hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物における生育環境に応じた複合防御システム

植物の中には、物理的防御や化学的防御に加えて、花外蜜を分泌してアリ類を誘因し、植食者を排除させる生物的防御も備える種がある。アカメガシワは、トリコームによる物理的防御、腺点による化学的防御、花外蜜腺と食物体(脂質の塊)でアリ類を誘引する生物的防御を備えている。植物は、これらの防御形質を植食者による被食や競争者の存在や競争者の遺伝的要因等に応じて、可塑的に投資量を変え、最適な資源配分を行なうと考えられる。これまでの研究により、アカメガシワの各防御形質の発達度合いは、地域の植食者群集やアリ群集の違いに応じて異なっていることが明らかにされている。本年度はまず、岡山、奄美大島、沖縄本島、石垣島個体群において植食者による食害に応じた各防御形質の可塑性を調査した。その結果、沖縄や石垣島の個体群では、食害による誘導防御能力が低く、岡山や奄美大島個体群では、生物的防御形質や化学的防御形質を誘導することが明らかとなった。また、岡山や奄美大島個体群では、植物体上のアリの存在の有無に応じても誘導する防御を変えていることが示唆された。次に、競争者の遺伝的要素(血縁度)に応じた各防御形質の可塑性を調査した。その結果、アカメガシワは、競争相手が非血縁者である条件では(非血縁条件)、競争相手が血縁者である条件(血縁条件)に比べて花外蜜の分泌量を増大させることが判明した。また、化学的防御形質のコストのかかり方も、競争相手の血縁度に依存して異なっており、血縁条件下では化学的防御形質の発達は成長量を低下させていたが、非血縁条件では、成長量を低下させていなかった。以上の成果より、植物は昆虫群集の違いに応じて異なる誘導防御を進化させることが判明した。また、防御形質の発現程度やコストは、近隣個体の血縁度に依存していることが明らかとなった。今後は、植物間相互作用を取り入てた包括的な理解が必要である。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物は、植食者に対して物理的防御、化学的防御、生物的防御および被食耐性といった多様な防御を進化させており、多くの種がこれら複数の防御形質を同時に備えている。植物の防御戦略を明らかにするためには、各防御形質の種間および腫内変異に注目し、生育場所の利用可能な資源の種類や量や生物的環境などと関連づけて多角的に解析する必要がある。本年度は、アカメガシワを用いて、植物が生育場所の資源の種類や量に応じて異なる組み合わせの防御形質を用いる事を明らかにした。土壌養水分が少なく光環境が良好な開放地では、物理的防御と化学的防御を用い、逆に土壌養水分が豊富で暗い林冠ギャップではアリによる生物的防御が機能していた.また、土壌養水分量や光条件が開放地と林冠ギャップの中間の値を示す林縁部では、アリによる生物的防御に加え、高い被食耐性能力も備えていた。これらの結果から、植物は生育環境に応じて、発達させる防御形質の組み合わせを可塑的に変え、植食者から防御している事が示された。さらに、各防御形質の生産コストを評価を評価すると共に、アリの来訪に応じた植物の防御形質および、成長速度の変化を調査した。その結果、1)生物的防御形質のコストは、物理的、化学的防御形質のコストに比べて低い、2)埴物はアリ類の来訪に応じて、化学的防御形質への投資を減らし、コストの低い生物的防御をおこなう、3)アリ来訪条件下では、アリ不在条件に比べて成長率が大きいという結果を得た。これらの結果は、植物はより早い成長を達成するために、コストの低いアリを介した生物的防御を行うことを示している。また、植物は林縁部や林冠ギャップなどの他植物との光を巡る競争が激しい条件下では、アリによる生物防御を行なう事で、より早い成長を可能にしている事が示唆された。

その結果、アカメガシワは、競争相手が非血縁者である条件では(非血縁条件)、競争相手が血縁者である条件(血縁条件)に比べて花外蜜の分泌量を増大させることが判明した。また、化学的防御形質のコストのかかり方も、競争相手の血縁度に依存して異なっており、血縁条件下では化学的防御形質の発達は成長量を低下させていたが、非血縁条件では、成長量を低下させていなかった。以上の成果より、植物は昆虫群集の違いに応じて異なる誘導防御を進化させることが判明した。また、防御形質の発現程度やコストは、近隣個体の血縁度に依存していることが明らかとなった。今後は、植物間相互作用を取り入てた包括的な理解が必要である。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通りに、植物が利用可能な資源の種類や量に応じて異なる防御形質の組み合わせを発達させている事を明らかにした。また、アリの存在に応じた防御戦略の変異を明らかにし、生物的防御のコストが他の防御に比べて低い事を実験的に示した。これらの結果を予定通りに国際生態学会で発表した。今後は、植食者や共生者であるアリ群集が異なる地域個体群において、植物がどのような組み合わせで防御形質を発達させているのかを明らかにする。また、各防御形質の組み合わせの効果についてもより詳細な実験を通して明らかにする。
環状ポルフィリン多量体の合成と機能開拓

ダブルV字型構造を持つポルフィリン(2.1.2.1)を用いた環状ポルフィリン(2.1.2.1)多量体の合成法の確立と環状構造を活用した超分子構造の合成を目指す。具体的にはダブルV字型構造を持つポルフィリン(2.1.2.1)の構造的特徴を活用して、環サイズや架橋構造を制御した環状化合物や配位結合を用いた3Dカプセル型自己集合体の合成を試みる。
短周期平面超格子の量子ホール領域における伝導現象の研究

磁気長と同程度の長さの周期を持つ1次元変調を人工的に加えた2次元電子系、すなわち短周期平面超格子の、量子ホール効果が見られるような低温強磁場領域での振る舞いを研究することを目的として、1.測定に適した試料の開発、作成2.磁気抵抗異方性の電子濃度、温度、面内磁場の大きさ等、種々の物理パラメータへの依存性の測定を行った。初年度までに、単一の試料で、変調に平行、垂直な抵抗成分が測定できるような正方形状で8端子を持つ平面超格子試料を開発し、抵抗異方性の測定を行った結果、次数が1以上の高次のランダウ準位が半充填される磁場付近で、鋭い異方的構造(ピーク、ディップ)を観測した。これは、高次のランダウ準位に対して理論で予言されている電荷密度波(ストライプ)状態の、外部変調への応答を観測しているものと解釈できる。電子濃度に関して狭い帯域でのみに現れ、電荷密度波周期と外部変調周期の整合性が観測されているものと考えている。初年度は赤外光照射による永続的光伝導効果を利用し電子濃度を変化させていたが、この手法では電子濃度の精密な制御は難しく、また、一度増加させたものを減少させることは原理的に不可能である。そこで今年度は(2次元電子系に変調を加える表面側の格子と干渉しない)背面の金属ゲートにより電子濃度を変化させる新たなデバイスの開発を行い、それを用いて磁気抵抗異方性の測定を行った。その結果、より完全に整合性条件が実現したことによるものと考えられる、今までより大きな異方的構造、および、電子濃度変化の履歴に依存する抵抗の異常な振る舞いが観測された。この抵抗の履歴的な振る舞いは、電子の集団的な状態であるストライプ相に対して予想される履歴的振る舞いを反映しているものと考えられる。研究の第一段階として、1次元平面超格子の量子ホール領域における抵抗異方性の測定に適した試料の開発作成を行った。従来の異方性測定は、電流方向と変調方向の異なる複数のホールバー形状の試料を作成し、その抵抗を比較することにより行われていた。この方法では厳密な同一条件下で電流の方向のみによる差異を測定することは困難であった。そこで今回は、一辺40μmの正方形試料に8本の測定端子を取り付けた周期α=92nmの平面超格子試料を作成し、電流、電圧端子を各2本ずつ選ぶことにより、一つの試料で異方性の測定が可能となるようにした。この試料を用いて、充填率v=5/2付近において、顕著な抵抗異方性を新たに見出した。この異方性は非常に狭い磁場領域(幅0.O1 T程度)でのみ現れるが、温度に対しては比較的安定であることがわかった。また、赤外線の照射により電子濃度を変化させると、非常に狭い電子濃度領域(2.12.3x10^<15>m^<-2>)でのみ観測された。さらに、この異方性は、磁場を傾けると、傾ける方位角に大きく依存した振る舞いをすることを見出した。これらは、第2ランダウ準位において、一次元電荷密度波(ストライプ)相が外部変調により安定化された結果であると考えられる。同様な異方性はv=25/2に至る、より高次のランダウ準位まで観測された。この結果は現在投稿準備中である。また、その前段階として、正方形試料でどの程度、抵抗異方性が定量的に測定されるのかを確認するために、既知の抵抗異方性である整合性磁気抵抗振動を利用した抵抗異方性の測定を行った。その結果、測定される異方性は、試料の形状を考慮し理論的に計算される式で大変よく定量的に説明できることがわかった。この結果は現在投稿中である。
パーキンソン病患者の視床下核内神経活動の分布

パーキンソン病は大脳皮質-大脳基底核を中心とした運動制御機能に異常をきたした状態であるがその病態については不明な点が多い。本疾患に対して、大脳基底核回路の一部である視床下核(subthalamic nucleus: STN)を標的部位とする脳深部刺激療法(deep brain stimulation: DBS)が奏効する。DBSに用いる刺激電極を脳内に留置する手術では、術中に微小電極を用いた脳深部の神経活動記録(Microelectrode recordeing: MER)を併用することで、電極の留置部位の標的構造を確実に同定することができる。こうして得られたMERを分析することは、ヒト脳の神経生理および疾患の病態を解明する一助となる。本研究は、パーキンソン病患者から微小電極を用いて記録される脳深部の神経活動記録を解析し、1パーキンソン病患者の視床下核の単一ニューロン活動の発火頻度と神経活動パターンを分析し、2発火頻度、神経活動パターンの所見が視床下核内の領域ごとにどのような違いがあるのかを分析する。また、3パーキンソン病の重症度や無動、固縮、振戦といった各運動症状と発火頻度や神経活動パターンとの関連を分析する。これらの分析を行うことで、未だ解明されていないパーキンソン病の病態のなかで、発火頻度や神経活動パターンの異常がパーキンソン症状の発現に果たす病態機序を明らかにし、4脳深部刺激療法の至適電極留置部位を判定する指標とするための研究基盤を確立することが目的である。現在までに、視床下核の脳深部刺激療法の両側手術を行ったパーキンソン病患者3例(計6側)から脳深部活動電位記録のデータを収集し、記録した神経活動を局所電場電位分析用にlow-pass filterを、スパイク発火分析用にhigh-pass filter処理を終了している。加えて、スパイク波形分析による単一ニューロンのスパイクの弁別は3側で終了しているため。次年度使用が生じた理由:購入予定であった信号解析装置(70万円で計上)よりも性能の高い解析装置が発売見込みであったため、購入を控えていたため。使用計画:本解析装置に、波形分析によって単一ニューロンのスパイクに弁別されたニューロンのスパイク発火のタイミングの時間データを取り込んで神経活動パターンの分析を行う。
人工肝臓の開発

心臓や腎臓に障害が出て、機能不全に陥った場合、人工心臓や人工腎臓(人工透析)が使用できる。しかし肝臓の場合は、この臓器が、多種多様な機能を果しているため、従来型の人工肝臓を作るのは、不可能である。そこで"細胞組込み型人工肝臓"の必要性がでてくる。本研究は、この種の人工肝臓開発の可能性を探るために行われた。肝臓の機能担当細胞(肝実質細胞)をin vitroで培養し機能させたり、分裂増殖させ、しかも、この状態を長期維持させることが、人工肝臓(培養肝臓)開発のための必須条件である。本研究では次の5つの観点から研究を行った。1.良好な培養基質としての細胞間マトリックスの導入2.培養気相の検討3.非実質細胞の導入4.灌流培養法の検討5.三次元培養の検討これらの研究結果につき以下に述べる。1.細胞間マトリックス1.1コラーゲンコラーゲン線維上で肝細胞を培養すると、DNA合成がコラーゲンの量依存的に抑制された。一方アルブミンの分泌能は促進された。これらのコラーゲンの効力は、コラーゲンの線維形成性に依存していることもわかった。1.2肝マトリックスの分離肝臓を尿素によって灌流することによって、肝細胞の接着維持に有効なマトリックス物質を抽出することができた。生化学的同定はこれからの問題である。2.気相条件。肝細胞の培養には、酸素分圧を40%50%に高めることが必要であることがわかった。3.非実質系細胞肝細胞を1ケ月以上の長期にわたって培養するには、3T3細胞などの線維芽細胞の存在が必要であることを明らかにした。4.灌流培養法肝細胞をpH,【O_2】分圧を抑制する灌流法によって培養できる装置を開発した。5.三次元培養肝細胞をコラーゲンのゲル中に封入して、高密度で三次元的に培養することが、可能であることを明らかにした。以上の結果をもとにして、三次元灌流培養肝臓の構築に向けて研究をさらに進めていく予定である。2.気相条件。培養人工肝臓開発のために行った本年度の研究は以下の如くである。1.非実質系の導入肝実質細胞培養のために、非実質系の導入は不可欠と考えられるので詳細な検討を行った。(1)コラーゲン、培養血を子牛皮膚コラーゲンでコートして、肝細胞の反応性を調べた。コラーゲンの量を種々にかえて細胞の反応(接着性、伸展性、維持)を調べた。コラーゲンが存在しない場合と比べるとコラーゲン上での細胞の維持は格段にすぐれていた。接着性には、影響はなかった。伸展性、コロニーサイズにはおもしろい効果がみられた。即ち低濃度(<10μg/【cm^2】)では伸展性が非常に良く、コロニーの大きさも大きくなった。高濃度では、細胞は萎縮像を示した。これらの効果は、コラーゲンをUV照射することによって失くなるので、コラーゲンの線維構造の重要性が示唆された。またアルブミン等の分泌活性も低濃度コラーゲンによって促進された。(2)線維芽細胞との混合培養。マウス由来の線維芽細胞をX線照射して、この上で肝細胞を培養することによって、肝細胞の長期維持に成功した。

線維芽細胞非存在下では、2週間の維持が限度であるが、この方法によって少なくとも1ヶ月維持が可能になった。1ヶ月後の細胞を電顕的に観察したが、良好な形態維持を認めた。この方法は、将来の人工肝臓開発にとッて重要であると考えられるのでさらに詳しい検討を行っている。2.酸素分圧と肝立体培養肝細胞の三次元培養は、細胞を多数、高密度に維持させるために重要であるが、あまり検討されていない。細胞をコラーゲンゲル中に封入して立体培養すると、大気圧酸素中での細胞は不活発であるが、分圧を50%に上げると、活発になり、コラーゲン収縮をひきおこした。我々は、細胞組込み型人工肝臓をめざして、肝実質細胞の長期維持に関する研究を行ってきた。1.線維芽細胞との相互作用について。肝細胞を長期維持するには、線維芽細胞をフィーダーとして使用することが、非常に有効であることは、既に明らかにした。前年度までは、3T3細胞を用いたが、ラット肺由来の線維芽細胞で同様な有効性を認めることができた。位相差顕微鏡でみる限り、少なくとも50日の維持が可能であった。間接螢光抗体法によって、アルブミンの良好な維持も確認できた。PAS染色によれば、グリコーゲン顆粒の維持も良好であった。電子顕微鏡所見も概ね良好であったが、培養期間の長期化に伴って、次第に脂肪粒の増加がめだつようになった。このことは、組織化学的染色によっても確かめられた。長期化に伴う、培養液の組成の変化を工夫する必要があると考えられる。フィーダー細胞の有効性の原因は、これからの課題であるが、フィーダーと肝細胞の相互作用によって、細胞外マトリックスの合成分秘が盛んになることや、成長因子などの放出が考えられる。2.三次元培養。肝細胞を人工肝臓として使用するためには、一定の体積の中に、より多くの肝細胞を閉じ込めて培養することが必要である。このため肝細胞をコラーゲンのゲル中で三次元的に培養することを試みた。肝細胞だけの培養では、良好な結果をうることが、できなかった。しかしながらこの場合も、線維芽細胞と共に培養すると、長期にわたっての三次元培養が可能になった。3.肝特異抗体の作成。フィーダーと肝細胞を識別するために、肝特異抗体が必要になったが、肝細胞をウサギに注射免疫することによって得ることができた。将来の研究に役立てたい。4.灌流培養装置の開発。肝細胞をより良好な状態で長期培養するために、【O_2】レベルおよびpHを制御しつつ、培養液を灌流できる装置を開発した。この装置の有効性の検討は今後の課題である。
骨芽細胞の増殖・分化における細胞内コレステロール輸送の役割と作用機序の解明

細胞内コレステロール輸送を阻害することが知られているセラミドアナログ1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol (PDMP)で処理したマウス前骨芽細胞MC3T3-E1では、細胞増殖および骨芽細胞分化が抑制された。また、PDMP処理によりmTORC1の活性が抑制され、オートファゴソームの形成が促進された。免疫蛍光細胞染色により、mTORC1およびリソソームにおけるmTORC1の足場であるRagulatorの細胞内局在が、PDMP処理によってリソソームから小胞体へと移行することが観察された。共免疫沈降法を行った結果、リソソーム膜上に常在するmTORC1活性化因子RhebとmTORC1との相互作用がPDMP処理により障害された。以上より、PDMPはmTORC1の細胞内局在をリソソームから小胞体へと変化させることにより、mTORC1とRhebとの相互作用を障害することでmTORC1を不活性化し、MC3T3-E1の細胞増殖および骨芽細胞分化を抑制することが示唆された。また、PDMPは小胞体の管状構造形成を引き起こすことが報告されており、小胞体の管状化は他のオルガネラとの膜接触を促進する可能性があることから、本研究におけるmTORC1の移行にはリソソームと小胞体の膜接触が関与する可能性が示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
農村地区の土地利用形態の変化とそれに伴う防災力の変化の時系列予測

わが国では急速に水田地帯の宅地化や畑地化が進行している。そのため遊水機能の低下やその他の防災機能の変化が起きている。土地利用形態の変化を衛星データで調べ、その変化に伴う防災力の変化を予測することを研究の目的に行った。調査地区は北海道石狩川中流(岩見沢、江別、当別、新篠津)付近、関東小野川水系乙戸川流域(茨城県つくば市、牛久、阿見)、香川県東部(東讃地方)である。これらの地区について、89年間のランドサットデータを調べ、土地利用形態の変化を調べた。北海道石狩川中流のランドサットによる土地利用分類では、1980年9月のデータと1988年7月のデータの比較で水田は約10%の減少、畑地は逆に10%の増加、住宅地等はほとんど変化無しであった。関東小野川水系乙戸川流域の解析では、1979年から1987年まで、水田は変化無し、畑地・裸地で7%減少、森林で8%減少、住宅地が7%増加であった。香川県東部では、1981年から1989年まで、農耕地が約3%減少、住宅地が5%増加を示した。すなわち、北海道を除いて農耕地や森林が減少して、住宅地の増加がみられた。さらに、これら農耕地や森林の減少にともなう防災力の変化について調べた。北海道ではランドサットデータを使用して、土地利用面積が変化したときの表面温度の変化予測式を計算した。表面積(T)は、T=1.58+18.30×1(森林)+24.04×2(畑地)+35.37×4(裸地)+23.26×5(宅地)+19.81×6(水田)で表わされた。関東小野川水系乙戸川流域では土地利用の変化にともなう流出率の変化を予測した。その結果、1979年から1987年に流出率は約2%増加したと計算できた。また、流出率の変化は、推定流出率=0.90×(市街地)+0.75×(水田)+0.50×(その他)で計算した。今後は、土地利用形態の変化にともなう流出率の変化のモデル式の正確な式の構築を行う必要がある。
市町村合併における社会福祉協議会の事業調整とモニタリングの体系化に関する研究

エラー!1.2000年以降の市町村合併に伴い合併した北海道・東北地方の社会福祉協議会87施設に対して、合併状況の実態調査を実施して次のことを明らかにした。調査実施期間:平成18年10月20日11月10日(1)事業調整のための住民ニーズ調査は35件(68.6%)が実施しないまま事業の統廃合がなされていた(2)支所数の増減では、4社協で1ケ所の減少がみられ、15社協で1ケ所の増加、2社協で2ケ所の増加がみられた。(3)平均での職員の増減では、一般常勤職員1.4人減、一般非常勤職員1.9人減、経営常勤職員1.1人増、経営非常勤職員1.6人増であった。2.合併を終えた宮城県美里町で、合併前の旧町の住民ニーズの相違を明らかにして、合併に伴う事業調整の重要性を検証した。調査実施期間:平成19年10月1日10月26日合併前の旧2町において、住民の福祉ニーズに有意な違いが認められたことから、合併に際して社会福祉協議会間での事業調整の重要性が検証された。3.合併に伴う事業調整の必要性を明らかにする目的で、宮城県柴田町社会福祉協議会における居住区毎の住民の地域福祉事業の期待度と満足度評価の実施調査期間:平成18年8月15目から8月31日小学校区毎の住民の福祉ニーズに有意な違いがあることが認められたことから、地域福祉活動計画策定における、小地域でのニーズ把握の重要性が検証された。4.小地域を対象として、行政区による違いによる住民の地域福祉ニーズの違いを明らかにする目的で、宮城県七ヶ浜町社会福祉協議会における住民意識調査を実施調査実施期間:平成20年1月10日1月31日より詳細に行政区によるニーズの違いは認められなかったことから、合併に際しては、小学校区程度を範囲としたニーズ調査を基にした事業調整が重要になることが示唆された。1.2000年以降の市町村合併に伴い合併した北海道・東北地方の社会福祉協議会87施設に対して、合併状況の実態調査を実施して次のことを明らかにした。(1)調査実施期間:平成18年10月20日11月10日(2)調査方法と回収及び調査概要:郵送法51件(58,6%)(1)合併の形態(2)合併した社会福祉協議会の数(3)合併前後での支所数の増減(4)合併前後での職員数の増減(5)合併までの統廃合事業の状況(6)合併に伴う事業調整のための住民ニーズ調査の状況(7)地域福祉活動計画の策定状況(3)主な調査結果(1)支所数の増減では、4社協で1ケ所の減少がみられ、15社協で1ケ所の増加、2社協で2ヶ所の増加がみられた。(2)平均での職員の増減では、一般常勤職員1.4人減、一般非常勤職員1.9人減、経営常勤職員1.1人増、経営非常勤職員1.6人増であった。(3)合併までに事業調整がっかなかったケースは13社協で自主財源、補助金による違いはみられなかった。(4)事業調整のための住民ニーズ調査は35件(68.6%)が実施しないまま事業の統廃合がなされていた。2.合併に伴う事業調整の必要性を明らかにする目的で、宮城県柴田町社会福祉協議会における住民意識調査と実施している地域福祉事業評価の実施

(1)調査実施期間:平成18年8月15日から8月31日(2)調査方法と回収及び調査概要:郵送法159件(31.8%)(1)居住区による地域福祉ニーズの違い(2)実施している事業に対する住民の期待度と満足殿の違い3.市町村の違いによる住民の地域福祉ニーズの違いを明らかにする目的で、宮城県七ヶ浜町社会福祉協議会における住民意識調査を実施(1)調査実施期間:平成19年1月10日から31日(2)調査方法と回収及び調査概要:民生児童委員による留め置き474件(79%)(1)居住区による地域福祉ニーズの違い平成19年度では、前年度に実施した北海道・東北地方において合併を終えて新たに誕生した87の市町村社会福祉協議会の合併に際しての事業調整の状況についてデータ解析を行い、その実情を明らかにするとともに、既に合併を終えている社会福祉協議会で住民のニーズ調査を実施することにより、合併前の旧町ごとの住民の福祉ニーズの違いを明らかにして、社会福祉協議会合併段階での事業の統廃合に関する調整の重要性を導き出した。平成19年度で実施した具体的な研究は、前年度の調査結果のデータベース構築とデータ解析、調査については以下のとおりである。1.データベースの構築とデータ解析より明らかにしたこと(1)合併に伴う事業調整の実情と方法(2)合併に際して社会福祉協議会間で調整のつきにくい事業、財源の把握(3)合併による地域福祉水準の評価2.合併に伴う事業調整の重要性を明らかにする目的での合併前の旧町村地域の住民ニーズ調査により明らかにしたこと(1)宮城県美里町社会福祉協議会において住民の福祉ニーズを調査して、合併前の旧町村で、地域福祉ニーズにどのような違いがあるかを明らかにした。(2)前年度調査を実施した宮城県柴田町社会福祉協議会管轄の住民の地域福祉ニーズの分析を行い、小学校区による住民ニーズの違いを明らかにした。(3)宮城県七ヶ浜町社会福祉協議会が実施している地域福祉事業に関する住民の満足度調査を実施して、データベースの構築を行った。
ダイズタンパク質の生産を調節する小胞体品質管理機構に関する研究

平成19年度はダイズ種子貯蔵タンパク質の高次構造形成に関わる小胞体タンパク質を同定し、それらの構造・機能解析及び発現パターン解析を行った。まず、アレイ解析による小胞体タンパク質品質管理関連タンパク質を探索した。その結果、約480種の遺伝子を選別した。これにより得られた情報を植物の遺伝子データベース(TIGRダイズESTクローン情報、TAIR Arabidopsis thalianaゲノム情報等)上でFASTAホモロジー検索によりパラログ遺伝子を探査し、高次構造形成に関わるタンパク質12種類を同定した。TIGRダイズESTクローン情報を元にデザインしたプライマーを用いて、13種類の遺伝子のcDNAをクローニングし一次構造を明らかにした。さらに、6種類の遺伝子についてゲノム遺伝子をクローニングし、エキソン・イントロン構成を明らかにした。クローニングしたcDNAを用いてリコンビナントタンパク質の大腸菌での大量発現、純化、抗体作製を行った。ダイズ種子登熟過程におけるmRNA及びタンパク質の発現推移を明らかにした。これらのうち、プロテインジスルフィドイソメラーゼファミリータンパク質7種について、酵素活性及び分子シャペロン活性を測定し、5種類に酵素活性を6種類に分子シャペロン活性を検出した。さらに、未熟大豆種子を用いて免疫沈降実験を行い4種類のプロテインジスルフィドイソメラーゼファミリーがグリシニンの前駆体と小胞体で会合していることを証明した。また、3種類はβコングリシニンとも会合し、これら主要種子貯蔵タンパク質の高次構造形成への関与を世界に先駆けて証明した。小胞体ストレスに応答する遺伝子(UPR遺伝子)を網羅的にピックアップするために、ツニカマイシン処理したダイズ子葉からmRNAを抽出し、これをターゲットとしてDNAマイクロアレイ解析を行った。コントロールに比してシグナルが4倍以上高くなった遺伝子断片(約480種)につき、シロイヌナズナの遺伝子データベース上でホモロジーサーチを行い注釈付けを行った。その結果、小胞体でのprotein folding関連タンパク質、糖鎖修飾関連酵素、異常タンパク質分解関連タンパク質などの遺伝子が同定された。UPR遺伝子のうち、foldingを促進するBiP, calreticulin, calnexin, protein disulfide isomerase family(10種類)をクローニングし、大腸菌発現用ベクターを構築した。このうち、BiP, calreticulin及び7種類のprotein disulfide isomerseの発現に成功した。これらのリコンビナントタンパク質をウサギあるいはモルモットに免役にして抗血清を作製した。またリコンビナントタンパク質を用いて、protein disulfide isomerase familyのうち5種類に酸化的folding活性を、全種にシャペロン活性があることを示した。抗血清を用いて、ダイズの全組織でこれらのタンパク質が発現していることを示し、登熟過程にあるダイズ種子の子葉においては貯蔵タンパク質の発現中にもこれらのタンパク質が発現していることを明らかにした。また、貯蔵タンパク質を欠失した品種のダイズにおいても同様に発現することを明らかにした。さらに、細胞内局在性をショ糖密度勾配遠心法によるオルガネラ分画により検討し、いづれも小胞体内腔に局在化していることを明らかにした。
酸化修飾認識ユビキチンリガーゼ(HOIL-1)のタンパク質品質管理における役割

ユビキチンリガーゼ(E3)は、分解すべきタンパク質を特異的に識別し、ユビキチン化標識することでプロテアソーム分解へ導く酵素で、タンパク質の一生の最終段階に関与する重要因子である。我々は鉄代謝制御因子(IRP2)の鉄依存性プロテアソーム分解を解析する過程で、酸化修飾を受けたIRP2を認識するE3としてHOIL-1を同定したが、HOIL-1は以前にプロテインキナーゼC(PKC)結合タンパク質(RBCK)として、またB型肝炎ウィルスの病因タンパク質(HBx)の結合因子(XAP3)として報告されていた分子と同一であった。そこで我々は、HOIL-1の基質結合特異性の解明と細胞内タンパク質の品質管理における役割を明らかにする目的で、PKCやHBxとの細胞内結合、ユビキチン化、生理活性への影響を調べた。我々はまず、HOIL-1は新規RING型タンパク質(HOIPと命名)と細胞内で結合し、高分子量複合体を形成していることを見いだした。このE3複合体は、in vitroで活性型PKCをユビキチン化したことから、PKCの代謝に関与するE3である可能性が示唆された。また、HOIL-1/HOIP複合体はHBxと結合し、HBxの遺伝子転写亢進活性のうち、NF-κBの活性化を特異的に引き起こした。以上の結果は、HOIL-1は酸化型IPR2のみならず、新規RING型タンパク質HOIPと複合体を形成することで、活性型PKCやHBxの機能を調節する多機能性E3であることが示された。ユビキチンリガーゼ(E3)は、分解すべきダメージ蛋白質を特異的に識別し、ユビキチン化することで蛋白質の一生の最終段階に関与する重要因子である。我々は鉄代謝制御因子(IRP2)の鉄濃度依存性プロテアソーム分解を解析する過程で、酸化修飾を受けたIRP2を認識するE3としてHOIL-1を同定したが、HOIL-1は以前にプロテインキナーゼC(PKC)結合蛋白質(RBCK)として、またB型肝炎ウィルスの病因蛋白質(HBx)の結合因子(XAP3)として報告されていた分子と同一であった。そこで本年度の研究において我々は、HOIL-1の基質結合特異性の解明と細胞内蛋白質の品質管理における役割を明らかにする目的で、まずPKCやHBxとの細胞内結合およびユビキチン化への影響を調べた。その結果、1)HOIL-1はユビキチン様ドメインを介して各種イソフォームのPKCやHBxに結合した。2)HOIL-1はリン酸化を受けた活性型PKCに強く結合し、HOIL-1のE3活性欠失変異体がPKCのユビキチン化を抑制したことから、PKCの代謝に関与するE3である可能性が示唆された。3)HBxのHOIL-1結合部位はC末端近傍であり、この領域はHBxのトランス活性化能に重要な領域とオーバーラップしていた。4)HOIL-1に対するsiRNAを用いてHep3B細胞にて内在性HOIL-1をノックダウンすると、HBxのRSV-Luc活性はコントロールRNA発現時に比べ1.52倍上昇した。これは、HOIL-1がHBxのトランス活性化領域近傍に会合することでHBxのトランス活性化が抑制されることを示唆する。以上の結果から、HOIL-1は酸化型IPR2のみならず、活性型PKCやHBxのトランス活性化領域に会合し、その機能を調節する多機能性E3であることが示された。
ディラック電子系物質における熱電効果の理論（国際共同研究強化）

平成30年度は,前年度フランスに滞在して行った様々な熱電材料(Bi, Sb, PbTe, SnSe, SrTiO3等)についての研究を推し進め,その仕上げを行った.(1)フランス研究グループとの8年間にわたる共同研究の総括もかねて,Biの磁気抵抗とバレー分極に関する招待総説論文を出版した.(2)Sbにおいて過去最高の磁気抵抗を達成し,さらに易動度の磁場依存性を明らかにしたことに関する論文を出版した.Sbのフェルミ面が非常に複雑な形状であることをバンド計算によって見出した.それを実験的に検証するため,磁気抵抗の磁場方向依存性を数値シミュレーションにより求めた.(3)これまでフェルミ面が楕円体の場合にしか適用できなかった磁気抵抗の公式を,磁場の行列表現を用いることで,任意の形状を持つフェルミ面に対しても適用できるよう拡張した.得られた新しい公式を用いて,従来理論では決して磁気抵抗がでないとされていた,単一の閉じたフェルミ面でも,球面からのわずかなずれさえあれば磁気抵抗がでることを明らかにした.この理論を用いて,これまで謎とされてきたSrTiO3の磁気抵抗を定量的に説明した.(4)日仏間の国際ネットワークを構築するため,前年度にフランスで日仏合同ワークショップを開催した.今年度は,そのフォローアップ研究会を日本で開催し,日本側参加者のネットワーク構築に努めた.さらに,日仏ネットワークをより発展させるために,新たな日仏ワークショップ(2019年5月開催)を計画し,その準備を行った.内定年度:2015本研究の目的は,理論と実験が緊密な連携を取り,熱電効果,およびスピン軌道結合の強い系についての研究サイクルを加速することである.平成28年度は,渡航準備期間として,主に国内でフランスとの共同研究を進めた.仏グループは,量子効果が顕著になる強磁場領域のビスマスにおいて,従来の予測に反する電気伝導度の急激な上昇を観測した.このことは従来の「強磁場では,半導体になり,伝導度は大きく降下する」という予想と正反対の結果で,当初その起源はまったく不明であったため,それについての共同研究をスタートさせた.スピン軌道結合の強い系についてのこれまでのノウハウを生かし,まず始めに磁気抵抗による角度分解量子振動の実験を理論的に解析した.この時,最低ランダウ準位の磁場依存性について,磁場の2次の項を正確に扱えるよう,これまでの理論を改良した.これにより,65Tまでの電子状態を明らかにすることに成功した.これにより,伝導度の急上昇が100%バレー分極によるものであることを突き止めた.これまで磁場により完全バレー分極を達成できた例はなく,今回のビスマスでの報告が初めてとなった.その上,3つある電子バレーのうち1つを消すか,あるいは2つを同時に消すかということを,磁場の方向を変えるだけで制御できることも新たに見出した.このことは,バレー制御の研究に対しても新たな方向性をもたらす.また,ビスマス中電子の顕著な異方性が起源となり,電気伝導度の急激な上昇が起こることも明らかにした.本研究によるフランス滞在は,主に平成29年度に行う.したがって,平成28年度はその準備期間であった.にもかかわらず,本研究の目的の一つである,スピン軌道結合の強い系における新しい現象が発見され,その起源を明らかにすることができた.しかも,それが当初計画の枠を超える,バレートロニクスへの新しいアプローチにつながったのは,想定外の成果であった.平成29年度は申請者が約11ヶ月フランスに滞在し,共同研究を進めた.当初予定通り,様々な熱電材料(Bi, Sb, PbTe, SnSe, SrTiO3等)について共同研究を行なった.(1)Biにおける磁気抵抗とバレー自由度に関するこれまでの研究を統一的視点から整理し,総説論文としてまとめ,投稿した.(2)Sbの磁気抵抗を測定し,全ての半金属の中で最大の磁気抵抗値を見出した.磁気抵抗の磁場方向依存性は3バレー模型によりある程度定量的に説明できることを示した.一方,詳細なバンド計算に基づけば,Sbのフェルミ面はむしろ3つのバレーが連結している可能性が高いことが分かった.(3)IV-VI族半導体(PbTe, PbSe, SnTe, SnSe)の詳細な電子構造を第一原理計算およびLCAO計算により明らかにした.またそれらの圧力依存性についても調べ,それによる熱電性能向上の可能性を議論した.(4)SrTiO3で実験的に観測されている,単一キャリアによる磁気抵抗を理論的に研究した.予備的計算によると,単一キャリア模型においても観測されている磁気抵抗及びその温度依存性を定量的に説明できることが明らかになってきた.(5)Bi単原子膜作成時に現れるパターン形成について,非線形物理および弾性理論に基づいてその起源を調べた.数値シミュレーションにより,実験的に得られているパターンを再現することに成功した.滞在グループとの共同研究を進めるだけでなく,国際的研究ネットワークを構築するため,次の活動も行なった.(6)日仏の新進気鋭若手研究者を招待し,国際ワークショップ“Spin-Orbit Interaction and G-factor (SOIG2017)"を主催した.日本:9名,フランス:13名が参加し,最新の研究について報告し,討論を行った.当初計画通り,様々な熱電材料についての共同研究を進めることができた.

特にIV-VI族半導体については,ESPCIの実験グループだけでなく,隣接する高等師範学校の実験グループとの共同研究の機会を得,さらに強固な陣容で研究を進める体制が整った.Sbの磁気抵抗については過去最高の磁気抵抗値を得ることに成功したばかりでなく,Sbフェルミ面のトポロジーに関する新たな謎が浮かび上がってきた.これはまさに理論と実験共同研究の成果である.共同研究を継続することで,この謎の解明が期待される.特筆すべきは,単層Biのパターン形成に関する新しい共同研究の立ち上げである.これに関する新しい実験は,スタンフォード大学のAharon Kapitulnikのグループによってもたらされた.折しも滞在期間中にKapitulnik教授もESPCIの研究グループに短期間滞在し,その間に行なった意見交換により,新たな共同研究へと至った.これは長期滞在を可能とする本国際共同研究加速基金ならではの成果と言える.平成30年度は,前年度フランスに滞在して行った様々な熱電材料(Bi, Sb, PbTe, SnSe, SrTiO3等)についての研究を推し進め,その仕上げを行った.(1)フランス研究グループとの8年間にわたる共同研究の総括もかねて,Biの磁気抵抗とバレー分極に関する招待総説論文を出版した.(2)Sbにおいて過去最高の磁気抵抗を達成し,さらに易動度の磁場依存性を明らかにしたことに関する論文を出版した.Sbのフェルミ面が非常に複雑な形状であることをバンド計算によって見出した.それを実験的に検証するため,磁気抵抗の磁場方向依存性を数値シミュレーションにより求めた.(3)これまでフェルミ面が楕円体の場合にしか適用できなかった磁気抵抗の公式を,磁場の行列表現を用いることで,任意の形状を持つフェルミ面に対しても適用できるよう拡張した.得られた新しい公式を用いて,従来理論では決して磁気抵抗がでないとされていた,単一の閉じたフェルミ面でも,球面からのわずかなずれさえあれば磁気抵抗がでることを明らかにした.この理論を用いて,これまで謎とされてきたSrTiO3の磁気抵抗を定量的に説明した.(4)日仏間の国際ネットワークを構築するため,前年度にフランスで日仏合同ワークショップを開催した.今年度は,そのフォローアップ研究会を日本で開催し,日本側参加者のネットワーク構築に努めた.さらに,日仏ネットワークをより発展させるために,新たな日仏ワークショップ(2019年5月開催)を計画し,その準備を行った.平成29年度は,予定通りフランスに滞在し,共同研究を進める.熱電材料であるBi, Sb, InSb, InAsなどについて,量子振動,磁気抵抗,ゼーベック効果,ネルンスト効果の実験およびその理論解析を進める.また,滞在先の研究機関を拠点に,オルセー大学,フランス国立強磁場研究所,フランスCEA研究所などの研究者と連携し,熱電研究だけでなく,トポロジカル絶縁体やスピントロニクス分野の研究者との交流を通して,新分野開拓に向けた国際研究ネットワークを拡充する.前年度行なった共同研究をそれぞれに進め,全体を総括する.(2)Sbにおける磁気抵抗の角度依存性を理論的に計算する.Sbのフェルミ面のトポロジーについて,3つのバレーが結合しているのか分離しているのかについてまだ解明されていない.これを解明するための実験条件を理論的に明らかにする.それに基づいて効率的に実験を行い,最終的にSbフェルミ面のトポロジーの決定を目指す.(3)IV-VI族半導体の電子構造を統一的に説明できることを目指す.
熱量測定実験によるシリケイトメルトの熱力学的性質の解明

マグマの形成メカニズムの理解やガラス材料の製造工程を最適化する上で重要となる,リケイトメルトの熱力学的性質について調べた.本研究ではメルトの起電力を測定してNa2O成分の活量を算出し,SiO_2-Na_2O-CaOの3成分からなるメルトの高温下での熱力学的性質を明らかにした.シリケイトメルトの性質をより精密に理解するために,本研究で得られた熱力学量を化学結合力や原子の配置と関連づけて考察した.マグマの形成メカニズムの理解やガラス材料の製造工程を最適化する上で重要となる,リケイトメルトの熱力学的性質について調べた.本研究ではメルトの起電力を測定してNa2O成分の活量を算出し,SiO_2-Na_2O-CaOの3成分からなるメルトの高温下での熱力学的性質を明らかにした.シリケイトメルトの性質をより精密に理解するために,本研究で得られた熱力学量を化学結合力や原子の配置と関連づけて考察した.平成22年度はメルトに対して起電力測定からNa20活量を算出する方法についての検討ならびに一連の測定実験を行った.本研究では市販のアルミナタンマン管と白金ルツボを用いてメルト中の起電力を測定するためのセルを作成した.SiO2-Al2O3-Na2O系およびSiO2-Na2O系メルトにおけるNa2O活量を測定したところ,既報文献による報告値とよく一致した.Na_2O活量は一般にメルト中のNa_2OとCaOの減少で減少するが,Na_2Oが12mol%以下になるとCaO依存性は小さくなり,活量はほぼ一定の値を示す(1373Kにおいてloga_<Na2O>=-10.0±0.2).このことはメルトがSiO_2に富む領域において,SLS系メルトとSiO_2 -Na_2O系メルトの混合ギブスエネルギーがSiO_2量に対してほぼリニアに変化すること,およびCaOがNa_2Oよりも塩基度が小さいことに対応してSLS系メルトの方がSiO_2 -Na_2O系メルトよりも混合ギブスエネルギーがやや高いことに起因している.Na_2Oの部分モル混合ギブスエネルギー(RTlna_<Na20>)と温度の関係の傾きは,CaO=0,5mol%かつNa_2O=30mol%のときは正であるが,Na_2Oが16mol%以下にあると負となる.また,メルトが10mol%以上のCaOを含む場合は,Na_2O量に関係なくRTlna_<Na20>が温度の増加で低下する.これらの現象は,最大混合エントロピーを示す組成が,CaOの増加でよりNa_2Oに富む方向にシフトすることを反映しているものと思われる.マグマにおける相平衡や元素分配は,結晶とシリケイトメルトの熱力学的性質に基づいて理解することができる現象である.もしも両者の熱力学特性(ギブスエネルギー,G)が温度,圧力,組成の関数として既知であれば,地球深部における部分融解や結晶分化作用を数値計算でシミュレートすることができる.しかしながら,メルトGの組成依存性に関わる混合のギブスエネルギー(Gmix)については,高温下で直接的に測定するための決定的な方法がなく,これまでに定量測定された値も限られている.そこで本研究では,起電力測定法により(100-x-y)SiO_2-xRO-yNa_2O (x=5-22,y=12-30mo1%,R=Ca,Mg,Sr,Ba)組成のメルトに対するNa2O活量を1000°Cから1300°Cの範囲で求め,その温度,組成に対する変化からメルトの混合エントロピーと混合エンタルピーの組成依存性を推定し,メルトの熱力学混合特性について考察した.メルトのNa20活量は温度が一定であるとき,RO/SiO2比およびNa2Oが増加するほど増加し,その増加率はROとNa2Oに富むほど大きくなった.メルトにおける非架橋酸素が増加するにつれて原子配置や構造の自由度が増加することが混合エンタルピーの組成変化としても現れているものと考えられる.温度とモル比の割合が一定であるとき,R=Ba>Sr>Ca>Mgの順序でNa2O活量が増加した.このことは,アルカリ土類元素と酸素イオンの結合力が弱くなるほど,Naイオンの自由度が増加することを示唆している.また,y=30においてはROが増加するほどNa2O活量の負の温度依存性が顕著になり,メルトの混合エントロピーに大きな組成変化が生ずることが示唆された.このようにして,シリケイトメルトが有する熱力学混合特性の組成変化を高温で実測し,化学結合やメルト構造と関連づけて考察をすることができた.
労働力編成における外国人の役割と農業構造の変動ー国内農業地域と韓台米英との比較ー

研究の目的:日本農業における外国人労働力、特に技能実習生の増加は急ピッチである。他の受入れ国と比べ今までは外国人受入比率は低かったが急速に変わりつつある。これらの急増する外国人を質量の観点からその大きさ・意義・農業経営内での役割を明らかにする。研究実施計画:国内調査として北海道、南九州をグループとして実施した。北海道では家族経営に搾乳部門に特化して雇用されている女性の技能実習生、大規模経営では男性を主に各種の部門で日本人と同様に働く技能実習生の状況を把握した。それぞれの農業経営の中での外国人の役割が、同じ作目であったとしても、異なっているのである。南九州では今まで日本人で通年雇用者を賄うことが出来たが、この10年間では人が辞めた場合の補充や規模拡大で新規に募集する場合、日本人は応募がなく外国人に依存せざるを得なくなっている。家族経営主の熊本県八代市の施設園芸では規模が拡大するにつれて技能実習生が急増している。鹿児島では今まで農の雇用事業で日本人を雇用できていた大規模雇用型経営で、近年、急速に技能実習生が増えている。さらに幹部の日本人も不足するので、海外の大卒者を技術ビザでこの数年雇用するケースが見られる。技術ビザは入管にその専門の役割を書き入れた書類で申請し、雇用された農業法人で日本人幹部と同じ給与水準で役割を果たしている。数年毎のビザ更新だが制限年数はない。これらに対応した送出し国のベトナムでの聞き取りを主にグループで調査した。送出し団体が主であるが、日本語学校を併設しており日本側の募集にすぐに応募できる体制を作っていた。色々な作業を可能にするためのトレーニングセンターも有し、日本の技能実習制度に対応していた。また技術ビザに応えるための大卒者の日本語学校も機能しており、日本での量だけではなく質的にも高い能力を持つ人材の供給力を有していた。次年度の予算の一部も初年度に前出しして、急増する技能実習生の送出し国のベトナムおよび受け入れ先の南九州でのグループ調査を行った。この数年の技能実習生の急ピッチな増加や技術ビザ、さらにはインターンシップ等の新たな形での農業での外国人の急増は、実態調査を急いで行うべき状況にあった。実際に通年雇用に対する日本人の応募者が激減する中で、南九州では熊本県八代市の拡大する家族経営での外国人受入が、鹿児島では大規模雇用型経営での外国人受け入れへの転換が、ともに進んでいた。八代市ではトマト栽培の棟の増加が雇用者の増加を求め、技能実習生がその需要を埋めていた。鹿児島ではもともと日本人雇用の大規模経営が、やめた人の補充から規模拡大による人の募集まで、外国人を取り込むことで対処することに大きく踏み切っていた。しかも単純労働の外国人だけではなく、今まで日本人幹部が果たしていたヒラの従業員の指導に、外国大学卒の技術ビザの外国人も入れ始めた。すでに採用が始まっている技能実習生3号(4,5年生)、2019年4月1日から始まる特定技能1号、これらで採用される外国人はヒラの技能実習生への指導が期待されていると思われるが、技術ビザの人材とどうかかわるか、大規模雇用型経営内での階層ヒエラルキーについて詳細を急いで明らかにすべきである。他方、送出し国のベトナムは、日本に特化した送出し団体が多くあり、寮と教室を併設して日本側の需要に応える体制が出来ていた。これらは韓国や台湾への送り出しに関与せず、日本語のレベルをN4まで要求する企業が多い日本側に応え、さらに必要な技術を学ばせるトレーニングセンターを有していた。中国語の学習をベトナム人に求めない台湾、自ら学習して試験を受けさせる韓国、これに対して来日8か月前に面接等を行い雇用契約を結んで事前学習を求める日本と大きく異なる。技能実習生として来日が急増しているベトナムでの現地調査と、受入れ地域として香川県での現地調査を主にして、研究計画を作成する。高卒者を主に農村からの応募者が多いとみられるベトナムの技能実習生、これらの供給源である農村を調査し、あわせて技能実習から帰国した者の追跡調査を行うことで、日本での3年の労働成果の現れ方を把握する。同時に、村内で海外や国内出稼ぎ者、あるいは村内での就職など、若者の就職状態を調査する。その中で、すでに技能実習を終えたものにとって日本への再渡航が可能になった特定技能への希望者が多いことが報道されているが、これらの実状、期待する内容を調査する。さらに送り出しに熱心なベトナムの大学において、現役学生のインターンシップの勧めや卒業生の技術ビザによる就職、これらへの応援体制とその意義を把握する。急増する大学生、これらの就職難への対応といわれるが、ハノイにあるベトナム国立農業大学を主に上記の様子を明らかにする。日本では、雇用型大規模経営が2000年代に入って外国人を多く受け入れて来た香川県で、複数の受入監理団体の協力を得て、個別の法人における日本人と外国人、ヒラと幹部との関係を明らかにする。農業経営での職階・ヒエラルキーが形成され、外国人の役割も質的に広がっているようである。これらの管理団体による現地募集での面接に同行し、そして来日以降の仕事の役割等を、日本人と比較しながら、明らかにしたい。職階の中での給与や役割を明らかにし、さらに技能実習3号、あるいは特定技能1号への対応を見ることで、今後に想定される農業での雇用体制を明らかにする。

日本においても補足調査として、技能実習3号、特定技能1号,技術ビザで来日し、すでに法人で仕事をしている外国人への聞き取りと法人関係者の考え方を聴取することにする。研究の目的:日本農業における外国人労働力、特に技能実習生の増加は急ピッチである。他の受入れ国と比べ今までは外国人受入比率は低かったが急速に変わりつつある。これらの急増する外国人を質量の観点からその大きさ・意義・農業経営内での役割を明らかにする。研究実施計画:国内調査として北海道、南九州をグループとして実施した。北海道では家族経営に搾乳部門に特化して雇用されている女性の技能実習生、大規模経営では男性を主に各種の部門で日本人と同様に働く技能実習生の状況を把握した。それぞれの農業経営の中での外国人の役割が、同じ作目であったとしても、異なっているのである。南九州では今まで日本人で通年雇用者を賄うことが出来たが、この10年間では人が辞めた場合の補充や規模拡大で新規に募集する場合、日本人は応募がなく外国人に依存せざるを得なくなっている。家族経営主の熊本県八代市の施設園芸では規模が拡大するにつれて技能実習生が急増している。鹿児島では今まで農の雇用事業で日本人を雇用できていた大規模雇用型経営で、近年、急速に技能実習生が増えている。さらに幹部の日本人も不足するので、海外の大卒者を技術ビザでこの数年雇用するケースが見られる。技術ビザは入管にその専門の役割を書き入れた書類で申請し、雇用された農業法人で日本人幹部と同じ給与水準で役割を果たしている。数年毎のビザ更新だが制限年数はない。これらに対応した送出し国のベトナムでの聞き取りを主にグループで調査した。送出し団体が主であるが、日本語学校を併設しており日本側の募集にすぐに応募できる体制を作っていた。色々な作業を可能にするためのトレーニングセンターも有し、日本の技能実習制度に対応していた。また技術ビザに応えるための大卒者の日本語学校も機能しており、日本での量だけではなく質的にも高い能力を持つ人材の供給力を有していた。次年度の予算の一部も初年度に前出しして、急増する技能実習生の送出し国のベトナムおよび受け入れ先の南九州でのグループ調査を行った。この数年の技能実習生の急ピッチな増加や技術ビザ、さらにはインターンシップ等の新たな形での農業での外国人の急増は、実態調査を急いで行うべき状況にあった。実際に通年雇用に対する日本人の応募者が激減する中で、南九州では熊本県八代市の拡大する家族経営での外国人受入が、鹿児島では大規模雇用型経営での外国人受け入れへの転換が、ともに進んでいた。八代市ではトマト栽培の棟の増加が雇用者の増加を求め、技能実習生がその需要を埋めていた。鹿児島ではもともと日本人雇用の大規模経営が、やめた人の補充から規模拡大による人の募集まで、外国人を取り込むことで対処することに大きく踏み切っていた。しかも単純労働の外国人だけではなく、今まで日本人幹部が果たしていたヒラの従業員の指導に、外国大学卒の技術ビザの外国人も入れ始めた。すでに採用が始まっている技能実習生3号(4,5年生)、2019年4月1日から始まる特定技能1号、これらで採用される外国人はヒラの技能実習生への指導が期待されていると思われるが、技術ビザの人材とどうかかわるか、大規模雇用型経営内での階層ヒエラルキーについて詳細を急いで明らかにすべきである。