hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糞便汚染マーカー定量検出を基盤とした微生物学的水質管理手法の確立

本年度は、昨年度開発した各宿主特異的糞便汚染マーカーを実際の水環境に適用し、糞便汚染の実態を明らかにした。さらに、遺伝子マーカーを糞便汚染指標として活用するためには、生存細胞と死細胞を区別して定量することが求められる。そこで、Propidium monoazide (PMA)を併用した定量PCR法を確立し、糞便汚染源の特定を行うために重要となる生菌由来の糞便性汚染マーカーの定量が可能となった。次に、環境水中における糞便汚染マーカー(ヒト、ブタ、ウシ、ニワトリ、カモの各宿主特異的遺伝子マーカー)の挙動を解析した。さらに、既存の糞便汚染指標である大腸菌群数、糞便生大腸菌群及び大腸菌の定量も行い、減衰速度の違いを評価した。最後に、水系感染する腸管系感染症起因細菌及びノロウイルス等の腸管系ウイルスの特異的検出を行い、各宿主特異的遺伝子マーカーと病原微生物の環境水中における存在比の相関関係を調査した。申請時に計画していた、(1)鳥類(カモ、ニワトリ)に特異的な遺伝子マーカーの設計および、それら遺伝子マーカーの定量PCRによる定量方法を確立した。これにより、ヒト、ブタ、ウシ、カモ、ニワトリの糞便汚染を特定可能となった。また、これらの遺伝子マーカーを実際の水サンプルに適応する際に必要となるプロセスコントロール(内部標準)の作成にも成功した。これにより、実際の水環境中の個々の遺伝子マーカーのより正確な定量が可能となった。本年度の研究開発項目は以下の2点であり、1)および2)に関しては当初の予定通りに達成できたと考える。1)環境水中における糞便汚染マーカーの減衰速度評価:宿主特異的なBacteroides-Prevotella属細菌の16S rRNA遺伝子マーカーの環境水中における挙動をPropidium monoazide (PMA)を併用した定量PCR法により定量した。また、従来の糞便汚染指標である大腸菌群数、糞便生大腸菌群及び大腸菌の挙動と比較した。2)病原微生物(細菌とウイルス)濃度との相関関係の評価:水系感染する病原微生物(チフス菌(Salmonella typhi)や赤痢菌(Shigella spp.)等の腸管系感染症起因細菌及びノロウイルス等の腸管系ウイルス)の特異的検出と各宿主特異的遺伝子マーカーと病原微生物の挙動を同時に追跡することにより両者の水環境中残留特性を比較・調査できた。昨年度は概ね計画どおりに研究が進展したので、今後も、申請時に計画に従って研究を進展させる。平成24年度は、特に(1)生菌由来遺伝子マーカーと死菌由来遺伝子マーカーを区別して定量できる方法の確立を目指す。本研究ではPropidium mnoazide (PMA)を併用した定量PCR法を適用する。さらに、同一条件下で各種糞便汚染マーカーの定量検出を行い,定量値の安定性や阻害に対する頑健性を評価し,最も安定的に定量を行うことが可能な糞便汚染マーカーを見出すことを目指す.さらに、塩分濃度や塩素消毒の有無など,実環境で起こりうる影響を想定して,実験室内での培養実験により各種糞便汚染マーカーの挙動を評価する。翌年度、交付申請を辞退するため記入しない。
マルチデバイスワイヤレス給電を実現する新しい対数螺旋構造コイルの開発

本年度は、送電側の高周波励磁回路の設計・製作、コイル形状から回路パラメータ及び回路計算までを行うプログラム、電磁界影響のSAR数値評価プログラム作成を行った。送電側の高周波励磁回路は、E級アンプの基本設計をもとに、ワイヤレス電力伝送のインピーダンスを反映させた設計を行い、実際に回路を作製した。約300 kHzの励磁周波数において、コイル間効率90%以上、励磁回路効率90%以上となり、高効率の励磁回路が完成した。本研究の実証実験に利用していく予定である。コイル形状から回路パラメータの算出プログラムは先行研究で完成していたが、電力、効率等の回路計算は、別のソフトウェアで行っていた。ひとつのプログラムで、回路パラメータから回路計算までを行うプログラムを完成させ、コイル設計と評価をまとめて行うことができるようになった。また、本プログラムは、行列計算により回路計算を行うことから、複数の受電コイルにおける評価も可能となった。送受電コイルからの磁界による生体影響を考慮した検討を始め、磁界分布データより、局所的な比吸収率SARの算出を行うプログラムを作成した。磁界分布データは、電磁界シミュレータソフトを使用し、そのデータを入力することで、計算が可能になった。また、人体への電磁界影響に関する複数の研究論文報告と比較し、計算結果はおおおそ妥当であると考えられる。今後の予定として、磁界分布データが市販のソフトウェアから、本研究で作成中の磁界計算プログラムに移行することがあげられる。数値計算プログラムを改良し、電力、効率の評価まで行えることから、送受電コイルの評価が容易になった。また、実証実験に必要である励磁回路の設計・製作を行い、実証実験にスムーズに移行できる準備が完了した。完成した数値計算プログラムにより、対数螺旋コイルの形状決定を行い、実証実験により、評価を実施する。マルチデバイスワイヤレス給電の対数螺旋構造をもつ送電コイルについて、外径部・内径部・中間部の3構造に分割し、結合係数kの数値計算による検討を行った。外径部と内径部のコイルは同心円状とし、外径部と内径部を接続する中間部を対数螺旋コイルとしたモデルとした。また、受電コイルは外径40mm固定とした。計算結果より、外径部・内径部・中間部の効果は、外径部で全体の結合係数の大きさを決定するとともに、電力伝送可能な範囲の基準となること、内径部と中間部で結合係数分布のばらつきを平坦化にする効果があり、さらに内径部は受電コイルのサイズとほぼ同サイズとなることを確認した。対数螺旋構造を含むコイルにおいて、計算結果と確認の実測結果計算結果の特性と実測の特性から、横方向位置特性はの角度によって結合係数分布にやや違いがあること、円形巻線間を結ぶ部分の巻線に起因する違いであり,それぞれの角度について計算結果と実測結果の特徴が類似していることが確認でき、理論計算に対数螺旋構造コイルの特性を再現できることを確認した。外径部・内径部・中間部の3構造の役割を明確にしたことにより、送電コイルの設計手順を決定することができ、目的に応じた送電コイルを作製することが可能になった。対数螺旋構造コイルの結合係数の計算手法を確立したことにより、また、各部における最適な巻数、位置を設計することが可能になった。伝送効率の向上を検討する上で、効率に関連する結合係数を算出できることから、もうひとつの効率に関連するパラメータである抵抗値を算出することが今後の課題である。平成28年度は、数値計算による解析を中心に、計算手法の確立と外径部・内径部・中間部の3構造の役割を明らかにすることとし、実施できている。マルチデバイスワイヤレス給電の対数螺旋構造をもつ送電コイルについて、効率の向上と周囲への磁界影響の低減を目的として、空心の条件下おける磁束密度分布の計算プログラムの作成を行い、作製した200mmサイズの送電コイルとの比較実験により、計算結果の妥当性を確認した。また、本プログラムの一部を修正することで、受電コイルとの結合係数を計算できることから、現在、プログラムの修正を行っている。本年度、導入したインピーダンスアナライザにより、作製した200mmサイズの送電及び40mmから80mmサイズまでの受電コイルのインピーダンスの周波数特性を改めて測定し、従来より正確で、かつ、高い周波数の15MHzまでの周波数範囲について、インダクタンス、電気抵抗、及びコイルのQ値を測定した。その結果、従来では把握できなかった共振点前後の特性を得ることができ、コイルの浮遊容量、銅損、鉄損を考慮した等価回路のパラメータの推定が可能となった。コイルの形状、周波数の選択により、効率の改善に反映することができる。追加事項として、送電コイルの周囲の磁界分布を計算できるようになったことから、生体影響を考慮した検討を始めている。現在は磁界分布より、局所的な比吸収率SARの算出を行い、磁界影響低減の評価指針とする予定である。今後の課題として、最適なコイル形状の分析に加え、励磁回路及び受電回路の設計・製作が挙げられる。コイル間効率の改善以外に、全体効率に影響する送電・受電回路の製作を行い、本システム全体の検討を進める予定である。コイルによる磁束密度分布の数値計算プログラムが完成し、結合係数の算出の目途を立てることができた。まだ、インピーダンスアナライザの導入により、より正確な実コイルの特性を得ることができ、コイルの評価を行うことが可能になった。

本年度は、送電側の高周波励磁回路の設計・製作、コイル形状から回路パラメータ及び回路計算までを行うプログラム、電磁界影響のSAR数値評価プログラム作成を行った。送電側の高周波励磁回路は、E級アンプの基本設計をもとに、ワイヤレス電力伝送のインピーダンスを反映させた設計を行い、実際に回路を作製した。約300 kHzの励磁周波数において、コイル間効率90%以上、励磁回路効率90%以上となり、高効率の励磁回路が完成した。本研究の実証実験に利用していく予定である。コイル形状から回路パラメータの算出プログラムは先行研究で完成していたが、電力、効率等の回路計算は、別のソフトウェアで行っていた。ひとつのプログラムで、回路パラメータから回路計算までを行うプログラムを完成させ、コイル設計と評価をまとめて行うことができるようになった。また、本プログラムは、行列計算により回路計算を行うことから、複数の受電コイルにおける評価も可能となった。送受電コイルからの磁界による生体影響を考慮した検討を始め、磁界分布データより、局所的な比吸収率SARの算出を行うプログラムを作成した。磁界分布データは、電磁界シミュレータソフトを使用し、そのデータを入力することで、計算が可能になった。また、人体への電磁界影響に関する複数の研究論文報告と比較し、計算結果はおおおそ妥当であると考えられる。今後の予定として、磁界分布データが市販のソフトウェアから、本研究で作成中の磁界計算プログラムに移行することがあげられる。数値計算プログラムを改良し、電力、効率の評価まで行えることから、送受電コイルの評価が容易になった。また、実証実験に必要である励磁回路の設計・製作を行い、実証実験にスムーズに移行できる準備が完了した。ワイヤレス電力伝送の効率に大きく関連するコイルのQ値について、計算による検討を追加し、結合係数とQ値の2つのパラメータから、解析を進めていく予定である。また、数値計算による検討結果から、コイルを試作し、実験による検証を行う。複数の機器への給電を想定し、受電コイルサイズと給電電力との関係について、数値計算による解析と試作実験を行う予定である。コイル形状による分析を継続する他に、送電・受電回路の設計・製作を行う。特に、複数機器の受電が本システムの目的であることから、複数の受電コイルにおける特性評価を行う。評価指針として、伝送効率の他に、周囲への磁界低減効果を含めるため、局所的なSARを算出し、電磁界暴露に関するガイドラインを参考にする。完成した数値計算プログラムにより、対数螺旋コイルの形状決定を行い、実証実験により、評価を実施する。
学校教育と家庭教育の分担関係に関する法制史的研究

未成年子の教育についての親(家庭)と学校の役割分担を究明することを目的として,民法における監護教育条項の規定過程を考察した結果,次の知見が得られた.1.明治11年民法草案における監護教育条項現行民法の監護教育条項(820条)に相当する明治11年民法草案の第178条は,婚姻に伴う夫婦の義務のひとつとして「子ヲ養育教訓」する義務を規定した.この「養育」は身体的育成を,また「教訓」は親が事実行為として行う徳育および知育を意味していた.この規定は,ナポレオン法典の第203条にならったものであった.2.旧民法の編纂過程における監護教育条項明治21年に起草が完了した民法草案人事編の第一草案における親の教育義務条項は,子の体育,徳育,知育を親みずからが包括的に遂行する義務と,その知育義務の一環として子を就学させる義務を内実としていた.しかし,本条項は,その後の法案審議の過程で削除された.3.明治民法における監護教育条項現行民法の第820条に踏襲された明治民法の監護教育条項は,親権条項の起草を担当した梅謙次郎が,ナポレオン法典の影響が濃厚であった旧民法第一草案の起草者意思に沿い,かつドイツ民法草案の関係条項を参照して起草した原案に即して規定された.この民法上の親の教育義務は,体徳知の三育を行う義務としての親の子に対する事実行為義務にとどまり,すでに公法たる小学校令によって規定されていた就学義務とは別個のものとして規定されたのである.未成年子の教育についての親(家庭)と学校の役割分担を究明することを目的として,民法における監護教育条項の規定過程を考察した結果,次の知見が得られた.1.明治11年民法草案における監護教育条項現行民法の監護教育条項(820条)に相当する明治11年民法草案の第178条は,婚姻に伴う夫婦の義務のひとつとして「子ヲ養育教訓」する義務を規定した.この「養育」は身体的育成を,また「教訓」は親が事実行為として行う徳育および知育を意味していた.この規定は,ナポレオン法典の第203条にならったものであった.2.旧民法の編纂過程における監護教育条項明治21年に起草が完了した民法草案人事編の第一草案における親の教育義務条項は,子の体育,徳育,知育を親みずからが包括的に遂行する義務と,その知育義務の一環として子を就学させる義務を内実としていた.しかし,本条項は,その後の法案審議の過程で削除された.3.明治民法における監護教育条項現行民法の第820条に踏襲された明治民法の監護教育条項は,親権条項の起草を担当した梅謙次郎が,ナポレオン法典の影響が濃厚であった旧民法第一草案の起草者意思に沿い,かつドイツ民法草案の関係条項を参照して起草した原案に即して規定された.この民法上の親の教育義務は,体徳知の三育を行う義務としての親の子に対する事実行為義務にとどまり,すでに公法たる小学校令によって規定されていた就学義務とは別個のものとして規定されたのである.
肝硬変の腹水に対する新しい治療に関する研究

1.肝硬変のrenin-angiotensin-aldosterone系の感受性を知る目的でプロスタグランジン(PG)E_1100Mgを11名のコントロ-ルと11名の肝硬変患者(6名:代償性,5名:非代償性)に点滴投与し、血漿レニン活性(PRA)の分泌動態を観察した。PGE_1投与前のPRAは非代償性(有腹水)でコントロ-ルに比べ有意に上昇していた(p<0.01)。PGE_1投与後,コントロ-ルではPRAは殆ど影響はなかったが、肝硬変では増加し、特に腹水のない代償性では有意に上昇した。レニン分泌率は代償性肝硬変では非代償性に比べ有意に増加した(327±50%vs143±26%、p<0.05)。これらの成績より、肝硬変のrenin-angiotensin-aldosterone系はPGE_1より作働化され、しかも代償性では非代償性に比べ、この系の感受性が亢進している可能性が示唆された。2.PGが肝硬変の予後にどのような影響を及ぼしているかについて検討した。肝硬変30例にindomethacin200mg/日を投与すると、糸球体濾過値(GFR)は86±2(平均±SE)ml/minから73±3ml/minに低下し(p<0.01)、平均低下率は17±3%であった。肝硬変の尿中PGE_2は非代償性で高い値を示し、正常対照に比較して有意の増加を示した。indomethacin投与後のGFRの低下率を15%未満の軽度低下群と15%以上の高度低下群に分類して累積生存率を比較すると、軽度低下群は高度低下群に比し明らかに予後が良好であった(p<0.01)。したがって、PGは肝硬変の腎血行動態を調節して腎の虚血性障害を防止しており、またPGの作動が高度な症例ほど予後不良なことから、腎PGの欠乏が肝硬変の予後に関与しているものと考えられた。
切断プロファイリング解析によるカスパーゼ依存シグナル伝達ネットワーク機構の解明

カスパーゼ(CASP)の活性化とそれに伴う基質切断は、主にアポトーシスの誘導・実行に関与する事が報告されてきたが、近年では細胞分化におけるシグナル伝達制御の重要な要素としても認識されてきた。本年度は、細胞分化におけるCASP依存シグナル伝達の役割の解明に向け、骨格筋分化をモデル系とし、分化誘導時にCASP3の活性化が確認されているマウス筋芽細胞株C2C12を利用して、本研究において同定してきたCASP3の基質キナーゼが筋分化に与える影響について検討した。筋分化後期に特異的に発現するミオシン重鎖の発現量増大を指標に、過剰発現解析によりスクリーニングした結果、Nek5が筋分化の促進に関与する可能性を見出した。さらに、定量的RT-PCRによる転写物発現解析により筋分化に伴いNek5の発現が上昇する事を明らかとし、この発現上昇をRNAiによりノックダウンすると筋分化が著しく抑制される事から、Nek5が筋分化の促進に寄与する事が明らかとなった。Nek5のCASP3による切断が筋分化制御に関与する可能性を考慮し、実際に筋分化過程の切断が観測されるか検証したところ、筋分化誘導に伴い活性化したCASP3によりNek5が切断される事が明らかとなった。そこで、切断の意義を検討するため、野生型Nek5、切断回避型点変異体、及び切断型変異体を用いて一過性過剰発現解析を行った結果、Nek5の切断は、Nek5が元来有するカスパーゼ活性化能を充進する事が明らかとなった。また、その結果、筋分化の促進に部分的に寄与するものの、細胞がより優先的にアポトーシスにコミットする確率を高めている事も明らかとなった。以上の結果から、Nek5はCASP活性を上方調節する事で効率的な筋分化環境を提供している可能性が示された。本成果は、動物においてこれまで性状が不明であったNek5の機能的役割を提示した初めての証拠である。二年目以降は一年目に同定した基質の個別解析を計画していたが、二年目にはアポトーシス、三年目には細胞分化におけるカスパーゼ依存シグナル伝達の役割の一端を解明する事ができた。本研究では、新たに開発した生化学的手法を基盤としたプロテアーゼ基質の網羅的探索システムを活用することで、これまで見出せなかった多くの新規カスパーゼ基質を同定する事に成功した。主に基質プロテインキナーゼの解析が中心となったが、プロテインキナーゼつとっても多くの新規基質、新規知見が明らかとなった。この事は、同定されていないカスパーゼ基質がまだ多数存在している事を示唆している。本研究を一つのモデルとして、さらに基質の標的を広げ、新たな基質を同定し、解析を進めて行く事で、より詳細なカスパーゼ依存シグナル伝達経路が描かれると期待できる。カスパーゼによる基質切断が、アポトーシスの他にも炎症や分化などの様々な生理過程におけるシグナル伝達の制御に重要であることが明らかとなってきたが、依然として不明確な点も多い。その最も大きな要因の一つとして、第一に未同定の基質が多数存在することが挙げられる。本研究は、カスパーゼ依存シグナル伝達機構の総体を明らかにすることを目的とし、カスパーゼの基質プロテインカイネース(PK)の網羅的な同定を試みた。まず、コムギ胚芽無細胞タンパク質合成系により444種類から成るPKプロテインアレイを作製し、分子間相互作用検出技術(AlphaScreen)を応用して開発したプロテアーゼによる基質切断をハイスループット且つ高感度に検出するシステムにより、カスパーゼ3、6、7の新規基質PKをそれぞれ11、9、16種類同定した。次に、既知基質を含むそれらの切断部位を同定することにより、各種カスパーゼに対する特異性が高いと予想される切断認識配列を選出し、FRETプローブのリンカーに応用することで、特定カスパーゼの活性化の検出を可能とするプローブの開発を目指した。カスパーゼ2、3、6、7、8、9に対する切断特異性をin vitro系にて評価した結果、作製した2種プローブはそれぞれ、カスパーゼ6及び8、また、カスパーゼ8の活性化を特異的に検出することが可能であった。現在、本プローブがアポトーシス誘導時、筋分化誘導時、ウイルス感染時に示す挙動について、主にカスパーゼ3の活性化を検出するプローブとして汎用されているSCAT3.1をモデルに解析中である。また、カスパーゼ3の新規基質として同定されたTRB3について、アポトーシスの過程におけるその役割を解析した。TRB3は、ストレス条件に依存して、アポトーシス抑制的にも促進的にも作用し、その切り替えがTRB3の切断によって制御されている可能性を見出した。本研究は、カスパーゼにより惹起されるシグナル伝達機構の総体を明らかにすることを目的とし、昨年度までにカスパーゼ3、6、7の基質プロテインキナーゼ(PK)を新規に延べ66種類同定することに成功した。本研究の目的に則り、昨年度に続き、カスパーゼ3の新規基質として同定されたTRB3について、アポトーシスの過程における役割を解析した。その結果、小胞体ストレス条件下において、TRB3はプロカスパーゼ3の核移行を媒介することによりアポトーシスに対して抑制的に作用することを見出した。一方で、TRB3のカスパーゼ依存的な切断がアポトーシスの促進に寄与することから、TRB3は自身の切断を介して細胞の生存と死のスイッチングに関与している可能性が示唆された。小胞体ストレスにおけるこのスイッチング機構の詳細は明らかとされていなかったが、今回の結果により、TRB3が重要な分子の一つである可能性が示された。

上記のように、カスパーゼの活性化とそれに伴う基質切断は、主としてアポトーシスの実行に関与することが報告されてきたが、近年、細胞分化におけるシグナル伝達制御の重要な因子としても認識されつつある。そこで、本研究では骨格筋分化をモデル系とし、分化誘導時にカスパーゼ3の活性化が観測されているマウス筋芽細胞株・C2C12を利用して、カスパーゼ3の基質PKが筋分化に与える影響について検討した。筋分化後期のマーカーであるミオシン重鎖(MHC)の発現量を評価したところ、本研究で同定した基質PKの中から、Nek5及びPctaire1の一過的過剰発現によりMHCの増加が認められ、これらのPKは筋分化に対して促進的に働くことが示唆された。さらに、Nek5は筋分化誘導依存的にカスパーゼ3により切断されることが明らかとなった。現在、筋分化過程においてNek5が切断される意義について詳細な解析を行っている。カスパーゼ(CASP)の活性化とそれに伴う基質切断は、主にアポトーシスの誘導・実行に関与する事が報告されてきたが、近年では細胞分化におけるシグナル伝達制御の重要な要素としても認識されてきた。本年度は、細胞分化におけるCASP依存シグナル伝達の役割の解明に向け、骨格筋分化をモデル系とし、分化誘導時にCASP3の活性化が確認されているマウス筋芽細胞株C2C12を利用して、本研究において同定してきたCASP3の基質キナーゼが筋分化に与える影響について検討した。筋分化後期に特異的に発現するミオシン重鎖の発現量増大を指標に、過剰発現解析によりスクリーニングした結果、Nek5が筋分化の促進に関与する可能性を見出した。さらに、定量的RT-PCRによる転写物発現解析により筋分化に伴いNek5の発現が上昇する事を明らかとし、この発現上昇をRNAiによりノックダウンすると筋分化が著しく抑制される事から、Nek5が筋分化の促進に寄与する事が明らかとなった。Nek5のCASP3による切断が筋分化制御に関与する可能性を考慮し、実際に筋分化過程の切断が観測されるか検証したところ、筋分化誘導に伴い活性化したCASP3によりNek5が切断される事が明らかとなった。そこで、切断の意義を検討するため、野生型Nek5、切断回避型点変異体、及び切断型変異体を用いて一過性過剰発現解析を行った結果、Nek5の切断は、Nek5が元来有するカスパーゼ活性化能を充進する事が明らかとなった。また、その結果、筋分化の促進に部分的に寄与するものの、細胞がより優先的にアポトーシスにコミットする確率を高めている事も明らかとなった。以上の結果から、Nek5はCASP活性を上方調節する事で効率的な筋分化環境を提供している可能性が示された。本成果は、動物においてこれまで性状が不明であったNek5の機能的役割を提示した初めての証拠である。次年度以降に予定していたFRETプローブの作製に着手できており、目標としている特定カスパーゼの活性化を検出することが可能なプローブの開発に一部成功している。一方で、1年目に完了予定であった同定した基質の切断部位が一部未同定である。2年目以降に計画していた同定した基質の個別解析に関して、カスパーゼ3の基質キナーゼが筋分化の促進に寄与することが明らかとなり、筋分化過程における基質切断の意義も明らかになりつつある。
発達期の中枢神経系におけるシナプス除去機構:In-vitroアプローチによる研究

発達期における過剰シナプスの除去は脳神経回路の精緻化に不可欠である。小脳の登上線維(CF)-プルキンエ細胞(PC)シナプスはシナプス除去の代表的モデルであるが、その素過程であるPC樹状突起に対するCF間競合を連続観察する技術の開発を行った。基本戦略として、異なる蛍光色素で標識したマウス胎児由来の下オリーブ核(IO)片と単離PCを共培養し、それらの神経突起をレーザー共焦点顕微鏡で観察する方法を採った。IOを200μm角に手動スライスしたものから500μm内外のCF様突起が伸展した。酵素処理やピペッティングにより作成したIO片では突起が伸展しなかった。手動スライスIO片に蛍光色素を塗布したが、突起伸展が盛んなIO片深部のニューロンを標識できなかった。そこで脂溶性蛍光色素(DiIなど)を金属微粒子に載せてジーンガンによりIO片に打ち込んだ。Polyvinylpyrrolidoneを用いて1弾丸当たりの微粒子数を高密度化し、比較的高い圧力(100psi)で射出することにより、極めて効率良くCF様突起を標識できた。PCの蛍光標識は特異的プロモーターL7の制御により蛍光物質GFPを遺伝子発現するマウスの作出により実現した。以上の方法で準備したIO片とPCを小脳グリア由来神経栄養因子であるL-セリンを含む超低血清培地と顕微鏡上に設けた小型炭酸ガス・インキュベーターを用いて維持することにより、数日2週間に渡ってCF様突起伸展を観察できた。インキュベーター内温度変化により標本が上下動する問題が生じたが、インキュベーターを恒温テントで覆うことにより解決し、共焦点顕微鏡による高倍率長時間連続観察が可能になった。更にシナプス形成の効率改善を目的として神経突起伸展促進因子を探索した結果、1型インスリン様成長因子がp38キナーゼなどを介してPC樹状突起発達を促進することを明らかにした。本研究では中枢神経シナプスの発達機序、とくに過剰シナプス除去などの精緻化の過程を明らかにするために、in vitroにおける中枢シナプス形成のリアルタイム分析実験系の開発を目指している。標本として中枢シナプス回路としては比較的単純な下オリーブ核ニューロン軸索(登上線維)-小脳プルキンエ細胞を選び、これらのニューロンの共培養技術を開発した。細胞は将来遺伝学的アプローチを適用することを踏まえてマウス由来のものを利用した。下オリーブ核ニューロンおよび小脳プルキンエ細胞の両方をパパインで消化・単離培養する方法や、下オリーブ核のみスライスあるいは組織片として培養する方法を比較した。その結果、小脳プルキンエ細胞を先行して単離培養しておき、その細胞群の上に23日後に下オリーブ核スライスをのせる方法により、登上線維の急速な伸展を観察することが可能となった。また伸展しつつある登上線維をgene gunによる蛍光色素打ち込み技術によって標識し、レーザー共焦点顕微鏡でコマ撮り撮影することが可能になった。特異的L7プロモーターを利用してプルキンエ細胞だけが蛍光色素GFPを発現するトランスジェニック・マウスの開発にも成功した。さらに現在、登上線維に対する蛍光色素打ち込み技術を改良して細胞傷害を低減し、連続観察可能な期間を延長するとともに、登上線維と小脳プルキンエ細胞が効率良く結合させる方法の模索を行っている。
本邦金融機関の資産・負債の特性と長期的な変動を考慮した金融リスク管理に関する研究

木島と室町は,発行体である金融機関にとって大きなリスク軽減効果を持つCoCo債に関して,価格付けだけでなく,購入した投資家へのリスク伝播の計量化なども定量評価できる数理モデルの構築を進めた.また,室町は銀行内部に長期滞留するコア預金の金利リスクを評価するモデルとして,預金額の変動は金利に依存し,金利はレジーム遷移する確率過程と考え,金利に無裁定条件を課すことで,預金額変動が任意の期間の金利に依存しうるコア預金評価モデルを構築した.芝田は,企業の業績悪化に伴い企業が流動化されるとき,企業経営者が流動化(残余)価値を最大化することを考慮に入れた上で,企業の投資行動と資金調達との間の相互依存関係について明らかにした.特に,従来の研究では,流動化価値と投資行動との関係が,理論と実証との結果において非整合性が生じていた.それに対して,本研究では,企業経営者が流動化価値を最大化することをモデルに組み込みことによって,その非整合性を解消することに成功した.内山は資本市場の現状分析を進め,これまでの研究成果として得られた本邦国債の金利を対象にした実証分析をグローバル市場に拡大した.この結果,本邦の金利の期間構造の歪みの変動リスクを表すファクターは,世界25ヶ国を対象にした分析でも同様の結果を得ることができた.また,インフレスワップ市場を対象にした分析も実施した.スワップレートには,期待インフレ率やインフレリスクプレミアムのほかに,消費増税の影響も含まれる.これはわが国固有の事象であり,この特徴を実証的に明らかにした.また,現在は資産・負債を問わず様々な金融技術のイノベーションが急速に進行中であり,今後の金融リスク管理に多大な影響を与えると考えて国際ワークショップ"Digital Innovation in Finance"を開催し,効率的に情報を収集した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。「A.資産負債の主要クラスの分析・モデリング」と「B.リスク評価モデルの開発」に分けて記述する.A分野では,木島は,ヨーロピアンタイプのデリバティブ価格を評価するための近似法の開発を引き続き行った.昨年完成させた近似手法であるFunahashi and Kijima (2013)をアベレージオプションやバスケットオプションに適用して,極めて精緻な近似法を開発することに成功した.芝田は,コーポレートファイナンスの観点から企業の資金調達の側面から分析を行い,企業の資金調達方法として銀行借入あるいは社債発行という負債選択モデルを構築し,企業の投資行動と資金調達の相互作用を分析した.その結果,資金調達の制約が強くなるにつれ,企業は銀行借入を選択するというメカニズムを示した.さらに,銀行借入によるクレジットスプレッドが社債のスプレッドよりも高くなることを理論的に明らかにした.鈴木は,金融機関のリスク管理問題の延長として,金融機関への資本注入問題について研究を進めた.また,負債を持ち合う場合の金融リスク管理について分析を進めた.室町は,与信ポートフォリオの集中リスクの精緻な推定法を提案した.また,主要クラスのリスク評価に関する研究成果をまとめた書籍を編著者として出版した.B分野では,木島は,超低金利下における金利リスク管理モデルを開発し,住宅ローンポートフォリオの金利リスク管理に適用して,既存モデルに比べて精緻なリスク量を算出できることを示した.木島と室町は,観測確率下の主成分分析モデルとリスク中立確率下の無裁定モデルを両立させる金利モデルを提案した.山下と室町は,複数の経済状態間の推移を考慮したリスク計測モデルについて検討した.これらの成果は学術論文,書籍,学会発表として公表された.また,国際ワークショップを開催し,海外の先端的な研究者とさまざまな分野で意見を交換した.「A.資産負債の主要クラスの分析・モデリング」と「B.リスク評価モデルの開発」に分けて記述する.A分野では,木島はヨーロピアンタイプのデリバティブ価格を評価するための近似法の開発を引き続き行った.また,近年完成させた近似手法であるFunahashi and Kijima (2013)をバリアーオプションやフラクショナルブラウン運動に適用して,極めて精緻な近似法を開発することに成功した.また,木島と室町は,金融危機以降のデリバティブの担保差入の進展に伴う価格付けの変化,すなわち複数の異種の金利期間構造が共存するマルチカーブ環境下におけるデリバティブの価格付けモデルを再構築した.鈴木はコーポレートファイナンスの観点から,担保資産の不確実性および企業と債務者との負債再交渉を考慮した上で,資産や負債価値の評価モデルを構築した.芝田は企業が投資に対する資金を借入する際に借入額が担保価値に制約されるモデルを構築し,担保価値が投資行動に与える影響について明らかにした.B分野では,室町はプリペイメント率と金利の長期的な確率変動特性を考慮したRMBS(住宅ローン担保証券)の価格付けを,観測データからのカリブレーションも含めて論文にまとめた.また,計測されたポートフォリオのリスクを部分ポートフォリオの寄与に分解する数理技術を構築した.内山は国債の金利期間構造の歪みの変動リスクを表す新たなファクターを定義し,このファクターは投資可能で高いリスクプレミアムを持つことを実証研究を通じて明らかにした.山下と室町は,複数の経済状態間の推移を考慮したリスク計測モデル構築を引き続き行った.これらの成果は,学術論文またはワーキングペーパーとして公表された.また,多くの国際学会に参加し,海外の研究者たちと意見交換を行った.このように判断した理由は,本研究課題で扱う範囲は幅広く,多くの検討が必要となるため,研究成果がでるまでには相応の時間を要すると考えていたが,現在は研究期間5年のうちの2年経過時であるにもかかわらず,さまざまな分野で多くの研究成果をあげることができたからである.

木島は,今や金融市場を記述するうえで不可欠なボラティリティの変動とその価格付けへの影響について検討し,VWAP(volume weighted average price)に依存するキャッシュフローを持つオプションの一般的な近似評価手法を提案した.また,ボラティリティがフラクショナルブラウン運動に従う場合のオプション価格の近似手法を提案し,ボラティリティスマイルへの影響を評価した.内山は,本邦国債の金利の期間構造を対象に,その歪みの変動リスクを表す新たなファクターを定義して実証分析を行い,このファクターがリスク資産(クレジットや株式)との相関が負であるにもかかわらず,高いリスクプレミアムを持つことを明らかにした.さらに,既存の債券ファンドのパフォーマンス分析を行い,このファクターへの投資により債券運用を改善しうることも示した.鈴木は,金融機関が債務を相互に保有しあうネットワーク問題において,これまで未解決であったデフォルトプットオプションの取り扱いを可能にするモデルを提案した.これにより,完全連結ネットワークの頑健性に関して既存研究とは異なる結果を導いた.すなわち,デフォルトプットオプションによる完全連結ネットワークではシステミックリスクがより顕在化しやすいことを発見した.芝田は,投資資金の借入額が担保価値に(内生的に)制約されると仮定した上で,企業の投資行動と資金調達との間の相互作用を明らかにした.室町は,資産に内在するリスクの金利依存性と観測データから得られるリスクの期間構造を考慮した価格付けモデルを改良し,より現実的な理論価格を得た.また,本邦のRMBSのプリペイメントの観測データをもとに,期間構造が特徴的な形状を持つことを示した.また室町は,2016年9月に導入されたデリバティブ取引の初期証拠金払いが価格に及ぼす影響を効率的に評価する手法について検討した.本研究計画は「A.資産負債の主要クラスのリスクの特性分析とリスク評価のための動的確率モデルの提案」と「B.将来の経済環境の変化を柔軟に表現できるポートフォリオのリスク評価モデルの開発」を二本柱として進めている.Aでは,国債市場の実証分析により,高いリスクプレミアムを持つリスクファクターを抽出し,それを用いた債券運用のパフォーマンス改善が示唆されることを示した.また,より現実的な設定下で,企業の投資行動と資金調達の相互作用に関する新たな知見が得られた.さらに,金融機関のネットワークにおけるシステミックリスクの顕在化についても新たな知見が得られた.金利依存性のあるリスクを内包する金融商品の価格付けモデルも改良されてより現実的になり,また,最新の制度変更の動きに対応した研究(デリバティブ取引の初期証拠金に関する研究)も開始した.Bにおいても多くの成果が得られた.
新規変異ALS遺伝子を利用した次世代型イネ遺伝子改変システムの確立

我々が見出した除草剤耐性を付与する選抜マーカー遺伝子ALS-G95Aと,抗生物質耐性を付与する選抜マーカー遺伝子HPTの両方を挿入したベクターを用い,それぞれの選抜マーカーによる形質転換効率を調査した.ASL-G95AおよびHPTを用いた場合の形質転換効率は同程度であった.よって,ALS-G95Aは従来のイネ形質転換に広く利用されているHPT遺伝子と同等の選抜マーカーとして利用可能であることが示された.昨年度構築した変異GUS導入イネを利用した変異GUS回復アッセイシステムを用い,オリゴヌクレオチドによる遺伝子改変法の条件の最適化を試みた.キメラプラストとよばれるRNAとDNAの合成オリゴヌクレオチドよりも遺伝子改変効率が高いオリゴヌクレオチドの探索を行うため,65塩基または35塩基の1本鎖DNAの利用を試みたが,キメラプラストを超える遺伝子改変効率のオリゴヌクレオチドは見出せなかった.遺伝子修復に関連する遺伝子の利用による効率の向上を期待し,キメラプラストと過剰発現ベクターの混合導入を試みた.35S:OsRADAまた35S:OsATMをキメラプラストと混合導入した場合の遺伝子改変効率を調査したが,いずれにおいてもキメラプラスト単独導入の場合との有意な差は見られなかった.タバコまたはイネの葉緑体のtrnI-trnA領域をターゲットとした葉緑体形質転換ベクターをそれぞれ構築し,この葉緑体形質転換ベクターにALS-G95Aを連結した,葉緑体形質転換のモデル植物であるタバコへの導入を行い,導入した選抜マーカーに対応する薬剤に耐性のシュートが20系統得られた.これらの系統のうち,遺伝子導入のあるものについて,ALS-G95Aによる除草剤耐性が付与されているか調査することでALS-G95Aの葉緑体形質転換選抜マーカーとしての有効性を評価することが出来ると考えられた。1.PC系除草剤特異的に抵抗性を示すALS新規変異遺伝子の植物由来の選抜マーカーとしての利用検討申請者が見出した,イネALS-G95Aをユビキチンプロモーターに連結したコンストラクトを作成し(Ubi : ALS-G95A),アグロバクテリウム法によりイネに導入した.PC系除草剤の1種であるBSを用いた選抜により,Ubi : ALS-G95A導入イネが作出できることを示した.それらのイネはPC系除草剤特異的に抵抗性を示した.よって,ALS-G95Aはイネ由来の選抜マーカーとして形質転換へ利用できることが明らかとなった.2.変異型GUS回復アッセイシステムの構築遺伝子ターゲティング効率を向上させる条件の検討を短期間で行うために,レポーター遺伝子GUSの利用を試みた.ストップコドンを挿入したGUS遺伝子を導入したイネカルスを作成し,キメラプラストを導入した後に塩基置換を起こした細胞をブルースポットとして検出するシステムを確立した.これにより,ターゲティング条件を比較検討可能であると考えられる.3.葉緑体形質転換の効率向上を目指してイネにおいて葉緑体に局在とされるOsRecQsimを過剰発現したカルス細胞を用いた場合に葉緑体相同組換え効率が上がるか検討することにした.そこで,ユビキチンプロモーターにOsRecQsimを連結したベクターを作成し,アグロバクテリウム法によりイネへ導入した系統を作出した.我々が見出した除草剤耐性を付与する選抜マーカー遺伝子ALS-G95Aと,抗生物質耐性を付与する選抜マーカー遺伝子HPTの両方を挿入したベクターを用い,それぞれの選抜マーカーによる形質転換効率を調査した.ASL-G95AおよびHPTを用いた場合の形質転換効率は同程度であった.よって,ALS-G95Aは従来のイネ形質転換に広く利用されているHPT遺伝子と同等の選抜マーカーとして利用可能であることが示された.昨年度構築した変異GUS導入イネを利用した変異GUS回復アッセイシステムを用い,オリゴヌクレオチドによる遺伝子改変法の条件の最適化を試みた.キメラプラストとよばれるRNAとDNAの合成オリゴヌクレオチドよりも遺伝子改変効率が高いオリゴヌクレオチドの探索を行うため,65塩基または35塩基の1本鎖DNAの利用を試みたが,キメラプラストを超える遺伝子改変効率のオリゴヌクレオチドは見出せなかった.遺伝子修復に関連する遺伝子の利用による効率の向上を期待し,キメラプラストと過剰発現ベクターの混合導入を試みた.35S:OsRADAまた35S:OsATMをキメラプラストと混合導入した場合の遺伝子改変効率を調査したが,いずれにおいてもキメラプラスト単独導入の場合との有意な差は見られなかった.タバコまたはイネの葉緑体のtrnI-trnA領域をターゲットとした葉緑体形質転換ベクターをそれぞれ構築し,この葉緑体形質転換ベクターにALS-G95Aを連結した,葉緑体形質転換のモデル植物であるタバコへの導入を行い,導入した選抜マーカーに対応する薬剤に耐性のシュートが20系統得られた.これらの系統のうち,遺伝子導入のあるものについて,ALS-G95Aによる除草剤耐性が付与されているか調査することでALS-G95Aの葉緑体形質転換選抜マーカーとしての有効性を評価することが出来ると考えられた。
光ファイバの非線形性を利用した光パルスのハンドリング技術に関する研究

1.電界吸収型光変調器を用いた光アナログ-ディジタル変換技術の研究パルス数のハンドリング技術は光アナログ-ディジタル(A/D)変換の基盤技術として重要である。本年は、電界吸収型光変調器(EAM)を用いた光A/D変換法の提案とその原理確認実験を行った。まず、印加したアナログ電気信号の電圧振幅に依存してEAMのスペクトル吸収端が変化する現象を用い、スーパーコンティニューム(SC)光発生によって広がったスペクトルをEAMでフィルタリングする。このことにより、アナログ信号の振幅がスペクトル広がりの幅に変換される。次に、広がったスペクトルをアレイ導波路形回折格子(AWG)を用いてスライスし、アナログ信号の振幅に依存した数のパルスを得る。このような動作原理に基づき、2ビット光量子化の原理確認実験を行った。実験結果より、光ファイバの非線形性を用いたSC光発生現象と印加電圧の振幅によってEAMの吸収端が変化する現象を利用することにより、出力パルス数の操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。2.ソリトン自己周波数シフトとスーパーコンティニューム光のスペクトルスライスを用いた光可変遅延線の研究「光バッファ」の実現には、信号光パルスの遅延時間を制御する「光可変遅延線」を実現する必要がある。また、全光A/DおよびD/A変換器の入出力ポートにおけるタイミング調整にも「光可変遅延線」が必要である。本年は、光ファイバ中を伝搬するソリトンの自己周波数シフト(SSFS)とSC光のスペクトルスライスを用いた光可変遅延線を提案し、原理確認実験を行った。ソリトンを用いることにより、原理的に波形歪みの小さい遅延線を実現することができる。実験結果より、光ファイバの非線形性を利用したSSFSとSC光発生現象を用いることにより出力パルスの時間遅延量の操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。1.パルス数変換を用いた光アナログ-ディジタル変換技術の研究ファイバ中におけるスーパーコンティニューム光の発生によってひろがったスペクトルを、アレイ導波路形回折格子を用いてスライスし、ファイバへの入射光電力に依存した数のパルスを得る電力制御型のパルス数変換法を提案し、その原理確認実験を行った。この方法を2ビットおよび3ビットの光量子化に用いることができることを実験的に示した。また、2ビットの量子化されたパルスを非線形ループミラー中での相互位相変調によってスイッチングすることによる全光符号化法を提案し、原理確認実験を行った。いずれの原理確認実験においても、パルス数のハンドリング技術が光ディジタル-アナログ変換の基盤技術として重要であり、パルス数の操作が光ファイバの非線形性を利用して実現できることを確認した。2.パルス数変換を用いた光ディジタル-アナログ変換技術の研究異なる波長チャネルで、時間的に同期したパルス列を入力とし、ファイバ中におけるパラメトリック増幅を用いることで、光位相の調整が不要なパルス数変換が可能であることを示し、その原理確認実験を行った。また、この方法は2ビットの光ディジタル-アナログ変換およびIM-DD->4ASK変調フォーマット変換器に応用できることを示した。この方法は、異なる変調フォーマットの光信号が混在すると考えられる将来のトランスペアレントな光ネットワークを実現する上で重要な技術である。さらに、上記1.の結果とあわせて、パルスの数および振幅を、光ファイバの非線形性を利用してハンドリングする技術は、光信号処理の基本操作として重要である。1.パルス数変換を用いた光アナログ-ディジタル変換技術の研究パルス数のハンドリング技術は光アナログ-ディジタル変換の基盤技術として重要である。本年は、ファイバ中における自己位相変調またはソリトン効果によって変形したスペクトルを、アレイ導波路形回折格子を用いてスライスし、ファイバへの入射光電力に依存した数のパルスを得る電力制御型のパルス数変換法を提案し、グレイ符号に基づく2ビットの光量子化および光符号化の原理確認実験を行った。実験結果より、光ファイバの非線形性を利用することにより出力パルス数の操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。2.光スイッチの多段接続による光ディジタル-アナログ変換技術の研究従来の光D/A変換では、シリアル-パラレル変換された複数パルスからなる光ディジタル信号の光位相を一致させた後、光パルスのコヒーレントな加算演算を行う必要があった。しかし、光位相の調整は困難であり、位相調整が不要な光A/D変換法が求められていた。本年は、光スイッチを多段接続し、シリアル-パラレル変換された光ディジタル信号によって各スイッチの開閉を行う、位相調整が不要な光A/D変換法を提案した。また、光スイッチとして非線形ループミラーを用いた、2ビットのディジタル信号入力に対する原理確認実験を行った。実験結果より、光ファイバの非線形性を利用することにより出力パルスの振幅操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。3.ソリトン衝突時の相互位相変調による時間シフトの応用に関する研究「全光メモリ」、「全光バッファ」の実現には、信号光パルスの遅延時間を制御光パルスで制御する「全光遅延線」を実現する必要がある。本年は、異なる波長の光ソリトンがファイバ中で衝突する際に生じる時間シフトを全光遅延線に応用する方法を提案し、原理確認実験を行った。ソリトン同士の衝突では、衝突の前後でパルス波形が歪むことはないので、多数個のパルスとの衝突により遅延量を大きくすることができる。

実験結果より、光ファイバの非線形性を利用することにより出力パルスの時間遅延量の操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。1.電界吸収型光変調器を用いた光アナログ-ディジタル変換技術の研究パルス数のハンドリング技術は光アナログ-ディジタル(A/D)変換の基盤技術として重要である。本年は、電界吸収型光変調器(EAM)を用いた光A/D変換法の提案とその原理確認実験を行った。まず、印加したアナログ電気信号の電圧振幅に依存してEAMのスペクトル吸収端が変化する現象を用い、スーパーコンティニューム(SC)光発生によって広がったスペクトルをEAMでフィルタリングする。このことにより、アナログ信号の振幅がスペクトル広がりの幅に変換される。次に、広がったスペクトルをアレイ導波路形回折格子(AWG)を用いてスライスし、アナログ信号の振幅に依存した数のパルスを得る。このような動作原理に基づき、2ビット光量子化の原理確認実験を行った。実験結果より、光ファイバの非線形性を用いたSC光発生現象と印加電圧の振幅によってEAMの吸収端が変化する現象を利用することにより、出力パルス数の操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。2.ソリトン自己周波数シフトとスーパーコンティニューム光のスペクトルスライスを用いた光可変遅延線の研究「光バッファ」の実現には、信号光パルスの遅延時間を制御する「光可変遅延線」を実現する必要がある。また、全光A/DおよびD/A変換器の入出力ポートにおけるタイミング調整にも「光可変遅延線」が必要である。本年は、光ファイバ中を伝搬するソリトンの自己周波数シフト(SSFS)とSC光のスペクトルスライスを用いた光可変遅延線を提案し、原理確認実験を行った。ソリトンを用いることにより、原理的に波形歪みの小さい遅延線を実現することができる。実験結果より、光ファイバの非線形性を利用したSSFSとSC光発生現象を用いることにより出力パルスの時間遅延量の操作が実現できることを確認し、提案方法の妥当性を示した。
可動型配位錯体の合理的設計を目指した分子シミュレーションアプローチ

柔軟な構造を持った多孔体が示す「特異な吸着現象」のメカニズムの解明を目的として,分子シミュレーションによる検討を行い,工学的視点から合理的設計の指針を与えることを目指して研究を行った。多孔性配位錯体は,非常に規則的な構造をもつナノ多孔体であり,精緻な吸着材として優秀である。中でも,柔軟性を持った多孔性配位錯体は,結晶構造転移によって分子の吸脱着を示す「ゲート効果」を発現することが報告されている。これは,吸着分子特有のある圧力(ゲート吸着圧)まではほとんど吸着せず,ゲート吸着圧になると急激に吸着する現象であり,応用として分子センサーや分子メモリ等が考えられる。ゲート効果は,これまでの吸着材料にはない特異な現象であり,ゲート効果発現のメカニズムは解明されていない。本年度の成果の数例は,1.相互貫入型モデルの詳細な3次元空間スキャンによる新たな転移機序の発掘,2.マクロ粒子径が結晶構造転移の平衡圧に与える影響の定量的検討,3.平衡転移圧と細孔径との解析的モデルの高精度化などである。これらは,ジャングルジム型の多孔性配位錯体が2つ入れ子になった相互貫入型構造モデルを用い,分子シミュレーションと熱力学的積分法を組み合わせた自由エネルギー解析により計算を実行した成果である。本研究での成果は,シミュレーションだからこそ為し得たものであり,実験だけでは見出し得ない多孔性配位錯体の合理的な設計指針となる重要な成果である。
土着寄生蜂を用いたイエバエ類の総合的害虫管理技術の確立

日本の畜産現場に発生するハエ類に対しては、主に化学薬剤による防除が取り組まれており、家畜や人の健康、自然環境に配慮した防除は全く試みられていない。またハエの薬剤抵抗性発達により、化学薬剤は効果的な防除手段ではなくなっている。そこで、畜産現場における寄生蜂放飼によるハエ防除の有効性をハエの発生消長から明らかにした。2012年高知大学農学部構内の畜舎において、多寄生性のキョウソヤドリコバチと単寄生性のハエヤドリコガネコバチ両種を放飼し、放飼しなかった2011年とでイエバエ類の個体数を比較した。2011年の牛体付着ハエ数は、5月上旬から6月上旬にかけて一時的に50頭程度に増加した後に減少傾向を示し、8月下旬から9月上旬に突出した増加を示した。このピーク時(9月1日)の付着ハエ数(平均±SE)は188.0±29.0頭であった。一方、2012年の牛体付着ハエ数は、2011年に比べると調査期間を通じて低密度で推移し、付着ハエ数(平均±SE)は、最高でも8月30日に記録された46.0±8.2頭と、50頭を超えることはなかった。また牛体付着ハエ数を従属変数とし、調査年、週平均気温、週平均降水量及び調査週を独立変数として、重回帰分析を行った結果、週平均気温、週平均降水量及び調査週では有意確率はP>0.05であったが、調査年ではP<0.01であった。従って寄生蜂を放飼した2012年の牛体付着ハエ数は、放飼していない2011年に比べて有意に少なかったことになる。しかし寄生蜂を放すだけでは畜舎で発生するハエの密度を完全に抑制できたとは言えなかった。従って、畜産現場におけるハエ類対策としては、複数の防除手段を組み合わせて取り組むことが重要である。今後、総合防除研究に取り組むことにより、日本における土着寄生蜂を用いたハエの総合的害虫管理の実現が期待される。研究目的である、土着寄生蜂を用いたイエバエ類の総合的害虫管理技術の確立には未だ至ってはないものの、寄生蜂放飼による畜舎に発生するハエの密度抑制効果が明らかとなった。今回の調査により、寄生蜂放飼のみでは、完璧にハエを防除できたとは言えず、総合的害虫管理技術の確立のためには、物理的防除や化学的防防除といった他の防除戦略と生物的防除を総合し、複数の異なる防除手段を組み合わせた研究に取り組む必要がある。日本の畜産現場に発生するイエバエに対しては、主に化学薬剤による防除が取り組まれており、家畜や人の健康、自然環境に配慮した防除は全く試みられていないが、近年ではイエバエの薬剤抵抗性発達により、化学薬剤は効果的な防除手段ではなくなっている。また地球温暖化によりイエバエの発生パターンや発生量が大きく変化することが懸念されることから、畜産現場に発生するイエバエにおける、生物的防除資材を利用した環境保全型の新たな防除戦略の開発が求められている。そこで、畜産現場における土着寄生蜂を用いたイエバエ類の防除技術を確立するため、本年度は、I.調査対象畜舎における主要ハエ類の発生消長、II.ハエヤドリコガネコバチと併用可能な化学薬剤の選定を試みた。(結果I)調査畜舎の主要種は、ノイエバエとサシバエであった。ノイエバエは、6月上旬と8月下旬から9月上旬の二山型。サシバエは、6月下旬に一山型であったが、4月下旬から9月上旬まで密度は高くないものの、安定した発生が見られた。本畜舎では、放牧地が隣接するため、ノイエバエが主要種であった。このため、寄生蜂の放飼は、畜舎や堆肥舎周辺だけではなく、放牧地を含む広範囲の放飼が必要であると考えられる。(結果II)調査開始7日後に80%以上の生存が確認された薬剤は、ペルメトリン200倍、400倍、シロマジン25gの三種だけであった。また、シフルトリン200倍では、生存率78.3%であった。このため、ハエヤドリコガネコバチ併用可能な薬剤は、ペルメトリンとシフルトリン(低濃度)及びシロマジン(低濃度)の三種であると選定された。また、今回実験に用いたハエヤドリコガネコバチは、ピレスロイド系殺虫剤が多用された地域から得られた個体群であることから、イエバエ同様、土着寄生蜂のハエヤドリコガネコバチもピレスロイド系殺虫剤に対して薬剤抵抗性発達させている可能性が示唆された。