hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健康な教職認識を醸成する学校の組織的条件に関する研究

昨年度に引き続き、S県S市M中学校における観察調査を実施した。今年度は、隔週ごとに23日のペースで訪問し、二つの観点から軸を設定して焦点化したデータ収集を行った。第一の観点は「地域教育改革」の影響である。S市では今年度から、市内中学校で通学区の弾力化(5月から9月までの間、転校を理由を聞かずに認める)を実施することになった。このため、特に1学年の学級経営計画で転校を想定せざるをえず、教育改革によって子どもに寄り添った教育実践が妨げられているという意識が若干観察された。この制度改革は、保護者が学校を主体的に選択する機会の導入によって、各学校が教育活動の特色を明確にし、保護者や地域住民との深い信頼関係を構築するよう意図するものであったが、現実には教職員の意識を変えるような契機にはなりえていないことがうかがわれた。第二の観点は、組織内部でのコミュニケーションの態様である。M中学校の場合には、多くの活動が計画的合理的に遂行されるというよりは、状況に応じてその場にいるメンバー間で臨機応変に解決される様子がうかがわれた。このことが、学校組織の役割規範を柔軟で解釈の幅のあるものにするため、個々の教員にとっては、〔子ども理解〕と〔学校の組織成員としての役割〕間での葛藤を引き起こさずに済むように機能しているものと考えられた。しかし、このような解釈の幅広さが反面では行動選択の難しさにつながる場合もあり、この点が課題でもあることが明らかになった。これらの研究成果のうち、第一の観点に関連して日本学校教育学会機関誌第19号で報告した。また第二の観点を含めて、教員個々人の意識や学校の組織文化等に着目した研究成果を大塚学校経営研究会等で発表しているが、この点については、今後さらに詳細な分析を進める予定である。本年度は、分析枠組みの基礎的・理論的検討と、観察調査の準備を行った。第一に基礎的・理論的検討としては、Weick, K.E.やAlvesson, M.とBerg, P.O.らを中心に文献を渉猟し、解釈的パラダイムに立つ組織シンボリズム論が有効であることを明確にした。すなわち、本研究における観察調査では、学校の組織的条件を探究する場合に、自覚的なリーダーシップやマネジメントの取り組み(意図的・目的的な行動面)に着目するというよりも、結果として組織成員に共有されている「文化」(解釈のための意味体系)を観察から読みとり、そうした「文化」が成員間に共有されるに至る過程や要因を明らかにすることが重要であると考える立場をとる。第二に、平成13年度に実施した質問紙調査の分析・考察をさらに展開したが、ここからは、学校組織に対するコミットメントの程度が、精神的安定度や学校での行動傾向と相関があることが改めて明らかになった。これは、個々の教師の健康な教職認識にとって、学校の組織的条件が重要であることを実証的に確認することとなった。その一方で、本研究では「健康な教職認識」を〔子ども理解規範〕と〔学校組織成員としての行動規範〕との2軸から捉えようと考えていたが、質問紙調査では〔子ども理解規範〕について必ずしも正確に測定し得たとは言えない結果となり、「健康な教職認識の醸成」の捉え方について、再検討が必要な点が課題として明らかになった。第三に、観察調査対象校の選定については、埼玉県志木市教育委員会や新潟県立教育センターを訪問し、具体的な学校単位での取り組みについての情報を収集した。そこから、学校での教育目標達成の手段として組織的展望を持ち、思い切った取り組みをしている学校や教育委員会の「文化」(解釈のための意味体系)に着目して観察調査候補校を抽出した。当初の研究計画では、各候補校への予備調査から長期観察調査の依頼までを年度内に行う予定であったが、まだ十分な予備調査を実施していないため、長期観察対象校は未定である。現在もいくつかの候補校における予備調査を継続し、次年度以降の調査準備を行っている。本年度は9月から観察調査を開始した。対象としたのはS県S市のM中学校である。M中学枝は数年前まで荒れていたが教員の一致団結によって現在は落ち着いている学校である。一方、S県S市は市政レベルで大々的に教育改革に取り組んでおり、現在全国的に注目を浴びている。そのため、市内の中学校は当然そうした動向の渦中にあり、マクロな視野での変革を求める潮流とミクロな視点での日常の教育実践とがせめぎ合っている状況にある。したがって、〔子ども理解規範〕と〔学枝の組織成員としての行動規範〕とによって教師の教職認職を捉え、その健康を支える組織的条件を分析するのに適していると判断した。観察調査の依頼は、2回にわたる校長との面談および職員会議への出席を通して、人権や特定の利益にかかわらないように配慮すること、データの取り扱いに細心の注意を払うことなどを含めて趣旨説明を行い、教職員の承諾を経て開始した。9月から現在まで毎月ほぼ1週間ずつ訪問し、8時10分頃から18時30分頃までを標準として、M中学校における日常的な教育実践、諸会議、職員室の様子等を観察している。この観察調査は次年度まで継続する予定であり、本年度はまだ研究成果をまとめていないが、現在の時点で以下のような諸点が明らかになっている。

(1)M中学校の教師にとって〔学校の組織成員としての行動規範〕は、まだ教育改革の動向に伴うものとしては意識されておらず、むしろ数年前の荒れた状態に戻さないために、という関心に強く結びついたものとして意識されていること。継続的に改革動向が実践現場に意識化されるまでの"タイムラグ"について検討する必要がある。(2)生徒指導を中心に据えた〔学校の組織成員としての行動規範〕が強く意識されているので、「どちらの規範を優先させるべきか」といった葛藤状況には陥らずに済み、またうまく指導できないことを力量の問題として支援する雰囲気が職員室にある。そのため、教師個々人はかなりの割合で精神的に「健康」であると考えられるが、この「健康」については、それが醸成される仕組みを含めてさらに慎重な検討が必要である。昨年度に引き続き、S県S市M中学校における観察調査を実施した。今年度は、隔週ごとに23日のペースで訪問し、二つの観点から軸を設定して焦点化したデータ収集を行った。第一の観点は「地域教育改革」の影響である。S市では今年度から、市内中学校で通学区の弾力化(5月から9月までの間、転校を理由を聞かずに認める)を実施することになった。このため、特に1学年の学級経営計画で転校を想定せざるをえず、教育改革によって子どもに寄り添った教育実践が妨げられているという意識が若干観察された。この制度改革は、保護者が学校を主体的に選択する機会の導入によって、各学校が教育活動の特色を明確にし、保護者や地域住民との深い信頼関係を構築するよう意図するものであったが、現実には教職員の意識を変えるような契機にはなりえていないことがうかがわれた。第二の観点は、組織内部でのコミュニケーションの態様である。M中学校の場合には、多くの活動が計画的合理的に遂行されるというよりは、状況に応じてその場にいるメンバー間で臨機応変に解決される様子がうかがわれた。このことが、学校組織の役割規範を柔軟で解釈の幅のあるものにするため、個々の教員にとっては、〔子ども理解〕と〔学校の組織成員としての役割〕間での葛藤を引き起こさずに済むように機能しているものと考えられた。しかし、このような解釈の幅広さが反面では行動選択の難しさにつながる場合もあり、この点が課題でもあることが明らかになった。これらの研究成果のうち、第一の観点に関連して日本学校教育学会機関誌第19号で報告した。また第二の観点を含めて、教員個々人の意識や学校の組織文化等に着目した研究成果を大塚学校経営研究会等で発表しているが、この点については、今後さらに詳細な分析を進める予定である。
簡易型成層圏大気試料採集装置の開発

オゾン層破壊や地球温暖化などの大気環境問題にとって、地球規模での成層圏における関連する微量気体の変動の実態を解明することは不可欠である。しかしながら、観測手段が極めて限られているために、その解明が十分に達成されているとは言えない。そこで、本研究においては、取り扱いが容易であり、小型で信頼性のある成層圏大気の採集装置を開発する。採集装置を開発するに先立って、装置のトラッキングと探索の方法を検討するために、南極昭和基地で予備実験を行った。その結果、トラッキングのためにGPS受信機を搭載し、バックアップとしてレ-ウィンゾンデを用い、着地後の探索のためにビ-コン発信機を使うことにした。本研究で開発した採集装置は、主に試料容器、制御回路、GPS受信機、送信機で構成され、すべての部品は緩衝装置付のアルミニウム製フレーム内に組み込まれた。この装置には、ゴンドラの脱ガスによる試料大気の汚染を避けるたけに、ゴンドラの反転機構が取付られ、全体の重量は約11kgであった。試料容器は、ステンレス製の小型手動弁と電磁弁を取りつけた容積15リッターのステンレス製で、内表面は電解研磨を施した。本装置を飛翔させるためのシステムは、主に気球、十字型パラシュート、ゴンドラ、気球破裂検知器、メインロープカッター、レ-ウインゾンデで構成された。気球とゴンドラ間の距離は約10mであり、総重量は17kgであった。使用した気球は、本装置のために特別に開発した4.5kgのゴム気球であった。気球へのヘリウムガス充填を容易に行うために、取り扱いが簡単な新しい充填システムも開発した。開発した採集装置は、1997年1月に昭和基地から飛翔させ、高度20kmで試料採集を行った後、海氷上で回収した。その後、さらに性能を向上させるために、試料容器の洗浄法を考案し、また、小型で確実に動作する火薬を利用した開閉弁も新たに開発した。平成7年度に計画した事項についてほぼ実行できた。すなわち、本装置にとって最も重要であり従来にない新たな部分である大容量のピンチオフ弁と開口弁について、カッター部の形状、封じ切り圧力、ストローク、パイプ材料、パイプの内面処理、開口部の材質・形状、カッターの歯形などを変え、様々な試みを行った。その結果、開口弁についてはアルミのパイプにフランジを取り付け、その部分を楔型のカッターで破壊する方法が最も確実であることが判明した。また、ピンチオフ弁については、内面に金メッキした銅パイプを用いると封じ切りの信頼度が高いことが分ったが、弁の形状が当初予想したものより大きくなり、現在小型化を図っている。成層圏大気試料は清浄であるので、採集された試料が保存中に変質を起こさない容器が必要となるが、本研究では内面を電解研磨した上にさらに清浄化処理を行ったステンレス製の容器を製作した。この容器の試料保存テストは平成8年度に実施する予定である。最近、外国の研究者から当初想定した所とは異なる場所での共同観測の申し入れがあり、これに対応するために、本装置をさらに改良すること考慮している。すなわち、本装置のために製作した試料容器と同様な方法で製作した34本の軽量試料容器(容積約20l)をゴンドラに搭載し、宇宙科学研究所が実用化している高々度気球を用いて試料採集を行おうというものである。この改良は容易である上に、本装置の実用上の幅を広げるので、平成8年度に試みる予定である。平成7年度に試作したピンチオフ弁および開口弁の動作に必要な圧力とストロークを決定し、その結果に基づいて動力源である加工品を製作した。これらを組み立て動作試験を行い、所期の性能が得られることを確認した。

特に開口弁は、平成8年度の宇宙研究所の春季大気球実験においてクライオジェニックサンプラーの試料取り入れ口に採用し、確実に動作することを確認した。平成7年度に試作した試料容器に標準試料を長期にわたって保存し、微量気体の濃度や同位体が変化しないか確認した。メタンや一酸化二窒素については濃度の変化は見いだされなかったが、二酸化炭素と一酸化炭素の濃度が上昇することが確認された。これらの濃度上昇は容器内面に残存した有機物の酸化によるものと考えられたので、スチーム洗浄装置を製作し、容器内部を洗浄することによって解決した。試料容器等を収納するゴンドラを、陸上回収を想定して新たに製作した。特にゴンドラ下部にはアルミハニカムを装着したが、気球が上昇し試料採取を行うまでは、ハニカムが上部に位置し、試料採集後には下部に位置するように工夫し、ハニカムニよる試料の汚染を防止した。制御回路は各弁の開閉のシーケンス制御と、ステ-タスおよびGPS受信機のデータ転送、ビ-コン伝播発信機の制御等を行えるものとし、高密度化することによって小型化した。着地点の位置探査に必要なビ-コン電波発信機も小型軽量のものを開発した。平成7年度と8年度に製作したピンチオフ弁、開口弁、制御回路、GPS受信機、ビ-コン電波発信機等を単体でテストし、確実に動作することを確認した。特に、ピンチオフ弁については、最適な動作条件を決定するためにアクチュエーターの薬量を50mg、75mg、100mgと変えてテストを行い、100mgを除いてリ-クはない(6.5×10^8atmcc/sec以下)ことを見いだした。なお、100mgの場合、ピンチオフ部の銅パイプが切断されてしまうことが分かった。昨年度に動作確認を行った開口弁についても再度検討を行い、開口部を銅とアルミを圧接したものにすることにより確実性が増すことが分かった。また、スチーム洗浄した試料採集容器に試料空気を充填・保存した後分析し、二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、フロン-11、フロン-12、フロン-113等の濃度やこれらの気体の炭素・酸素同位体比が時間的に安定していることを見いだした。さらに、これらを新たに開発した底部にアルミハニカムを取りつけたゴンドラに組み込み、実際と全く同じ手順にしたがって総合的な動作テストおよび落下テストを実施し、問題ないことを確認した。完成した試料大気採集装置は、第39次南極観測隊によって昭和基地においてゴム気球を用いて飛揚され、成層圏の2高度で試料採集を行うことに成功し、本研究の所期の目的は達成された。なお、採集された試料の分析は間もなく実施され、同時期に行われたクライオジェニックサンプラーによる観測結果と比較することによって、最終的に本装置の有効性を検証する予定である。
努力感に一致した一次運動野の活動性

鞄を長く保持すると、その重量が同じであるにもかかわらず、重たく感じる。鞄の保持に求められる運動司令(努力覚、sense of effort)とその結果もたらされる感覚情報(力覚、sense of force)との不均衡が発揮筋力の大きさに対する感覚、力の知覚を増大させ、"重たい"という心像を創出させると考えられている。これには、力覚というよりはむしろ、努力覚がより密接に関与していると以前から指摘されてきた(McCloskey, 1974 ; 1978 ; 1981)。初年度は、主に、本研究の目的達成のための実験系の確立を行った。(1)被検筋の確定(2)MI領域の特定と磁気刺激装置のプローブの固定の方法特に、磁気刺激の対象となるMIの領域(大よそ被検筋を支産するMI内の領域)の特定とそれに対する磁気刺激装置のプローブの取り扱いの良し悪しは、収集される誘発筋電図の振幅に影響を与え、検査自体の妥当性や再現性に深刻な打撃を与えかねない。刺激位置は、刺激位置とその部位での刺激に対するMEPの振幅の大きさとをよく吟味し、慎重に刺激部位を決定した。その後、刺激部位と決定された頭皮に、直接油性のマジックで印をつけることにした。また、その部位への刺激が繰り返し正確におこなうために、プローブの固定はプローブ固定用の三脚を用いることにした。鞄の保持に求められる運動司令(努力覚、sense of effort)とその結果もたらされる感覚情報(力覚、sense of force)との不均衡が発揮筋力の大きさに対する感覚、力の知覚を増大させ、“重たい"という心像を創出させると考えられている。これには、力覚というよりはむしろ、努力覚がより密接に関与していると以前から指摘されてきた(McCloskey,1974;1978;1981)。
胎盤の老化機構に関する研究

ヒト胎盤は約40週で機能的な老化を迎えるとされ、この胎盤機能を正確に評価することは適正な分娩時期の決定に重要であるが、現在臨床的に有用なマーカーはない。我々は胎盤組織から採取した新鮮組織を凍結保存し、細胞レベルでの老化(cell senescence, CS)の簡便なマーカーであるSAβGalの発現を免疫組織化学的に検討し、初期や中期の正常胎盤でCT(cytotrophoblast)にβGalの発現を認め、妊娠後期ではST(syncytiotrophoblast)にβGalの発現を認めるという特徴的なパターンを見出した。特にβGalがCT優位で確認されることから、CTからSTへの合胞体化においてCSが関与と考えられた。また妊娠初期、中期、後期絨毛のパラフィン包埋切片を用いて老化マーカーとして知られるp16、p21、PMLの発現・局在を免疫組織化学的に検討したところ、CTでは初期から後期にかけてこれらのマーカーが一貫して高発現していたが、STでは初期に発現は低く、中期さらには後期になるにつれて発現が増強していた。続いてCTのモデルとして絨毛癌細胞株であるBeWo細胞を用いて、Forskolinを添加してBeWo細胞の合胞化を促進し、Western blot法でβGalおよびCS関連蛋白の発現を検討した。BeWo細胞の合胞化が促進された状態ではβGalおよびp21、PMLの蛋白発現はいずれも増強していた。以上より、妊娠初期のCTにはCSを起こしfusionするものがあり、妊娠後期になるとCTはCSを起こして合胞化していくこと、また後期にはSTにもCSが認められるようになり、この繰り返しによってSTを補充するCTの数が減少して絨毛自体の機能低下につながることが示唆された。これまでに、当初の予測どおり胎盤には老化現象がおきること、さらに絨毛細胞ごとに異なる老化パターンが観察され、両細胞が協調しながら胎盤全体の老化に関与していることを見出された。ただし、老化関連物質(SAβGal、p16、p21等)発現をmRNA(real-time RT-PCR法)レベルでも検討していきたいと考えている。ヒトは受精から280日後に陣痛が発来するがその機序は不明である。我々は受精から正確に280日をカウントする時計機能を有する可能性のある細胞として胎盤の絨毛細胞とその老化に着目した。まずヒト絨毛組織に対して細胞老化のマーカーであるβGal染色を施行したところ、妊娠初期では絨毛の胎児側のcytotrophoblast(CT)にβGalの発現がみられ、ついで妊娠後期では母体側の絨毛細胞であるsyncytiotro@hblast (ST)にβGalの発現がみられるという特徴的なパターンを示した。続いて同じく細胞老化のマーカーであるp16、p21、PMLの発現をみたところ、CTでは妊娠初期から後期までこれらのマーカーが発現していたが、STでは中期から後期にかけて発現がみられ、CTとSTでは老化のパターンが異なることが示された。さらにCTのモデルとして絨毛癌細胞であるBeWo細胞を用い、Forskolinを添加して合胞化を促進し、これらの老化関連因子の発現をみたところ、BeWo細胞の合胞化にともなってこれらの老化因子の発現が亢進していた。これは妊娠週数の進行にともなってCTがSTにfusionされていく過程でCTの老化がおこること、またCTをとりこんだSTは妊娠後期になって老化がすすむことを示し、二つの細胞が巧みに強調しながら機能を維持しつつ、妊娠後期にSTに老化がおきることを明らかにした。p16、p21、PMLなどの免疫染色の再現性が不安定で実験方法などを調整したため遅延が生じた。また脱落膜細胞の不死化がはかどらず実験が遅延した。我々は陣痛が受精後正確に280日後に発来する機序を解明することを最終目標として、人体で受精後280日を正確に認識できる可能性のある細胞としてまず胎盤絨毛に着目した。また近年の研究から陣痛は子宮筋の炎症反応であることが示されているが、このことは受精後280日に子宮筋に炎症を引き起こす因子が陣痛の発来に重要である可能性を示している。加えて近年の研究で細胞の老化ではsenescence associated protein (SASP)と言われる一連のサイトカインが分泌されることがあきらになった。これらの背景から我々は陣痛の発来には胎盤絨毛の老化から分泌されるSASPが重要であると考え、まず胎盤絨毛細胞の老化を研究した。老化マーカーとしてβgal. p16, p21, PML、細胞増殖マーカーとしてMCM7を使用して、妊娠初期、中期、後期胎盤のsyncytial trophoblast (ST)、cytotrophoblast (CT)の老化を検討した。その結果、絨毛細胞の維持に必要なCTでは妊娠初期から増殖マーカーの発現が亢進するとともに老化マーカーの発現も増加し、後期胎盤ではこれらのマーカーは陰性化した。一方STでは妊娠後期になって初めて老化マーカーの発現が増加した。またCT細胞由来絨毛癌BeWo細胞に細胞融合因子forskolinを添加したところ、CTのsyncytial fusionに相当する細胞融合現象が起こるとともに、老化マーカーの発現が亢進した。このことから、胎盤は妊娠初期から中期にかけて、まずCTが増殖してSTに融合して老化を呈するとともにSTの維持に重要な働きを示し、一方妊娠後期ではSTが老化を呈してその後の陣痛発来に関与する可能性が示された。これらの結果から我々は胎盤ではCTとST細胞が協調して胎盤の維持と老化に関与することを明らかにした。基本的には計画書に沿って研究を進めていく。

妊娠初期、中期、後期、PIHおよびFGR症例の娩出胎盤組織から抽出したmRNAおよび分離培養絨毛細胞から抽出したmRNAを用い、妊娠期間や疾病状態にある胎盤での発現遺伝子の差をマイクロアレイで解析し、発現変化の大きな遺伝子のうち、CSや妊娠に関連のある物質に注目し候補遺伝子の同定を行う。研究は教室および大学の設備を利用して行う。一般に細胞が老化を迎えると老化関連蛋白として各種のサイトカインを産生することが知られている。また子宮筋の収縮には炎症性サイトカインが重要であることが近年あきらかになっている。加えてサイトカインが脱落膜に作用すると脱落膜が子宮筋を収縮させるプロスタグランジン(PG)を産生する可能性がある。我々はSTが老化してサイトカインを産生することが陣痛発来に重要であるとの仮説のもと、STの老化にともなうサイトカイン産生の評価と、不死化脱落膜細胞を用いたサイトカイン添加によるPG産生の有無を検討する予定である。産婦人科学産科学当初予定していた免疫染色の調整で遅延が生じたため次年度使用額が生じた。次年度使用額はSTの培養細胞系と不死化脱落膜樹立を主とした消耗品費として使用する予定である。
コムギ形質転換効率を左右する遺伝子の同定

形質転換が困難な穀物であるコムギの形質転換系を効率的に改良するために、形質転換過程におけるコムギ培養細胞の遺伝子発現様式を解析した。植物材料にはコムギ品種の中では形質転換に最も適した「Bobwhite」を用いた。独自に見いだした形質転換効率が向上する条件により特徴的な発現変動を示す遺伝子をマイクロアレイ解析により探索した。選定した遺伝子について、RT-PCR法によりその発現変動を「Bobwhite」と「農林61号」の2品種間で比較した。本研究では、形質転換が困難な日本コムギ栽培品種での効率的な形質転換系の確立に向け、コムギの形質転換効率を大きく左右する遺伝子を同定することを目的としている。これまでに形質転換実績の高いコムギ品種「Bobwhite」を用いて、形質転換における独自の改良条件(外植片の前処理、高浸透圧培地でのカルス選抜培養)を見いだしている。平成20年度は、計画通りマイクロアレイ技術を用いて、この改良条件により外植片および培養カルスで発現が変動する遺伝子の探索を行った。植物材料として「Bobwhite」を用い、外植片の前処理と遺伝子導入処理後の浸透圧条件による遺伝子発現の変動を解析し、特徴的な発現様式を示す20種の遺伝子を以下のように選定した。( )内には遺伝子数を示した。1、形質転換に適した条件において発現力が減少するトランスポーター遺伝子(2)2、前処理により発現が誘導される転写因子(2)3、前処理と高浸透圧条件で発現が大きく変動する窒素代謝関連遺伝子(4)4、種子休眠関連遺伝子(1)とアブシジン酸応答関連遺伝子(2)5、発現変動が最も大きい低分子の貯蔵タンパク質をコードする遺伝子(3)6、機能未知であるが、改良条件下で特徴的な発現誘導を示す遺伝子(6)次年度以降に、「Bobwhite」、形質転換が困難である日本コムギ栽培品種「農林61号」ならびにその組換自殖系統において、選定した遺伝子の組織培養中の発現状況を解析する計画である。本研究では、形質転換が困難な日本コムギ栽培品種での効率的な形質転換系の確立に同け、コムギの形質転換効率を大きく左右する遺伝子を同定することを目的としている。これまでに、形質転換実績の高い外国コムギ品種「Bobwhite」を用いた網羅的遺伝子発現解析から、形質転換における独自の改良条件(外植片の前処理、高浸透圧培地でのカルス選抜培養)により特徴的な発現挙動を示す20個の遺伝子を選定している。平成21年度は、「Bobwhite」と形質転換の成功していない日本コムギ栽培品種「農林61号」において、選定した遺伝子の組織培養中の発現状況を解析するため、外植片の前処理と培養中の浸透圧条件の4つの組合せで、培養前の未熟胚と遺伝子導入処理を行ってから再分化培地置床直前までの培養カルスを継時的にサンプリングし、また、それぞれの条件の組合せでの不定胚形成能の評価を行った。この結果、形質転換における独自の改良条件は、不定胚形成能が最も高くなる条件ではなく、両品種間でその程度に明確な差異が認められた。不定胚の形成は形質転換体を得るためには最低限必要であるが、「農林61号」では不定胚形成能以外の要因によっても形質転換が困難となっていることが示唆された。平成22年度は、選定した遺伝子の培養中の発現様式および両親品種間の塩基配列多型を調査し、形質転換効率と不定胚形成能に関与する遺伝子を明らかにする。これまでに、形質転換実績の高い外国コムギ品種「Bobwhite」を用いた網羅的遺伝子発現解析から、形質転換における独自の改良条件(外植片の前処理、高浸透圧培地でのカルス選抜培養)により特徴的な発現変動を示す20個の遺伝子を選定した。「Bobwhite」と形質転換が困難である日本コムギ栽培品種「農林61号」を材料として用い、選定した遺伝子の組織培養中の発現状況を解析するため、外植片の前処理と培養中の浸透圧条件の4つの組合せで、培養前の未熟胚と培養カルスを継時的にサンプリングした。選定した遺伝子の発現状況をRT-PCR法で調査した結果、外植片への前処理による遺伝子発現の変動が再現された遺伝子については、品種間で発現量が明瞭に異なる遺伝子はなかった。また、高浸透圧条件により発現が変動する遺伝子については、RT-PCR法では再現よく発現変動が確認されなかった。このため、品種間の不定胚形成能の差異と相関して発現が変動している遺伝子は得られなかった。コムギ品種間での形質転換効率の差異の原因となる遺伝子を同定するには至っていないが、コムギの組織培養においてこれまでに報告のない遺伝子の発現挙動が明らかとなった。
球面波シフト多重方式を用いた大容量ホログラフィックデータストレージの開発

本研究では、次世代の光ストレージであるホログラフィックデータストレージにおいて、球面波を参照光として用いる球面波シフト多重を採用した大容量の記録再生システムを構築し、その評価を行った。具体的には3次元の各軸方向のシフト選択性を実験とシミュレーションにより評価し、フォトポリマー記録媒体のダイナミックレンジを有効に利用できるホログラムの記録再生方法を確立した。本年度のホログラフィックデータストレージ(HDS)に関する研究実施状況は以下の通りである。球面波シフト多重方式を用いたHDSの記録再生光学系構築し、その基本的な記録再生特性を評価した。球面波シフト多重方式は記録媒体を移動(シフト)させるだけでホログラムを多重記録できるといった特徴がある。そのため、従来広く用いられていた角度多重方式と比較すると、光学系を簡素に構成できる。予備的実験では回折効率のシフト選択性を評価し、記録媒体の面内平行方向とともに厚さ方向にもシフト選択性が現れることが確認できた。同様の結果は、スカラー回折理論とボルン近似に基づいた数値解析にもよって得られた。これらの結果に基づき、媒体の面内平行方向と厚さ方向のシフト選択性を組み合わせた多次元シフト多重記録のための光学系を構築し、その有効性を検証した。実験結果は多次元シフト多重記録が原理的に有効であることを示しており、HDSのさらなる大容量化のために有用な知見が得られた。上述の研究に加え、透過型と反射型を併用した記録再生光学系の評価を行った。ホログラムの記録方法としては物体光と参照光を媒体の同じ面に入射させる透過型記録と、互いに反対の面に入射させる反射型記録がある。本研究では透過型・反射型記録を併用した記録再生光学系を構築し、記録媒体の両面を使用した透過型と反射型の同時記録が可能であることを実証した。記録媒体の両面をホログラムの記録に使用することで媒体のダイナミックレンジを効率的に使用して多重記録を行えるため、透過型あるいは反射型記録だけの場合と比較して記録密度の向上が期待できる。本研究では、ホログラフィーの原理を応用した次世代のストレージであるホログラフィックデータストレージにおいて、球面波を参照光として用いる球面波シフト多重方式の大容量化を目的としている。球面波シフト多重方式は記録媒体を移動(シフト)させるだけで多重記録が行えるため、光学系を簡素にできるといった長所がある。本年度は球面波シフト多重方式を用いたホログラフィックデータストレージの実用的な実証に取り組んだ。具体的には、x、y、z方向の3軸自動ステージを用いて測定した各軸方向のシフト選択性の結果と、回折理論に基づくシミュレーション結果から最適な記録再生条件を明らかにし、大容量を実現可能な多重記録方法を検討した。その結果、信号光と参照光の入射方向に対して平行な平面には鋭いシフト選択性が生じるが、垂直方向に対してはシフト選択性が劣ることが明らかとなった。そこで、3軸自動ステージに加えて回転ステージを加えた実験系を新たに構築し、シフトと回転を組み合わせた多重記録方式を検討した。実験結果から、回転ステージを組み合わせることで、記録媒体のダイナミックレンジをより有効に利用した多重記録が行えることが分かった。これと並行して、シミュレーションによる回折特性やクロストークの影響を評価し、実用的な記録条件の検討を行った。本研究により、大容量化のための有用な知見が得られたと言える。これらの結果は学会、国際会議および査読付き論文として発表した。また、透過型・反射型記録を併用した記録再生光学系を構築し、記録媒体の両面を使用した透過型と反射型の同時記録が可能であることを実証した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に得られた予備的な実験結果をもとに、より実用的なシステムを設計し、記録再生システムとともに信号処理システムを構築する。
sHspの動的秩序制御による機能発現の分子機構解明

Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞由来sHspを用いて研究を進めた。CHO細胞由来Hsp27(HspB1)の配列において他のHsp27においてリン酸化が確認されているS15をアスパラギン酸に置換したリン酸化模倣体S15Dを構築した。S15DはWild Typeと比較して低温で、クエン酸合成酵素の凝集を抑制し、オリゴマーの解離が確認された。この結果から、動物細胞ではリン酸化のよりsHspのシャペロンとしての機能が活性化されることが明らかになった。また、解離する温度条件でのHPLCにおいてsHspのピークが消失するという問題があったが、エチレングリコールをバッファーに加えることによりピークが確認された。この結果は、Hsp27はオリゴマーが解離することにより疎水表面が露出し、カラムの担体と疎水相互作用することでピークが消失したことを示している。また、Hsp27の結晶化も試みたが、構造解析可能な結晶を得ることはできていない。in vivoでのリン酸化部位の特定を試みたが、これも成功していない。一方、これまでに報告されたsHspの多くは、非ストレス条件下でC末端領域のI-X-Iモチーフによりダイマー同士が結合し、高次オリゴマーを形成している。哺乳類に存在する10種類のsHsp(HspB1ーHspB10)の内、HspB8とHspB9はI-X-Iモチーフを持たないことから、高次オリゴマーを形成せず一般的なsHspとは異なるシステムで機能していると考えられている。そこでCHO細胞由来HspB8とHspB9を大腸菌で発現・精製し、その機能・構造解析を行った。ゲル濾過HPLCを用いてHspB8及びHspB9の分子量を測定した。その結果、どちらも高次オリゴマーは形成せず、ダイマーで存在していることが確認できた。さらに、蛋白質凝集抑制活性において、基質特異性があることを示す結果が得られた。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画では分裂酵母由来sHsp(SpHsp16.0)を対象に研究を行う予定であったが、ヒトや動物細胞のsHspとはアミノ酸配列及び構造変化・機能発現機構が異なり、細胞壁を有する分裂酵母では細胞内でのsHspの基質の同定なども難しいことから、動物細胞由来sHspを対象とすることにした。培養が容易で工業的にも重要なChinese HamsterOvary細胞(CHO)由来sHspを対象とすることにした。動物細胞には多数のsHspが存在するが普遍的に存在するHsp27(HSPB1)を用いて研究を行った。CHO細胞由来Hsp27の配列情報を基にプライマーを設計し、CHO細胞のmRNAから逆転写PCRによりHsp27のcDNAを獲得した。Chinese Hamsterの学名Cricetulus griseusからCgHsp27と命名した。動物細胞由来sHspはリン酸化により機能が制御されていると言われているが、微生物由来sHspと同様に温度上昇でも構造変化・機能発現をすると考え実験を行った。45°Cで豚心臓由来クエン酸合成酵素(CS)の熱凝集抑制活性を調べたところ、モノマーとしてのモル比でCSに対して24倍程度のCgHsp27加えると熱凝集による光散乱を抑制した。また、HPLCを用いたゲルろ過では、他のsHspと同様に温度上昇に伴いオリゴマーが減少することを示す結果を得た。しかし、濃度の上昇に伴いオリゴマーの解離が不完全になり、30nM程度では55°Cでもオリゴマーはほとんど解離しなかった。さらにX線小角散乱(SAXS)による解析でもオリゴマーの解離は確認されなかった。この結果から、CgHsp27は他のsHspと同様に生理的条件ではオリゴマーの部分的な構造変化によりシャペロンとしての機能を発現することが分かった。また、SEC-MALSでオリゴマーの絶対分子量を解析したところ16量体で存在することが分かった。この結果はSAXSのデータとほぼ一致していた。さらに、SAXSのデータから3次構造を再構成したところ、SpHsp16.0と同様に楕円体構造であることが分かった。

一方、これまでに報告されたsHspの多くは、非ストレス条件下でC末端領域のI-X-Iモチーフによりダイマー同士が結合し、高次オリゴマーを形成している。哺乳類に存在する10種類のsHsp(HspB1ーHspB10)の内、HspB8とHspB9はI-X-Iモチーフを持たないことから、高次オリゴマーを形成せず一般的なsHspとは異なるシステムで機能していると考えられている。そこでCHO細胞由来HspB8とHspB9を大腸菌で発現・精製し、その機能・構造解析を行った。ゲル濾過HPLCを用いてHspB8及びHspB9の分子量を測定した。その結果、どちらも高次オリゴマーは形成せず、ダイマーで存在していることが確認できた。さらに、蛋白質凝集抑制活性において、基質特異性があることを示す結果が得られた。当初の予定とは異なるsHspを対象に研究を進めることになり、CHO細胞由来sHsp(CgHsp27)を発現から行うことになり、構造変化などに関する研究は当初の計画に対して遅れている。しかし、動物細胞のプロテオスタシスにおいて重要な役割を担っているsHspの構造と機能発現に伴う構造変化の解明という観点では、優れた研究材料を獲得し従来未解明であったHsp27のオリゴマー構造を解明することに成功し、オリゴマー構造に転移によりシャペロンとして機能を発現することを明らかにしたことから、実施的に目的を達成できたと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。CgHsp27の結晶化を行い、結晶構造の解明を試みる。動物細胞の細胞質内ではsHspは主にリン酸化により機能が制御されている。そこでリン酸化部位を予測し、アスパラギン酸に変換したリン酸化模倣体を構築し、その構造と機能を解析する。また、ストレプトタグを付加したCgHsp27をCHO細胞で発現し、アフィニティクロマトグラフィーによる精製を行い、質量分析により基質となるタンパク質群を特定する。さらに、基質となるタンパク質を用いて結合部位の解析などを行う。また、興味深いことにCHO細胞は卵巣細胞由来にも関わらず、精巣特異的sHspであるHSPBが発現している。様々な精巣特異的な遺伝子ががん細胞で発現していることが知られている。HSPB8が、CHO細胞の特性に影響を与えている可能性があることから、その機能構造及び細胞内での機能に関する研究を行う。
非線形素子系における情報処理・制御機能の研究

(1)緩和素子系の情報処理機能の研究互いに相互作用の行なう緩和素子系はそのダイナミクスを通じて並列処理型の空間フィルターけ実現する。ある望ましい機能(例えばエッジ検出機能)を持つ空間フィルターを実現するための各素子間の相互作用を型及びそれに含まれるパラメタの決定(設計)について検討した次の結果を得ている。まず相互作用の型の設計法として2つの方法を提案した。一つはベイズ定理にもとづくものであり,条件付確率を汎函数として用い,望ましい機能は,先験確率を通じて取り入れるもの,他方は最大エントロピー原理にもとづくものであり,拘束条件付きのエントロピーを汎函数として用い,望ましい機能は,拘束条件を通じて取り入れるものである。次にパラメタの値は,そのパラメタのゆっくりとしたダイナミクスを通じて調整(学習)されるが,そのダイナミクスに対する汎函数とした(粗視化された)相対エントロピーが有効であることを明らかにした。(2)リンク系の動力学と運動制御に関する研究リンク系は幾何学的な拘束を通し,強く相互作用を行なう力学系である。まず,リンク系の運動方程式を擬座標を用いたラグランジュ形式によって,動力学解析,運動制御において扱いやすい構造をした形に定式化した。次に重力場における四足歩行機械の動力学解析を行ない,各リンク(脚)の位相関係(協調関係)によって,その歩行運動機能が大きく影響を受けることを明らかにした。
メッセージング・ネットワークを用いた情報爆発抑制の研究

本研究では、その成果を社会へ還元することを大きな目的としている。社会への還元という観点から、本年度の成果の概要を示す。・国際CIO学会における発表では、以下2点の報告を行い、次世代情報基盤に関する提言も行った。-実システムへのメッセージング・ネットワークを利用した業務可視化の方法。-不要なコピーを抑制し、データアクセス制御を徹底しやすくなるシステム構築方法や運用方法についての検討結果・社会情報学会における発表では、以下の2点について報告を行った-自治体のSOAの課題と可能性について、制度及び技術の検討(電子自治体の見える化、構造改革の現状と課題、SOA導入の情報産業の地域遍在、SOAと次世代地域情報基盤、自治体SOAを実現する情報基盤など)-メッセージング・ネットワークを用いた情報基盤をベースにした地域情報プラットフォームの実現と知識社会構築についての検討結果及び実証実験の結果・(社)福島県測設計業協会に対して、メッセージング・ネットワーク技術を用いた道路台帳管理システム構築および運用方法の提言を行った。・福島県の森林文化事業の一つである森林文化データベースについて、メッセージング・ネットワークを用いたシステム構築の設計とプロトタイプの構築を行った。・会津iDC、会津若松市による地域情報基盤の共同研究に関して、本研究課題のメッセージング・ネットワーク技術が基盤技術として採用され、検討を開始した。・会津大学、海洋開発研究機構、会津地域の自治体などによる地域活性化プロジェクトで、メッセージング・ネットワークを用いた異種気象センサー情報統合システムを作成した。なお、本プロジェクトは、気象情報を用いて、農業などの地域活性化を図ることを目的としたものである。本研究では,メッセージング・ネットワークを用いた情報基盤の構築,メッセージング・ネットワーク情報基盤を用いた応用の検討とそれらの運用方法の検討を行っている。ネットワーク上の複数ポイント間の情報のやりとりをメッセージングと呼ぶ。メッセージング・ネットワークは,さまざまなメッセージングを提供する共通基盤であり,認証、認可や,フォーマット変換,異なるシステム間のインタフェースを返還してシステムを連携させる機能も有している。メッセージング・ネットワーク導入に際して,既存IPネットワークへの修正、変更は一切必要ない。メッセージング・ネットワークは,(1)自律的に最適な伝送経路を選び,(2)適切な処理をほどこした上で情報を配信するものである。本研究の特徴は,実現可能なシステム構築、運用方法を提案することである。メッセージング・ネットワークが情報処理の一部を基盤として行うことによって,ネットワークに接続している情報発信者や情報消費者の行う情報処理の負担を低減し,情報爆発をプロアクティブに抑制することができる。平成19年度は1)自治体SOAおよび共同利用ASPのための実証実験,2)個別システムの統合、連携化,3)統計GIS構築とその運用実験,4)気象センサー情報の統合、連携についての実証実験を行うとともに,その成果を社会に還元した。また,いくつかの公共的な実システムの構築についての提言や実験環境構築をした。メッセージング、ネットワーク自体の運用方法の検討も行った。これらの成果をもとに,より広域のネットワークを介した実証実験,SOA,GIS統合の実証実験などを開始した。XML-DBとメッセージング、ネットワークを組合せた実用システム構築やメッセージの履歴を用いた処理のundo機能の実現,GIS統合化のためのメタデータ構築,業務の可視化の検討を開始した。
NPOとの協働関係下における自治体行政の評価に関する研究

自治体とNPOとの協働とその評価に関して、国内、および、イギリス、アメリカの事例を調査し、その結果をとりまとめた。本研究では、研究会を組織し、NPOとの協働の先進自治体である京都市、福岡県から担当者を招き、その内容について聞き取りおよび討議を行った。また、兵庫県、東京都千代田区、世田谷区などの公募提案型協働事業を行っている自治体に対するヒアリングを実施して、協働相手の決定に際しての課題、さらには、公募提案型委託事業等の問題点を明らかにした。また、アメリカにおけるNPOへの最大の行政補助金となっているCDBG(コミュニティ開発包括補助金)の交付過程と、その事業評価について自治体に対してヒアリングを行った。NPOに関しては、支援的側面は薄く、委託、補助事業の遂行能力とプロポーザルの質によって交付決定が行われていることがわかった。しかし、その評価には地域で市民参加のボードを設置して決定過程と事業の事後評価がなされていることが多いこと、さらには、アウトカムベースの評価指標を加えることによってNPOの活動が正当に評価されるのではないかといった点が明らかになった。さらに、イギリスにおける行政とNPOの協働枠組みを調査するため、イギリスのローカルコンパクトについて、また、2001年から始まった地域戦略パートナーシップ(Local Strategic Partnerships)について、その組織および運営状況、さらに、その評価について、いくつかの自治体を訪問し調査を行った。以上の研究会での討議、国内、外国でのヒアリングを通して自治体とNPOとの協働関係における評価の現状と課題についてその実態把握をおこない、それらをふまえて、協働関係の枠組み、評価の概念化、さらには、我が国の今後の協働関係のあり方について具体的政策提言を行った。研究会を組織し、NPOとの協働の先進自治体である京都市、福岡県から担当者を招き、その内容について聞き取りを行った。また、NPOへの最大の行政補助金となっているCDBG(コミュニティ開発包括補助金)の交付過程と、その事業評価についてアメリカの自治体に対してヒアリングを行った。その結果、NPOに対する支援的側面はほとんどなく、委託、補助事業の遂行能力とプロポーザルの内容のみによって決定が行われていることがわかった。しかし、その評価には地域で市民参加のボードを設置して交付決定と事業の事後評価がなされていることが多いこと、さらには、アウトカムベースの評価指標を加えることによってNPOの活動が正当に評価されるのではないかといった知見が得られた。さらに、自治体の委託事業に際してその評価が厳しくなり、求める書類の量が増加傾向にあり、NPO側に評価コストが甚大なものになっていることも明らかになった。このことは、行政が納税者に対するアカウンタビリティを高めることが求められる中で、やがてわが国においても同様の課題が発生することが懸念される。このため、評価コストをいかに軽減するかも今後重要な論点になることが予想される。以上の、研究会、国内、アメリカでのヒアリングを通して自治体とNPOとの協働関係における評価の現状と課題についてその概要把握ができたと考えている。次年度は、この成果を受けて、国内外の調査をさらに継続する中で、協働関係における評価の概念化と具体的政策提言をに向けて研究のとりまとめを行う。研究会を組織し、イギリスの協働政策に関する研究者、さらに、わが国における協働政策についての研究者をゲストに招いて討論を行った。前者に関しては、現在のイギリス労働党政権の施策の中で、市民やNPOとの協働政策がどのような位置づけを持って進められているのかを議論した。また、後者については、わが国における自治体の協働政策について、いくつかの事例を取り上げながら、その課題を議論した。さらに、イギリスでの協働に関する実態について、中央政府、自治体、NPO、シンクタンク等へのインタビュー調査を行い、その実態と課題を明らかにした。

具体的には、第1に、イギリスでは、1998年から行政とNPOの協働に関する枠組みであるコンパクト(協約)が締結されているが、このコンパクトが実際に地域社会にどのような影響を与え、どのような課題があるのかを明らかにした。第2に、2001年から地域における協働組織として地域戦略パートナーシップ(Local Strategic Partnership=LSP)が設立されている。これは、行政、企業、NPO(市民)を構成メンバーとする組織であり、コミュニティ戦略の策定・推進主体であり、補助金の配分権限などの地域の意思決定を委ねられた組織となっている。このイギリスにおけるLSPの成果と課題、さらには、組織の活動評価がどのように行われているのかを明らかにした。以上の、研究会、イギリスでのヒアリングを通して自治体とNPOとの協働関係における評価の現状と課題についてその内容把握を行った。そして、この成果をもとに、協働関係における評価のあり方について示し、具体的な政策提言を行った。
メギ科イカリソウ属2種の交雑帯における生殖的隔離機構の解析

中国地方に広く分布するバイカイカリソウとトキワイカリソウの2種は,大規模な交雑帯を形成する.この2種間で隔離がどの程度生じているかを明らかにした.開花期による隔離は,トキワイカリソウの方がバイカイカリソウよりも早く咲く傾向が見られるものの,両者の間では開花期の重なりが小さくなく,交雑を妨げるのに十分であるとはいえない程度である.続いて,人工交配によって,異種間および同種間で花粉発芽および花粉管伸張のレベルでの生殖的隔離が見られるかどうかを調べた.花粉の発芽は,同種内でも異種間でも同程度に見られ,この段階での隔離は全く見られない.花粉管伸張は,同種間での方が,異種間よりも良い傾向が見られるが,十分な隔離機構として働いているとはいえない.以上の結果より,バイカイカリソウとトキワイカリソウの2種間における交雑帯は,これら2種間の極めて弱い隔離機構によって生じていると考えられる.また,日本産イカリソウ属の分子系統学的解析を行った.葉緑体DNAの変異からは,バイカイカリソウとトキワイカリソウは異なるクレードに属し,これら2種が2次的な接触を起こして,交雑帯を形成したと考えられる.この2種間以外にもイカリソウ属では交雑帯の形成が見られるが,交雑帯の形成は別の組み合わせの2次的接触によっても起こっていることが明らかとなった.核18S-26SのITSおよびETS領域における変異による系統解析では,変異量が十分でなかったため,種間の系統関係は十分に解析できなかった.イカリソウ属で交雑帯が形成されやすいのは,種分化からの時間が非常に短いため,生殖的隔離が十分に確立されていないためかもしれない.中国地方に広く分布するバイカイカリソウとトキワイカリソウの2種は,大規模な交雑帯を形成する.この2種間で隔離がどの程度生じているかを明らかにした.開花期による隔離は,トキワイカリソウの方がバイカイカリソウよりも早く咲く傾向が見られるものの,両者の間では開花期の重なりが小さくなく,交雑を妨げるのに十分であるとはいえない程度である.続いて,人工交配によって,異種間および同種間で花粉発芽および花粉管伸張のレベルでの生殖的隔離が見られるかどうかを調べた.花粉の発芽は,同種内でも異種間でも同程度に見られ,この段階での隔離は全く見られない.花粉管伸張は,同種間での方が,異種間よりも良い傾向が見られるが,十分な隔離機構として働いているとはいえない.以上の結果より,バイカイカリソウとトキワイカリソウの2種間における交雑帯は,これら2種間の極めて弱い隔離機構によって生じていると考えられる.また,日本産イカリソウ属の分子系統学的解析を行った.葉緑体DNAの変異からは,バイカイカリソウとトキワイカリソウは異なるクレードに属し,これら2種が2次的な接触を起こして,交雑帯を形成したと考えられる.この2種間以外にもイカリソウ属では交雑帯の形成が見られるが,交雑帯の形成は別の組み合わせの2次的接触によっても起こっていることが明らかとなった.核18S-26SのITSおよびETS領域における変異による系統解析では,変異量が十分でなかったため,種間の系統関係は十分に解析できなかった.イカリソウ属で交雑帯が形成されやすいのは,種分化からの時間が非常に短いため,生殖的隔離が十分に確立されていないためかもしれない.イカリソウ属2種(トキワイカリソウとバイカイカリソウ)における交雑帯内での随一離現象を解析するために,超変異性遺伝マーカーとして,DNAマイクロサテライトの単離を行った.パイカイカリソウを用いて,RAPD断片からマイクロサテライト配列を含むものを探索し,その領域を増幅するPCRプライマーを作成した、その結果、10以上のマイクロサテライト領域を単離することができ,そのうち,一部について,野外の集団で変異を解析し,実際に変異が見られることを確認した.さらに,種子を用いても、マイクロサテライト領域を増幅することができることを確認した.さらに受粉時の隔離がどの程度あるかについて,人工授粉を行って,それを蛍光顕微鏡を用いて解析した.バイカイカリソウおよびトキワイカリソウともに,種内、種間で花粉管は同じように伸張し,この段階での隔離は見かけ上はない.ただし,伸張速度および受精効率が同じであるかどうかは,まだ,明らかにできていない.さらに,キバナイカリソウとイカリソウの交雑帯を,仙台市近郊で新たに見出し,葉緑体DNAマーカーと核DNAマーカーを用いて,遺伝的構造を解析した、その結果,葉緑体DNAは,あきらかにキバナイカリソウからイカリソウへ浸透しているのに対し,核DNAは交雑帯の中間で拮抗している様相を示していた.また,日本産のイカリソウ属は,さまざまな種間で交雑帯を形成しているが,これらの植物群が,どのような系統関係にあるかを明らかにすることは,この群の交雑現象を考察する上で重要であると考えられる.そこで,日本産の分類群について,葉緑体DNAを用いた系統樹を作成した.その結果,交雑帯を形成するのは,必ずしも近縁分類の間だけではなく,系統的に離れている分類群問でも交雑帯を形成することが明らかとなった.

メギ科イカリソウ属2種(トキワイカリソウとバイカイカリソウ)における交雑帯内での隔離現象を解析するため,超変異性マーカーであるDNAマイクロサテライトを用いて,人工交配の結果,得られた種子を遺伝的に解析した.トキワイカリソウおよびバイカイカリソウを種子親にして,花粉を混合した交配を行い,得られた種子の花粉親はどのようになるかを調べた結果,同種内交配が異種間交配よりは起きやすい傾向が見られた.この理由としては,受精時の胚のう細胞における選好的受精と花粉管伸張による競争の両方が考えられた.そこで,人工授粉を行って,花粉管伸張の速度について,同種間交配と異種間交配での比較を行った.受粉を行ってから観察までの時間を3段階に設定して観察したが,いずれの設定時間でも同種間交配と異種間交配では,花粉管伸張の長さには特定の強い傾向は見られなかった.したがって,バイカイカリソウとトキワイカリソウの2種間の隔離機構は,花粉管伸張によると考えるよりも,受精時の配偶子選択のほうが,効果をもっていると考えられる.ただし,花粉を混合した上での実験は不可能であるため(花粉の種間での違いを蛍光顕微鏡下でみわけるのは困難である),実際に野外の混生状態でも花粉管伸張の違いによる隔離が起きていないとは言い切れない.前年に引き続き,日本産イカリソウ属の系統関係を明らかにすることを目的に,本年は核遺伝子の解析を主に行った.18S-26SリボゾーマルDNAのITS領域およびETS領域の塩基配列を決定し,分子系統樹を作成した.イカリソウ属では,これらの領域の変異がきわめて少なく,葉緑体DNA解析よりも得られた情報は少なかったが,バイカイカリソウとトキワイカリソウは異なるクレードに属すことが分かり,これら2種の交雑帯は2次的な接触の結果生じたものであるというこれまでの推察が補強された.
チンパンジーの認知と行動:人間の知性の進化的起源を探る試み

京都大学霊長類研究所のチンパンジーを対象として、認知機能の実験的分析をおこなった。とくにアイ(26歳)と名づけられた個体は、人間の使う文字や数字をある程度認識するようになった。その比較としてペンデーサ(25歳)を研究の対象とした。装置はタッチパネルつきのコンピュータである。今回与えた課題は、象徴的見本合せ課題である。まず予備的な研究として、色を見本刺激として、選択刺激として提示される図形文字に合わせたり、漢字に合わせたりする弁別課題をおこなった。測定したのはその反応時間である。判断に要した時間をミリ秒の単位で計った。その予備的研究から、アイでカラーストループ効果の存在を示唆するようなデータを得た。すなわち「緑色で描かれた赤という漢字」の色を「緑」と答えるために要する時間が長くなるという現象である。こうした現象の存在はアイが習得した文字が、われわれ人間と同じような意味情報を担っているという大きな証拠だと言える。ストループ効果は色と文字だけでなく、拮抗する2つの情報の処理過程にあらわれるものだと考えられる。そこで、ストループ効果の普遍性の検証をおこなった。具体的には、「数字とその文字数の不一致」課題である。たとえば、「4というアラビア数字が3個ある」とき、その個数を「3」と答えれば正解なのだが、どうしても「4」と答えてしまいそうになる。間違えないまでも反応時間が長くなる。すなわち個数を答えようとしても数字がもつ意味情報がどうしても拮抗してしまう。実際にアイを被験者とした研究から、数字でもストループ効果が検出された。アイは数字の意味を理解しているという強い証拠である。さらに個数の大小判断、すなわち「多い」方を選ぶという場面で数字の個数をたずね、数字の意味を知っているアイ、数字の意味を知らないペンデーサで、どのような差が見出せるか検討を重ねている。