hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全球河道幅・河道深さデータベースの構築による大規模洪水の予測精度の向上

1.水面マップから河道幅を自動計算するアルゴリズムを開発し、全球衛星水面マップに適用することで、「全球河道幅データ:GWD-LR」を構築した。衛星観測に基づいた全球規模の河道幅データ構築は世界初の成果であり、洪水予測・生物多様性評価・水資源量推定など、多様な分野の研究者にデータを提供した。2.Landsat画像33,890枚を用いて「全球水面マップ:G3WBM」を構築した。水面頻度を考慮した高解像度の全球水面マップとして世界唯一のプロダクトであり、本研究の河道幅データの精度向上に用いた他、水域生態系・洪水リスク評価・マラリア予測などの国内外の研究者にデータを提供した。●LANDSAT衛星画像を用いた全球高解像度水面マスクの開発が完了した。全球河道幅データベースの高度化に必要な、高解像度で全陸域をカバーする水面マスクを新規開発した。30m解像度のLANDSAT衛星画像を33890枚取得し、雲と雪氷の除去・水面と似た反射特性を示す湿った土壌・塩湖・影などの除外をし、さらに浸水頻度解析を行うアルゴリズムを構築した。構築したアルゴリズムを用いて、90m解像度で・雲による欠損のない・水面の存在頻度までを考慮した全球水面マスクを作成した。高解像度で浸水頻度を考慮することで、既存の水面マスクデータでは一緒に扱われていた河道と氾濫原を明確に分離することに成功した。全球での合計面積は、恒久的な水面が3.1百万km2、一時的な氾濫域が0.5百万km2となり、複数画像を用いた浸水頻度計算による水面タイプの分類を行わないと水面面積が過大評価される可能性が示唆された。構築したアルゴリズムは全プロセスを自動化しているため、衛星画像の追加や高解像度化といった今後の発展が期待できる。全球高解像度水面マスクの開発については論文発表に向けた作業を進めており、また開発した水面マスクデータを研究者コミュニティで活用できるよう準備が整い次第Webにて公開予定である。●全球河道幅データベースを論文とWebで公開した既往の水面マスクを用いて計算した全球河道幅データベース(Ver.1)を論文発表しWebでデータを公開した。学会講演などを通してデータベースの紹介を行い、今後の改良や応用研究について議論した。1.Landsat衛星画像を用いた全球高解像度水面マスクを論文とWebで発表した。また、開発したアルゴリズムはほぼ全自動化されているため、Landsat衛星画像の分解能である1sec (約30m)での水面マップ作成も可能である。初年度は計算機資源の制約から3sec(約90m)に解像度を落として計算を行ったが、今年度は計算機資源を強化して1sec解像度でのマップ作成を試みた。1sec解像度の水面マップの計算はほぼ完了し、論文を準備中である。2.全球標高データの補正作業を開始した。当初計画では全球河道深さデータの整備に着手する計画であったが、河道深さの推定に用いる全球標高データの精度が十分でないことが分かった。そこで、標高データに含まれる多様な誤差を除去するために、ICESatレーザー高度計を用いた標高データの誤差補正手法の開発に着手した。初期の標高補正の結果について国内のシンポジウムで発表し、さらなる精度向上の可能性について議論を行った。●計画通り年度内に全球水面マスクの開発を完了し、論文発表とデータ公開に向けて作業を進めている。全球高解像度(90m)で洪水頻度を考慮した水面マスクは本研究成果が世界で唯一のプロダクトであり、2014年に国際学会で開発中のプロダクトを紹介したところ強い関心が寄せられた。●2014年に論文発表とWeb公開を行った全球河道幅データベース(Ver.1)は、世界で唯一の全地球をカバーする河道幅プロダクトであり、公開から1年で30以上の海外研究機関からデータ公開要請を受けるなど、非常に高い評価を得ることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。グローバル水文学●全球河道幅データベースをアップデートし、データを公開する。開発した全球高解像度水面マスクを用いて河道幅データベースの高精度化を行うが、川幅計算には標高データと表面流向データも必要である。北緯60度以北は信頼性の高い地形データが利用できないので、開発した水面マスクを用いて全球標高データを修正し、新たな全球表面流向データを構築する。全球河道幅データ(Ver.1)に用いた川幅計算アルゴリズムを改良して、構築した全球水面マスクと修正した全球表面流向データから河道幅を計算し、全球河道幅データベース(Ver.2)を作成する。●全球河川モデルと衛星高度計を組み合わせて河道深さを推定する手法を開発する。全球河川モデルが計算した水面標高と衛星高度計が観測した水面標高を比較してモデルの河道深さを推定するアルゴリズムを、データ同化手法を用いて開発する。

全球河川モデルの不確実性を低減するために、構築した全球表面流向データ・全球標高データ・全球河道幅データを用いて河川モデルのパラメータを改善し、モデルの不確実性を低減させて水深の推定精度を高める作業も行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。
四元数に拡張された量子ビットニューラルネットワークの構築と信号処理への応用

本研究は,量子情報処理に基づくニューラルネットワークモデルを構築し,その基本性能の解析と工学応用の展開を目的としたものである.研究期間中においては,量子ビットニューロンモデルの拡張ならびに深層型ネットワークモデルの構築,相互結合型ネットワークに基づく連想記憶モデルならびにイジングモデルの構築,拡張量子ビットニューラルネットワークの信号処理への応用という計三つの課題を遂行してゆく.本研究は,量子情報処理に基づくニューラルネットワークモデルを構築し,その基本性能の解析と工学応用の展開を目的としたものである.研究期間中においては,量子ビットニューロンモデルの拡張ならびに深層型ネットワークモデルの構築,相互結合型ネットワークに基づく連想記憶モデルならびにイジングモデルの構築,拡張量子ビットニューラルネットワークの信号処理への応用という計三つの課題を遂行してゆく.
ストリゴラクトンの新規生合成・代謝酵素遺伝子の同定

ストリゴラクトン(SL)は、βカロテンから作られる。その反応には、βカロテンイソメラーゼ、カロテノイド酸化開裂酵素CCD7およびCCD8、チトクロムP450のCYP711Aが関与する。多くの植物はリン酸欠乏あるいは窒素欠乏に応答してSLを根で過剰に産生する。本研究では、これらの栄養欠乏に加えて硫黄欠乏でSLが増加することを発見した。硫黄欠乏では、βカロテンイソメラーゼをコードするD27遺伝子が強く発現したことでSLが増加した。ストリゴラクトン(SL)は、根寄生植物の発芽や植物の枝分かれを制御することが知られている。これまでに様々な化学構造をもつSLが発見されており、イネでは4-deoxyorobanchol(4DO)やorobanchol(O)などのSLが産生される。4DOはSLの基本骨格であり、4DOからどのようにして、様々な化学構造をもつSLへと代謝されるのかは不明である。そこで、4DOの4位が水酸化されたOに着目した。4DOからOへの代謝にはシトクロムP450(CYP711A3)が関わっている。シトクロムP450の阻害剤として、ジベレリン(GA)生合成酵素阻害剤である、ウニコナゾールPが知られている。本実験では、ウニコナゾールPをイネに処理することで、内生SL量がどのように変動するか、高速液体クロマトグラフィータンデム型質量分析計(LC-MS/MS)を用いて調べた。その結果、水耕液ではウニコナゾールP 1×10-9 M、1×10-8 Mにおいて4DOとOともに増加した。またウニコナゾールP 1×10-6 MでOが減少し、4DOの蓄積が見られた。根では、水耕液と同様、ウニコナゾールP 1×10-9 M、1×10-8 Mで4DOは増加したが、Oは水耕液に比べて少なかった。GA3とウニコナゾールP 1×10-8、1×10-6 Mを同時に添加した水耕液では、SLは検出されなかった。GA3を処理することで水耕液のSLが減少したことから、GAがSL量を調節している可能性がある。1×10-9 M、1×10-8 MでSL量が増加したことは、ウニコナゾールP処理によってGAが減少したため、SL量が増加したと考えられる。ウニコナゾールP処理によってOが減少したことから、Oを生合成するシトクロムP450(CYP711A3)がウニコナゾールPによって阻害されたと考えられる。植物は窒素欠乏やリン酸欠乏に応答してストリゴラクトン(SL)産生量を増加させる。今年度、イネを窒素やリン酸以外の他の必須無機栄養素を欠乏させて栽培し、内生SLの5-deoxystrigol(5DS)を定量すると、硫黄欠乏条件においても5DS産生量が増加することを発見した。植物にとって硫黄は必須栄養元素の1つで、硫黄源として硫酸イオン(S)を吸収している。S欠乏条件で栽培した植物は枝分かれが減少し、葉が黄化する。そこで、S欠乏条件でSL産生量が増加する原因を明らかにするために、S欠乏条件で栽培したイネの5DS産生量およびSL関連遺伝子の発現量を調べた。イネ(Oryza sativa L.)品種シオカリを水耕液のS濃度を変えて7日間栽培し、水耕液および根の5DSを定量した結果、S濃度が増加するにつれて5DS量は低下した。SL関連遺伝子の発現解析を行うために、S欠乏水耕液で7日間栽培し、7日目にS有り(+S)、無し(-S)の水耕液に移植した。根を回収し、液体窒素で凍結後、RNAを抽出、逆転写反応後、qRT-PCRでSL関連遺伝子発現量を調査した。その結果、SL生合成遺伝子D27の発現が-Sで著しく増加し、+Sで減少した。一方、SL情報伝達遺伝子D3とD14の発現は-Sで減少し、+Sでは増加した。さらに、リン酸欠乏(-P)、窒素欠乏(-N)と-Sを組み合わせて複数の栄養欠乏条件で栽培したときの5DS産生量を調べた。-N、-P、-S、-NP、-NS、-PS、-NPSで7日間水耕栽培し、8日目に5DSを定量した。その結果、-PSの5DS産生量が最も多い傾向にあった。しかし、他の栄養素欠乏の組み合わせ(-NP、-NS、-NPS)では-N、-P、-S単独で欠乏した処理区と比べて5DS産生量に大きな変化は見られなかった。当初の研究計画は、先に他の研究グループに報告されたことにより、そのまま進行することが難しくなったため、軌道修正を行った。これまでは、リン酸欠乏および窒素欠乏に対するイネの応答を調査していたが、硫黄欠乏にも応答してストリゴラクトンが増加することが明らかとなり、その原因がSL生合成遺伝子の1つD27の発現量が著しく増加するためという新しい知見を得ることができた。今後、研究の進捗を挽回する。イネ(Oryza sativa L.)品種シオカリを+Sと-Sの水耕液で栽培すると、根のストリゴラクトン(SL)内生量は-Sで増加し、+Sで減少した。このとき、根のSL生合成遺伝子の発現をリアルタイムPCRで調べたところ、D27の発現が-Sで著しく増加し、+Sで減少していた。

他のSL生合成遺伝子の発現は+Sと-Sで変動が認められなかった。したがって、S欠乏でSLが増加したのは、D27の高発現によるものと考えられる。SLはイネの分げつを抑制し、葉の老化を促進する。-Sで栽培したイネは枝分かれが減少し、葉が黄化する。そこで、D27遺伝子が欠損した変異体d27をS欠乏で栽培したとき、d27のクロロフィル含量および分げつの数にどのような影響を受けるか調べた。d27を+S条件で栽培すると、野生型に比べて分げつの数が増加した。一方、d27を-S条件で栽培すると野生型は完全に分げつの伸長が完全に抑制されたのに対し、d27は野生型より伸長分げつの数は多かったものの他のd変異体(d10とd14)よりは少なかった。また、d27を+S条件で栽培すると、葉の老化速度は野生型とほとんど変化が認められなかったが、-S条件で栽培するとd27のクロロフィル含量は野生型や他のd変異体(d10とd14)よりも著しく低かった。他の栄養、P欠乏では、d27の分げつやこれらの結果は、D27遺伝子がS欠乏応答遺伝子であり、S欠乏環境への応答に必要であることを示している。また、筑波大学遺伝子実験センターが保有するマイクロトムの変異系統から、TILLINGにより、MAX1およびLBO欠損変異系統を探索した。それぞれSLが欠損して枝分かれが増えた系統を得た。今後、トマトにおけるSLの生合成・代謝経路を明らかにしていく。ストリゴラクトン(SL)は、βカロテンから作られる。その反応には、βカロテンイソメラーゼ、カロテノイド酸化開裂酵素CCD7およびCCD8、チトクロムP450のCYP711Aが関与する。多くの植物はリン酸欠乏あるいは窒素欠乏に応答してSLを根で過剰に産生する。本研究では、これらの栄養欠乏に加えて硫黄欠乏でSLが増加することを発見した。硫黄欠乏では、βカロテンイソメラーゼをコードするD27遺伝子が強く発現したことでSLが増加した。本来、初年度中に終了予定であった重水素標識した4-deoxystrigolの取り込み実験についてまだデータが完全にそろっていないため。カーラクトンからストリゴラクトンへの変換反応についてはまだ未解明な部分が多い。イネのMAX1については、5つのホモログが存在することから複雑であるが、トマトではMAX1およびその下流で働くと思われる2オキソグルタル酸依存的酸化酵素の遺伝子は各1個ずつしか存在しない。新たに筑波大学遺伝子実験センターの共同利用・共同研究が採択されたことを受け、TILLINGでそれぞれの変異体を探索し、それらの遺伝子の機能を明らかにする。トマトでは、他の植物と同様、オロバンコールやソラナコールなどいくつかの天然型ストリゴラクトンを生産しており、リン酸欠乏下で生育させるとこれら内生SLの生産量が増加する。モデル植物シロイヌナズナでは内生SL量が極めて少ないこと、イネでは競合する研究グループが先行しやすいことから、マイクロトムのストリゴラクトン生合成欠損変異体を用いることで接ぎ木実験や導管液中のカーラクトンやストリゴラクトン分析が可能であり、代謝研究のみならず、ストリゴラクトンの輸送に関する研究を独自に展開できる。植物生理学4-deoxystrigolからorobancholへの変換反応については、CYP711A3が担うことが半Zhang et al.によって2014年にPNASに報告された。そこで、その先の反応であるorobanchyl acetateやmethyl-orobancholなどの変換反応を代謝する酵素を探索する。
真の全エキソン解読を達成するための改良エキソーム解析法の開発

本研究ではエキソーム解析における難読領域を対象として、その解読技術の開発を目指した。SureSelectを用いて得られたエキソーム解析データを解析した結果、7検体で共通して厚みが×10未満の難読領域計1.8Mbのうちの1.1Mbは、そもそもベイトが作成されていなかった重複遺伝子配列であったが、コピー数が多い遺伝子は疾患の原因とはなり難いと考えられ、またインフォマティクスに依る解決が必要であることから、今回は対象外とした。それ以外の724kbからなる難読領域に注目したところ、最も多いのはGC含量が6080%のGCリッチな配列であった。この難読領域を解読するために従来のエキソーム解析法の改良ではなくて、まったく異なる下記の2つの方法を用いた。(1)HaloPlexターゲットエンリッチメントシステムによる難読領域の増幅と解読57nt以上の長さの難読領域3,845カ所計497kbを標的としてHaloPlexのプローブライブラリーを作成し、全ゲノムDNAから標的領域のみを増幅し、回収したDNA断片をパーソナル次世代シーケンサーMiSeqを用いて解読したところ、GCリッチの標的領域のうち60%以上について、×10以上の厚みで解読に成功した。GC含量65%以上の300bpの96領域について特異的PCRプライマーを作成し、個別にPCRを行ったところ、92/96組のプライマーで増幅に成功した。この内、16種類のプライマーで個別にシーケンシングを行ったところ、13/16個で解読できた。一方16組のプライマーを混ぜて同時にPCRを行った後に、16種類のプライマーで個別にシーケンシングを行っても、9/16個で解読でき、MultiPlex-PCRによる解読も有望であると思われた。24年度が最終年度であるため、記入しない。核酸ビーズを用いてエキソン領域由来ゲノムDNA断片をハイブリダイゼーションにより濃縮するシステム"エキソーム解析法"が開発された。これにより効率的にヒト全遺伝子のタンパク質コーディング領域の解析が可能となり、実際にヒト疾患原因遺伝子の同定が報告されている。しかし、全てのエキソンを完全に解読できていないことから、本研究では解読困難領域の同定とその原因考察及び解読法の開発を試みた。複数のエキソーム解析の結果を比較した所、10%程度の共通した解読困難領域が存在していた。この解読領域のGC含量とエキソームで用いられているベイト領域のGC含量を比較した結果、GC含量の高い領域が解読困難領域であることが判明した。PCR法を用いない全ゲノムシーケンシング法ではこれらの領域が解読困難領域となっていないことから、エキソーム解析法での解読困難領域が生じる原因はシーケンシングの問題ではなく、ライブラリー作成時のPCR工程の問題であると示唆された。このライブラリー作成時にPCR工程で起こる高GC含量による増幅バイアスを解消するために、Aird等の報告を参考にPCR条件を検討した。ゲノムDNAを切断後Agilent社SureSelect及びSureSelectXT、前述のAird等の条件でPCRによる増幅を行った後、各々のPCR産物を鋳型として解読困難領域を対象とした定量PCRを行ない、増幅効率を解析した。その結果、SureSelect,SureSelectXTでは、GC含量が60%を超えるあたりで増幅効率が低下しはじめ、GC含量が70%を超えると顕著に低下した。それに対しAird等の条件では、GC含量が70%を超えても良好な増幅効率が見られた。以上の結果から、PCR条件の改善によりPCR工程に起因する高GC含量領域の喪失は回避できることが期待される。

解読困難領域の主原因が高GC含量である事を明らかにし、ライブラリー作成時のPCR工程を検討した。実際の改良を行うための準備は整ったが、全行程の実施には至らなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。PCR工程のバイアスは解消したが、ハイブリダイゼーション工程でのバイアスを解消する事は、原理的に簡単ではない事から、(1)解読困難領域のPCRによる増幅(2)HaloPlexターゲットエンリッチメントシステム(アジレント)による解読困難領域の解読を検討し、パーソナル次世代シーケンサー(MiSeq)を用いて実際に解読を行う。
水素化燃焼による高密度プロチウム合金の合成

近年、異種粉体金属の圧粉体を加熱し、固相間発熱反応が自発的に生じ瞬間的に合成が終了する燃焼合成法(Combustion Synthesis)が注目されている。この合成法では粉体を混合し加熱することから容易に合金組成を制御することが可能で、発熱反応を利用する省エネルギープロセスであることから、金属水素化物を安価に大量生産できる可能性がある。一方、燃焼合成を水素雰囲気下で行い直接水素化物を得ることが可能な水素化燃焼合成(Hydriding Combustion Synthesis)による性能改善が考えられる。これは通常の燃焼合成法の利点に加え、金属間化合物が合成されると同時に、クリーンな格子間に水素が進入し直接水素化物を得ることが可能である上、水素の吸蔵放出が容易であり、水素吸蔵能力の増大、吸蔵放出速度の改善などが期待できる。試料は、Mg-xmass%Ni(x=054.7)の組成範囲で高純度粉末特級試薬を超音波ホモジナイザーを用いて湿式混合し、乾燥後冷間一方向プレスにより加圧成形した。試料片を反応容器に投入し、反応時の雰囲気制御前にターボ分子ポンプを使用して十分に排気を行った。燃焼合成時の雰囲気はアルゴンとし、水素化燃焼合成は水素を用いた。合成後の試料に対し水素貯蔵能力、および水素吸蔵速度の測定を行った。その結果、燃焼合成、水素化燃焼合成、それぞれの合成法で作製されたMg-1mass%Niが7.20mass%(理論吸蔵量の94.9%)の水素を吸蔵した他、全ての組成で理論吸蔵量の90%に達した。水素吸蔵速度は、アルゴン中で合成された試料は全て1000秒で理論吸蔵量の5060%の水素を吸蔵した。水素化燃焼合成による試料の内、ニッケル添加量の少ない試料(10mass%以下)において速度的な改善は見られなかったが、ニッケルを多量に添加した試料(3054.7mass%)では1000秒で理論吸蔵量の8085%の水素を速やかに吸蔵した。
ガス濃縮用吸着筒内の水分吸着量を小型NMRコイルで計測する装置と解析モデルの開発

圧力スウィング吸着法(PSA)を用いたガス濃縮器では、ゼオライトなどのガス吸着層に水分が吸着することによってガス吸着性能が大幅に低下する。本研究では、筒内水分量の短時間・空間分布計測が可能となり、吸着性能の劣化を時系列的に評価することを目的とする。PSA操作時の小型NMRコイルによるゼオライト吸着筒内の水分分布の時系列計測を行うために、複数の小型NMRコイルを吸着筒内に挿入し、多点のNMR信号を同時に計測できるシステムを構築した。上記の実験結果を理論と比較して検討するために数値解析を行った。この解析によりゼオライト充てん層内の酸素・窒素濃度、ガス流速、ガス温度、ゼオライト温度を算出した。「圧力スウィング吸着法を用いたガス濃縮器では、ゼオライトなどのガス吸着層に水分が吸着することによってガス吸着性能が大幅に低下する。本研究では、筒内水分量の短時間・空間分布計測が可能となり、吸着性能の劣化を時系列的に評価することを目的として、供給ガスにPSA操作時にゼオライト吸着筒内に水分が吸着されていく様子を小型NMRコイルとNMR(核磁気共鳴)法を組み合わせて計測する。H25年度には以下の研究を行った。PSA操作時の小型NMRコイルによるゼオライト吸着筒内の水分分布の時系列計測を行うために、複数の小型NMRコイルを吸着筒内に挿入し、1つのコイルではあるがNMR信号を同時に計測できるシステムを構築した。NMR受信コイルでNMR信号強度を取得した後、信号強度からゼオライトの含水量に変換する必要がある。そこで、ゼオライトを水蒸気で加湿し、ゼオライトの含水量を増加した質量によって求めて検定曲線とした。この結果、含水量が4%以上での検定曲線が作成できた。それ以下の含水量では信号が微弱で、エコータイムを減少して取得する必要があることが分かった。水の吸着・脱着に伴って発熱・吸熱が起き、ゼオライト温度が増減する。この温度計測をNMR計測と同時に行うために、NMR信号にノイズを与えない光ファイバー温度計を筒内に挿入してゼオライト粒子の温度分布を計測が必要であり、光ファイバー温度計を導入した。水が吸着・脱着する際の発熱・吸熱量を考慮したPSA操作時のゼオライト吸着筒内のガス吸脱着モデルを構築することを目的として、解析水の吸脱着に伴う筒内の温度分布を加味した熱・物質移動解析の両方を行う。このために、質量保存式、エネルギー保存式、ガス吸着の式を用いたガス濃度とガス・ゼオライト温度の解析シミュレーションを開発している。これまでにゼオライト充填層内のガス濃度の時間変化が解析できた。「圧力スウィング吸着法」(PSAと呼ぶ)を用いたガス濃縮器では、ゼオライトなどのガス吸着層に水分が吸着することによってガス吸着性能が大幅に低下する。筒内水分量の短時間・空間分布計測が可能となり、吸着性能の劣化を時系列的に評価することを目的として、PSA操作時にゼオライト吸着筒内に水分が吸着されていく様子を小型NMRコイルとNMR(核磁気共鳴)法を組み合わせて計測する。H26年度には以下の研究を行った。・ゼオライトの含水量を0.520wt%まで調整し、楕円形のNMR受信コイルでNMR信号強度を取得した。エコー時間を1ms程度とすると、エコー信号がFID信号と重なり、エコー信号強度が安定して計測できない。このため、勾配磁場を印加してFIDを短くしてエコー信号を取得した。この計測条件下で検定曲線が作成できた。・複数の小型NMRコイルをゼオライト吸着筒内に設置し、PSA操作時に得られるNMR信号を同時多点計測システムで計測した。この際、PSA操作の加減圧タイミングに同期させて計測できるようにシステムにトリガー制御を施した。・PSA操作時にゼオライト吸着筒に供給される空気はバブラーを通して飽和水蒸気で供給し、水分吸着の加速実験を行った。約2ヶ月のPSA操作の継続実験から、空気供給側から順次、水分の吸着が生じていることが分かった。・水が吸着・脱着する際の発熱・吸熱量を考慮したPSA操作時のゼオライト吸着筒内のガス吸脱着モデルを構築することを目的として、PSA操作をモデル化した。そのモデルは、酸素・窒素の質量保存式、拡張Langmuirの吸着式、吸着時の発熱・吸熱を含むゼオライトのエネルギー方程式、流動仕事を含むガスのエネルギー方程式、ガスの流速の式で構成される。これらを連立させ、PSA操作でのゼオライト充填層内の酸素・窒素濃度、ガス流速、ガス温度、ゼオライト温度を解析した。小型酸素濃縮器のゼオライト充填層に吸着した水分量を時系列で計測するために4個の小型NMRコイルを充填層に挿入して、NMR信号を取得した。

小型NMRコイルであれば0.5 1 wt%という低い水分量でも定量的に計測できることが分かった。PSA開始から10時間程度で空気供給側から5 mmの位置のゼオライトは20 wt%の水分量となった。23 mmよりも中央側では5ヵ月後でも11.5 wt%程度と低い値のままであった。上記の実験結果を理論と比較して検討するために、数値解析を行った。この解析では、酸素・窒素の質量保存式、拡張Langmuirの吸着式、吸着時の発熱・吸熱を含むゼオライトのエネルギー方程式、流動仕事を含むガスのエネルギー方程式、ガスの流速の式を連立して、ゼオライト充てん層内の酸素・窒素濃度、ガス流速、ガス温度、ゼオライト温度を算出した。この解析により、ガスのエネルギー方程式では移流項とガス付着の際のエンタルピー移行が大きく、ゼオライトのエネルギー方程式ではガスの付着による吸着熱が最も大きいことが分かった。また、ゼオライト温度は下流ほど高く、10000時間程度で定常状態に近づくことが分かった。圧力スウィング吸着法(PSA)を用いたガス濃縮器では、ゼオライトなどのガス吸着層に水分が吸着することによってガス吸着性能が大幅に低下する。本研究では、筒内水分量の短時間・空間分布計測が可能となり、吸着性能の劣化を時系列的に評価することを目的とする。PSA操作時の小型NMRコイルによるゼオライト吸着筒内の水分分布の時系列計測を行うために、複数の小型NMRコイルを吸着筒内に挿入し、多点のNMR信号を同時に計測できるシステムを構築した。上記の実験結果を理論と比較して検討するために数値解析を行った。この解析によりゼオライト充てん層内の酸素・窒素濃度、ガス流速、ガス温度、ゼオライト温度を算出した。計画に沿って順調に研究が進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。熱流体計測今後の研究は計画通りに進める。具体的には以下のように実験と解析を進める。(a)実験:複数の小型NMRコイルによる吸着筒内の水分分布の時系列計測ゼオライトに吸着した水分量(等温吸着線)とNMR信号強度の関係を取得:ゼオライトに吸着した水分量を質量増加とカールフィッシャー水分計と併用して計測し、NMR信号強度の関係を取得する。温度を増減させた際の関係も得る。PSA操作時の筒内の水分量・温度分布を時系列で取得し、ガス濃縮性能との関連性を取得:小型酸素濃縮器を用いてゼオライト充填層をPSA操作して、酸素濃縮を行う。装置の空気供給口にはバブラーによって空気を飽和水蒸気濃度にした空気を供給する。水分吸着の加速試験を行い、ゼオライトに吸着する水分量の時間変化を計測する。排出酸素濃度を計測し、関連性を評価する。(b)解析:水の吸脱着に伴う筒内温度分布を加味した熱・物質移動解析水の吸着・脱着のモデル化とそれに伴う発熱・吸熱が生ずる際の筒内温度分布の解析:ゼオライトに水が吸着・脱着する際の発熱・吸熱量を考慮したPSA操作時のゼオライト吸着筒内のガス吸脱着モデルを構築する。これによりPSA操作でのゼオライト充填層内の酸素・窒素濃度、ガス流速、ガス温度、ゼオライト温度を解析する。筒内温度分布を加味したガス吸脱着モデルの構築とガス吸着性能の劣化評価:水がゼオライトに吸着することによる酸素・窒素の吸着量の低減を吸着等温線に考慮し、ガス吸着の劣化が解析で再現されるかを確認する。この時のゼオライト充填層の温度変化の測定値との比較を行う。
成長期の銀河団銀河の内部構造から探る楕円銀河の成り立ち

今年度の研究実績は、次の3つに分けられる。一つ目は、赤方偏移z1.5の典型的な星形成銀河の星間電離ガスの物理状態を議論した研究である。昨年度投稿済みであった論文を、今年度はレフェリーからのコメントを基に改訂し、日本天文学会欧文研究報告から出版することができた。二つ目は、z=2.53の原始銀河団領域をすばる望遠鏡の近赤外線多天体撮像分光装置と狭帯域フィルターを用いて追観測を行った。ハッブル宇宙望遠鏡の近赤外線カメラの撮像データと組み合わせることで、多波長の非常に深いデータを用いて、これまで調べられていなかったz=2.53の原始銀河団における小質量銀河の星形成活動を明らかにすることができた。その結果、3E+9太陽質量より質量が小さな星形成銀河は大質量銀河が示す星形成率ー星質量の主系列を外挿して見積もられる星形成率より優位に大きな星形成率を示すことが明らかになった。つまり、この原始銀河団の大質量銀河はすでに安定した進化段階に達して星形成率-星質量の主系列にのっているのに対して、小質量銀河はまだ若く爆発的な星形成をしている段階であることが示唆される。三つ目は、z=1.46の銀河団中心部に存在する13個の星形成銀河をアルマ望遠鏡のBand-7で観測し、個々の銀河からのダスト連続光を調べた。サブミリ波で観測することにより、銀河からのダスト連続光を捕らえることができ、ダスト吸収の影響を受けずに星形成率を見積もることが可能となる。5個の星形成銀河からダスト連続光が確実に検出され、それに加えて、観測視野内にターゲット銀河以外から2天体見つかった。検出したダスト放射はいずれもコンパクトな領域から放射されており、遠方銀河団の中心部に位置する星形成銀河において、爆発的な星形成により、バルジ成分が形成されている現場である可能性が考えられる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。すばるディープフィールドに存在するz1.47と1.62の118個の[OII]輝線銀河に対して、星形成領域の星間電離ガスの物理状態を調べた。すばる望遠鏡のFMOSを用いて取得した近赤外線スペクトルから、静止系可視領域の主要な輝線(Hβ,[OIII],Hα,[NII],[SII])を検出し、その輝線の光度および強度比から、イオン化パラメーターを明らかにしている。本研究の興味深い点は、z1.5の典型的な星形成銀河が強い[OIII]輝線を放射していることを明らかにしたことである。大部分の銀河では、[OIII]輝線は[OII]輝線よりも強い。また、星質量が大きくなるにつれて、[OIII]/[OII]が小さくなるという相関関係が得られた。したがって、z1.5の星形成銀河は、近傍銀河と比べて高いイオン化パラメーターを持ち、かつ、小質量銀河ほどより高いイオン化パラメーターを持つことが明らかになった。高いイオン化パラメーターをもつ要因として、輻射場の違いの可能性が大きいと考えられる。つまり、遠方の小質量銀河ほど、星形成活動が活発で、O型星などの寿命が短い大質量星が輻射場に大きな影響を与えていることが示唆される。もう一つの研究として、z=2.53の電波銀河の周りの原始銀河団に対して、ハッブル宇宙望遠鏡のACSおよびWFC3カメラを用いて、2014年7月から8月にかけて地球10周分の観測を行った。ハッブル宇宙望遠鏡のデータの強みは、地球大気のゆらぎの影響を受けないことによる空間解像度の高さである。原始銀河団に存在する星形成銀河の形態を調べたところ、約40%の銀河がクランプ状の形態をしていることが明らかになった。一方で、星形成をすでに止めた銀河のほとんどは、1成分のプロファイルで表すことができる比較的単純な形態をしている。

5個の星形成銀河からダスト連続光が確実に検出され、それに加えて、観測視野内にターゲット銀河以外から2天体見つかった。検出したダスト放射はいずれもコンパクトな領域から放射されており、遠方銀河団の中心部に位置する星形成銀河において、爆発的な星形成により、バルジ成分が形成されている現場である可能性が考えられる。平成26年度の研究実施計画では、3つの研究を実施することを計画していた。一つ目がすばるディープフィールドに存在するz1.5の星形成銀河の近赤外線分光観測、2つ目がアルマ望遠鏡を用いたz=1.46の銀河団に存在する銀河のダスト放射の観測、3つ目がハッブル宇宙望遠鏡を用いたz=2.53の原始銀河団に存在する銀河の撮像観測である。1つ目の研究においては、結果を論文にまとめ投稿した。平成27年4月20日付けで日本天文学会欧文研究報告(PASJ)に掲載されることが決定した。3つ目のハッブル宇宙望遠鏡の観測は、平成26年の夏に実施され、現在のところデータの整約を終えて詳細な解析を行っており、成果が出始めている。しかし、2つ目のアルマ望遠鏡の観測はまだ実施されておらず、観測データが届くのを待っている状態である。このような状況を踏まえて、本研究課題はやや遅れているとの評価である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。まず、z=2.53の原始銀河団に存在する銀河に対して、ハッブル宇宙望遠鏡の撮像データを用いた研究を進め、その成果を論文にまとめて出版することを目指す。平成26年度の研究で、約40%の銀河がクランプ状の形態をしていることが明らかになった。一方で、星形成をすでに止めた銀河のほとんどは、1成分のプロファイルで表すことができる比較的単純な形態をしていた。しかし、銀河同士の合体の寄与や銀河のサイズを議論するためには、より定量的な方法で銀河の形態を調べる必要がある。ハッブル宇宙望遠鏡の高解像度のデータを用いて、銀河団銀河の形態の成長過程やサイズの進化について議論を行う計画である。つぎに、平成27年度の前半には、アルマ望遠鏡によるz=1.46の銀河団銀河のダスト放射観測が行われる予定である。この観測から、ダストに隠された星形成の分布が明らかになることが期待できる。ハッブル宇宙望遠鏡で撮られた既存の静止系紫外線の撮像データとアルマ望遠鏡のデータと合わせることで、z=1.46の銀河団銀河の内部における星形成の分布が詳細に議論できるようになる。どちらの研究でも将来楕円銀河になる可能性の高い銀河を調べているので、これらの研究を通して、楕円銀河の成り立ちを探る計画である。
細胞増殖の調節、癌細胞の形質保持における蛋白質ホスファタ-ゼの機能に関する研究

我々は骨格筋細胞の分化の調節におけるタンパク質のリン酸化・脱リン酸化の機能について、主に脱リン酸化酵素(ホスファタ-ゼ)の面から解析を行った。まずマウス胚由来の中胚葉性多能性細胞(C3H10T1/2)とマウス成熱骨格筋の間で、タイプ2Cホスファタ-ゼ(Mg依存性のタンパク質ホスファタ-ゼで、その会長をコ-ドするcDNAを我々はすでに単離している)のmRNAの発現レベルを比較したところ、後者のレベルは前者の10倍以上であった。この結果は、中胚葉から骨格筋への分化の過程でタンパク質ホスファタ-ゼが何らかの機能をはたしていることを示唆している。骨格筋の分化とホスファタ-ゼの関係をさらに詳細に検討する為にinvitroの分化の実験系を導入した。すでにDavisらは、C3H10T1/2細胞に骨格筋関連遺伝子であるMyoDlをトランスフェクトすることにより、同細胞が筋芽細胞を経て筋管細胞へと分化することを明らかにしている。そこで無処理のC3H10T1/2細胞と、MyoDlの導入によって得られた筋芽細胞や筋管細胞におけるタイプ2Cホスファタ-ゼmRNAのレベルを調べたところ、筋芽細胞および筋管細胞におけるレベルは、それぞれ、無処理細胞のレベルの4.2倍および5.0倍であった。さらに、それぞれの細胞画分の粗抽出液のタイプ2Cホスファタ-ゼの比活性を比較したところ、筋芽細胞および筋管細胞では無処理の細胞に比べて、それぞれ、1.9倍および2.4倍に上昇していた。以上の結果から、中胚葉性幹細胞から筋芽細胞を経て筋管細胞へ分化する過程で、タイプ2Cホスファタ-ゼの発現レベルが上昇することが明らかとなった。
スピン偏極LEEMによる磁性分子の薄膜成長過程に関する研究

トポロジカル絶縁体フィルム(Bi2Te3)のSi(111)-7x7での成長ダイナミクスについてLEEMを用いて調べた。分子線エピタキシー成長での最適パラメータを見出した。またBi2Te3フィルムに関する高分解能TEM結果と伝導特性は、実空間におけるフィルム-基板間の界面構造の存在および絶縁体-金属変調を示唆していた。分子磁性はスピンや量子技術の分野で着目を浴びているが、構造と磁性の関係は未だに複雑な問題である。将来薄膜デバイスの高性能には、薄膜の成長機構、とりわけ基板とフィルムの界面がとても重要である。低速電子顕微鏡(LEEM)は、高分解能かつ実空間観察可能であるため、この薄膜の成長過程を明らかにするに適し、スピントロニクスに向けた磁性薄膜分子の成長過程を原子スケールで明らかにすることをめざす。2009年度は、ペンタセン(Pn)がグラファイト上において非対称的なフィルム形成過程をLEEMにより実空間観察した。Pnはその形状から、薄膜形成の際、基板に対して水平な配向、および垂直な配向をとり、その配向がデバイス特性に大きく寄与する。本研究は、LEEMによる局所回折情報から、蒸着量の増加に伴う界面構造の変化の詳細について明らかにし、蒸着初期にはグラファイト上に、計12パターンから形成される濡れ層と呼ばれる構造を形成すること、また、蒸着をつづけることで、その上に水平、および垂直な配向膜が形成されることを明らかにした。これらの実験結果から、基板の濡れ層に関係なく、水平、垂直なPnの配向膜がともに形成されることが分かった。この結果は、J.Crystal.Growth紙に発表した。次に、本研究ではトポロジカルインシュレーター(TI)を研究対象とした。このTIはk空間上に強いスピン起動相互作用から構成されるディラックコーン構造が形成されるため、注目されており、単極磁性や、マヨラナフェルミ粒子のような興味深い物性を示す可能性がある物質郡である。本研究はTIの薄膜成長の様子もLEEMによって実空間観察を行うことで、薄膜の成長の最適化を行い、表面上において、バルク電導に関係がない様々な表面量子現象を観察できる薄膜成長条件をみつけることに成功した。この結果は現在論文誌に発表準備中である。来年度は、更なる薄膜の膜質の向上や、その構造と磁性の関係について調査する予定である。今年度、トポロジカル絶縁体Bi_2Te_3の構造と電気特性について評価を行った。要点を以下にまとめる。(1)Si(111)面上のトポロジカル絶縁体Bi_2Te_3の分子線エピタキシビームによる結晶成長をその場低速エネルギー電子顕微鏡によって評価した。成長中の結晶構造と表面形状を直接明らかにすることができ、単結晶Bi_2Te_3を成長させるための最適な結晶成長条件を同定した。薄膜形成はwetting層とTe/Bi終端の1x1Si(111)表面から成っていることがわかった。ラマン分光スペクトルと原子間力顕微鏡によって、Te-richな実験条件で単結晶Bi_2Te_3が[111]方向に一層ずつ層状に堆積することがわかった。電気測定によって、作製した薄膜が絶縁体であることも確認した。(Crystal Growth and Designにて発表).(2)イオン液体による電気2重層トランジスタを基に、5nm厚さのBi_2Te_3極薄膜の両極性操作を行い、フェルミレベルを調節した。イオン液体による電気2重層トランジスタを用いることで、室温付近(220K)で大きなON-OFF比を有する両極性フィールド効果を実現しただけでなく、絶縁体-金属変遷を実現した。これらの研究によって、Bi_2Te_3絶縁体だけでなく、すべてのトポロジカル絶縁体において、イオン液体による電気2重層トランジスタが電気特性を制御する非常に有効な手段であることを初めてあきらかにした(Nano Letters投稿中)。分子線エピタキシー法によって成長させたトポロジカル絶縁体は、トポロジカル絶縁体ベースの面状デバイスや次世代スピントロニクスの理想的な材料の候補である。しかし、トポロジカル絶縁体と基板の間の界面における構造や電気的性質に関しては疑問な点が多い。昨年度はBi_2Te_3絶縁体だけでなく、すべてのトポロジカル絶縁体において、イオン液体による電気2重層トランジスタが電気特性を制御する非常に有効な手段であることを初めてあきらかにしたが、2011年度は、主にLEEMと他の技術を併用することによって、トポロジカル絶縁体であるBi2Te3超薄膜のそれらの性質について調べた。得られた研究成果は以下の通りである。(1)si(111)-7x7表面におけるトポロジカル絶縁体フィルムの界面構造をLEEMと高分解能TEMを組み合わせることにより調べた。得られた結果は、2mm厚さの湿潤層の存在を直接示すものであった。

また、その湿潤層によりSi(111)-7x7とBi_2Te_3の間の14%もの格子ミスフットを調整することが可能であることがわかり、このことはARPESによって得られた結果を支持している[Nat. Phys. 6,584(2010)](Appl. Phys. Lett.投稿中)。(2)製膜後試料の伝導度測定により、トポロジカル絶縁体超薄膜(5mm)の絶縁体的挙動が示された。超薄膜Bi_2Te_3の温度依存性の抵抗において、電子状態の変調と半導体的電気伝導(dR_<xx>/dT<0)から金属的伝導(dR_<xx>dT>0)への相転移が観測された(Nano Lettersにて発表)。
落花生莢つき種子の長期発芽力保持機構に関する生理・形態学的研究

(1)莢付き種子(以下、莢果)の果皮、種子の水分特性:莢果の発芽過程における果皮の吸水阻害の様相を小粒品種Chico(亜種fastigiata)および大粒品種ナカテユタカを供試して調べ、果皮の薄い前者が果皮の厚い後者に比べて種子への水分移動が速やかに行われ、吸水阻害の程度が小さく、発芽要水量の差異とともに莢果による発芽所要日数の差異の原因となることを明らかにした。また、乾湿(大気相対湿度:約25および99%)条件で約3か月間の果皮と種子別の水分含量の変化を調べ、乾燥条件では果皮が常に両品種ともに種子よりも水分含量が高いことを認めたが、多湿条件では果皮と種子の水分含量が同じかまたは種子が上回るようになり、果皮の種子に対する水分の調節機能はないように思われた。このことについては文献的に、果皮(リグニンなど)や種子(脂肪含量など)の化学成分の面からの検討が必要である。また、新鮮完熟莢果の乾燥過程における果皮と種子の水分変化、その品種間差異を明らかにした。(2)ストレーンゲージを用いて莢果の出芽過程の動的様相について、果皮の裂開圧を測定し、初めてその値を得たが、さらに反復、実験が必要である。(3)上記の2品種で未熟および完熟乾燥莢果の果皮の組織、構造を観察し、とくに後者における中果皮柔組織細胞の破生的起源と考えられる大きな空隙の存在を明らかにし、その水分、ガス移動における役割について考察した。また、44品種の莢果、果皮の物理的、形態的特性を調べ、とくに胚室空隙容積、果皮の組織的密度に注目した。(4)96品種、延187品種で、291年間、常温、乾燥条件で貯蔵された莢果種子の発芽力を調べ、既報の結果を再確認した。(5)品種Chicoの「半莢種子」(莢果をくびれ部で2つに析る)による密植栽培を行い、種子調製の省力技術化の可能性を示した。室温、密閉容器(塊状生石灰乾燥剤として使用)の低湿条件で、莢付きのまま保存された落花生種子(莢付き種子と呼ぶ)が品種により20数年も80%以上の発芽力を維持していることを初めて見いだした(予報として発表、日作四支紀事27号、1990年)。この結果は種子の貯蔵法についても示唆を与えるものと考えられるが、落花生の莢つき種子の発芽力一寿命に関する基礎的研究はわが国内外で極く少ない。1.第1年度の研究成果:(1)延47品種の長期貯蔵莢付き種子の発芽力(追試):亜種fastigiataの品種が亜種hypogaeaの品種よりも莢付き種子の寿命が長いという傾向が再確認され、果皮の厚さと構造、莢果と種子および莢室の容積とそのガス組成や、莢果内外の水分移動などとの関連が示唆された。(2)-(1)種子調製の省力化技術としての半莢種子(莢果の中央くびれ部で2つに折った莢つき種子)利用栽培法の確立。本研究代表者が1981年にICRISATから導入し、以来その茎葉利用について研究を行っている極小粒・極早生品種Chicoを用いた撒播・超密植(100粒/m^2)栽培試験。(2)-(2)同。

品種Chicoと大粒品種ナカテユタカを用いた、半莢、全莢(無処理)、莢果縫合線部に加圧して割れ目を入れた加圧莢、および剥実の4処理種子による普通栽培試験。(2)-(1)、(2)の出芽経過と出芽率、生育、乾物分配、収量構成要素解析、子実収量などについて得られた結果から、半莢種子法は省力技術として利用できることがほぼ実証出来た(第2年度に成果を発表の予定)。2.第2年度研究予定:(1)莢付き種子の出芽と水分吸収経過:莢果の水分吸収における果皮の阻害および吸水調節機能(追試、1993年に予報発表予定)。(2)ストレーンゲージによる莢果の出芽過程の動的様相の研究。(3)果皮の物理的、形態的特性の研究。(4)研究成果の取纏めと成果発表(1994年)。常温で、莢付きのままで密閉容器に塊状生石灰を乾燥剤(年1回交換)として貯蔵する方法で保存された落花生種子(以下、莢果)が、20数年も80%以上の発芽力を維持していることを見いだした。本研究では、291年間、貯蔵した96品種(延187品種)で調べ、亜種fastigiataの品種が亜種hypogaeaの品種よりも発芽力の保持力が優れる傾向を再確認したが、発芽力の長期保持の機構と果皮の機能との関係について検討した。莢果内胚室空間のガス環境の解明は、研究方法の模索と確立に時間が不足し今後の課題として残されたが、下記のようないくつかの新知見を得た。『結果』:品種Chico(小粒、亜種fastigiata)と品種ナカテユタカ(大粒、亜種hypogaea)を供試し、未熟および完熟乾燥莢果の果皮の組織・形態的、物理的特性を明らかにした。後者で主体を成す中果皮の構造、とくに網状に発達する維管束とその周辺組織に囲まれた大きな空隙は柔組織の破生的起源を持つと考えられ、水分、ガス移動の物理的要素として注目された。また、2亜種の計44品種の乾燥莢果の物理的、形態的特性、とくに胚室内の空隙容積、そして果皮の表面積や厚さだけでなく、その組織的密度などを調べ、発芽力保持との関係について考察した。【.encircled2.】乾燥莢果の果皮と種子の平衡水分含量の差異について、乾燥条件(相対湿度約20%)で常に種子の水分含量が果皮よりも低いことを再確認したが、この点についてはさらに化学的成分の面からの検討が必要であると考えられた。また、収穫された新鮮完熟莢果の乾燥過程について品種による差異を明らかにした。莢果の吸水-発芽過程、特に裂開圧についてはストレーン・ゲージ歪計によって初めてその値を得たが、さらに反復、研究が必要である。【.encircled3.】【.encircled3.】莢果を用いる種子調製の省力技術については、問題となる発芽と出芽異常による種子のロスを「半莢種子法」により解決した。
サクラの園芸品種の形態による分類の再検討と品種原木の保全―菊咲き性を中心として

北陸地方における菊咲き性サクラ栽培品種群の調査の結果、樹齢40年以上の古木が44個体確認された。中には4新品種が含まれており、3品種をニュウゼンオトメキクザクラ、ショウホウジキクザクラおよびシママチキクザクラと命名した。二季咲き性1新品種は`コシノフユザクラ'として品種記載を行った。芽接ぎ法については活着率11.8%と低い値であり、芽接ぎでの増殖は効率の良い方法ではなかった。組織培養については、実験に用いた10品種すべてにおいて、成長点からシュートを誘導することに成功した。最も効果的な培地は1 mg/l BAPおよび5 mg/l GAを添加したWP培地であった。1.菊咲き性サクラ品種の分類学的調査:富山県および石川県には樹齢40年以上の菊咲き性のサクラ個体は、昨年度までの現地調査および文献調査により41箇所に存在することが確認されていたが、24年度の調査で新たに2か所での生育を確認できたため、計43箇所に存在することが判明した。このうちの高岡市二上山で見出された1個体は、ヤマザクラとカスミザクラの交雑に起源する菊咲き性個体であり、花柄が非常に長いなどの特徴がある過去に記載のない新品種であることが判明し、学会発表を行った。2.その他のサクラ品種の分類学的調査菊咲き性品種以外に下記の2品種について分類学的調査を行い、それぞれ論文発表および学会発表を行った。(1)コシノフユザクラ:富山県東部で栽培される二季咲き性品種であり「コシノフユザクラ」と仮称していた既に学会発表済みのサクラについて再調査を行い、新品種としての記載を含む論文を発表した。(2)`タカサゴ'類似新品種:富山県上市町および立山町で栽培されている`タカサゴ'に類似したサクラ個体について形態調査を行った結果、`タカサゴ'とは明瞭な差異がある園芸的価値の高いものであることが判明したため、新栽培品種として学会発表を行った。3.菊咲き性サクラ品種の増殖研究富山県と東部で発見されたニュウゼンオトメキクザクラを含む菊咲き性サクラ7品種の成長点培養による増殖に成功し、園芸学会および富山県中央植物園研究報告において発表を行った。また、富山県で発見された5品種を含む10品種の菊咲き性サクラ品種の芽接ぎ法による増殖を試み、経過観察を行っている。1.菊咲き性サクラ品種の分類学的調査:富山県および石川県には昨年度までの現地調査および文献調査により43箇所に存在することが確認されていたが、25年度の調査で新たに1箇所での生育を確認できたため、計44箇所に存在することが判明した。このうちの上市町石仏の神社で確認されていた`ヒヨドリ'に似た印象を受ける1個体は、調査の結果`ヒヨドリ'をはじめとする他品種とは明らかに異なる特徴があることが判明したため、新品種として学会発表を行った。また、同町三日市に植栽されている1個体についても、これまでに菊咲き性として報告されている既知品種とは形態特徴が異なっており、その詳細についても学会発表を行った。2.その他のサクラ品種の分類学的調査25年度に学会発表を行った`タカサゴ'類似の新品種について、富山県内における分布調査を実施したところ、25年度に判明していた立山町、上市町、大山町以外に富山市八尾町地域の山間部集落で広く栽培されていることが判明した。また、それとやや似た印象を受けるものの明らかに異なる形態特徴をもつ栽培品が富山市婦中町で確認された。3.菊咲き性サクラ品種の増殖研究富山県で発見されたヒミクヅロキクザクラをはじめ菊咲き性サクラ品種6種およびコシノフユザクラなど4品種の接木増殖を試み、低頻度ではあるが5品種で成功した。また、前年度に組織培養で増殖に成功したニュウゼンオトメキクザクラの発根条件を明らかにし、二季咲き性品種のコシノフユザクラの組織培養による成長点培養によるシュートの増殖条件を明らかにした。1.菊咲き性サクラ品種の分類学的調査:菊咲き性のサクラ品種は石川県および富山県に集中して分布しており、過去の文献などからは両県下には樹齢40年以上の古木は38箇所に存在することが知られていたが、23年度の調査で新たに3箇所での生育を確認できたため、計41箇所に存在することが判明した。23年度にはこのうちの23箇所の個体についてサンプリングおよび形態調査を行った。その結果、以下の2個体が過去に記載のない新品種であることが判明し、学会発表を行った。

(1)富山県入善町「杉沢の沢スギ」林内の個体:カスミオクチョウジザクラ(カスミザクラ×オクチョウジザクラ)の菊咲き性個体であり、既知の品種に比して花弁が顕著に細長いなどの特徴があることが判明した。自生品の菊咲き性品種としてはフジキクザクラに次ぐ2例目に当たる貴重なものであった。入善町と協議の上「ニュウゼンオトメキクザクラ」と名称を決定し、マスコミでも全国的に報道された。(2)石川県加賀市橋立の個体:純粋なヤマザクラの菊咲き性個体であり、花弁に黄緑色の部分が混在するなどのユニークな特徴を示す。名称等については今後加賀市教育委員会と協議の上で決定する予定である。2.菊咲き性サクラ品種の増殖研究:8品種について挿し木、接ぎ木および組織培養による増殖調査を開始した。このうち富山県立中央農業高校と協力して行ったジョウキョウジテマリザクラの冬芽培養による増殖実験では適切な培養条件を見出すことに成功し、複数の新個体を得ることができた。この成果は学会発表を行い、富山県内のマスコミでも広く報道された。分類学的調査:富山・石川両県に存在する調査対象木の概要は把握でき、調査も進んでいる。また、新品種に関する学会発表も新たに2件、論文執筆も1件行っており、順調に研究が進行していると考えている。増殖に関する研究:多くの菊咲き性サクラ品種の組織培養での増殖方法が確立できつつあり、おおむね順調に進展していると考えている。特に、原木が一本のみ現存していたジョウキョウジテマリザクラでは組織培養で増殖した苗を原木を所有する寺院の境内に定植することができ、この点では当初の計画以上に進展していると考えている。分類学的調査:富山・石川両県の41箇所に存在する調査対象木のうち、過半数に当たる23箇所について調査を終了した。また、新品種に関する学会発表も2件行っており、順調に研究が進行していると考えている。増殖に関する研究:1品種についてかなり良好な結果が得られており、その他の品種についてもこの成果を応用できることが予想されるため、順調に研究が進行していると考えている。分類学的調査:調査対象木のうち、特に富山県産の新栽培品種である可能性が高いものについて重点的に調査を行い、学会発表ならびに論文執筆を行う予定である。増殖に関する研究:効率が良い組織培養による増殖方法の確立を目指すとともに、芽接ぎ方法による安定した増殖方法の確立を目指し、学会発表ならびに論文執筆を行う予定である。分類学的調査:調査対象木のうち、未調査である18箇所のものについて同様にサンプリングおよび形態調査を行う予定である。増殖に関する研究:さらに多品種の増殖について、組織培養を中心に研究を進める予定である。分類学的調査:比較材料収集および学会発表のための旅費や、サンプリングおよび標本作成に使用する消耗品費、論文投稿費、研究補助のための人件費として使用する予定である。増殖に関する研究:学会発表のための旅費、実験補助のための人件費、薬品などを購入する消耗品費として使用する予定である。分類学的調査:比較材料収集および学会発表のための旅費や、サンプリングおよび標本作成に使用する消耗品費として使用する予定である。増殖に関する研究:学会発表のための旅費、実験補助のための謝金、土や薬品などを購入する消耗品費として使用する予定である。