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米国小学校における学習障害児支援体制の構築-RTIによる通常教育と特殊教育の連携

平成25年度の研究の柱は、1学校現場におけるRTI実践の各層で推奨されている指導方法を明らかにすること、2特に通常教育と特殊教育の連携が問われる第二層で積極的に用いられるリーディング・リカバリー・プログラムにおける指導方法を分析すること、3RTI実践の実態を詳細にとらえるために、渡米して資料収集、実践見学、インタビュー調査を行うことの三点であった。年度の前半においては、まずRTIの主張と、実践上で利用されている既存の指導方法の特徴との整合性の検討に取り組んだ。そこでは、リーディング・リカバリー・プログラムを具体例として取り上げ、同プログラムがRTI実践に利用される中で一部その性質を変容させている点を指摘し、RTIの無批判な受容が持つ危険性を示した(2に対応)。次に、RTIが実践されている現代アメリカ合衆国の状況を押さえること、とりわけそこでの障害のある児童・生徒への教育の特徴を押さえることを目指し、学力向上政策下で行われる州テストに障害のある児童・生徒がいかに組み込まれているのかを分析した。その結果、通常のテストとは異なる代替的(alternate)なテストが複数存在し、障害の種類や程度によって参加するテストが異なることを明らかにした。続いて年度の後半には、RTIにおいて用いられている読み書き能力の評価方法である、curriculum based measurement (CBM)に注目し、その1980年代以降の発展の様子を、各時期に開発された具体的な実践ツールに言及しながら明らかにした(1に対応)。そして年度末には国内での文献研究の成果をもとに、渡米調査を実施した。調査においては、オハイオ州立大学リーディング・リカバリー・プログラム研究者にインタビューを行った。その結果、リーディング・リカバリーの立場では、RTIの持つ学習障害観を肯定的にとらえていること、ただしCBMについては効果を疑問視していることが明らかになった(3に対応)。今年度の研究では、研究目的2に関する成果を論文化し、また研究目的3についても渡米調査によって達成された。さらに、RTIの背景を理解する上で必要な、現代アメリカの特別支援教育と学力向上政策の関係について分析を行い学会発表および論文執筆を行った。また、RTI実践において用いられている評価ツールである、curriculum-based measurementについて、1980年代から現在に至るまでの発展過程を明らかにし、学会発表を行った。このように、当初の研究目的に加えて二つの新たな成果を上げている点で、今年度の研究は非常に順調に進展したと言える。ただし一方で、当初の研究目的1に関しては、リーディング・リカバリー以外の適当なプログラムを選択し分析するに至らなかった。この点では、当初の計画の一部が達成不十分であると言える。以上をふまえて、達成不十分な部分と予定以上の成果の両方が見られ、特に後者の割合が大きいことから、今年度の研究は「おおむね順調に進展している」と評価した。本研究課題は平成24年度と平成25年度の二年間に渡って取り組まれてきた。その中で、現在のRTIの実践の姿を明らかにした。また、RTIの仕組みを作っていく際に直接的に参考にされた過去の研究成果や調査について検討を行い、RTIの理論的特徴の整理へとつなげた。一方で、平成24年度以前において筆者は、アメリカ合衆国の学習障害児教育に関する研究蓄積について整理を行い、代表的な立場とその関係性を解明してきた。そこで今後の研究の方向性としては、これら従来の学習障害児教育に関する代表的な立場と、現在のRTIに関する肯定派/否定派双方の論者との関連性を検討することを挙げたい。これによって、RTI研究をアメリカの学習障害研究全体の中に位置づけ、妥当性のある枠組みに基づいてRTIを分析し評価を下すことが可能になると考える。今年度の研究の目的は、Response to Intervention(RTI)の実践の様相について明らかにすることであり、特に(1)RTI実践で用いられる評価ツールCurriculum Based Measurement(CBM)について分析すること、(2)RTI実践の場で積極的に取り入れられているリーディング・リカバリー・プログラムの特徴を検討することの二点を具体的な研究目標とした。研究を進める中で、(1)で明らかとなるCBMの特徴を、現在のアメリカ合衆国の文脈に照らし合わせて評価するためには、アメリカ合衆国における教育評価の変遷と特別支援教育への影響を押さえる必要がある(1)')こと、(2)の検討の前提としては、学習障害児指導方法をめぐる複数の立場の整理を行う必要がある(2)')ことが判明した。以上をふまえて今年度は、(1)、(2)、(2)'を進め、かつ(1)'に向けた探究を始めた。研究の結果、以下の成果が生み出された。(1)については、CBMを推進する論文の中で、これを代替的評価の一種であるパフォーマンス評価であると主張する動きが見られた。しかしながら一方で、推進者たちはコンピューターによって管理しながらCBMを実施することも考えており、そこでの主張は、複雑で多様な解答を前提とするパフォーマンス評価の考え方と相違が見られた。ここから、パフォーマンス評価の特徴や意義には解消されないCBM独自の特徴や意義の存在が示唆された。(2)'については、主要な三つの指導方法は、背景に持つ心理学的基盤や学習障害観のレベルから異なる主張であることを明らかにした。さらに、各派の主張は融合の兆しを見せつつも実現していないことも指摘した。

このように、学習障害児への有効な指導方法に合意が得られていないこと、また各指導方法が何らかの心理学的主張に依拠していることが明らかになったことで、(2)の研究を進める際に留意すべき論点が得られた。(2)については、リーディング・リカバリーとRTIが異なる読み書き指導論に依拠するにも関わらず、共存関係にあることが確認された。その背景には、RTIに適したプログラムかどうかは「科学的な根拠に基づくこと」を重視して判定されており、読み書き指導観や学習障害観を問わない判定項目であることが影響していると考察した。(1)'については、アメリカ合衆国の通常教育において、従来の標準化された多肢選択型学力テストへのアンチとして代替的評価(Alternative Assessment)が主張され始めたことを受け、特別支援教育においても代替的評価が有効性を模索する動きが1990年代前半を中心として見られた。この動きは、州による学力テストにおける特別支援教育対象児への配慮としても現れていたことが確認された。ここから、(1)'の検討を深め、それを踏まえてCBMの位置づけを評価して(1)の研究課題の完成に至るためには、州による学力テストにおける特別支援教育対象児への配慮に関する資料を収集・検討する必要性が残された。平成25年度の研究の柱は、1学校現場におけるRTI実践の各層で推奨されている指導方法を明らかにすること、2特に通常教育と特殊教育の連携が問われる第二層で積極的に用いられるリーディング・リカバリー・プログラムにおける指導方法を分析すること、3RTI実践の実態を詳細にとらえるために、渡米して資料収集、実践見学、インタビュー調査を行うことの三点であった。年度の前半においては、まずRTIの主張と、実践上で利用されている既存の指導方法の特徴との整合性の検討に取り組んだ。そこでは、リーディング・リカバリー・プログラムを具体例として取り上げ、同プログラムがRTI実践に利用される中で一部その性質を変容させている点を指摘し、RTIの無批判な受容が持つ危険性を示した(2に対応)。次に、RTIが実践されている現代アメリカ合衆国の状況を押さえること、とりわけそこでの障害のある児童・生徒への教育の特徴を押さえることを目指し、学力向上政策下で行われる州テストに障害のある児童・生徒がいかに組み込まれているのかを分析した。その結果、通常のテストとは異なる代替的(alternate)なテストが複数存在し、障害の種類や程度によって参加するテストが異なることを明らかにした。続いて年度の後半には、RTIにおいて用いられている読み書き能力の評価方法である、curriculum based measurement (CBM)に注目し、その1980年代以降の発展の様子を、各時期に開発された具体的な実践ツールに言及しながら明らかにした(1に対応)。そして年度末には国内での文献研究の成果をもとに、渡米調査を実施した。調査においては、オハイオ州立大学リーディング・リカバリー・プログラム研究者にインタビューを行った。その結果、リーディング・リカバリーの立場では、RTIの持つ学習障害観を肯定的にとらえていること、ただしCBMについては効果を疑問視していることが明らかになった(3に対応)。
高温長時間でのナノ析出物遷移過程予測法の確立

組織自由エネルギー法を18Cr-8Niオーステナイト鋼におけるM_<23>C_6とσ相の粒内析出に応用した。化学的自由エネルギー、界面エネルギーおよび弾性歪エネルギーを評価して、様々な組織からなる組織自由エネルギーの階層を計算した。それらの最急降下パスより、両析出物の析出開始線を理論的に予測した。計算結果はSUS 304H鋼における実験結果とよく一致したことから、耐熱鋼の組織変化を予測するのに組織自由エネルギー法は極めて有用である。耐熱鋼の組織変化予測に対する組織自由エネルギー法の有用性を検討するため、組織自由エネルギー法を18Cr-8Ni鋼のオーステナイト(γ)相からM_<23>C_6とσ相の粒内析出予測に応用した。Fe-C-Cr-Ni四元系のγ相、M_<23>C_6、σ相の化学的自由エネルギーを、Thermo-Calcの熱力学データベースを用いて求めた。M_<23>C_6は立方体形状、σ相は回転楕円体形状で、γ相との界面は整合と非整合の場合の界面エネルギーを、析出相の体積分率と析出粒子間距離(析出の有効拡散距離および時効時間に対応する)の関数として評価した。M_<23>C_6については、γ母相との格子定数の差に起因する弾性歪エネルギーも考盧した。そして、析出相が形成された際の組織自由エネルギーを、γ相と析出相に相分離したときの化学的自由エネルギー、界面エネルギー、弾性歪エネルギーの和で表した。このとき、それぞれのエネルギーを個別に評価するのではなく、3つのエネルギーの変数である三相の組成を変化させて、組織自由エネルギーの最小値を計算した。そして、様々な組織の組織自由エネルギーを計算して、それらのエネルギー的階層を評価し、エネルギー最急降下パスの考えに基づき恒温変態曲線を予測した。計算より求めたM_<23>C_6とσ相の析出開始線を、SUS 304H TB実用鋼を透過型電子顕微鏡で観察した結果と比較すると、10万時間(約11.4年)の長時間まで、計算より求めた析出開始線と実験結果はよく一致した。これより、実用耐熱鋼の析出遷移過程を予測するのに、組織自由エネルギー法は有用であることを明らかにした。耐熱鋼の組織変化予測に対する組織自由エネルギー法の有用性を検討するため、組織自由エネルギー法を18Cr-8Ni鋼のオーステナイト(γ)相からM_<23>C_6とσ相の粒内析出予測に応用し、この方法で実用耐熱鋼の析出遷移過程を予測する際の問題点を明らかにした。Fe-C-Cr-Ni四元系のγ相過飽和固容体から平衡相のM_<23>C_6炭化物とσ相が析出するまでに現れ得る種々の組織形態を想定し、それぞれの組織形態の全自由エネルギー(組織自由エネルギー)を、化学的自由エネルギーの他に、母相と析出相の界面に起因する界面エネルギーと、析出相が整合析出した際のγ母相との格子定数の差に起因する弾性歪エネルギーの和で評価した。それらのエネルギー的階層から、エネルギー最急降下パスの考えに基づきM_<23>C_6とσ相の恒温変態曲線を予測した。計算より求めたM_<23>C_6とσ相の析出開始線を、SUS 304H TB実用鋼を透過型電子顕微鏡で観察した結果と比較すると、10万時間(約11.4年)の長時間まで計算より求めた析出開始線と実験結果はよく一致した。しかし、(1)界面エネルギー密度の実測値がなく、この値の大小で恒温変態曲線が恣意的に決めることができる、(2)実験ではM_<23>C_6とσ相は粒内析出に先立ち粒界上に多く析出するので、計算でも粒界析出の効果を考慮する必要があることが明らかになった。耐熱鋼の組織変化予測に対する組織自由エネルギー法の有用性を検討するため、組織自由エネルギー法を18Cr-8Ni鋼のオーステナイト(γ)相からM_23C_6とσ相の粒内析出予測に応用し、この方法で実用耐熱鋼の析出遷移過程を予測する際の問題点を明らかにした。そして、種々の組織形態のエネルギー的階層から、エネルギー最急降下パスの考えに基づきM_<23>C_6とσ相の恒温変態曲線を予測した。計算より求めたM_<23>

C_6とσ相の析出開始線を、SUS304HTB実用鋼を透過型電子顕微鏡で観察した結果と比較すると、10万時間(約11.4年)の長時間まで計算より求めた析出開始線と実験結果はよく一致した。しかし、実験ではM_<23>C_6とσ相は粒内析出に先立ち粒界上に多く析出するので、計算でも粒界析出の効果を考慮する必要がある。この場合は、粒内析出組織と粒界析出組織それぞれの組織自由エネルギーG_<system>, i(i=粒内析出、粒界析出)と各組織の系全体に対する体積率(Phase fraction)f_iの積を足し合わせれば、系全体の組織自由エネルギーが算出できる。そして、粒径や拡散係数等の律速条件下で、G_<system>, iとf_iがどのように変化すれば系全体の組織自由エネルギーが最も早く減少するかを計算することで、粒内と粒界の両方の析出現象をエネルギー論から解析できる。
フィールド実験による樹木-菌根菌共生系の機能解析

既に成立した森林では、樹木と共生する多くの外生菌根菌(菌根菌)が土壌中に普遍的に存在する。このため、森林で新たに定着・更新しようとする植物が、菌根菌の欠如によって成長が阻害されることはほとんどない。しかし、森林破壊によって宿主である樹木が無くなると、そこに共生していた菌根菌も消滅し、その後の樹木の更新を妨げる大きな要因ともなりうる。一次遷移の初期にある富士山火山荒原では、休眠胞子などが存在せず、フィールドで外生菌根菌の感染しない対照区を設けることが可能であり、菌根菌の機能解析のためのフィールド実験に最適な場所である。この火山荒原に最初に定着する宿主植物はミヤマヤナギで、一部の植生パッチに自然定着している。ミヤマヤナギとカラマツ、ダケカンバの当年生実生を、裸地、ミヤマヤナギのない植生パッチ、ミヤマヤナギのある植生パッチに植栽する実験を行ったところ、先着するミヤマヤナギのある植生パッチでのみ、実生に菌根が形成された。自然に定着したカラマツとダケカンバ、ベニバナイチヤクソウについても、発見された全ての個体がミヤマヤナギの存在する場所に定着しており、共生する菌根菌もミヤマヤナギとほとんど共通であった。また、現地から分離した11種の菌根菌を接種することによって1年生の菌根苗を作成し、この菌根苗から伸びる菌糸によってミヤマヤナギ当年生実生に菌根菌を感染させる実験を現地で行った。その結果、いずれの菌種でも菌根苗から当年生実生への菌根菌の感染が確認され、ウラムラサキを除く10種の菌では、実生の窒素吸収量や成長も促進された。こうした研究結果は、先着した菌根植物とその後に侵入する実生との間で菌糸ネットワークが形成されることが、実生の養分吸収や成長、そして定着に重要であることを示すものである。こうした菌根共生のフィールドでの機能を明らかにした研究成果は国際誌で高い評価を受けている。富士山の一次遷移初期過程で優占する菌種11種(クロトマヤタケ、キツネタケ、ウラムラサキ、ギンコタケ、ワカフサタケ、Hebeloma pusillum、Hebeloma leucosarx、ハマニセショウロ、ニセクサハツ、キチャハツ、Cenococcum geophilum)を用いてフィールドでのミヤマヤナギ当年生実生への接種試験を行った。接種源には、富士山火山荒原における自然感染様式を模して、母苗から伸びる根外菌糸体を用いた。接種から4ヶ月後に全ての実生をサンプリングし、実生の成長に及ぼす菌糸体ネットワークの機能と菌種間差について解析を行った。その結果、用いた全ての菌種において、根外菌糸体による当年生実生への菌根形成が確認できた。この結果は、根外菌糸体によるミヤマヤナギ実生への感染が、一部の菌種のみに見られる現象ではなく、全ての菌種に普遍的なものであることを示唆する。こうして菌糸体ネットワークに接続した当年生実生の養分吸収量や成長は、ウラムラサキを除くと、いずれも対照区の実生より促進されていた。菌種によってその程度には大きな差が見られ、H.leucosarxなどで特に顕著な成長促進効果が見られた。また、ミヤマヤナギ成木側に植栽した実生に自然に感染することが多かったクロトマヤタケやハマニセショウロも、有意な成長促進作用を示した。このような結果から、根外菌糸体を経由した実生への菌根菌感染とそれに伴う養分吸収促進が、一次遷移初期過程におけるミヤマヤナギ当年生実生の生育に大きな影響を及ぼすことが解明され、それぞれの菌種の菌糸体ネットワークの果たす役割の違いについても示すことができた。
血管新生抑制を介する子宮内膜癌治療の試み

ヌードマウス移植ヒト子宮内膜癌ECC-1腫瘍の増殖をプロゲスチンMPA (10mg/kg/日、2日毎)は投与2週後より有意に抑制したが、フマギリン誘導体TNP-470 (30mg/kg/日、2日毎)の抗腫瘍作用は8週間の観察期間内で有意とならなかった。MPAとTNP-470の併用投与群において腫瘍縮小効果は著明となったが、MPA単独投与との間で統計学的に有意な差は得られなかった。MPA治療が行われた移植腫瘍においては、壊死が広範囲に観察された。移植内膜癌治療が腫瘍の血管新生を阻害するか否かを知るため、腫瘍内のvessel countと血管新生因子であるbFGFとTGF-αの免疫組織化学染色を行った。MPAおよびTNP-470投与腫瘍ともに、血管数ならびに血管新生因子の染色性は対照に比して有意に低下しなかった。MPAによる腫瘍の増殖抑制がアポトーシスを介するか否かを知る目的でTUNEL染色を施したが対照との間に差を認めなかった。最後に、移植腫瘍の増殖能をPCNA染色で検討した。その結果、PCNA陽性細胞数は対照に比してMPA治療群で著明な低下を示した。研究計画の一つであった血管内皮細胞の管腔形成と移動については、内皮細胞増殖実験で一定の結果が得られなかった。ヌードマウス移植系を用いた本研究において、子宮内膜癌に対するMPAの抗腫瘍効果とその機序を明らかにした。しかしながら、血管新生阻害剤TNP-470の内膜癌に対する抗腫瘍効果は見い出せなかった。(1)ヒト子宮内膜癌ECC-I細胞をエストロゲン刺激下の雄ヌードマウス頸部皮下に移植し、その2週後に平均腫瘍径が8.0±0.2mmに達した時点で、血管新生阻害剤TNP-470(TNP)とプロゲスチンMPAによる治療を行った。治療開始6週後の腫瘍の平均径は、無治療の対照で15.2±0.5mm、TNP(30mg/kg/日、2日毎)単独投与で11.0±1.8mm、MPA(10mg/kg/日、2日毎)単独投与で11.4±2.2mm、TNPとMPAの併用投与では10.2±1.1mmとなった。この時点より治療開始10週後までの観察期間中、TNP・MPA併用治療群における腫瘍縮小効果は対照群に比して有意となった。したがって、作用機序が異なると考えられるTNPとMPA併用による内膜癌治療の可能性が示された。(2)MPAの血管新生阻害機序を知るため、牛肺動脈血管内皮細胞(CPAEcell)の増殖とCPAEcellのプラスミノゲンアクチベータ-分泌に及ぼすMPAの作用を検討した。2.5×10^4細胞のCPAEをFCSを含むEagleMEMで培養したのち、10^<-9>10^<-6>MのMPAを添加して72時間培養し、細胞数をカウントした。その結果、MPAはCPAEの増殖に影響を及ぼさなかった。培養CPAE細胞にMPAを24時間添加したのち、培養上清を集めてプラスミノゲンアクチベータ-活性を測定した。その結果、MPAは活性を著しく(50%以上)抑制した。プラスミノゲンアクチベータ-は不活性型コラゲナーゼを活性化させるが、内皮細胞の血管新生に際して重要であると考えられている。したがって、本活性の抑制がMPAの血管新生阻害作用に関与することが示唆された。プロゲスチンMPAと血管新生阻害剤であるフマギリン誘導体TNP-470の子宮内膜癌に対する増殖抑制効果およびその機序について検討した。ヒト

子宮内膜癌ECC-1細胞をヌードマウス頚部皮下に移植し、移植2週後に腫瘍の平均径が8.0±0.2mmに達した時点で、無治療の対照、MPA単独投与(10mg/kg/日、2日毎)、TNP-470単独投与(30mg/kg/日、2日毎)、MPAとTNP-470の併用投与の4群(各群n=5)を設定し、8週間の治療を行った。本実験は、研究期間内に個別に3回にわたって施行された。その結果、いずれの実験群においても、MPAの投与は2週後より移植腫瘍径を有意に縮小させた。一方、TNP-470の単独投与は腫瘍の縮小傾向を示したが、有意とはならなかった。MPAとTNP-470の併用投与群において腫瘍縮小効果は著明となったが、MPA単独投与との間で統計学的に有意な差は得られなかった。MPA治療が行われた移植腫瘍においては、壊死が広範囲に観察された。移植内膜癌治療が腫瘍の血管新生を阻害するか否かを知るため、腫瘍内のvessel countと血管新生因子であるbFGFとTGF-αの免疫組織化学染色を行った。MPAおよびTNP-470投与腫瘍ともに、血管数ならびに血管新生因子の染色性は対照に比して有意に低下しなかった。MPAによる腫瘍の増殖抑制がアポトーシスを介するか否かを知る目的でTUNEL染色を施したが、対照との間に差を認めなかった。最後に、移植腫瘍の増殖能をPCNA染色で検討した。その結果、PCNA陽性細胞数は対照に比してMPA治療群で著明な低下を示した。研究計画の一つであった血管内皮細胞の管腔形成と移動については、内皮細胞増殖実験で一定の結果が得られなかった。ヌードマウス移植系を用いた本研究において、子宮内膜癌に対するMPAの抗腫瘍効果とその機序を明らかにした。しかしながら、血管新生阻害剤TNP-470の内膜癌に対する抗腫瘍効果は見い出せなかった。
ブラックホールの曲がった時空の効果を直接検出する方法

ブラックホール(BH)は「光も(重力波も)脱出できない程に極端に重力が強い領域」なので、天体自身が発する光を捉えるという通常の観測手段では観測できない。そこで本研究は、一般相対論によって数学的に示されている「BH一意性定理:BHは質量と自転速度だけで完全に特徴づけられる」に注目し、「BH直接観測」とは「BHの強い重力に起因する現象の観測で質量と自転速度を測ること」だと定義した。そして、BH近傍の光源が発する2本の光線がBH周囲を巡った後に遠方の観測者に届く状況を想定し、その2光線の到達時間差と強度比から質量と自転速度を測る原理を考案した。今後は、この原理を実際の観測に応用していきたい。ブラックホール(BH)の直接検出方法の考案が本研究の目的である。H26年度は、(1)BH疑似天体とBHそのものの観測的な性質の違いを理論的に追及、(2)BHの強い重力レンズ効果を利用したBH直接検出方法の理論的検討、の2つを行った。(1)の研究では、グラバスターと呼ばれるBH疑似天体の観測的性質を理論的に明らかにした。これは論文として発行済みである。また、非常にコンパクトな球対称静的ポリトロープ星がBHと観測的に区別できるかどうかも理論的に検討し、十分精度の高い観測で区別できることを明らかにした。これは現在2編の論文にまとめて投稿中である。(2)の研究では、回転BH(カーBH)近傍の光源から発せられた光が、遠方の観測者にどのような時系列変化で見えるかを理論的に追及した。そして、その観測量の計算式を導いた。ブラックホール(BH)の直接検出方法の考案が本研究課題の目的である。H26,27年度において、検出方法の原理はまとめた。まず、一般相対性理論に基づいて、BHの直接検出とは「BHの質量Mと自転角運動量Jを、一般相対論的な現象の特設観測で測ること」と定義する。そしてM,Jを測る原理の概要は、以下の通りである:(1) BH周辺は観測波長で見る限りクリアだとし、BH近傍で(BHより十分小さな)光源がバースト的・等方的に発光した現象を観測ターゲットにする。(2)光源から観測者まで最短距離を通る光線W0と、BH周囲を1巡してから観測者に届く光線W1を観測し、次の2つを測定する:Dt = [W1の検出時刻]-[W0の検出時刻](=光線の観測者への到達時間の差)、R = [W1の観測強度]/[W0の観測強度](3)上記の観測量はBHパラメータM,Jと光源の位置xや速度vによって決まるので、どんなM,J,x,vの値に対してどんなDt,Rの値が得られるのかを理論的に計算してリスト化する。(4)同一のBH候補天体で何度も(様々な光源の位置と速度の場合で)Dt,Rを測定し、上記(3)のリストを比較することで、観測対象のBHのM,Jが得られる。以上のアイデアに基づく理論研究の成果は、2016年4月4日現在(本概要の執筆時)、論文としてまとめている最中である。さらに現在、天文観測の専門家と、実際にDt,Rをどのように測定するかという観測手法について議論しているところである。今後、本研究で提案する検出原理を論文にまとめると同時に、この原理に基づいたBH直接検出を実行する観測計画の立案を目指していく。当初の計画通り、BH直接検出の原理を提案できる段階に到達した。しかし、まだこの原理は論文になっていない(現在執筆中)ので「当初計画以上」の進行度とは言えず、「おおむね」順調だと判断する。一般相対論によってブラックホールは剛体回転をしていることが数学的に示されている。これは、ブラックホールは質量と自転角運動量(スピン)の2つで完全に決まることを意味する。従って、「ブラックホール直接観測」とは「ブラックホールの重力に起因する一般相対論的な効果を観測することで質量とスピンを測ること」と定義できる。本研究課題は、電磁波観測によるブッラクホール直接観測の方法を提案することである。H26年度とH27年度の前半には、何らかの自転する天体による重力レンズ効果が遠方の観測者に測定できるような現象を起こす場合、その自転する天体はブラックホールしかないか(小さくて重い星の可能性はないか)を調べた。そして、ほぼブラックホールだと考えてよいという結論を得た。これは2本の論文にまとめて発表した。H27年度の後半からH28年は、以上の結果を踏まえて、自転するブラックホールの重力レンズ効果の観測量を考えて、ブラックホール直接観測の方法を提案した。具体的には、ブラックホール近傍の光源が放射する1次光(最短経路を通って観測者に届く光線)と2次光(ブラックホールを1週してから観測者に届く光線)の「観測者への到達時刻の差,T」と「観測強度の比,R」を観測量として想定した。そして、ブラックホール近傍の複数の光源(ブラックホール、光源、観測者の様々な相対的配置)から届く1次光と2次光のT,Rを測定することで、ブラックホールの質量とスピンが読み取る方法を考案した。そして、その観測量T,Rが、現在の望遠鏡の能力で原理的に測定可能であることも示した。この研究成果は1本の論文として発表したところである。なお、本研究課題で想定した光源はシンプルな設定である。今後は、より現実的な設定の光源を考えて、ブラックホール直接観測の方法(データの扱い方なども含めて)をより現実的な形に整えていきたい。

ブラックホール(BH)は「光も(重力波も)脱出できない程に極端に重力が強い領域」なので、天体自身が発する光を捉えるという通常の観測手段では観測できない。そこで本研究は、一般相対論によって数学的に示されている「BH一意性定理:BHは質量と自転速度だけで完全に特徴づけられる」に注目し、「BH直接観測」とは「BHの強い重力に起因する現象の観測で質量と自転速度を測ること」だと定義した。そして、BH近傍の光源が発する2本の光線がBH周囲を巡った後に遠方の観測者に届く状況を想定し、その2光線の到達時間差と強度比から質量と自転速度を測る原理を考案した。今後は、この原理を実際の観測に応用していきたい。おおむね順調に進展していると考えた理由は、上記の「研究実績の概要」で述べた(2)の研究において、回転BH近傍での発光によって遠方の観測者に届く測定量の理論的な計算式が構成できたからである。なぜなら、当初の研究計画段階では無回転BH(シュバルツシルトBH)の場合を先に考えるつもりであったが、理論的な考察の結果、始めから(H27年度以降に行うつもりだった)回転BHの場合で定式化を行ったからである。なお、この理由だけなら「当初の計画以上の進展」と言えるかもしれないが、一方で数値計算のプログラミングで解決すべき問題が発生しているので、「おおむね順調」と考えた。現在、BH直接検出の原理を理論的に提案する論文を執筆中である。まずは、この論文を書き上げて投稿し、論文審査員に認めてもらうこおとを目指す。同時に、天文観測の専門家と、実際の観測計画の立案を目指す。また、本研究成果を、銀河中心BH候補天体の周囲を巡る恒星S2の観測量の理論予測の研究へ応用する。これは、本研究課題と相補的な目的となる「これまでもより強い重力の観測に基づいた一般卒体制理論の検証」の研究となる。この研究は、本研究課題のターゲットであるBHの基礎理論に視点を置いた研究である。宇宙物理学回転BH近傍の発光によって遠方の観測者に届く測定量の理論的な計算式は導いたので、今後は、パソコンを使った数値計算で測定値を具体的に計算していく。特に、現実的と思われる回転BHと発光源の配置を想定して数値計算を行い、現在(あるいは近い将来)の天文観測技術で取得可能な測定値が予言できるかどうかを検討する。H27年度には、BH周辺の環境は発光源以外はクリアであるという(ある種の理想的な場合)を想定し、H28年度には周辺環境をもっと現実的にプラズマガスが取り巻く場合などを想定したい。なお、この研究を進めるにあたって、天文観測の専門家(研究協力者)とも議論を重ねていく。当初計画では外国出張は1度の予定だったが、研究の進捗状況に応じて2度の外国出張を行った。そのため旅費が当初予定より多くなった。その一方で、研究補助や専門知識の提供にかかる謝金は支出しなかった。その収支差額で次年度使用額が生じた。理由は二つある。一つ目は、外国で開催される研究会に参加する予定だったが、本務の都合で参加できなくなったため未使用の旅費が発生したこと。二つ目は、斉田も世話人に加わっている研究会において本研究計画の参考になる研究者を招待したのだが(専門知識の提供のため招聘)、その旅費等の多くを先方の自己資金で賄いたいと申し出を頂いたため、謝金の支出が抑えられたこと。
暗号核技術の結合・分割機能とその応用に関する研究

本研究では,暗号方式やディジタル署名方式などの暗号核技術における結合機能や分割機能について考察を行っており、本年度は、暗号方式における結合機能と、暗号方式とディジタル署名方式の混在方式について以下のような検討を行った。まず、暗号方式における結合機能については、RSA暗号に代表されるように、準同型性を直接利用することにより乗算型の演算を実現するものが知られていたが、結合の仕方としては、乗算型に限らず、連結型や加算型など、乗算型以外の結合のさせ方が存在するため、これらの方法について検討を行った。また、準同型性を利用した暗号方式自体については、要素数が2となる有限体に関する代数的準同型性を有する暗号方式の効率的な構成方法、ならびに、準同型性を利用して計算可能となる問題のクラスに関して検討を行った。一方、暗号方式とディジタル署名方式の混在方式については、暗号文のメッセージにディジタル署名を含めた、ディジタル署名を秘匿した方式において検討を行った。暗号方式とディジタル署名方式の両方の機能を効率的に実現する試みは、サインクリプションと呼ばれる方式などにおいて既に行われていたが、ディジタル署名や暗号文の結合や分割の機能までは提供していなかったため、暗号方式の準同型性を活用しながら、秘匿されたディジタル署名の結合・分割機能について考察を行った。また、ディジタル署名の検証機能に、第三者に検証させる機能やディジタル署名以外のメッセージを入手する前に検証させる機能を加える方法についても検討を行った。本研究は,暗号核技術における結合機能や分割機能について考察すると共に,これらの新しい機能を有する暗号株技術の構成を行っている.本年度は,特に,ディジタル署名方式の結合機能と代数的な性質の関係に着目して,研究を遂行し,以下のような結果を導き出した.安全なディジタル署名方式を構成するには,一般に,ディジタル署名方式に「代数的性質」を持たせるべきでないと言われている.しかし,代数的性質を逆に利用することで,むしろ魅力的な新しい機能を署名方式に付与できると考えられるようになりつつある.この流れを汲む研究として,2002年にMicaliとRivestは推移署名方式と呼ばれる署名方式を提案している.推移署名方式は,グラフで表現できるデータに対するディジタル署名方式であり,推移性を有することが特徴である.Micaliらは,無向グラフにおいて具体的な推移署名方式を幾つか提案しており,それらの方式の安全性の根拠が現在までに解明されている.Micaliらは,また,有向グラフにおける構成方法は未解決問題であるとしており,著者の知る限り,有向グラフにおいて安全性が解明された方式は,現在までに知られていない.そこで本研究では,有向グラフに対する推移署名方式の定義、並びに,具体的な構成方法を示し,提案方法が離散対数問題の困難さの仮定のもとで,適応的選択文書攻撃に対して,推移性により求められる署名を除いて存在的偽造不可能となることを明らかにした.本研究では,ディジタル署名方式などの暗号核技術における結合機能や分割機能について考察を行っており,特に、有向グラフに対する推移署名方式に着目し、その定義、並びに、具体的な構成方法を検討し、構成した推移署名方式の安全性について考察を行っている。推移署名方式とは、グラフで表現できるデータに対するディジタル署名を生成する方式であり、かつ、推移性が成り立つものである。本年度は、ディジタル署名の代数的な性質の考察を進めるために、昨年度までに得られた、この推移署名に関する結果を発展させた以下のような研究を行った。まず、ディジタル署名の代数的性質に関して、特に、有向グラフに対する推移署名方式と代数的性質の関係についての調査を通して、有向グラフに対する推移署名方式を構成できれば、逆数を計算することが難しいトラップドア付のアーベル群(ATGII)が存在することや、擬似自由ATGIIが存在すれば、有向グラフに対する安全な推移署名方式を構成できることが、最近の研究結果として解明されていることが分かった。次に、これらの結果と昨年度構成した有向グラフに対する推移署名方式との関係を明らかにするために、有向グラフに対する推移署名方式の動作アルゴリズムに変更を加え、安全性の解析を行った。そして、この修正された推移署名方式において、有向グラフに対する推移署名方式が存在するための必要条件であるATGII自体が、その存在が知られていない群であるということとの関係について考察を行った。

暗号方式とディジタル署名方式の両方の機能を効率的に実現する試みは、サインクリプションと呼ばれる方式などにおいて既に行われていたが、ディジタル署名や暗号文の結合や分割の機能までは提供していなかったため、暗号方式の準同型性を活用しながら、秘匿されたディジタル署名の結合・分割機能について考察を行った。また、ディジタル署名の検証機能に、第三者に検証させる機能やディジタル署名以外のメッセージを入手する前に検証させる機能を加える方法についても検討を行った。
放射線化学反応で生成した分離型ラジカルカチオンによる反応制御

本研究では、放射線化学反応で生成した分離型ラジカルカチオンによる反応性を調べ、分離型ラジカルカチオンによる反応制御を試みた。我々は、1,2-芳香族置換シクロブタン化合物のラジカルカチオンでは、シクロブタン環の1,2-炭素-炭素結合の均一開裂によって、1位にラジカルが4位にカチオンが分離した分離型1,4-ラジカルカチオンが生成することを見出した。この分離型1,4-ラジカルカチオンの生成過程、生成した分離型1,4-ラジカルカチオンの単分子的反応や反応基質との二分子反応を調べ、フリーラジカルやフリーカチオンとの反応性の差異、通常の非分離型ラジカルカチオンの反応性との差異などを明らかにした。具体的には、パルスラジオリシス法による過渡吸収スペクトルの測定および、低温マトリックス法による吸収スペクトル測定によって、研究を行った。1,2-ジアニシルシクロブタン、1-アニシル-2-フェニルシクロブタンなどの1,2-芳香族置換シクロアルカン化合物の1,2-ジクロロエタン溶液の放射線化学反応によってそれらのラジカルカチオンを生成し、これからシクロブタン環の1,2-炭素-炭素結合の均一開裂による分離型1,n-ラジカルカチオンの生成過程における環のサイズや置換基の種類の影響、分離型1,n-ラジカルカチオンのラジカル位とカチオン位との相互作用などを調べた。次に、生成した分離型1,n-ラジカルカチオンの単分子的開裂反応や、酸素分子とのラジカル位との二分子反応速度やメタノールなどの求核試薬との二分子反応速度を調べ分離型1,n-ラジカルカチオンの生成と反応性について明らかにした。その結果、分離型ラジカルカチオンによる反応制御について検討した。
ApoE4の誘導する神経細胞死機構の萌芽的研究

この研究によって、私達は(1)apoE4蛋白が神経細胞株F11において細胞死を誘導すること、(2)apoE4蛋白誘導性の神経細胞死はLRPを介すること、(3)同細胞死は百日咳毒素感受性G蛋白Giを介することを明らかにした。apoE4蛋白が誘導する細胞死は、リピッドフリーのリコンビナントapoE4蛋白でも誘導され、180bpのDNA断片化を伴う典型的なアポトーシスである。リコンビナントapoE4が誘導する神経細胞死は、天然の精製apoE4やapoE4遺伝子導入に基づいて分泌されるapoE4より弱く時間も長くかかった。apoE4蛋白誘導性の神経細胞死は、活性型α2マクログロブリンで抑制され、非活性のα2マクログロブリンでは抑制されなかった。同細胞死は更に、アンチセンスLRPオリゴヌクレオチドにて抑制された。更に又、apoE4誘導性細胞死は、LRPのapoE蛋白への結合を阻害するRAP添加によって抑制された。これらのことから、apoE4蛋白誘導性の神経細胞死はLRPを介することが明らかになった。apoE4蛋白誘導性の神経細胞死がGiを介する実験は以下のように行った。まず、百日咳毒素処理F11細胞では、apoE4の誘導する細胞死は著しく抑制された。この抑制は、不活化百日咳毒素には認められなかった。次に、F11細胞に百日咳毒素抵抗性変異を有するGi1,Gi2,Gi3,Goの各αサブユニットのcDNAを導入し、百日咳毒素を処理したところ、Gi1,Gi2,Gi3変異体を発現した細胞ではapoE4による細胞死は再び現れたが、Go変異体発現細胞では細胞死は抑制されたままであった。これらの結果は、apoE4による細胞死は、Gi1,Gi2,Gi3が介在し、Goは介在しないことを証明している。今後LRPが神経細胞死を誘導する細胞内ドメインなど分子機構を明らかにする方針である。
頻度的観点からの、ドイツ語における「意味と形式の対応関係」分析

ドイツ語の使用の記述という目標のための基礎的研究として、頻度的観点から、「意味」と「形式」の対応関係の、具体的なデータに基づく分析を行った。その結果、唯一可能な意義あるドイツ語研究は、「使用頻度分析を軸とするもの」、別の言葉で言うならば、「ふつうのドイツ語母語話者のふつうのドイツ語」の、実用的応用を想定した分析のみであるとの結論に至った。同時に、データの収集・分析のノウハウを蓄積することもできた。第一に、本研究の「理論的基盤」に関しては、個別言語としてのドイツ語を分析対象とする場合(すなわち「外在化」された言語を分析対象とする場合)、「真偽」が問題にならないという立場を確かなものにした(チョムスキー『言語基礎論』(福井直樹編訳、2012年)など参照)。第二に、コーパス・データを活用した「頻度に基づく分析モデル」の確立に関しては、昨年度の分析結果(「出現・消滅動詞」における前置詞の与格・対格の出現)の整理および補充を行うとともに、被動作者とその身体部位を結合語句とする動詞(たとえばstreicheln)の分析も開始した。これらの場合、動詞との語句結合が問題になるが、その際の、データ処理の方法論的側面(たとえば調査事項など)に関しても、より工夫を重ねた。第三に、「文法体系と頻度」に関しては、受動文における能動文主語の、von-前置詞句による表示・非表示の頻度分析に基づき、サンプル調査によっては得られない特性が見出されることを確認した。すなわちドイツ語の使用実態を正しく反映した文法記述を行うためには、頻度的観点からの、動詞の個別的かつ具体的な分析が必要であるとの結論に達した。第四に、新たな分析対象に加えた「複合文的語句結合」(zu不定詞句とdass文の競合関係などの問題)に関しては、動詞の意味的特性に基づいて明確に使い分けられているわけではなく、語用論的な要因が深く絡んでいるとの知見を得た。今年度の研究実績を一言で簡単にまとめると、「言語理論の新たな知見(分析理論)および新たな技術(コーパス分析)に基づき、言語使用上の実在性の検証を含む(言語教育上の)応用的有用性という観点を取り入れた、ドイツ語の使用実態を軸とした体系的研究」への有益な成果を得ることができたということになろう。まず,本研究プロジェクトの基盤である使用頻度分析に関する最新の研究状況のみならず,「自然科学」としての研究を目指す生成文法の研究状況に関しても情報収集を行なった。その結果,ドイツ語研究にとって可能なのは,現在,「可能な限り妥当な記述」(説明的妥当性)を追求することのみであり,したがって,研究成果を「単なる主張」に終わらせないための,「研究成果の評価」を含む方法論的枠組みの構築が必要であるとの結論を得た。次に,形(形式)と意味の対応については,コーパスからの大量データを活用した頻度分析の必要性をより明確にすると共に,「頻度には,言語使用の根底に想定しうる文法体系が傾向として反映される」という仮説に基づく実証的分析を行なった。分析対象の一つは,受動文形成である。受動文形成に関する諸要因(たとえば「有意義な影響を生じさせうる他動詞性」など)と形(形式)上の頻度的傾向との並行性を実証するとともに,同一動詞の目的語の中にも,受動文の主題になる傾向の強いものと弱いものとがあるなど,言語使用上の新たな知見も得た。もう一つは,出現・消滅動詞と共に現れる前置詞句の格支配である。この分析を通して,形(形式)の使い分けには言語習慣に基づくと考えるべきものもあるため,形(形式)の使用に関わる意味特性の抽出に際しては,当該の意味特性がドイツ語全体の記述という観点から有意義であるかどうかの検証が(語学教育への応用という実用的観点も含め)必要であるとの知見を得た。なお,主文とdass文とzu不定詞句のそれぞれについて語句結合の頻度分析を行ない,3者の分析結果が基本的に同一になること,また,頻度に基づく分析結果と母語話者の内省に基づく分析結果との間に一定の並行関係が成り立つことも(暫定的な仮説としてではあるが)実証した。第1点「頻度分析の現状」。使用頻度分析の重要性に関する認識は、ドイツでも、確実に広がっており、Webデータを使用した「実証研究」も見られるようになったが、使用頻度分析をドイツ語研究の中でどう位置づけるべきか、位置づけ得るかなどの本質的問題に関しては、今なお手探りの状況であることを確認した。第2点「使用頻度の分析結果」。1語句結合という観点から(主語以外の)2項をとる動詞、結びつく前置詞句の名詞に2様の格を使い分ける動詞、2語句結合の拡大という観点からdass文とzu不定詞句を目的語としてとる動詞、3情報構造的観点から受動文形成で特殊性を見せる動詞に関する分析結果を、補充分析もしながら、整理した。第3点「データ分析の手順」。

主文における定形の動詞を除き、動詞との結びつきの強いものほど文末に集中的に置かれるというドイツ語の特徴を考慮し、zu不定詞句(語句結合の基本的語句抽出)、dass文(情報構造上の影響を排除した形での基本構造の抽出)、主文(文頭語句も含めた、dass文の分析結果の検討および確認)というデータ整理手順が有効に機能することをさらに確認した。第4点「頻度分析を軸とする研究方法」。「意味と形式の関係」は、従来考えられて来た以上に多様であり、現時点で唯一可能な意義あるドイツ語研究は、「使用頻度分析を軸とするもの」、別の言葉で言うならば、「ふつうのドイツ語母語話者のふつうのドイツ語」の、実用的応用を想定した分析であるとの結論に達した。以上が最終年度の研究成果である。研究期間全体の研究成果は、頻度的観点から「意味と形式の対応関係」に関して、分析方法のノウハウを蓄積するとともに、具体的なデータ分析に基づいた考察を行い、上述の第4点の結論に達し得たことである。また、これらの研究成果の意義は、実用性を志向するドイツ語研究の重要性を理論的かつ実証的に示した点である。ドイツ語学第一の、本研究の「理論的基盤」について言えば、最近の生物言語学、生成文法の各流派の流れを見る限り、個別言語としてのドイツ語を研究する場合、本研究のように、実際の言語使用に重点を置く研究は十分に現代的価値があることがさらに確認できた。また、分析結果を「有用性」という言語外の視点から評価する枠組みの導入は、ドイツ語学の今後の発展に大いに貢献しうるであろう。第二の、コーパス・データを活用した「頻度に基づく分析モデル」作成について言えば、理論研究がある一定の水準に達し、また、IT技術によりコーパスが構築され、検索技術も進歩した現在、言語の「使用実態の頻度分析」は、個別言語研究の在り方として必然的に辿り着く結果と言える。ただし、多くの「成果」と言われるものは、機械的に処理できる範囲に留まり、人間の判断が必要とされる面では未だ大きな問題を抱えている。本研究でも、頻度に基づく分析事例を当初描いていたほど積み重ねることができなかった。たしかにコーパスによって、「ふつうのドイツ語母語話者がより多く使用する言語表現」のデータは、十分過ぎる程十分に収集できるようになったが、事例の最終的確認は、分析者自身が行わねばならず、この点が作業進捗にとって大きな負担になっている。第三の、「文法体系と頻度」の対応分析と、第四の、「複合文的語句結合」の分析について言えば、共に、一般的に想定される以上に動詞ごとの特殊性が認められ、分析方法の再検討が必要になっている。特に、後者に関しては、動詞の意味的特性のみならず、語用論的および文体的要因が深く絡んでおり、新たな分析視点が不可欠であろう。以上のように、未解決の問題もいくつかあるが、【研究実績の概要】で述べたように、本研究の目的は、「本来のあるべき姿」で徐々に達成されつつあると言える。2012年度の研究計画は,本研究プロジェクトの計画遂行のための基盤を理論的および実践的に検討し,確実なものにすることであった。まず,本研究プロジェクトの構想自体の,理論言語学からの知見に基づく恒常的な検証が不可欠であるが,使用頻度分析に関する最新の研究状況のみならず,自然科学的側面を重視する生成文法の研究状況に関しても情報収集を行なうことができた。その結果,【研究実績の概要】で述べたような結論を得た。次に,具体的な事例分析であるが,受動文形成の諸要因および出現消滅動詞における格の出現頻度の分析を行なった。
遺伝子の水平移動による植物病原糸状菌の進化と多様性形成

宿主特異的毒素(HST)を生産するAlternariaalternata病原菌は、非病原菌には存在しない付加的小型染色体を有している。これまでの研究から、本染色体がそれぞれの菌の病原性を支配しており、本Alternaria病原菌群における病原性の進化に遺伝子水平移動が関与する可能性を示した。そこで本研究では、この仮説を立証するため、トマトアルターナリア茎枯病菌など各種A.alternata病原型菌を材料として、染色体特異的ライブラリーの構築、細胞融合法によるハイブリッド株の作出などを通して、小型染色体の病理学的意義を解明した。さらに、染色体タグ菌株等を利用した遺伝子(染色体)の移行実験を試みた。菌の病原性が染色体レベルにおけるダイナミックなゲノム構造の変動に由来する可能性は、寄生性の進化を考える上で極めて興味深いと思われる。本研究を通して、病原性菌が共通して保有する小型染色体が、菌の生存などには関与しないが、病原性など特定の形質を支配するCD染色体であることを証明した。また、交配不可能なAlternaria属菌において、プロトプラスト融合法による遺伝分析法を確立した。本法により、上述のHST生産菌における毒素生産能および病原性が優性あるいは上位の形質であることを明らかにした。さらに異なる病原型同士の融合株を作出し、PFGE解析により融合株が各親株由来のCD染色体を保持すると同時に親株の両宿主に対する病原性も示すことを明らかにした。また、茎枯病菌由来のCD染色体欠失変異株が病原性/毒素生産能を欠損していることを見出した。これらの結果より、CD染色体の病理学的意義が明確となり、遺伝子水平移動と病原性進化の関連を考察した。本課題である「遺伝子の水平移動による植物病原糸状菌の進化と多様性形成」の解明に向けて大きな進展が得られたと考える。トマトアルターナリア茎枯病菌など宿主特異的毒素(HST)に依存するAlternariaalternata病原菌は、非病原菌には存在しない付加的小型染色体を有している。そこで本研究においては,この仮説を立証するため,染色体特異的ランブラリーの構築,細胞融合法によるハイブリッド株の作出などを通しのて,小型染色体病理学的意義を解明した。さらに,染色体タグ菌株等を利用した遺伝子(染色体)の移行実験を試みた。菌の病原性が染色体レベルにおけるダイナミックなゲノム構造の変動に由来する可能性は,寄生性の進化を考える上で極めて興味深いと思われる。本研究を通して、病原性菌が共通して保有する小型染色体が,菌の生存などには関与しないが、病原性など特定の形質を支配するCD染色体であることを証明した。また,交配による遺伝解析が不可能であるAlternaria属菌において,プロトプラスト融合法による遺伝分析法を確立した。本法により,上述のHST生産菌における毒素生産能および病原性が優性あるいは上位の形質であることを明らかにした。さらに異なる病原型同士の融合株を作出し,PFGE解析により融合株が各親株由来のCD染色体を保持すると同時に親株の両宿主に対する病原性も示すことを明らかにした。また,茎枯病菌由来のCD染色体欠失変異株が病原性および毒素生産能を欠損していることを見出した。これらの結果より,本病原菌におけるCD染色体の病理学的意義が明確となり、遺伝子水平移動と病原性進化の関連を考察した。以上の研究成果より,本課題である「遺伝子の水平移動による植物病原糸状菌の進化と多様性形成」の解明に向けて大きな進展が得られたと考える。宿主特異的毒素(HST)を生産するAlternaria

alternata病原菌は、非病原菌には存在しない付加的小型染色体を有している。これまでの研究から、本染色体がそれぞれの菌の病原性を支配しており、本Alternaria病原菌群における病原性の進化に遺伝子水平移動が関与する可能性を示した。そこで本研究では、この仮説を立証するため、トマトアルターナリア茎枯病菌など各種A.alternata病原型菌を材料として、染色体特異的ライブラリーの構築、細胞融合法によるハイブリッド株の作出などを通して、小型染色体の病理学的意義を解明した。さらに、染色体タグ菌株等を利用した遺伝子(染色体)の移行実験を試みた。菌の病原性が染色体レベルにおけるダイナミックなゲノム構造の変動に由来する可能性は、寄生性の進化を考える上で極めて興味深いと思われる。本研究を通して、病原性菌が共通して保有する小型染色体が、菌の生存などには関与しないが、病原性など特定の形質を支配するCD染色体であることを証明した。また、交配不可能なAlternaria属菌において、プロトプラスト融合法による遺伝分析法を確立した。本法により、上述のHST生産菌における毒素生産能および病原性が優性あるいは上位の形質であることを明らかにした。さらに異なる病原型同士の融合株を作出し、PFGE解析により融合株が各親株由来のCD染色体を保持すると同時に親株の両宿主に対する病原性も示すことを明らかにした。また、茎枯病菌由来のCD染色体欠失変異株が病原性/毒素生産能を欠損していることを見出した。これらの結果より、CD染色体の病理学的意義が明確となり、遺伝子水平移動と病原性進化の関連を考察した。本課題である「遺伝子の水平移動による植物病原糸状菌の進化と多様性形成」の解明に向けて大きな進展が得られたと考える。