hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形システムのニューラルネットワーク知的制御

従来の制御理論のみでは対応できない非線形制御および学習制御などの問題を解決する一つの方針として知的制御が注目を集めている.知的制御を制御系に組み込むことにより,学習機能,適応機能を制御系に持たせ,環境を含む制御対象の変化や不確定要素の影響に対応可能であるなど,従来の線形制御理論では困難であった様々な効果が期待されている.また,近年,動的に変化する環境に対して効果を発揮する制御システムとして,視覚センサや画像処理を制御システムに組み込むことが注目されており,制御の可能性の拡大が期待されるとともに新たな設計論の確立が望まれている.本研究では,非線形システムの制御問題に対して有効な,体系的な設計手法として,よりロバストで適用範囲の広い統合型ニューラルネットワーク知的制御手法を確立することを目的とした.下記に示す3つの課題に対して提案する知的制御手法を適用し,具体的な制御系設計法の一例を提示し,数値シミュレーションと制御実験により提案手法の有効性を確認した.1)キュービックニューラルネットワーク知的制御のロバスト性と耐故障性(スライディングモード制御との比較・検討)2)二重振子の任意平衡点への知的安定化制御3)ステレオ視を用いたビジュアルフィードバックによる二次元倒立振子の安定化制御1)耐故障性やロバスト性を有する制御系の設計法として,定性化を特徴とするキュービックニューラルネットワーク(CNN)知的制御手法を発展させ,制御性能の詳細な検証を行い,その適用可能性を広げた.2)複数の平衡点を有する非線形性の強いシステムなど,体系的な設計が困難な制御問題に対して統合化知的制御手法を提案し,目的の異なる複数の制御器を併合して用いることで非線形,多目的,あるいは複雑な制御問題に対して有効な,知的制御を用いた体系的な制御系設計法を確立した.3)ビジュアルフィードバック制御の分野において,動的対象を認識・制御する問題に対して,画像情報を用いる制御系が有効であることを示し,その応用の可能性を広げた.従来の制御理論のみでは対応できない非線形制御および学習制御などの問題を解決する一つの方針として知的制御が注目を集めている.知的制御を制御系に組み込むことにより,学習機能,適応機能を制御系に持たせ,環境を含む制御対象の変化や不確定要素の影響に対応可能であるなど,従来の線形制御理論では困難であった様々な効果が期待されている.また,近年,動的に変化する環境に対して効果を発揮する制御システムとして,視覚センサや画像処理を制御システムに組み込むことが注目されており,制御の可能性の拡大が期待されるとともに新たな設計論の確立が望まれている.本研究では,非線形システムの制御問題に対して有効な,体系的な設計手法として,よりロバストで適用範囲の広い統合型ニューラルネットワーク知的制御手法を確立することを目的とした.下記に示す3つの課題に対して提案する知的制御手法を適用し,具体的な制御系設計法の一例を提示し,数値シミュレーションと制御実験により提案手法の有効性を確認した.1)キュービックニューラルネットワーク知的制御のロバスト性と耐故障性(スライディングモード制御との比較・検討)2)二重振子の任意平衡点への知的安定化制御3)ステレオ視を用いたビジュアルフィードバックによる二次元倒立振子の安定化制御1)耐故障性やロバスト性を有する制御系の設計法として,定性化を特徴とするキュービックニューラルネットワーク(CNN)知的制御手法を発展させ,制御性能の詳細な検証を行い,その適用可能性を広げた.2)複数の平衡点を有する非線形性の強いシステムなど,体系的な設計が困難な制御問題に対して統合化知的制御手法を提案し,目的の異なる複数の制御器を併合して用いることで非線形,多目的,あるいは複雑な制御問題に対して有効な,知的制御を用いた体系的な制御系設計法を確立した.3)ビジュアルフィードバック制御の分野において,動的対象を認識・制御する問題に対して,画像情報を用いる制御系が有効であることを示し,その応用の可能性を広げた.
東海地方方言史に関する地理学的・文献学的総合研究

この研究は、東海地方の方言事象について、言語地理学的な研究と文献学的研究との提携によって、その歴史を考察してみようとした。音韻・語彙・文法・敬語の各分野を合わせて200項目程度で方言の臨地調査をし、一方でこれを近世後期以降の濃尾・三河,さらには伊勢の方言文献との対照ないし提携させながら考察した。いくつかの項目について整理・考察した結果、ほぼ次のような様相が認められた。まず、近畿からの言語伝播は濃尾地方の中央に受容される。しかし方言的な変容がみられて、ここがまた新たな言語の放射地となっている。そして、西三河が比較的早くこれを受容し、東三河や知多への伝播はかなり遅く、ここまでくると古態的な性格を強くする。西美濃の北部も古い事象の見られる所であるが、三河と違いその位置を反映して近畿色が濃厚である。東美濃から下伊那・遠州には、古態から東部方言事象という異質的な面も見え始める。敬語事象や文法事項にこれらはよく認められる。文献から得られる知見としては、近世後期の濃尾中央にある事象は中世末期京都語で認められる事象をいく分方言的に変容させた形が多く、これが次第に東へと推移して、今日では上に古態とした地域に残存している。語彙事象はこれとやや異なり、対象とした限りでは(愛知県周辺で境界や地域差の多いものを採用した)今日の模相が近世後期の状況と大きくは違わず、この頃には今日的な状況に近い形が形成されていたものも多いようである。その意味では、現今の共通語化の方が変化をもたらす要因として強く働いている可能性がある。今後は、調査地点を拡大して近畿にまで伸ばして行きたい。
ケイ化タングステン層被覆炭素材料の熱伝導及び耐酸化特性

炭素材料は、高温域において優れた比強度、高い熱的安定性及び熱伝導を示すことから、ガスタービンや核融合炉の外壁ならびに超耐環境性材料としての使用が検討されているが、核融合炉への応用を考えた場合、軽量かつ加工性が良く、さらに中性子照射による材料の耐劣化が求められる。そこで本研究では、スパッタリング特性の優れているケイ化タングステンを炭素材料を固相反応し、その複合基材の作製過程における反応様式及び熱伝導率を検討した。ケイ化タングステンと高密度黒鉛基材とを固相反応した結果、基材界面では炭化ケイ素及び炭化タングステンが検出され、基材内部においては炭化ケイ素の濃度傾斜層が形成した。基材内部における炭化ケイ素の濃度傾斜層を形成機構を調べるために、基材表面に模擬ノッチを導入し、シリコンとの固相反応を行ったところ、濃度傾斜層の形成は基材表面上に点在している細気孔が関与しており、細気孔に閉じこめられた微量の酸素がシリコンと反応して一酸化ケイ素ガスとなり、この生成ガスが気孔を介して基材内部に拡散することによると考えられた。また、ケイ化タングステン層被覆基材の熱伝導率は、未処理基材とほぼ同一であり、核融合炉への応用に可能性があることが明らかとなった。
メディア環境の計算モデル化と管理技術の研究

本研究の目的は,人間とメディアからなるメディア環境を対象として,その計算モデル(データモデル)化とデータベースを用いた管理方式を構築する基盤技術を確立することである.社会の高度情報化による分散環境のユーザ層の拡大は,その利用方法の多様化をもたらしており,この分散環境の中では常に高度で多様な情報資源が創出されている.こうした状況の中では,ユーザの多様な要求に柔軟に対応することが必要であり,そのためのシステムのモデル化と管理,実システムの構築が必要である.これをふまえ,以下の3つを実現した.(A)メディアとその構造のモデル化メディアシステムを構築・管理するためには,情報資源やメディアに加え,メディア間の関係構造までも表現できなければならない.本研究では,我々が開発した自律分散型計算モデル(マルチエージェント計算モデルを包含)に基づくこれらを表現する計算モデルを構築した.(B)メディア環境の計算モデル化メディアは個人ごとに生成,利用されるため,これらを切り離して考えることはできない.そのため,我々がすでに確立した人間のコミュニケーション計算モデルと(A)の計算モデルを融合し,メディアとそれを用いるユーザを含めたメディア環境を表現する計算モデルを構築した.(C)メディア環境プロトタイプの構築確立した計算モデルに基づきモデル化したいくつかのメディアとその構造を,我々の開発した分散環境記述言語DeLisを用いて実際に構築した.構築に際しては,我々が明らかにした人間のコミュニケーションのためのメディアを対象とした.これを通じて,(B)の計算モデルが高い表現能力を持つ事が明らかになった.本研究の目的は,人間とメディアからなるメディア環境を対象として,その計算モデル(データモデル)化とデータベースを用いた管理方式を構築する基盤技術を確立することである.社会の高度情報化による分散環境のユーザ層の拡大は,その利用方法の多様化をもたらしており,この分散環境の中では常に高度で多様な情報資源が創出されている.こうした状況の中では,ユーザの多様な要求に柔軟に対応することが必要であり,そのためのシステムのモデル化と管理,実システムの構築が必要である.これをふまえ,以下の3つを実現した.(A)メディアとその構造のモデル化メディアシステムを構築・管理するためには,情報資源やメディアに加え,メディア間の関係構造までも表現できなければならない.本研究では,我々が開発した自律分散型計算モデル(マルチエージェント計算モデルを包含)に基づくこれらを表現する計算モデルを構築した.(B)メディア環境の計算モデル化メディアは個人ごとに生成,利用されるため,これらを切り離して考えることはできない.そのため,我々がすでに確立した人間のコミュニケーション計算モデルと(A)の計算モデルを融合し,メディアとそれを用いるユーザを含めたメディア環境を表現する計算モデルを構築した.(C)メディア環境プロトタイプの構築確立した計算モデルに基づきモデル化したいくつかのメディアとその構造を,我々の開発した分散環境記述言語DeLisを用いて実際に構築した.構築に際しては,我々が明らかにした人間のコミュニケーションのためのメディアを対象とした.これを通じて,(B)の計算モデルが高い表現能力を持つ事が明らかになった.
T・Bリンパ球の分化方向決定に遺伝的異常を示すマウス

T・Bリンパ球の分化系譜決定の分子機構を解明する材料として、トランスジーン挿入によってT・Bリンパ球の分岐に異常をきたした変異マウスを開発した。ヒトCD3-epsilonトランスジェニックマウスの1系統tge26では胸腺に移住した前駆細胞はTリンパ球へと分化せず、そのかわりにBリンパ球へと成熟してしまい、その結果、Tリンパ球特異的免疫不全を発症する。この異常は同じコンストラクトで作製された他のトランスジェニックマウス系統では見られなかったことや、tge26にて導入されたトランスジーンコピー数がとりわけ他の系統に較べて突出していなかったことなどから、tge26マウスでの胸腺前駆細胞のT・B系譜異常は、トランスジーン挿入による系統特異的ゲノム異常によると考えられた。トランスジーン挿入部位はFISH法により、17番染色体のA2-B位の1カ所に特定されたので、tge26マウスのゲノムDNAを平滑末端制限酵素で切断しligation-mediated PCR法によってトランスジーン挿入ゲノム端約2kbのDNA断片を得た。この配列は正常マウスのゲノムDNAにも存在する配列であり、しかし一方、データベースとして公表されている既知の配列とは一致しなかった。そこでT・Bリンパ球の分化系譜決定を担う分子の特定に向けて現在、正常マウスゲノムDNAライブラリのスクリーニングを進めることによって当該ゲノム配列近傍のコーディング領域の同定を目指している。
中世寺院・寺領経営における寺官・坊官層の役割

調査研究活動としては、東密・台密系の寺詩・聖教類の刊本を調査し、重要なものは購入した。また『仁和寺記録』等の未刊史料について調査を行った。また平安遺文・鎌倉遺文等から、寺院毎に寺官・坊官の人名を抽出する作業を進めると共に、東寺については、個々の寺官の系譜・履歴の復元作業を進めた。更に近世の法令集の中から、寺官・坊官に関係する規定を抽出した。現段階で明確になっている研究成果としては、仁和寺について坊官の手により『平出抄』なる往来物が作成されており、ここから当時の坊官の職掌が判明する事、法会の行事僧の記述などから坊官の活動が抽出できる事、また仁和寺に残る系図から、菩提院行遍などの著名な学僧を輩出しながら存続する坊官家のあり様を復元できた。また東寺については、南北朝室町期の寺官明済法眼について、播磨国矢野庄直務代官から東寺公文所を歴任し、その死後に「其遺跡抜群富俗」といわれ、一千貫文以上の未収貸金を残すに致った後半生を復元し、東寺の経済の中での寺官の重要な位置について明らかにできた。それ以外の寺官についても、南北朝期の公文所禅舜一族の活動や鎌倉期の寺官の活動の解明にも成果があった。研究成果の公表としては、口頭発表「『有徳人』明済法眼と東寺』-室町時代初頭における寺院経営の一断面-」を1994年1月20日に中世史研究会例会に行っている。
アルツハイマー病における異常なタンパクリン酸化とプロテインホスファターゼ異常

Alzheimer病(AD)の基本的問題は、なぜ特定の神経細胞が変性し、神経細胞死に至るかという点である。神経細胞は、細胞膜表面に存在する各種受容体により外界情報物質を把握し、経膜的に細胞内に情報伝達物質を産生し、基質タンパクをリン酸化することにより細胞の機能を維持している。この様にタンパクのリン酸化は細胞の機能および生存維持に極めて重要な現象である。実際、NFTの構成成分としてtauが同定されているが、NFT内のtauは正常なtauとは異なり、過剰なリン酸化を受けていることが判明している。タンパクの異常なリン酸化のメカニズムの解明は、ADの病態解明に重要な課題といえる。タンパクの可逆的リン酸化は、プロテインキナーゼとタンパク脱リン酸化酵素であるプロテインホスファターゼの相対関係によって決るが、これまで、ADにおける異常なタンパクリン酸化の分子機構としてプロテインホスファターゼに着目した研究は国内外においてほとんどなされていなかった。そこで、研究代表者および研究分担者は、平成5年度、酸性ホスファターゼにリン酸化されたチロシン残基を脱リン酸する作用があり、AD脳ではチロシン残基の異常なリン酸化が指摘されていることに注目し、AD脳における酸性ホスファターゼの変化について検討した。Sephadex G-100カラムゲルクロマトグラフィーを用い、人工基質であるp-nitrohenyl phosphateを基質として酸性ホスファターゼを分離溶出すると、ヒト脳には高分子量と低分子量の酸性ホスファターゼが存在しており、AD群では対照群に比べ低分子量酸性ホスファターゼ活性が有意に低下していることを明らかにし、チロシン残基の異常なリン酸化機構に低分子量酸性ホスファターゼ活性の低下が関与している可能性を指摘した(Ann Neurol.,33:616,1993)。次なる重要課題は、この低分子量酸性ホスファターゼの同定とその脳内での内因性基質の同定である。
教育クラウドによる学習支援環境の開発

本研究は、生徒一人一台情報端末導入のための支援環境や教材デジタル化を支えるモデルとして期待される「学習者連携による協働教育」の展開を図る教育クラウド(協働教育プラットフォーム)の開発を目的とした。阪大野田村サテライト(岩手県)と吹田キャンパス間を衛星インターネットで接続、緊急時にも対応可能な衛星通信と地域無線LANを連携させた教育情報ネットワークの構築および運用実験の他、国立天文台水沢キャンパス(震災復興データセンター)の協力を得て、分散アーカイブや多地点接続、映像変換蓄積操作等の教育支援をクラウド上で実施した。本研究は、2020年の生徒一人一台情報端末導入や教材デジタル化を支えるモデルとして期待される「学習者連携による協働教育」の展開を図る教育クラウド(協働教育プラットフォーム)の開発を目的としている。すなわち、学校間や教室と地域・家庭をつなぐ高速超低遅延時間の地域無線LAN学習環境の開発、教室内に映像合成機器等の特殊装置を要しない身体協調型クラウド協働学習環境の開発、ソーシャルメディアと融合したクラウド環境による特別支援や地域教材・カリキュラム開発および運用、神経科学的学習時機能計測装置の開発と客観的学習評価法の検討を進めている。研究のスタートとなった本年度は、直前に発生した東日本大震災を受けて、学校をはじめとする教育機関において、情報基盤等関連分野に生じた問題点を現地で確認すると共に、支援を進めるNPO等の活動に参加、現場の課題等を探索した。特に、災害発生直後の光ファイバ等通信線の切断や送電停止に伴う電力不足、それに付随して生起した携帯電話等の不通が、衛星通信や地域無線通信等の仮設営により暫定復活した状況等を調査した。そして、通信途絶を起こさない教育情報基盤の検討を(構成員を務めるフューチャースクール推進事業等において)開始すると共に衛星インターネット装置を導入、学校や地域教育機関で活用可能なモデルの構築実験を開始した。さらに、教授学習時の教師と学習者の協調活動過程を神経科学の観点から計測する試みを進めた他、教育クラウド環境における広域分散アーカイブやセキュリティ処理についても検討をおこなった。本研究は、来る2020年の達成が検討されている生徒一人一台情報端末導入のための支援環境や教材のデジタル化を支えるモデルとして期待される「学習者連携による協働教育」の展開を図る教育クラウド(協働教育プラットフォーム)の開発を目的に、1)教室や学校間、教室と地域・家庭等をつなぐと共に緊急時にも対応可能な教育情報ネットワークの開発、2)ソーシャルメディア等と融合した特別支援や地域教材・カリキュラム開発環境の構築および運用、3)言語と空間認知操作能力の連携による個別支援学習環境、4)共有映像空間を活用した身体協調型協働学習環境の開発、5)学習時における脳機能計測環境の開発と客観的学習評価法の検討を進めている。平成25年度は(1)緊急時に対応可能な教育情報ネットワークについて、衛星インターネット通信や自然エネルギー発電・蓄電、無線LANアクセスポイント等との連携について、開発と実験を行った。(2)ソーシャルメディアを活用した電子教材やカリキュラムの開発について、特別支援教材を対象に環境構築を行い作成を進めた。(3)言語や文字等の認知・学習に関する能力分析を進め、教育リスクを回避する予防的学習支援について実践を通し検討を行った。(4)共有映像空間をクラウド支援等で実現するための実験開発を進めた。(5)協調学習時の活動過程を、近赤外分光測定法や視点移動など神経科学の観点から同期計測・分析する方法を検討し、客観的学習評価法の開発を進めたことに加え、(6)一人一台情報端末による学習環境や教育クラウドによる支援システムについて、動画記録処理や情報共有、多言語環境(Drupal)を中心に実践研究を行った。本研究は、来る2020年の達成が検討されている生徒一人一台情報端末導入のための支援環境や教材のデジタル化を支えるモデルとして期待される「学習者連携による協働教育」の展開を図る教育クラウド(協働教育プラットフォーム)の開発を目的とし、平成24年度は次の項目の研究を計画・実施した。(1)無線LAN学習環境、特に緊急時対応のための衛星通信との連携については、震災復興等の地域活動拠点となる岩手県内・阪大野田村サテライトにタブレット端末と衛星インターネット装置を導入し、緊急時対応教育情報基盤のモデル構築実験を開始した。(2)遠隔映像対話環境については、シンガポールと奈良の中等学校で国際間遠隔教育を実施すると共に、京都府内の学校の協力を得て、教科授業の協働教育に活用する実験を開始した。(3)特別支援教育に関しては、言語や文字の認知に関する個人差の分析を進めると共に、個人の課題に対応する教材開発を進めた。(4)オープンソースによる教育プラットフォーム開発ではDrupalによる試行を行った他、ソーシャルメディアを活用した教師等のニーズに対応する教材開発の手順について、事例を通してモデル構築を図った。(5)教授学習時の教師と学習者の協調活動過程を神経科学の観点から同期計測する装置開発を進めると共に課題探索を行った。(6)教育クラウド環境における分散アーカイブやセキュリティ処理等については、国立天文台

水沢キャンパスに設置された震災復興データセンターの協力を得て、多地点接続や映像変換蓄積操作をクラウドで行う実験を開始した本研究は、2020年の達成が検討されている生徒一人一台情報端末導入のための支援環境や教材デジタル化を支えるモデルとして期待される「学習者連携による協働教育」の展開を図る協働教育プラットフォームの開発を目的とした。すなわち、1)教室や学校間、教室と地域・家庭等をつなぐと共に緊急時にも対応可能な教育情報ネットワークの開発、2)ソーシャルメディア等と融合した特別支援や地域教材・カリキュラム開発環境の構築および運用、3)言語と空間認知操作能力の連携による個別支援学習環境、4)共有映像空間を活用した身体協調型協働学習環境の開発、5)学習時における脳機能計測環境の開発と客観的学習評価法の検討である。教育情報ネットワークについては、阪大野田村サテライトと吹田キャンパスをつなぐセミナーや遠隔学習(毎月)を、国立天文台水沢キャンパスの震災復興データセンターと本研究科のサーバ群を連携させたクラウド環境で支援、光ファイバー網や衛星インターネット通信および2.4GHz/5GHz帯連携による無線LAN環境を複合させて実験を継続した。さらに、太陽光発電や蓄電システムとの連携について実験を行い、緊急時等の課題を抽出した。特別支援や地域教材についてはfacebook等と連携、携帯端末から映像を集積、地域に関連する教材を作成しコンビニプリント等も可能なソーシャルスキル教材作成環境を開発した。多様な能力を連携させる個別支援学習環境については、RTIモデルに基づく実践を進めた。共有映像空間の活用では、クロマキー装置等不要なDepthカメラ方式による開発を進めた。脳機能計測では、NIRS国際規格化を教育活用から検討すると共に協調学習過程の測定が可能な注視点等複数指標の同時計測を実験、客観的学習評価法に向けて課題を抽出した。26年度が最終年度であるため、記入しない。教育工学26年度が最終年度であるため、記入しない。国内外の関連分野に関する調査や要素技術の研究開発については着実な進展が見られている。さらに、従来のデータセンター内クラウド環境のみならず、東日本大震災の経験を踏まえ、衛星通信と連携した広域分散型クラウドによる教育データ・アーカイブやセキュリティ処理に関する検討を開始するなど、当初計画を越える現実に即した研究内容へと発展しており、研究開始当初としては順調な推移を見せていると考える。本研究は、フューチャースクール事業等が目標とする学習者連携による協働教育を主な対象として、その展開を図る教育クラウド(協働教育プラットフォーム)の開発を目的としている。
飲料水成分の地域特性に関する研究

1研究目的我々がほぼ毎日飲用している飲料水について、その含有成分を知ろうとすれば、インターネットなどにより、広く公開されているため、容易に知ることができる。しかしながら、採水地が不明の水道水の分析結果だけから、その水の採水場所を推定することは非常に困難である。そこで、本研究は、資料の分析結果から、その地域推定を可能にしようとする目的で行った。2研究方法分析対象資料は、家庭から採水した水道水、旅行先等から採水してきた水道水、湧水、河川水とした。これらの分析対象資料について、陽、陰イオンクロマト分析を行い、その各々の試料について、ヘキサダイアグラム、トリリニアダイアグラムを作成し、分析データを視覚化することにより、各データを比較した。3研究成果(1)関西地方の水源である琵琶湖の湖水、水源地付近の水道水および湧水について、検討を行ったところ、水源地付近の水道水と琵琶湖の湖水とでは、水質がほぼ一致していたが、湧水については、まったく異なる水質で、この原因は、湧き出ている地層の成分が大きく寄与していると示唆された。(2)西宮市内の近隣した地域の水道水について、検討を行ったところ、ヘキサダイアグラム上では、同じタイプの水質であっても、トリリニアダイアグラムで図示すると、数種類に分類された。この結果を踏まえて、西宮市の浄水場について、調べてみると、近隣した地域で浄水場が複数存在することが判明し、トリリニアグラムの結果が、そのまま、浄水場の分類と一致し、本方法は、地域推定する上では、かなり有用であると示唆された。(3)全国各地の浄水場の水質分析結果を、ヘキサダイアグラムでタイプ別に分類し、トリリニアダイアグラムで図示して、データベース化すれば、採水地不明の水の分析結果から、ある程度の地域推定は可能になるものであると示唆された。
海食台・波食棚の高度に関する実験的研究

本研究では、砕波後の波が作用するような境界条件(地形場)にある海岸で形成される波食棚あるいは海食台がどのような高度を示すのかという点を水槽実験ならびに現地実験の結果を解析することによって明らかにした。まず、水槽実験では15x15x0.8mの平面造波水槽の一端に波向線と60度の角度を持った、沿岸方向に長さ3mの人口崖(セメント・砂・水の混合物で、圧縮強度340gf/cm^2)を作り、これに砕波後の波を作用させて侵食を生じさせた。25cm間隔で設けた9測線のすべてにおいてノッチが形成された。ノッチの下限値を波食棚の高度とみなし、これと各測線の崖前面での波高との関係を調べた結果、波高が増大するにつれて波食棚の高度は低下することが明らかとなった。次ぎに、宮崎県青島に架かっている弥生橋の橋脚(石積み)に用いられている砂岩のブロックの表面は橋脚の建設当時(1951年)は全て平坦に整形されていたので、これを初期の境界条件をコントロールした現地実験とみなして、砕波後の波が作用する場に発達する波食棚の高度に及ぼす風化の影響を定量的に評価した。1971年と1989年に取得された砂岩ブロックの侵食状況に関するデータのうち、豊富な日射量がある橋脚の南面とほとんど日射量のない北面のデータを用いた。橋脚に作用する砕波後の波の侵食力は南面よりも北面の方が大きい。本研究で提示された「風化による岩石強度低下モデル」を用い、砂岩ブロック表面の侵食量を表現する式を導き、この式に実測値を代入することにより風化の影響を定量的に求めた。その結果、風化による南面の岩石強度の低下は北面に比べてone order大きく、南面では顕著な強度低下が平均朔望満潮位付近で生じているのに対し、北面では強度低下は上方に向かって徐々に進行していることが判明した。すなわち、風化の影響を強く受ける場所では、たとえ波の侵食力が弱い所でも、波食棚は低い高度で発達し始める、という結論が得られた。
超微構造解析から探るＤＭＰ１による生体内石灰化機構の解明

骨の非コラーゲン性基質蛋白質であるDMP1(dentin matrix protein 1)は、骨基質に埋まった骨細胞により産生され、リン酸化されてマイナス荷電体となり、Ca2+結合能を獲得して骨の石灰化に関与すると考えられている。本研究では、超微構造解析により、DMP1は類骨における初期石灰化には関与しないことが示唆された。免疫組織化学的解析から、DMP1は分泌後に切断され、N末端断片は骨小腔周囲基質に、C末端断片は骨細管周囲基質に分布する傾向を認めた。また、C端断片は高度にリン酸化されており、マイナス荷電体となるため、骨細管周囲基質でCa2+を補足して骨の石灰化に関与することが示唆された。骨の非コラーゲン性基質蛋白質であるDMP1(dentin matrix protein 1)は、骨芽細胞では産生されず、骨基質に埋まった骨細胞により特異的に産生される。骨細胞から産生されたDMP1は、分泌後に高度なマイナス荷電体となり、強力なCa^<2+>結合能を獲得して骨の石灰化に関与すると考えられている。その過程で、DMP1は様々な翻訳後修飾((1)プロテオグリカン結合、(2)37kDa断片と57kDa断片への切断、(3)カゼインキナーゼによるリン酸化)を受けると報告されているが、DMP1の翻訳後修飾と骨の石灰化との関係は明らかではない。本研究では、DMP1の翻訳後修飾という蛋白分子レベルの微小現象が骨の石灰化に果たす役割を、超微構造解析により明らかにする。初年度は、DMP1を特異的に発現する骨細胞と初期石灰化現象との関係を検討するため、初期石灰化部位の分布と結晶解析を行った。まず、非脱灰骨組織のエポン樹脂包埋サンプルの作製方法を検討し、陰圧状態で非脱灰骨サンプルにエポン樹脂を長時間浸透させることが有効であることが分かった。また、超薄切片作製時、微小な初期石灰化結晶が可及的に溶解しないよう、50%アルコール水溶液にて超薄切片を作製した。ラット大腿骨の類骨石灰化骨にかけて電顕観察を行った結果、初期石灰化は、石灰化促進物質であるDMP1を特異的に産生する骨細胞を中心に進行するのではなく、骨芽細胞層から類骨のある一定の幅を保って石灰化が起こっていることが分かった。この現象を2μmの厚みのある切片においても、超高圧電子顕微鏡で確認することができた。骨細胞の周囲では、むしろ石灰化は抑制され、石灰化部位に近接しても骨細胞周囲に石灰化は起こらず、骨細胞周囲にプロテオグリカン分布が認められ、このスペース確保が骨細胞の骨小腔に相当すると考えられた。骨細胞から産生されたDMP1は、分泌後に高度なマイナス荷電体となり、強力なCa2+結合能を獲得して骨の石灰化に関与すると考えられている。その過程で、DMP1は様々な翻訳後修飾(1プロテオグリカン結合、237kDa断片と57kDa断片への切断、3カゼインキナーゼによるリン酸化)を受けると報告されているが、DMP1の翻訳後修飾と骨の石灰化との関係は明らかではない。H25年度は、DMP1の翻訳後修飾であるリン酸化の検討を脱灰骨組織切片の蛍光2重免疫染色により検討した。37kDaのN端断片と57kDaのC端断片を捉える抗体を用いて検討した結果、N端断片は骨小腔周囲基質に分布するのに対し、C端断片は骨細管周囲の基質に分布することが明確になった。次に、生化学的解析により高度にリン酸化されていると報告のある57kDaのC端断片のリン酸化状態を、リン酸化Serを認識する抗体と57kDaのC端断片を認識する抗体の蛍光2重免疫染色を用いて検討した所、リン酸化Serの免疫反応はC端断片の局在部位に重なり、骨細管周囲に分布するC端断片は高度にリン酸化されていることが分かった。最近、分泌蛋白質をリン酸化するFam20Cが発見され、in vitroではDMP1をリン酸化することが報告された事から、Fam20Cの免疫染色を行った結果、Fam20Cは骨細胞に高発現していることが分かった。

従って、骨細胞が特異的に産生するDMP1は、同様に、骨細胞が高発現するFam20Cによりリン酸化されることが推測された。DMP1のC端57KDa断片を認識する抗体を20 nm金粒子標識して、包埋後免疫電顕にて、骨組織を観察した結果、C端57KDa断片は骨細胞周囲のコラーゲン基質にその分布が認められ、特に骨細管周囲のコラーゲン基質に多数の分布が認められた。また、C端57KDa断片は高度にリン酸化されることから、抗ホスホセリン抗体を10nm金粒子標識して、前記の20 nm金粒子標識した抗C端57KDa断片抗体と2重染色した結果、骨細管周囲のコラーゲン基質に多数の分布するC端57KDa断片が主にリン酸化されていることが分かった。さらに、骨細胞におけるDMP1のC端57KDa断片の分泌過程を免疫電顕で検討した結果、DMP1の分泌はゴルジ体を経て輸送小胞により細胞外に分泌していることが示唆された。DMP1のC端57KDa断片がリン酸化される部位については、そのリン酸化酵素であるFam20Cが骨細胞のゴルジ体に局在する事から、C端57KDa断片は骨細胞内のゴルジ体内でリン酸化された後に細胞外に分泌されることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。口腔病理学26年度が最終年度であるため、記入しない。非脱灰骨組織サンプルの調整に時間を費やし、DMP1のN端の37KDa断片とC端の57KDa断片の超微構造的解析がまだ行えていない。(理由)リン酸化Serを捉える抗体を探して検討するのに時間を要した。非脱灰骨組織サンプルの調整に時間を費やし、今年度の計画で一部解析する予定であったDMP1のN端の37KDa断片とC端の57KDa断片の超微構造的解析が行えていない。その解析分の研究費が直接経費次年度使用額として計上されることになった。今年度の経験を生かしたマニュアルをもとに、非脱灰骨組織サンプルを作製するため、この過程で時間を費やすことはないと考える。翻訳後修飾を捉える抗体は、プロテオグリカンを捉える抗体以外はほぼ揃ったので、免疫電顕に取りかかっている。まず、包埋する樹脂を検討し、抗原の維持が可能かどうかの検討をして包埋樹脂の検討をおこない、コロイドゴールドを用いた免疫電顕にて、DMP1の翻訳後修飾の超微構造を検討する。DMP1のN端の37KDa断片とC端の57KDa断片の超微構造的解析を行うため、赤色蛍光タンパク質(DsRed-monomer)タグを目的遺伝子のN端側、緑色蛍光タンパク質(GFP)タグをC端側に付けた発現ベクター(Clontech)を作製する研究費として、免疫電顕を実施する研究費として用いる。今年度に使用予定であった培養細胞への遺伝子導入実験がベクター構築の段階で遅れており、導入ベクターや遺伝子導入試薬をまだ購入していないため。培養細胞への遺伝子導入用ベクター構築と遺伝子導入試薬に使用する。
精神科看護技術評価の明確化に関する研究

本研究の目的は、継続研究として行った精神科看護技術評価の尺度開発と精神科看護師のメンタルヘルスの実態を明らかにすることである。1060名の対象者を分析した結果、精神科看護技術評価尺度は「対処能力を高める自立支援」「共感的態度による治療的なかかわり」「心身アセスメントによる予防ケア実践」の3因子構造が妥当であると考えられ、下位尺度の内的整合性が高く、3つの下位尺度は互いに有意な正の相関を示した。分析対象者のGHQ-12の区分点は、健常者群(3点以下)55.1%、不健康リスク群(4点以上)44.9%の実態が明らかになった。平成27年度は、精神科看護技術(Psychiatric nursing skill)と精神健康度(GHQ12)をキーワードに医学中央雑誌およびPubMedにて文献検討を行った。精神科看護技術や精神健康度(GHQ12)に関する研究では、過去5年間にわたり看護技術評価に関する尺度開発や精神科看護師の精神健康度に関して乏しいことが明らかとなった。そして、課題テーマに沿った精神科看護技術評価尺度の開発にあたって先行研究(嶌田,2010)を参考に自作質問紙原案を作成し、複数の精神看護専門看護師(日本看護協会)からスーパーバイズを受けながら質問紙調査票を完成させた。現在、名古屋大学医学部生命倫理審査委員会の申請書類を準備しながら、全国の精神科医療施設の選定方法を検討することができた。本研究課題を進めるにあたり、やや時間を要したが準備プロセスから学びを深めることができた。本研究課題の進捗状況は、はじめに精神科看護技術や精神健康度に関する文献検討を行い、どのような研究が行われていたのか確認できた。そして、今回の全国調査では病棟勤務する精神科看護師を対象にするため、研究対象施設の選定方法や調査時期などを考慮し、幅広い精神科経験年数をもつ看護師の標本が得られるよう慎重に検討した。そのため、名古屋大学医学部生命倫理審査委員会への受審準備に時間を要した。本研究は横断研究のため、郵送調査の回収率を上げるためにも必要な準備段階のプロセスであると考える。平成27年8月28年3月まで1年半の期間において「精神科看護技術評価の明確化に関する研究」に取り組んだ。研究目的は、精神科看護技術評価の尺度開発と精神科看護師のメンタルヘルスの実態を明らかにすることである。はじめに、筆者が開発した『精神科における看護技術評価尺度(嶌田ら,2010)』の項目表現を洗練しながら質問紙原案を作成した。内容妥当性を確認するため、精神看護専門看護師2名に依頼しスーパーバイズを受けた。質問項目は、指導助言を受けて加筆修正したものをアンケート調査用紙とした。精神科看護師の調査施設は、2016年日本精神科病院協会で研究承諾が得られた全国34施設へ郵送法による質問紙調査を実施した。回収数は、1076件(回答率74.7%)、有効回答1060件(有効回答率98.5%)であった。分析の結果、精神科看護技術評価尺度は「対人能力を高める自立支援」「共感的態度による治療的なかかわり」「心身アセスメントによる予防ケア実践」の3因子構造が妥当であると考えられ、下位尺度の内的整合性が高く、3つの下位尺度は互いに有意な正の相関を示した。スピアマンの順位相関分析では、全31項目において1%水準で有意な正の相関がみられ、信頼性・妥当性が確認できた。精神科看護技術評価尺度の得点範囲は、31155点であり、全体の得点平均は、106.84点(SD17.32)であった。各得点領域は、平均値±1SDを基準に分けた。低得点領域(89点以下)は135名(12.7%)、中得点領域(90124点)は754名(71.1%)、高得点領域(125点以上)は171名(16.1%)で正規分布を示した。平成28年度は、6月までに名古屋大学医学部生命倫理審査委員会を受審し了承を得てから速やかに調査票や封筒の印刷を行い、調査対象となる精神科医療施設へ発送したい。その後、平成28年12月頃までには調査結果を統計処理して、分析と結果のまとめる作業に移りたいと考えている。また、発送した調査票の回収率を定期的に確認し、必要があれば調査施設へ連絡したり督促状を発送し標本管理に留意したい。そして、研究課題や成果発表に関連した学会へ参加して情報収集に努めたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。精神看護学
神経原性慢性疼痛における軸索イオンチャネル機能の解析と効率的治療法の確立

神経原性疼痛には再生に伴う軸索のNaチャネルの過剰発現による興奮性増大が関係するとされる。軸索イオンチャネル機能を非侵襲的かつリアルタイムに評価できる唯一の手法であるコンピューター制御軸索機能検査法を神経原性慢性疼痛患者の末梢感覚神経に応用し、疼痛の病態機序の一つとして、軸索Na電流の増大があることをヒトで初めて示した。末梢神経障害による神経原性慢性疼痛における軸索イオンチャネルレベルの病態解明と病態に応じた効率的治療法の確立を目的とする研究である。神経原性疼痛には、再生に伴う軸索のNaチャネルの過剰発現による興奮性増大が関係するとされる。軸索イオンチャネル機能を非侵襲的かつリアルタイムに評価できる唯一の手法であるコンピューター制御軸索機能検査法を神経原性慢性疼痛患者の末梢感覚神経に応用し、(1)糖尿病性末梢神経障害の感覚神経軸索における軸索Na電流変化と疼痛の関係を解明すること(2)神経原性疼痛に対する塩酸メキシレチン(Naチャネルブロッカー)治療に際し、軸索Na電流のモニタリングを行い、投与量の設定や、responder、non-responderの予測を行うことを目的とし、研究を進め、現在までに以下の結果をえた。(1)糖尿病患者80名において橈骨神経感覚軸索Na電流を測定した。軸索Na電流の増大と疼痛が相関するというデータをえて、現在、論文準備中である。(2)神経原性慢性疼痛患者20名において、塩酸メキシレチン投与前及び後の軸索Na電流を測定しNa電流変化と治療効果の関係について解析中である。本研究は末梢神経障害による神経原性慢性疼痛における軸索イオンチャネルレベルの病態解明と病態に応じた効率的治療法の確立を目的とする。軸索イオンチャネル機能を非侵襲的かつリアルタイムに評価できる唯一の手法であるコンピューター制御軸索機能検査法を神経原性慢性疼痛患者の末梢感覚神経に応用し、(1)糖尿病性末梢神経障害の感覚神経軸索における軸索Na電流変化と疼痛の関係を解明すること(2)神経原性疼痛に対する塩酸メキシレチン(Naチャネルブロッカー)治療に際し、軸索Na電流のモニタリングを行い、投与量の設定や、responder、non-responderの予測を行うことを目的とし、研究を進め、現在までに以下の成果が得られ、論文投稿中である。今後は、糖尿病性末梢神経障害以外の末梢神経疾患患者多数例における疼痛のイオンチャネルレベルの病態機序について、検討を進める予定である。(1)糖尿病患者80名において橈骨神経感覚軸索Na電流を測定し、軸索Na電流の増大と疼痛が相関するという結果をえた。(2)神経原性慢性疼痛患者20名において、塩酸メキシレチン投与前及び後の軸索Na電流を測定し疼痛のある患者では軸索Na電流が亢進し塩酸メキシレチンにより低下することを示した。これにより、神経原性疼痛の機序の一つとして、軸索Na電流の増大があること、薬物治療効果の客観的評価の可能性があることを、ヒトで初めて示した。
ユリ属植物の休眠に関する研究

原生地を異にするテッポウユリ、カノコユリ、トサヒメユリおよびオニユリを露地圃場で生育させた、毎月堀り上げ、20°C、12時間日長条件下でリン片挿しを行い生育反応を調査するとともに毋球の内生生長調整物質(オ-キシンおよびアブサイシン酸)の季節的消長をエンザイムイムノアッセイにより測定した.テッポウユリリン片からの仔球形成および出葉反応は既報どおり、1月を過ぎると鈍くなり、開花前開花直後にあたる37月で最も低く以降再び高くなった.また、この反応と呼応して毋球のオ-キシン量は37月に少なく、その後増加した.一方、アブサイシン酸量はオ-キシン量の変化と逆の変動を示した.オニユリおよびカノコユリでは出葉率は全般に低く、一方、トサヒメユリはテッポウユリとよく似た反応を示した.内生オ-キシン量は4種ともよく似た変動のしかたを示した.すなわち、1月から徐々に減少し、5ないし6月に最少となり、その後再び増加した.アブサイシン酸量もそのピ-クの時期は種によりややずれたが、テッポウユリのそれとよく似たパタ-ンを示した.これらのことから、オニユリおよびカノコユリはテッポウユリおよびトサヒメユリよりも深い休眠を持つこと、またオニユリとカノコユリではオニユリのほうがより深い休眠を持つことが明らかになった.これはオニユリがシベリアの沿海州まで自生域を持つこと、テッポウユリおよびトサヒメユリが九州および四国の南部以南にしか分布しないこと、またカノコユリも暖地にしか自生しないが寒冷地栽培に適していることなどの生育地とそれらがもつ休眠の深さとの強に関連性を示唆するものである。日本国内において、南は沖縄から北は北海道まで幅広く分布するユリ属植物のうち、原産地を異にするユリ属6種、休眠が最も浅く沖縄から奄美にかけて自生するテッポウユリ、やや休眠が深いと思われるトサヒメユリ、カノコユリ、ヤマユリ、オニユリ及びかなり休眠が深いと考えられるオトメユリを1989年秋から入手次第順次露地圃場に植え付け、鱗片挿しと植物ホルモンの抽出、検定を開始した。一方、テッポウユリを用いて別に行った実験において、鱗片挿しの方法並びに植物ホルモンの検定方法の検討と、光と休眠との関係について検討した。その結果、本方法を用いることによって、鱗片挿しによる一定温度ならびに光条件下において、鱗片からの出葉反応が季節によって異なり、休眠の様相を簡便かつ確実に掌握でき、また従来から行ってきた生物検定及び高速液体クロマトグラフィ-による植物ホルモンの分析方法に加えて新たに、ELISA法を採用することにより非常に少量の鱗片サンプルでも正確にその含有量ならびに季節的消長が測定でき、ユリ属植物の休眠の実態を把握することが可能なことが明らかになった。さらに、元来休眠が浅いといわれているテッポウユリでは、開花期に休眠に導入されつつある母球の側芽が光を当てることによって伸長開花にいたること、温度もまた二次的ではあるが生育相の転換に関与していること、ならびに植物ホルモンのなかでも特にオ-キシン及びアブシジン酸の消長がこれらの現象を制御しているらしいことが証明された。原生地を異にするテッポウユリ、カノコユリ、トサヒメユリおよびオニユリを露地圃場で生育させた.

毎月掘り上げ、20°C、12時間日長条件下でリン片挿しを行い生育反応を調査するとともに母球の内生生長調整物質(オ-キシンおよびアブサイシン酸)の季節的消長をエンザイムイムノアッセイにより測定した.テッポウユリリン片からの仔球形成および出葉反応は既報どおり、1月を過ぎると鈍くなり、開発前開花直後にあたる37月で最も低く以降再び高くなった.また、この反応と呼応して母球のオ-キシン量は37月に少なく、その後増加した.一方、アブサイシン酸量はオ-キシン量の変化と逆の変動を示した.オニユリおよびカノコユリでは出葉率は全般に低く、一方、トサヒメユリではテッポウユリとよく似た反応を示した.内生オ-キシン量は4種ともよく似た変動のしかたを示した.すなわち、1月から徐々に減少し、5ないし6月に最少となり、その後再び増加した.アブサイシン酸量もそのピ-クの時期は種によりややずれたが、テッポウユリのそれとよく似た変動パタ-ンを示した.これらのことから、オニユリおよびカノコユリはテッポウユリおよびトサヒメユリよりも深い休眠を持つこと、またオニユリとカノコユリではオニユリのほうがより深い休眠をもつことが明らかになった.これは内生オ-キシンおよびアブサイシン酸量の変化からも裏付けられた.これらの事実は、オニユリがシベリアの沿海州まで自生成をもつこと、テッポウユリおよびトサヒメユリが九州および四国の南部以南にしか分布していないこと、またカノコユリも暖地にしか自生しないが寒冷地栽培にも適していることなどの生育地とそれらがもつ休眠の深さとの強い関連性を示唆するものである.
生物ニューラルネットによる知覚・認知の分類型相関表現の研究

本研究では、はじめにニューラルネットワークの非対称構造および対称構造のネットワークに大別した。生物ニューラルネットワークの非対称構造として網膜レベルではReichardらのFlyの視覚系のニユ-ラルネットワークの研究、更にBarlowとLevickによるrabbitの網膜の方向性を持った動きに対する細胞の検出の研究、VictorとShapleyによるcatの網膜の非線形性を持つY型細胞の研究、そしてNakaらによるcatfishの網膜の非線形性を持つ細胞と非対称性の回路の構成など興味のある研究をもとに、どのようにすればニューラルネットの回路構成(構造)と機能が分かるかという問題に取り組んだ。この問題はstructure identificationとfunction identficationの問題に帰着する。ここでは条件として入力となる刺激とニューロンからなる回路の出力を観測して、その中の回路構造が分かるかというstructure identificationの問題とその回路の機能が分かるかというfunction identificationの問題の解析を進めた。ニューロンからなる回路の入力刺激と回路の出力が観測される場合、入出力相関がこの二つのidentificationの問題に対する解決の情報を有している。上述した緒研究のganglion細胞の応答では回路網の出力の細胞として、いくつかのクラスに分類される。すなわち入力刺激に対しての応答が線形的に働くbipolar細胞の応答に似ているものや回路の出力を反映しているamacrine細胞の応答に似ているものがある。これらの異なるクラス細胞の応答である出力間の相関が大きな意味を有している。本研究では細胞の出力間の相関が本質を見失なわない様に解析を進めた。異なるクラスのganglion細胞からの出力がその上位の中枢で相関処理により、機能上の情報を作り出すことが考えられる。ここでは、方向性と動きの情報を生成する回路の条件を示した。また、生物の非対称性と対称性回路の差異も検討した。
RAPDマーカー法によるサクラ属果樹の進化に関する研究

モモ,スモモなどサクラ属果樹の類縁関係を明らかにするとともに,これらの果樹がどのように進化してきたかをRAPDマーカー法によって明らかにしようとした。本試験に供試したウメ,アンズ,スモモ,モモは農水省果樹試験場,サクラ,オウトウは山形県園芸試験場で収集,保存している品種・系統を用いた。平成4年度にはウメ,アンズ,スモモなどを供試して,この手法がサクラ属果樹の系統分類と親子鑑定に利用できることを明らかにした。平成5年度は更に品種・系統の数を増やして分析し,ウメ品種では台湾梅,小梅,中梅,大梅,杏梅,季梅の品種群に分類できること,日本のウメは中国大陸から渡来したことを明らかにした。アンズは東アジア品種群と西方品種群に大別できること,スモモは種数が多いが,ニホンスモモ品種群とヨーロッパスモモ品種群に大別できることを明らかにした。ウメ,アンズ,スモモは類縁性が高く,相互に交雑し,品種の進化に関係していることが明らかになった。モモは近縁野生種のP.miraと栽培種のP.persicaなどに分類されたが,品種・系統間の多型性は小さかった。平成6年度はサクラとオウトウの分類を試みるとともに,葉縁体DNAについても分析し,サクラ属果樹の進化について検討を加えた。サクラ属はスモモとモモの仲間,サクラとオウトウの仲間の二群に大別され,両者は古い時代に分化したものと推察された。従来よりサクラの仲間に分類されていたユスラウメとニワウメは,本試験ではスモモの仲間に属することが認められた。サクラの仲間の分類は,阪神大震災の影響で現在中断しているが,今後明らかにして行きたい。本年度は.RAPDマーカー法の最適化、RAPDマーカー法によるウメ品種の親子鑑定と分類に関する研究を実施した。サクラ属果樹の分類に本法を適用する場合.PCRを行うための適性濃度は3ng/ulであることが分かった。DNAの純度、ミネラルオイルの量との関係についても検討を加えた。ウメの親子鑑定には、紅サシと竜峡小梅、そのF_1雑種9個体を供試して、RAPD分析を試みた結果、両親間の識別はプライマー当たり2-4RAPDsと容易に識別できた。F_1雑種集団にみられるバンドは、すべていずれかの両親から由来するものであることが確認できたので、本法は親子鑑定に有効であると思われる。ウメの品種分類については、小梅・台湾梅品種群、中梅品種群、大梅品種群、否梅品種群に大別し、RAPD分析を行った。小梅と台湾梅のグループは変異が小さく、アンズの形質はほとんど含まれていない。中梅品種群は、品種が育成された地域の差がはっきり示された。小梅、中梅ともに台湾梅とはグループが異なり.日本のウメは台湾とは別個に発達したものと推察された。花梅と実梅は同じようなパターンを示し.両者は近縁関係にあることが認められた。大梅品種群は遺伝的変異が大きいが.白花と桃花のグループに分類された。豊後など杏梅品種群は.ウメとアンズの種間雑種であることが確かめられ.両者の類縁関係を識別するのに本法がきわめて有効であった。また、稲積、室谷、藤之梅の3品種、古城と小向、太平と鈴木白は差異がみられず、異名同品種とみなされた。本法は品種の同定にも利用できると思う。次年度は、アンズ,スモモ,モモについて検討を加える予定である。

本年度は、モモ亜属におけるRAPDマーカー法の有効性を検討するとともに、スモモ亜属のDNA変異の検出を行ない、類縁関係を検討した。モモ、アーモンドの野生種と栽培種について、RAPDマーカー法の適用を検討した結果、多型の出現頻度が高く、識別が容易なプライマーを選択することにより系統分類が可能と思われた。クラスター分析の結果、モモ亜属ではモモ(P.persica)とその近縁野生種の2群に大別された。P.persicaはバンドの共有率が高く、遺伝的変異は小さいことが認められたが、近縁野生種はバンドの共有率が低く遺伝的変異に富んでおり、P.persicaとゲノムの類似度が明らかに異なっていた。ネパール、ブータンに自生する光核桃は、種内変異は小さいが、モモ、ノモモ、アーモンドなどとはかなり異なっていた。スモモ亜属については、アンズとスモモを中心に系統分類を試みた。アンズは35品種を供試し、分析した結果、総数で58個のRAPDsが検出され、ヨーロッパ・西アジア品種群と日本の品種群とに大別された。種内の平均遺伝距離は小さいが、例外として白杏、仁杏、アルパインプラム、モウコアンズなど特異のものが認められた。スモモは種内の平均遺伝距離は大きく、ニホンスモモとヨーロッパスモモの品種群に大別された。次年度は、サクラ亜属の類縁関係を検討するとともに、モモ、スモモ、サクラなどサクラ属全体の系統進化について研究を進めたい。本年度はモモ亜属とオウトウ亜属を中心に系統分類を実施するとともに,オルガネラDNA領域を用いたPCR-RFLPによりサクラ属全体の系統分類と進化についても検討を加えた。また,これまでに得られた研究成果をまとめ,論文などに発表した。スモモ,ウメ,アンズに関しては,人工交雑した種間雑種個体などを加え,類縁関係を検討した結果,これらはいずれも相互に交雑して遺伝形質に関与しながら,今日の品種が形成されたと思われる。もも亜属し関しては,スモモ亜属に近い仲間として認められたが,他のグループとは少し離れていることがわかった。またモモ栽培種の品種系統間では多型性は小さいと思われる。オウトウ亜属はスモモとモモの仲間から古い時代に分化して,今日のサクラとオウトウのグループが形成されたものと思われる。従来,このサクラの仲間に属しているとされるユスラウメとニワウメは,本実験の結果,スモモとモモのグループに属することが認められたので,両者との類縁関係を更に追求していく必要があろう。ユスラウメとニワウメは,スモモやモモと接木親和性が認められるが,オウトウとの親和性は低いので,本試験の結果とよく合致している。なお,オウトウ品種の系統分類は,阪神大震災の影響を受け,現在中断している。早く復旧し,検討を加えて行きたい。
ファイトプラズマのホストスイッチングメカニズムの分子生物学的解明

本研究は、ファイトプラズマと宿主細胞との間の相互作用について、分子レベルで明らかにすることを目的とする。まず、日本で被害を引き起こすイネ黄萎病およびナツメてんぐ巣病の病原であるCandidatus PhytoplasmaoryzaeおよびCandidatus Phytoplasma ziziphiの分類学的位置を明らかにし、ファイトプラズマ全体の分類体系を構築した(Jung et al.,2003)。さらに、Candidatus Phytoplasma asterisのOnion yellows phytoplasma弱毒株(OY-M)の全ゲノム解読データをもとに,他の細菌の代謝系関連遺伝子と比較し,ファイトプラズマは「生物として成り立つための最少遺伝子セット」のモデルとされるマイコプラズマより重要な代謝系遺伝子を欠いていることから,ファイトプラズマは究極的に退行的進化を遂げた微生物であることが明らかとなった(Oshima et al.,2004)。また、OY-Wゲノムよりタンパク質膜分泌系の1つ「Sec system」の構成因子secA及びsecY遺伝子以外にもう1つの必須構成因子とされるsecE homologue遺伝子をクローニングしOY-WにおけるSec systemの存在を明らかにした(Kakizawa et al.,2004)。また、onion yellowsphytoplasmaよりチミジル酸の代謝に関わるthymidylate kinaseと推定される遺伝子(tmk),TMK-aおよびTMK-bを2種類クローン化し、精製タンパク質(TMK-a, TMK-b)のthymidylate kinase活性を測定したところ,TMK-bについて活性が認められthymidylate kinaseとしての機能を持つことが明らかにした(Miyata et al.,2003)。