hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体節中胚葉の増殖と初期分化

体節前駆細胞の形成、維持の仕組みを理解するためには、その供給源となる幹細胞の増殖能ならびに体節前駆細胞への分化能が維持される機構を解明しなければならない。これまでの研究から、マウスの初期胚では幹細胞が存在する予定体節形成領域ではWnt-3aが発現し、その機能欠失型変異体では幹細胞が体節前駆細胞に分化する能力を失う代わりに神経上皮細胞へと運命転換し、最終的には新たな神経管を異所的に形成することが明らかになってきた。さらに、Wnt-3aは予定体節形成領域においてephrinA1の発現を制御しており、ephrinA1は予定脊索領域で発現するephrinA1の受容体EphA2との反発作用により、これら2つの領域の境界形成を制御しているものと考えられた。Wntにより引き起こされるこのような現象の分子メカニズムを明らかにするため、本年度は、ゼブラフィッシュを用いて体節前駆細胞に発現する遺伝子の系統的解析を試みた。体節前駆細胞を多く含む20体節期のゼブラフィッシュ胚の尾芽を材料にcDNAライブラリーを作製し、約4000クローンの発現パターンをin situ hybridization法により調べた結果、そのうちの158クローンが体節前駆細胞で特異的に発現していた。これら各クローンのDNA塩基配列を決定した結果、その中にはこれまで未同定だった遺伝子が数多く含まれていることがわかった。さらに、その機能を解析するためモルフォリノアンチセンスRNAの注入による機能阻害実験を開始した。脊椎動物の体節形成機構の分子メカニズムを明らかにするため、本年度はゼブラフィッシュをモデル系に2つのアプローチを用いた。1つは、体節形成に異常を示す突然変異体の解析である。我々はすでに昨年度までに体節形成に異常を呈する突然変異体を約10系統樹立してきた。本年度は、そのうちの7系統に着目して、ポジショナルクローニングにより変異の原因遺伝子の同定を試みて来た。これまでのところ、そのうちのほぼ5系統については遺伝子をほぼ同定している。これらは、計2つの遺伝子座にマップされ、コードするタンパク質は機能的には強い相関を示す。これらタンパク質はこれまで体節形成への関与が考えられていなかったものであり、今後の独自な展開が期待される。残りの2系統についても、染色体上の原因遺伝子の位置を1センチモルガン以下の精度で同定しており、次年度には原因遺伝子が同定できるものと期待される。このような突然変異体の解析と平行して、体節前駆細胞の増殖や分化や分節化が起きる場である尾芽と未分節中胚葉に着目し、これらの組織から抽出したmRNAを用いてcDNAライブラリーを作成した。このライブラリーの各クローンをプローブにしてin situ hybridizationにより、尾芽と未分節中胚葉に特異的に発現する遺伝子を数多く同定した。その機能を解析するため、翻訳開始点付近の塩基配列に相補的なモルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドをゼブラフィッシュ胚に顕微注入することによって機能阻害を試みた。その結果、未分節中胚葉の後方側に発現しFGFシグナルによって誘導される新規bKLh遺伝子が、予定体節細胞を未分化名状態にとどめておく上で必須な役割を演じていることが明らかになった。本研究では体節の形成と維持の機構を解明することを目的として、そこに関与する遺伝子の探索と機能解析を2つのアプローチにより行ってきた。
生化学的アプローチ、および、遺伝子操作によるウェルシュ菌α毒素の作用機構の解析

ウェルシュ菌のガス壊疽の起病因子であるα毒素は、溶血作用発現前に、ホスファチジン酸(PA)生成を亢進させる。そこで、本毒素のホスファチジン酸の合成系に対する作用に焦点を絞り検討した。ウサギ赤血球膜に対する本毒素のPA合成亢進作用は、GTP、GTP[γs]、AlF_4^-の添加によって促進し、GTP[βs]の添加によって阻害された。一方、GTP[γs]存在下サポニン処理赤血球を毒素処理すると、溶血作用が亢進され、その添加効果が認められたが、未処理赤血球の場合は、GTP[γs]の添加効果は認められなかった。GTP[βs]存在下サポニン処理赤血球に毒素を作用させると、溶血作用は低下した。さらに、百日咳毒素で赤血球膜を前処理すると、α毒素によるPA産生亢進作用は著しく阻害された。以上から、本毒素は、百日咳毒素感受性のGTP-結合タンパク質を介して、PA合成亢進作用を発現しているものと考えられる。α毒素の遺伝子が決定され、α毒素遺伝子を大腸菌へクローニングした。本素は、亜鉛を保持しているタンパク質であること、さらに、他のホスフォリパーゼC遺伝子との間に相同性の高い領域が存在することから、これらの知見を基に、126と136番目のヒスチジン残基に焦点を絞った。ポイントミューテーションの手法を用いて、そのアミノ酸残基を他のアミノ酸に置換した変異毒素をコードした遺伝子を作製した。そのプラスミドを枯草菌に挿入、そして培養、α毒素、並びに変異毒素を精製し、α毒素と変異毒素の活性を比較検討した。その結果、126番目と136番目のヒスチジン残基が、活性発現に重要なアミノ酸であることが、さらに、136番目のヒスチジン残基が置換されると、毒素分子内の亜鉛が1個となり、α毒素が2個であることを考え合わせると、亜鉛の保持に重要なアミノ酸と思われる。
バイオマスSOFC展開のための電気化学的熱流動実験とシミュレーション

平成18年度に行った研究活動は,(1)SOFC-ガスタービンハイブリッドシステムのバイオマス燃料による作動に関する検討,(2)バイオマス模擬燃料を用いるSOFCセルスタックの性能評価実験のための実験設備の立ち上げと予備実験,(3)SOFC単体セルに関するシミュレーション技法の検討,(4)SOFCスタックモジュールのシミュレーション技法の検討,の4種類である.(1)については,バイオマスのガス化により得られる燃料の利用を想定し,これまでに構築してきたハイブリッドシステムの性能解析コードを用いて,燃料組成がシステム性能に及ぼす影響について検討を行った.その結果,バイオマス燃料による作動においても50%(LHV)を超える高い発電効率を達成しうる可能性を示すと共に,燃料組成に依ってスタック内部の状態(温度分布等)に大きな差異が生ずることを明らかにした.(2)については,バイオマスを模擬した混合燃料によるSOFCセルスタックの発電実験を実施する予定であったが,セルスタックへの燃料直接供給は炭素析出による破損をもたらす可能性があると判断し,燃料の前処理プロセスの導入についての検討を行った.結果的には,水の適正供給のための実験装置の改造と燃料改質装置の追加が必要となり,それらの計画と設計が中心的な検討課題となった.前年度に導入した実験設備への追加改造,導入を行うにとどまり,実験は平成19年度送りとなった.(3)および(4)については,シミュレーターの一層の高度化のための検討を進めており,ふく射伝熱の影響の評価などを検討している.以上の取り組みを通じて得られた成果は,国際会議および国内学会で発表し,論文投稿も進めている.平成19年度にも,引き続いて研究成果の発表を行う予定である.平成17年度に行なった研究活動は、(1)SOFCの燃料の多様性とそれを用いるハイブリッドシステム、バイオマスの燃料化に関する検討、(2)バイオマス模擬燃料を用いる実験設備の立ち上げと予備実験、(3)SOFC単体セルに関するシミュレーション技法の検討、(4)SOFC発電モジュールに関するシミュレーション技法の検討、の4種類である。(1)については、SOFC、バイオマス燃料、燃料の脱硫・改質、などに関する既存の報告を調査し、基本的にバイオマス燃料によるSOFCの運転が不可能でないことを結論した。(2)については、当初流用を予定した既存のSOFCモジュールを用いて、その特性の検討を行なったが、それにバイオマス模擬燃料を導入して仕様外条件で実験することは、破損などのリスクを背負うため、別途に納入企業から貸与を受けるスタックを用いる共同研究として実験する方が合理的と判断し、そのための試験装置を導入した。この結果、予備実験は平成18年度送りとなった。(3)、(4)については、単体セルおよび発電モジュールのシミュレータの開発を目指して、鋭意検討を重ねている。その成果は、2種類の国際会議における2件の招待講演として発表するとともに、数編の論文として発表した。平成18年度にも、その成果は継続して発表予定である。平成18年度に行った研究活動は,(1)SOFC-ガスタービンハイブリッドシステムのバイオマス燃料による作動に関する検討,(2)バイオマス模擬燃料を用いるSOFCセルスタックの性能評価実験のための実験設備の立ち上げと予備実験,(3)SOFC単体セルに関するシミュレーション技法の検討,(4)SOFCスタックモジュールのシミュレーション技法の検討,の4種類である.(1)については,バイオマスのガス化により得られる燃料の利用を想定し,これまでに構築してきたハイブリッドシステムの性能解析コードを用いて,燃料組成がシステム性能に及ぼす影響について検討を行った.その結果,バイオマス燃料による作動においても50%(LHV)を超える高い発電効率を達成しうる可能性を示すと共に,燃料組成に依ってスタック内部の状態(温度分布等)に大きな差異が生ずることを明らかにした.(2)については,バイオマスを模擬した混合燃料によるSOFCセルスタックの発電実験を実施する予定であったが,セルスタックへの燃料直接供給は炭素析出による破損をもたらす可能性があると判断し,燃料の前処理プロセスの導入についての検討を行った.結果的には,水の適正供給のための実験装置の改造と燃料改質装置の追加が必要となり,それらの計画と設計が中心的な検討課題となった.前年度に導入した実験設備への追加改造,導入を行うにとどまり,実験は平成19年度送りとなった.(3)および(4)については,シミュレーターの一層の高度化のための検討を進めており,ふく射伝熱の影響の評価などを検討している.以上の取り組みを通じて得られた成果は,国際会議および国内学会で発表し,論文投稿も進めている.平成19年度にも,引き続いて研究成果の発表を行う予定である.
微生物電気合成の基盤となる電気代謝制御工学の確立

本研究は環境調和型の物質生産プロセスとして微生物電気合成(microbial electrosynthesis; MES)に着目し、その効率向上において鍵となる電気活性細菌(electroactive bacteria; EAB)の代謝活性を制御するための知的・技術基盤を確立することを目的とする。本研究では2種の代表的なEAB、Acidithiobacillus ferrooxidansとShewanella oneidensisを用いて、これらの細菌の電気合成能力を電気化学的・遺伝子工学的に制御することによってMESプロセスの高効率化を目指す。具体的には(i)電極電位応答性転写制御システム(“電位スイッチ")の構築、(ii)電位応答トランスクリプトーム・メタボローム解析、(iii)電位スイッチを利用したMESプロセスの構築、の3項目の実施により、EABの代謝制御技術とそれを応用したMESプロセスの開発を行う。上記項目のうち,(i)については、電位応答性プロモーターをレポーター遺伝子(lacZ)の上流に連結したレポーターシステムを構築し、遺伝子発現量の電位応答を測定できる実験系を構築した。(iii)については、S. oneidensis MR-1株を用いたMESプロセスの構築に向け、グルコースを発酵的に代謝可能な変異株の構築を行うとともに、本株に電極から電子を供給することによってNADHとATPの合成が促進されることを明らかにした。また、本株の主要な炭素異化代謝酵素である乳酸脱水素酵素(LdhAとDld)の生理学的機能を解明した(Kasai et al. 2018)。さらに、本株の遺伝子改変を効率的に行うことが可能なゲノム編集技術を開発した(Suzuki et al., in press)。S. oneidensis MR-1株を用いたMESプロセスの開発については、MESのベースとなるグルコース発酵代謝株の作製に成功するとともに、電極から細胞内に物質変換に必要なエネルギー(NADHとATP)を供給できることを示した。また、本株の電流生成とバイオフィルム形成に関与する新規因子を複数発見した(環境バイオテクノロジー学会2018年度大会、日本農芸化学会2019年度大会にて発表)。さらに、遺伝子改変を高効率化する技術として、MR-1株に適用可能なゲノム編集技術の確立にも成功した(Suzuki et al., in press)。電位スイッチについては、その概念を総説として発表した(Hirose et al., in press)。これらの知見は今後の電位スイッチとMESプロセス開発の基盤となるものであり、研究計画はおおむね順調に進展していると考える。今年度は引き続き電位スイッチの構築を行うとともに、EABのメタボロームの電位応答性を解析する。現在GC-MSとHPLCを用いたメタボローム解析の検討を進めており、実験系の確立が完了した後、電極電位の変化が代謝産物に与える影響を調べる予定である。また、MR-1株に対して物質生産に必要な外来遺伝子を導入し、電極からの電子供給によって目的物質の生産が促進されることを実証する。

現在GC-MSとHPLCを用いたメタボローム解析の検討を進めており、実験系の確立が完了した後、電極電位の変化が代謝産物に与える影響を調べる予定である。また、MR-1株に対して物質生産に必要な外来遺伝子を導入し、電極からの電子供給によって目的物質の生産が促進されることを実証する。論文の受理に当初の想定より時間がかかり、掲載費の支払いが次年度となったため。
フェロモン受容系を介する視床下部・大脳辺縁系調節機構の解明

鋤鼻器はフェロモン受容をする器官であり、鋤鼻器に存在する感覚ニューロンは副嗅球に投射する。副嗅球からは扁桃体を経由して視床下部の内側視索前野に投射し、視索前野のGnRH神経を介して性ホルモンの分泌を制御していると考えられている。また、隆起漏斗系のドーパミン細胞は腺性下垂体の性ホルモンの放出を抑制することが知られている。したがって、鋤鼻器を除去すると、視床下部のGnRH神経やTH神経の密度や分布が変化し、生殖制御機構に影響を与えることが予測される。そこで、ラットの鋤鼻器を除去し、視床下部におけるLHRHニューロンおよびTHニューロンの免疫組織化学的変化を検索した。材料として鋤鼻器除去後64日、98日、164日の雄ウイスターラットの視床下部を用いた。これらの陽性細胞数や陽性線維の分布密度には、鋤鼻器除去個体とコントロールの間にGnRH1陽性反応、GnRH3陽性反応ともに基本的な差異は認められなかった。TH陽性神経細胞・線維では、嗅結節(OT)の陽性線維、第三脳室周辺の陽性細胞や陽性線維の分布に鋤鼻器除去の影響は認められなかった。中枢神経系におけるGnRH神経およびTH神経は鋤鼻器除去の影響をほとんど受けなかったが、GnRH3陽性神経・線維はわずかではあるが増加傾向にあることがわかった。このことから、鋤鼻器除去から64日以上経過した個体では、中枢神経系での性ホルモン分泌機構に対する影響は少ないと考えられる。本年度は脊椎動物のフェロモン受容系を系統発生学的に解明し、次年度にフェロモン系を介する視床下部・大脳辺縁系調節機構を解明するための基礎的データを収集することを目的とした。研究手法としては主にレクチン組織化学と免疫組織化学を用いた。また脊維動物の系純発生を下等なものからたどるため、魚類、両生類、爬虫類のフェロモン受容系を対象として解祈を行った。魚類はヒラメの仲間のマツカワを材料として研究を行った。マツカワの鼻窩は孵化0日ですでに浅い陥没として存在し、孵化後42日で鼻窩に天井が形成され、鼻窩は鼻腔となった。嗅上皮は孵化後14日から細胞の分化が活発となり、免疫組織化学やレクチン組織化学に対する反応性は孵化後28日以降、次第に増強し、孵化後90日には成魚とほぼ同等の反応性を示すに至った。魚類の嗅覚受容器としては嗅上皮のみが存在するのでフェロモン受容細胞も嗅上皮に存在すると思われるが、今回の検索ではフェロモン受容細胞を特定すること出来なかった。しかし嗅上皮には線毛を持つ嗅細胞と微絨毛を持つ嗅細胞の2種類が存在した。両生類ではアフリカツメガエルを材料として検索を行った。アフリカツメガエルの鼻腔には上憩室、中憩室、下憩室の区別があり、上憩室は嗅上皮、下憩室は鋤鼻上皮に被われ、中憩室は魚類の嗅上皮に類似した特殊な上皮に被われ、ここには線毛を持つ感覚細胞と微絨毛を持つ感覚細胞が混在していた。発生の過程をレタチン組識化学により検索すると、これら3種類の機能的分化は変態が完了してから次第に明確になっていくことが明らかになった。爬虫類ではミシシッピーアカミミガメを材料として用いた。このカメの鼻腔は上憩室と下憩室からなり、上憩室は嗅上皮、下憩室は魚類の嗅上皮に類似した特殊な上皮に被われていた。鋤鼻器と考えられるような構造は存在しなかった。嗅覚は匂い物質という化学物質を知覚する化学受容感覚であるが、哺乳類には「嗅上皮」、「鋤鼻器」、「マセラ器」の3種類の嗅覚受容器が存在する。

そして嗅上皮は食物の匂い、花の匂いなどの一般的匂いを知覚し、鋤鼻器はフェロモン受容、マセラ器は静かに呼吸する時の匂いの受容に関係すると考えられている。しかし哺乳類の嗅覚受容器におけるこれらの役割分担がこのように厳密なものかどうかは甚だ疑問である。一方、視床下部・大脳辺縁系は神経・免疫・内分泌系のクロストークの司令塔であり、そこには嗅覚情報が大きく関与している。そこで本年度は雄のウイスター系ラットを用い、フェロモン受容器である鋤鼻器を外科的に摘出し、鋤鼻器摘出が主嗅球、副嗅球および精巣に及ぼす影響を摘出後1,3、4、8週、6ヶ月、1年に亘り、各4例のラットを用いて免疫組織化学、レクチン組織化学および遺伝子組織化学の技法により検索した。免疫組織化学的検索にはLHRH、PGP9.5、TRHに対する抗血清を用い、レクチン組織化学には21種類のレクチンを用い、遺伝子組織化学的検索は転写因子であるp63に対して行った。その結果、鋤鼻器摘出後に副嗅球は退縮し、免疫組織化学、レクチン組織化学的反応は減弱する傾向を示したが、対照群との差はあまり明瞭ではなかった。また精巣における転写因子p63の発現にも有意な差は認められなかった。今回の結果については今後さらに例数を増やし、詳細な検討をする必要があると思われる。
尿路結石のミトコンドリア傷害機序の病態解明と網羅的遺伝子探索による予防法の開発

1.腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害に着目した治療薬とバイオマーカーの開発:Cyclophilin D(cypD)のノックアウトマウスにシュウ酸前駆物質を投与し、結石の形成および細胞内の分子機構を解明した。wild typeと比較し、CypDノックアウトマウスでは、ミトコンドリア傷害、結石形成量が少なかった。2.新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発:網羅的なヒトゲノムワイド関連解析で同定した遺伝子領域から発症リスク診断法の確立を試みた。マルチプレックス解析システムを使用して関連遺伝子を検討した。健常者でM1マクロファージ関連物質が低下し、結石患者でM2マクロファージ関連物質が低下した。尿路結石は、遺伝因子に環境因子が作用して発症する多因子疾患である。私たちは遺伝因子として、ヒトゲノムワイド関連解析(GWAS)により尿路結石に関連する新たな遺伝子領域を発見した。また環境因子として、腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害による細胞傷害から、結石形成がはじまることを見いだした。本研究では、2つの観点から予防法の開発を目指して研究を行っている。[1]腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害に着目した治療薬とバイオマーカーの開発Cyclophilin Dのノックアウトマウスにシュウ酸前駆物質を投与し、結石の形成および細胞内の分子機構を解明することを試みた。Cyclophilin Dの選択的阻害剤であるNIM811を腎尿細管培養細胞(in vitro)や結石形成モデル動物(in vivo)に投与し、細胞内カルシウム濃度の変化、酸化ストレスや腎尿細管細胞傷害、尿路結石形成の違いを比較した。尿中cyclophilin Dの測定を行い、結石形成のバイオマーカーとしての応用を試みた。[2]ヒトゲノムワイド関連解析による新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発網羅的なヒトゲノムワイド関連解析で同定した遺伝子領域から、関連遺伝子の一塩基多型解析を行い、ハプロタイプによるリスク診断法を確立することを試みている。これまでの基礎研究、臨床研究、ゲノムワイド解析より得られた約50種類の候補遺伝子産物について、尿路結石患者および健常者の血液・尿を用いた複数蛋白同時測定システム(マルチプレックス解析システムMAGPIX)での解析を実施した。解析中である。欠損マウスを用いた解析において、繁殖、薬剤投与が遅れている。GWASで同定したNPT2aの解析が進んでいない。他の研究は概ね順調である。私たちは尿路結石の遺伝因子として、ヒトゲノムワイド関連解析(GWAS)により尿路結石に関連する新たな遺伝子領域を発見した。1.腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害に着目した治療薬とバイオマーカーの開発Cyclophilin Dのノックアウトマウスにシュウ酸前駆物質を投与し、結石の形成および細胞内の分子機構を解明することを試みた。シュウ酸の前駆物質であるグリオキシル酸を80mg/Kg/dayで投与したところ、wild typeと比較し、Cyclophilin Dノックアウトマウスでは、結石形成量が少なかった。電子顕微鏡で、ミトコンドリア障害に差があることを見出した。2.ヒトゲノムワイド関連解析による新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発網羅的なヒトゲノムワイド関連解析で同定した遺伝子領域から、関連遺伝子の一塩基多型解析を行い、ハプロタイプによるリスク診断法を確立することを試みている。これまでの基礎研究、臨床研究、ゲノムワイド解析より得られた約50種類の候補遺伝子産物について、尿路結石患者および健常者の血液・尿を用いた複数蛋白同時測定システム(マルチプレックス解析システムMAGPIXでの解析を実施した。結石患者でM2マクロファージ関連物質が増加していることが示唆された。欠損マウスを用いた解析が実施できた。またMAGPIXによる解析で、結石患者に特徴的な候補因子を同定した。本研究では、2つの観点から予防法の開発を目指して研究を行ってきた。Cyclophilin Dの選択的阻害剤であるNIM811を腎尿細管培養細胞や結石形成モデル動物(in vivo)に投与し、細胞内カルシウム濃度の変化、酸化ストレスや腎尿細管細胞傷害、尿路結石形成の違いを比較した。尿中cyclophilin Dの測定を行った。シュウ酸カルシウム結石の形成にcyclophilin Dを介したミトコンドリア傷害が関わっており、治療ターゲットになることが示唆された。2.ヒトゲノムワイド関連解析による新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発

網羅的なヒトゲノムワイド関連解析で同定した遺伝子領域から、関連遺伝子の一塩基多型解析を行い、ハプロタイプによるリスク診断法を確立することを試みている。これまでの基礎研究、臨床研究、ゲノムワイド解析より得られた約50種類の候補遺伝子産物について、尿路結石患者および健常者の血液・尿を用いた複数蛋白同時測定システム(マルチプレックス解析システムMAGPIXでの解析を実施した。健常者でM1マクロファージ関連物質が低下し、結石患者でM2マクロファージ関連物質が増加していることが示唆された。1.腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害に着目した治療薬とバイオマーカーの開発:Cyclophilin D(cypD)のノックアウトマウスにシュウ酸前駆物質を投与し、結石の形成および細胞内の分子機構を解明した。wild typeと比較し、CypDノックアウトマウスでは、ミトコンドリア傷害、結石形成量が少なかった。2.新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発:網羅的なヒトゲノムワイド関連解析で同定した遺伝子領域から発症リスク診断法の確立を試みた。マルチプレックス解析システムを使用して関連遺伝子を検討した。健常者でM1マクロファージ関連物質が低下し、結石患者でM2マクロファージ関連物質が低下した。研究結果と照らし合わせながら、繁殖と薬剤投与を進める。学内外の研究者と情報交換を積極的に行い、問題点を解決していく。27度の研究を継続し、以下の2項目を解明していく。[1]腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害に着目した治療薬とバイオマーカーの開発:尿路結石形成におけるミトコンドリア傷害の分子機構を解明し、予防薬と尿中バイオマーカーを開発する。[2]ヒトゲノムワイド関連解析による新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発:GWASにより発見した遺伝子領域から関連遺伝子を同定し、発症リスクの診断法を確立する。これまでの研究結果と照らし合わせながら、wild typeとcyclophilin Dノックアウトマウスでの結石形成が異なる機序を酸化ストレスの観点から明らかにする。繁殖と薬剤投与を進める。今年度の研究を継続し、以下の2項目を解明していく。1.腎尿細管細胞のミトコンドリア傷害に着目した治療薬とバイオマーカーの開発:尿路結石形成におけるミトコンドリア傷害の分子機構を解明し、予防薬と尿中バイオマーカーを開発する。2.ヒトゲノムワイド関連解析による新規関連遺伝子の同定とリスク診断法の開発:GWASおよび、MAGPIXで明らかとなったM2マクロファージ関連物質の観点から、マクロファージの関与を解明し、発症リスクの診断法を確立する。泌尿器科学研究で予定していた最適な試薬等の選定について情報の収集に時間がかかり、発注が遅くなった。H29年度に発注して研究をすすめることとした。
秘密分散理論に基づく閾値QoSの設定可能な情報拡散蓄積・伝送

本研究の目的は、高い対障害性と秘匿性を両立し、なおかつそれらの特性を、QoS(Quality of Service)の値としてユーザが設定可能であるような、実用性の高い情報蓄積と伝送の技術を研究開発することである。これを実現するために、秘密分散法(Secret Sharing Scheme,以下SSSと略す)の理論を基礎に用いている。また、実装のプラットフォームとしては、インターネットによる広域分散システムを想定しているが、まずはローカルな環境での実装を与えることを目標として研究を行った。研究室内での実験を行うために、研究室に計算機による分散環境を構築した。まず、5台の計算機により(3,5)閾値での分散蓄積実験を行った。ノードはPCにFreeBSDを搭載して構成している。ディスクI/OをボトルネックにしないためにRAIDディスクを用いた。本年度は以下の研究を実施した。・まずUNIXコマンドレベルでの実装を行った。tar, cpio, dump同様のコマンドインタフェースを実現している。また、ファイルシステムとして実装するための技術的要件を調査・整理した。・(k, n)しきい値SSS計算を行うためのアルゴリズムを改良した。特にメッセージ長としてUFS(UNIX File System)の1blockである512Byteを前提としたアルゴリズムの開発を行った。更に、現在のコンピュータネットワークでの利用に適した、2の拡大体上での(k, n)しきい値SSSの実現のためのアルゴリズムを検討した。
多文化間における「かかわり」促進のためのソーシャルワーク支援の方法

本研究は,多文化間における「かかわり」促進のためのソーシャルワーク支援の方法を明らかにすることを目的としている.調査・分析の結果,ベトナム難民に対して,ベトナム難民の近くで,ソーシャルワーカーなど社会福祉における援助観を理解した人が援助を提供することが必要であると指摘した.本研究は,多文化間における「かかわり」促進のためのソーシャルワーク支援の方法を明らかにすることを目的としている.調査・分析の結果,ベトナム難民に対して,ベトナム難民の近くで,ソーシャルワーカーなど社会福祉における援助観を理解した人が援助を提供することが必要であると指摘した.本研究では、滞日ベトナム難民(以下、ベトナム難民)と地域社会との「かかわり」に注目し、その促進のためのソーシャルワーク支援の方法を明らかにすることを目的としている。この目的の達成のために、研究期間中、ベトナム難民とその環境(地域社会など)の人々の両方にインタビュー調査を行うこととしている。2010年度は、主にベトナム難民の環境-特にサポーティブな関係を持っている地域社会や支援団体の人々7名に対しインタビュー調査を行った。この調査は、調査対象者がベトナム難民の生活上の困りごとに対して提供したサポートの機能や方法を明らかにしようとするものであるが、インタビューでは34のサポート事例を聴取することができた。分析の結果、これらのサポート事例には「生活基盤確保・改善支援機能」「アクシデント対処支援機能」「環境との関係性構築促進・調整支援機能」が含まれていることが明らかになった。受入数の少なさに対する批判はあるものの、日本はかねてからインドシナ難民(ベトナム、ラオス、カンボジアからの難民)や条約難民を受け入れており、また近年では第三国定住制度によりタイの難民キャンプからミャンマー難民の定住を受け入れているが、本調査で得られた知見は、彼らに対する定住のための支援実践に対し寄与できるものと考えられる(なお、本調査・分析結果は、現在学会誌に投稿中である)。この他、もう一方の調査であるベトナム難民に対するインタビュー調査も進めており、およそ半数が完了した。本研究では、滞日ベトナム難民(以下、「ベトナム難民」)と地域社会との「かかわり」に注目し、その促進のためのソーシャルワーク支援の方法を明らかにすることを目的としている。この目的の達成のために、研究期間中、「ベトナム難民」とその環境(地域社会など)の人々の両方にインタビュー調査を行うこととしている。2011年度は、主に「ベトナム難民」10名に対し、彼らと「重要な他者」(隣近所の人や職場の上司・同僚など、ベトナム難民の身近な場面で、彼らに対して生活上の諸援助を提供する特定の日本人)との関係構築のプロセスに関するインタビュー調査を行った。インタビューの内容は、修正版グラウンデット・セオリー・アプローチ(M-GTA)を以て分析した。分析の結果、調査対象となった「ベトナム難民」は<受動的な『重要な他者』の取得>→<『普通』の付き合い>→<受身からの脱皮>→<交互作用の深化>というプロセスを経ながら「重要な他者」とのかかわりを持ちながら日本での生活を送っていること、さらに「ベトナム難民」は<違いの認識>、すなわち「重要な他者」との文化的な違いを認識しながら前述のプロセスを経てきたことが明らかになった(<>は、M-GTAのストーリーラインにおけるカテゴリー名を表す)。以上の点から、「ベトナム難民」にとっての「重要な他者」は、彼らが日本で経験する生活のしづらさに対して諸援助を提供し、また本研究の関心事である「かかわり」の促進に対しても寄与できる存在であると指摘できる。しかし「重要な他者」によるこれらの援助は、必ずしも社会福祉的な視点が含まれているとは言えない。このため「ベトナム難民」の身近な場面において、社会福祉における援助観を理解した人による援助が必要である旨を指摘した。
企業経営とその社会的・技術的条件に関する日本・スウェーデンの国際比較研究

1.成果を英文で纏めるために、スウェーデン側の海外研究協力者と2007年3月及び6月に日本とスウェーデンで合同研究会を開き、目次構成、執筆分担・分量を確定し、2008年6月中に草稿を完成させることにした。予定される共同出版では、生産量変動を吸収する余地が、生産システムにどれだけあるか、生産システムの導入・変容を規定する要因は何か、生産システムとそこでの分業形態と必要な学習戦略は如何なるものか、この三つの視角から日本とスウェーデンにおける戦後の推移の比較分析をおこなうことを確定した。その際特に重要なのは、生産システムの変化-フォード生産システムは変化したか-と、分業編成の変化-特にテイラーリズムの構想と実行の分離は変化したか-を分析視角としてはっきり区別すること、加えて、特定の生産システムには、特定の分業形態が対応し、また後者は、必要な学習の方式と水準を規定するという観点から推移を分析することを確認した。2.また、近年の新しい動向をフォローして、工場の調査をおこなった。訪問先は、岐阜車体、日産ディーゼル、トヨタ元町工揚、トヨタ九州工揚、ダイハツ九州、マツダ宇品工揚、豊田自動織機高浜工場等であう。その結果、トヨタグループでは、完結工程化と標準工順の採用がグループ全体に進んでおり、さらにいずれにおいても、メインラインの短縮化、言い換えれば、サブラインでのコンポーネントの組み立て、および、部品供給におけるキット供給方式(セット・パーツ・サプライ)が進んでいることが見られた。3.我々が明らかにしてきた日本企業の完結工程、標準工順等の1990年代初頭の新トヨタシステムが、それを踏まえて、1990年代末から2000年代初頭に、2.で述べたような内容を含んだ、新トヨタシステムの第2段階というべき新たな展開をしたことを確認した。今後の研究につなげるため、海外進出工場調査の一環として、2007年8月に中国の広州地域の日系自動車企業及び部品企業の集積地域で調査を行った。その結果、この第2段階は標準化、作業単純化という原則に基づく海外進出を可能にする基本前提になっていることを確認した。4.企業と環境経営の比較をおこなう班(貫、高松、里深、吉井、長岡)では、スウェーデン、および日本の各地について調査し、成果を公表している。主題に関するこれまでの共同研究の成果をつきあわせ、次の段階に向けての論点を整理した。さらに、日本側、スウェーデン側のそれぞれの、これまでの研究調査結果を踏まえて、2003年の10月20日から23日にかけて、広島大学で国際シンポジウムをおこなった。またそれに近接して、両国の研究者が共同で、三菱自動車水島製作所の工場調査をおこなった。これらの成果について、現在取り纏め中である。シンボジウムは、「経営システムの特質とその社会的・制度的背景」を共通主題とした。その趣旨の概要は以下の通りである。グローバライゼンションの進展は、政治経済社会の実態と我々の生活世界において、アメリカ流の市場主義を事実上の世界標準にすることを迫りつつあるように見える。しかし、個人間の競争と格差を増幅して社会を活性化しようという新自由主義的市場原理主義と異なった、社会活性化の方法はないのだろうか。

平等化と連帯の進展、全体の底上げ、これが社会を活性化するというもうひとつのシナリオを、北欧の社会建設の試みのうちに見いだすことが出来ないか、これが我々の関心である。こうした関心に基づいて、市場万能主義のもっとも浸透しやすい、企業経営という経済活動のまっただ中に、この市場万能主義とひと味違った経営の行動様式が、どのような、社会的・制度的背景に支えられて可能となるのか、この点を解明したい。そこで、比較によって、違いそれ自体を明らかにすると同時に、その違いがどこから来るか、この点を、具体的に明らかにする方法を我々は持たなければならない。この点では、個別領域の違いが、どのような社会的・制度的背景の違いから来ているか、この点を明らかにする必要があると思われる。そこで経営というミクロシステムの違いが、ミクロシステムを超えたどのようなマクロシステムの違いから来るのかを明らかにしようというのである。グローバライゼンションの進展は、政治経済社会の実態と我々の生活世界において、アメリカ流の市場主義を事実上の世界標準にすることを迫りつつあるように見える。しかし、個人間の競争と格差を増幅して社会を活性化しようという新自由主義的市場原理主義と異なった、社会活性化の方法はないのだろうか。以上のような関心からいくつかの研究活動をおこなった。環境班では企業の製造工程における環境汚染物質の排出、および製品のリサイクルへの取り組みについて、いくつかの事例の日本・スウェーデンにおける実態調査をおこなった。企業組織班では、スウェーデンと日本ににおける企業活動と労働組合活動の相互規定関係を比較検討し、また製造工程における標準化への取り組みの20世紀初頭からの歴史的検討を行い、この歴史的文脈の中にトヨタ、ボルボの標準化のあり方の異同を位置づけた。こうした成果は、労務理論学会、GERPISA(国際自動車産業ネットワーク)のパリ国際会議(2004年6月)等で報告、公刊している。グローバライゼイションの進展は、政治経済社会の実態と我々の生活世界において、アメリカ流の市場競争主義を事実上の世界標準にすることを迫りつつあるように見える。しかし、個人間の競争と格差を増幅して社会を活性化しようという新自由主義的市場原理主義と異なった、社会活性化の方法は無いのだろうか。
簡易多軸加工における荒加工工程の最適化

本研究では,3軸制御NC工作機械と2軸回転テーブルを用いた簡易多軸加工システムの開発を行うことで,同時多軸制御加工と簡易多軸加工の差異を明らかにし,最適な多軸加工システムの指針を得ることを目的とし,荒加工における加工時間を評価関数とした割出角度と加工領域および加工順序決定の最適化を目標としてきた.本研究による成果をまとめると以下のとおりとなる.1)簡易多軸加工システムへの形状入力のため、NURBS曲面を使用した自由曲面形状モデリングソフトウエアを開発した.2)簡易多軸加工における荒加工工程の最適化について,基本となるシステムを構築し,自由曲面の法線ベクトルの集計および接平面を設定することで割出角度および加工領域を求めることが可能となった.さらに,多軸加工対象形状として用いられるオーバーハング形状への対応もできるようになった.これにより、切削除去体積に基づいて最適な割出角度と加工領域および加工順序を求めることができた。最適な割出角度の求め方としては,総当り法を用いている.3)切削除去形状と体積を基に加工時間を求めるための工程設計データベースの構築について,種々の工具を用いた加工実験を実施した。切削条件を求める際に、切削時の騒音を評価関数とする方法を試みた.4)簡易多軸加工の具体例として,インペラを取り上げ,市販のCAD/CAMシステムを利用して形状モデリングから割出角度の決定、工具経路の生成,加工まで実施した.本研究では,3軸制御NC工作機械と2軸回転テーブルを用いた簡易多軸加工システムの開発を行うことで,同時多軸制御加工と簡易多軸加工の差異を明らかにし,最適な多軸加工システムの指針を得ることを目的とし,荒加工における加工時間を評価関数とした割出角度と加工領域および加工順序決定の最適化を目標としてきた.本研究による成果をまとめると以下のとおりとなる.1)簡易多軸加工システムへの形状入力のため、NURBS曲面を使用した自由曲面形状モデリングソフトウエアを開発した.2)簡易多軸加工における荒加工工程の最適化について,基本となるシステムを構築し,自由曲面の法線ベクトルの集計および接平面を設定することで割出角度および加工領域を求めることが可能となった.さらに,多軸加工対象形状として用いられるオーバーハング形状への対応もできるようになった.これにより、切削除去体積に基づいて最適な割出角度と加工領域および加工順序を求めることができた。切削条件を求める際に、切削時の騒音を評価関数とする方法を試みた.4)簡易多軸加工の具体例として,インペラを取り上げ,市販のCAD/CAMシステムを利用して形状モデリングから割出角度の決定、工具経路の生成,加工まで実施した.I.自由曲面を対象とした簡易多軸荒加工用工程設計最適化ソフトウエアの開発を行っている。今年度は、本研究の初年度であり、第1段階として、以下の仕様で、除去体積が最大となる割出角度を求めることができた。1.入力データとしては、形状データ(素材、完成品)、工具寸法、最大削り残し量である。2.自由曲面の形状をNURBSやBスプラインの式を基に定義できるソフトウエアを開発し、オーバーハングを含む様々な形状を生成できることを確認した。3.前処理1)曲面を三角形パッチに分割する。法線ベクトルの変化より三角形パッチを凹凸形状に領域分割する。2)割出角度毎に面積を集計し、大きい順に割出角度候補とする。3)Voxelモデルの生成加工領域の決定、除去体積の計算、削り残し個所の把握のために、素材・完成品・工具形状をVoxelモデルとする。各セルは、以下の識別子を持つ。(完成品形状境界、内部、既加工部)4.工具フィッティング工具形状としては、先ずフラットエンドミルを用いた。1)加工領域の決定割出角度の候補より加工領域をVoxelモデルの干渉計算により決定する。2)除去体積の算出加工領域の体積を求める。3)削り残し部の把握4)工程設計案毎に1)3)を繰り返す。5.割出角度の決定除去体積の最大値より、割出角度および加工順序を決定する。II.比較のために市販のCAMソフトウエアを購入した。このソフトウエアは、曲面の3次元加工、簡易5軸加工のための工具経路を生成し、NCプログラムを作成することができる。それぞれの機能を試行し、本研究にとって有益であることを確認した。既設の3次元CADおよび今回の科研費で購入した3次元CAMシステムを使用して簡易5軸加工実験を行った。3次元CADによりインペラのモデリングを行った。このモデルを3次元CAMソフトで読み込み工具経路を生成し、NCプログラムを作成した。このNCプログラムを同時3軸制御マシニングセンタに転送し、アルミ合金を切削加工し、モデルと同等の完成品を得ることができた。使用した工具は、荒加工がR3ボールエンドミル、仕上げ加工がR1テーパーボールエンドミルであった。この実験の結果より、加工領域の限定、工具突き出し長さおよび割出角度決定の重要性を再認識でき、その決定方法を検討した。2.工程設計データベースの構築

工具形状(スクエア、ボール、ラフィングなど)、工具材種(超硬、ハイス)、工具寸法(直径、突き出し長さ)、被削材(鋳鉄、炭素鋼)、切削条件(切込み、回転数、送り速度)を変化させて、実験を行い、単位時間当りの除去体積を求めた。この実験結果より、工具メーカカタログ記載の推奨加工条件の一部と大きく異なることが分かった。3.自由曲面荒加工工程の効率化曲面形状にフィットする共通接平面群を求める準備として加工面導出を行った。その概要を以下に示す。2軸回転テーブルの任意の割出角度ごとに、加工対象となる自由曲面の極値探索より凸部の位置(X,Y,Z座標)を求め、工具軸に垂直な平面と接触させることにより加工面を求める。その方法を以下に示す。NURBS自由曲面の形状データより、表面を三角形分割しSTL形式データを作成する。そのデータを基にVOXEL分割数に応じたX、Y座標ごとに自由曲面上のZ座標を求める。任意の割出角度ごとに自由曲面上のZ座標と工具軸に垂直な平面との距離を求め、極値探索を行う。3ヵ年計画の本研究も最終年度で、今までの研究成果をとりまとめ、残された課題の解決を目指し、以下のような取り組みを行い、成果を挙げることができた。1.自由曲面形状モデリングの操作性向上加工形状の任意性を高めるために、従来の開いた曲面形状以外に球状の閉じた形状の作成やNURBS曲面の制御点移動を複数同時に行えるなど、自由曲面モデリングの操作性を向上させることができた。また、工具と工作物の干渉チェック、除去体積の算出などのために使用しているVoxel表現において、任意のx、y座標で複数のz座標を保持するオーバーハング形状を可能とした。2.昨年度実施した市販のCAD/CAMソフトによる加工実験では、割出角度ごとの加工領域が重なり加工効率が悪かったため、割出角度ごとに加工領域を分割できるソフトを開発し加工実験を行い、その有効性を確認できた。3.簡易多軸加工システムの計算処理時間の短縮を図るために、干渉チェック時に、従来は工具Voxelとして、円柱状の内部までデータ処理していたが、円柱の表面(側面と底面)のみで処理できるようにし、処理時間を短縮できた。4.割出角度ごとの除去体積を、総当り法にて求めて、最大除去体積となる割出角度と順序を決定できた。最終的な目標である、加工時間を評価関数とした割出角度と加工順序決定の多目的最適化に向けて、等高線加工時の除去体積算出手法を発展させ、工具経路を生成し、工具経路の形状と長さから加工時間を算出する目処が立った。今後の課題としては、工具寸法などの最適な選択および加工形状を分類することにより同時多軸と簡易多軸のどちらが、総合的に判断して有利かを決定することである。
天台宗寺門派実相院における文書・典籍の基礎的研究

実相院には平安時代から江戸時代までに亘る3000点以上もの文書・典籍が存しており、その内容は多岐に亘る。経典や仏教関係書は天台宗寺門派のものを中心として、儀式・作法に関するものや訓点資料(西墓点を中心とする)の存在など、当時の活動の実態を解明しうる資料であることが確認された。また、実相院は朝廷や室町・江戸幕府との関係から天皇・将軍の自筆書状や当時の政治・経済・社会・文化を窺わせる古文書、また、新発見の門跡日記は江戸時代を通じた歴代門跡の記録として注目されることも確認できた。更には、江戸時代初期の義尊僧正と宮中との深い関係からこの時期に国文学資料として注目されるものが多くが書写・収集されており、流布本系統とは異なる異本系統のものの多いことも確認できた。以上のごとく、実相院の文書・典籍は仏教史学・日本史研究や国語学・国文学研究の上で重要な資料であることが確認された。本申請においては、文書・典籍の調査とそのデータ化、公開を行なうことを旨とし、その成果として、データ化の方法を検討して雑誌論文としても公開した。また、実相院の文書・典籍に関するデータについては、順次、研究代表者のホームページ(http://homepage2.nifty.com/arare/)において公開する予定である。まず、第一段階として、本調査の基礎としたデータをデータベースの形で公開することを予定している。また、本申請における成果についても、同ホームページ上においてPDFファイル形式にて公開中である。天台宗寺門派実相院は、寛喜元年(1229)今の京都市左京区小川通今出川に創建され、大納言鷹司兼基の子静基僧正をその開基とし、今の寺地には応永18年(1411)に移されている。その前進である実相房は園城寺(三井寺)内にあり、貞元3年(970)の実相房本主崇寿より始まり、その時代を含めれば実に千年にも亘る歴史を有する。その歴史から、実相院には平安時代から江戸時代までに亘る3000点以上もの文書・典籍が存しており、その内容は多岐に亘る。経典や佛教関係書は天台宗寺門派のものを中心として、儀式・作法に関するものや訓点資料(西墓点を中心とする)の存在など、当時の活動の実態を解明することが期待される。また、実相院は朝廷や室町・江戸幕府との関係から天皇・将軍の自筆書状や当時の政治・経済・社会・文化を窺わせる古文書、また、新発見の門跡日記は江戸時代を通じた歴代門跡の記録として注目される。更には、江戸時代初期の義尊僧正と宮中との深い関係からこの時期に国文学資料として注目されるものが多く書写・収集されており、流布本系とは異なる異本系統の本文が多い。以上の如く、実相院の文書・典籍は仏教史学・日本史研究や国語学・国文学研究の上で重要な資料であることが確認され。本研究においては、申請の2年間で3000点以上も存する典籍全ての調査を行うことによってデータベースの作成とインターネット上での公開を目指し、併せて、他所に蔵されている異本との比較を行うことによって実相院本の位置付けを行っている。そのような認識のもとに、本年度は、文献調査と異本との比較、またそれを踏まえたデータの入力作業を行っている。その成果の公表は来年度に出版の形で行ない、それに向けて現在作業中である。
歪みゲージ式変位計による作物の環境ストレスのリアルタイム診断

環境ストレスによる阻害を軽減した植物生産システムを確立することを目指し、リアルタイムで環境ストレスを評価し、診断する方法について一連の研究を実施している。今回は、栄養ストレスを取り上げ検討した。すなわち、歪みゲージ式変位計により測定した茎・果実の径変化を主体に、これと光合成、転流、水分状態などとの相互関係について調査した。実験は、供試植物として水耕栽培した第1花房果実肥大期のトマト(品種桃太郎8)を用い、処理としてリン(P)無添加を行い、茎径および果実径、光合成など各種のパラメータについて平行して測定した。その結果、(1)光合成速度は低P処理後12日目に低下したのに対し、(2)茎径は処理後6日目に、果実径では9日目にそれぞれ低下した。一方、窒素(N)ストレスについてもほぼ同様の実験を行った。その結果、Nストレス処理(N欠如)によって、(1)茎径は処理後1日目に影響がみられ、昼間の収縮が小さく、夜間の肥大速度も低く、(2)果実には処理の影響は認められず、(3)葉の光合成速度は処理3日後に低下し、(5)葉の水ポテンシャルは7日目に低下した。以上の結果を総合すると、茎径を歪みゲージ式変位計で計測することによって、他のパラメータより早期にNおよびPストレスの影響を計測しうることが判明した。また、栄養状態がトマトの果実生産へ与える影響は、ソース・シンク関係から次の様に理解される。Pストレスは光合成能(ソース)よりも果実肥大(シンク)をより早期に阻害するのに対して、Nストレスはソース能を阻害するがシンクに対する影響は小さいものと推定される。園芸作物(トマトおよびカキ)を用い、環境ストレスのリアルタイム診断法の確立を計るための基礎的実験を実施した。実験1トマトの水ストレスが茎・果実径の変化、光合成能、および水ポテンシャル等に与える影響:トマト品質、ハウス桃太郎(台木:影武者)を土壌栽培(22-Lコンテナー)し、第2花房の果実肥大期にファイトトロン(自然光、昼・夜22C、相対温度70%)で水ストレス処理(無潅水)を与え、対照区(潅水、pFL8)および無潅水区を設け、処理開始後、茎・果実の径変化(歪みゲージ式変位計)、光合成能(携帯用光合成測定装置で測定)、^<18>CO_2同化実験を行い、さらに第2花房内の葉を採取して水ポテンシャルを連続測定した。^<18>CO_2同化実験は処理開始、1および2日目に行い、^<18>C同化後4時間後に植物体を採取し、各部位に分け、乾燥粉砕後、^<18>Catom%を質量分析(ANCA-SL)で測定した。実験結果:1)茎径は処理開始後24時間目(処理後1日後の正午)から水ストレスの影響が認められ、茎径の収縮が促進され、この影響はその後さらに拡大した。2)これとほぼ平行して水ストレス区で果実径の減少が観察され、その減少程度は経時的に拡大した。3)みかけの光合成能はこれよりやや遅れて水ストレスによる減少が認められ、これは気孔抵抗の変動と関連した。4)^<18>C転流率は水ストレス処理後48時間頃から処理によって低下したが、^<18>C分配率に対する影響は明朗でなかった。これらの結果より、葉の光合成能に比べて果実肥大の方がより早く水ストレスの影響を受けやすいと推定され、歪みゲージ式変位計による茎・果実の径変化の測定が植物の水ストレスを診断する上で極めて有効であると推測される。実験2塩ストレスがカキの水ストレスが茎・果実径の変化、光合成、および水ポテンシャル等に与える影響:カキ(西条ガキ)をポット(60-L)で土壌栽培し、100mM NaClを散布し、塩処理を行い、実験1と同様に、茎・果実径の変化、光合成能、および水ポテンシャルなどを一斉に測定した。

結果は、茎径は処理開始後1日目、果実径は4日目、光合成能は5日目からそれぞれ処理の影響が観察された。すなわち、塩ストレスの影響も歪みゲージ式変位計によって早期に測定しうることが分かった。この場合、茎径の変動が塩ストレスに敏感に反応する点で特徴的だった。環境ストレスによる阻害を軽減した植物生産システムを確立することを目指し、リアルタイムで環境ストレスを評価し、診断する方法について一連の研究を実施している。今回は、栄養ストレスを取り上げ検討した。すなわち、歪みゲージ式変位計により測定した茎・果実の径変化を主体に、これと光合成、転流、水分状態などとの相互関係について調査した。実験は、供試植物として水耕栽培した第1花房果実肥大期のトマト(品種桃太郎8)を用い、処理としてリン(P)無添加を行い、茎径および果実径、光合成など各種のパラメータについて平行して測定した。その結果、(1)光合成速度は低P処理後12日目に低下したのに対し、(2)茎径は処理後6日目に、果実径では9日目にそれぞれ低下した。一方、窒素(N)ストレスについてもほぼ同様の実験を行った。その結果、Nストレス処理(N欠如)によって、(1)茎径は処理後1日目に影響がみられ、昼間の収縮が小さく、夜間の肥大速度も低く、(2)果実には処理の影響は認められず、(3)葉の光合成速度は処理3日後に低下し、(5)葉の水ポテンシャルは7日目に低下した。以上の結果を総合すると、茎径を歪みゲージ式変位計で計測することによって、他のパラメータより早期にNおよびPストレスの影響を計測しうることが判明した。また、栄養状態がトマトの果実生産へ与える影響は、ソース・シンク関係から次の様に理解される。Pストレスは光合成能(ソース)よりも果実肥大(シンク)をより早期に阻害するのに対して、Nストレスはソース能を阻害するがシンクに対する影響は小さいものと推定される。