hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サカキ輪紋葉枯病菌の分類学的な検討と病理学的特性の解明

モッコク科サカキ属の常緑小高木であるサカキ(榊)は、葉物としてのニーズが高く、近年、中山間地域でのサカキ栽培が広がっている一方で、サカキ輪紋葉枯病による被害が拡大している。しかしながら、本病の原因となるサカキ輪紋葉枯病菌には、未だ種名がなく、その生活環や病理学的特性に不明な点が多いことが障壁となり、効率的な病害防除対策が確立していない。本研究では、「種分類」・「生活環」・「病理学的特性」に焦点をあてた基礎研究をとおして、サカキ輪紋葉枯病の実用的かつ効率的な防除への応用研究に展開していくことを目的とした。はじめに、サカキ輪紋葉枯病菌の分類学的な位置付けを検討するため、rDNA遺伝子の塩基配列を用いた分子系統解析を行なった。その結果、サカキ輪紋葉枯病菌は、キンカクキン科に分類され、既知の近縁な糸状菌とは異なる系統群であったことから、新種である可能性が示唆された。次に、サカキ輪紋葉枯病菌の生活環について、野外調査を行なった。45月頃に、落葉した罹病サカキ葉に黒色の菌核が形成されており、その菌核から有性生殖器官である子のう盤を形成していることを確認したことから、サカキ輪紋葉枯病菌は、キンカクキン科に属すると考えられた。また、サカキ輪紋葉枯病菌を高感度で特異的に検出するため、LAMP法を用いた遺伝子検出法を確立した。サカキ輪紋葉枯病菌の病理学的特性のひとつとして、病害伝搬に重要な繁殖体の形成に及ぼす光の影響を室内実験により調査した結果、紫外線照射によって繁殖体が形成されることが明らかとなった。また、サカキの切り葉に繁殖体を接種し、室内環境で病斑や繁殖体を形成させる方法について、予備的実験を継続中である。全体的に、それぞれの項目において、概ね順調に推移しているものの、再現性やデータ量、および、実験精度において十分ではない部分があるため、これらの充実を図る必要がある。「種分類」については、個々の供試菌のrDNAシークエンスデータについて、やや不十分なものもあるため、さらにデータを確実なものにする必要がある。また、rDNA以外の遺伝子を用いた分子系統解析を行なう予定である。分子系統解析の結果から、新種である可能性が高いため、繁殖体の形態的特徴については、今後、顕微鏡観察を中心とした形態的特徴を重点的に調査する予定である。「生活環」については、野外において、生殖器官である子のう盤を形成していることを確認したものの、形成時期が短く、形態的特徴の数値データが十分ではないため、今後、可能であれば、顕微鏡観察等により調査を行いたい。マイクロサテライトマーカーによるジェネット分析は2年目から検討を行なっていく予定である。「病理学的特性」については、室内環境における病斑や繁殖体形成の方法の確立には至っておらず、さらに検討を要する。また、紫外線が繁殖体形成に重要であることが明らかとなったが、この繁殖体形成を抑制する方法について、今後、検討する予定である。「種分類」については、不十分なrDNAシークエンスデータの解析を早期に完了させる。rDNA以外の遺伝子について予備的検討を行ない、rDNA以外の遺伝子を用いた分子系統解析を行なう。他の植物の輪紋葉枯病菌を供試菌として、俯瞰的な分子系統解析を行なう。繁殖体の形態的特徴については、他の論文を参考に、データを充実させる。「生活環」については、生殖器官である子のう盤・子のう・子のう胞子の顕微鏡観察、および、数値データの蓄積を行なう。マイクロサテライトマーカーによるジェネット分析を開始するにあたり、まずは、マーカー遺伝子となる候補遺伝子を探索し、サカキ輪紋葉枯病菌の分離菌株間で多型が見られるかを調査する。これまでの研究で確立したLAMP法を用いた遺伝子検出法を用いて、罹病葉以外の枝に、サカキ輪紋葉枯病菌が存在するか否かについての調査を行なう。「病理学的特性」については、室内環境における病斑や繁殖体形成の方法の確立するため、まずは、温度や光の影響について調査を行なう。また、サカキ輪紋葉枯病菌の病斑進展がなぜ早いのか、また、なぜ早期に落葉するのかについて、サカキ輪紋葉枯病菌が生産する何らかの物質が関与している可能性を想定し、今後、検討を行なっていく。

45月頃に、落葉した罹病サカキ葉に黒色の菌核が形成されており、その菌核から有性生殖器官である子のう盤を形成していることを確認したことから、サカキ輪紋葉枯病菌は、キンカクキン科に属すると考えられた。また、サカキ輪紋葉枯病菌を高感度で特異的に検出するため、LAMP法を用いた遺伝子検出法を確立した。サカキ輪紋葉枯病菌の病理学的特性のひとつとして、病害伝搬に重要な繁殖体の形成に及ぼす光の影響を室内実験により調査した結果、紫外線照射によって繁殖体が形成されることが明らかとなった。また、サカキの切り葉に繁殖体を接種し、室内環境で病斑や繁殖体を形成させる方法について、予備的実験を継続中である。全体的に、それぞれの項目において、概ね順調に推移しているものの、再現性やデータ量、および、実験精度において十分ではない部分があるため、これらの充実を図る必要がある。「種分類」については、個々の供試菌のrDNAシークエンスデータについて、やや不十分なものもあるため、さらにデータを確実なものにする必要がある。また、rDNA以外の遺伝子を用いた分子系統解析を行なう予定である。分子系統解析の結果から、新種である可能性が高いため、繁殖体の形態的特徴については、今後、顕微鏡観察を中心とした形態的特徴を重点的に調査する予定である。「生活環」については、野外において、生殖器官である子のう盤を形成していることを確認したものの、形成時期が短く、形態的特徴の数値データが十分ではないため、今後、可能であれば、顕微鏡観察等により調査を行いたい。マイクロサテライトマーカーによるジェネット分析は2年目から検討を行なっていく予定である。「病理学的特性」については、室内環境における病斑や繁殖体形成の方法の確立には至っておらず、さらに検討を要する。また、紫外線が繁殖体形成に重要であることが明らかとなったが、この繁殖体形成を抑制する方法について、今後、検討する予定である。「種分類」については、不十分なrDNAシークエンスデータの解析を早期に完了させる。rDNA以外の遺伝子について予備的検討を行ない、rDNA以外の遺伝子を用いた分子系統解析を行なう。他の植物の輪紋葉枯病菌を供試菌として、俯瞰的な分子系統解析を行なう。繁殖体の形態的特徴については、他の論文を参考に、データを充実させる。「生活環」については、生殖器官である子のう盤・子のう・子のう胞子の顕微鏡観察、および、数値データの蓄積を行なう。マイクロサテライトマーカーによるジェネット分析を開始するにあたり、まずは、マーカー遺伝子となる候補遺伝子を探索し、サカキ輪紋葉枯病菌の分離菌株間で多型が見られるかを調査する。これまでの研究で確立したLAMP法を用いた遺伝子検出法を用いて、罹病葉以外の枝に、サカキ輪紋葉枯病菌が存在するか否かについての調査を行なう。「病理学的特性」については、室内環境における病斑や繁殖体形成の方法の確立するため、まずは、温度や光の影響について調査を行なう。また、サカキ輪紋葉枯病菌の病斑進展がなぜ早いのか、また、なぜ早期に落葉するのかについて、サカキ輪紋葉枯病菌が生産する何らかの物質が関与している可能性を想定し、今後、検討を行なっていく。翌年度の使用額が増加することが予想されたため、当該年度の支出を抑えた。人件費・謝金の執行がなかった。実験規模を拡大し、翌年度分の使用計画として、シークエンスをはじめとする物品費を多く執行する予定である。
固定化植物細胞を用いる物質生産に関する工学的研究

本研究は、植物細胞を用いてその特有の有用物質を生産する際に、固定化技術の利用がどのような効果を及ぼすのかを、生物学的因子と工学的因子の両面から定量的に評価し総合的な解析を行おうとするものである。反応生成物を細胞外へ排出するモデル系として、コ-ヒ-細胞によるカフェインの生産、細胞内に蓄積するものとして、ベニバナ細胞によるビタミンEの生産について検討を行い、以下の点を明らかにした。1.コ-ヒ-細胞によるカフェインの生産:(1)ポリウレタンフォ-ム固定化反応系で酸素の移動が律速となる可能性。(2)生産性を著しく向上させる培地および光の照射条件。(3)光照射強度およびカフェイン濃度が増殖および生産に及ぼす影響。(4)50日以上のカフェインの連続的な生産が可能であることと、その際の光照射の最適化のための指針。:これらの知見より、連続型のフォト・バイオリアクタ-の構築など新たな展望が開かれたと考える。2.ベニバナ細胞によるビタミンEの生産:(2)固定化条件と細胞の生産能力の関係。細胞塊が大きいと生産性が低下すること。その際、α体とγ体の比率が相対的に向上すること。(3)窒素源制限、Mg欠乏、ホルモンフリ-、光照射などの条件での生産性の向上。固定化条件でのこの効果の低減。(4)寒天の添加によるエリシタ-効果。(5)pH、ショ糖濃度、電導度の変化などの測定による細胞の生産能力制御の可能性。:これらの知見は、ベニバナのみならず、広く固定化植物細胞の工業化に際して有用であると考えられる。今後、細胞分化の調節、排出細胞の開発、連続操作等への展望が望まれる。本研究は、植物細胞を用いて、微生物の生産出来ない物質あるいは構造が複雑で化学合成による大規模生産が困難な有用物質(アルカロイド、テルペノイド等)を生産する際に、固定化技術の利用がどのような効果を及ぼすのかを、生物学的因子と工学的因子の両面から定量的に評価し総合的な解折を行おうとするものである。反応生成物(二次代謝産物)を細胞外へ排出するモデル系として、コーヒー細胞によるカフェインの生産、細胞内に蓄積するものとして、ベニバナ細胞によるトコフェロール類(ビタミンE)の生産について検討した。1.コーヒー細胞によるカフェイン生産(1)遊離細胞による増殖・生産:液体培地での回分の回転振盪培養により増殖・生産条件の検討を行い、以下の知見を得た。1)増殖と生産は明かに非連動であり、増殖が完全に停止した後に生産量が急増し、ピークをむかえる。その後分解が始まる。2)細胞による酸素消費速度を測定し定式化した。3)光照射による生産性の向上は認められなかった。(2)固定化細胞による生産:回分の固定化振盪培養と気泡塔型リアクターによる固定化反応を行った。1)アルギン酸カルシウムゲルによる固定化では比生産速度が向上した。2)ポリウレタンフォームに比べ、アルギン酸ゲルは強度的な問題があった。3)ウレタンフォームの細孔径が固定化細胞の増殖と漏出に大きな影響を与えた。2.ベニバナ細胞によるトコフェロールの生産(1)遊離細胞:1)生産量は増殖停止後約3日で最大となった。2)前駆体(phytol)の添加により生産性は約20倍となったが、過剰の添加は阻害的に働いた。(2)固定化細胞:アルギン酸ゲルによる固定化により、細胞の比生産速度の向上が認められた。

本研究は、植物細胞を用いてその特有の有用物質を生産する際に、固定化技術の利用がどのような効果を及ぼすのかを、生物学的因子と工学的因子の両面から定量的に評価し総合的な解析を行おうとするものである。反応生成物を細胞外へ排出するモデル系として、コ-ヒ-細胞によるカフェインの生産、細胞内に蓄積するものとして、ベニバナ細胞によるビタミンEの生産について検討を行い、本年度は、以下の点を明らかにした。1.コ-ヒ-細胞によるカフェインの生産(1)生産性を著しく向上させる培地および光の照射条件。(2)光照射量および照射期間と生産量の関係。(3)光照射および生成カフェインによる増殖阻害についての定量的な評価。(4)50日以上のカフェインの連続的な生産が可能であることと、その際の光照射の最適化のための指針。2.ベニバナ細胞によるビタミンEの生産(1)前駆体(phytol)の添加によるα体の生産能力の向上とその最適値。(2)固定化条件と細胞の生産能力の関係。細胞塊が大きいと生産性が低下すること。その際、トコフェロ-ル同族体のうちのβとδの比率の低下し、αとγの比率が相対的に向上すること。(3)窒素源制限、ホルモンフリ-、光照射などの条件での生産性の向上と増殖の維持。固定化条件でのこの効果の低下。Mg欠乏による増殖抑制条件下での生産性の向上。その際、前駆体投与による生産能力の向上が観察されないこと。(5)寒天の添加によるエリシタ-効果。(6)pH、ショ糖濃度、電導度の変化と遊離細胞量や生産量のピ-ク位置との関係。これらの利用による細胞の生産能力制御の可能性(7)Triton X-100及びDMSO等を用いた透過処理による生産物排出(促進)の可能性。
地殻上部におけるマグマの蓄積・移動に関する岩石学的研究

本研究ではマグマの蓄積・移動過程の中で,マグマ溜まり滞在時と火道上昇時におけるマグマ過程に焦点を絞った.斑状火山岩類はしばしば結晶粒間にガラスを挟むことなく複雑に密着した集斑晶を含む.また,単独で出現する斑晶にあっても集斑晶の分離したものであると考えられる.このような集斑晶は,(1)マグマ溜まり縁の結晶マッシュ中で成長や集積した物,あるいは,(2)マグマ溜まりの壁で部分溶融をおこしていた母岩(深成岩)の融け残りであると考えられる.普賢岳デイサイト溶岩はそのような斑状火山岩の例である.同位体比を含む化学組成や組織から考えて、(2)のモデルが手提案された.マグマが火道をゆっくり上昇する際に,脱ガスの進行と同時に減圧による結晶作用が進行する.気泡でスポンジ状になったマグマから,脱ガスが外部に向かって効果的に生じると予想される.脱ガスと結晶作用によってマグマの見かけの粘性が急増することが期待される.最近の実験岩石学の結果は,水に飽和したマグマが上昇する場合に,その速度が遅いほど結晶作用がより完全に起こることを示している.このため,速度が遅くなるほどマグマの見かけの粘性が上がり,ついには,高粘性マグマが火道中で動けなくなり,自ら火道上部に栓をしてしまうと予想される.しかし,栓が完全であればあるほど,栓の下のマグマの結晶作用進行によって,マグマの過剰圧が高まり,栓溶岩が破壊されてしまう.雲仙普賢岳19911995年噴火では,噴出活動に複数のパスルが認められたが,これはそのような現象を反映したものであると判断される.岩石学的に検出される結晶作用の進行具合はこれらの推測を支持する.本研究ではマグマの蓄積・移動過程の中で,マグマ溜まり滞在時と火道上昇時におけるマグマ過程に焦点を絞った.斑状火山岩類はしばしば結晶粒間にガラスを挟むことなく複雑に密着した集斑晶を含む.また,単独で出現する斑晶にあっても集斑晶の分離したものであると考えられる.このような集斑晶は,(1)マグマ溜まり縁の結晶マッシュ中で成長や集積した物,あるいは,(2)マグマ溜まりの壁で部分溶融をおこしていた母岩(深成岩)の融け残りであると考えられる.普賢岳デイサイト溶岩はそのような斑状火山岩の例である.同位体比を含む化学組成や組織から考えて、(2)のモデルが手提案された.マグマが火道をゆっくり上昇する際に,脱ガスの進行と同時に減圧による結晶作用が進行する.気泡でスポンジ状になったマグマから,脱ガスが外部に向かって効果的に生じると予想される.脱ガスと結晶作用によってマグマの見かけの粘性が急増することが期待される.最近の実験岩石学の結果は,水に飽和したマグマが上昇する場合に,その速度が遅いほど結晶作用がより完全に起こることを示している.このため,速度が遅くなるほどマグマの見かけの粘性が上がり,ついには,高粘性マグマが火道中で動けなくなり,自ら火道上部に栓をしてしまうと予想される.しかし,栓が完全であればあるほど,栓の下のマグマの結晶作用進行によって,マグマの過剰圧が高まり,栓溶岩が破壊されてしまう.雲仙普賢岳19911995年噴火では,噴出活動に複数のパスルが認められたが,これはそのような現象を反映したものであると判断される.岩石学的に検出される結晶作用の進行具合はこれらの推測を支持する.水に飽和したマグマが火道をゆっくり上昇する際に,脱ガスの進行と同時に減圧による結晶作用が進行する.気泡でスポンジ状になったマグマから,脱ガスが外部に向かって効果的に生じると予想される.脱ガスと結晶作用によってマグマの見かけの粘性が急増することが期待される.一方.噴火に際しては,ほとんどの気泡がつぶれて,気泡が局在化しながら,最終的には脱ガスしきった緻密な溶岩が地表に現われる.最近の実験岩石学の結果は,マグマの上昇速度が遅いほど結晶作用がより完全に起こることを示している.このため,上昇速度が遅くなるほどマグマの見かけの粘性が上がり,ついには,高粘性マグマが火道中で動けなくなり,自ら火道上部に栓をしてしまうと予想される.しかし,溶岩中に気泡が残っているため,進行する結晶作用によって空隙圧が高まり,ついには栓溶岩は破壊されてしまう.仮に,脱ガスのバイパスが栓の脇に準備されていたとしても,こうして,マグマの新たな貫入のイベントが起こりうる.雲仙普賢岳19911995年噴火では,噴出活動に複数のパルスが認められた.いずれのパルスにおいても,溶岩ドームは高度を増した.そこでは,1)溶岩の石基ガラスの分化程度と噴出率とが極めてよい一致を示し,かつ,2)石基斜長石のリム組成も調和的に変化する.また,3)斜長石-ガラス間のCa/Na分配係数は噴出率が低下するほど急増する.4)ドームの出現に先立ってスポンジ状のマイクロパミスが噴出し,時々極めて発泡度のよい溶岩も局所的に出現した.これらの結果は,噴出率(すなわち上昇速度)の減少に伴ってメルトの重合度が増加し,粘性が増し,気泡の癒着がおこったことなどを示している.

このため,マグマが火道を自ら栓をし,一旦噴火を止め,その後,栓を外して活動が再開するということを繰り返したと解釈される.本研究ではマグマの蓄積・移動過程の中で,マグマ溜まり滞在時と火道上昇時におけるマグマ過程に焦点を絞った.斑状火山岩類はしばしば結晶粒間にガラスを挟むことなく複雑に密着した集斑晶を含む.また,単独で出現する斑晶にあっても集斑晶の分離したものであると考えられる.このような集斑晶は,(1)マグマ溜まり縁の結晶マッシュ中で成長や集積した物,あるいは,(2)マグマ溜まりの壁で部分溶融をおこしていた母岩(深成岩)の融け残りであると考えられる.普賢岳デイサイト溶岩はそのような斑状火山岩の例である.同位体比を含む化学組成や組織から考えて,(2)のモデルが手提案された.マグマが火道をゆっくり上昇する際に,脱ガスの進行と同時に減圧による結晶作用が進行する.気泡でスポンジ状になったマグマから,脱ガスが外部に向かって効果的に生じると予想される.脱ガスと結晶作用によってマグマの見かけの粘性が急増することが期待される.最近の実験岩石学の結果は,水に飽和したマグマが上昇する場合に,その速度が遅いほど結晶作用がより完全に起こることを示している.このため,速度が遅くなるほどマグマの見かけの粘性が上がり,ついには,高粘性マグマが火道中で動けなくなり,自ら火道上部に栓をしてしまうと予想される.しかし,栓が完全であればあるほど,栓の下のマグマの結晶作用進行によって,マグマの過剰圧が高まり,栓溶岩が破壊されてしまう.雲仙普賢岳19911995年噴火では,噴出活動に複数のパスルが認められたが,これはそのような現象を反映したものであると判断される.岩石学的に検出される結晶作用の進行具合はこれらの推測を支持する.
折り返し光共振器を用いた低温コーティング熱雑音の直接測定

LIGOによるブラックホール連星や中性子星連星からの重力波検出は,これまで存在の知られていなかった20太陽質量を超える恒星質量ブラックホールの発見,ショートガンマ線のバーストの起源解明など,重力波が未知の天体現象を探索するツールとして有望であることを示した。一方で,やっと検出が可能になった段階から,詳細な波形解析によって多くの情報を引き出す段階へと重力波天文学を深化させていくためには,検出器の感度向上が欠かせない。レーザー干渉計型重力波検出器の感度を制限する主な原因の一つが、鏡の熱雑音である。特に、高反射率を実現するためのコーティングは、光学的特性と低熱雑音を両立させることが難しく、最も大きな熱雑音源となっている。そこで、熱雑音の低いコーティング手法を開発することは喫緊の課題である。本研究では、KAGRAのような低温重力波検出器において有効なコーティング手法を探るために、低温においてコーティング熱雑音の直接測定をすることができる装置を開発している。開発中の装置は、折返し型光共振器に2つの直交する高次光モードを同時に共振させることで、サンプル鏡面の異なる部位の熱雑音変位を検出し、2つのモードの位相差を測定することで熱雑音の大きさを直接計測するものである。我々の研究のユニークな点は、この装置を20K程度の低温まで冷却可能にすることである。本年度は、まずこの折返し型光共振器の光学設計や、入射光学系の構築などを行った。それと同時に、常温における折返し型光共振器を用いた熱雑音測定に初めて成功したMITのグループと協力し、常温におけるナノレイヤーコーティングの熱雑音測定を行った。従来型コーティングを超える低雑音の結果はまだ得られていないが、アニーリングによる雑音変化などで興味深い結果が得られている。本年度は、まず装置設計の最適化を行った。本研究では、折返し型光共振器に複数の高次モードを同時共振させて熱雑音を測定する。具体的には、曲率を持った2枚の鏡の間に折返し用の平面鏡を置き、V字型の光共振器を構成する。その際、平面鏡上にビーム半径が最小となるウェストが存在することになる。熱雑音はビーム半径が小さいほど影響が大きくなるので、ウェストを充分絞り込むような光学設計をすると、光共振器全体の長さ揺らぎは平面鏡の熱雑音で支配されることになる。そのような設計では、平面鏡を取り替えることで、様々なサンプルの熱雑音を迅速に測定することができるため好都合である。一方で、レーザーの光をTEM00, TEM02, TEM20の3つの光モードに分け、それぞれ同一の光共振器に同時共振をさせる際、異なるモード間のGuoy位相変化により、これらのモードの共振周波数はシフトする。そのシフト分を補償するために、音響光学変調器(AOM)を用いるが、そのシフト量には限界がある。Guoy位相変化とビームウェストサイズには関係があるため、実験的に実現可能かつできるだけウェストが低くなるような、光学設計最適化を行った。それと並行して今年度は、低温測定への前段階として、常温の折返し共振器によるコーティング熱雑音測定を、この装置を保有するMITのグループと協力して行った。測定対象のサンプルは、ナノレイヤーコーティングと呼ばれる新しいコーティング手法で製作したものである。これは誘電体多層膜の高誘電率レイヤーを、ナノスケールの多層膜構造で置換したもので、アニーリング可能温度を上げることで、より熱雑音の低いコーティングが実現できると期待されている。今年度の測定により、興味深い結果が得られてきており、引き続きアニーリング条件などを変えながらデータを蓄積していく予定である。折返し光共振器を低温にする際に問題となるのは、熱収縮とそれに伴う光学アラインメントのズレである。実際、今年度最適化を行った折返し共振器のパラメータ最適化解析によると、共振器の長さが0.5mmズレただけで、性能が大きく低下してしまう。常温で運用されるMITの装置では、通常のミラーホルダーに鏡を取り付けて光共振器を構成していたが、我々の装置では熱膨張率の低い素材で作った、一体型のスペーサーに鏡を貼り付ける構成を検討している。また、熱収縮による光学アラインメントの変化を補償するために、低温でも動作するアクチュエータを用いた、アラインメント調整機構の導入を検討している。熱膨張率の低いインバーのような素材では、熱伝導率も低い傾向がある。そのため、冷却に時間がかかりすぎないように、排熱経路の確保など熱設計を進める必要がある。また、冷凍機の振動が混入して共振器長を変化させることによる雑音を低減するため、既存クライオスタットの防振対策なども実施していく予定である。既に開始している、入射光学系の構築をさらに進めて、2019年度中には常温で折返し共振器のロックを達成する予定である。そこで、装置の雑音特性などを評価し、問題点があれば改善する。特にレーザーの強度雑音は性能を制限する要素となることが、MITの実験で判明しているため、強度安定化制御の最適化は実験成功の鍵を握る。2020年度には冷却した状態で折返し共振器をロックし、低温におけるコーティング熱雑音の直接測定を実現したい。

LIGOによるブラックホール連星や中性子星連星からの重力波検出は,これまで存在の知られていなかった20太陽質量を超える恒星質量ブラックホールの発見,ショートガンマ線のバーストの起源解明など,重力波が未知の天体現象を探索するツールとして有望であることを示した。一方で,やっと検出が可能になった段階から,詳細な波形解析によって多くの情報を引き出す段階へと重力波天文学を深化させていくためには,検出器の感度向上が欠かせない。レーザー干渉計型重力波検出器の感度を制限する主な原因の一つが、鏡の熱雑音である。特に、高反射率を実現するためのコーティングは、光学的特性と低熱雑音を両立させることが難しく、最も大きな熱雑音源となっている。そこで、熱雑音の低いコーティング手法を開発することは喫緊の課題である。本研究では、KAGRAのような低温重力波検出器において有効なコーティング手法を探るために、低温においてコーティング熱雑音の直接測定をすることができる装置を開発している。開発中の装置は、折返し型光共振器に2つの直交する高次光モードを同時に共振させることで、サンプル鏡面の異なる部位の熱雑音変位を検出し、2つのモードの位相差を測定することで熱雑音の大きさを直接計測するものである。我々の研究のユニークな点は、この装置を20K程度の低温まで冷却可能にすることである。本年度は、まずこの折返し型光共振器の光学設計や、入射光学系の構築などを行った。それと同時に、常温における折返し型光共振器を用いた熱雑音測定に初めて成功したMITのグループと協力し、常温におけるナノレイヤーコーティングの熱雑音測定を行った。従来型コーティングを超える低雑音の結果はまだ得られていないが、アニーリングによる雑音変化などで興味深い結果が得られている。本年度は、まず装置設計の最適化を行った。本研究では、折返し型光共振器に複数の高次モードを同時共振させて熱雑音を測定する。具体的には、曲率を持った2枚の鏡の間に折返し用の平面鏡を置き、V字型の光共振器を構成する。その際、平面鏡上にビーム半径が最小となるウェストが存在することになる。熱雑音はビーム半径が小さいほど影響が大きくなるので、ウェストを充分絞り込むような光学設計をすると、光共振器全体の長さ揺らぎは平面鏡の熱雑音で支配されることになる。そのような設計では、平面鏡を取り替えることで、様々なサンプルの熱雑音を迅速に測定することができるため好都合である。一方で、レーザーの光をTEM00, TEM02, TEM20の3つの光モードに分け、それぞれ同一の光共振器に同時共振をさせる際、異なるモード間のGuoy位相変化により、これらのモードの共振周波数はシフトする。そのシフト分を補償するために、音響光学変調器(AOM)を用いるが、そのシフト量には限界がある。Guoy位相変化とビームウェストサイズには関係があるため、実験的に実現可能かつできるだけウェストが低くなるような、光学設計最適化を行った。それと並行して今年度は、低温測定への前段階として、常温の折返し共振器によるコーティング熱雑音測定を、この装置を保有するMITのグループと協力して行った。測定対象のサンプルは、ナノレイヤーコーティングと呼ばれる新しいコーティング手法で製作したものである。これは誘電体多層膜の高誘電率レイヤーを、ナノスケールの多層膜構造で置換したもので、アニーリング可能温度を上げることで、より熱雑音の低いコーティングが実現できると期待されている。今年度の測定により、興味深い結果が得られてきており、引き続きアニーリング条件などを変えながらデータを蓄積していく予定である。
BT毒素タンパク質のタンパク質結合様式と認識モチーフの多様性の解析

本研究ではBTδ内毒素の多様なタンパク質を認識する"認識タンパク質群"としての実態を明らかにすることを目標として,3種のδ内毒素の結合に関する性状を比較検討した.その結果,1)殺虫特異性の異なる3種のBTδ内毒素がそれぞれ多数のタンパク質に結合することが明らかになった.また,それぞれが結合対象とするタンパク質は一部異なるものの,おおむねは共通していた.一方,2)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合の親和性は本来の受容体に対する結合の親和性より概して100倍近くも低かった.また,3)3種のδ内毒素の共通の結合タンパク質であるカーボニックアンヒドラーゼとRNaseA上の結合対象構造は,タンパク質のランダムコイルのような1次構造部分あるいはαヘリクス等の2次構造部分にあることが明らかになった.また,これら二つの結合タンパク質上には結合構造として最も期待される配列上相同性の高い部分が認められ,その部分はαヘリクスを形成することが明らかになった.ところで,4)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合には本来の受容体に対する結合部が関与していた.よって,受容体結合部には結合対象構造に対する柔軟な適応性があり,最もフィットする構造に対しては高い親和性で,また,部分的にフィットする構造に対しては低い親和性で結合すると考えられた.更に,5)1種類のδ内毒素についてカイコの消化管細胞上の本来の受容体を精製した結果,それが膜上酵素アミノペプチダーゼNであることが明らかになった.これらの結果から,δ内毒素のタンパク質との結合様式には幾つかの点において抗体と類似した面のあることが明らかになった.また幾つかのタンパク質に対しては,抗体と同様にタンパク質検出プローブとしてδ内毒素を利用できると考えられた.本研究ではBTδ内毒素の多様なタンパク質を認識する"認識タンパク質群"としての実態を明らかにすることを目標として,3種のδ内毒素の結合に関する性状を比較検討した.その結果,1)殺虫特異性の異なる3種のBTδ内毒素がそれぞれ多数のタンパク質に結合することが明らかになった.また,それぞれが結合対象とするタンパク質は一部異なるものの,おおむねは共通していた.一方,2)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合の親和性は本来の受容体に対する結合の親和性より概して100倍近くも低かった.また,3)3種のδ内毒素の共通の結合タンパク質であるカーボニックアンヒドラーゼとRNaseA上の結合対象構造は,タンパク質のランダムコイルのような1次構造部分あるいはαヘリクス等の2次構造部分にあることが明らかになった.また,これら二つの結合タンパク質上には結合構造として最も期待される配列上相同性の高い部分が認められ,その部分はαヘリクスを形成することが明らかになった.ところで,4)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合には本来の受容体に対する結合部が関与していた.よって,受容体結合部には結合対象構造に対する柔軟な適応性があり,最もフィットする構造に対しては高い親和性で,また,部分的にフィットする構造に対しては低い親和性で結合すると考えられた.更に,5)1種類のδ内毒素についてカイコの消化管細胞上の本来の受容体を精製した結果,それが膜上酵素アミノペプチダーゼNであることが明らかになった.これらの結果から,δ内毒素のタンパク質との結合様式には幾つかの点において抗体と類似した面のあることが明らかになった.また幾つかのタンパク質に対しては,抗体と同様にタンパク質検出プローブとしてδ内毒素を利用できると考えられた.本研究の目的は昆虫病原細菌Bacillus thuringiensis(Bt)の殺虫性毒素タンパク質の、タンパク質を認識する「認識タンパク質群」としての実態を明らかにする点にある。そこでまず、殺虫スペクトルの異なる3種類の毒素タンパク質を用いて、並列してそれらの認識対象について調査した。その結果、研究室にあった21種類のタンパク質の内10から11種類のタンパク質にそれぞれの毒素は結合した。また、それぞれの毒素の結合対象は80%以上が共通していたが、毒素ごとに特異的に結合するタンパク質も見られた。すなわち、毒素タンパク質は多くの結合対象(タンパク質)を持ち、殺虫特異性が異なる割には多くの共通したタンパク質に結合することが明らかになった。次に、3種類の毒素タンパク質が共通して結合するRNaseAやカルボニックアンヒドラーゼのどのような部分構造をこれら毒素が認識し結合するかについて調べたところ、トリフルオロ酢酸やV8プロテアーゼで分解して得られる80アミノ酸以下の断片に含まれる部分構造を認識することが明らかになった。現在、認識対象が抗体にとってのエピトープの様に、10残基程度のアミノ酸が作る単純な部分構造であるのか否かを検討している。また、結合タンパク質の一つであるカルボニックアンヒドラーゼはこれらの毒素が昆虫由来の培養細胞を傷害するのを阻害した。従って、毒素が多くのタンパク質に結合する仕組みは、殺虫性毒素タンパク質が受容体を認識する仕組みと同一であると考えられた。よって、毒素タンパク質が多くのタンパク質に結合する性質を介してBtは宿主域を拡大してきたとのではないかとの仮説が考えられた。本研究ではBTδ内毒素の多様なタンパク質を認識する′′認識タンパク質群′′としての実態を明らかにすることを目標にして,3種のδ内毒素の結合に関する性状を比較検討した.その結果,1)殺虫特異性の異なる3種のBTδ内毒素がそれぞれ多数のタンパク質に結合することが明らかになった.また,それぞれが結合対象とするタンパク質は一部異なるものの,おおむねは共通していた.

一方,2)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合の親和性は本来の受容体に対する結合の親和性より概して100倍近くも低かった.また,3)3種のδ内毒素の共通の結合タンパク質であるカーボニックアンヒドラーゼとRNaseA上の結合対象構造は,タンパク質のランダムコイルのような1次構造部分あるいはαヘリクス等の2次構造部分にあることが明らかになった.また,これら二つの結合タンパク質上には結合構造として最も期待される配列上相同性の高い部分が認められ,その部分はαヘリクスを形成することが明らかになった.ところで,4)δ内毒素の結合タンパク質に対する結合には本来の受容体に対する結合部が関与していた.よって,受容体結合部には結合対象構造に対する柔軟な適応性があり,最もフィットする構造に対しては高い親和性で,また,部分的にフィットする構造に対しては低い親和性で結合すると考えられた.更に,5)1種類のδ内毒素についてカイコの消化管細胞上の本来の受容体を精製した結果,それが膜状酵素アミノペプチダーゼNであることが明らかになった.これらの結果から,δ内毒素のタンパク質との結合様式には幾つかの点において抗体と類似した面のあることが明らかになった.また幾つかのタンパク質に対しては,抗体と同様にタンパク質検出プローブとしてδ内毒素を利用できると考えられた.
Guided Tissue Regenerationに関する組織学及び臨床学的研究

23歳54歳で初期治療終了後の再評価時に6mm以上の歯周ポケットを有し,歯周外科を必要とした患者16名を用いた。GTR群とFOP群に分け,それぞれ8名(前歯部4名,臼歯部4名)の垂直性骨欠損部に応用した。今回用いた保護膜は非吸収性膜であるGore-Tex(] SY.encircledR. [)Periodontal Material(W.L.Gore and Associate.米国)を用いた。この膜はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を主成分としたものである。その結果,以下の結論を得た1.ポケットの深さの減少量に関しては,base lineでは,GTR群,FOP群とも有意差は認められなかった。しかし,術後3カ月目では4.9mm及び1.9mm,6カ月目では5.1mm及び2.4mm,術後12カ月で5.1mm及び2.4mmであり,それぞれ危険率1%,5%,1%以下で統計学的有意差が認められ,GTR群におけるポケットの減少量が大であった。2.アタッチメント獲得量に関しては,GTR群とFOP群を比較すると,術後3カ月では2.8mm及び0.3mm,術後6カ月では2.9mm及び0.4mm,術後12カ月では2.8mm及び0.3mmであり,いずれの期間においても危険率1%以下で統計学的有意差が認められ,GTR群でアタッチメント獲得量が大であった。3.歯齦の退縮量は,GTR群とFOP群を比較すると,術後3カ月では2.2mm及び1.6mm,術後6カ月では2.1mm及び1.8mm,術後12カ月では2.3mm及び1.6mmであり,いずれの期間においても歯齦の退縮量に関しては有意差は認められなかった。以上の結果より,垂直性骨欠損を有する歯へのGTR法は有効であることが証明された。近年、歯周組織の再生に関し,歯齦結合組織由来細胞および歯根膜由来細胞の各々の機能的役割について多くの研究が行われている。これらの研究によれば,親根膜組織由来細胞が根面に集積すると石灰化組織である白亜質、骨の基質形成がなされ、新付着形成には、この種の細胞集積の必要性が唱えられている。そこで、歯周外科処置の際に、歯根膜由来細胞を速やかに根面歯冠側に移動する手術法がGuided Tissue Regenera実験で実際に新付着治癒が得られるか否かについて研究を行った。〔材料及びに方法〕1.実験動物としては成犬10頭を用い、GTR前にあらかじめ十分なプラ-クコントロ-ルを行った。2.実験母地としてはm^1¬P^4¬P^3¬にフラップ手術を行った。m^1¬P^4¬P^3¬各歯根の近心根歯槽骨を横20mm縦5mm除去し、十分なル-トプレニングを行って完全に白亜質を除去した。3.実験群にはテフロン膜の保護膜で根面を被覆した。対照群では膜を応用せず歯齦弁を元の位置に戻して縫合した。4.保護膜は術後4週で除去し、術後8週で屠殺、通常に従いホルマリン固定、脱灰、セロイジン包理、標本作製後、ヘマトキシリン・エオジン染色後、検鏡した。〔結果〕1.GTR群では、上皮の侵入はわずかであった。2.GTR群では、日時の経過と共に根表面における白亜質新生量は増加し、新生した白亜質内にコラ-ゲン線維の侵入を伴った新付着の形成を生じていた。3.対照群では、長い上皮性付着が認められ、結合組織性付着はわずかであった。4.対照群における白亜質の再生は、新生した歯槽骨に対する根面に形成されているのみであった。

3.歯齦の退縮量は,GTR群とFOP群を比較すると,術後3カ月では2.2mm及び1.6mm,術後6カ月では2.1mm及び1.8mm,術後12カ月では2.3mm及び1.6mmであり,いずれの期間においても歯齦の退縮量に関しては有意差は認められなかった。以上の結果より,垂直性骨欠損を有する歯へのGTR法は有効であることが証明された。
中世ロタリンギアにおける修道制と社会

本年度は助成期間の最終年度としてこれまでの研究をさらに進めて一つの区切りを付けること、そして今後の研究につながる議論の萌芽を見出すことの二点を課題として研究を遂行した。一点目については、大きな課題であった博士論文をドイツ・トリーア大学(Universitat Trier)に提出できた。「研究の目的」のテーマ1《修道院とロタリンギア社会の相互関係》にしたがい、トリーア大司教区にあるシトー会修道院オルヴァル(Orval)とヒメロート(Himmerod)の保護体制を比較研究したこの論文は、修道院保護体制を修道士と保護権者の法的関係からのみ考察してきたこれまでの研究動向を批判的にとらえ、保護の確かさ/不確かさを、修道院の世俗社会に対して果たした宗教的・社会的・経済的役割と関連させて理解した。その結果、12-13世紀中葉の修道院は、成長段階にある領邦君主とその影響圏にある中小貴族の家門形成に対し「記憶memoria」保持・継承の点から多大な貢献を行い、その見返りとして保護を享受していたことが分かった。しかしそれ以降土地支配権に基盤をおく貴族層から大規模な寄進が受けられなくなると、修道院は都市民を含む多様な社会層との関係を深めることにより、社会の中に確たる足場を設けていったことが明らかになった。この13世紀後半以降のシトー会修道院の動向は、従来教会史の立場からシトー修道制の退廃として理解されてきた。しかし、近代にまで引き継がれる中世ヨーロッパ社会の確立にとって、シトー会修道院が果たした役割はもっとポジティヴに評価されるべきとの結論に達した。この博士論文は最高評点(summa cum laude)を獲得し、またその一部は日本語論文として『法制史研究』に掲載された。課題の二点目にづいては、「研究目的」のテーマ2《教会法における修道制》に関連し、ロタリンギアのシトー会修道院と小教区教会の関係について研究を進めた。これらの成果の一部は早急に日本語論文としてまとめ、国際学会で発表したい。第一年度目に取り組むべき内容として、申請書の年次計画にテーマ1《修道院とロタリンギア社会の相互関係》と記した。これはロタリンギア、特にメス司教区のシトー会修道院の社会への経済的・社会的・宗教的貢献からロタリンギア社会そのものを総合的に把握するもので、特に修道院保護の観点から、従来分断されがちであった法制史研究と社会史研究を接合することを試みるものである。こうした研究の枠組みの中で、本年度は論文・口頭発表で一貫してシトー会修道院とロタリンギア社会の相互関係を、「保護」という現象を通して論じた。従来論じられてきた修道院と上級保護者保護者(大抵は領邦君主)の関係に加え、個々の所領に慣習法として残存しているフォークタイの問題に着目した。12世紀末以降相続権に基づくフォークタイの主張によって紛争が度重なったのは、まさにシトー修道制のムーブメントが後退し、白い修道士の従来までの「霊的サービス」が社会の要望水準に見合わなくなったたことを物語る。つまり、寄進者の相続人がフォークタイに基づいて修道院を圧迫する時、シトー会修道院は外部社会との関係の仕方を改める必蔓に迫られたと結論付けた。そこで修道士は、様々な「霊的サービス」で社会に対する要請に応えたと理解できよう。また、2010年5月から8月、2011年1月にドイツ・トリーア大学でA.ハーファーカンプ教授の下で研究に従事し、その間、コブレンツ州立中央文書館、トリーア市立図書館、フランス国立図書館、モゼル県立文書館で史料収集を行なった。前二者ではトリーア大司教区のシトー会修道院に関わる手稿史料、後二者ではメス司教区のシトー会修道院に関わる手稿史料を収集し、その後読解・分析を進めた。研究実施計画の遂行にあたり、ほとんど手の付けられていない史料を入手できたことの意義は大きい。これらは次年度以降の研究公表に寄与するであろう。申請書で設定した研究テーマのうち,引き続きテーマ1【修道院とロタリンギア社会の相互関係】により重点を置いた。これはロタリンギアのシトー会修道院の社会への経済的・社会的・宗教的貢献を理解することを通して,ロタリンギア社会そのものを総合的に把握する試みである。幅広い視野を有するテーマだが、今年度は特に(1)シトー会修道院の保護がいかなる形態で成立していたのか,そして(2)シトー会修道院は各地に獲得した小教区教会を介して社会にいかなる貢献を果たしていたのか,の2点に着目した。(1)に関連して,修道院の庇護者の果たした役割を複数の修道院について検討した結果、(1)12世紀半ばまで,庇護者は自有地を積極的に寄進,(2)13世紀初頭まで,自身の封建家臣やミニステリアーレンに対し自有地やレーンの寄進を促す,(3)寄進した所領から十分の一税,フォークタイ等の諸権利を放棄(放棄させる),(4)庇護者と修道院は霊的関係を常時構築・更新,(5)13世紀後半以降は大規模な寄進はなくなり修道院経済は縮小、債務体質へ,の5つの共通点が判明した。本研究により,これまで正面から論じられてこなかったシトー会修道院の庇護者の役割が明らかになった。(2)に関連して,(1)放棄された小教区教会の再建・再興,(2)喜捨の対象となる人名を記した「登録簿matricula」による貧民救済,(3)小教区教会のlnkorporationの際、シトー会士が教区民の前に現れ儀礼を演出,の3点が明らかになった。

これにより,一般的な理解では見過ごされてきた,小教区教会を介したシトー会修道院と社会の相互関係を説明することに成功した。この題材はこれまでの研究で扱われなかったものであるため,今後さらに他の修道院の事例を調査することで,新規性のある研究につながるであろう。また,小教区教会と修道院の関係はローマ教皇庁によって頻繁に問題視され,教会法によって多くの規律が定められた分野である。そのため,この題材は申請書に書いたテーマ2【教会法における修道制】の範疇でも成果が多いに期待できる。本年度は助成期間の最終年度としてこれまでの研究をさらに進めて一つの区切りを付けること、そして今後の研究につながる議論の萌芽を見出すことの二点を課題として研究を遂行した。一点目については、大きな課題であった博士論文をドイツ・トリーア大学(Universitat Trier)に提出できた。「研究の目的」のテーマ1《修道院とロタリンギア社会の相互関係》にしたがい、トリーア大司教区にあるシトー会修道院オルヴァル(Orval)とヒメロート(Himmerod)の保護体制を比較研究したこの論文は、修道院保護体制を修道士と保護権者の法的関係からのみ考察してきたこれまでの研究動向を批判的にとらえ、保護の確かさ/不確かさを、修道院の世俗社会に対して果たした宗教的・社会的・経済的役割と関連させて理解した。その結果、12-13世紀中葉の修道院は、成長段階にある領邦君主とその影響圏にある中小貴族の家門形成に対し「記憶memoria」保持・継承の点から多大な貢献を行い、その見返りとして保護を享受していたことが分かった。しかしそれ以降土地支配権に基盤をおく貴族層から大規模な寄進が受けられなくなると、修道院は都市民を含む多様な社会層との関係を深めることにより、社会の中に確たる足場を設けていったことが明らかになった。この13世紀後半以降のシトー会修道院の動向は、従来教会史の立場からシトー修道制の退廃として理解されてきた。しかし、近代にまで引き継がれる中世ヨーロッパ社会の確立にとって、シトー会修道院が果たした役割はもっとポジティヴに評価されるべきとの結論に達した。この博士論文は最高評点(summa cum laude)を獲得し、またその一部は日本語論文として『法制史研究』に掲載された。課題の二点目にづいては、「研究目的」のテーマ2《教会法における修道制》に関連し、ロタリンギアのシトー会修道院と小教区教会の関係について研究を進めた。これらの成果の一部は早急に日本語論文としてまとめ、国際学会で発表したい。とりわけテーマ1【修道院とロタリンギア社会の相互関係】について,ロタリンギアのシトー会修道院が地域社会ととり結んだ法的,経済的,社会的,そして宗教的関係を,未刊行史料を含む同時代史料の調査によって極めて綿密に実証することができた。また,テーマ2【教会法における修道制】に関連して,小教区教会を結節点とする修道院と外部社会との相互関係の実態が判明し,またローマ教皇庁との軋轢について,今後の議論のために大きな足掛かりを得ることができた。これまで順調に研究が進展していることから,基本的に研究計画の変更は必要ないと考えている。今後は,今まで限られた修道院についてのみ史料を分析してきたため,それを地域内の他の修道院にも広げることが肝要であると考える。
アイトラッキング法を用いた新しい食行動評価による肥満小児への保健指導の科学的根拠

肥満の発症には、食事への過度な関心、過食などの食行動の偏りが関与しているとされており、小児でも同様である。イラスト選択法による食物嗜好では、一部食事指導による影響が反映されている可能性があり、肥満発症に直接的に関連している食物嗜好を明らかにするためには、小児の無意識下での食物嗜好を測定する必要があると考えた。そこで今回、アイトラッキング(eye-tracking;視線計測)による分析を用い、小児の無意識下での食物嗜好を明らかにし、肥満発症との関連について検討するとともに、肥満小児への食事指導の一助とする。
南極氷床コア高解像度大気組成分析に基づく退氷期における気候・海洋・氷床変動の解明

南極ドームふじ氷床コアを解析し、氷期から間氷期へ移り変わる「退氷期」や、数千年周期の全球規模の気候変動に着目し、気候変動の周期性や大気組成の変遷、温室効果気体、年代決定のもととなる酸素/窒素比等の復元を実施した。特に、ドームふじ氷床コアの酸素同位体(気温の指標)とダストフラックス(南極上空に漂う固体微粒子の指標)を過去72万年間にわたって詳細に解析し、気候の不安定性が気候の平均状態に依存することを発見した。また、正確な年代における大気中二酸化炭素濃度を気候・氷床モデルに入力したところ、異なる退氷期における夏期日射量と地軸傾斜角、温室効果ガスの役割が異なっていたことを示唆する結果を得た。平成26年度には、氷床コアからの気体抽出と温室効果ガス分析の効率化および省試料化のため、空気抽出装置および測定装置の改良を実施した。また、希ガスの抽出および分析、のための技術開発を実施した。氷床コアの連続解析によるメタン濃度分析については、レーザーキャビティリングダウン式メタン濃度測定装置を連続融解装置に接続し、南極の氷床コアの実サンプルを用いた試験分析を順調に実施した。また、南極ドームふじ氷床コアの切削法気体分析に必要な試料数量を検討したうえで、アイスコアコンソーシアムの気体解析研究グループにおいて申請書を議論した。特に二酸化炭素の過去2回の退氷期における濃度復元のための分析を計画した。他のコアとの年代比較について、ドームふじコアとドームCコアの火山シグナルを用いた対比を実施するとともに、第1期および第2期ドームふじコアの物理計測を進め、データを取得・整備した。これによって欧州で構築されたAICC2012年代との22万年前以降における対比が可能となった。WAIS-Divideコアとの年代対比については、初期作業としておおまかな最終退氷期における対比作業を行った。宇宙線生成核種を用いた年代対比については、ベリリウム10の測定とともに最終退氷期におけるフラックス計算方法の検討を行った。これらと並行して、ドームふじ氷床コアのO2/N2比によるタイムマーカーから深度ー年代プロファイルを連続的に計算する手法を連携研究者とともに行った。数値モデルについては、北半球氷床モデルの長期積分を試行するとともに、退氷期とバイポーラーシーソーの関連を検討するため、全球気候モデルによる複数の背景気候の再現と熱塩循環強度の検討を実施した。平成27年度の研究概要を以下に述べる。・メタン濃度の連続解析と詳細解析。メタン濃度の連続解析手法開発の総仕上げと洗練のため、グリーンランドで掘削されたアイスコアの実試料100m以上の分析を成功裏に実施した。また、国立極地研究所の分析システムを用いて完新世のアイスコアを詳細に分析し、そのうちグリーンランドのデータをオレゴン州立大学による分析結果と比較したところ、100年スケールの細かい変動までよく一致する結果が得られた。・アイスコアの年代決定。前年度に開始したドームふじコアとドームCコアの年代同期は論文化が完了した。その結果から示唆された、ドームふじコアのO2/N2年代の一部で誤差が大きい可能性を調査し改良するため、8万年前から15万年前についてO2/N2の分析を開始した。-50°Cで20年間の長期保存を経たコアからのガスの抜けを探るべく、試料表面の削り落としの厚みを変えた実験を実施し、削り厚が10mm以上であれば再現性の高い良好な分析結果が得られることが分かった。1000年間隔の分析を終えたところ、O2/N2と日射との相関が過去のデータより圧倒的に高い結果を得た。・希ガスによる海水温の復元。測定した最終退氷期のクリプトン及びキセノンの濃度に基づいて、海水温を復元する手法の開発を実施した。特に、これらのガスが氷床に取り込まれる際の重力分離の補正方法について、重い希ガスの同位体比測定を利用した方法や、フィルンの圧密・熱拡散モデルの結果を利用した補正方法が有効である可能性について検討した。・数値モデルでは、異なる背景気候における千年スケール変動の実態を長期積分により計算し、古気候記録との対応関係について検討した。これに伴い、退氷期の気候変動と千年スケール変動との関連を調査するためドームふじコアとドームCコアの水同位体データを解析し、変動の頻度と平均気候状態の関連を詳細に調査した。概ね研究計画に沿って進捗している。氷床コア分析については、メタン濃度の連続解析と詳細不連続解析が開始し、年代決定のためのO2/N2の分析も進捗した。いずれのデータも、開発した分析システムが国際的に優れていることを示している。希ガスと二酸化炭素の分析は若干遅れているものの、その他の項目の進捗を優先させたためであり、問題はない。年代決定については、今年度に出版した論文で示唆されたドームふじコアの9万年付近における年代誤差について、年代精度向上に資するO2/N2データが得られた。長期保存した試料を用いたO2/N2の高精度分析は世界初である。年代計算の手法も完成し論文が出版された。数値モデルについても順調に進捗し、特に、様々な背景気候における気候安定性についての実験を進めた。平成28年度の主な研究内容を以下に述べる。・メタン濃度連続解析及びメタン・N2O濃度詳細解析。完新世で最大の北半球寒冷化イベントが起こった約8200年前について、ドームふじコアの連続メタン分析を実施した。WAIS Divide