術中腹腔鏡下データヒュージョンと小型手術ロボットシステム

本年度は腹腔鏡画像に対して腹腔内の3次元幾何を反映した情報をData Fusion表示することで,術者に対して病巣までのナヒゲーション機能を提供するシステムを開発した.ブタを用いた実験により本システムの有効性を確認した.実験の1週間前にあらかじめ腹部のCTを血管系を造影した状態で撮影し,術前臓器モデルの作製を行った.実験時には術中の臓器形状に基づき,術前の臓器モデルをレジストレーションすることで腹腔鏡画像上に血菅系等をナビゲーション表示することができた.また本システムでは高速画像処理により1秒間あたり6フレームで形状を更新可能であるため,呼吸による臓器の移動に追従して変化する内部構造の重畳表示を行うことができた.また高速度カメラを用いたシステム以外に本年度はPCプロジェクタとDVカメラを用いて術中での生体変形を計測する手法を開発した.対象となる生体に対しPCプロジェクタによりマルチスリットパターンを投影し,キャリブレーションされた2台のデジタルビデオカメラにより同期撮影して形状情報を得る.カラー元画像との対応関係によりテクスチャ座標を算出し,術野ビデオ画像からテクスチャマッピングを行った.3Dサーフェスデータとテクスチャのレンダリングによりリアルタイムに術野3Dマップを可視化する機能を持たせた.開腹手術のような環境であれば汎用のデジタルビデオカメラを用いて安価で簡便なシステムで生体の変形を計測可能なことが確認できた.小型手術ロボットに関しては内視鏡の先端部レンズの左右に装備した鉗子を先端に持つアームを装備したワイヤ駆動方式内視鏡ロボットを設計した.摘出臓器を用いた実験により,左右のロボットアームの動作範囲,発生トルクの計測を行い,実際の手術が可能であるかの基礎的検討を行った.次に機能的な検証に伴う改良の後,ブタを用いた動物実験により胃の粘膜層切除術等を行うことができた.本年度は腹腔鏡下において定量的な高速幾何変形計測を実現するシステム開発を行った。具体的には、半導体レーザを走査し,硬性鏡を通じて腹腔内へ照射する.もう一つの硬性鏡には高速度カメラが取り付けられ,レーザの光線を計測する.レーザの走査情報と画像情報から3次元幾何情報を高速に取得可能とした.これによって手術対象の3次元変形計測が可能となった.臓器の幾何情報に基づき不用意な手術器具と臓器との干渉回避を行うため、常に硬性鏡等の機器及び対象の3次元形状をグローバル座標系上で管理する.また高速度カメラはグレースケール画像を得るが、画像の明るさが失われ術者に提示するには向いていない.ここではハーフミラーを有するペンタプリズムを用い高速カメラ,3CCD Digitalカラーカメラの両方で同じ画角の画像を取り込む.術者にはカラー画像を提示し,3次元位置計算用には高速カメラからの画像を使う.カラー画像はサーフェスデータに対してテクスチャマッピングを行う際にも用いられる.表面の可視化のフレームレートは15ラインからなるサーフェスであれば秒間6フレームでリアルタイムな変形を可視化可能である.術者の不注意による事故を防ぎ,安全の確保を行うことは手術支援ロボットを含む手術ナビゲータにおいて重要な機能である.光学系・鉗子・臓器の位置・姿勢を常時監視することで,走査された臓器との衝突の危険があるときは術者に警告を与える機能を提供する.ここでは取得される対象表面上の点群に球を割り当て,鉗子先端部と球との干渉を判定することで対象エリアとの距離感を音で伝えるシステムが開発できた.In-vivo実験において豚の肝臓を用い本システムの有効性を検証した.腹腔鏡下の肝臓の3次元幾何情報およびテクスチャ情報を獲得することができ術中幾何情報を用いた安全管理のための干渉警告を行うことができた.本年度は腹腔鏡画像に対して腹腔内の3次元幾何を反映した情報をData Fusion表示することで,術者に対して病巣までのナヒゲーション機能を提供するシステムを開発した.ブタを用いた実験により本システムの有効性を確認した.実験の1週間前にあらかじめ腹部のCTを血管系を造影した状態で撮影し,術前臓器モデルの作製を行った.実験時には術中の臓器形状に基づき,術前の臓器モデルをレジストレーションすることで腹腔鏡画像上に血菅系等をナビゲーション表示することができた.また本システムでは高速画像処理により1秒間あたり6フレームで形状を更新可能であるため,呼吸による臓器の移動に追従して変化する内部構造の重畳表示を行うことができた.また高速度カメラを用いたシステム以外に本年度はPCプロジェクタとDVカメラを用いて術中での生体変形を計測する手法を開発した.対象となる生体に対しPCプロジェクタによりマルチスリットパターンを投影し,キャリブレーションされた2台のデジタルビデオカメラにより同期撮影して形状情報を得る.カラー元画像との対応関係によりテクスチャ座標を算出し,術野ビデオ画像からテクスチャマッピングを行った.3Dサーフェスデータとテクスチャのレンダリングによりリアルタイムに術野3Dマップを可視化する機能を持たせた.開腹手術のような環境であれば汎用のデジタルビデオカメラを用いて安価で簡便なシステムで生体の変形を計測可能なことが確認できた.小型手術ロボットに関しては内視鏡の先端部レンズの左右に装備した鉗子を先端に持つアームを装備したワイヤ駆動方式内視鏡ロボットを設計した.摘出臓器を用いた実験により,左右のロボットアームの動作範囲,発生トルクの計測を行い,実際の手術が可能であるかの基礎的検討を行った.次に機能的な検証に伴う改良の後,ブタを用いた動物実験により胃の粘膜層切除術等を行うことができた.
工学的関心に則したロボット倫理学の構築

本研究の第一の成果は、制度上の理由で交流することが難しかったロボット工学者や人工知能学者と哲学倫理学研究者の間で、人的ネットワークを構築し、ロボットや人工知能が潜在的に持っている倫理的問題について議論する場を開いたことにある。このネットワークは国境をまたぎ、国際的な広がりを持つところにまで至った。海外の技術哲学者やロボット倫理学者たちとの交流の場を開いたことも、本プロジェクトの成果である。また、成果物としては、南山大学社会倫理研究所発行の『社会と倫理』第28号(2013年12月発刊)にて神崎(研究分担)の編集により「特集:ロボット・社会・倫理」を組むことができた。この中で、本田(研究代表)、久木田(研究分担)、西條(研究協力)、岡本(研究協力)の四名がそれぞれ寄稿し、「ロボット倫理学のスターター・キット」(神崎)として多方面からロボット倫理について論じた。最後に、メンバーらは大阪大学工学部および基礎工学部で開催された認知脳GCOEテーマ別創成塾「ロボット工学と倫理」に積極的に参加(月に一回)し、ロボット工学者との交流を深めた。大家・西條(研究協力)は、第5回のミーティングにて「性愛の対象としてのロボットと倫理的問題点」を発表し工学者らと熱い議論を交わした。久木田(研究分担)はこのミーティングをコーディネートし、積極的に交流の機会を増やした。二年目の研究計画(14)にそって、研究実績を述べていく。1毎月一回、「ロボットの応用哲学研究会」を開催して、互いのテーマに沿った文献紹介および研究進捗状況の報告を行う→研究会はほぼ毎月行った。2ロボットを社会に実装するために活用される倫理綱領を完成させる→本田が、ベルリン日独センターから招待をうけ、日独シンポジウム「ロボット倫理:テクノロジーアセスメントおよび責任あるイノベーション」にてDeveloping a `Charter of Roboethics': fromaRetrospective to a Proactive Approach in Robot Technology Engineeringと題する講演を行った(2014年12月4日)。ここで、ロボット倫理憲章の素案が発表された。3日本哲学会にてロボット倫理に関するパネルを主催する→神崎の主催で、公募ワークショップ「戦争とロボットについての応用哲学的考察」が開催され、本田、久木田、岡本が発表を行った。4研究成果を国際会議「応用倫理国際会議」にて発表する予定である→Session 2-c:New Technologiesにてグループの本田、神崎、久木田がそれぞれ発表を行った。これらに加えて、ロボットに関連する研究者との新たな交流として以下の4つ(58)の取り組みを行った。5本田が「日蘭技術哲学ワークショップ」をオランダ側と共催(2014年6月1619日、Twente大学) 6中島孝氏(国立新潟病院副院長)の講演会の開催(2015年8月9日、京都大学応用哲学・倫理学教育研究センターとの共催)7国立新潟病院の見学会(2014年10月22日、中島孝教授の主催)8グループ全体で「人工知能が浸透する社会を考えるワークショップ」へ参加(2014年9月12日、京都大学の江間有沙氏の主催)三年目の研究計画(15)に従って、成果をまとめる。1.毎月一回、「ロボットの応用哲学研究会」を開催して、互いのテーマに沿った文献紹介および研究進捗状況の報告を行う:2015年度は、各人が研究会に呼ばれるなど、互いの予定が合わないことが多く、月一回の開催はできなかった。しかし、7月には、米国の技術哲学者Wendell Wallach氏を呼び研究会(名古屋大学)を行い、また2016年の2月にはオランダの技術哲学者Peter-Paul Verbeek氏を招いて第二回日欄合同技術哲学ワークショップを開くなど、活発な国際交流を展開した。2.大阪大学人間科学研究科GCOE「認知脳理解に基づく未来工学創成」においてロボット工学者と交流する:2015年度はこの研究会が解散してしまったため、大阪大学との共同研究は終了した。そのかわりに、応用哲学会より支援を受けて、サマースクール「ロボット社会のゆくえ」を主催し、筑波大学大澤博隆氏の講演会および研究室見学会を行った。また数理哲学者の村上祐子氏、ロボット法学者の赤坂亮太氏の講演会も同時開催した。さらに、冬の日蘭合同技術哲学ワークショップでも早稲田大学のロボット工学者上杉繁氏の研究室見学を行った。3.倫理綱領をロボット工学者に提示して、彼らからのフィードバックを分析する:プロジェクト最大の目標であった倫理綱領の策定は完成しなかった。しかし、たたき台は完成しつつあり、その姿は現在執筆中の教科書『ロボットからみた倫理学(仮)』の中で発表される予定である。4.3年間の研究の総括を行う。研究成果を応用哲学会、STS学会で発表する:この3年間の研究成果は、これから国内外の学会にて発表していく予定である。5.研究成果を報告書にまとめる:先に述べた教科書『ロボットからみた倫理学(仮)』の中で、この3年間の研究成果を発表する予定である。発行予定は2016年度内。

二年目の研究計画(14)にそって達成度を述べていく。1毎月一回、「ロボットの応用哲学研究会」を開催して、互いのテーマに沿った文献紹介および研究進捗状況の報告を行う→【達成できなかった】毎月顔を合わせてきたが、文献紹介をする時間はとれなかった。2ロボットを社会に実装するために活用される倫理綱領を完成させる→【達成できなかった】倫理綱領の作成作業をする前に、現在ロボット研究がどのような方向で進んでいるのか、また研究者たちがロボットをどのように定義づけているのか確認する作業が必要があり、一年目に続いて二年目も継続して様々な研究者との交流を進めることに重点が置かれた。その結果、実績概要に述べたとおり、多様な研究領域の人々との交流が始まったのだが、倫理綱領の作成作業はあまり進まなかった。今後は、倫理綱領を、ロボットユーザーとしての市民の心構えまでを含めた「倫理憲章」という形でまとめていくことにしたい。3日本哲学会にてロボット倫理に関するパネルを主催する→【達成した】神崎の主催で、公募ワークショップ「戦争とロボットについての応用哲学的考察」が開催され、本田、久木田、岡本が発表を行った。来聴者が多く、注目を受けたと言える。4研究成果を国際会議「応用倫理国際会議」(北海道大学)にて発表する予定である→【達成した】Session 2-c:New Technologiesにてグループの本田、神崎、久木田がそれぞれ発表を行った。/また、当初計画になかったものとして、本田のベルリン日独センターでの招待講演、久木田のオーフス大学(デンマーク)での学会発表、講演会の主催、人工知能学会の研究者たちのと交流など、国内外の多くの研究者との交流を精力的に行うことができたのは評価できるものと考えられる。ロボットの応用哲学研究会HPその他、FaceBook内にも「ロボットの応用哲学研究会」コミュニティあり。哲学倫理学次のような計画(15)にそって、研究を進めていく予定である。1毎月一回、「ロボットの応用哲学研究会」を開催して、メンバー同士の研究の進捗状況を報告しあい、情報を共有する。2ロボット倫理を軸とした倫理学入門のための教科書を出版する。この計画はすでに名古屋大学出版会との間で話が進められており、『ロボットからの倫理学入門』という仮題で章立ても決まっている。3応用哲学会サマースクール「ロボット社会のゆくえ」を開催し、人文系の研究者にロボット工学の現状を伝える取り組みを行う。すでに、企画案は応用哲学会にて承認されている。4ロボット倫理憲章を作成し、その考え方を学会で発表する。(STS学会での発表を目指している)また、これを学術論文にまとめて発表する。5第二回の日蘭技術哲学ワークショップを金沢にて開催する(2016年3月を予定)。この計画はすでにオランダのPeter-Paul Verbeekに伝えてあり、オランダ側からも承認されている。
皮膚表面付着物高感度分析のための脱離／イオン化デュアルプラズマ質量分析装置の開発

医療,美容,セキュリティ,犯罪捜査等の分野では,生体皮膚などの熱に弱い表面に付着している微少量の物質を高感度に分析するための技術や装置の開発が求められている。近年,大気圧プラズマを試料の脱離やイオン化に利用する,いくつかの分析手法開発されて注目を集めているが,高温のガスを表面に照射する等の理由から,生体皮膚への適用は困難であった。そこで私の研究では,熱に弱い表面にも適用できる大気圧低温プラズマを用いた,表面付着物の高感度分析装置の開発を行った。まず,皮膚などの熱に弱い表面に付着した物質を,1つのプラズマで脱離とイオン化を同時に行って質量分析する手法を,基礎特性を測定した。この手法を医薬品や化粧品成分の分析に適用した結果,イソプロピルアンチピリン,チモール,サリチル酸フェニル,2-フェノキシエタノールの分析に成功し,pmolレベルでの検出下限を得た。次に,プラズマを生成するヘリウムに少量の水素を添加する事でプロトン量を制御する方法を提案し,実験を行った。シミ取りや除草剤に使用される試料を,fmol-pmol程度の検出下限で分析する事に成功した。これらの結果から,水素原子の発光強度が小さく,励起温度が高い条件で,信号強度が大きくなる事を明らかにした。さらに,これまでに得られた結果や知見をふまえ,2つのプラズマ源を試料の脱離とイオン化に個別に適用する事で,それぞれの過程を個別に最適化できるシステムを開発し,原理検証実験を行った。2つのプラズマの生成条件を最適化する事で,サリチル酸フェニルや2-イソプロピルピリジンの分析に成功し,装置の有用性を示した。また,ガス流量を最適化する事で,従来の60倍以上の位置でのサンプリングを実現し,装置の実用化の可能性を示した。その他,試料の脱離とイオン化機構の詳細な解明を試料台の材質やプラズマの生成条件を変化させて実験を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。私の研究では,手で触れるほど低温なプラズマを,皮膚をはじめとした熱に弱い基質に照射することで,プラズマ中で生成される反応性の高いラジカル等の活性種によって表面付着物を脱離します。さらに,大気中に含まれる微量な水分から生成されるプロトンを脱離物に付与することでイオン化を行い,質量分析装置にガス流で導入することで,質量分析を行います。1年目の研究計画である,脱離とイオン化の基礎特性調査において,プラズマ中の活性種によって表面付着物が脱離され,イオン化される現象について,詳細な調査を進めてきました。その結果,イオン化の過程で,大気やガスボンベ中の微量な水分から生成されるプロトンが,質量分析の信号強度に大きく影響を与えることを明らかにしました。様々な表面付着物を,湿度等が異なるあらゆる環境において高感度な分析を行うためには,付着物のイオン化を安定にさせることが必要であり,イオン化のメカニズムの解明にもつながると考えました。そこで,付着物のイオン化に必要なプロトンの量を制御するため,大気中やプラズマガス中の水分を除去した後,少量の水素を添加することでプロトンの量を制御する手法を開発し,従来よりも安定かつ高感度な分析の実現に成功しました。水素をプラズマ中に添加することで,プロトンを生成しイオン化に適用する手法は,国内・海外でもあまり研究されておらず,この研究成果を,国内学会3件,国際学会1件で発表し,学会賞を1件受賞しました。さらに,この成果を高く評価され,国際会議で招待講演を行いました。今年度は,表面付着物の脱離とイオン化過程について詳細に調査することを目標に下記に示す17のような流れで研究を進めました。1,表面付着物の脱離とイオン化を行うためにふさわしいプラズマ源の開発2,実験に必要な,プラズマ源を質量分析装置と接続するためのパーツや付着物が拡散しないようにするためのセル装置,付着物を塗布するための試料台などを,テフロンロッド等の素材を購入して,大学の敷地内にある工作室で自らの手で,何度も試作を行いました。3,試作したプラズマ源装置を用いて,様々な有機物の標準試料の質量分析を行いました。4,いくつか試作したプラズマ源装置を使って,最も表面付着物の質量分析に適した装置を選び抜き,精密加工センターに外注することで,寸法などの観点からさらに精度の高いプラズマ源装置を完成させました。5,外注して完成させたプラズマ源装置を用いて,有機物の標準物質を再び分析し,データの解析と考察を繰り返しました。6,5より,プラズマを表面に照射し,付着物の脱離とイオン化を行う過程において,イオン化は,周囲の湿度に影響されることを明らかにしました。7,5,6の実験データと考察から,さらにイオン化の過程を詳細に調査するために,プラズマ中に水素を添加する新たな手法を考案し,実験を行いました。以上,17により,表面付着物の分析に必要なプラズマ源や,パーツ,分析装置の製作を完成させ,試料の分析にも成功することができました。また,今年度中で得られた成果を,国内・国際会議で発表することで,受賞もすることもできました。さらに,私の研究成果は異分野の方からも高い評価をいただき,招待講演の依頼も受けることができ,順調に研究を進めることができたと考えます。

医療,美容,セキュリティ,犯罪捜査等の分野では,生体皮膚などの熱に弱い表面に付着している微少量の物質を高感度に分析するための技術や装置の開発が求められている。近年,大気圧プラズマを試料の脱離やイオン化に利用する,いくつかの分析手法開発されて注目を集めているが,高温のガスを表面に照射する等の理由から,生体皮膚への適用は困難であった。そこで私の研究では,熱に弱い表面にも適用できる大気圧低温プラズマを用いた,表面付着物の高感度分析装置の開発を行った。まず,皮膚などの熱に弱い表面に付着した物質を,1つのプラズマで脱離とイオン化を同時に行って質量分析する手法を,基礎特性を測定した。この手法を医薬品や化粧品成分の分析に適用した結果,イソプロピルアンチピリン,チモール,サリチル酸フェニル,2-フェノキシエタノールの分析に成功し,pmolレベルでの検出下限を得た。次に,プラズマを生成するヘリウムに少量の水素を添加する事でプロトン量を制御する方法を提案し,実験を行った。シミ取りや除草剤に使用される試料を,fmol-pmol程度の検出下限で分析する事に成功した。これらの結果から,水素原子の発光強度が小さく,励起温度が高い条件で,信号強度が大きくなる事を明らかにした。さらに,これまでに得られた結果や知見をふまえ,2つのプラズマ源を試料の脱離とイオン化に個別に適用する事で,それぞれの過程を個別に最適化できるシステムを開発し,原理検証実験を行った。2つのプラズマの生成条件を最適化する事で,サリチル酸フェニルや2-イソプロピルピリジンの分析に成功し,装置の有用性を示した。また,ガス流量を最適化する事で,従来の60倍以上の位置でのサンプリングを実現し,装置の実用化の可能性を示した。その他,試料の脱離とイオン化機構の詳細な解明を試料台の材質やプラズマの生成条件を変化させて実験を行った。まず,今年度で得られた研究成果を論文2報にまとめます。来年度は,今年度に製作した装置を用いて,基礎特性調査と実サンプルの分析を行う予定です。プラズマのガス種によって,生成される活性種は異なるという研究データがあります。そのため,プラズマを生成するガスの種類を変化させ,試料の質量分析を行うことで,表面付着物の脱離に与える影響を詳細に調査し,脱離のメカニズムの解明に貢献できると考えます。さらに,プラズマを生成する電源の電圧や周波数等のパラメータの変化による影響も併せて調査していきます。その際に,試料の化学的,物理的特性の違いからも,脱離とイオン化の影響を調査するため,様々な分子量や官能基の違いをもつ試料の質量分析も行う予定です。また,今年度の学会や研究会で,大学関係者や企業の方からいただいたアドバイスをもとに,様々な現場でも高感度に分析を行うことができる装置の改良・開発も行います。来年度で得られた研究成果を,国内学会3件,国際会議12件で発表を予定しています。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
平坦な共形構造のタイヒミュラー空間

多様体上の平坦な共形構造の空間を調べるのがこの研究の目的であった。多様体がコンパクトであれば、この空間上にはTeichmuller距離を高次元に拡張したものが定義でき、これが完備になることは以前に証明している.この距離の挙動を調べるのが第一の目標であったわけだが、そのためには、平坦な共形構造の空間(Teichmuller空間)をいくらかでも扱いやすい空間の部分集合として実現できれば非常に良い.このことについて、コンパクトなn次元多様体Mの基本群のコホモロジー次元がnより小さく、かつ展開写像が単射的であるような平坦な共形構造を許容する場合に結果を得た:この様な条件を満たすMのTeichmuller空間をある同値関係で割って得られる空間のある連結成分は、Mの基本群のSO(n+1,1)への表現空間に埋め込むことができ、その像はconvex cocompactなKlein群のなす集合の連結成分になっている.この埋め込みにより、Mの平坦な共形構造に、対応するKlein群の臨界指数を対応させる写像が定義できる。この写像は、Teichmuller空間上の汎関数であり、前述のTeichmuller距離に関して一様連続になっている.Klein群の臨界指数は対応する平坦な共形構造のある代表元のスカラー曲率と密接な関連があることが知られているので、これは、Teichmuller距離に関して、曲率に関連した汎関数が非常に良い挙動をすることを意味している。このことの直接の帰結として、convex cocompactなKlein群の擬等角安定性と極限集合のHausdorff次元がKlein群の変形に対して連続に動くことがわかる.多様体上の平坦な共形構造の空間を調べるのがこの研究の目的であった。このことの直接の帰結として、convex cocompactなKlein群の擬等角安定性と極限集合のHausdorff次元がKlein群の変形に対して連続に動くことがわかる.
アフリカでの高生産性イネ育種のためのNERICA遺伝子構成解明と選抜マーカー開発

本研究の目的はNERICAに存在するアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子およびアジア栽培イネ由来の収量性関連遺伝子の座乗染色体領域を明らかにし、遺伝子の選抜に利用可能なDNAマーカーを作出すること、およびNERICAが潜在的に持つアジア栽培イネ・アフリカ栽培イネ間の雑種不稔遺伝子(不良形質)の座乗位置を決定し、遺伝障壁克服のための方策を検討することである。本年度はNERICAにアジア栽培イネを交雑して作成された雑種集団を用い、複数の形質に関してQTL解析およびQTL領域の詳細な絞り込みを行った。1)昨年度までにリン酸欠乏圃場条件下における分げつ数の低下を指標とし、リン酸欠乏耐性に関する複数のQTLを検出した。これらのQTLはアフリカ栽培イネに由来する対立遺伝子がリン酸欠乏耐性を増加させる効果があったことから、NERICAが持つアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子の一つであると考えられた。本年度はこれらの結果をまとめ、公表した。2)また、同様の集団を用いて到穂日数に関するQTL解析を行ったところ、複数のQTLが存在し、そのうちの一つはすでに報告のあるイネの出穂期関連遺伝子の座乗領域に存在することが明らかとなった。そこで本年度は、当該遺伝子の塩基配列解析を行った。その結果、検出したQTL領域に存在する出穂期関連遺伝子において、NERICAが塩基変異を持つことを明らかにした。3)同様に雑種不稔性に関与する解析を行ったところ、複数のQTLが検出され、QTLの一つは上述のリン酸欠乏耐性に関与するQTLと連鎖していることを明らかにした。4)さらに日本、フィリピン、アフリカから得られたいもち病菌系を用いてNERICAのいもち病抵抗性に関与する染色体領域の解析を行った。その結果、NERICAのいもち病抵抗性にも、複数の遺伝子が関与していることを明らかにした。本研究の目的は(1)NERICAに存在するアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子およびアジア栽培イネ由来の収量性関連遺伝子の座乗染色体領域を明らかにし、遺伝子の選抜に利用可能なDNAマーカーを作出すること、(2)NERICAが潜在的に持つアジア栽培イネ・アフリカ栽培イネ間の雑種不稔遺伝子(不良形質)の座乗位置を決定しDNAマーカーを作出することである。本年度はアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子の座乗位置を明らかにするために、NERICAにアジア栽培イネを交雑して作成された雑種集団を用い複数の形質に関してQTL解析を行った。リン酸欠乏圃場条件下における分げつ数の低下を指標とし、リン酸欠乏耐性に関するQTL解析を行ったところ、複数の染色体領域にQTLが存在することが明らかとなった。これらのQTLはアフリカ栽培イネに由来する対立遺伝子がリン酸欠乏耐性を増加させる効果があったことから、NERICAが持つアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子の一つであると考えられる。現在、雑種集団の後代を育成し当該染色体領域が固定している系統の選抜を行っている。今後この系統を用いて染色体置換マッピングを行い、QTL領域を絞り込む予定である。また、種子稔性の低下を指標としてNERICAとアジア栽培イネ間の雑種不稔性に関与するQTL解析を行った結果、複数のQTLが検出された。今後は得られた情報に基づき選抜に利用可能なDNAマーカーを作出する予定である。本研究の目的は1.NERICAに存在するアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子およびアジア栽培イネ由来の収量性関連遺伝子の座乗染色体領域を明らかにし、遺伝子の選抜に利用可能なDNAマーカーを作出すること、および2.NERICAが潜在的に持つアジア栽培イネ・アフリカ栽培イネ間の雑種不稔遺伝子(不良形質)の座乗位置を決定しDNAマーカーを作出することである。昨年度までにリン酸欠乏圃場条件下における分げつ数の低下を指標とし、リン酸欠乏耐性に関するQTL解析を行ったところ、複数の染色体領域にQTLが存在することが明らかとなった。そこで今年度はDNAマーカーを用いて当該染色体領域が固定している系統の選抜を行った。今後この系統を用いて染色体置換マッピングを行い、QTL領域をさらに絞り込む予定である。また、同様の集団を用いて到穂B数に関するQTL解析を行ったところ、複数の染色体領域にQTLが存在することが賜らかとなった。そこで今年度は、分離集団を用いてQTLの効果を確認するとともに、座上染色体領域0絞り込みを行った。その結果、検出されたQTLはすでに報告のあるイネの出穂期関連遺伝子の座上領域に存在することが明らかとなった。今後は当該遺伝子の塩基配列解析等を行い、NERICAの出穂日数に関与する遺伝子を明らかにする予定である。

本年度はNERICAにアジア栽培イネを交雑して作成された雑種集団を用い、複数の形質に関してQTL解析およびQTL領域の詳細な絞り込みを行った。1)昨年度までにリン酸欠乏圃場条件下における分げつ数の低下を指標とし、リン酸欠乏耐性に関する複数のQTLを検出した。これらのQTLはアフリカ栽培イネに由来する対立遺伝子がリン酸欠乏耐性を増加させる効果があったことから、NERICAが持つアフリカ栽培イネ由来の有用遺伝子の一つであると考えられた。本年度はこれらの結果をまとめ、公表した。2)また、同様の集団を用いて到穂日数に関するQTL解析を行ったところ、複数のQTLが存在し、そのうちの一つはすでに報告のあるイネの出穂期関連遺伝子の座乗領域に存在することが明らかとなった。そこで本年度は、当該遺伝子の塩基配列解析を行った。その結果、検出したQTL領域に存在する出穂期関連遺伝子において、NERICAが塩基変異を持つことを明らかにした。3)同様に雑種不稔性に関与する解析を行ったところ、複数のQTLが検出され、QTLの一つは上述のリン酸欠乏耐性に関与するQTLと連鎖していることを明らかにした。4)さらに日本、フィリピン、アフリカから得られたいもち病菌系を用いてNERICAのいもち病抵抗性に関与する染色体領域の解析を行った。その結果、NERICAのいもち病抵抗性にも、複数の遺伝子が関与していることを明らかにした。これまでにNERICAを特徴づける形質のうち、リン酸欠乏耐性、到穂目数、雑種不稔性など複数の形質に関してQTLを検出することに成功しており、研究成果の公表に向けた準備が整っていることから、研究はおおむね順調に進展している。NERICAの持つリン酸欠乏耐性や到穂日数を支配するQTLに関して、今後は染色体上の詳細な位置や遺伝子の塩基配列を解析することでQTLの原因遺伝子を特定し、選抜に利用可能なDNAマーカーを開発する予定である。また、NERICAの持つ他の有用形質としていもち病抵抗性に関する遺伝子座の解析を行う予定である。計画を遂行する上での問題点は特にない。