hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
架橋コラーゲンの光学特性を指標とした生体組織老化診断法の開発と老化局在因子の探究

(1)ナノ秒パルスレーザーを励起光源とした、時間分解顕微蛍光画像測光システムを開発した。奥行き方向の分解能を持っており、3次元過渡蛍光画像を収集できるようになった。(2)ヒト象牙質切片の蛍光成分可溶化に成功した。切片と抽出溶液の蛍光スペクトルを測定した結果、スペクトル波形は一致し、いずれも蛍光強度は加齢に伴って上昇した。リボース反応切片からの抽出液の蛍光強度は、非反応試料よりも大きくなった。これはAGEの存在を示すものである。(3)人の動脈切片について、糖尿病患者と健常の蛍光を比較した。AGEは糖尿病患者で多く産生され、したがって蛍光強度も大きいと予測されたが有意な差がでなかった。高齢者の血管サンプルであるため、加齢の効果と糖尿病による影響が重畳しているため、両者の分離が課題となる。(4)SHGを利用したコラーゲン分子配向検知システムを提唱した。象牙質、エナメル質、アキレス腱、皮膚などについて、800nmのフェムト秒パルスレーザーを照射し、400nmの第二高調波(SHG)光を得た。この偏光特性はコラーゲン分子配向に敏感である。これを利用し、ヒトの真皮のコラーゲン配向分布を求めた。加齢による生体コラーゲン変性検出の有効な手法であると期待される。(5)マイクロ波励起プラズマ発光光源の改良が完了し、フツ素の定量に成功した。環境汚染微量体元素のトレースに有効であると思われる。この装置で下記(7)の計測を行った。(6)人の上肢動脈のカルシウム分布を血管分岐部を中心に求め、カルシウム沈着を指標とした動脈硬化進行を考察した。その結果、カルシウム含有量は加齢とともに増大した。また、分布プロファイルから、血流による剪断応力が小さい部位に動脈硬化が進行しやすいとの結論を得た。本研究の目的は生体組織老化現象の研究の一環として、パルスレーザー誘起蛍光、第二高調波(SHG)、原子発光、非線形ラマン分光などによる新しい組織老化定量診断システムを提案し、本法を用いて老化を制御する因子を探索する。本年度に得られた成果を列記する。(1)ヒト象牙質切片を可溶化することに成功した。抽出溶液を蛍光分光光度計で測定した結果、切片を顕微蛍光測光したものと類似の蛍光スペクトルが得られ、蛍光強度は加齢に伴って上昇した。リボースと反応させた切片からの抽出液の蛍光強度は非反応試料よりも大きくなった。AGEの存在を示すものである。溶液について、時間分解蛍光測光を行う必要がある。(2)ヒトアキレス腱について、年齢と蛍光強度および蛍光減衰波形の関係を求めたが、相関はなかった。しかし象牙質では前項のように年齢との相関が明確であった。力学的負荷影響を調べる必要がある。(3)象牙質、エナメル質、アキレス腱について、800nmのfsパルスレーザーを照射し、400nmのSHG光を得た。その強度は組織のコラーゲン含有量に比例した。SHGに関しては今後、組織の年齢との相関、コラーゲン分子配向との関係を調査する必要がある。(4)マイクロ波励起プラズマ発光光源の高出力化を行った。プラズマトーチの強制冷却を行うため、冷却液循環型トーチを製作した。微量体元素のトレースに有効であると思われる。(5)コヒーレント・アンチストークス・ラマン(CARS)顕微鏡の画像分解能に関する計算を行い、実験結果と比較した。

また、画像収集時間を短縮するための光学系を作成した。この装置を用いてポリスチレンビーズのCARS像を得た。本法を生体試料に適用していく計画である。本研究の目的は生体組織老化現象の研究の一環として、新しい組織老化定量診断システムを提案し、本法を用いて老化を制御する因子を探索する。本年度に新たに得られた成果を列記する。(1)ナノ秒パルスレーザーを励起光源とした、時間分解顕微蛍光画像測光システムを開発した。奥行き方向の分解能を持っており、3次元過渡蛍光画像を収集できるようになった。(2)ヒト象牙質切片を可溶化し、抽出溶液の蛍光スペクトルならびに時間分解蛍光減衰波形を測定した。両者の蛍光スペクトルは類似したが減衰波形はノイズのため類似性を確認できなかった。(3)歯牙切片ならびに抽出溶液の蛍光強度は加齢に伴って上昇した。リボースと反応させた切片からの抽出液の蛍光強度は非反応試料よりも大きくなった。AGEの存在を示すものである。(4)人の動脈切片について、糖尿病患者と健常のものとの蛍光を比較した。AGEは糖尿病患者で多く産生され、したがって蛍光強度も大きいと予測されたが有意な差がでなかった。さらなる検討が必要である。(5)象牙質、エナメル質、アキレス腱、皮膚などについて、800nmのフェムト秒パルスレーザーを照射し、400nmの第二高調波(SHG)光を得た。その強度は組織のコラーゲン含有量に比例した。また偏光特性はコラーゲン分子配向に敏感であることを見いだした。このことからSHGを利用したコラーゲン分子配向検知システムを提唱した。(6)マイクロ波励起プラズマ発光光源の改良が完了し、フッ素の定量に成功した。環境汚染微量体元素のトレースに有効であると思われる。この装置で下記(7)の計測を行った。(7)人の上肢動脈のカルシウム分布を血管分岐部を中心に求め、カルシウム沈着を指標とした動脈硬化進行を考察した。その結果、血流による剪断応力が小さい部位に動脈硬化が進行しやすいとの結論を得た。
高頻度経頭蓋磁気刺激法による運動機能再建の臨床応用

本研究は正常マウスの大脳が磁気刺激により神経栄養因子の遺伝子を発現するというわれわれの実験事実に基づき、磁気刺激法がもつ治療効果の可能性を実験的脊髄損傷モデルを用いて明らかにした。また、一部慢性脊髄障害の症例で脊髄局所刺激の効果を観察した。結果1.脊髄損傷動物の時間経過損傷直後からのc-fosおよび各種細胞性反応は既報の結果に一致した。損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos, BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、c-fosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。Astrocytesやmacrophages/microgliaの活性は損傷後数日がら徐々に上昇し、1週間でピーク。2-3週で下降するものの、損傷中央部やcrush edgeの活性は、4-8週目以降も持続する。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺、1週目から徐々に筋収縮が出現、2週目にはわずかな関節運動、3週目には関節の屈伸起立可能な動物も存在した(Tarlov score23)。電気生理学的評価にはmotor evoked potenlials ; MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3855%に改善した。2.神経損傷磁気刺激の経時変化組織学的評価(GFAP染色(reactive astroyte), Mac-1染色(macrophages/microglia)及び神経栄養因子の遺伝子発現検索の結果、磁気刺激は損傷部のc-fos発現をわずがに増加させたが、持続時間は長くなく、損傷のみの発現の時間経過を大きく変えることはなかった.逆に損傷動物の脳内c-fos発現は、損傷のみ、刺激のみの場合に比較して有意に大きかった(P<.001)。1.脊髄損傷動物の時間経過損傷直後からのc-fosおよび各種細胞性反応は既報の結果に一致した。損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos,BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、c-fosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。Astrocytesやmacrophages/microgliaの活性は損傷後数日から徐々に上昇し、1週間でピーク。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺、1週目から徐々に筋収縮が出現、2週目にはわずかな関節運動、3週目には関節の屈伸起立可能な動物も存在した(Tarlov score 23)。電気生理学的評価にはmotor evoked potentials;MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3855%に改善した。2.神経損傷後磁気刺激の経時変化組織学的評価(GFAP染色(reactive astrocyte),Mac-1染色(macrophages/microglia)及び神経栄養因子の遺伝子発現検索の結果、磁気刺激は損傷部のc-fos発現をわずかに増加させたが、持続時間は長くなく、損傷のみの発現の時間経過を大きく変えることはなかった。逆に損傷動物の脳内c-fos発現は、損傷のみ、刺激のみの場合に比較して有意に大きかった(p<.001)。astrocyte活性は刺激直後数時間は強く増強され、その後、24-72時間以内に損傷のみの活性の時間経過に戻った。Macrophages/microgliaの活性に及ぼす影響はなかった。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺、1週目から徐々に筋収縮が出現、2週目にはわずかな関節運動、3週目には関節の屈伸起立可能な動物も存在した点はコントロール動物と同様であった。

電気生理学的評価にはmotor evoked potentials;MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3565%の改善はコントロール動物に比較し有意ではなかった。本研究は正常マウスの大脳が磁気刺激により神経栄養因子の遺伝子を発現するというわれわれの実験事実に基づき、磁気刺激法がもつ治療効果の可能性を実験的脊髄損傷モデルを用いて明らかにした。また、一部慢性脊髄障害の症例で脊髄局所刺激の効果を観察した。結果1.脊髄損傷動物の時間経過損傷直後からのc-fosおよび各種細胞性反応は既報の結果に一致した。損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos,BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、c-fosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。Astrocytesやmacrophages/microgliaの活性は損傷後数日から徐々に上昇し、1週間でピーク。2-3週で下降するものの、損傷中央部やcrush edgeの活性は、4-8週目以降も持続する。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺、1週目から徐々に筋収縮が出現、2週目にはわずかな関節運動、3週目には関節の屈伸起立可能な動物も存在した(Tarlov score 23)。電気生理学的評価にはmotor evoked potentials;MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3855%に改善した。2.神経損傷後磁気刺激の経時変化組織学的評価(GFAP染色(reactive astrocyte),Mac-1染色(macrophages/microglia)及び神経栄養因子の遺伝子発現検索の結果、磁気刺激は損傷部のc-fos発現をわずがに増加させたが、持続時間は長くなく、損傷のみの発現の時間経過を大きく変えることはなかった。逆に損傷動物の脳内c-fos発現は、損傷のみ、刺激のみの場合に比較して有意に大きかった(p<.001)。本研究は正常マウスの大脳が磁気刺激により神経栄養因子の遺伝子を発現するというわれわれの実験事実に基づき、磁気刺激法がもつ治療効果の可能性を実験的骨髄損傷モデルを用いて明らかにした。損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos, BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、crfosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺、1週目から徐々に筋収縮が出現、2週目にはわずかな関節運動、3週目には関節の屈伸起立可能な動物も存在した(Tarlov score23)。電気生理学的評価にはmotor evoked potentials; MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3855%に改善した。
世界経済危機後の南アジアの人間の安全保障と国際関係の意義

本研究により南アジアにおける経済的な成長は人間の安全保障を導くことにはつながらないという結果が得られた。世界経済危機後インドの経済は成長し続けたが、それに伴い食糧費も高騰し、人間の安全が保障されない不安全な状況が続いている。ネパールでの研究よりネパール共産党統一毛沢東主義派においても現在の経済システム以外に選択肢はないとしている。南アジアで不安全状況は今後も続くと考えられる。本研究は世界経済危機が南アジアにおける人間の安全保障と国際関係にもたらしうる影響について考察することである。研究はUK、南アジア(ネパール)にて中心におこない、研究結果は国際学会等で発表した。さらに研究の成果はReligion,Identity and Human Securityというタイトルで出版予定でありそのための執筆準備を行ってきた。本研究では主に理論的研究を中心としていたため、人間の安全保障に関する資料収集(資料収集はイギリスのBritish libraryにて中心に行った)や研究会等によりまとめた研究の成果を今年3月にMontrealで行われたISA学会(国際関係学会)で発表した。平成23年3月16日19日(パネル内容:1批判的人間安全保障研究について2宗教と国際関係)また3月23日から29日まで南アジア(ネパール)にて人間の安全保障研究のための資料収集と政治家とのインタビューを行った。本研究は世界経済危機が南アジアにおける人間の安全保障と国際関係にもたらしうる影響について考察することが目的であった。研究は南アジア(インド、タイ、スリランカ)を中心におこない、研究結果は国際学会や、招待講演等で発表した。さらに研究の成果はReligion,Identity and Human Securityというタイトルの著書で来年度出版するための契約をRoutledge出版社と結んだ。('Identity-Politics in the Global Age'という章はすでにAnthony ELLIOT編集によるThe Routledge Handbook of Identity Studiesの本のなかで出版済み)本年度の研究では主に理論的研究を中心としていたため、人間の安全保障に関する資料収集(資料収集はインド、タイのバンコクにあるoffice of the United Nations High Commissioner for Human Rights(UNHCR)スリランカにて中心に行った)や研究会等によりまとめた研究の成果をインドのO.P.Jindall Global Universityの招待講演とUSA、サンディエゴで行われた国際学学会(ISA)のグローバル開発のセクションworking groupで発表しさらに、コーディネイトした。
精神神経疾患におけるミトコンドリア遺伝子異常の解析

幻覚や妄想もしくは気分の落ち込みや興味関心の喪失などの精神症状を呈し、手足の筋力低下やまぶたが下がってくるなどの筋症状を有する患者に遭遇した。このような筋症状はミトコンドリア異常を示唆するものであり、ミトコンドリア遺伝子解析を行った。その結果、これらの患者にはミトコンドリア遺伝子の一部が欠落する変異が存在することが解り、統合失調症やうつなどの精神疾患とミトコンドリア機能異常の関連が示唆された。統合失調症様の精神症状および、認知症症状を呈したミトコンドリア脳筋症の一例を経験し、ミトコンドリア遺伝子解析を行った。同患者において末梢血白血球由来の遺伝子DNAを用いた全ミトコンドリア遺伝子配列の解析の結果、Hirataらの報告にあるCOIIとtRNA(Lys)遺伝子間領域のnp8291A>G変異とnp8272-8280の9bp欠失を認めた。さらに、ND2領域において2つの新規変異、ND4領域において1つの新規変異を認めた。健常者群121名、統合失調症患者86名についてこれら点変異、欠失について変異頻度を解析したが、これらすべての点変異・欠失を有するのは本症例のみであった。さらに、うつ病や統合失調症と診断、加療されていたもので経過中眼瞼下垂をきたした症例に遭遇した。これらの症例におけるミトコンドリア遺伝子変異の検索をおこなったところ筋由来のミトコンドリア遺伝子に多重欠失を認め、前述の症例とあわせて現在ミトコンドリア遺伝子異常を引き起こすことがしられているPOLG1の遺伝子変異に代表される核性遺伝子異常の検索を行っている。精神疾患の中にはミトコンドリア異常が病因となっているものが少なからず存在する可能性がある。また有棘赤血球舞踏病(CAch)モデルマウスの脳線条体におけるミトコンドリア遺伝子異常の検索を行っているが欠失変異は認めていない。統台失調症や気分障害をはじめとする精神疾患は従来の診断基準では生物学的に異種性が強く、病因解析には対象の規定が極めて重要である。今回、精神症状に加えミトコンドリア機能異常を伴うと考えられるものを研究対象としてミトコンドリア遺伝子解析およびミトコンドリア遺伝子異常を引き起こす核性遺伝子変異の検索を行った。我々は、主症状として気分障害、統合失調症として加療されていたが、経過中にミトコンドリア異常が原因と考えられる筋力低下もしくは眼瞼下垂を呈したケースに遭遇した。前年度白血球由来ミトコンドリア遺伝子異常を検索し、統合失調症様の症状を前景とした症例からはHirataらの報告にあるCOIIとtRNA(Lys)遺伝子間領域のnp8291A>G変異とnp8272-8280の9bp欠失を認めた。同症例において筋由来のミトコンドリア遺伝子についてPCR-サザンブロット解析をおこなったところ、単一巨大欠失を認めた。また、経過中眼瞼下垂と気分障害をきたした2例については筋由来のミトコンドリア遺伝子の多重欠失を認めた。変異がミトコンドリア遺伝子異常を引き起こすと言われている核性遺伝子POLG1,POLG2,PEO1,.ANT1,ECGF1,WFS1について、直接シークエンシング、TaqMan probeをもちいたリアルタイムPCR法による名遺伝子のcopy numbervariation(CNV)の検索を行った。3症例ともこれら遺伝子中には病因となりうる変異やCNVは見出せなかった。今回核性遺伝子異常は見出せなかったが、気分障害や統合失調症症状を呈する精神疾患の中にはミトコンドリア異常が殖因となっているものが少なからず存在する可能性があることが示唆された。我々は遺伝性神経変性疾患における変性部位においてミトコンドリア遺伝子異常が引き起こされその障害によって神経変性に至るという仮説のもとに有棘赤血球舞踏病モデルマウスの脳線条体におけるミトコンドリア遺伝子異常の検索を行ったが欠失変異は認めなかった。
有機半導体-酸化物界面の双極子制御による革新的デバイス

有機半導体デバイスにおける有機半導体ー酸化物(基板)の界面を自己組織化単分子膜(SAM)で修飾し、SAMが誘起する双極子の効果によりデバイスの高性能化を試みた。まず、両極性有機半導体の単極性化、及び、これと基板の選択的SAM修飾を組み合わせることで、単一の両極性材料から成る高性能相補型インバータを実現することを成功した。次に強い双極子モーメントを誘起するSAMを有機太陽電池中の酸化物ー活性層の界面に適用したところ、誘起された双極子の方向に応じて特性の低下/改善が見られた。これらの成果は、分子層一層でありながら、界面修飾が有機半導体デバイスの特性改善(または制御)に有用であることを示している。有機半導体を用いる電子デバイスの多くは、有機半導体ー酸化物の界面を持つ。この界面を自己組織化単分子膜(SAM)で修飾し、SAMが誘起する界面双極子により、デバイスにおける有機半導体中のキャリアを制御することが本研究の目的である。この目的のため、大きな双極子を誘起できるSAMを探索するだけでなく、双極子の方向を自在に制御できるSAM材料と酸化物の組み合わせ、さらにはこの手法を活かせるデバイスへの応用を見出すことを目指す。研究初年度の平成27年度は、両極性有機半導体の単極性化、及び、これと基板の選択的SAM修飾を組み合わせることで、単一の両極性材料から成る高性能相補型インバータを実現することを目標に研究に着手した。p型への単極化はフッ素化されたアルキル基を有するSAMにおいて再現性良く実現できることを確認するとともに、n型化の可能なSAM探索するため様々な置換基を有するSAM分子で特性変化を検討した。その結果、アミノ基、特にジメチルアミノ基を持つSAM分子で、n型への選択的単極化が実現できることを見出した。さらに、従来のフッ素化アルキル基のSAMとジメチルアミノ基を持つSAMを基板上に塗り分けることで“モノリシックな"両極性半導体薄膜と二つのトランジスタ用の電極をパターンニングすることで理想的なインバータを実現することが可能であることを実証できた。これらに加えて、SAM分子が誘起する両極性半導体の単極化の起源を理解する目的で、SAMで修飾された基板の評価を種々の方法で行った。その結果、ケルビンプローブ法による評価で顕著な表面ポテンシャルの変化がみられることを見出した。これにより、SAMが誘起する単極化の起源について考察が可能となった。現在、これらの成果をまとめて論文発表する準備を進めている。本年度は当初の計画通り、両極性有機半導体を単極化できるSAM分子の探索を行い、p型への単極化SAMのフッ素化デシルトリクロロシラン(FDTS)に加えて、ジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン(MAPS)がn型単極化SAMとして、望み通りの特性を発現することを見出した。また、単なる材料探索にとどまらず、これら明確な単極化を実現したSAMで修飾した基板の表面電位をケルビンプローブ法で評価したところ、FDTSでは負の、MAPSでは正の表面電荷が観測され、これが有機半導体層中に逆の電荷を誘起することが強く示唆された。即ち、両極性有機半導体中に誘起された電荷は、電子、またはホールのトラップとして寄与できるため、これがSAMによる単極化の起源であると考えるのが合理的であることが示された。この結果は、トランジスタによる特性評価によらず、ケルビンプローブによる表面電荷の直接評価でSAM材料の探索に明確に指針を与えることが出来ることに相当する。これらに加えて、上記二種のSAMの塗り分けを予備的に検討した。単純なマスク法により、p、nそれぞれの領域を形成したのち、両極性有機半導体をスピンコート、さらにインバータ用にパターンした電極を蒸着することで、一枚の基板上に単一の有機半導体材料から理想的なインバータ特性をもつデバイスを作製することに成功した。これは28年度の計画を前倒して達成したものであるだけでなく、本手法が実用的にも高いポテンシャルを持つことを示すものである。前年度見出した両極性有機半導体ポリマーをSAMにより単極化する手法と基板上へのSAMの塗り分けにより、単一の両極性有機半導体を用いて理想的な相補型インバータを作製する手法の高度化を検討した。その結果、再現性良く貫通電流を低減したインバータを作製できることを確立した。さらに、ケルビンプローブ法により実験的に求めた表面ポテンシャルと、SAM分子の分子軌道計算により求めた双極子モーメントの大きさと方向、更にそこから予測される表面ポテンシャルの値を比較し、実験結果の妥当性を検証した。その結果、n型への単極化に有効なジメチルアミノプロピルトリエトキシシラン(MAPS)-SAMは、基板上でアミノ基部分が四級化されていることが示唆され、さらにXPS測定でも実験的にこのことが裏付けられた。これらの結果は理論計算、実験のいずれにおいてもSAMの効果を見積もることが出来ることを示しており、材料とデバイス設計において有用な情報となると期待される。これらの成果はAdv. Mater.誌に掲載され、また、理化学研究所よりプレスリリースを行った。さらにSAMによる表面修飾を有機薄膜太陽電池に展開することも検討した。逆構造型の太陽電池の基板部のZnO層表面をフッ素化SAM (FDTS)、またはMAPSにより修飾し、太陽電池特性に与える影響を検討した。

PTzNTzBOBO/PC61BMが活性層の場合、FDTS処理により、Vocの大幅な低下が見られ光電変換効効率も低下したのに対し(9.0% => 6.4% )、MAPS処理では、Vocの変化は見られなかったが、Jsc、FFともに向上し、光電変換効率は9.4%に達した。さらにMAPS処理をPCE-10/PC61BMにも適用し、変換効率が7.2%から7.9%と改善したことから、SAMによる高効率化の一般性を確認できた有機半導体デバイスにおける有機半導体ー酸化物(基板)の界面を自己組織化単分子膜(SAM)で修飾し、SAMが誘起する双極子の効果によりデバイスの高性能化を試みた。まず、両極性有機半導体の単極性化、及び、これと基板の選択的SAM修飾を組み合わせることで、単一の両極性材料から成る高性能相補型インバータを実現することを成功した。次に強い双極子モーメントを誘起するSAMを有機太陽電池中の酸化物ー活性層の界面に適用したところ、誘起された双極子の方向に応じて特性の低下/改善が見られた。これらの成果は、分子層一層でありながら、界面修飾が有機半導体デバイスの特性改善(または制御)に有用であることを示している。本年度インバータに関して予定以上の進捗が見られたうえに、得られた特性が極めて優れていたことから、まずこの成果を論文発表するべくデータをまとめる。また、本手法の更なる有用性と一般性を検討する目的で、基板をシリコン・酸化シリコンからアルミナに変更し、低電圧駆動のインバータの作製を検討する。このため、アルミナゲート絶縁体の形成、ホスホン酸SAMの選択等を実施し、実際に低電圧駆動デバイスを作製し評価する。一方、太陽電池への応用を検討するために、まずカソードのZnO用のSAM分子を合成、SAM形成を行う。実際に太陽電池への応用を行う前に、昨年度見出したケルビンプローブ法による表面電位の測定によるSAMにより誘起される双極子モーメントが当初の想定通りか検証したうえで、太陽電池セルの測定へと展開する。有機機能化学
食品の微視的構造と巨視的物性との関連についての高分子科学的研究

タンパク質、電解質多糖などの食品高分子の分散系に関して、フラクタル解析、誘電緩和法により内部構造解析を行い、巨視的物性である粘度や弾性率と内部構造との関係の解明を試みた。BSAおよびβ-ラクトグロブリンの加熱ゲル中の凝集体のフラクタル構造について、CaCl_2などの塩添加、無添加両者の場合の検討を行った。ゲルの弾性率の濃度依存性から、Shihらの理論を用いてフラクタル次元D_fを算出した。塩添加のゲルは、Shihらの理論におけるweak-linkの挙動を、塩無添加のゲルはstrong-linkの挙動をとることが確認された。また、塩添加ゲルに関しては、レーザー共焦点顕微鏡を用いて得られた凝集体の像を画像解析することにより、D_fを算出した。弾性率測定によって得られたD_fの値は、画像処理によって得られたD_fの値とほぼ一致した。次に、希薄BSA溶液から調製した加熱凝集体のフラクタル次元D_fの値を静的光散乱法によって算出した。D_fの値は、加熱時間ないしはNaCl濃度が高い程、大きくなった。そのD_fの値は、cluster-cluster凝集モデルによる予測値(1.8ないしは2.1)より大きくなり、これはNaCl添加により凝集過程中での凝集体の再構成が促進されるためと考えられた。食品の高分子電解質の典型例としてκ-カラギーナンを選定し、ゾル-ゲル転移点近傍での誘電特性について検討を行った。無秩序(コイル)状態にあるκ-カラギーナン溶液については、緩和強度△εおよび緩和時間τの濃度依存性は、Δε∝C^o、τ∝C^<-1>となり、高分子電解質溶液の理論から導かれる準希薄溶液についてのスケーリング則と一致した。秩序(ヘリックス)状態にあるκ-カラギーナンの分散系については、Δεおよびτはの値は、準希薄溶液についてのスケーリング則による予測値より大きな値となった。このヘリックス状態にある試料における実測値と計算値との不一致は、ゲル中のへリックスの会合の結果として説明された。本研究では、溶液、ゲルなど様々な形態をとる食品およびそのモデル系に関して、電気物性を中心とした物理量の測定および高分子科学的解析により、食品の微視的構造の把握を行うことを目的とする。また、重要な食品物性である粘度、弾性率などの力学物性の測定を行い、微視的構造との関連との究明を試みる。本年度は、第一に、電解質多糖溶液およびゲルの誘電緩和データから、試料の内部構造の解析を行った。また、溶液粘度の挙動と内部構造との関連について検討をした。高分子電解質溶液に関しては、緩和強度Δεおよび緩和時間τの濃度依存性は、高分子電解質に関する理論から導かれるスケーリング則と良く一致し、希薄溶液から準希薄溶液へと移行するしきい値濃度が算出された。更に、高分子電解質溶液、電解質ゲルの両者について、試料内部の高分子電解質に束縛される対イオンの濃度および束縛距離が算出された。高分子電解質溶液の粘性挙動は、希薄領域、準希薄領域で異なり、共にスケーリング則による予測結果と一致した。次に、球状タンパク質の凝集ゲルに関して、ゲル内部の凝集体のフラクタル構造をとらえ、弾性率の挙動との関連について検討を行った。

最初に、弾性率の濃度依存性からShihらの理論を用いてフラクラル次元D_fの算出を行った。また、凝集ゲル内部の凝集体構造をレーザ共焦点顕微鏡によって観察し、その画像をbox-counting法によって画像処理することにより凝集体のD_fを算出し、弾性率測定から求めた値と比較した。その結果、画像処理により算出されたD_fの値は、弾性率測定から算出されたD_fの値とほぼ一致した。このことは、凝集体ゲルの弾性率の挙動は、内部の凝集体のフラクタル構造の反映であることを示している。希薄BSA溶液から調製した加熱凝集体のフラクタル次元D_fの値を静的光散乱法によって算出した。NaCl添加系については、フラクタル構造が観測された。D_fの値は、加熱時間ないしはイオン強度が大きい程、大きくなった。そのD_f値は、cluster-cluster凝集モデルによる予測値(1.8ないしは2.1)より大きくなったが、これはNaCl添加により凝集過程中における凝集体の再構成が促進されるためと考えられた。一方、CaCl_2添加系ではフラクタル構造が観測されなかった。食品の高分子電解質の典型例としてκ-カラギーナンを選定し、ゾル-ゲル転移点近傍での誘電特性について検討を行った。解析は、高分子電解質に束縛される対イオンの揺らぎに基づく1MHz周辺の誘電緩和について行った。無秩序(コイル)状態にあるκ-カラギーナン溶液については、緩和強度Δεおよび緩和時間τの濃度依存性は、Δε∝C^0、τ∝C^<-1>となり、高分子電解質溶液の理論から導かれる準希薄溶液についてのスケーリング則と一致した。秩序(ヘリックス)状態にあるκ-カラギーナンの分散系については、Δεおよびτはの値は、準希薄溶液についてのスケーリング則による予測値より大きな値となった。このヘリックス状態にある試料における実測値と計算値との不一致は、ゲル中のへリックスの会合の結果として説明された。
水溶性シンチレータの開発

以前に提案した水溶性シンチレータ(ルミノールおよび過酸化水素のアルカリ溶液)を、実際の放射線測定に用いるために、10μGy/min程度の低線量率の照射条件で有効な測定を行なえるかを調べた。そのためにシンチレーション測定のための新しい測定システムを製作した。この装置において、シンチレータの容器は100x100x100の容積1リットルの石英セルで、これを3つの光電子増倍管で3つの方向から光検出を行う構造になっている。これと10mCiのコバルト60線源を用いて放射線の検出を試みた。まずランダムなトリガを用いた波高分析を行い、放射線照射時にDCレベルが増加する確率が増大する応答があることを確認した。その後、ディスクリミネータを用いたトリガ系を製作し、高い波高のシグナルだけを用いることにより、パルス計数によって線量測定が行える装置を構成することが出来た。65μGy/minの吸収線量率での測定では、81.7%の高い自然化学発光によるバックグラウンドノイズレベルではあるが、放射線の測定を行うことが出来た。このとき、プラスティックシンチレータを装着したシンチレーションプローブとの相対感度は0.02329と求まり、およそ400分の1であることがわかった。シンチレーション発光の時間応答やコインシデンス測定は、高いバックグラウンドノイズのために測定することが出来なかった。確実に動作するシンチレーション測定系を現在の装置にて構成するには、さらに10-100倍程度強い線量率を持つ線源を用いた測定をした方がよいことも判明した。われわれは、ルミノール類の化学発光を利用した、放射線測定法を考案し、水溶性シンチレータすなわち水を放射線吸収媒体として用いた液体シンチレータ溶液を提案した。2年間の研究期間の1年目に当たる今年度は、その測定に対応した特殊な発光検出装置を設計および製作し、その測定感度など性能を検討することを開始した。製作した装置は大容量(1リットル)のシンチレータ溶液を用い、化学発光発生量を増加させたうえ、3つ以上の光電子増倍管で発光をモニターする構成になっており、信号はアンプされた後に、MCAによる波高分析を行うか、コインシデンス測定を行えるようになっている。標準線源としては^<241>Amと^<60>Coを用いて、エネルギーの異なるガンマ線を用いて変換効率を比較検討するようになっている。装置はすべてコンピュータで制御され、効果的効率的に測定が進められるようになっている。具体的な測定についての今後の予定は(1)エネルギーの分別による発光エネルギー分布の測定。(2)コインシデンス測定によるバックグラウンド軽減の試み。(3)信号の線質依存性の測定(放射線エネルギー、LETなど)。となっている。またさらにこれらの結果を踏まえて、新しい化合物の合成、開発などを含め、シンチレータ溶液の測定条件などの最適化を図る予定である。本年度は、前年度からの結果を踏まえ、水溶液シンチレータから発生するシンチレーションの検出器(光電子増倍管)を1個から3個に増やし、多方向から水シンチレータ容器を観測し、3つの光電子増倍管の信号の時間相関信号を解析するシステムを製作した。測定方法としては、3つの検出器から発生する信号のコインシデンスを捕らえる方法により、測定のタイミングトリガを発生させ、その信号に同期した3つの信号の総和を積算する方法で、主に積算した信号波形の時間変化の分析と信号の強度(波高)分析を行なうようになっている。また、プラスチックシンチレータを装着した市販のシンチレーションプローブを購入し、それからのパルス信号から発生させたタイミングを用いて同様の測定をする方法も可能なように改造を行なった。これは実際水溶液シンチレータ系から得られる信号のパルス幅は従来のシンチレーション発光に比べて極端に長いので、市販のアンプ系の時間帯域では不都合であったり、タイミングが遅すぎて測定のトリガタイミングを取るのには不都合である可能性があるからである。

現在までのところ、化学発光にて生じる信号波形が遅く、しかもその形状を一定させることが難しい。これら2つの方法を用いて、有効な信号処理の方法を模索中である。アンプ系など自作の必要がある可能性もある。またさらに、ルミノール試薬の処方を変更し、できるだけ発光の短くなる処方を選ぶことを考えている。
多元情報受容系の研究

画像・音響・言語などは、われわれ人間にとって最も重要な入力情報である。本研究は、これらを総合的に理解することを目標とし、対象世界の知識に基づいて推論しながら多様な形式の情報を理解する方式を探求する。1.高次知能センサの研究高次知能センサの情報伝送、パターン処理と推論の構造、必要な知識表現などの問題について以下の研究を行った。(1)移動ロボットの環境理解のための知識ベースとセンサ情報処理(2)形状知識に基づくステレオ画像の理解(3)戦略知識を用したエキスパートシステム(4)3次元画像処理アルゴリズムとその応用2.多元入力情報の総合的理解の研究多元入力から得られる事実や仮説、対象世界で成立する法則を利用して、矛盾する仮説を除去しながら必要とする情報を得る方式について研究する。また理解に必要な各種モデルの構築と学習方式を研究する。本年度は、以下の課題を研究した。(1)天気図データベース・システムの改良とプロローグインタープリタ(2)気象衛星(NOAA)の画像理解(3)音声理解システムと知識の利用また公募研究の研究班と合同研究会、シンポジウムを開き、これらの問題をそれぞれの立場から発表・討議して、相互の理解と研究の推進をはかった。
高周期元素とナノ柔構造の特性を利用した分子構築の理論と計算

(1)高周期14族典型元素と6族遷移金属元素のすべての組み合わせについて、(η^5-C_5H_5)(CO)_2M≡ER(E=Si, Ge, Sn, Pb ; M=Cr, Mo, W)の構造と結合特性を明らかにした。三重結合力は、EがSi→Ge→Sn→Pbとなると弱くなり、MがC_<60>r→Mo→Wとなると強くなり、Si≡Wが最大の値をもつ。最高周期元素の鉛の三重結合は未だに知られていないが、(η^5-C_5H_5)(CO)_2M≡PbRでは鉛は明確な三重結合を遷移金属と形成する。また、ケイ素やゲルマニウムを骨格にもつ多面体クラスターの遷移金属ドープによるホモ芳香族安定化を明らかにした。(2)ホスト分子とゲスト分子の弱い相互作用の本性を明らかにするために、レソルシナレーンのアルコール類の分子認識能を取り上げて、CH/π相互作用の高精度な理論計算を行った。従来の解釈とは異なり、CH/π相互作用は安定化には大きく寄与するが、分子認識には直接的な役割を果たさず、溶媒などとの協同的な相互作用が重要なことを明らかにした。(3)フラーレンに内包された金属の回転運動はon-offスイッチとしての応用が期待される。La_2@C_<80>では2個のLa原子はLa^<3+>カチオンになりC_<80>^<3->内部を三次元的にランダムに高速回転しているが、ジシリランなどの有機ケイ素分子で化学修飾すると、C_<80>の胴体周りの平面内での二次元回転になることを理論計算より見いだした。また、N@C_<60>やP@C_<60>のN原子とP原子上のスピン密度も有機ケイ素分子の化学修飾によって制御できることを見いだした。(4)Semi-InCore法を開発して、巨大な分子の電子状態の超並列高速計算を実現した。これは、現在の多くの汎用分子軌道プログラムでは、CPUの数が5-8で並列計算の効率が落ちるのと対照的である。
創造的接合知生成のための日常人類学的研究-グローバル言説とローカルな実践

本目的は、グローバル化の進展のなか世界各地で生起している普遍的な世界基準と個別のローカル文化との間の対立を超克し,両者を接合する知の生成メカニズムを解明することにある。グローバル基準は、確かに普遍的人権の尊重や地球環境の保全の実現に大きな貢献をなした。同時に先進社会の価値基準の押しつけという批判も生み出した。一方ローカル文化の実践は、土着の知恵への再評価に貢献すると同時に、その土着文化に内包される抑圧が文化の名のもとに正当化されることへの危惧も指摘されてきた。本研究は、生活世界の創造性に依拠する日常人類学的手法によって、両者が葛藤/折衝する現場で具体的に表出する接合知の実相を明らかにする。初年度においては、まず接合知に関する問題意識(グローバル言説の一方的批判ではなくその有効性と限界の両面を押さえること、およびローカル実践のロマン化を避け、その可能性と困難の両面をとらえること)をメンバー全員で各自のフィールドの接合知をめぐる現状と研究の方向性について共有した。それとともに各自のインテンシブなフィールド調査を実施した。そのさい初年度は、グローバル基準の理念・言説とローカル実践とが交錯する具体的場(問題発生と対処の現場)を五つとりあげ、そこで生起する絡み合いの諸相と過程を具体的にした。今年度は、それぞれが担当する具体的現場に置いて作用するグローバル基準の言説の応用可能性と困難を同定し、同時にローカル知の問題解決能力の有効性と限界を明らかにした。分担者は、それぞれ担当しているもう一つのフィールドにおいて同じ問題系にかんして比較参照のための調査を実施した。具体的には、阿部はカンボジアにおけるクメール・ルージュ体制機の政治責任を問う国際裁判(特別法廷)を対象にした。伊地知は、ジェンダー意識が大きく変容しつつある現代韓国、とりわけ済州島社会と、急激な近代化と経済成長のなかで欧米の価値規範が浸透しつつあるベトナム社会を対象にしてジェンダー意識の変容を調査した。古川は、カトマンズの都市生活環境保全の過程で表れる、欧米の環境保護イデオロギーと、ネワール社会の民俗知の葛藤と接合を考察した。中村は、民主化と近代化のなかで大きく変動しつつある高齢者介護意識について、二つのペクトルの葛藤・接合を考察した。松田はケニア社会が経験しつつある、貧富の格差の急激な拡大や民族・宗教間の対立と憎悪の増幅を対象に、それらを乗り越えるためにアフリカ社会が育んできた異質な制度や価値をつなぎあわせる潜在力を調査した。11月にはネパール、ルワンダ、韓国から共同研究者を招聘してワークショップを実施し、日常人類学にもとづく方法的枠組について、理論的につっこんだ共同討議を行い、その理解を共有することに成功した。また、すべての分担者が参加し、方法論の実験的検証を共同で行うために、国内のフィールドワーク調査を三重県東紀州地域の五つの集落を対象に実施した。海外からの研究協力者を含めて京都で開催したセミナー「Kyoto International Seminar 2014:Global Discourses and LocalPractices: Towards a Creative and Articulative Knowledge」において、本研究の特徴である「グローバルな規範的言説」と「ローカルで創発的運用実践」の接合メカニズムの理論化に関わる、基本的概念、理論枠組を共同で構築し共有することができたこと、ルワンダの大虐殺のサーバイバーの集合的記憶に関わる現場、ネパールの政治的動乱期における環境保護実践に関わる現場、タイのグローバル・ツーリズムに関わる現場、それに韓国・済州島の4・3事件の記憶と真実究明に関わる現場、さらにはケニアの選挙後暴動における秩序回復と和解に関わる現場にみられる、二つの力(グローバル基準の規範的言説とローカルな運用実践)の絡み合い(entanglement)を、総合的に位置づける枠組を理論的に確立することができた。これをふまえて研究分担者、連携研究者、研究協力者は、その共有された枠組にもとづいてさらなるフィールドワークを実施し、共有された枠組の理論的深化をはかるとともに、新たな知見の有機的連結をはかった。共有された視点にもとづくフィールド調査の成果を、各自がその視点を焦点化する形でまとめたリサーチ・レポートを作成した。それらを連結することで、日常人類学的方法論の深化を理論化することを目的とした研究成果をまとめた。2014年11月に海外からの共同研究者を含めて京都で開催したセミナー「Kyoto International Seminar 2014:Global Discourses and LocalPractices: Towards a Creative and Articulative Knowledge」において、本研究の探求しようとする核心点である「グローバルな規範的言説」と「ローカルで創発的運用実践」の接合メカニズムの理論化に関わる、基本的概念、理論枠組を共有することができた。

具体的には、ルワンダの大虐殺のサーバイバーの集合的記憶に関わる現場、ネパールの政治的動乱期における環境保護実践に関わる現場、タイのグローバル・ツーリズムに関わる現場、それに韓国・済州島の4・3事件の記憶と真実究明に関わる現場、さらにはケニアの選挙後暴動における秩序回復と和解に関わる現場にみられる、二つの力(グローバル基準の規範的言説とローカルな運用実践)の絡み合い(entanglement)を事例に即して詳細に検討し、その解釈や分析の方向性について突っ込んだ共同討議を行うことで、個別の事例研究を有機的に結合し総合的に位置づける枠組を共有することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学京都セミナーによって共有された方法論と分析視点にもとづいて、それぞれが担当するフィールド調査をさらに推進しその成果を、各自がその視点を焦点化する形でまとめたリサーチ・レポートを作成する。それらを共通のプラットフォームにあげて、相互に批判的検討を行い、それをふまえて各自は最終的な調査分担報告書をとりまとめ、それらの成果を連結することで、日常人類学的方法論の深化を理論化することを目的とした総合的な最終報告書を作成する。海外から研究協力者を招へいしワークショップを開催する予定する予定であったが、選挙等による治安悪化のため次年度に持ち越しをした。それぞれが担当する具体的現場において作用するグローバル基準の言説の応用可能性と困難を同定し、同時にローカル知(土着知)の問題解決能力の有効性と限界を探る。それぞれのフィールドから研究協力者を招へいし研究会を行う。海外から研究協力者を招へいしワークショップを開催する予定であったが、選挙等による治安悪化のため次年度に持ち越しをした。11月に韓国、カンボジア、ベトナム、ネパール、ケニアから研究協力者を招へいし、全体ワークショップを開催することが決定している。
日本から海外に渡ったツツジ園芸品種の遺伝的選抜と栽培環境適応に関する研究

日本原産のツツジ野生種から園芸品種が成立し海外への伝播過程を解明するため、花形や花色ならびに土壌と菌根菌の側面から解析した。花器変異形質ではMADS-box遺伝子解析により、二重咲き、八重咲き、采咲き、見染性形質の原因遺伝子を解明し、野生種の細胞質と合わせて変異遺伝子が海外のツツジ品種にも伝播していることを明らかにした。野生種から交配品種になるに従い、アントシアニン色素とその発色要因が複雑に関与し、花色が多様化していた。不利な土壌環境下に自生する野生種の根系にエリコイド菌根菌の共生が確認でき、その菌相は自生地や栽培地により異なっていた。これらの知見は今後の育種情報として活用できる。島根大学植物育種学研究室で所有しているツツジ野生種・園芸品種に加え、ヤマツツジ、ケラマツツジの自生地からのサンプルならびにサツキ、アザレア品種等のサンプル収集を行い、すでに開発済みの花器変異DNAマーカーによる解析を開始した。また、イタリア、ベルギーの研究機関との共同研究実施に関する打ち合わせを行い、次年度以降の共同研究計画やサンプリングに関する調整を行った。花器変異形質に関する遺伝子解析については、MADS-box遺伝子の解析により、二重咲き形質はBクラス遺伝子;PIにおける挿入変異によることを明らかにし、クルメツツジ等の品種に適用可能なDNAマーカーが開発された。またツツジ花弁におけるアントシアニン合成能力は、着色の有無に関わらずプロアントシアニジン色素まで共通に生成されることから、合成経路の配糖化以降に着色に関する制御要因があることが示唆された。菌根菌に関する解析については、島根県内に自生するキシツツジおよびヤマツツジについて,根系における共生菌の有無の確認とフロラ調査を行った.その結果,いずれのツツジの根系においてもエリコイド菌根菌の共生が確認できた.また,これらツツジの自生地土壌について,物理化学性を解析中である。ツツジ品種において重要な花器変異形質である二重咲きは、MADS-box; Bクラス遺伝子のPIにおける挿入変異に起因することを明らかにした新知見について、学術論文として公表した。また、イタリアのツツジ品種ならびに新潟県立植物園保有の国内外のアザレア品種のサンプルを収集し、二重咲きDNAマーカー、葉緑体DNAマーカーによる解析を行ったところ、海外の二重咲き品種においても、クルメツツジ等と同一のPI遺伝子変異が検出され、二重咲き形質に関する単一遺伝子変異の伝播が示唆された。海外への詳細な品種伝播情報を得るため、イタリア、ベルギーのサンプルを用いた共同研究実施について、各国の研究機関との調整を行った。園芸品種の成立に関与したと思われる常緑性ツツジについて花弁内pHを調査したところ、それぞれの野生種においてかなり異なることが明らかになった。またpHの低い個体と高い個体を交雑すると、中間の値を示すことが確認できた。一方、台湾原産のキンモウツツジにおいて、赤色花弁上部のブロッチ部分に赤紫色が発色する要因について、アントシアニンとQuercetin配糖体とのコピグメンテーション(補色素効果)に起因することを明らかにした.菌根菌の分析では、島根県内に自生するキシツツジ、ならびに沖縄県内に自生するケラマツツジについてフロラ調査を行ない、キシツツジから154菌株、ケラマツツジから88菌株を分離することができた。現在、これらの菌株の同定と自生地土壌の物理化学性の解析を進めている。国内外から収集したサンプルについて解析を行い、解析結果に関する公表や研究情報交換を開始している。また、花器変異形質に関する遺伝子変異を発見し学術論文を投稿・受理している。ツツジの二重咲きはMADS-box; Bクラス遺伝子のPIの挿入変異に起因することを応用した二重咲き形質特異的DNAマーカーを開発し、学術論文として公表した。このDNAマーカーを活用して、イタリア、ベルギーの二重咲き品種の解析を行ったところ、同一のPI遺伝子変異が検出されたため、二重咲き形質に関して日本の古品種からの同一遺伝子変異の伝播が示唆された。一方、ツツジの八重咲きでは雄しべや雌しべの花弁化が確認され、Cクラス遺伝子のAG/PLEの配列欠損に由来する遺伝子発現の減少が八重咲きの花器形成に関与する新知見を学術論文として公表した。花色分析では、野生種のアントシアニン構成別に花色とpHとの関係を調べたところ、シアニジン色素のみを持つ赤色花個体間ではpHの範囲が狭く、シアニジンとデルフィニジンさらにフラボノール色素を持つ紫色花個体間ではpHの範囲が広く、後者の個体では高いpHほどC*値(鮮やかさ)が減少することが明らかとなった。また、タイワンヤマツツジのブロッチ部分の赤紫色の発現には、アントシアニンとフラボノールとのコピグメンテーションが重要な要因であることを明らかにし、ブロッチ部分に含まれるフラボノールをquercetin 3-glucosideおよびquercetin 3-rhamnosideと同定した。生育土壌に関して、島根県内のキシツツジ自生地土壌を分析したところ、可溶性アルミニウム含量はtr:0.4mg24.0mg/100g乾土、pHは4.935.93で、典型的なツツジ科植物の自生地土壌の範囲であった。一方、菌根菌の分析では、島根県内自生のキシツツジ、沖縄県内自生のケラマツツジから分離されたそれぞれ154菌株、88菌株に関し、28S rRNAの部分塩基配列を決定した。現在行っている形態観察の結果と合わせて種同定を行い、菌根菌相を明らかにする。国内外から収集したDNA、花色素、土壌、菌根に関するサンプルについて解析を行い、結果解析ならびに取り纏めが進行している。また、花器変異形質や花色素解析に関する複数の学術論文を国際学術誌等に公表している。

日本のツツジ園芸品種における花冠が持続する見染性形質について、花器形態形質、遺伝性ならびに原因遺伝子について解析した。見染性形質はMADS-box;Bクラス遺伝子のAP3へのレトロトランスポゾン等の挿入変異に起因する花冠のガク化によることが明らかになった。また、いずれの見染性品種は小型の花冠と花冠背軸面に気孔と毛じが観察され、交配試験では見染性形質は一遺伝子支配の劣性遺伝形質で,異なる品種間における原因遺伝子の共通性が示された.これらの研究成果について学術論文として公表した。花色に関して、ツツジ野生種および園芸品種とそれぞれの交配実生を用いて花色およびフラボノイド色素の遺伝分析を行った。園芸品種の交配実生は、野生種間の雑種個体に比べて色素構成および花色が多様化しており、複雑な遺伝子構成であることが示唆された。また、伊豆諸島にのみ自生するヤマツツジの変種オオシマツツジの花色と花弁アントシアニン構成を調査し、花色は濃桃色で、花弁にはcyanidinに糖が2分子結合したアントシアニンとさらにフラボノールを含有することを明らかにした。菌根菌の分析では、前年度から進めていた島根県内自生のキシツツジと沖縄県内自生のケラマツツジの菌根菌相を明らかにした。29年度はヤマツツジ(能登半島自生)、キリシマツツジ(露地栽培;能登・館林)、キリシマツツジ/アザレア(ポット栽培;館林・新潟)から菌根菌の分離を行い、それぞれ116、95、67、31、および18の菌株を分離した。これらの菌株について28SrRNAの部分塩基配列を既に決定しており、菌相解析結果から最終的に自生環境と栽培環境における菌類相の比較を行う。さらに、キシツツジの自生地土壌について,CN比およびpHを分析であり、自生地土壌のデータと植物根系における菌根化率との関係の考察を進める。日本原産のツツジ野生種から園芸品種が成立し海外への伝播過程を解明するため、花形や花色ならびに土壌と菌根菌の側面から解析した。花器変異形質ではMADS-box遺伝子解析により、二重咲き、八重咲き、采咲き、見染性形質の原因遺伝子を解明し、野生種の細胞質と合わせて変異遺伝子が海外のツツジ品種にも伝播していることを明らかにした。野生種から交配品種になるに従い、アントシアニン色素とその発色要因が複雑に関与し、花色が多様化していた。不利な土壌環境下に自生する野生種の根系にエリコイド菌根菌の共生が確認でき、その菌相は自生地や栽培地により異なっていた。これらの知見は今後の育種情報として活用できる。国内外からのサンプル収集ならびに入手に関する調整が順調に進行し、遺伝子解析や根系・菌根菌に関する調査もほぼ計画通りに進展している。27年度に引き続き、国内の自生地や国内外の栽培地における現地調査ならびにサンプリングを行い、その試料を用いた遺伝子解析、根系・ERM菌解析を進める。また、解析データの蓄積により、伝播過程の解析に有用な花器変異遺伝子の絞り込みとDNAマーカー開発が進み、国内ならびに海外への品種伝播に関する新規情報の解明が進行する。