hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
データ同化による海洋表層循環変動のモニタリングと化学・生物過程とのカップリング

海洋表層における、生物化学過程に関連した物質循環を現実的に再現するために、海洋大循環モデルと生態系モデルを結合した数値モデルを構築した。生態系モデルの再現性は物理循環場がいかに現実的な場を再現しているかに多いに影響されるため、このシステムでは物理循環場としてデータ同化によって作成された再解析データセットを用いることとした。その結果、特に混合層深の再現性向上に伴い、栄養塩の下層からの供給量が改善され、生物生産量の再現性が向上した。とくに、北太平洋亜寒帯域において10年スケールの変動であるPacific Decadal Oscillationと関連した生物生産の変動が顕著に見られるようになり、過去の観測的な知見と矛盾しない結果を得ることができた。しかしながら、このモデルは陽に中規模変動を再現しないモデルであるため、黒潮続流域など活発な中規模変動が見られる場所での物質輸送については不明な点がまだのこっている。そこで、この量を見積もるため、バルク混合層モデルを用い、また海面付近の炭酸塩と二酸化炭素分圧データを同化して、混合層以深の炭酸塩濃度を随伴方程式法を用いて求めた。北緯40度の海域には35度と45度の水塊が中規模渦となって混在していると仮定して、中規模現象の影響を見たところ、亜表層の全炭酸は、中規模現象を考えない場合より、日本東岸近くで高く、その東側の混合水域で低くなり、二酸化炭素分圧は50ppm程度変わった。今後、より高精度の解析を行うためには高解像度海洋モデルに生物地球化学過程を取り込み、中規模現象の影響も考慮した物質循環過程を調べることが必要であろう。海洋表層における生物化学過程を含んだ物質循環を再現するために、adjoint法高分解能海洋大循環データ同化システムによって作成された高精度の物理循環場に生態系モデルNEMURO(Kishi, et. al.,2007)を組み合わせたモデルを開発した。このモデルを用いて2003年以降の海洋表層の生物、化学場とその変動を再現したデータセットを作成した。このデータセットについての評価を行うために、衛星データから得られたクロロフィル量などとの比較を行った。今後も他の観測データとの比較を通じてデータセットの評価を行うとともに、生物化学過程の変動における物理循環場の役割に注目した解析を行っていく。また、中規模渦を分解しない比較的粗い分解能を用いて中層のC02分布を再現するデータ同化実験についても行った。この実験において、黒潮続流域における中規模渦による混合の効果を見積もったところ非常に大きな影響みられ、中層の化学トレーサの分布とその変動の再現のためには中規模変動の適切なパラメタリゼーションが不可欠であることを明らかにした。さらに、生物化学過程をターゲットとした本格的なデータ同化システムの構築に向けて、NEMUROモデルに4次元変分法を適用したデータ同化システムのプロトタイプを作成した。このシステムの性能を評価するために仮想的な実験を行ったところ、現実的な量、精度の観測データでも十分に生物化学過程の推定が可能であることが示された。この結果は生態系データ同化システムの今後の発展に期待を持たせるものであり、今後はより複雑かつ現実的な状況で実験を行いながら、システムの開発を進めていく。
必要十分細胞数に着目した脳梗塞に対する骨髄間葉系幹細胞移植投与方法の確立

ラット中大脳動脈閉塞モデルを作成し、24時間後にhuman mesenchymal stem cells (MSCs)を低用量1 ×104 cells、高用量: 1 ×106 cellsの2群に分けて投与を行った。梗塞8日目の運動解析では両群ともコントロールに比較して良好な改善を認め、炎症性サイトカインであるinterleukin (IL)-1β、IL-12p70の低下を認めた。高用量群においては多くの細胞が広く脳内に分布していたが、血管内の細胞凝集も多く見られた。脳梗塞に対して細胞移植を動脈内投与する際は、低用量においても安全に十分な治療効果が期待される。脳梗塞に対する細胞移植療法の有効性は様々な動物モデルにおいて確立されており、臨床試験の結果が待たれるところである。しかしながら、至適条件(細胞数、時期、投与方法、細胞ソース)においては未だに確立されたものはなく、今後の課題と考えられる。我々は経動脈的細胞移植の可能性につき検討を行っているが、特に至適細胞数に着目して解析を行った。1×10000個、1×1000000個投与群はPBS投与群と比較して、発症4日後よりmNSS、cylinder testでの改善を認めた。1×10000個、1×1000000個投与群において梗塞sizeは有意に縮小していたが、治療群での差は認めなかった。免疫組織染色では、hMSC投与群において梗塞周囲における、ミクログリア活性の低下、反応性アストロサイトの増加を認めた。局所脳梗塞モデルにおける骨髄間葉系細胞の経動脈的投与において、細胞数は1×10000個でも十分な効果を得た。脳梗塞における再生医療を考慮する際、経動脈的細胞移植は有効であり、特に自家移植においてはより早期に必要細胞数が確保できるという点で非常に有効であると考えられた。これまでの研究により、ラット脳梗塞モデルに対する骨髄間葉系幹細胞移植は移植細胞数により差があることを示した。すなわち、行動学的評価ではmodified neurological severity scoreで低用量(1万個)が有意に回復が早いこと、体重の増加は変化がないことを示した。また移植細胞による抗炎症効果を検討したところ、低用量、高用量(100万個)ではともにIba-1(マイクログリアのマーカー), ED-1(活性化マイクログリアのマーカー)の抑制を認めた。しかしながら両群での差は認めなかった。Luminex Assayによる炎症性サイトカイン、ケモカインの定量では、IL-1beta, IL-12p70はコントロールと比較して本年度は移植細胞の低用量、高用量におけるadverse effect、特に移植後の致死率や血管内での塞栓合併症につき組織学的に検証した。あらかじめPKHでラベリングした移植細胞を血管内皮(RECA-1陽性細胞)との関連性につき検討すると、高用量群において有意に移植細胞のaggregationが確認された(高用量: 0.21 ±0.1/mm2;低用量: 0.003 ±0.003/mm2)。Mortalityについてはコントロール33.3%,低用量群27.3%,高用量群38.5%であり、高用量群における塞栓合併症の影響が危惧された。脳梗塞移植細胞の染色、同定に難渋している。パラフィン切片を用いて、Human nuclei, Stem121, Human Mitなど多種の抗体を用いたり、染色条件を変えたりしているが、未解決である。今後は凍結切片を用いて検討する予定である。移植細胞の脳内での分布や生存、生着の確認を行うため、凍結切片を用いての染色方法を確立することを第一とする。その後は、抗炎症作用に月、免疫染色やLuminex assayを追加する蛍光免疫染色による移植細胞の同定が困難であり、用いた試薬、一次抗体の種類や量が予定よりも増えたため。蛍光免疫染色に用いる抗体に使用したが、次年度においても同じ抗体を用いていくため、当初の研究計画に変更はない。
身近な知的財産に着目したものづくり学習のための教育実践学研究

Society 5.0を迎え,新しい時代を生きる生徒に必要と考えられるイノベーションする能力を養い,主体的な学びを支援することを目的にした教育実践研究を実施した。その一環として,学校教育における教科学習の中で身近な製品やサービスに関する知的財産に目を向け,日常的に接する製品やサービスに込められた工夫に気づき,自ら創造する態度を身に着ける学習モデルやカリキュラムの検討と学習教材の提案を試みた。その研究の礎として,知的財産教育に関する学習者の内的状態を把握するために中学生を対象にした意識調査を実施し,知的財産に対する知識や意識の関連について分析を行った。その結果を踏まえ,他者と協働しながら問題解決に取り組む学習を重点的に行う学習モデルの提案を行った。平行して実施した学習教材の開発では,中学校技術・家庭科だけでなく小学校の総合的な学習から高等学校情報科までの幅広い学習機会を想定し,身近な知的財産である文房具や日用品が開発される過程で生まれたアイディアに共感し,敬意を払いながら利用するとともに,新たな改良点を見つけ,価値を創造する態度を養う要素を盛り込んだ。また,開発した教材を用いた教育実践の効果を検証するために,思考力や判断力を評価するためのルーブリックの作成を試みた。特に,身近な知的財産についての気づきや工夫を適切に評価し,価値を受容する態度や問題解決をするための思考力を評価するための指標作成に重点的に取り組んだ。知的財産教育に関する学習者意識の把握を試み,アンケート調査を実施した。それらを集計,分析して知的財産教育に対する生徒の意識の概要について考察を行った。また,学習教材の開発を継続的に行い,身近な素材を用いた創造性開発教材を10種類開発した。それらの成果報告として学会発表を1件,国内学会への論文投稿(査読)を1編行った。また,分担者を含む共同研究者が参加する研究会において得られた知見を話題提供し,ディスカッションの材料にするとともに,学習カリキュラムの検討などを協働して取り組んだ。本研究で得られた知見のうち,学習カリキュラムや学習モデルの検討は,文部科学省研究開発校に指定された山口大学教育学部附属山口小学校の教育実践研究にも活かされている。平成30年度は,研究代表者の養育義務の都合で,教育実践に関して研究協力校での準備を万全にすることができず,教育課程の都合上,次年度に持ち越した。学校教育における知的財産教育の効果的な推進を試みるために,創造と価値の受容を総合的に学ぶ教育実践を行い,ルーブリックの改良を試みた上で,研究の総括を試みる。本研究の目的は,学校教育の中で,学習者が主体的に知識基盤社会に参画する態度で学習を進めることができる知的財産教育を実施することである。そのために,知的財産に関する知識や技能,意識などで構成される学習者の内的状態を十分に理解した上で教材開発,授業実践および学習評価を行うことを目指して研究に着手した。平成28年度は知的財産に関する学習者の内的状態の把握を試みるために調査票の作成と中学生を対象としたアンケート調査を実施した。アンケートの概要は,自分や他人の著作物,アイディアを利用することについての意識を尋ね,中学生の知的財産に対する意識を把握することができた。また,創造することを通して学ぶ知的財産教育の教材開発として,文房具など身近な製品やサービスに関わる知的財産の中で開発者の工夫した点に気づく教材や,一定の制約条件の中で問題解決に取り組むことにより発想力を高める教材の開発を行った。創造する楽しさや達成感を感じることができるものづくりを中心とした製作学習の教材は小学生を対象に開発を試みた。さらに,知的財産教育に関する学習モデルの検討とカリキュラム開発として学習者が身の回りの知的財産に対して積極的に問題意識を持ち,自ら学ぶ姿勢の習得を目指し,アクティブラーニングの要素を取り入れた学習モデルの検討とカリキュラム開発を行った。カリキュラム開発に際しては,既存の教科の学習内容(学習指導要領)との関連性などを調査し,実効性のある学習内容構成に配慮した。研究のロードマップに基づき,平成28年度に予定していた調査研究や教材開発,カリキュラム開発などが完了しており,おおむね順調に進展していると判断できる。AI時代を生きる生徒に必要と考えられるイノベーションする能力を養い,主体的な学びを支援することを目的に身近な知的財産に目を向け,自ら工夫する態度を身に着ける学習モデルやカリキュラムの検討と学習教材の提案を試みた。その一環として知的財産教育に関する学習者の内的状態を把握するために中学生を対象にした意識調査を実施し,知的財産に対する知識や意識の関連について分析を行った。その結果,生徒は著作権に関する学習をしており,情報社会で適切に行動するための知識をある程度は身に着けている傾向が見られることが明らかになった。また,著作権に関する意識についても他人の権利を守るという考えをもっていることが明らかになった。産業財産に関する知識は低調であるものの,自分や他人のアイデアに対する敬意については,意識をもっていることが明らかになった。このことから,著作権に関する学習指導は学校教育で浸透しているものの,産業財産に関する学習指導について推進を行う必要があることが明らかになった。それらの知見を踏まえて,学校教育における知的財産の学習モデルとカリキュラムの検討を行い,合わせて学習教材の開発を行った。学習教材の開発では,学習者の意欲向上を目的に日常生活で頻繁に接する文房具などを中心に工夫されている点を指摘し,さらなる問題解決に挑む姿勢を重視した。また,創造性開発にも力点を置き,豊かな発想力を養う学習指導モデルを検討した。

それらを集計,分析して知的財産教育に対する生徒の意識の概要について考察を行った。また,学習教材の開発を継続的に行い,身近な素材を用いた創造性開発教材を5種類開発した。それらの成果報告として学会発表を1件,国際会議における発表(論文投稿)を1件,国内学会への論文投稿(査読)を1編行った。また,分担者を含む共同研究者が参加する研究会において得られた知見を話題提供し,ディスカッションの材料にするとともに,学習カリキュラムの検討などを協働して取り組んだ。本研究で得られた知見のうち,学習カリキュラムや学習モデルの検討は,文部科学省研究開発校に指定された山口大学教育学部附属山口小学校の教育実践研究にも活かされている。Society 5.0を迎え,新しい時代を生きる生徒に必要と考えられるイノベーションする能力を養い,主体的な学びを支援することを目的にした教育実践研究を実施した。その一環として,学校教育における教科学習の中で身近な製品やサービスに関する知的財産に目を向け,日常的に接する製品やサービスに込められた工夫に気づき,自ら創造する態度を身に着ける学習モデルやカリキュラムの検討と学習教材の提案を試みた。その研究の礎として,知的財産教育に関する学習者の内的状態を把握するために中学生を対象にした意識調査を実施し,知的財産に対する知識や意識の関連について分析を行った。その結果を踏まえ,他者と協働しながら問題解決に取り組む学習を重点的に行う学習モデルの提案を行った。平行して実施した学習教材の開発では,中学校技術・家庭科だけでなく小学校の総合的な学習から高等学校情報科までの幅広い学習機会を想定し,身近な知的財産である文房具や日用品が開発される過程で生まれたアイディアに共感し,敬意を払いながら利用するとともに,新たな改良点を見つけ,価値を創造する態度を養う要素を盛り込んだ。また,開発した教材を用いた教育実践の効果を検証するために,思考力や判断力を評価するためのルーブリックの作成を試みた。特に,身近な知的財産についての気づきや工夫を適切に評価し,価値を受容する態度や問題解決をするための思考力を評価するための指標作成に重点的に取り組んだ。知的財産教育に関する学習者意識の把握を試み,アンケート調査を実施した。また,学習教材の開発を継続的に行い,身近な素材を用いた創造性開発教材を10種類開発した。それらの成果報告として学会発表を1件,国内学会への論文投稿(査読)を1編行った。
心筋梗塞後の運動負荷時のST上昇に関する実験的研究

1.前胸壁誘導のQ波を有する部位で運動負荷時ST上昇が誘発された(前0.10±0.14[SD],負荷0.25±0.14mV,P<0.01).心拍数は112.3±15.2から216.8±20.1bpm,左室収縮期圧は109.7±19.8から152.7±20.2mmHg,左室拡張末期圧は11.7±3.3から26.9±11.5mmHgと増加した.2.収縮期wall thickeningで評価した局部壁運動は梗塞部,梗塞寄り辺縁部(心内膜側梗塞境界から平均5mm梗塞寄り)ではwall thinningを呈し,運動で変化しなかった,非梗塞寄り辺縁部(ほぼ心内膜側梗塞境界上)では非梗塞部に比べhypokinesiaを呈したが,負荷で壁運動は有為に増大した(前5.3±3.0,負荷9.4±4.4%,P<0.01).非梗塞部は運動でhyperkinesiaを呈した(前20.1±5.3,負荷25.6±5.1%,P<0.01).3.心筋全層の局所心筋血流は梗塞部,梗塞寄り辺縁部では著しく低値で負荷時の変化は有意ではなかった.一方,非梗塞寄りの辺縁部の心筋血流は遠隔の非梗塞部とほぼ同様であり、運動負荷で約3倍に増大した.これらの変化は心筋内層の局所心筋血流でも同様であり,また内層/外層の心筋血流比の低下はなかった.4.TTC染色による局所の梗塞の深達度は梗塞部で89.9±2.7%,梗塞寄り辺縁部で74.0±9.0%,非梗塞寄り辺縁部17.8±6.5%,非梗塞部0.9±1.8%であり,冠動脈結紮による梗塞モデルに比べ高い貫壁性を有する梗塞であった.5.梗塞の辺縁で運動負荷中に局所壁運動の改善に伴い心筋血流も増加していることから,このモデルにおいて運動負荷ST上昇時の心筋虚血の関与は否定的である.1.前胸壁誘導のQ波を有する部位で運動負荷時ST上昇が誘発された(前0.10±0.14[SD],負荷0.25±0.14mV,P<0.01).心拍数は112.3±15.2から216.8±20.1bpm,左室収縮期圧は109.7±19.8から152.7±20.2mmHg,左室拡張末期圧は11.7±3.3から26.9±11.5mmHgと増加した.2.収縮期wall thickeningで評価した局部壁運動は梗塞部,梗塞寄り辺縁部(心内膜側梗塞境界から平均5mm梗塞寄り)ではwall thinningを呈し,運動で変化しなかった,非梗塞寄り辺縁部(ほぼ心内膜側梗塞境界上)では非梗塞部に比べhypokinesiaを呈したが,負荷で壁運動は有為に増大した(前5.3±3.0,負荷9.4±4.4%,P<0.01).非梗塞部は運動でhyperkinesiaを呈した(前20.1±5.3,負荷25.6±5.1%,P<0.01).3.心筋全層の局所心筋血流は梗塞部,梗塞寄り辺縁部では著しく低値で負荷時の変化は有意ではなかった.一方,非梗塞寄りの辺縁部の心筋血流は遠隔の非梗塞部とほぼ同様であり、運動負荷で約3倍に増大した.これらの変化は心筋内層の局所心筋血流でも同様であり,また内層/外層の心筋血流比の低下はなかった.4.TTC染色による局所の梗塞の深達度は梗塞部で89.9±2.7%,梗塞寄り辺縁部で74.0±9.0%,非梗塞寄り辺縁部17.8±6.5%,非梗塞部0.9±1.8%であり,冠動脈結紮による梗塞モデルに比べ高い貫壁性を有する梗塞であった.5.梗塞の辺縁で運動負荷中に局所壁運動の改善に伴い心筋血流も増加していることから,このモデルにおいて運動負荷ST上昇時の心筋虚血の関与は否定的である.
話者性再現度の自動評価に基づいた個性豊かな音声合成に関する研究

個性豊かな音声合成を実現するために,音声における個人性や多様性に関する研究を行った。音声における声質の違いを物理パラメータに基づいて自動的に予測する手法を提案した。音声の特徴量としてMFCCパラメータを用い,その重み付きユークリッド距離で声質類似度を算出する。音声の音韻性の変化を取り除き,イントネーションなどの韻律情報を保存した合成音声を用いた聴取実験を行い,韻律情報と個人性知覚の関係を分析した。方言音声,アニメの声優の音声,アナウンサーの音声,感情を含む音声など,様々な音声を分析し,音声の物理パラメータとの関係を分析した。個性豊かな音声合成を実現するために,音声における韻律情報に関する個人性知覚の分析を行った。音声の個人性はスペクトルで表現される声質に限らず,基本周波数などの韻律情報にも表れると考えられる。そこで音声の音韻性の変化を取り除き,韻律情報を保存した合成音声を作成して,この合成音声を聴取し個人を同定する聴取実験を行った。合成音声の聴取によって韻律情報から個人を同定することは困難であったが,よく知っている身近な話者については同定できることがわかった。また,アナウンサーのニュース読み上げ音声に関しては,多くの被験者がアナウンサーであることを同定できていた。アナウンサーと一般人話者の合成音声を対比較し識別する聴取実験を行った。多くの被験者がアナウンサーと一般人話者を識別できており,アナウンサーのニュース読み上げ音声には,なんらかの特徴があることが示唆された。音声を分析した結果から,アナウンサーの韻律特徴は一般人話者の読み上げ音声に比べて抑揚が大きくなっており,アナウンサー音声の特徴の一つであることがわかった。しかし,アナウンサーの音声を真似て一般人話者が発声した物真似音声に関しても,一部の話者においてはアナウンサーと同程度の抑揚の変化が見られるものの,アナウンサー音声と物真似音声の判別ができていることから,抑揚以外にもアナウンサーらしさを特徴づける特徴があると考えられる。聴取実験の結果からアナウンサーらしさを求め,抑揚と話速を変数としてアナウンサーらしさを予測する重回帰モデルを作成し,評価を行った。特異な傾向を示した1名の話者を除外してモデルを学習することによって,実験で得られたアナウンサーらしさと予測値の間で0.36の相関係数を得た。瞬時的なスペクトルによって表現される声質の違いに焦点をあて,声質の類似性を自動的に予測する手法について検討した。音声の特徴量としてMFCCパラメータを用い,その重み付けユークリッド距離で声質類似度を予測する。まず,文音声を用いた声質類似度の予測を試みた。30名の話者が発声した文音声を収録し,声質類似度を予測するモデル(重み付きユークリッド距離における重み係数)の学習と評価で話者が異なるように,30名のうち20名の話者が発声した学習用データセットLと残りの10名が発声した評価用データセットTに分割した。Lの発声内容は1文のみであり, Tの発声内容は2文でうち1文はLの文と同じである。18名の被験者がデータセットごとに総当りで声質類似性の判定を行った。予測結果と聴取実験結果との相関値が最大で0.49であった。聴取実験で得られた評価値の分散が大きいことから,文音声を用いた場合,声質の類似性を安定して判断することが困難であると思われる。次に,文音声に含まれる韻律や特徴量の時間変化等の様々な要因を取り除くため,孤立発声された単母音を用いて声質類似度の推定を試みた。20名の話者が140Hzのトーン信号を聴取しながら同じ音高で発声した単母音/a/と/i/を収録し,10名ずつをモデルの学習と評価に用いた。話者の同一性を判定する聴取実験を行い,孤立発声された単母音を聴取することで話者間の声質類似度をある程度判定できることを確認した。単母音/a/および/i/を用いた声質類似度の予測において,聴取実験との相関値で,それぞれ0.81, 0.78を得た。個性豊かな音声合成を実現するために,音声における声質や韻律に関して,個人性の分析や自動評価に関して研究を行った。音声の声質は主にスペクトルによって表現される。スペクトルの違いに焦点をあて,声質の類似性を自動予測する手法を提案した。音声の特徴量としてMFCCパラメータを用い,その重み付きユークリッド距離で声質類似度を予測する。文音声を対象とした予測では,予測結果と聴取実験結果との相関値が0.49とやや低い値となった一方で,声の高さなどの韻律の影響を取り除いた短母音を対象としては,/a/, /i/に対してそれぞれ0.81, 0.78の高い相関値を得た。音声の個人性の違いは韻律によっても表現される。そこで,音声の音韻性の変化を取り除き韻律情報を保存した合成音声を用いた聴取実験を行い,個人性の知覚と韻律情報の関係を分析した。

合成音声の聴取によって韻律情報から個人を同定することは困難であったが,よく知っている身近な話者については同定できており,アナウンサーと一般話者の違いも知覚できることがわかった。また,合成音声の音質を改善する手法として,HMM(隠れマルコフモデル)を用いたパラメータ音声合成手法において,パラメータの時間変化が過度に平滑化され音声が劣化する問題を解決するために,パラメータの時間変化が自然音声における変化と近づくようにモデル化を行う新しいパラメータ生成手法を提案した。さらに,最終年度においては,音声の明瞭性を自動予測する手法を提案し評価した。音声スペクトルにおけるダイナミックレンジを用いて明瞭性を予測する。アナウンサー,セミプロ話者,一般話者の3種類に音声を分類し,この順に明瞭性が高いとの予測結果を得た。スペクトルダイナミックレンジを算出する音声区間や周波数帯域について検討を行い,それらを変更しても大きな差がないことを確認した。音声情報処理音声データの収録,韻律に関する個人性知覚の聴取実験を行い,韻律によってどの程度個人が同定できるかを明らかにした。個性豊かな音声合成を実現するための知見が得られ,研究が順調に進められていると考えている。当初予定した音声データの収録,聴取実験の実行,声質類似度の予測手法の検討と評価を行うことができており,順調に計画が遂行されていると考えている。音声は,言語情報だけでなく,意図・態度・感情などのパラ言語情報も伝える。音声における個性は,声質だけでなくパラ言語情報にも現れると考えられることから,パラ言語情報における多様性に焦点をあてて研究を進めたい。具体的には,アニメやTVゲームなどを含めて多様な韻律の音声を収集し,聴取実験から得られる印象としての多様性と,音声を分析して得られる特徴パラメータにおける多様性との関係を明らかにすることを検討する。音声で伝えられる話者性のうち,声の高さや大きさ,話す速度などの韻律によって表現される話者性に焦点をあてて,話者性の類似度を予測する手法を検討する。多様な韻律の音声を用いて話者性の類似度を検討するために,初年度に収録した文音声に加えて用いて,アナウンサー調,アニメ調など多様なスタイルの音声の収録を行う。話者の声質の違いにとらわれずにイントネーションの違いに注目した判断結果を得るために,イントネーションを保存し声質を基準話者と同じになるように変更した合成音を作成し,聴取実験に用いる。聴取実験の進め方や類似度を測る手法の検討は,初年度の声質類似度に対する内容と同様に行う。参加を予定していた国際会議への参加を見送ったため旅費に未使用額が生じた。また,聴取実験の被験者数を減らしたために,見込んでいた謝金の支出額が減額された。2014年度にもパラ言語情報の多様性を判断する聴取実験を行い,聴取実験の被験者および実験補助者に謝金として,20万円を見込んでいる。研究成果の発表および資料収集のために旅費として30万円,データ処理のためのソフトウェアの購入に20万円,聴取実験実施およびデータ整理用のためのPCとして30万円,プリンタトナーやプリンタ用紙などの消耗品代として10万円,論文掲載料などのその他経費として10万円を予定している。
明治期から昭和初期の学校教育における子どもと教師の「修養」に関する歴史的研究

本研究では、明治期から昭和初期の学校教育における子どもと教師の「修養」を、木下竹次、澤柳政太郎、蘆田惠之助の思想と実践に焦点を当てて、明らかにすることを目的とした。奈良女子大学附属小学校が所蔵する奈良女子高等師範学校時代の史料を収集したところ、当初の予想を遙かに上回る分量の史料を得ることができたため、計画通りに研究が進まなかった。しかし、研究計画では木下個人に焦点を当てた研究を進める予定であったが、奈良女高師附小開校時(眞田主事)から木下が主事を辞任するまでの長い時期を対象にして、学校としての「修養」の取り組みを明らかにする視座を得ることができた。平成24年度に奈良女子大学付属小学校にて行った資料調査の検討を踏まえ、不足する資料(『学校日誌』『職員会記録』等)の調査を行った。また、総計2000枚近くの写真資料の検討中に、奈良女子大学付属小学校関係者より新資料が発見されたとの連絡を受け、研究開始当初は把握していなかった新資料の検討に予想以上の時間を要したため、当初の計画通りに研究を進めることができなかった。一方、平成24年度に入手した『学校日誌』等の検討を通して、研究開始以前は把握できていなかった新たな事実を発見することができた。すなわち、奈良女子高等師範学校附属小学校の学習法における「姿勢」の重視は、初代主事である眞田幸憲の時代から始まっていたという新たな事実である。この事実の発見によって、木下竹次が自律的学習において「姿勢」を重視したという先行研究の知見を、大幅に見直すことが必要になった。以上、二つの大きな進展により、奈良女子高等師範学校附属小学校における自律的学習の根帯である「修養」の中心に位置づく「姿勢」の意味と実践の展開を、木下竹次主事時代のみのものとして捉えるのではなく、開校時から戦中期までの長期間にわたるものとして描くことが可能になった。今年度は、上記の見通しが立った時点で研究が終わってしまい、収集した資料の整理も完全に終わっていない状況にある。また、研究計画で予定していた澤柳政太郎と芦田恵之助の検討までは、十分に行えていない。平成24年度の研究計画に従い、奈良女子大学付属小学校が保管する学校文書の調査並びに資料撮影を、平成24年9月と平成25年2月の2回に分けて行った。当初は木下竹次主事時代に限定した資料収集を行う予定であったが、『学校日誌』『職員会記録』『学習指導要領』を読み進めていくうちに、木下の「修養」の中心を占めている「姿勢」に関して、新たな発見があった。先行研究においても、奈良女子高等師範学校付属小学校で「姿勢」が重視されたのは木下着任以降だとされていたが、先代の眞田主事が開校当初から主張していたことが明らかになったのである。したがって、資料収集の方針を転換し、木下主事時代に限定せず、奈良女子高等師範学校付属小学校開校時から敗戦までの全史料を閲覧し撮影することにした。その結果、デジタルカメラで2000枚を超える資料を収集することができた。本年度の資料調査は奈良女子大学付属小学校でしか行うことができなかったが、先行研究の知見を覆す新たな資料と大きな発見があったことは、木下竹次に限らず、戦前期の学校教育における「修養」研究において新たな側面を見出し、従来の観念的で抽象的な「修養」研究に一石を投じる大きな可能性を生み出すことができたと確信している。また、資料調査と平行して、1930年代の木下竹次の「修養」に関する整理を行い、日本教育方法学会において個人発表を行った。当該発表を通して、参加者からのコメントから、本研究の重要性を再確認することができた。また、今後の研究の方向性に関する貴重な示唆を得ることができた。奈良女子大学附属小学校より連絡を受けた新資料の検討と、前年度に奈良女子大学附属小学校において収集した史料の検討を行った。今年度は最終年度であったが、前年度までの研究によって新に獲得した視点を踏まえ、木下竹次の「修養」を明らかにする上で、奈良女子高等師範学校附属小学校開校時までさかのぼって精緻な検討を行うこととした。具体的には、初代主事を務めた眞田幸憲の実践や思想を検討した結果、彼が開校以来「姿勢」指導に力を注いでいたことが明らかになった。したがって、木下が考える「自律的学習」は「姿勢」を根帯としており、身体の構えづくりが「自律的学習」を可能にし学習の総体を「修養」としていたことから、木下の「姿勢」指導と眞田の「姿勢」指導の異同を明らかにすることが必要になったのである。研究の結果としては、眞田の「姿勢」指導は「意志の陶冶」を目指した訓育の実践であったことから、眞田と木下の「姿勢」指導は異なることが明らかになった。

また、収集した史料(日誌や職員会記録等)の検討を通して、1930年代の奈良女高師附小における「訓練」と「修養」「姿勢」の関係について明らかにする手がかりを得ることができた。このことについては、十分に検討することができなかったため、本科研終了後、早急に明らかにする予定である。3年間の研究を総括すると、研究開始当初に目的として掲げていた「明治期から昭和初期の歴史、社会、文化、教育の文脈の中に修養を位置づけ、修養の構造を明らかにすること」は、十分に果たし得なかった。しかし、個人の「修養」思想や実践の解明のみでなく、戦前期の奈良女子高等師範学校附属小学校という一つの学校における「修養」を探究することができたことで、「修養」を捉える上で参照軸となる太い軸を得ることができたため、今後の研究の展望を描きやすくなったことが最大の成果であった。教育史、教育方法学・奈良女子大学付属小学校所蔵の資料のうち、本研究に必要な資料が予想以上に多く、調査・収集に多くの時間を費やさざるを得なかった。また、資料の検討にも、同様の理由で相応の時間を要さざるを得なかった。・新資料の発見により、研究計画の見直しを行う必要が生じたこと。奈良女子大付属小学校所蔵の資料を閲覧することを通して、先行研究では触れられていない新資料と新事実の発見があったため、資料調査の期間と撮影の分量を大幅に増やすことになった。その結果、デジタルカメラでの撮影が2000枚を超えることになり、資料の分析等に予想外に時間を割かれている状況にある。現在は、奈良女高師付小の新資料の分析を進めると共に、『学習研究』を中心とした木下竹次の諸論考のうち、「修養」に関連する体育関係の論考の分析を進めている状況にある。平成26年度前期中に奈良女子高等師範学校附属小学校関連の資料の検討を終え、同校における開校時から戦中期までの「修養」の実践の展開を構造的に叙述し、年度内に学会誌や大学紀要などに投稿を行う。また、奈良女高師附小を対象とした「修養」研究で得た知見と対照させながら、芦田恵之助、澤柳政太郎における「修養」の位置を明らかにし、次の研究へのグランドデザインを準備したい。また、長野県飯田における西尾実の実践に着目し、長野県飯田における「修養」も本研究の射程に入れて展開する準備を行いたい。早急に新資料の分析を終了させ、木下竹次に関する「修養」研究を終了させる。そして、芦田恵之助と沢柳政太郎の「修養」に取り掛かる。しかし、予想外の新資料の発見により、初年度の進み具合が芳しくなかったため、1年延長することも視野に入れて研究を進めていくことにしたい。奈良女子大学付属小学校からの新資料発見にともなって、再調査が必要となったため。資料(写真)の文字起こしと、学会発表等の旅費。・奈良女子大付属小学校への追加の資料調査・撮影資料のテキストファイル化・学会等での発表費用(主に旅費)
GABAA受容体新規結合因子GARLHを介した抑制性シナプスの新しい制御機構

本研究では、i)GABAA受容体-GARLH-NL2三者複合体を形成する生理的意義は?ii)GARLHによる抑制性シナプス制御メカニズムは普遍的か?iii)どのように三者複合体は抑制性シナプスに局在するのか?という三つの問いを明らかにし、抑制性シナプスを制御する分子機構の総合的な理解を進展させる。3年間の研究計画のうち初年度にあたる2018年度において以下の研究結果を得た。三者複合体形成の生理的意義検討のため、GARLHのNL2結合領域を同定しGARLHのNL2と結合しない変異体の作成を試みた。しかしながら今回作成したGARLHの変異体はいずれも培養細胞で安定的に発現させることができず、結合領域を決めることができなかった。よってGARLHの変異体を作成する従来の計画を変更し、GARLHと結合しないNL2変異体を作成することにした。一回膜貫通型のタンパク質であるNL2は、その膜貫通領域においてGARLHと結合することを先の研究で明らかにしている。よって現在、NL2の膜貫通領域をCD4の膜貫通領域と入れ替えた発現ベクターを作成している。GARLHの普遍性については、NL2のファミリー分子に対するGARLHの結合を検討した。その結果、GARLHはNLファミリー全て(NL1, 2, 3, 4)と結合できることが明らかとなった。さらにその後のマウス脳サンプルの免疫沈降で、この結合がin vivoにおいても見られることが確認された。NLファミリーのうち、NL1は特に興奮性シナプスの接着分子として知られていることから、今回の抑制性の因子であるGARLHとの結合は非常に興味深いものである。現在は、GARLHのNL1結合がNL1の局在や興奮性シナプス制御に影響を与えるのかについて解析を進めている。GARLHの三者複合体の生理機能検討については、当初計画していたGARLHの変異体作成がうまくいかず方針を転換することとなったが、速やかにNL2変異体作成という代替の計画を走らせており、研究の遅れは最小限に抑えられている。GARLHの普遍性検討については、比較的予定通りに進行している。さらにGARLHが興奮性のNeuroliginであるNL1とも結合することを見出しており、興味深い発見があった。NL1との結合は、これまで抑制性シナプスのみに関与すると考えられていたGARLHが、直接的か間接的かはいまだ不明であるが、興奮性シナプスにも何らかの影響を与える可能性を示しており、今後の研究において新たな展開に発展していくことが期待される。初年度に得られた結果に基づいて、当初の予定通り抑制性シナプス制御因子GARLHの研究を通して、抑制性シナプスを制御する分子機構の解明に当たる。二年目に当たる2019年度は、特に分子・細胞レベルの解析から、神経回路、個体レベルの解析に研究をシフトさせ、より高次元における生理的役割解明を目指す。これらに必要となるNeuroligin欠損マウスやGARLHのマウス脳における発現抑制の系や、脳全体の細胞に遺伝子発現するAAVベクターについても、順次立ち上げ・導入を行う。

初年度に得られた結果に基づいて、当初の予定通り抑制性シナプス制御因子GARLHの研究を通して、抑制性シナプスを制御する分子機構の解明に当たる。二年目に当たる2019年度は、特に分子・細胞レベルの解析から、神経回路、個体レベルの解析に研究をシフトさせ、より高次元における生理的役割解明を目指す。これらに必要となるNeuroligin欠損マウスやGARLHのマウス脳における発現抑制の系や、脳全体の細胞に遺伝子発現するAAVベクターについても、順次立ち上げ・導入を行う。当初アフリカツメガエルの卵母細胞を用いた実験系を新たに立ち上げることを計画していたが、培養細胞を用いた実験系に切り替えることで所属研究室の既存の設備を利用することができ、予想よりも研究費を抑えることができた。これを次年度以降に計画している神経初代培養細胞やマウスを用いた実験にあてることで有効に活用する。
肥満・インスリン抵抗性における肝糖代謝異常に果たす肝細胞増殖制御機構の役割

肥満・インスリン抵抗性モデルマウスは、肝糖産生の増加と肝肥大を伴う脂肪肝を呈する。本研究では、肝細胞増殖制御が、肥満・インスリン抵抗性状態における肝糖代謝異常に果たす役割を解明するため、肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスを作出した。肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスは、高脂肪食負荷による肥満・インスリン抵抗性誘導状態、あるいはレプチン受容体欠損肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスの随時摂食時において、体重、血糖値で有意な差を生じなかった。今後は、糖脂質代謝パラメーター解析・高インスリン正常血糖クランプなどの表現型解析を行う。肥満・インスリン抵抗性状態では、肝糖産生が増加することが知られている。一方で、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)に代表される脂肪肝を合併し、肝肥大を伴うことも多い。代表者は、モデルマウスを用いた検討から、このような肝臓の肥大が、肝細胞の腫大だけではなく、肝細胞数の増加の両者に起因することを見出している(未発表データ)。肥満・インスリン抵抗性状態では、肝臓において炎症反応が誘導されることが明らかにされている。肝障害・肝切除時に発揮される肝臓の強力な自己増殖には炎症性サイトカインが重要な役割を持つことから、肥満に起因する慢性炎症が、脂肪肝に伴う肝細胞数の増加を引き起こしている可能性が考えられる。これまで、肝細胞の自己増殖制御、または肝糖代謝制御の解明が進む一方で、その両者の関連については十分な解明がなされていない。そこで、本研究では、肝細胞増殖制御が、肥満・インスリン抵抗性状態における肝糖代謝異常に果たす役割を解明することを目的とする。代表者は、新規に樹立したCyclin D1 floxマウスを用いて、肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスを作成した。25年度は、肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスにおける、生理的状態、および肥満インスリン抵抗性の状態における、肝糖代謝解析を行った。生理的状態、および食事誘導性肥満状態において、肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスは、野生型マウスと比較して、随時血糖に差がなかった。一方、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)に代表される脂肪肝を合併し、肝肥大を伴うことも多い。肝糖産生を調節する肝臓PI3-K経路やJAK/STAT3経路は、肝細胞増殖の制御にも重要な役割を果たすことが明らかにされている。一方で、肥満・インスリン抵抗性状態における肝糖代謝異常に、肝細胞の増殖という生理現象が果たす役割は十分に明らかにされていない。本研究では、肝細胞増殖の主要調節因子であるCyclin D1を中心とした肝細胞増殖制御メカニズムの肝糖代謝における役割の解明を目的とする。24年度は、肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスを用いて、1)生理的糖代謝、2)肥満・インスリン抵抗性に果たす肝細胞増殖の役割を、個体レベルで検討した。1)生理的糖代謝におけるCyclin D1の役割;肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスでは、野生型マウスと比較し、4週齢、8週齢、12週齢、16週齢、20週齢のいずれにおいても、体重および随時血糖値に差は見られなかった。2)肥満・インスリン抵抗性におけるCyclinD1の役割;レプチン受容体欠損(db/db)肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスでは、db/dbマウスと比較し、4週齢、8週齢、12週齢、16週齢、20週齢のいずれにおいても、体重および随時血糖値に差は認められなかった。また、肝臓特異的Cyclin D1欠損高脂肪食摂取マウスでは、対照と比して、12週齢までに、体重および随時血糖値に違いは見られなかった。本研究課題は、Cyclin D1を中心とした肝細胞増殖制御メカニズムの肝糖代謝における役割の解明である。平成24年度の研究計画は、生理的、および、肥満・インスリン抵抗性におけるCyclinD1の役割を個体レベルで解析することであった。マウスの作出、正常マウスおよび肥満マウスにおける、糖代謝の解析は順調に進んでおり、おおむね予定通りに進展している。平成25年度は、引き続き、個体レベルでの糖代謝解析を進展させることと、肝臓特異的Cyclin D1欠損マウス、肥満誘導下肝臓特異的Cyclin D1欠損マウスからマウス初代培養幹細胞を単離し、細胞レベルでの解析を行う。具体的には、肝糖代謝に関与するインスリンシグナル経路・AMPK

シグナル経路・STAT3経路について、Cyclin D1過剰発現・ノックダウン、または肝臓特異的Cyclin D1欠損マウス由来の初代培養肝細胞において、細胞内シグナル経路活性および糖代謝系遺伝子転写調節の変化について、検討する。本研究課題は、Cyclin D1を中心とした肝細胞増殖制御メカニズムの肝糖代謝における役割の解明である。血中代謝関連プロファイルを測定するためのアッセイ試薬、細胞培養関連試薬、過剰発現・特異的欠損を導入するための分子生物学試薬、さらに、タンパク質抽出や核酸精製、ウエスタンブロット試薬、遺伝子発現解析に用いる定量的PCR試薬、また、解析に用いるマウスの飼育経費に加え、系統維持に使用する野生型マウスの購入に、一般消耗品経費として使用する。
日本語教育における実践研究の理論と日本語教師の実践研究観に関する考察

本研究では、日本語教師へのインタビューによる意識調査と文献調査により、日本語教育において実践研究がどのように行われてきたのかという実態を把握し、問題点を明らかにした。インタビュー分析の結果,教師達は,実践研究の研究方法が未だ明確にはされていないことを問題とし,実践研究を通して,自身の実践の改善のみならず,カリキュラムや組織の改革まで視野に入れるべきであると考えていることが明らかになった。先行研究からは,研究方法,教育観の不在が明らかになった。これらの問題点を包括的に捉え直し,日本語教育学的実践研究の新しい理論的枠組みの一試案を示した。本研究では、日本語教師へのインタビューによる意識調査と文献調査により、日本語教育において実践研究がどのように行われてきたのかという実態を把握し、問題点を明らかにすることを目的とした。その上で、実践研究の理論を現場の教師の問題意識から捉え直し、日本語教育学的実践研究の新しい理論的枠組みの一試案を示すことを目指した。平成22年度は、前年度から引き続き,文献調査,インタビュー調査を行った。文献調査については,教育心理学の分野における授業研究の問題を論じた論考,アメリカ、ヨーロッパ、アジアの学校教育の分野におけるレッスンスタディ事例について論じた論考,社会学,心理学の分野において論じられているアクション・リサーチについての論考を収集し,内容を分析した上で,これらを網羅的に体系化し、データベース化した。インタビューで得られた結果については,修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチ(M-GTA)の手法を用いて分析し,日本語教育学的実践研究の理論に関する仮説生成を行った。さらに,研究・調査の結果を基に、日本語教育学的実践研究の概念の更なる考察、検討を行い、モデル構築の為の原案を作成した。また、プロトタイプの検証を通じて、課題を明らかにし、仮説モデルの修正版を作成し,「対話的アセスメント」という実践研究に関連する新たな概念を提示した。これらのインタビュー調査、実践の分析・考察を学会で発表し,最終的な成果を論文にまとめ、公表した。
高温超伝導酸化物薄膜用基板結晶の探索

1.高温超伝導酸化物薄膜用の基板結晶として、現在はSrTiO_3,MgO単結晶などが用いられているが、格子定数などで最適な結晶ではない。本研究は、YBCOなど高温超伝導酸化物薄膜のための基板結晶として用いられているSrTiO_3の格子定数を変えて、より適切な基板結晶となる可能性のあるSr_<1-x>Ca_xTiO_3、Sr_<1-xo>Ba_xTiO_3およびNd_<1-x>Y_xAlO_3固溶体単結晶の育成を試み、置換イオンの濃度に伴う結晶性や構造の変化について検討した。Sr_<1-x>Ca_xTiO_3系およびSr_<1-xo>Ba_xTiO_3系いずれの系でも格子定数の減少が認められた。Sr_<1-x>Ca_xTiO_3系では、TSFZ法で育成速度1mmで育成した結果長さ25mm、径5mm大の淡黄色透明で四角柱状の結晶を得た。また、偏光顕微鏡観察により、5.2at.%Caの育成結晶は立方晶系から正方晶系の転移による転移双晶が観察された。Sr_<1-xo>Ba_xTiO_3系では、FZ法で育成速度1mmで育成した結果長さ30mm、径8mm大の淡黄色透明の単結晶が得られた。いずれの系の単結晶ではドメインが観察されたので、ドメインの対策を考えることが必要である。Nd_<1-x>Y_xAlO_3系では、x=0.3組成の紫色透明な単結晶を得た。結晶全体ではY分布は一様ではなかった。xを大きくすればよい結晶が得られことが判明した。2.我々が育成した超伝導体のNd_<2-x>Ce_xCuO_4が基板結晶としての可能性を検討するために、エキシマレーザ蒸着法でYBCO薄膜を作製した。薄膜の評価から生成したYBCO薄膜は格子面間隔が3.82Aに対応するピークのみであるa軸配向薄膜であり、面内回転を測定した結果、b軸配向領域とc軸配向領域を含まないにa軸配向薄膜であった。このことは、b軸とc軸に格子整合するこの結晶系が基板結晶として適切なものであることを示唆している。高温超伝導酸化物を実用的な観点からみると、いかに高い臨界電流密度をもつ線材を開発するか、いかに安定した薄膜を形成させるか、などに注目がそそがれている。本研究は、高温超伝導酸化物の実用化の将来を考慮して、ジョセフィンソン素子などに用いられる高温超伝導酸化物薄膜の形成に適合する基板単結晶の探索を目的とする。

現在、YBCO(YBa_2Cu_3O_7)およびBSCCO(Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_<10>,Bi_2Sr_2CaCu_2O_8)の高温超伝導酸化物薄膜の基板としてSrTiO_3やMgO単結晶が用いられている。しかし、これらの基板結晶と成膜との間には、結晶系の相違や格子定数のミスマッチなど構造上の問題や化学安定性の問題が存在する。本研究では、上述した結晶以外で化学的安定性に優れ構造上の問題のない新しい基板用単結晶を探索しようというものである。平成3年度においては、高温超伝導酸化物の基本構造であるペロブスカイト型構造を有するBaTiO_3,SrTiO_3,CaTiO_3およびNdalO_3ーYAlO_3間での固溶体の単結晶をフロ-ティング・ゾ-ン法(FZ法)および溶媒移動フロ-ティング・ゾ-ン法(TSFZ法)により育成した。現在までに、Ba_<0.985>Sr_<0.015>TiO_3,Ba_<0.975>Sr_<0.025>TiO_3,NdAlO_3およびNd_<0.8>Y_<0.2>AlO_3組成の単結晶を育成した。チタン酸バリウム系では、いずれも立方晶系の単結晶がえられ、ネオジウム系では、ネオジウム単独のNdAlO_3は透明紫色の単結晶が育成されたが、転移双晶のドメインが観察され、Nd_<0.8>Y_<0.2>AlO_3固溶体単結晶ではドメインの大きさが小さくなる傾向がみられた。これら育成単結晶の格子定数,相転移温度および誘電的性質などを測定して基板結晶としての適合性を見きわめている。また、それらの固溶体以外のペロブスカイト型構造の酸化物単結晶を育成し基板用結晶としての可能性をも探索することも計画している。1.BaTiO_3-SrTiO_3系では、SrTiO_3を1.2mo1%以上の組成で六方晶の生成を抑制することができることが、明らかになった。浮遊帯域法でBa_<0.985>Sr_<0.015>TiO_3組成およびBa_<0.975>Sr_<0.025>TiO_3組成の単結晶育成を試み、径8mm、長さ30mmで黄色透明の大形単結晶が育成できた。これらの単結晶はいずれも正方晶系であり、誘電特性をも示した。しかし、これら育成結晶は120°C付近に可逆的な相転移が認められた。また、Sr濃度が増加するにつれて、相転移温度が低下していくことが認められ、格子定数はa軸、c軸とも短くなっている。室温では、ドメイン構造が観察され、キューリ温度以上では消滅し、室温に戻れば、また、ドメインが観察されたので、基板結晶として用いるためには、ドメインの対策を考えることが、必要である。2.NdAlO_3-YAlO_3系では、Y置換濃度が2040at%の間で立方晶系になることが、明らかになった。浮遊帯域法でNd_<0.8>Y_<0.2>AlO_3組成およびNd_<0.7>Y_<0.3>AlO_3組成の単結晶育成を試み、いずれも紫色透明な単結晶が得られた。これらの育成結晶をEPMAにより組成分析を行ったところ、結晶全体ではY濃度は一定でなく、ばらつきが認められた。また、育成結晶内の低Y濃度の部分ではドメイン構造が観察された。Y濃度を大きくした場合は、均一な濃度分布がみられ、双晶も少なくなっていたので、今後はY置換濃度の大きい単結晶の育成を試みたい。1.高温超伝導酸化物薄膜用の基板結晶として、現在はSrTiO_3,MgO単結晶などが用いられているが、格子定数などで最適な結晶ではない。
イネにおける胚と胚乳比率を決める分子メカニズムの解明

種子において胚の大きさに異常を示す5つのイネ突然変異体を用いて、胚と胚乳サイズを決定するメカニズムの解明を行った。その結果、胚と胚乳の比率の決定要因は、胚よりも胚乳に存在し、とくに胚周辺胚乳組織における細胞死を伴った層構造の構築が重要であることを見いだした。また、この層構造の構築には転写因子として働くRE遺伝子や水酸化酵素として働くGE遺伝子が重要な役割を果たすことが明らかとなった。胚ー胚乳比率に異常を示す5つの変異体の遺伝学的関係を明らかにするため、二重変異体を作出し、表現型の詳細な解析を行った結果、胚ー胚乳比率を規定する上で、胚が小さくなるre変異が遺伝的上位であることが明らかとなった。マッピングにより、胚が小さくなる変異体(re1、re2、re3)の原因遺伝子の同定を行った結果、RE1はR2R3-type MYBタンパクをRE2はLBDタンパクをコードすることが相補性試験などから明らかとなった。さらにRE1、RE2はどちらも受精後の子房で特異的に発現しており、さらに2つの遺伝子は胚周辺の胚乳組織で特異的に発現することを見いだした。re3に関しては、20遺伝子を含む領域まで狭めているが原因遺伝子の特定には至らなかった。詳細な細胞形態学的な観察によりRE1、RE2が発現している胚周辺の胚乳組織では他の胚乳組織には見られない層構造が存在し、その形成過程には細胞死が関与することを示す結果が得られた。RE1、RE2の変異体の表現型や胚乳組織での特異的な発現パターンならびにその発現領域での胚乳組織の特殊な分化などからRE1、RE2は胚サイズを胚乳側から規定する鍵因子である可能性が高いことが明らかとなった。現在、RE1、RE2遺伝子の機能解析を行うべく、胚乳あるいは胚で特異的に過剰発現させる形質転換体を作成したが、胚、胚乳で特異的にRE1、RE2遺伝子が高発現するものは得られなかった。この実験を遂行するためには適切な発現を誘導するプロモーター領域の選別が課題である。胚と胚乳間での遺伝子発現プロファイルを行うため、マイクロアレイ解析を行い、その中で胚ー胚乳比率に関与することが推測された候補遺伝子の発現をin situ hybridization法によって観察した結果、RE1、RE2と同様に胚周辺胚乳領域で発現していることを見いだした。胚ー胚乳比率に異常を示す5つの変異体の遺伝学的関係を明らかにするため、二重変異体の作成を目指し、交配を行い、作成されたF 1種子は冬期栽培を行い、F2種子の採集した。現在、遺伝子型の確認と表現型の詳細な解析を開始している。マッピングにより、胚が小さくなる変異体(re1、re2、re3)の原因遺伝子の同定を行った結果、RE1はR2R3-type MYBタンパクをRE2はLBDタンパクをコードすることが明らかとなった。また、real-time PCR解析からRE1、RE2はどちらも受精後の子房で特異的に発現しており、さらにin situ hybridizationによって、これら2つの遺伝子は胚周辺の胚乳組織で特異的に発現することを見いだした。また、詳細な細胞形態学的な観察によりRE1、RE2が発現している胚周辺の胚乳組織では他の胚乳組織には見られない層構造が存在し、その形成過程には細胞死が関与することを示す結果が得られた。RE1、RE2の変異体の表現型や胚乳組織での特異的な発現パターンならびにその発現領域での胚乳組織の特殊な分化などからRE1、RE2は胚サイズを胚乳側から規定する鍵因子である可能性が高いと考えている。現在、RE1、RE2遺伝子の機能解析を行うべく、胚乳あるいは胚で特異的に過剰発現させるコンストラクトを作成し、形質転換体を作成しているところである。re3に関しては、現在までにおよそ50遺伝子を含む領域まで狭めているが原因遺伝子の特定に至っていない。胚と胚乳間での遺伝子発現プロファイルを行うため、マイクロアレイ解析を行った。その中で胚ー胚乳比率に関与することが推測された10個の候補遺伝子のcDNAのサブクローニングを終了させた。研究計画に予定していたre3に関しては、現在までにおよそ50遺伝子を含む領域まで狭めているが原因遺伝子の特定に至っていないが、領域内に存在する遺伝子のシークエンスを順次進めており、24年度春には単離できると思われる。その他の研究については、研究計画に予定していた通り、ほぼすべて順調に進んでおり、24年度に予定していたTillingを用いた変異体の探索などにもすでに着手し、前倒しで研究が進んでいる。研究計画に示した予定にしたがって研究を進めていく。形質転換体の作成やそれらの形態学的解析では、表現型のばらつきなども予想されるため、系統数の増加などで対応したいと考えている。また、マイクロアレイによる遺伝子プロファイリングによる解析から得られた胚ー胚乳比率に関与する候補遺伝子の発現パターンの解析は、早急に行い、マーカーとして使用できるのかについて検討したい。