hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
飛行ロボットの制御に関する研究とその情報工学教育や公開講座への導入

飛行ロボットの多くは、これまで低レイノルズ数と考えていた人力飛行機や模型飛行機より1桁も小さい超低レイノルズ数の領域での飛行となるため、今までとは異なった空力設計が必要である。本研究では、初心者でも比較的簡単に飛ばせ、自動制御のためのワンチップマイコンを搭載可能な室内飛行ロボットとして、レイノルズ数が10^5程度での固定翼機の設計を行った。この模型飛行機を使い公開講座を計画し、「インドア模型飛行機の製作と飛行練習」という名称で、本校にて行った。また、機体に飛行制御用のワンチップマイコンと10軸センサーを搭載し、インドア飛行機の自動制御に関する学生実験を実施した。本研究では、本学科がこれまで行ってきた低学年からの組込み系システムの学習を発展させた新しいPBL教育を構築する。その題材として、室内飛行ロボットの自動制御を行うこととした。これは、より自由度の高いPBL形式の情報工学教育手法の1つになると考えている。なお、室内に限定したのは、安全性や経済性のためである。初年度は、主に飛行ロボットの製作、自動制御システムの製作、学生実験への導入の準備を行った。特に自動制御をするためのシステムは、ArduinoMega(ATmega2560)を用いたものと、PIC32MXを用いたものの2種類を製作した。PIC32MXは、ArduinoMegaと比べると、処理が高速であり拡張性も高いが、システムが複雑に見え、プログラムの開発環境等もワンチップマイコンの扱いに慣れていない者からすると、敷居が高いと言わざるを得ない。しかし、ArduinoMegaは、ライブラリーが充実しており、開発環境も扱いやすい上、プログラミングに関しての情報も沢山あり、各種センサーも比較的容易に使える。本システムは、学生実験でも用いるため、Arduinoを用いて構成することにした。自動飛行に必要な情報は、10軸センサ(Adafruit10DOF)で取得している。このセンサを用いることで、加速度、角速度、地磁気それぞれの3軸データは、数msec程度で取得できるため、飛行制御に用いることが出来たが、高度に関しては、データ取得に20msec以上かかるため制御に用いていない。現在は前述の9軸のデータを用いることで、ピッチ、ロール方向の制御を行い、バスケットコート2面程度の広さの体育館においても、水平飛行や360度旋回を自動制御により安定して行うことができるようになった。全日本学生室内飛行ロボットコンテスト、学生実験、公開講座など多目的に利用可能な飛行ロボットの再設計を行った。昨年までのエルロン機ではなく、自立安定性が非常に高いラダー機とし、積載重量のアップと飛行速度の低速化を図った。これに関しては、「室内飛行ロボットの設計」というタイトルで、福井高専研究紀要に掲載された。9/5、9/12には、「インドア模型飛行機の製作と飛行練習」と題した公開講座を実施した。この講座は、受講対象を一般とし、定員を3名、但し小学生以上の子供との参加も可能としたところ、すぐに定員に達し、3組の親子が参加された。1日目に、事前にある程度まで完成させた飛行機の制作を行った。2日目には、体育館にて飛行練習を行った。大体の方々が、直線飛行と旋回ができるようになった。アンケートの結果、全員がとても楽しかったとのこと、もっと飛行機を飛ばしたかったとの意見もあった。後期の本科4年生の学生実験にて、「インドア飛行ロボットの制御」を行った。2コマ4週続きの実験である。こちらは、機体はあらかじめ用意しておき、1週目にインドア模型飛行機の仕組み(座学)、インドア飛行機の組立と飛行体験、制御プログラミングの仕組み(座学)、2週目に飛行練習2回目、制御プログラミングと試験飛行、センサ(加速度3軸、角速度3軸、地磁気3軸)の値取得、PID制御、3週目に制御プログラミング、4週目に自動直線飛行、自動360度旋回飛行を行った。4組12名が参加し、ほとんどの組が自動旋回に成功した。また、卒業研究にてインドア飛行機の自動制御に取り組み、全日本学生飛行ロボットコンテストにも参加した。トラブルにより良い結果を残せなかったが、その後の進展を3月に開催された「北陸地区学生による研究発表会」にて発表した。なお、この卒業研究は、本学科内での最優秀卒研に選ばれた。室内模型飛行機の制御に必要な情報を、機体に載せたワンチップマイコンで取得し、それを元にピッチとロール方向の制御を行うシステムを製作した。このシステムを用い、狭い体育館の中でも水平飛行や自動旋回等を安定して行うことができた。これにより、基本的な制御アルゴリズムの確認ができたと言える。これらの制御アルゴリズムは、Arduinoを用いることで、ワンチップマイコンに不慣れであっても比較的簡単にプログラミングできることを確認した。

以上により、発展的な組込み系システムの演習として、学生でも利用しやすい環境が整ったといえる。これらの成果は、本校の学生が、第10回全日本学生室内飛行ロボットコンテストへ参加する際にも生かされた。また、平成26年度北陸地区学生による研究発表会にて、以下の2件のタイトルで発表も行った。・マイコンによる室内模型飛行機の制御小林貴人、高久有一・ロボット制御用システムの開発濱田槙亮、高久有一現在、これらのシステムを利用し、学生実験および公開講座を行う準備を進めている。実験を行った学生に提出してもらうレポートやアンケートの内容に関しては、共同研究者とともに検討中である。特に、プロジェクトマネージメントを意識させ、システムの提案書、開発計画書、および試験飛行に関する計画書とチェックリスト等を作成させる予定である。飛行ロボット今までの試作機は、エルロン、エレベータ、モーター、ラダーを制御する室内模型飛行機である。これは、制御は直感的で分かりやすいものの、運動性が高いため初心者には飛ばすのが難しい。今まで10名ほどの学生に飛行練習を何度も行ってもらったが、飛ばせるようになったのは、2名だけであった。そこで、学生実験で使うため、初心者でも比較的簡単に操縦できるような、エルロンの無いラダーだけで方向制御ができる安定性重視の模型飛行機を設計・製作する必要がある。また、実験で使う模型飛行機は、学生が短時間で組み立てることができるように、主要部分は事前に製作しておくことにする。制御システムに関しては、Arduinoを用いた現システムが安定して動作しているため、そのまま学生実験で使うことにする。これらを用い、電子情報工学科4年生の4週間にわたる学生実験に、組込み系システムの演習として「室内飛行ロボットの飛行制御の基礎」を行う。学生には、レポートやアンケートおよび試験飛行の動画などを提出してもらい、それを評価する。評価の際は、水平飛行、旋回等の自動制御を基本課題として、どの程度まで制御できたかを成績に大きく反映させるなど結果を重視し、学生のやる気を引き出すように心がける。また、本研究で行っていることを一般の方々にも知っていただくため、公開講座として「インドア模型飛行機の製作と飛行練習」を行う。これらについて、自由度の高いPBL形式の情報工学教育手法の1つとして成果をまとめ、高専教育等に投稿する準備をする。
中年期男性の肥満の進展・体脂肪分布の変化と潜在性動脈硬化進展に関する日米比較研究

本研究は、腹部肥満(いわゆる「中年太り」)、に注目し、Computed Tomogoraphy(CT)装置にて皮下脂肪・内臓脂肪面積を別々に定量化し、それらの経年的変化が動脈硬化およびその関連因子進展・変化とどのように関連しているか、さらには日米の一般住民(40歳代男性)で関連が異なるかを検討した。結果は、40歳代(中年期)男性の日米比較において、日本人の内臓脂肪量の変化は米国人に比べて、血糖、血圧、中性脂肪との関連がより強く、いわゆる腹部脂肪量のメタボリック症候群発症における影響が日本人のほうが米国白人より強い可能性が示唆された。近年、メタボリックシンドロームの重要性の認識が高まっている。本研究は、いわゆる「中年太り」に注目し、動脈硬化進展度との関連を明らかにすることを目的としている。過去に無作為抽出で選ばれ、潜在性動脈硬化度および関連因子の精密検査を行った40歳男性一般市民約300名を対象として、動脈硬化進展度および関連因子の追跡調査を行い、中年期の肥満の進展・腹部内臓脂肪分布・動脈硬化進展度・危険因子の関連を探索的に明らかにしようとしている。平成21年度より3年間の研究期間を設定し、初年度は調査の実施および解析に向けての事前準備、平成22年度にデータ解析、平成23年度に総括および成果公表を行う予定としている。したがって、研究計画に合わせ、予算配分を平成21年度に全体の約2割、平成22年度に約7割、平成23年度に1割未満としている。本年度は当初の予定通り、追跡調査を実施した。追跡調査自体は他の研究費で行われている。平成21年12月までに80%あまりの追跡率をもって調査を完了した。また、国際共同研究であるピッツバーグ大学でも、現在、同様の追跡調査を実施中である。本研究費により、解析実施のためのデータベース構築の準備、米国共同研究者との標準化のための打ち合わせ(平成22年1月にピッツバーグ大学を訪問し、会議を実施)、情報収集を行った。実際にデータを整備・解析して成果公表を行うのは平成22年度以降になる見込みである。20022005年に滋賀県草津市に在住していた40歳代男性より無作為に選ばれた313名を対象として、潜在性動脈硬化進展度およびその関連因子を調べた。今回の調査対象は初回調査から約7年が経過した同一集団であり、現在も滋賀県草津市内あるいは調査協力が可能な地域に在住し、調査参加の協力が得られた者を対象とする。約240名が参加し、初回調査と同等の潜在性動脈硬化進展度の検査を実施した。主な検査項目は、身長や体重などの基本計測以外に、心臓CT検査による冠動脈および大動脈石灰化検査、頸部エコー検査による内膜中膜肥厚の計測、動脈硬化危険因子として血圧・血液・尿の検査を行った。尚、血液検査については、参加者に返却する古典的危険因子(血糖・脂質・肝機能・腎機能など)を検査し、検体の一部を冷凍保存した。その他の指標(体脂肪指数、腹部周囲径)も測定している。上記結果を既存のデータベースと統合して使用できるようデータ・セットの整備を行った。初回調査と追跡調査における体脂肪の変化に関して検討を行った。初回調査の画像読影は共同研究施設であるピッツバーグ大学で行っており、追跡調査の読影は日本で行っているため両者を比較する場合の条件に関して現在、確認中である。また初回調査時の肥満(内蔵肥満など複数の肥満の指標)と動脈硬化指標の一つである冠動脈石灰化との関連について検討を行った。その成果は米国の循環器疫学会(American Heart Association Epi/NPAM 2011)に採択され、2011年3月25日に発表した(アトランタ)。また、この際に米国の共同研究者と今後の研究計画について打ち合わせを行った。20022005年に滋賀県草津市に在住していた40歳代男性より無作為に選ばれた313名を対象として、腹部脂肪(内臓脂肪、皮下脂肪)の変化およびその関連因子を調べた。今回の調査対象は初回調査から約7年が経過した同一集団であり、現在も滋賀県草津市内あるいは調査協力が可能な地域に在住し、調査参加の協力が得られた者を対象とした。主検査項目は、CT検査による腹部脂肪(内臓脂肪、皮下脂肪)および冠動脈石灰化検査、動脈硬化危険因子として血圧・血液検査などを行った。米国(ピッツバーグ大学)の共同研究で同様な追跡調査を行っており、同様のプロトコールに従ったデータを共有した。日米で約240名ずつ計490名のデータを用いて解析を行った。平均追跡期間は約5年。内臓脂肪・皮下脂肪の変化量と以下の因子の変化量の相関係数を、日米で比較した:血圧(収縮期・拡張期)、血糖、インスリン、中性脂肪および冠動脈石灰化指数。

全般的に皮下脂肪よりも内臓脂肪のほうが各因子と相関は強かった。また日米で比較したとき、米国よりも日本人集団のほうが全般的に強い正の相関が認められた。例えば、内臓脂肪の変化と収縮期血圧、血糖、中性脂肪の変化との相関係数は日本人でそれぞれ0.23、0.28、0.32であったのに対し、米国人は0.05、0.002、<0.001であった。しかしながら皮下脂肪の変化もインスリンおよび中性脂肪の変化とは有意な相関があり、これは日米を問わず同様の傾向であった。また内臓脂肪、皮下脂肪の変化量ともに冠動脈石灰化の変化量との有意な相関は認めなかった。これらの結果は、40歳代(中年期)男性の日米比較において、日本人の内臓脂肪量の変化は米国人に比べて、血糖、血圧、中性脂肪との関連が強く、いわゆるメタボリック症候群発症との比較的強い関連が示唆された。
プラズマCVD法によるTiO_2膜を使った微小放射線センサーの試作に関する研究

ルチル型TiO_2薄膜は、TiO_2/セラミクス構造の界面相互作用により放射線感知が可能で検出器材料として有力であると報告されている。TiO_2薄膜が放射線センサー材料として十分な特性を持っているなら、現在使われている電離箱型やシンチレータ(固体・液体など)更にGM管のような放射線検出センサーの体積を大幅に縮小でき、また使用電圧の低電圧化等が行える事になると考えられる。特に、医療の分野における生体内埋め込み放射線センサーとして使用が可能なら放射線治療などの同時被爆線量管理に威力を発揮するものと考えられる。そこで申請者らは、TiO_2生成材料としてTiCl_4とO_2を考え、トライオード型プラズマCVD法によりTiO_2膜生成を試み、ルチル型膜生成が出来るかについて実験的に明らかにし、そのTiO_2膜を石英板、セラミック(アルミナ、ジルコニア)、Si基板面に成長させ、それぞれの材料基板に対してどのような堆積条件でルチル型薄膜が生成できるかについて実験を行った。更に、TiO_2膜/絶縁物(石英板、セラミック:数mm角)構造の放射線センサーとしての特性評価を行い、臨床に使用が可能であるかと言う所まで一連の研究を行った。TiO_2薄膜とセラミクス(アルミナ、石英)構造の作成試料において、膜厚1μm程度では、X線、γ線照射による出力信号が暗流に埋もれて放射線センサーとして働かないことがわかった。従って、この構造でTiO_2膜を数百nm厚にすることで暗流を減少させることができ、放射線信号が測定されセンサーとして動作することを確認した。この放射線センサーにγ線、X線の強度を変化させ信号強度を測定することでそれらに線形関係が得られ、放射線センサーとして有望であることが判った。また、TiO_2膜より暗流が少ないSiC膜を使うことでS/N比が大きいセンサーを作成することができることを見出した。最近の研究によるとルチル型TiO_2薄膜とセラミクスとの界面相互作用により放射線感知が可能で、検出器材料としても有力であると報告されている。TiO_2薄膜が放射線検出器材料として十分な特性を持っているなら、現在使われている電離箱型やシンチレータ(固体・液体など)更にGM管のような放射線検出センサーの体積を大幅に縮小でき、また使用電圧の低電圧化等が行える事になると考えられる。特に、医療の分野における生体内埋め込み放射線センサーとして使用が可能なら放射線治療などの被爆線量管理に威力を発揮するものと考えられる。そこで申請者らは、TiO_2生成材料としてTiCl_4とO_2を考え、トライオード型プラズマCVD法によりTiO_2膜生成を試み、ルチル型膜生成が出来るかについて実験的に明らかにし、そのTiO_2膜を石英板、セラミック(アルミナ、ジルコニア)、Si基板面に成長させ、それぞれの材料基板に対してどのような堆積条件でルチル型薄膜が生成できるかについて実験を行う。更に、TiO_2膜/絶縁物(石英板、セラミック:数mm角)構造の放射線センサーとしての特性評価を行い、臨床に使用が可能であるかと言う所まで一連の研究を行うことを本研究の目的としている。これまでに得られた知見は以下の様である1.TiO_2薄膜とセラミクス(アルミナ、石英)構造の作成試料において、膜厚1μm程度では、紫外線センサーとして有効に動作し、信号レベルも数百nA程度が得られた。2.この試料状態でγ線照射すると信号が暗流に埋もれて放射線センサーとして働かないことがわかった。3.この構造でTiO_2膜を数百nm厚にすることで暗流を減少させることができ、放射線信号が現れセンサーとして動作することを確認できた。

4.この放射線センサーにγ線強度を変化させ信号強度を測定して、線形関係が得られ、放射線センサーとして有望であることを明らかにした。ルチル型TiO_2薄膜は、TiO_2/セラミクス構造の界面相互作用により放射線感知が可能で検出器材料として有力であると報告されている。TiO_2薄膜が放射線センサー材料として十分な特性を持っているなら、現在使われている電離箱型やシンチレータ(固体・液体など)更にGM管のような放射線検出センサーの体積を大幅に縮小でき、また使用電圧の低電圧化等が行える事になると考えられる。特に、医療の分野における生体内埋め込み放射線センサーとして使用が可能なら放射線治療などの同時被爆線量管理に威力を発揮するものと考えられる。そこで申請者らは、TiO_2生成材料としてTiCl_4とO_2を考え、トライオード型プラズマCVD法によりTiO_2膜生成を試み、ルチル型膜生成が出来るかについて実験的に明らかにし、そのTiO_2膜を石英板、セラミック(アルミナ、ジルコニア)、Si基板面に成長させ、それぞれの材料基板に対してどのような堆積条件でルチル型薄膜が生成できるかについて実験を行った。更に、TiO_2膜/絶縁物(石英板、セラミック:数mm角)構造の放射線センサーとしての特性評価を行い、臨床に使用が可能であるかと言う所まで一連の研究を行った。TiO_2薄膜とセラミクス(アルミナ、石英)構造の作成試料において、膜厚1μm程度では、X線、γ線照射による出力信号が暗流に埋もれて放射線センサーとして働かないことがわかった。従って、この構造でTiO_2膜を数百nm厚にすることで暗流を減少させることができ、放射線信号が測定されセンサーとして動作することを確認した。この放射線センサーにγ線、X線の強度を変化させ信号強度を測定することでそれらに線形関係が得られ、放射線センサーとして有望であることが判った。また、TiO_2膜より暗流が少ないSiC膜を使うことでS/N比が大きいセンサーを作成することができることを見出した。
環境ストレス時における植物の生長制御機構の解明

植物の生長や収量は、乾燥、塩ストレス、低温といった環境ストレスにより、大きなダメージを受ける。マイクロアレイ解析により、ストレスを受けた植物では多くの遺伝子発現レベルが変化していることが明らかになっている。本研究では、ストレスによって発現レベルが上昇する遺伝子の中で、機能の解析が十分に進んでいないホメオドメイン・ロイシンジッパー(HDZip)タンパク質をコードするOshox24遺伝子とCCCH型Znフィンガータンパク質をコードするOsSCZF1、OsSCZF2遺伝子に着目して、発現ならびに機能解析を実施している。ノーザン解析とリアルタイム定量解析により、Oshox24遺伝子とOsSCZF1遺伝子は乾燥、塩に強く応答して発現し、OsSCZF2遺伝子は乾燥、低温に強く応答して発現することが明らかになった。GFP融合タンパク質を利用して細胞内局在部位を調べた結果、Oshox24とOsSCZF2は核に局在し、OsSCZF1は核と細胞膜に局在することが明らかになった。これら3種の遺伝子について過剰発現イネを作出し、ストレス耐性や成長への影響などの表現型を解析し、ストレス耐性試験を行った。その結果、Oshox24過剰発現イネでは塩ストレス耐性が、OsSCZF1過剰発現イネではイネ縞葉枯ウイルス(Rice Stripe Virus)に対する耐性が、OsSCZF2過剰発現イネでは乾燥耐性が向上していることが示された。以上のように、Oshox24、OsSCZF1、OsSCZF2遺伝子のストレス応答、細胞内局在、生育に与える影響、ストレス耐性に与える影響は大きく異なっていること、特にOsSCZF1は病害耐性に強く関わること、OsSCZF2は乾燥ストレス耐性に強く関わることを明らかにすることができた。これら3種の遺伝子について過剰発現イネを作出し、ストレス耐性や成長への影響などの表現型を解析した。これまでの研究から、Oshos24過剰発現イネは、ベクターのみを発現させた対照イネと表現型に違いが見られなかった。OsSCZF1過剰発現イネでは、生殖生長期に入ると、葉上に病班様あるいは過敏感反応的な細胞死が多数見られるようになった。一方OsSCZF2過剰発現イネでは、対照イネに比べて栄養成長期間のバイオマス量は少なく背丈が低いこと、種子収量はコントロールに比べて少ないことが明らかになった。これらの過剰発現イネのストレス耐性の解析ならびに発現遺伝子のマイクロアレイ解析を進めている。
炎症性慢性関節疾患における軟骨損傷に対する骨膜および骨髄細胞培養を用いた軟骨再生

本実験の自由は、培養骨膜細胞に遺伝子導入を行い、さらに軟脅欠損部へ移植することにより軟骨修復を試みることである。今回我々が遺伝子導入に使用するAAVベクターは整形外科領域において最近注目されているが、その報告は少なく、骨膜細胞への遺伝子導入も未だ報告を認めないので、まずマーカー遺伝子(LacZ)を用いて骨膜細胞に対する導入効率及ぴ遺伝子発現期間についての確認実験を行った。(in vitro)その後、マーカー遣伝子(LacZ)導入骨膜細胞をコラーゲンゲル内に包埋し、ウサギ膝関節軟骨欠損部に移植した。(in vivo)また、骨膜組織片に直接AAVを感染させ、軟骨欠損部に移植した。<結果>(in vitro)AAV感染後3日、1,2,4,8,12週において、X-gal染色を行いLacZの発現を確認した。3日後の発現率は70%であった。1,2,4,8週後においては90%の発現率を認め、12週後まで80%の発現を維持し得ることを確認した。(in vivo)移植2週後においてLacZ陽性細胞を多数認め、移植細胞は生体内において生着しさらに導入遺伝子の発現も可能であることが証明された。さらに骨膜組織にも直接AAVを感染させ、深層細胞まで遺伝子導入が可能であることも確認した。また、骨膜組織片の軟骨欠損部への移植を行い、生体内での遺伝子発現を確認した。現在、実際に軟骨分化促進能を有する成長因子を用いて軟骨修復を試みることを目標として、TGF-b1組み込みAAVベクターを作成中である。本実験の目的は、培養骨膜細胞に遺伝子導入を行い、さらに軟骨欠損部へ移植することにより軟骨修復を試みることである。今回我々が遺伝子導入に使用するAAVベクターは整形外科領域において最近注目されているが、その報告は少なく、骨膜細胞への遺伝子導入も未だ報告を認めないので、まずマーカー遺伝子(LacZ)を用いて骨膜細胞に対する導入効率及び遺伝子発現期間についての確認実験を行った。(in vitro)その後、マーカー遺伝子(LacZ)導入骨膜細胞をコラーゲンゲル内に包埋し、ウサギ膝関節軟骨欠損部に移植した。(in vivo)<結果>(in vitro)AAV感染後3日、1,2,4,8,12週において、X-gal染色を行いLacZの発現を確認した。今後、骨膜組織片の軟骨欠損部への移植を行い、生体内での遺伝子発現を確認する予定である。また、実験の第2段階として、TGF-bl組み込みAAVベクターを作成し、in vitroでのTGF-blの発現を確認する予定である。本実験の目的は、培養骨膜細胞に遺伝子導入を行い、さらに軟骨欠損部へ移植することにより軟骨修復を賦みることである。

3日後の発現率は70%であった。1,2,4,8週後においては90%の発現率を認め、12週後まで80%の発現を維持し得ることを確認した。(in vivo)移植2週後においてLacZ陽性細胞を多数認め、移植細胞は生体内において生着しさらに導入遺伝子の発現も可能であることが証明された。さらに骨膜組織にも直接AAVを感染させ、深層細胞まで遺伝子導入が可能であることも確認した。また、骨膜組織片の軟骨欠損部への移植を行い、生体内での遺伝子発現を確認した。現在、実際に軟骨分化促進能を有する成長因子を用いて軟骨修復を試みることを目標としてTGF-b1組み込みAAVベクターを作成中である。
「クラシック」を手がかりとした音楽社会学の再構築

一般的に「クラシック音楽」に象徴される<音楽の自律性>の表象は、19世紀西洋社会において、いかにして形成・維持され正統化されてきたのか。本研究の目的は、この問いについて、ベートーヴェンを事例にマクロな社会構造的文脈のなかで明らかにし、ひいては音楽社会学を再構築していくことにある。最終年度にあたる本年度は、これまでの研究成果を総括し発表することに主眼を置いた。その成果は主に次の4点にまとめられる。まず第1に、当初の研究計画どおり、昨年度の文献調査結果をふまえて、<音楽の自律性>の形成とメディア(音楽雑誌)との関係に関する論文を執筆・投稿し、社会学研究会の学会誌『ソシオロジ』に掲載された。同論文を通して、<音楽の自律性>の形成とは、商品経済の視点からもメディアの視点からも、逆説を伴う現象であったことが明らかになった。また第2に、この作業と並行して、今後の博士論文執筆の足がかりとするために、音楽社会学の課題に関する論文を執筆し、所属大学院研究科の学術雑誌『社会システム研究』に掲載された。第3に、昨年度に引き続き国内外の調査も精力的に実施して、さらなる資料収集とその分析考察も進めた。具体的には、ドイツ・ライプツィヒの歴史博物館等にて当時の音楽出版活動等に関する文献調査を行い、また、新たに比較社会学的視点を取り入れるために、国内の音楽大学附属図書館等にて日本の音楽雑誌におけるベートーヴェン批評も収集した。そして第4に、以上の研究成果をもとに、日本社会学史学会関西例会等にて報告を行った。これを契機に、新たに学外の研究者とも交流の輪が広がり、本研究をさらに展開していくための手がかりを得ることもできた。このように、本研究は、「クラシック音楽」に関する社会学的研究について基礎的調査を行ったものであり、今後さらに時間軸を拡大させて検証していくことが必要である。通常「クラシック音楽」に象徴される、西洋近代の生み出した〈音楽の自律性〉の表象は、いかにして社会的歴史的に形成・維持され正統化されてきたのか。本研究の目的は、この問いについて、〈ベートーヴェン〉を事例にマクロな社会構造的文脈のなかで明らかにし、新たな〈音楽と社会との関係〉を析出して、音楽社会学研究を再構築していくことにある。そのために用いる研究方法は、第1にドキュメント分析(雑誌、新聞、伝記など)を含めた詳細な文献調査と、第2にその調査結果をもとにした理論研究である。本年度は、前者の文献調査を進めることに主眼をおき、新たな資料の開拓・収集と、分析考察、および中間的な成果報告を行った。具体的には、まず、国内の芸術系大学附属図書館にて19世紀ドイツの音楽雑誌を対象にベートーヴェン記事を収集し、続いて、オランダ・ユトレヒトの音楽博物館、ドイツ・ボンのベートーヴェン資料館にても文献調査を実施した。そして、これらの資料を音楽の〈受け手〉と〈メディア〉の観点から分析考察し、当初の研究計画に従って日本社会学会にてポスター発表を行った。以上の研究成果は、補足資料・文献とあわせて論文にとりまとめ、次年度中に社会学の学術雑誌へ投稿する予定である。さらに、本年度5月には、同じく西洋近代社会における音楽表象を、ベートーヴェンを事例に〈作り手〉の観点から検証した論文が関西社会学会の学会誌『フォーラム現代社会学』第9号(査読付)に掲載された。これを契機に、新たな研究者・研究会との交流の輪も広がり、「芸術と市場経済」に関する討議にも参加することができた。ここで得られた知見・成果も、今後さらに本研究を遂行していくに当たって、新たな視野の広がりを提供してくれるものと考えられる。
異常気象をもたらす大規模擾乱の力学

異常気象の力学の問題は複雑であり、様々な側面をもっている。本研究では、この問題を、中高緯度でのロスビー波の振る舞い、熱帯の40日振動、及び熱帯地方と中高緯度の相互作用という観点から捉え、緊密な協力の下にそれぞれの研究を行った。中村らは,東西非一様な基本流中を3次元的に伝播する定常ロスビー波束に伴う活動度フラックスの定式化に初めて成功した.それをブロッキング時に観測された偏差場に適用し,大陸上で冬季形成されるブロッキングが上流側から入射する定常ロスビー波束の「局所的破砕」に伴い増幅する事を確認した.また,等温位面データの解析で,7月にオホーツク海高気圧上空のブロッキングが同様の機構で増幅する事も確認した.松田らはこの解析結果に基づき、東西非一様な基本流中をロスビー波がどのように伝播するかを、数値実験により研究した。計算には、球面上の順圧モデルを用いた。数値実験の結果は、上流側から入射する定常ロスビー波束がジェットの出口付近で停滞し、その振幅が増幅する事を示した。この計算結果は上のデータ解析結果と興味深い対応を示している。高橋らは熱帯の40日振動に関して,年々変動の立場から解析的研究をおこなった.エルニーニョ時の40日振動はノーマルな状態にくらべ,振幅が強化され,また40日にともなうクラスターは熱帯東太平洋まで進むことがわかった.佐藤らは低緯度循環と中緯度循環の相互作用を子午面循環と角運動量輸送の観点から調べた角運動量バランスにより,熱帯の熱源が十分強い時には中緯度の傾圧帯の活動は熱帯の循環に支配される.一方,中緯度から低緯度に及ぼす影響についても,傾圧帯の活動が熱帯の積雲活動に及ぼす効果として現れる.異常気象の力学の問題は複雑であり、様々な側面をもっている。高橋らは熱帯の40日振動に関して,年々変動の立場から解析的研究をおこなった.エルニーニョ時の40日振動はノーマルな状態にくらべ,振幅が強化され,また40日にともなうクラスターは熱帯東太平洋まで進むことがわかった.佐藤らは低緯度循環と中緯度循環の相互作用を子午面循環と角運動量輸送の観点から調べた角運動量バランスにより,熱帯の熱源が十分強い時には中緯度の傾圧帯の活動は熱帯の循環に支配される.一方,中緯度から低緯度に及ぼす影響についても,傾圧帯の活動が熱帯の積雲活動に及ぼす効果として現れる.中村:冬季のブロッキングの形成機構に関しては、ストームトラックに近い北太平洋とそれから遠い欧州の2領域について詳細な比較を行なった。前者では実際のブロッキングの成長は移動性擾乱からの強制でほぼ説明できるのに対し、後者では最大限に見積っても実際の成長の半分の説明できず、ロスビー波の寄与の必要性が裏付けられた。これら2つの差異は所謂Contour Advection with Surgery法を使った解析でも確認することができた。松田:中村のデータ解析から判明したブロッキング形成におけるロスビー波の重要な役割を数値モデルにより検討した。まず、入り口と出口を持つジェット流を表現した東西非一様な流れを基本場とするバロトロピックモデルを作成した。そのモデルにロスビー波生成の強制を与えて数値積分した。その結果、順圧不安定なしでも、ロスビー波がジェット流の出口に停滞し、振幅が増大し、やがてそこで非線形効果が重要に成ることが示された。高橋:1991年・梅雨期での,渦度の構造解析をアジア域の熱帯から中緯度にかけておこなった.その中で新しい結果として,梅雨期の40日振動と15日振動の水平構造を決定した.熱帯と中緯度からの擾乱の伝播が振動に重要であることがわかった.佐藤:異常気象を大循環モデルを調べるために、大気大循環モデルを開発しているが、今年は2次元及び3次元モデルで、ハドレー循環を角運動量収支及び湿潤対流との関係で調べた。大気循環の停滞性長周期変動は、移動性高低気圧等の経路異常等を通じて持続的な異常天候をもたらし、地域気候に多大な影響を与えることが知られている。本年度も、昨年度に続いて、このような異常気象をもたらす大規模擾乱の力学を、理論、データ解析、GCMの三つの手法により明らかにすることを試みた。データ解析では平成7年度に続いて、さらに中緯度の擾乱と亜熱帯・熱帯域の相互作用という点に拡張された。

中緯度の偏西風帯のブロッキングは異常寒波や冷夏・長雨の原因となり、亜熱帯高気圧の異常発達は猛暑・干ばつをもたらす。データ解析により、ブロッキング発生の原因を特にロスビー波の伝播との関係において、ある程度明らかにすることができた。又、そのロスビー波が移動性高低気圧等の短周期変動とどのように相互作用して生成され、変形されるかも、かなり明らかにすることができた。さらに、データ解析により梅雨前線の変動の特徴、偏西風の変動や熱帯擾乱との関係も研究した。理論面では、非線型ハロトロビックモデル(球面上)を作製することができ、それによって、東西非一様な偏西風帯における(基本場が東西非一線)、ロスビー波の伝播の様相を明らかにすることができた。その結果をデータ解析の結果と比較した。GCMの開発も順調に進み、数値実験が実行され始めた。異常気象の力学の問題は複雑であり、様々な側面を持っている。本研究では、この問題を、中高緯度でのロスビー波の振る舞い、熱帯の40日振動、及び熱帯地方と中高緯度の相互作用という観点から捉え、緊密な協力の下にそれぞれの研究を行った。中村らは,東西非一様な基本流中を3次元的に伝播する定常ロスビー波束に伴う活動度フラックスの定式化に初めて成功した.それをブロッキング時に観測された偏差場に適用し,大陸上で冬季形成されるブロッキングが上流側から入射する定常ロスビー波束の「局所的砕波」に伴い増幅する事を確認した.また,等温位面データの解析で,7月にオホーツク海高気圧上空のブロッキングが同様の機構で増幅する事も確認した.松田らはこの解析結果に基づき、東西非一様な基本流中をロスビー波がどのように伝播するかを、数値実験により研究した。計算には、球面上の順圧モデルを用いた。数値実験の結果は、上流側から入射する定常ロスビー波束がジェットの出口付近で停滞し、その振幅が増幅する事を示した。この計算結果は上のデータ解析結果と興味深い対応を示している.高橋らは熱帯の40日振動に関して,年々変動の立場から解析的研究をおこなった.エルニーニョ時の40日振動はノーマルな状態にくらべ,振幅が強化され,また40日にともなうクラスターは熱帯東太平洋まで進むことがわかった.佐藤らは低緯度循環と中緯度循環の相互作用を子午面循環と角運動量輸送の観点から調べた.角運動量バランスにより,熱帯の熱源が十分強い時には中緯度の傾圧帯の活動は熱帯の循環に支配される.一方,中緯度から低緯度に及ぼす影響についても,傾圧帯の活動が熱帯の積雲活動に及ぼす効果として現れる.
乾燥地域の農業開発にともなう耕地生態系の保全と生産性に関する調査研究

本学術調査は昭和51,53年度の2度にわたってイランにおいて行われた調査結果の農学的実証を政情の比較的安定し,かつまた広大な乾燥沙漠地帯を有するメキシコで行うものである.乾燥沙漠地における農業生産にとって「水」は最大の制限因子であることは言をまたないが,不用意なかんがいは肥沃な耕地を荒廃に導き,耕作不能地へと化す.かんがい農業は一時的に農業生産量の増大をもたらしたが,塩類集積によって意外に短命であるという事実に着目し,乾燥沙漠地における農業を永続させ,さらに生産性の増大をもたらすための諸条件を明確に把握し,生産性増大を実証しようとするものである.第1回を昭和58年度,第2回を昭和60年度,第3回を昭和62年度にそれぞれ6名,9名,8名の研究組織で実施した.まず気象観測の結果から,世界の沙漠地,南北両アメリカの沙漠地との対比により気象環境の特徴を明らかにした.個々の気象環境は沙漠特有の気象条件を示した.しかし内陸沙漠と比較すると,海岸沙漠の特徴を見出すことができた.特に,夜間の湿度が高いために結露現象により,沙漠植物の分布にも面白い調査結果となって表われた.この沙漠地の年間の年間を通じての野菜等の栽培の可能性を見出すことができた.上記の気象環境の下で野菜栽培の研究に入った.栽培土壌は塩類収積を回避できる唯一の土壌として砂を培地に使用した.また,かんがい水はドリップかんがい法を用いて,かん水量,かん水時期など野菜栽培に節水的手法を追求した.その結果,野菜栽培は不可能と信じられていた沙漠での実験成功は,現地で非常に大きな反響をよんだ.そして,それは将来に対する大きな期待へとふくらんでいる.いずれにしても,本研究は現地において野菜栽培技術の確立という実証的研究を積み重ねているため,メキシコの協同研究者やメキシコ政府から大きな反響と期待を得ており,今後の研究続行を強く申込まれている.昭和58年度から継続して野菜栽培を実施している研究圃場では,非常に集約的な輪作が重ねられており,また,使用されているかんがい水には約1000ppmのNaClが含まれているため,塩分が土壌中で集積されている.沙漠農業における塩類集積の問題は沙漠緑化の根幹の問題である.このため,現地の実験圃場では当初からかん水量をチェックしており,今年で7年目を迎えた.沙漠での耕地の保全,永続性を検討する上からも研究を続行したいと考えている.本学術調査は昭和51,53年度の2度にわたってイランにおいて行われた調査結果の農学的実証を政情の比較的安定し,かつまた広大な乾燥沙漠地帯を有するメキシコで行うものである.乾燥沙漠地における農業生産にとって「水」は最大の制限因子であることは言をまたないが,不用意なかんがいは肥沃な耕地を荒廃に導き,耕作不能地へと化す.かんがい農業は一時的に農業生産量の増大をもたらしたが,塩類集積によって意外に短命であるという事実に着目し,乾燥沙漠地における農業を永続させ,さらに生産性の増大をもたらすための諸条件を明確に把握し,生産性増大を実証しようとするものである.第1回を昭和58年度,第2回を昭和60年度,第3回を昭和62年度にそれぞれ6名,9名,8名の研究組織で実施した.まず気象観測の結果から,世界の沙漠地,南北両アメリカの沙漠地との対比により気象環境の特徴を明らかにした.個々の気象環境は沙漠特有の気象条件を示した.しかし内陸沙漠と比較すると,海岸沙漠の特徴を見出すことができた.特に,夜間の湿度が高いために結露現象により,沙漠植物の分布にも面白い調査結果となって表われた.この沙漠地の年間の年間を通じての野菜等の栽培の可能性を見出すことができた.上記の気象環境の下で野菜栽培の研究に入った.栽培土壌は塩類収積を回避できる唯一の土壌として砂を培地に使用した.また,かんがい水はドリップかんがい法を用いて,かん水量,かん水時期など野菜栽培に節水的手法を追求した.その結果,野菜栽培は不可能と信じられていた沙漠での実験成功は,現地で非常に大きな反響をよんだ.そして,それは将来に対する大きな期待へとふくらんでいる.いずれにしても,本研究は現地において野菜栽培技術の確立という実証的研究を積み重ねているため,メキシコの協同研究者やメキシコ政府から大きな反響と期待を得ており,今後の研究続行を強く申込まれている.昭和58年度から継続して野菜栽培を実施している研究圃場では,非常に集約的な輪作が重ねられており,また,使用されているかんがい水には約1000ppmのNaClが含まれているため,塩分が土壌中で集積されている.沙漠農業における塩類集積の問題は沙漠緑化の根幹の問題である.このため,現地の実験圃場では当初からかん水量をチェックしており,今年で7年目を迎えた.沙漠での耕地の保全,永続性を検討する上からも研究を続行したいと考えている.
細胞表面に見出された新規ポリシアル酸、KDN、硫酸化糖鎖の機能に関する共同研究

本研究は、我々が動物細胞表層に見出した酸性複合糖質糖鎖(デアミノノイラミン酸(KDN)、ポリシアル酸、硫酸化シアル酸)の細胞認識・接着における役割解明を目的とする。本年度は、以下の研究成果を得た。1.動物の卵-精子接着における酸性糖鎖の構造と機能:(1)ウニ卵細胞膜の精子受容体に受精阻害活性をもつ硫酸化オリゴ・ポリシアル酸(Neu5Gc)鎖が結合することを明らかにした。また、ウニ精子表面にテトラシアル酸(Neu5Ac)までのオリゴマー構造がGlc-Cerに結合していることを明らかにし、これら糖脂質を外から加えると、受精のキネティックスを遅延することをつきとめた;(2)ニワトリ卵に哺乳動物の卵膜局在精子受容体糖タンパク質であるZP3およびZP-1,2のホモログが存在することをつきとめ、これらZP-1,2,3ホモログを比較的大量に純化する方法を確立した。今後、精子先体反応誘起活性、受精阻害活性を調査する予定である。15EA03:2.動物細胞表面ポリシアル酸-およびKDN-複合糖質の発現とその調節機構:(1)KDN残基に特異的な加水分解酵素KDNaseの精製法を確立し、KDN残基特異的抗体と組み合わせて、哺乳動物の細胞、組織の微量KDN残基の検出を可能にした。また、KDN複合糖質の存在を、蛍光検出法を利用した化学的同定法、およびそれらを実際に単離、同定するによって確実に証明した;(2)ポリあるいはモノシアル酸を認識せずオリゴシアル酸に特異的なモノクローナル抗体の開発に成功し、細胞表面の糖タンパク質に結合したオリゴシアル酸構造の普遍的存在をはじめて明らかにした;(3)KDN残基の形成機構に関して、まず単糖KDNを合成する反応を触媒する酵素群を同定し、これらの酵素群は、従来のシアル酸単糖の合成にも関与する可能性が示唆された。現在、KDNのアイデンティティーを決定する因子を広く探るために、KDN高発現細胞の誘導、発現クローニングなどのアプローチもを計画している。2.動物細胞表面

ポリシアル酸-およびKDN-複合糖質の発現とその調節機構:(1)KDN残基に特異的な加水分解酵素KDNaseの精製法を確立し、KDN残基特異的抗体と組み合わせて、哺乳動物の細胞、組織の微量KDN残基の検出を可能にした。また、KDN複合糖質の存在を、蛍光検出法を利用した化学的同定法、およびそれらを実際に単離、同定するによって確実に証明した;(2)ポリあるいはモノシアル酸を認識せずオリゴシアル酸に特異的なモノクローナル抗体の開発に成功し、細胞表面の糖タンパク質に結合したオリゴシアル酸構造の普遍的存在をはじめて明らかにした;(3)KDN残基の形成機構に関して、まず単糖KDNを合成する反応を触媒する酵素群を同定し、これらの酵素群は、従来のシアル酸単糖の合成にも関与する可能性が示唆された。現在、KDNのアイデンティティーを決定する因子を広く探るために、KDN高発現細胞の誘導、発現クローニングなどのアプローチもを計画している。
高リチウムイオン伝導体ナノ粒子を利用した遷移金属イオン付活型高強度蛍光体の創製

本研究では、イオン交換により合成した(La,M^<2+>)TiO_3(M=Fe,Zn,Mn)の微構造を解析することにより、イオン交換反応機構を解明し、局所構造と物性との関係を明らかにすること、そして希土類元素イオンをドープしたペロブスカイト型イオン伝導体の合成をおこない、それらの発光機構を解明するとともに高強度蛍光体の探索をおこなうことを目的とした。得られた結果を以下に示す。(La,Fe)TiO_3では、TEMによる微構造解析により、結晶粒内にFeが存在し、イオン交換反応が起こっていることが確認できた。Feは粒内に存在している一方、結晶粒界にbcc-Feのナノ結晶が存在し、これが強磁性的挙動の原因であることが示唆された。一方、(La,M)TiO_3(M=Zn,Mn)では、ZnまたはMnは粒界に偏析することなく、イオン交換反応が起こっており、(La,Fe)TiO_3の場合とは交換反応機構に明瞭な違いが生じていることが明らかになった。(2)Prをドープしたペロブスカイト型リチウムイオン伝導体の合成と発光機構の解明Ca_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(CLLT:Pr)は、母体のバンドギャップに対応する紫外光励起により、強い赤色発光を示した。一方、Sr_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(SLLT:Pr)においては、母体のバンドギャップ励起による赤色発光よりも、450nm付近のf-f励起による青緑発光が顕著であった。発光スペクトルと格子定数のPr濃度依存性から、CLLT:PrではPr^<3+>イオンはAサイトのみに、SLLT:Prでは大部分はA-siteに、一部はB-siteに存在することが示唆された。このことから母体の結晶構造に加えて、Prの占有サイトが発光特性の重要な支配因子であることが明らかになった。クエン酸錯体を用いた錯体重合法により800°Cで数十nmサイズのLLTO:Pr粒子が得られることがわかった。焼成温度の上昇とともにバンドギャップ励起に基づく赤色発光強度の増大がみられ、結晶表面の欠陥が発光阻害因子であると考えられた。この欠陥の同定と制御が今後の課題である。錯体重合法および固相反応法によりリチウムイオン伝導体を合成し、そのLi^+イオンとイオン交換することにより遷移金属イオンをドープした。分光分析により遷移金属イオンの配位状態を明らかすとともに、遷移金属イオンの配位状態、磁性および蛍光特性の相関を調べた。具体的には溶融塩化物を用いたイオン交換によりペロブスカイト型リチウムイオン伝導体La_<0.55>Li_<0.35>TiO_3(LLT)に遷移金属イオンMn^<2+>およびFe^<2+>を導入し、その磁性を調べた。また、イオン交換法および固相反応法により遷移金属イオンを微量ドープしたペロブスカイト型リチウムイオン伝導体の合成をおこない、それらの発光機構を解明するとともに高強度蛍光体の探索をおこなった。イオン交換により合成した(La,Mn^<2+>)TiO_3は常磁性を、一方、(La,Fe^<2+>)TiO_3は強磁性的挙動を示した。(La,Fe^<2+>)TiO_3の局所構造を走査型および透過型電子顕微鏡により調べたところ、粒界のFe濃度が高く、強磁性的挙動はこのことに起因する可能性が示唆された。イオン交換によりLLTへ遷移金属イオン(Mn^<2+>,Fe^<2+>,Pr^<3+>,Eu^<3+>およびTm^<3+>)を微量ドープし、発光特性について調べた結果、すべての試料において顕著な発光はみられなかった。一方、通常の固相反応により合成したLa_<0.55>Li_<0.35>TiO_3:Pr(LLTPr)およびSr_<0.6>Li<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(SLTTPr)は目視できるほどの強い発光を示した。このことから、イオン交換によりドープしたPr^<3+>の配位環境は固相反応法によりドープした場合と異なることがわかった。LLTPrはこれまでの報告と同様に母体のバンドギャップ励起過程が主であり赤色発光を示した。一方、SLTTPrは、バンドギャップ励起よりもPr^<3+>のf-f遷移に対応する励起の方が顕著であり、このとき青緑発光と赤色発光がみられた。

Feは粒内に存在している一方、結晶粒界にbcc-Feのナノ結晶が存在し、これが強磁性的挙動の原因であることが示唆された。一方、(La,M)TiO_3(M=Zn,Mn)では、ZnまたはMnは粒界に偏析することなく、イオン交換反応が起こっており、(La,Fe)TiO_3の場合とは交換反応機構に明瞭な違いが生じていることが明らかになった。(2)Prをドープしたペロブスカイト型リチウムイオン伝導体の合成と発光機構の解明Ca_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(CLLT:Pr)は、母体のバンドギャップに対応する紫外光励起により、強い赤色発光を示した。一方、Sr_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(SLLT:Pr)においては、母体のバンドギャップ励起による赤色発光よりも、450nm付近のf-f励起による青緑発光が顕著であった。発光スペクトルと格子定数のPr濃度依存性から、CLLT:PrではPr^<3+>イオンはAサイトのみに、SLLT:Prでは大部分はA-siteに、一部はB-siteに存在することが示唆された。このことから母体の結晶構造に加えて、Prの占有サイトが発光特性の重要な支配因子であることが明らかになった。クエン酸錯体を用いた錯体重合法により800°Cで数十nmサイズのLLTO:Pr粒子が得られることがわかった。焼成温度の上昇とともにバンドギャップ励起に基づく赤色発光強度の増大がみられ、結晶表面の欠陥が発光阻害因子であると考えられた。この欠陥の同定と制御が今後の課題である。
植物ホルモンの作用機構に関する研究

黄化ヤエナリ芽生えを材料として、アブシジン酸結合EAHセファロ-スアフィ=ティ-カラムを用いることにより、可溶性のアブシジン酸結合タンパク質を、初めて得ることができた。この結合タンパク質画分に含まれる1種類のタンパク質を部分精製し、解離定数が10^<ー7M>Mであることが明らかになった。黄化ヤエナリからジベレリン結合タンパク質を単離・精製し、さらにアブラナ黄化芽生えからも、部分精製であるが、ジベレリン結合タンパク質を得ることができた。植物ホルモンで調節を受ける遺伝子に関する研究では、ニンジンを材料として、オ-キシンで調節を受けるAX110、およびアブシジン酸で調節されるECP31がそれぞれクロ-ニングされた。また、ジベレリンによって調節されるグルタミン合成酵素遺伝子のプロモ-タ-領域をGUS遺伝子に連結し、タバコ細胞に導入して、トランスジェニックタバコでの発現を調べた。オ-キシンで調節を受けるACC合成酵素遺伝子については、そのcDNAクロ-ニングに成功し、その塩基配列を明らかにすることができた。遺伝的矮性植物の作製をDNAメチル化剤を用いて行い、矮性に関与する遺伝子を単離し、その性格が明らかにする実験では、2つの遺伝子が単離された(AK22,AC1.2)が、その性格付けは、植物ホルモンとの関係で現在検討している。植物ホルモンの生理作用発現の過程を詳しく調べる目的で行われた研究で、マイクロチュ-ビル配向の決定において、ジベレリンが直接的にマイクロチュ-ビル形成に関与している可能性が示唆された。また、オ-キシンによる細胞伸長において、細胞壁の合成と分解に関与している酵素が重要な役割をはたしていることが明らかにされた。黄化ヤエナリ芽生えを材料として、ベンジルアデニン結合セファロ-ス4Bアフィニティ-カラムを用いることにより、サイトカイニン結合蛋白質を単離精製した。この蛋白質は分子量が約20万で、分子量48,000と45,000の2種類のサブユニットから成っており、ベンジルアデニンに対するKd値は7.5×10^<-7>Mであった。また、ジベレリンA_3結合セファロ-ス4Bアフィニティ-カラムを用い、ジベレリン結合蛋白質を単離し、部分精製することができた。植物ホルモンでその発現が調節されている、グルタミン合成酵素、フェニ-ルアラニンアンモニアリア-ゼについては、それらの遺伝子を単離することができた。さらに、オ-キシンによって調節されるmRNAのcDNAクロ-ンを得ることができたので、この遺伝子についても単離できる見込みがたった。これらの遺伝子のプロモ-タ-領域と種々の植物ホルモン結合蛋白質との相互作用を調べる計画は、期間内に達成できる状況になってきた。矮性遺伝的植物に関する研究では、トウモロコシD8が、ジベレリンに対して高い親和性を有するジベレリン結合蛋白質を欠損している可能性が明らかになり、さらに詳しく調べているところである。またイネ種子をメチル化剤で処理することにより、矮性体をいくつか得ることができたので、これらの矮性体と植物ホルモン結合蛋白質との関係を明らかにしていきたいと考えている。植物ホルモンの作用については、細胞壁微小管配向がジベレリンとアブシジン酸で調節されることや、細胞の伸長生長が、細胞壁糖鎖認識抗体で阻害されることなどが明らかになってきた。黄化ヤエナリ芽生えを材料として,GA_3結合セファロ-ス4Bアフィニティ-クロマトグラフィ-の手法を用いることにより,ジベレリン結合タンパク質を単離し,その中の1種類を精製することができた(酒井・山口)。

竹葉は,レタス種子発芽時にジベレリンで誘導されるグルタミン合成酵素の遺伝子を単離し,そのプロモ-タ-領域をとり出してGUS遺伝子と連結し,そのキメラ遺伝子をタバコ細胞に導入した。現在,そのトランスジェニック植物を育成し,遺伝子発現の器官特異性などを調べている。オ-キシンで発現が調節されている遺伝子のクロ-ニングについては,ニンジン胚軸から1クロ-ン(鎌田),黄化ヤエナリから8クロ-ン(森,今関)が単離され,ACC合成酵素の遺伝子(今関)のクロ-ニングも順調に進んでいる。佐野はDNA脱メチル化処理によって得られた矮性イネ(ギンボウズ)を用いて矮性化をひきおこす遺伝子の単離を行った。その結果,Aー22遺伝子の発現が抑えられていることが明らかになり,そのDNA配列を調べたところ,新しい遺伝子であることがわかった。また勝見は,トウモロコシ矮性体D_8を用いて,細胞伸長と微小管の配列との関係を蛍光抗体法で調べた。その結果,D_8では内生ジベレリンが微小管配向の調節に有効に作用していないことが明らかになった。オ-キシン誘導細胞伸長の機構を明らかにすることを目的とした研究では,オ-キシンはキシログルカン側鎖末端に位置するフコ-スの除去を促進することから,この反応に関与する酵素がオ-キシンで調節されていることが考えられた(保尊)。また山本は,細胞壁に一定の加重をかけて起きる伸長を,コンピュ-タ-によるシミュレ-ションで再現しオ-キシンは吸水そのものの過程を何ら影響せず,細胞壁の性質を変化させることによって,生長促進することを明らかにした。黄化ヤエナリ芽生えを材料として,アブシジン酸結合-EAHセファロ-スアフィニティ-カラムを用いることにより,可溶性のアブシジン酸結合タンパク質を,初めて得ることができた。この結合タンパク質画分に含まれる1種類のタンパク質を部分精製し,解離定数が10^<-7>Mであることが明らかになった。黄化ヤエナリからジベレリン結合タンパク質を単離・精製し,さらにアブラナ黄化芽生えからも,部分精製であるが,ジベレリン結合タンパク質を得ることができた。植物ホルモンで調節を受ける遺伝子に関する研究では,ニンジンを材料として,オ-キシンで調節を受けるAX110,およびアブシジン酸で調節されるECP31がそれぞれクロ-ニングされた。また,ジベレリンによって調節されるグルタミン合成酵素遺伝子のプロモ-タ-領域をGUS遺伝子に連結し,タバコ細胞に導入して,トランスジェニックタバコでの発現を調べた。オ-キシンで調節を受けるACC合成酵素遺伝子については,そのcDNAクロ-ニングに成功し,その塩基配列を明らかにすることができた。遺伝的矮性植物の作製をDNAメチル化剤を用いて行い,矮性に関与する遺伝子を単離し,その性格を明らかにする実験では,2つの遺伝子が単離された(AK22,AC1.2)が,その性格付けは,植物ホルモンとの関係で現在検討している。植物ホルモンの生理作用発現の過程を詳しく調べる目的で行われた研究で,マイクロチュ-ビル配向の決定において,ジベレリンが直接的にマイクロチュ-ビル形成に関与している可能性が示唆された。また,オ-キシンによる細胞伸長において,細胞壁の合成と分解に関与している酵素が重要な役割をはたしていることが明らかにされた。