hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無機ナノシートの複合化による機能性ナノスペースを有する高次ナノ構造の構築

層状構造を持つ無機化合物を剥離させることで得られる非常に微細なナノシートを用いて、ナノ空間を有する構造の膜の作製に成功した。複数のリン酸ジルコニウムナノシート間に、電気伝導度が高く電解質を含む溶液中で電気の充放電が可能な導電性高分子と、支柱となる有機分子を共に挟み込んだナノレベルの構造を作製することで、導電性高分子の反応性が改善され、電気を充放電できる量を示すキャパシタ特性が大幅に向上した。本研究では,無機ナノシートを,種々の複合化手法を用いて,機能性ナノスペースを有する高次ナノ構造を構築することを研究目的としている。平成19年度は,主にミクロポアを有する金属リン酸塩の合成,金属リン酸塩ナノシートからの有機複合膜の作製およびマンガン酸塩ナノシートからのレドックスアクティブ薄膜の合成を行った。以下に詳細を説明する。層状リン酸ジルコニウムのナノシートに有機分子を化学的に修飾し,ミクロサイズのナノスペースを構築できた。また,この物質のナノシートコロイド化に成功した。この結果は,有機分子の化学修飾が,高次ナノ構造の構築へのキープロセスとして用いることができることを示している。層状リン酸ジルコニウム,リン酸チタンおよびリン酸スズを用いて,金属リン酸塩ナノシートのコロイド溶液を作製し,電気泳動法によるポリアニリンとの複合配向膜の作製を行った。その結果,全ての出発原料において複合配向膜が作製できた。また,膜の構造を詳細に検討し,出発原料の結晶粒子径およびプロトン伝導度の違いにより,膜中の空隙率に差が生じ,結果的にレドックス活性に差が出ることがわかった。また,酸化マンガンナノシートを用いて,電気泳動膜を作製した。このようなナノシート由来の電気泳動膜は,ナノシートが高比表面積を有するため,反応効率が高いと考えられる。実際に,これらの膜がレドックスアクティブな特性を持ち,最大でおよそ224F/g程度のキャパシタンスを有することを見出した。また,マンガン酸塩の作製方法により,ナノシートのサイズを制御でき,それによってキャパシタンスが変化することがわかった。さらに,層状酸化マンガンの一部を鉄に置き換えた層状酸化物を作製し,ナノシート化して電気泳動膜の作製を試みた。本研究では、無機ナノシートを、種々の複合化手法を用いて、機能性ナノスペースを有する高次ナノ構造を構築することを研究目的としている。平成20年度は、金属リン酸塩ナノシートへ有機分子を複合化した有機修飾リン酸塩ナノシートから作製した複合膜のキャラクタリゼーション、およびMnの一部をV、Cr、Mn、Fe、Co、NiもしくはCuに置換したバーネサイトナノシートからのレドックスアクティブ薄膜の合成を行った。層状リン酸ジルコニウムのナノシートに有機分子を化学的に修飾して作製したナノシートコロイドを用いて、空隙率および疎水性を制御した高次構造を持つポリアニリンとの複合膜の作製に成功した。また、この膜の電気化学キャパシタ特性を評価した結果、有機分子を修飾していない場合はポリアニリン単位重量あたりおよそ200F/g程度のキャパシタンスであったのに対して、有機分子を導入した場合はおよそ350F/gと飛躍的に大きくなった。また、Mnの一部を他の遷移金属で置換したバーネサイトの合成を検討した結果、VおよびCrは置換できなかったが、Fe、Co、NiおよびCuで置換したバーネサイトは作製可能であった。これらは置換する遷移金属の種類と量によって結晶系が菱面体晶から単斜晶もしくは六方晶へ変化することがわかった。また、これらのナノシートから電気泳動膜を作製し、その電気化学キャパシタ特性を評価したところ、CoおよびFe置換試料では置換率が0.1以下、NiおよびCu置換試料では、置換率がおよそ0.05以下で無置換試料よりもキャパシタンスが大きくなった。
市区町村の授業スタンダード施策に対する教師の受容度に影響する要因

本研究は、授業の手引きとして教育委員会での作成が広がっている「授業スタンダード」を、教師がいかに受容しているのか、そして教師の受容度に影響する要因は何かについて、市区町村教育委員会・学校・教師の階層性を加味して解明することを目的としている。初年度では、まず公立小・中学校それぞれ10校程度を対象に予備調査をし、本調査で使用する質問紙尺度の信頼性と妥当性を検討する。その後、全国の公立小・中学校教師を対象に本調査を行う。次年度では、得られた調査結果を既に実施している市区町村への質問紙調査の結果と統合して分析する。
金属間化合物の電子構造制御による人工光合成用助触媒の設計

半導体光触媒に担持する助触媒は,反応の活性選択性を大きく支配するため,その機能設計は極めて重要である.従来,金属単体や単純な酸化物,合金の微粒子が研究されてきた.本研究では,金属間化合物を用いた光触媒用助触媒の学理を追求する.特に,助触媒の電子構造制御が助触媒の役割をどのように変えるか,を領域内の共同研究も積極的に行い明らかにする.本年度は,水の完全分解におけるMgB2系の助触媒効果について検討を進めた。助触媒を構成する化合物の水との反応性を注視しながら,その効果の検討を進めた結果,助触媒の水との反応が部分的に起こりながらも,化合物としての特徴を発揮して光触媒反応が加速されていることが判明した。今後,助触媒の構造(結晶構造・電子構造)と界面の性質の双方と助触媒効果の詳細の関連の解明が期待される。検討した助触媒物質の反応性や役割の理解の深化という観点で進展が見られた。今後,領域内外の研究者との連携,共同を通してさらなる研究展開を図れる素地ができた。本年度えられた知見をもとに,領域内外の研究者との共同研究をさらに進める。すでに開始している共同研究についても具体的成果を得られるよう注力する。
臨海型高密度都市域の地震に対する災害危険度

本研究では,臨海型高密度都市域での代表的な災害の一つと考えられる津波災害について検討した.高密度臨海都市域の代表例として東京湾沿岸をとりあげ,津波伝幡の数値シミュレーションを行なった.まず過去に東京湾に津波被害をもたらした元禄地震と関東地震の波源域モデルを用いて津波の初期水位を計算した.そして底面摩擦項と移流項を両方とも含む基礎方程式系を用いて津波の伝幡計算を行なった.計算に際しては,東京湾や13号埋立地などの特に重要と考えられる地域では差分格子を細かくして精密な計算を行なった.その結果,湾内の最大水位は沿岸部の既存の防波堤天端高さに比べて低いためあまり問題とはならないものの,流速については特に浦賀水道付近で2m/s程度の大きな流れが,地震発生後2時間余り継続することがわかった.浦賀水道は東京湾における重要な航路となっており,船舶は輻輳状況にある.そこで,津波流動による最大流速の分布図と船舶航路の重合状態を示す分布図とを比較し,さらに流速の時間的な変化も合わせて検討したところ,地震時の航行管制に対して特に細かい検討が必要であることがわかった.この他に,湾内泊地における流速,東京湾・13号埋立地周辺での流れの時間変化を計算し,当該地域の現行利用状況と比較して災害対策の必要度を考察した.次に,津波が会場交通に及ぼす影響が重要であるという上記の結果に基づき,室内二次元造水路を用いた実験により,段波状で進行する津波の内部流速場と波圧を詳細に測定した.日本海中部地震津波による被災例で示されたように,特に構造物や航行船舶に対する衝撃圧力については段波状となって進行する津波に対する検討が必要である.広範な条件に対して水理実験を行なった結果,段波前面に強い乱れの領域が存在し,津波の衝撃波圧もこの部分で最大となることがわかった.本研究では,臨海型高密度都市域での代表的な災害の一つと考えられる津波災害について検討した.高密度臨海都市域の代表例として東京湾沿岸をとりあげ,津波伝幡の数値シミュレーションを行なった.まず過去に東京湾に津波被害をもたらした元禄地震と関東地震の波源域モデルを用いて津波の初期水位を計算した.そして底面摩擦項と移流項を両方とも含む基礎方程式系を用いて津波の伝幡計算を行なった.計算に際しては,東京湾や13号埋立地などの特に重要と考えられる地域では差分格子を細かくして精密な計算を行なった.その結果,湾内の最大水位は沿岸部の既存の防波堤天端高さに比べて低いためあまり問題とはならないものの,流速については特に浦賀水道付近で2m/s程度の大きな流れが,地震発生後2時間余り継続することがわかった.浦賀水道は東京湾における重要な航路となっており,船舶は輻輳状況にある.そこで,津波流動による最大流速の分布図と船舶航路の重合状態を示す分布図とを比較し,さらに流速の時間的な変化も合わせて検討したところ,地震時の航行管制に対して特に細かい検討が必要であることがわかった.この他に,湾内泊地における流速,東京湾・13号埋立地周辺での流れの時間変化を計算し,当該地域の現行利用状況と比較して災害対策の必要度を考察した.次に,津波が会場交通に及ぼす影響が重要であるという上記の結果に基づき,室内二次元造水路を用いた実験により,段波状で進行する津波の内部流速場と波圧を詳細に測定した.日本海中部地震津波による被災例で示されたように,特に構造物や航行船舶に対する衝撃圧力については段波状となって進行する津波に対する検討が必要である.広範な条件に対して水理実験を行なった結果,段波前面に強い乱れの領域が存在し,津波の衝撃波圧もこの部分で最大となることがわかった.
イネ直立穂形質が群落生産機能に及ぼす影響の解明

成熟期において穂が下垂せず直立する形質(直立穂形質)を持つ品種が、中国東北部において多収品種として普及していが、その多収機構は明らかでない。直立穂形質が群落機能に及ぼす効果を明らかにするために,(1)直立穂品種瀋農265号の群落機能と収量形成過程、(2)非直立穂日印交雑インディカ型品種Wonlung(インディカ多収系の草型)と直立穂品種遼粳5号の交雑由来RILsを用いた遺伝子型効果、(3)直立穂形質と他形質との組合せ効果、および(4)直立穂遺伝子型と遺伝的背景ならびに窒素施肥量との交互作用を解析し、直立穂が群落内光環境と物質生産に及ぼす効果、および同形質を導入利用するための条件を提示した本研究は、中国において近年多収品種として普及している直立穂型品種が持つ草型形質(直立穂形質)に着目し、直立穂型品種と従来型多収品種との交雑分離集団を用いて、直立穂が群落光環境および物質生産能に及ぼす影響ならびに直立穂形質と窒素施肥および地域との交互作用の解析から、本形質が群落生産機能に及ぼす影響を明らかにしようとしている。本研究は次の3つの部分に分けて進めている。1研究材料の整備、2群落機能の解析、3直立穂形質×環境交互作用の解明、である。平成26年度は、このうち主に1について着手した。1従来の多収品種の草型を有するWL99と直立穂型品種Liaojing5との交雑由来の組替自殖系統群(WL-RILs)を圃場栽培し主要農業形質を調査することにより、EP遺伝子の多面発現について検討した。供試材料はWL-RILs237系統とし、1系統10株を栽培、開花・成熟期、草丈、穂長、1穂籾数、登熟歩合、千粒重を調査した。既に明らかになっているEP遺伝子座の遺伝子型(EP1,ep1)別にみると、EP型(直立穂型)は、草丈、穂長が、止葉葉身長が明らかに低かった。同時に、同じ直立穂形質を有しながら草丈や葉身長が異なる系統が存在した。このことから、群落機能の調査に供試するための系統として、草丈・葉身長が異なる直立穂型および非直立穂型系統を選定した。2直立穂品種瀋農265の収量性を、ジャポニカ品種の日本晴およびインディカ多収品種のタカナリと比較し、瀋農265の収量が日本晴とタカナリのそれの中間であること、瀋農265は他の品種に比べて多窒素施肥条件でも収穫指数が低下しにくいことをみとめた。直立穂型の水稲品種が中国おいて多収品種として普及しているが、本形質が多収をもたらしている機構は明らかでない。本研究は、直立穂型品種と従来型多収品種との交雑分離集団を用いて、直立穂が群落光環境および物質生産能に及ぼす影響ならびに直立穂形質と窒素施肥および地域との交互作用の解析から、本形質が群落生産機能に及ぼす影響を明らかにするものである。1直立穂型品種と従来型多収品種交雑分離集団をもとにした研究材料の整備は昨年度に完了した。2選定系統を対象にした群落機能の詳細な解析として、昨年度の実験結果から選定したRILsから、60系統を1系統当たり30株、12系統を系統当たり60株、それぞれ両親品種WL99およびLJ5とともに栽培した。RILsを直立穂(EP)遺伝子型と非直立穂(NEP)遺伝子型に分けて比較すると、草丈、止葉長および穂長はEP型がNEP型よりも全体に短いが、EP系統群内に変異が存在し、EP系統群において止葉長が短いほど登熟歩合が高いことが明らかになった。葉面積および光強度の群落内垂直分布を測定し、EP系統群では全体に葉面積分布の重心が低く、それにより光が群落内の下層まで多く透過していることがわかった。3直立穂形質と環境との交互作用として、直立穂品種瀋農265をジャポニカ品種日本晴およびインディカ多収品種タカナリを、異なる栽植密度および施肥量条件で栽培し、群落の乾物生産性を日射利用量および受光量当たり乾物生産効率(RUE)の面から検討した。瀋農265乾物生産量の面では日本晴と同様でありタカナリには及ばないが、それは葉面積が小さいために受光量が小さくなることに起因していた。ただし、瀋農265のRUEは日本晴に比べて明らかに優れており、それは葉身窒素濃度が高くそれがRUEを高くしている可能性が高いことが示唆された。直立穂品種と非直立穂品種の交配集団の調査から、直立穂品種の生産性は、単に直立穂関連遺伝子(EP1)の遺伝子型のみによって決まるのではなく、他の遺伝子の効果との組合せにより大きく変わること、直立穂品種の中でもその内容とくに止葉の長さにより群落機能が異なる可能性があるなど、新たな知見が得られつつある。直立穂型の水稲品種が中国において多収品種として普及している。しかし同形質が多収をもたらしている機構は明らかになっていない。

本研究は、直立穂型品種と従来型品種との交雑分離集団を用いて、直立穂形質が群落光環境および物質生産能に及ぼす影響ならびに直立穂形質と窒素施肥および地域との交互作用効果の解析から、本形質が群落生産機能に及ぼす影響を明らかにするものであり、1直立穂型品種と従来型品種交雑分離集団をもとにした研究材料の整備、2選定系統を対象にした群落機能の解析、3直立穂形質と窒素施肥・栽培地域交互作用の解析の、3つを内容について本年度は下記の研究を実施した。1既に完了しているので実施していない。2昨年度までに、同じ直立穂型系統においても草型形質に変異が存在し、止葉長が短いほど登熟歩合が高いことが明らかになった。そこで、直立穂型系統から止葉長の長いもの、および短いものを3系統ずつを群落栽培し、シンクおよびソース能の変異を解析した。止葉長によりシンクサイズに違いはみられないが、ソース構成要素のうち、登熟期間後半の物質生産量が止葉が短いほど大きいことがわかった。それには群落内光環境の改善による下位葉の活性維持が関わるものと推察された。これにより、直立穂稲では、止葉長が登熟期間における群落の生産機能の維持に影響を与えているものと思われた。3昨年までに、京都の栽培環境において直立穂型草型系統と従来型系統との間には明瞭な収量差が存在しないことから、同形質の効果を、異なる栽培条件、しなわち窒素施肥量0、6、20gN/m2の3水準、および京都大学(京都市)と瀋陽農業大学(瀋陽市)の2地点の組合せの実験を実施した。あきたこまち、同品種の直立穂型準同質遺伝子系統、Liaojing 5、同品種の非直立穂型同質遺伝子系統、の4品種・系統を供試した。実験結果の解析を進めている。直立穂型系統と非直立穂型系統の物質生産及び収量形質の比較を繰り返し行った結果から、直立穂形質が群落の物質生産機能に及ぼす影響の概要が明らかになった。すなわち、直立穂形質の効果は京都においては増収をもたらすほどではないこと、その効果また止葉長の違いにより左右されること、がそれぞれ明らかになった。このことを国際学会で報告した。また、当初の予定通り、直穂形質の効果が発揮される条件の解明のために、中国遼寧省と京都市との間の連絡試験を、予定通り実施した。直立穂形質が群落機能に及ぼす効果を明らかにするために,非直立穂日印交雑インディカ型品種Wオnlung(インディカ多収系の草型)と直立穂品種遼粳5号の交雑由来RILsから選定した系統群を用いて行ってきた圃場実験の結果から,直立穂系統の中では止葉の短い系統ほど登熟性が優れること,登熟性には出穂前貯蔵炭水化物よりも出穂後の乾物生産の大小の方が密接に関係すること,したがって止葉の短い系統は出穂後の乾物生産の向上によって登熟性を高めていることがわかった.群落内光環境の調査から,止葉が短い直立穂系統は,下位葉にも光がよく到達するために葉群の活性が長く維持され,それが出穂後の乾物生産の維持に寄与していると推察した.収量に対する直立穂形質×環境交互作用を明らかにするために,直立穂形質に関する準同質系統,非直立穂型品種あきたこまち,同品種直立穂型,直立穂型品種遼粳5号,同品種非直立穂型の4系統を,窒素施肥3水準(0,5,20 gN/m2)で栽培した.2ヵ年の結果から,直立穂形質が収量形質に及ぼす効果において,シンクサイズすなわち単位面積当たり穎花数に及ぼすプラスの効果が,2つの遺伝的背景に共通して,また施肥水準によらず安定的に見られることがわかった.しかし,収量に及ぼす効果がみられたのはあきたこまち背景に限られ,しかも2つの年次のうち1つの年次にのみ認められた.収量に対する効果が遺伝的背景によってなぜ異なるのかは今後の課題に残された.あきたこまちに直立穂形質を導入することにより同品種の収量を高める可能性が示されたことは,今後の多収育種に寄与するものと思われる.成熟期において穂が下垂せず直立する形質(直立穂形質)を持つ品種が、中国東北部において多収品種として普及していが、その多収機構は明らかでない。直立穂形質が群落機能に及ぼす効果を明らかにするために,(1)直立穂
音源地図とそれを形成する神経回路機構の解明

音源地図形成に重要な鍵となる両耳間の時間差を検出する神経回路を解析した。時間差の検出は蝸牛神経核の細胞が両側性に投射し計算されるが、その蝸牛神経核は抑制性の投射を受けている。その抑制性投射の効果を電気記録と3種類の薬剤投与を組み合わせ調べた。結果、抑制により音周波数に対する蝸牛神経核の細胞の応答を限局させ、より特定の音周波数に対してのみ時間差の計算が行われている事を明らかした。また、抑制性の細胞同士の抑制により、左右の蝸牛神経核の発火頻度を調節している事も明らかにした。これらの機能は音源地図の形成に重要な役割を果たしていると考えられる。音源地図形成には両耳間時間差(ITD)と両耳間音圧差(ILD)が重要な手がかりとなる。鳥類ではITDの検出は大細胞核(NM)が両側性に層状核(NL)へ投射することで形成され、ILDは角状核(NA)から外側毛帯核(LLd)への入力と、両側のLLd同士の相互抑制により形成される。ILD形成に重要な役割を果たすNMには上オリーブ核(SON)から抑制性の投射が有る事が知られているが、機能はまだあまり知られていない。本研究では脳幹レベルでの聴覚神経回路機能の詳細を調べる為、SONからNMへの抑制性投射の音情報処理に対する効果を麻酔下のニワトリを用いてin vivoで調べた。NMでの音に対する神経活動の応答を、SONの活動をTTXを用いて阻害した条件や、GABA受容体のアンタゴニストであるBicucullineをNMに投与してSONのNMでの影響を阻害した条件とで比較した。結果、SONからの入力がある時と比較してNMの神経細胞はより幅広い音周波数に対して応答するようになった。またSONが比較的幅広い周波数の音に対して応答を示す事、AMPA型Glu酸受容体の阻害剤であるDNQXをNMに添加し、聴神経線維からの入力を押えると周波数軸に対して広い抑制性の入力が観察された。これらの結果は、SOはNMよりも幅広い音周波数に対して応答し、NMにおいてSONの抑制により、音周波数に対する応答性を限局させる働きが有る事を示していた。このSONの抑制システムにより個々のNL神経細胞ではより特定の音周波数に対してのみITD計算が行うことが可能になり、音源地図の形成に重要な役割を果たしていると考えられる。ILDの計算に重要な役割を果たすNMには上オリーブ核(SON)から抑制性の投射が有るが詳細な機能は不明であった。しかし、研究によりSONからNMへの抑制は、ILD計算における周波数選択性を増強している事を初めて明らかにした(Fukui I, et al., 2010)。また、SON同士の相互抑制がある事で、音圧が高い方がSONからNMへの抑制がより強くなり、音圧が低い方は抑制が弱くなる事で、左右のNMの発火頻度をバランスしている事を明らかにした(Burger, Fukui I et al, 2011)。これらのSONを介した神経回路により、NLでのITD計算に悪影響を及ぼす可能性がある、音周波数間の相互作用と左右の音圧差によって生じる発火頻度の違いを軽減させている事が明らかになった。この巧妙な調節を受けて計算されたITDは下丘においてILDと統合し、音源地図が形成されることになる。下丘に微小電極を挿入して記録した神経活動は、下位には見られない応答パターンを示した。ITLとILD両方に感受性を持ち、特定の方位に対して強い応答を示す神経細胞が多く存在した。一方で、音周波数によって複雑な興奮や抑制のパターンを示すものなど、周波数間の相互作用が顕著な神経細胞も存在した。この細胞では音の方位に対して顕著な発火頻度の違いが見られなかった。これらの結果は下丘において音源の定位に特化したグループと、音源に関係なく音質などを分析するグループに、機能的に分かれている車が示唆された。
ハイブリッド光ネットワークの制御・管理アーキテクチャ

2006年度の我々の研究業績は以下の通りである.1.光MIN(多重相互結合ネットワーク)の多段結合型Benes(VSB)ネットワークの開発.VSBはN×Nサイズのネットワークに対してO(NlogN)個程度の内部スイッチ素子で構成可能である.また,従来の空間冗長や多段結合技術を組み合わせたクロストークフリーなBanyan型MINと比べて,低ハードウェアコストで実現可能である.VSBではスイッチのステージ数を選択可能なので,柔軟性のある構築が可能である.VSBネットワークに対して,我々はクロストークの起こらない条件の下でO(NlogN)のルーティングアルゴリズムを提案した.2.大規模な多段結合型banyan(VSOB)ネットワークで高速なコネクション生成についての研究.VSOBネットワークに対する現在最速のルーティングアルゴリズムはO(NlogN)である.4096×4096サイズのネットワークでは,コネクション負荷100%の時にリクエストのブロッキングが2%以上も発生する結果となった.一方で,VSOBネットワークのハードウェアコストを減らすために,VSOBネットワークのプルーニングを提案した,結果としてハードウェアコストを30%も削減し,PFRアルゴリズムを用いた場合,通常のVSOBと比較して同程度のブロック発生率となった.この事実から最適な計算量O(logN)を維持したまま,ブロッキング発生率の劇的な減少が可能であることが分かった.その後,プルーニング後のVSOB(P-VSOB)ネットワークに通常のbanyanネットワークを追加した新たなスイッチネットワークを提案した.このネットワークのために開発したO(logN)のルーティングアルゴリズム(PRF RS, PFR LS)を用いることで,ブロッキング発生率をP-VSOBと比較して著しく低く抑える事に成功し,ハードウェアコストはP-VSOBとほぼ同程度に抑えることに成功した.3,Banyan型光スイッチの性能解析のための一般的なモデルの開発.このモデルはブロッキング発生率,ネットワークの深さ,そしてハードウェアコスト間の関係を明らかにし,必要なトレードオフはこのモデルをもとに得る事が可能になった.4.多重バックアップルータの相互関係を取り入れた場合の動的レストレーション・スキームを取り入れた光ネットワークの性能解析モデルの提案.この新しいモデルの有効性はシミュレーションで検証を行った.5.効果的なユニキャスト・ルーティング,マルチキャスト・ルーティング,サバイバル・ルーティングのためのモバイルエージェント型アルゴリズムの開発,我々は光ネットワークで課題となっているルーティングアルゴリズムと波長割り当て問題を解決するためにモバイルージェント技術と遺伝的アルゴリズム(GA)を組み合わせた方法を提案した.このアルゴリズムは高い負荷バランスを達成し,最も有望とされていたFixed-Alternateルーティングアルゴリズムと比べてブロッキング発生率が著しく低い.これら二つは全波長変換器もしくは部分波長変換機が局所的に配置されている光ネットワークに対して有効である.低いブロッキング率と少ない遅延が保障されれぱ,我々の動的RWAアルゴリズムは現在の回線交換型光スイッチネットワークだけでなく次世代の光バーストスイッチネットワークにとって有用なものとなる.6.我々は,効率的なマルチキャストトラフィックのためのネットワークト構造デザイン問題に基づいたネットワークコーディングを研究した.マルチキャストとネットワークコーディングの特性に基づいて,初めこの問題を非線形整数プログラミング問題(NP困難)に捉え,定式化し,そのための発見的手法を提案した.この手法の有効性は異なるトラフィックパターンの下でシミュレーションにより検証した,波長分割多重方式(WDM)の光ネットワークにおいて、高速転送を行うための光クロスコネクト(OXC)スイッチは基本的で重要なモジュールである。通常、OXCは数百万のコンポーネントで構成され、そして数千の波長を扱うため、OXCの信頼性は、ネットワーク全体の生存率を保証するために非常に重要になる。それゆえ、本研究では主として高速で耐故障性の高いOXCモジュールの開発を行った。以下に研究成果をまとめる。1高速スイッチを構成するアーキテクチャとして積層型光バンヤン(VSPB)ネットワークに注目し、そのブロッキング動作を研究して、解析モデルを提案した。提案した解析モデルは、計算爆発を抑えるために再帰的にステージ毎にVSPBのブロッキング率を計算する。モデルの検証をするために計算機シミュレーションを行い、提案したモデルがVSPBのブロッキング動作を正確に記述できることを示した。2高速スイッチングを保証するためのVSPBのルーティング法として、プレーン固定ルーティング法(PFR)と部分的ランダムルーティング法(PRR)を提案した。サイズN×NのVSPBに対する従来のルーティング法では時間複雑度はO(NlogN)であったが、PFR法とPRR法の時間複雑度はそれぞれO(logN)、O(sqrt(N))であることを示し、高速な経路セットアップの可能性を示した。また、PFR法を用いた場合のVSPBのブロッキング動作の解析モデルを示し、詳細なシミュレーションによりその正当性を示した。3 WDM光ネットワークの動的ルーティング法として、動的回復手法や、アントベース手法、遺伝的手法など複数の手法を提案した。特に、動的回復手法を用いた場合の回復率の近似計算モデルを開発し、波長チャネルや波長変換が回復率に与える影響を調べた。ハイブリッド光ネットワーク(HON)のアーキテクチャにおいて、光バーストスイッチング(OBS)ならび波長ルーテッド(Wavelength-routed : WR)転送モードはネットワークレイヤ層に様々なサービスを提供しできる特徴を有している。本研究における2005年の研究成果は次の通りである。1.従来のHONへ仮想トポロジーの概念を導入し、新しいネットワークアーキテクチャを提案した。提案した新しいHON構成方式は、OBSとOCS及びOVCS(光仮想回路スイッチング)など技術の利点を兼ね備え、多レベルQoSに支えることができ、異なったトラフィックパターンに適応することが可能である。

2.HONアーキテクチャのスイッチ設計について、バニアン(Banyan)ネットワークは小さい深さと絶対紛失の均一性などの特性を持ち、魅力的な光スイッチング技術である。本研究では、バニアンに基づく光スイッチングネットワークの性能を詳しく分析した。また、水平拡張と垂直スタッキング手法を用い、水平拡張垂直積み光バンヤン(HVOB)系ネットワークを構成できることを示した。本研究では、HVOBネットワーク通信ブロック表現を調べ、ブロッキング確率の上界の分析モデルが開発した。これらのモデルを利用してHVOBネットワークの最大ブロッキング確率が効率的に評価できることを明らかにした。3.WDMネットワークにおける能動的回復(Active Restoration)スキーマを提案した。特に、新しい分析モデルを開発し、故障が起こった時のWDMネットワークにおける近似的な回復確率の計算が可能であることを示した。詳細なシミュレーション実験を行い、提案したモデルは実験結果に非常に合っていること明らかにした。2006年度の我々の研究業績は以下の通りである.1.光MIN(多重相互結合ネットワーク)の多段結合型Benes(VSB)ネットワークの開発.VSBはN×Nサイズのネットワークに対してO(NlogN)個程度の内部スイッチ素子で構成可能である.また,従来の空間冗長や多段結合技術を組み合わせたクロストークフリーなBanyan型MINと比べて,低ハードウェアコストで実現可能である.VSBではスイッチのステージ数を選択可能なので,柔軟性のある構築が可能である.VSBネットワークに対して,我々はクロストークの起こらない条件の下でO(NlogN)のルーティングアルゴリズムを提案した.2.大規模な多段結合型banyan(VSOB)ネットワークで高速なコネクション生成についての研究.VSOBネットワークに対する現在最速のルーティングアルゴリズムはO(NlogN)である.4096×4096サイズのネットワークでは,コネクション負荷100%の時にリクエストのブロッキングが2%以上も発生する結果となった.一方で,VSOBネットワークのハードウェアコストを減らすために,VSOBネットワークのプルーニングを提案した,結果としてハードウェアコストを30%も削減し,PFRアルゴリズムを用いた場合,通常のVSOBと比較して同程度のブロック発生率となった.
光第二高調波を用いた微小管構造の動的平衡の可視化

レーザー走査型光第二高調波(SHG)顕微鏡を用いて、液中の微小管を非染色で観察した。計測におけるノイズ源を可能な限り除去し、試験管内の再構成系および細胞内の単一微小管を鮮明に可視化できる感度を達成した。また、GTPアナログであるGMPCPP状態およびGDP-taxol状態の微小管に対して、それぞれSHG強度の偏光依存性を計測し、微小管のもつ分極状態と関連するSHGテンソルの解析を行った。その結果、2つの状態間で有意差が見出され、GTP加水分解前後で微小管構造が変化することを示す結果を得た。この結果は、過去に発表されたクライオ電子顕微鏡による構造解析の結果と一致する。平成25年度は、光第二高調波顕微鏡(SHG顕微鏡)を、試験管内および細胞内の単一微小管を可視化できるように高感度化することを目的として、研究開発を進めた。当年度の主な研究成果は以下のとおりである。1.背景光の低減による単一微小管イメージングの高コントラスト化本研究では、ヌクレオチド状態に依存した微小管の構造変化を、1本の微小管のレベルで可視化することを主目的の1つとしている。そのためには、できるだけ高い信号/ノイズ比および高いコントラストを得る必要があるが、1本の微小管から得られるSHG信号強度は非常に微弱であるため、背景光を抑える必要があった。これを目的として、(1)測定に関連するすべての光学素子から発生しうるSHG信号をカット、(2)徹底的な遮光を行った。その結果として、背景光を従来の5分の1程度まで低減することに成功し、試験管内の単一微小管を高コントラストで可視化できるようになった。2.固定細胞内の微小管の高感度イメージング低ノイズ化したSHG顕微鏡の応用として、細胞膜および細胞質基質を除去し、パクリタキセルにより微小管を安定化させた固定細胞のSHGイメージングを行った。その成果として、従来から報告例があった紡錘体、midbody、中心体などの微小管束から成る器官のみならず、間期の微小管配列まで鮮明に観察することに成功した。紡錘体などの器官と間期微小管では、最大で10の4乗の強度比があることがわかった。平成26年度の研究計画は、以下のとおりであった。(1)試験管内の再構成系において、微小管のSHG偏光依存性およびそのヌクレオチド状態依存性を調べ、構造多型性を明らかにする。(2)細胞内微小管計測に向けて、微小管極性を判別できる実験系を構築し、基礎実験として微小管束を用いた計測を行う。この計画にそって研究を進めた結果、(1)に関しては一定の成果を得たが、(2)に関しては実験に着手出来ず、成果を上げることができなかった。当年度の研究成果を以下に簡潔に述べる。まず、前年度の成果によって高感度化を果たした走査型SHG顕微鏡を用いて、単一微小管のSHG偏光依存性を、GTPのアナログであるGMPCPP状態、およびGDP-taxol状態に対して取得し、その統計解析を行った。その結果、平均の偏光依存性に有意差が見られた。一方で、単一試料ごとに構造状態を判別するには、信号/ノイズ比が不十分であることが分かった。そこで、信号/ノイズ比を上げ、定量性の向上を図るために、微小管を束化することを試みた。微小管の束化には、アフリカツメガエルの精子および卵抽出液から生成される微小管形成核を用い、これに精製したチューブリンを加えて作成した。この方法で束化した微小管試料を、カバーガラス上に作成した流路内に注入し、30%グリセロールバッファで固定したものを、SHG顕微鏡を用いて計測した。本実験では、GDP状態およびGDP-taxol状態の計測を行い、両者を比較した。その結果、単一の微小管束試料内ではSHG偏光依存性が空間的に均一であることが分かった。これを利用し、束内の平均値を用いて再解析した所、GDP状態とGDP-taxol状態間で、有意差が見られた。今後、微小管束を用いた実験系を利用して、より多くのヌクレオチド状態、および微小管結合タンパク等による修飾状態での構造解析に発展させていきたい。非線形光学平成26年度は微小管構造の定量評価およびダイナミクスの測定を目的としているが、そのための技術的な課題であった高感度化および低ノイズ化に成功した。

今後は、これまでに開発してきたSHG顕微鏡に、電気光学変調器を用いた高速偏光スイッチングシステムを実装し、(1)ヌクレオチド状態に依存する微小管の構造の違い、およびその時空間変化を可視化するための試験管内実験、(2)試験管内実験技術を応用した細胞内測定を行う。試験管内測定では、GTP型微小管としてGTPのアナログであるGMPCPP微小管を、GDP型微小管として、GDP-taxol微小管をそれぞれ用いる。光学素子・試薬等の消耗品の価格変動および数量変更、ならびに旅費が計画当初の想定から変化したことによる。平成26年は、研究計画書にもとづき、光学素子・試薬等の消耗品および旅費に使用する。平成25年度の未使用額は、光学素子に購入に充てる。
ハイリスク児の学童期発達支援に関する研究-心理士の支援のあり方をめぐって-

出生直後にNICU入院となり、高い発達リスク要因を抱えた児とその両親は、早期から支援を必要としており、我々は平成6年度から「ハイリスク児の親子教室」を開いて、親と児への支援のプログラムを実行してきた。しかしこうしたハイリスク児に対する支援は生後半年からせいぜい3年までの期間に限らており、その後の発達の様相や養育環境、適応状況については、重篤な障害が発生している事例を除くと資料が少なく、いかなる支援が必要であるかについても明らかにされていない。,そこで本研究ではNICUをもつ兵庫県内の医療機関を平成3年以降に退院し、平成15年の時点で小学校または養護学校の小学部に在籍している児童を対象にし、児の検診時の医学的資料や発達検査結果を整理した。また児の発達とそれに関する親の思いや社会的支援への要望について知るために、児の親に対して郵送による質問紙調査を行なった。調査内容は児の誕生から調査時に至るまでの両親の不安や罪障感、レジリエンスについての他、危機的状況を生み出しかねない事象、発達過程の中で関わりがあった保健・福祉・教育機関等への要望を記述するものであった。加えて質問紙調査対象者から協力者を募り、面接による資料を収集した。その結果、出生直後及び退院直後は親の不安が高く、親を支える心理士等による厚いケアが必要であることがわかった。また3歳までの「支援のためのプログラム」は社会的サポート源として親の傷つきからの回復に効果的であること、6歳以降は児の適応に不安をもつ親が多くなることが明らかにされた。学童期に関する親の不安は、身体的発育のおくれに関するものが多く、特に身長・体重が標準を大きく下回っている児童の場合は、他に発達的遅滞がないとしても、同級生からのイジメを受けやすい実態が示され、幼児期とは異なった支援のあり方を検討する必要性が示唆された。出生直後NICU入院となり,高い発達リスク要因を抱えた児とその両親は,早期から支援を必要としており,我々はハイリスク児の親子教室」を開いて支援プログラムを実行してきた。しかしこの親と児への支援は出生後2年半から3年までの期間に限られており,その後の発達の実相や養育環境,適応状況については,重篤な障害が発生している事例を除くと資料が少なく,いかなる支援が必要であるかについても明らかにされていない。そこで本研究ではMCUをもつ兵庫県内の医療機関を平成3年以降に退院し、平成15年の時点で小学校または養護学校の小学部に在籍している児童を対象にし,検診時の医学的資料を整理することから始め,あわせて児の発達とそれに関する親の思いや社会的支援への要望について知るために,児の両親に対して郵送による質問紙調査を行った。調査内容は子どもの誕生から項在に至るまでを,(1)妊娠・出産から2,3歳までの時期(2)3,4歳から就学前までの時期(3)就学してから,現在に至るまでの時期に分けて,それぞれの時期に両親がどのような気持ちで児の発達を捉えてきたか,親の不安や罪障惑,レジリエンスはいかなるものであったか,児や両親にとって危敵的状況を生み出しかねない事象とは何かについて尋ね,加えて児の発達過程の中で関わりがあった保健・福祉・教育機関等への思いや要望についても記述してもらった。その結果,出生直後および退院直後後親たちは大きな不安を抱えており,この時期の親への心理的支援は医療機関が担うことになる場合が多いが,相談に応じる心理士等による厚いケアが必要とされていることが示された。また就学前に障害が告知された事例では両親は大きな心理的危機を経験していた。学童期では障害が発生していない事例では出生時のショックからの回復がみられた。次年度は面接資料の分析を実施し、心理士の支援のあり方を検討したい。

学童期に関する親の不安は、身体的発育のおくれに関するものが多く、特に身長・体重が標準を大きく下回っている児童の場合は、他に発達的遅滞がないとしても、同級生からのイジメを受けやすい実態が示され、幼児期とは異なった支援のあり方を検討する必要性が示唆された。
胸腺細胞分化と末梢メモリーT細胞形成におけるIL-7Rの発現制御機構

IL-7はT細胞の増殖とホメオスタシスに重要なサイトカインである。IL-7レセプター(IL-7R)欠損マウスでは、T細胞分化の初期に障害が現れ、すべてのT細胞サブセットが減少する。そこで、IL-7R-floxマウスを作製し、CD4-Creトランスジェニックマウスと交配することで(IL-7RcKO)、胸腺分化後期以降のIL-7Rの役割を解析した。IL-7RcKOではCD8SP細胞、制御性T細胞、NKT細胞が顕著に減少していた。また、CD4SPとCD8SPに占める成熟T細胞の割合が減少しており、これは増殖の低下が原因であることが分かった。IL-7RcKOのCD4SPとCD8SPでは、機能に重要な分子の発現も一部低下していた。IL-7RcKOでは、NKT細胞の増殖と成熟に障害が生じており、制御性T細胞の増殖が低下していた。また、IL-7RcKOでは野性型に比べて胸腺B細胞が20倍に、樹状細胞とγδT細胞の数もわずかに増加しており、αβT細胞による胸腺内IL-7濃度調整がこれらのサブセットの数を決定している一因である可能性が示唆された。以上の結果より、胸腺T細胞分化後期におけるIL-7Rの多彩な役割を明らかにすることができた。T細胞の初期分化と末梢での維持に重要なサイトカインであるIL-7のレセプター(IL-7R)は、その発現が厳密に制御されている。胸腺CD4^+CD8^+(DP)と末梢の活性化T細胞では、IL-7Rの発現は転写レベルで抑制される。IL-7Rのコンディショナルノックアウトマウスを作製、CD4-Creトランスジェニックマウスと交配した結果、DP以降で再発現するIL-7RはCD8T細胞の分化に必要であるが、CD4T細胞の分化には不要であることを明確にした。さらに、DPで発現抑制されるIL-7Rが再発現してくる際の分子メカニズムを明らかにするため、ホモロジー検索と培養細胞を用いた予備実験を行い、IL-7Rプロモーターの上流に存在するエンハンサー領域CNS1に結合するNFκBと、CNS2に結合するAP-1がIL-7Rの転写活性上昇に重要であることを見出した。そこで、CNS1欠損マウスを作製し、IL-7Rの発現と胸腺CD4/CD8分化決定に与える影響を調べた。CNS1欠損マウスの胸腺細胞では、IL-7R発現は野性型と差はなく、末梢T細胞でのみ、IL-7R発現低下とそれに伴うT細胞の生存率低下をみとめた。胸腺ではCNS2がCNSIの機能を代替している可能性を想定して、CNS2欠損マウスを作製した。現在、CNS1/2両欠順マウスを準備中である。また、末梢の活性化丁細胞の大部分は死んでしまうが、一部はIL-7Rを再発現し、メモリーT細胞として生き延びる。CNSI、CNS2の活性がメモリーT細胞形成時のIL-7R再発現に関与するかどうかを調べるため、CNS1のNFκBモチーフに変異を入れたマウスを作製した。このマウスは、末梢T細胞のIL-7R発現、生存率ともに正常であったため、OVAを免疫し、メモリーT細胞の形成率を解析中である。T細胞の胸腺内分化後期(CD4+CD8+(DP)ステージ以降)におけるIL-7Rの役割を明確にするため、IL-7R-floxedマウスを作製し、CD4-Creトランスジェニックマウスと交配し(IL-7R cKOマウス)、解析を行った。IL-7R cKOマウスでは胸腺CD8T細胞、NKT細胞、制御性T細胞(Treg)の分化が障害されていた。また、胸腺内の成熟(HSA^<low>)CD4、CD8T細胞の数が減少していた。成熟CD4T細胞とCD8T細胞の減少は、増殖の低下が一因であり、さらにCD8T細胞では転写因子Runx3の発現が低下する結果、Perforin、GranzymeBなどの機能分子の発現も低下していることが分かった。Bcl-

2トランスジェニックマウスとの交配により、CD8T細胞とTregの減少は野性型マウスと同程度まで回復させることができたが、NKT細胞の減少はBcl-2では回復させることができず、IL-7R cKOマウスにおけるNKT細胞の減少は、主に増殖の低下に起因することが明らかになった。また、IL-7R cKOマウスでは、胸腺B細胞が野性型の20倍以上に、樹状細胞とYδT細胞の数も1.5倍程度に増加していた。αβT細胞によるIL-7消費が胸腺内IL-7濃度を調整しており、B細胞の胸腺内での増殖を抑制している可能性が示唆された。次に、IL-7R発現レベルが胸腺細胞分化過程や活性化T細胞、メモリーT細胞で変化する分子メカニズムを解明するため、IL-7Rプロモーター上流3.6kbに存在するエンハンサーの欠損(CNS1 KO)マウスを作製した。CNS1 KOマウスでは、胸腺細胞上のIL-7R発現には影響がなく、末梢CD4、CD8両T細胞上のIL-7R発現低下と細胞数の減少をみとめた。Tregのみ、CNS1 KOマウスの胸腺で野性型マウスに比べてIL-7R発現が低下していた。さらに、IL-7Rプロモーター上流5.5kbに存在する種間で保存された領域の欠損(CNS2 KO)マウスも作製したところ、CNS2 KOマウスでは、胸腺と末梢T細胞上のIL-7R発現が野性型に比べて上昇していた。いずれのマウスも抗原刺激を行った際のIL-7Rの転写抑制には影響がなかった。以上の結果から、CNS1は末梢T細胞のIL-7R発現を正に、CNS2は胸腺と末梢T細胞のIL-7R発現を負に制御している領域である可能性が示唆された。
中世の人々の生活誌復元-古人骨と動物遺存体の研究

鎌倉市由比ヶ浜地域には大量の中世人骨が出土している。刀創受傷率は材木座遺跡が最も高く65.7%であり、由比ヶ浜南遺跡が1.3%であった。また、当時の人口構成の復元を行った。男女比はほぼ1:1であり、未成年と成人個体の比は2:3であった。平均寿命が24.0歳という結果が得られた。中世壮年期女性人骨に結核が認められたので報告した。同位体分析の結果から、中世鎌倉では、2歳前後で、離乳を始めている可能性が高いことがわかった。中世人の歯冠サイズが小さい傾向があることを明らかにし、当時の劣悪な生活環境を反映したものと推論できる。由比ヶ浜南遺跡の動物骨資料分析から、タフォノミー分析が動物考古学にも有効と思われた。オホーツク文化人集団の頭蓋形態小変異を用い分析を行った。RelethfordとBlangero法では、東部オホーツク群では、高いRii値と低い観察値を示すことから、形態的な多様性を失っている可能性を示した。オホーツク文化人は、バイカル新石器時代人、アムール川流域の人々と類似性があることが再確認された。サハリン、北海道東北部のアイヌは、後のオホーツク文化集団などの影響を強く受けた可能性がある。ミトコンドリアDNA分析の結果等は、オホーツク文化人とアイヌとの関連を支持するものであり、日本列島の人類史を書きかえる可能性を示した。久米島近世人骨の頭蓋形態小変異の研究は、琉球列島の人々が、先史時代から歴史時代にかけて、本土日本からのみならず、南方からの遺伝的影響を受けている可能性を示唆した。同資料の変形性脊椎関節症の評価を行った。女性においては腰部での重度化を認め、その要因は男女間の食性の差も示唆される。また、右肘関節の関節症も女性に多い齲歯率、生前脱落歯率が男性より、女性に有意に高く、女性特有のホルモンの変化による影響に加え、米田らの安定同位体分析では、女性が炭水化物から、男性は魚類からたんぱく質を摂取する傾向があり、男女間の食習慣の違いも反映していると思われる。由比ヶ浜南遺跡単体埋葬墓から出土した中世人骨に基づき、当時の人口構成の復元を行った。また、当時の平均寿命が24.0歳という結果が得られた。乳幼児の人骨を用いて、炭素と窒素の同位体分析の結果から、中世鎌倉では、2歳前後で、離乳を始めている可能性が高いことがわかった。これは、現代に比べて遅いが、離乳食に穀物などを与えるようになって進んだ授乳期間の短縮は中世にはかなり進行していたことを示す。中世人の歯冠サイズが小さい傾向があることを明らかにした。歯冠サイズは栄養状態によって変動するため、中世人の小さな歯冠サイズも当時の劣悪な生活環境を反映したものと推論できるアイヌの成立へのオホーツク文化人集団の影響、さらには、北東アジア人類集団との系統関係を調べるため、頭蓋形態小変異を用い分析を行った。オホーツク文化人は、北東アジア人類集団の中では、バイカル新石器時代人、アムール川流域の人々と類似性があることが再確認された。最近のミトコンドリアDNA分析の結果等は、オホーツク文化人とアイヌとの関連を支持するものであり、本研究は日本列島の人類史を書きかえる可能性を示した。久米島近世人骨(男性57個体、女性45個体)の変形性脊椎関節症の評価を行った。齲歯率は女性が男性より有意に高かった。生前脱落歯率も女性が有意に高かった。齲歯率、生前脱落歯率が女性に有意に高かったことは、女性特有のホルモンの変化による影響に加え、米田らの安定同位体分析では、女性が炭水化物から、男性は魚類からたんぱく質を摂取する傾向があり、文化的社会的な側面からの男女間の食習慣の違いも反映していると思われる。

サハリン、北海道東北部のアイヌは、後のオホーツク文化集団などの影響を強く受けた可能性がある。ミトコンドリアDNA分析の結果等は、オホーツク文化人とアイヌとの関連を支持するものであり、日本列島の人類史を書きかえる可能性を示した。久米島近世人骨の頭蓋形態小変異の研究は、琉球列島の人々が、先史時代から歴史時代にかけて、本土日本からのみならず、南方からの遺伝的影響を受けている可能性を示唆した。同資料の変形性脊椎関節症の評価を行った。女性においては腰部での重度化を認め、その要因は男女間の食性の差も示唆される。また、右肘関節の関節症も女性に多い齲歯率、生前脱落歯率が男性より、女性に有意に高く、女性特有のホルモンの変化による影響に加え、米田らの安定同位体分析では、女性が炭水化物から、男性は魚類からたんぱく質を摂取する傾向があり、男女間の食習慣の違いも反映していると思われる。
ユーラシアに広域分布する小型蛾類の分類学的再検討とその遺伝的多様性

DNAを活用して生物の名前を調べる手法であるDNAバーコーディングを実用化するには、名前をできるだけ正確に調べるための情報が必要である。本研究では、小型の蛾類であるハマキガ科のユーラシア大陸に広く分布する種に注目し、日本産種のDNAバーコード塩基配列と形態情報をもとに分類学的な再検討を行った。その結果、ヨーロッパ個体群と日本個体群で遺伝的にこれまで見過ごされてきた違いがある種の存在や、分類学的な新たな問題点が浮き彫りになった。分類学的な新しい知見を反映した情報を追加し既存の情報の誤りを修正していくことで、DNAバーコーディングの同定精度を向上させその実用化にも寄与できると考える。本研究は、小蛾類の1群であるハマキガ類のユーラシア広域分布域種を対象とし、DNAバーコード領域の塩基配列情報を活用して、分子・形態の両面に基づく分類学的な再検討をおこない、広域分布種の種分化の傾向の把握と理解することで、これらに基づく同定システム構築へ寄与することを目的としたものである。これらの目的のため、2013年度は、本州中部(岐阜県、6月)および北海道(根室および釧路周辺、7月)で野外調査を行い、多くのサンプルを収集した。一部の個体については、DNA塩基配列を決定し、形態的な検討も行った。また、2014年1月には、タイプ標本を含む対象種の標本について、イギリス自然史博物館にて調査を行った。さらに、ユーラシア産広域分布種の分化の程度をDNA塩基配列をもとに予備的な解析を行った。DNAバーコードの公式ライブラリーであるBOLDでは、塩基配列に基づいてサンプルをクラスター化し、ID(Barcode Index Number: BIN)をふってデータベース化している。このBINを分化の指標として用いた。この結果は、一部形態学的研究へフィードバックさせた。以上の結果、ヨーロッパの個体群については大部分の種が単一のBINにまとまったが、Lozotaenia forsteranaコスギハマキについてはヨーロッパ内でも変異が大きく、日本産の個体群もユーラシア産と2%程度の変異があった。それ以外の種でも、ヨーロッパ産とは1-3%程度違っているものも多く、ヨーロッパ産の同種と判定できなかったり、同一のBINに入らなかいものもあった。すなわち、DNAバーコードに基づく同定には、日本を含むアジア地域の情報を充実させることが必要なことを示している。また、ヨーロッパ産の種から独立させる必要がある種、逆にヨーロッパ産とまとめるべき種について、分子からもこれらを支持するデータが得られた。本研究は、小蛾類の1群であるユーラシア広域分布種を対象とし、形態及び分子情報を統合した分類学的研究を通じて、広域分布種の種分化の傾向を把握し、これらに基づく同定システム構築へ寄与することを目的とする。そのために、種レベルでの変異を見るのに適当で、世界的に情報の蓄積が進んでいるDNAバーコード領域の塩基配列情報を活用するものである。2014年度は、2013年度に引き続いて、本州中部(長野県、5月、8月)で野外調査を行い、昨年からの課題であったサンプルの充実を行った。これに、屋久島を含む数カ所で採集されたサンプルを加えてDNAバーコード領域の塩基配列の特定を行い、既存のデータベースの情報を加えて広分布域種の特性を調べた。また、あわせて問題のあるグループの形態的な検討をすすめた。以上の結果、昨年ヨーロッパ産の個体群との差が大きい種ことが判明した種については、個体数を増やしても日本産でまとまること、すなわち地理的な分化の存在が明確になった。日本国内で、DNAバーコード塩基配列で確認できるレベルでの地理的な変異を持つ種は見つからなかった。Pseudeulia属については、日本国内に分布する2種間変異が非常に小さかった。そのため、今後サンプルをさらに増やして形態・分子両面から詳細な検討が必要となった。このほか、今後の同定システムでの情報活用を見据えて、標本情報、分子情報のデータベース化をすすめた。本研究は、カクモンハマキガ類という小蛾類を対象として、ユーラシア地域に広域分布する小蛾類の遺伝的多様性をDNAバーコード領域に基づいて把握し、分類学的な再検討をしつつ同定システムの構築へ寄与することを目的としている。平成27年度は、これまでに引き続き、調査によって得られたサンプルのDNAバーコード塩基配列の解析と充実につとめるとともに、東北地方で得られたサンプルの追加解析も行った。これらの結果については、日本昆虫学会と応用動物昆虫学会の合同大会、およびDNAバーコーディングに関する学会であるInternational Barcode of Life Conferenceにて発表を行った。平成27年度の結果は下記の通りである。まず、ヨーロッパ産と日本産との間でBarcode Index Number (BIN)クラスターレベルで異なる比較的大きな遺伝的変異が新たに2種で見出され、これまでに解析を行った16種のうち半数の8種で大きな変異が確認できた。新たに見つかった2種については、これまで地理的変異についての知見はほとんど無く、今後の解析が必要とされる。このうちの1種は、ライブラリ検索の結果、非常に近縁な塩基配列がロシア産個体から得られており、日本から大陸にかけて分布する集団の可能性がある。一方で、日本国内では、対象としている広域分布種中にBINクラスターレベルで分離される地理的な構造は、サンプルを増やしても見出せなかった。平成26年度に検討課題としたPseudeulia属については、同所的に採集された2種を分子と形態から検討した。その結果、DNAバーコード領域には両者の個体は同一だが形態的には明確に区別でき、浸透交雑等によりオルガネラDNAが共通している可能性が示唆された。