hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論の構築

知能・技能ハイブリッド型問題解決の方法論を考えるベースとして,人間の観測・認識・判断・操作の過程を必要な精度で再現できる人間モデル(熟練過程を記述・模擬可能な計算モデル)の枠組みについて検討し,実際的な人間ー機械系のダイナミクスを含む例題として目標速度追従運転およびレーシングカート操縦を取り上げ,そこでの人間モデル(運転者・操縦者モデル)の具体的構成法について検討した.シミュレーションおよび実機実験の結果より,構成した人間モデルによって知能・技能ハイブリッド型の問題解決が表現されていることが確認された.これは,ここでの問題解決モデル(人間モデル)の有用性・可能性を示すものである.前年度に引き続き,創発的インタラクションによる認識・判断・操作サブモデルの再構築における創発的計算モデルについて,まず,知能・技能両面から意思決定のための潜在能力ならびにそれを顕在化する能力の向上を通して適応的な問題解決・意思決定を実現し得る方法論について検討した.次に,この方法論のもとで,創発的計算モデル(特に人間モデル)の枠組みを再構築するとともに,レーシングカートの操縦問題を例題として取り上げ,知能・技能ハイブリッド型の問題解決モデルのプロトタイプを試案した.さらに,知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論・創発計算モデルの構築・実現に向け,知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論の体系化に着手したところである.知能・技能ハイブリッド型問題解決の方法論を考えるベースとして,人間の観測・認識・判断・操作の過程を必要な精度で再現できる人間モデル(熟練過程を記述・模擬可能な計算モデル)の枠組みについて検討し,実際的な人間ー機械系のダイナミクスを含む例題として目標速度追従運転およびレーシングカート操縦を取り上げ,そこでの人間モデル(運転者・操縦者モデル)の具体的構成法について検討した.シミュレーションおよび実機実験の結果より,構成した人間モデルによって知能・技能ハイブリッド型の問題解決が表現されていることが確認された.これは,ここでの問題解決モデル(人間モデル)の有用性・可能性を示すものである.知能・技能ハイブリッド型問題解決の方法論を考えるベースとして,情報論的な立場から問題解決・意思決定に肝要なシステム情報を認識・処理するための計算モデルがどのような形で形式化されるのか,またどのようなメカニズムで人間ー機械系の協調が図られているのかといった点に関してサーベイを行った.この結果を踏まえつつ,人間の観測・認識・判断・操作の過程を必要な精度で再現できる人間モデル(熟練過程を記述・模擬可能な計算モデル)の枠組みについて検討し,実際的な人間-機械系のダイナミクスを含む問題解決の例題としてレーシングカートの操縦を取り上げ,この人間モデル(操縦者モデル)の具体的構成法を示した.計算機シミュレーションを通して,人間モデルの有効性・可能性を確認しているところである.創発的インタラクションによる観測・認識・判断・操作サブモデルの再構築については,人間ー計算機・機械系の知能レベルおよび技能レベルにおける協業形態(理想形)の形式化に着手し,効果的な協調メカニズムおよび情報共有や相互作用の理想的形態の明確化,ならびにこれを実現・達成するために必要とされるインタラクションの形成・進化メカニズムについて検討を進めているところである.今年度は,特に危機回避という点に注目し,ロバストネスやレジリエンスといった観点から効果的なインタラクションの在り方について予備的な検討を行った.これらの成果をもとに創発的インタラクションを形式化し,上述の計算モデル(人間モデル)に組み合わせる形でのプロタイプの構築を手掛けたところである.前年度に引き続き,知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論の体系化を図るとともに,問題解決モデルとして,レーシングカート操縦および目標速度追従運転における人間モデル(ドライビング・エージェント)を構成した.また,この人間モデルをベースに,知能・技能ハイブリッド型問題解決のプロトタイプを実現し,シミュレーションおよび実機実験を通して,方法論・計算モデルの評価を行った.シミュレーションおよび実機実験の結果より,構成した人間モデルによって,知能・技能ハイブリッド型の問題解決(人間らしい操縦過程)が表現されていること,ならびに,モデルのパラメータを調整することによって,初心者から熟練者まで,様々な熟練度合いの操縦・運転が再現されることが確認された.これは,本研究課題で開発した問題解決モデル(人間モデル)の一定レベルの有用性・可能性を示すものである.システム工学レーシングカート操縦問題を例題とした創発計算モデルのプロトタイプは実現できているが,その方法論の体系化には着手したところである.したがって,おおむね順調に進展していると判断する.人間モデルの構築に関しては計画通りに進められているが,創発的インタラクションに関してはその予備的な検討が完了した段階である.したがって,おおむね順調に進展していると判断した.知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論・創発計算モデルの構築・実現を中心に,前年度に引き続き,知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論の体系化を図るとともに,創発計算モデルを実現する.また,知能・技能ハイブリッド型問題解決のプロトタイプを構築し,方法論・計算モデルの評価・検証・見直しを行う.まず,これまでの成果をまとめる形で知能・技能ハイブリッド型問題解決の方法論を構築するとともに,その計算モデルを具体化する.この段階で,適宜プロトタイプを計算機上に実装し,実際的な問題解決の例題を用いて,段階的にモデルの妥当性・有用性を検証する予定である.知能・技能ハイブリッド型問題解決システムのプロトタイプ実現・評価については,プロトタイプの実装とともに,このプロトタイプを用いた種々の問題解決過程のシミュレーションを実施し,方法論・モデルの有用性・可能性を評価・検証する.また,これらの結果を踏まえて,方法論あるいはモデルの見直しを図る予定である.

前年度に引き続き,まず,創発的インタラクション・モデルのプロトタイプの計算機上への実装を行うとともに,実際的な人間-機械系のダイナミクスを含む問題解決の例題を用いて,創発的計算モデルみ合わせることの効果・有用性を検証する.次に,創発的インタラクションによる認識・判断・操作サブモデルの再構築における創発的計算モデルについて,知能・技能両面から,意思決定のための潜在能力ならびにそれを顕在化する能力の向上を通して適応的な問題解決・意思決定を実現し得る枠組み・方法論について検討するとともに,その計算モデルを構築する.問題解決の例題として,計画系の問題として生産システムや交通システムにおける人間中心型リアルタイム・スケジューリングの問題,また制御・運用系の問題としてレーシングカートの操縦支援問題を取り上げる予定である.さらには,知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論・創発計算モデルの構築・実現に向け,知能・技能ハイブリッド型問題解決のための創発的方法論の体系化についても検討を始める予定である.レーシングカートの実機を試用した実験を次年度に集中して行う予定にしたため.主としてレーシングカートの実機実験費用に充当する予定である.創発的方法論・創発的計算モデルによる問題解決の例題として取り上げるレーシングカート操縦(実機実験)において使用する実験用レーシングカートおよびノートパソコンを設備備品として購入するとともに,これらに関連する消耗品の購入を予定している.また,実機実験に際してのカート運搬費用,ならびに成果発表のための旅費・投稿料を計上している.
海洋植物プランクトンが受けるタフォノミック・バイアスの基礎的研究

セジメント・トラップ試料を用い、海洋の表層で生産された珪藻殻が、水中を沈降する過程や海洋底で受けるinformation lossの評価を行なった。セジメント・トラップは北西太平洋の日本海溝上(34°9.8′N、141°59.27′E)に1991年3月5日から1992年3月2日までの約1年間、水深916m、3422m、5429m、そして8430mに設置された。また、海洋底表層での溶解を評価するため2個の堆積物試料中の珪藻組成も明らかにした。4層におけるフラックスの変動を比較し、3442m層と5429m層に共通して現れる明瞭なピークを識別した。この2つのピークの比較から、71m/day以上というフラックスの沈降速度が求められた。さらに、この2つのピークと堆積物間での珪藻組成の差から、sediment-water interfaceでの殻の溶解作用が、堆積物中に保存される珪藻群集の組成を決める主要なファクターであることが明らかになった。さらに、Nitzschia bicapitata-bifulcata complex,Neodelphineis indica,Chaetoceros speciesが、黒潮系水下では、わずか数%を残して溶解作用を受ける珪藻グループとして識別された。これらはセジメント・トラップにおける珪藻組成の約55%から50%を占める。即ち、水中を沈降する珪藻の少なくとも50%はsediment-water interfaceで溶解される。本研究の初年度に当たる本年度は、以下の基礎的なことがらを中心に研究を進めた。2溶解指標にするためのコスモポリタンで培養の容易な珪藻種の選択。3溶解実験用の溶解指標種の培養(主要備品である植物培養器を使用)。Sediment-trap試料から化石種を含む約180種・変種を識別した。これら珪藻種の中から、各水深で常に多産し培養可能なThalassionema nitzschioidesを溶解指標種として選んだ。珪藻の生産は海洋の有光帯で行われる。一般にその生産量と種組成には顕著な季節変動が認められる。最も浅い、水深900mの試料中にみられる珪藻殻数に、多数のピークを持つ複雑な季節変動が確認された。これは、本来の季節変動に加えて、主に黒潮の流軸移動に伴う海況の変動、沈積過程での水流による沈降粒子の運搬、鉛直フラックスを捕捉しようとするときの流体力学上の問題などさまざまなものの複合と考えらる。一方、珪藻種組成は、各水深の試料間で予想されたほどの際立った変化は認められなかった。この結果は、珪藻殻の溶解は海洋底に堆積後急速に進行するという従来の研究成果を支持する。次年度は、Sediment-trap試料やその直下の堆積物に含まれる珪藻に、本研究の主要な目的である、「溶解実験を通して得られる溶解指標による珪藻殻溶解の程度の評価」を適用し本研究の目的を達成する。本研究の最終年度に当たる本年度は、以下のことがらを中心に研究を進めた。3.上記結果より、海洋の表層で生産された珪藻殻が、水中を沈降する過程や海洋底で受けるtaphonomic biasの評価。珪藻フラックスの季節変動から、3432m層と5429m層に明瞭なピークが識別された。これらのピークは同一時期の高生産に由来するものと解釈され、その時間的なずれからフラックスの沈降速度(71.7m/day以上)が求められた。この2ピークを構成する珪藻種組成の比較から、3422m層から5429m層間でのinformation lossは10%以内であることが明らかになった。

さらに、セヂメント・トラップ試料の珪藻種組成と堆積物中のそれとの比較から、殻の溶解は主にsediment-water interfaceでおこり、そのinformation lossは少なくとも、沈降フラックスの50%に達するものと推定された。
金属ナノ粒子のレーザー励起による高速加熱の物理過程解明と微細配線レーザー直接描画

金属ナノ粒子へのレーザー光照射による局所的な高速加熱過程とそれを用いた金属微細配線のレーザー直接描画についての研究を行った。金属ナノ粒子にレーザー光が照射された場合には、金属ナノ粒子のプラズモン吸収によってレーザー光が高効率で吸収され、光エネルギーが熱エネルギーに高速で変換される現象が起こった。この現象を用いることによって、Cuナノ粒子を用いたCu微細パターン形成における酸化反応の抑制や、Auナノ粒子を用いたCu基板へのAu被覆薄膜形成におけるCu原子拡散の低減を行うことができた。本研究では、金属ナノ粒子のプラズモン吸収帯のレーザー光励起によるナノ粒子近傍の局所的な高速加熱現象(金属ナノ粒子のナノヒーター効果)の物理過程を明らかにすることを目的として、レーザー光照射による金属ナノ粒子の金属連続相化過程に関して、レーザー光照射条件や、金属ナノ粒子のサイズ、金属ナノ粒子を表面修飾している有機化合物の影響等を検討した。さらに、この現象を用いることによって、サブミクロンの描画分解能での金属微細配線のレーザー直接描画法を確立し、さらに3次元的な金属微細配線のレーザー直接描画の可能性を探ることを目的とした研究を行った。金属ナノ粒子へのレーザー光照射による微小領域における昇温現象の観測法を、ラマンスペクトルのストークス光とアンチストークス光の強度比を用いた分光法的手法により確立し、金属ナノ粒子のシンクリング温度に対応する250°C以上の昇温が1μm前後の微小空間で起こっていることを確認した。断面TEMの観測からは、基板界面での結晶相の形成を観測できた。さらに、金属ナノ粒子のシンクリングをフェムト秒パルスレーザーを用いて行い、繰り返し周波数や波長の影響を検討した。これによって、繰り返し周波数の増加に伴うアブレーションからシンクリングへのレーザー誘起現象の変化が観測され、この現象は熱蓄積効果により説明された。フェムト秒レーザーを用い、金属ナノ粒子のアブレーションとシンタリング現象を組み合わせることによって、3次元的な金属微小構造体を形成できる可能性が示された。本研究では、金属ナノ粒子のプラズモン吸収帯のレーザー光励起によるナノ粒子近傍の局所的な高速加熱現象(金属ナノ粒子のナノヒーター効果)の物理過程を明らかにすることを目的として、レーザー光照射による金属ナノ粒子の金属連続相化過程に関して、レーザー光照射条件等を検討した。金属ナノ粒子のシンタリングおいては、レーザーパルス幅の影響が顕著に観測された。フェムト秒パルスレーザーを用いた場合には、レーザー光吸収による金属ナノ粒子の溶融と連続相形成に加えて、レーザーアブレーションが顕著に観測された。これはナノ秒パルスレーザーを光源とした場合にも、同様であった。均一な金属連続相形成のためには、連続発振レーザーが有効でることが示された。パルスレーザー光源を用いた場合には、金属ナノ粒子のアブレーションとシンタリング現象を組み合わせることによって、3次元的な金属微小構造体を形成できる可能性が示された。金ナノ粒子インクの用途としては、レーザー描画による微細配線に加えて、Cu基板材料の部分金メッキ用途の応用が期待されている。しかし通常の電気炉加熱では、Au層表面へのCu原子の拡散が起こることが問題となっている。その解決法としては、金属ナノ粒子へのレーザー光照射による短時間でのシンタリング法が有効であると考えられる。そこで、Cu微細パターン上のAu金属ナノ粒子分散膜へのレーザー光照射による金属化過程について、照射するレーザーのパルス幅や入射レーザー光エネルギーの影響を調べた。通常の電気炉加熱およびレーザー光照射で得たAuナノ粒子シンタリング膜中のCu拡散挙動を、SIMSやXPSによるAu膜中の深さ方向のCu分布から観測したところ、レーザー光照射によってAu膜中のCu拡散を顕著に低減できることが明らかになった。本研究では、金属ナノ粒子のプラズモン吸収帯のレーザー光励起によるナノ粒子近傍の局所的な高速加熱現象の解明を目的として、レーザー光照射による金属ナノ粒子の金属連続相化過程に関して、レーザー光照射条件等を検討した。レーザー光源としては,CW(連続波レーザー(457nm,532nm,1064nm),高繰り返しピコ秒パルスレーザー(87ps,1064nm、100kHz),フェムト秒パルスレーザー(100fs,800nm,80MHz)を用い,金属ナノ粒子としては有機基で修飾されたAg,Au,Cuナノ粒子を用いてスピンコート法によって基板上に薄膜を製膜しサンプルとて用いた。このような金属ナノ粒子分散膜においては金属ナノ粒子相とそれを取り巻く有機修飾基相があり,レーザー光は金属ナノ粒子のプラズモン吸収によって吸収され熱エネルギーに変換され有機相の効果的な熱分解が起こることが観測された。CWレーザー照射においては,レーザーシンタリング(焼成)により金属ナノ粒子の金属連続相化は効果的に起こるものの,有機相の炭化によって生じたアモルファスカーボンの残存が顕微ラマンスペクトルにより観察された。パルス尖頭値パワーの高いピコ秒レーザーの場合には,レーザーシンタリングに加えて有機相のレーザーアブレーション(爆蝕)が起こり,カーボン相の効果的な除去が可能であった。

さらにレーザーパルス幅の短いフェムト秒レーザーの場合には,レーザーアブレーションが支配的となり,レーザー照射域の中心部にダメージが生じた不均一な金属表面の形成が観察された。このようなレーザー光照射による物質変換は,金属ナノ粒子以外にも,PZTやBT等の金属酸化物系,さらにはSiやGe等の半導体ナノ粒子系にも適用が可能であることが確認され,これらの材料系においてもレーザー直接描画法による微細パターンの直接描画を行うことができた。
非一様媒体における非線形反応拡散系のフロント,パルスダイナミクの理論的解析

2成分反応拡散系において,拡散係数(2成分とも)にステップ状の空間非一様な摂動を与えたときの解のダイナミクスを,中心多様体理論を用いて有限次元の常微分方程式に縮約し,その縮約系を解析することにより,全体の解構造(安定定常解,不安定定常解,不安定周期解の存在,Hopf分岐,ホモクリニック分岐,分水嶺解の役割など)を決定し,非一様性の為に起こる進行波の通過,停止,反射のメカニズムを理論的に明らかにした。(一様媒体での)2成分双安定反応拡散系の空間1次元の問題に対して,フロント定常解の周りでの線形化作用素がJordan型(熊手型分岐)の特異性をもつ場合を考えた。解析的特異摂動法を用いて,この特異点における線形化作用素の固有関数(一般固有関数も含めて)を全て構成的に計算した。さらに,その共役作用素の固有関数も全て(一般固有関数も含めて)構成的に計算した。これらの情報を利用して,特異点近傍でのフロント解のダイナミクスを記述する縮約(常微分)方程式を導出し,この特異点において,2つの安定なフロント進行波解が分岐することを確認した。この状況下で,2種類の空間的非一様な摂動を受けたときの解のダイナミクスに関して解析した:(i)反応項にステップ状の空間非一様な摂動を与えたとき,(ii)拡散係数(2成分とも)にステップ状の空間非一様な摂動を与えたとき。両方とも摂動項を組み込んだ縮約方程式を導出し,それを解析することにより,興味深い結果を得た。(i)に関しては,非一様性の影響が,不安定解の出現となって現れ,その不安定解が非一様な摂動を受けた進行フロント解の通過,反射のセパレータ(分水嶺解)の役割を果たしていることを明らかにした。(ii)に関してはかなり複雑で,非一様性の影響が,2つの定常解の出現とその安定性の変化となって現れ,さらには不安定な時空周期解も出現し,これが非一様な摂動を受けた進行フロント解の通過,停止,反射のセパレータ(分水嶺解)の役割を果たしていることを明らかにした。さらに,別のタイプの特異点に関しても,数値計算を中心に,非一様性が与える解のダイナミクスの遷移について解析した。空間1次元での3成分の反応拡散系(競争系)に現れるフロント進行波解とバック進行波解の相互作用や非一様性との相互作用に関して考察した。手法的には2成分系と同じであるが,数値計算上では,2成分系では現れない現象も幾つか確認している。例えば,2つのフロント進行波解とバック進行波解を1次元数直線上に離れて置いたとき,2成分系では互いに反発する動きしか観察されないが,3成分系では物理パラメータの違いによって反発する場合もあれば,逆に互いに引き合う場合も出現する。この現象に関して,中心多様体理論を適用し,その中心多様体上の常微分方程式を解析することにより理論的に解析した。3成分系の中にタイプの違う2成分系がサブシステムとして内蔵されていて,物理パラメータに依存して第3成分がそのサブシステムを切り替えていることが明らかになった。さらに引き続いて,上記のフロント進行波解やバック進行波解と空間的非一様性の相互作用を解析した。競争係数の一部に空間的非一様性を導入し,まず,数値計算でその応答を調べた。その結果,進行波解の通過,反射のみが確認された。理論的な解析を進めるために,3種系に対する進行波解の周りでの線形化作用素,及びその共役作用素の固有関数を構成した。さらに,その固有関数を使って,2成分系と同じように縮約形としての常微分方程式系を導出することは可能であるが,その常微分方程式の係数の定性的な性質を調べることは非常に難しく,今後の課題となっている。連携研究者は,栄伸一郎(九州大学),小川知之(大阪大学),村川秀樹(富山大学),浅沼照雄(富山大学)の各氏である。一様媒体上で反応項に奇対称性を持つ2成分双安定反応拡散系の空間1次元の問題に対して,フロント定常解の周りでの線形化作用素がJordan型(熊手型分岐)の特異性をのつ場合を考えた。解析的特異摂動法を用いて,この特異点のおける線形化作用素の固有関数(一般固有関数も含めて)を全て構成的に計算した。この状況下で,拡散係数(2成分とも)にステップ状の空間非一様な摂動を与えたときのダイナミクスを数値計算より確認した。即ち,非一様性を徐徐に強くしていくと,進行波は通過,反射,停止,反射の応答を示した。

また,2つの反射においても違いがあることが分った。このダイナミクス変化を理論的に考察するために,中心多様体の理論を用いて,有限次元の常微分方程式系(縮約系)に縮約し,それを解析することによって,上記の偏微分方程式に対する数値計算結果との綺麗な対応関係を明らかにした。具体的には,非一様性のために生じた安定定常解,不安定定常解,不安定周期解が重要な役割を果たし,不安定周期解がさらにホモクリニック分岐を起こすことによって,上記の異なった2つの反射がれることを理論的に示した。これらの不安定解の安定多様体が非一様な摂動を受けた進行フロント解の通過,反射,停止,反射のセパレータ(分水嶺解)の役割を果たしていることを明らかのした。連携研究者は,栄伸一郎(九州大学),小川知之(大阪大学),村川秀樹(富山大学)の各氏である。
中国企業間信用の探究-他のオルタナティブ金融との比較において-

第一に、中国後進地域では、企業は法制度に頼らず特定の取引先との間に強い関係を築くことで企業間信用の与受信を円滑に行おうとする傾向が確認され、また民間金融・企業間貸借に依存する傾向も観察された。第二に、後進地域においても、企業間信用による金融仲介が企業家の生成を促進するという経済全体に対する貢献を、一定程度していることが計量的に解明された。第三に、中国における法制度の良好な機能は、企業間信用の発達を通じて間接的に企業家の生成を促進していることが計量的に示された。平成21年度科学研究費補助金の交付を受けた研究において、我々は以下のような研究成果を得た。今年度は、中国内の後進地域であり企業間信用の発達においても立ち後れている陜西省および寧夏自治区における企業間信用に関する初歩的な計量分析および現地聞き取り調査により、後進地域における企業間信用の実態についてある程度明らかにすることができた。第一に、陜西省における企業マイクロデータによる計量分析の結果、中国後進地域における企業間信用は民営企業・中小企業から国有大企業へ資金を流出させるように機能しており、当該地域における新規企業の市場参入・成長をむしろ阻害する効果をもっていることが明らかになった。これは先進的な沿海部のそれとは対照的な観察結果である。但し、国有企業よりも民営企業・中小企業の方が資金源としての企業間信用に強く依存する傾向も観察され、これは先進地域と共通している。これらの成果の一部を学術誌に論文として公表することが出来た。第二に、陜西省・寧夏自治区をフィールド対象として、「何故当該地域企業間信用の発達は後れているのか」を関心の中心に据えた企業・金融機関聞き取り調査がおこなわれた。その結果、当該地域においては先進地域とは異なり、手形の譲渡・受取が一種の不良債権の押し付け合いと企業に捉えられており、契約の遵守保証を含む法制度への信頼感が低いことが明らかになりつつある。また、民営企業・中小企業を中心として、その資金源として企業間信用以外のオルタナティブ金融-企業間貸借など-にも強く依存する傾向がみられることも明らかにされた。この成果を次年度の計量分析の基礎とする。平成22年度科学研究費補助金の交付を受けた研究において、我々は以下のような研究成果を得た。第一に、陜西省西安市企業ミクロデータによる計量分析の結果、後進地域における企業間信用は民営企業・中小企業から国有大企業へ資金を流出させるような効果をもつものの、民営企業内では生産性が高く資金不足状況にある企業へ資金を配分する効果を持っていることが観察された。そして、このような企業間信用による資金配分効果は、企業による特定の取引関係への投資の結果生じている可能性が高いことも示された。対照的に、国有企業に対してはこのような資金配分効果は観察されなかった。以上より、中国後進地域においても、企業間信用による金融仲介が企業家の生成を促進するという経済全体に対する貢献を、一定程度していることが解明された。これは前年度における成果に修正を迫るものである。第二に、省レベルマクロデータによる計量分析は、民営企業による投資を直接に促進する決定要因は、金融システム中の企業間信用の発達であり、その企業間信用の発達を促進する決定要因の一つが法制度の良好な機能であることを解明した。言い換えれば、法制度の良好な機能は、企業間信用の発達を通じて間接的に企業家の生成を促進しうるという政策的含意が得られた。第三に、現地聞き取り調査からは、中国後進地域に立地する企業では法制度への信頼感は低い反面、企業による特定の取引関係への投資は盛んであり、法制度に頼らず特定の取引先との間に強い関係を築くことで企業間信用の与受信を円滑に行おうとする傾向も確認された。また、民営企業・中小企業を中心として、他のオルタナティブ金融-民間金融・企業間貸借-の会計上の処理を隠匿せず別項目に組み入れて行うケースが多いことも明らかになった。そして、この民間金融・企業間貸借による金融仲介が企業間信用の機能不全を一部穴埋めしていることが分かった。
視細胞保護を目指した新たな分子標的療法の研究

網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患の多くは視細胞に特異的に発現する遺伝子の変異によって発症する。遺伝子変異によって最終的に視細胞が細胞死を起こすことが本疾患群の根本的な病態であるが、その視細胞死にほぼ直接的に関わる酵素としてカルパインがあることを申請者は明らかにした。さらに各種カルパインのなかでもミトコンドリアに局在するカルパイン-1がアポトーシス誘導因子を活性化させることも判明した。本研究ではこのカルパイン-1を特異的に阻害するペプチドを合成し、網膜色素変性モデルラットへ点眼することにより変性進行を抑制させることに成功した。網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患の新規治療法として視細胞死に働くとされるミトコンドリアカルパイン-1を標的分子としてこれを特異的に阻害するペプチドを作成した。本研究ではこのペプチドに細胞内移行を効率化させるための修飾ペプチドを付加した合成ペプチドを作成し、網膜色素変性モデル動物にてその効果を検討した。研究所年度では、網膜色素変性モデルとしてRCSラットを用い、ペプチドを硝子体注射した群と点眼した群に分け、網膜機能の評価に網膜電図を、また網膜形態の評価に組織学的な計測を用いて、両群の網膜保護状況を無処置群と比較した。さらに、網膜視細胞変性の遅延効果については組織標本にTUNEL染色を行って比較した。その結果、硝子体注射群、点眼群ともに網膜電図、網膜厚およびTUNEL染色いずれにおいても網膜視細胞保護効果が証明できた。第2年度では、網膜色素変性モデルをRCSラットだけでなく、ロドプシン遺伝子変異導入トランスジェニックラット(P23HラットおよびS334terラット)に拡大し、初年度同様にペプチドの硝子体投与と点眼投与の2群で視細胞死の遅延効果を検討した。その結果、初年度同様ロドプシントランスジェニックラットにおいても網膜電図、網膜厚およびTUNEL染色上、硝子体投与群および点眼投与群ともに無処置群に比べて有意に網膜保護効果を表していた。さらに、本年度は点眼効果に着目し点眼により網膜や後眼部および視神経乳頭へのペプチドの送達を免疫組織化学とELISA法の両者を用いて定性的かつ定量的に検討した。まず、第1に網膜変性モデルとしてRCSラットを用い、ラット眼球へのペプチドの硝子体内注射および点眼投与を行い両治療群と生理食塩水の注射および点眼を施した対照群とで視細胞死の起こり方を比較検討した。視細胞死の評価として組織学的所見、免疫組織化学所見および網膜電図を用いた。その結果、ペプチド投与群では硝子体内注射および点眼群のいずれもが対照群と比較して、視細胞層の細胞数がよく保存されており、網膜電図の振幅低下速度も有意に遅延することが判明した。第2に網膜変性モデルとして、ロドプシンS334terとP23Hトランスジェニックラットの2種類のロドプシン変異ラットを用いて同様の実験を行った。その結果、ペプチドの硝子体内注射と点眼群のいずれもが対照群と比べ有意に視細胞変性の遅延させることが判明した。これらの結果からペプチドは少なくとも眼内に送達されさえすれば視細胞死を阻害し、視細胞変性を遅延させる効果をもつことが判明した。網膜色素変性に代表される遺伝性網膜変性疾患の新規治療法として視細胞死に働くとされるミトコンドリアカルパインー1を標的分子としてこれを特異的に阻害するペプチドを作成した。研究初年度では、網膜色素変性モデルとしてRCSラットを用い、ペプチドを硝子体内注射した群と点眼した群に分け、網膜機能の評価に網膜電図を、また網膜形態の評価に組織学的な計測を用いて、両群の網膜保護状況を無処置群と比較した。その結果、硝子体内注射群、点眼群ともに網膜電図、網膜厚およびTUNEL染色いずれにおいても網膜視細胞保護効果が証明できた。その結果、初年度同様ロドプシントランスジェニックラットにおいても網膜電図、網膜厚およびTUNEL染色上、硝子体内投与群および点眼投与群ともに無処置群に比べて有意に網膜保護作用を表していた。第3年度では点眼効果に着目し、点眼により網膜や後眼部および視神経乳頭へのペプチドの送達を免疫組織

化学とELISA法の両者を用いて定性的かつ定量的に検討した。第3年度の研究成果については学会にて報告した。現在論文公表を準備している。眼科学網膜色素変性モデル動物としてRCSラットとロドプシンS334terおよびP23Hトランスジェニックラットの3種類の遺伝子変異モデルを使用してカルパインペプチドの視細胞保護効果が実際にあることを検証できた。またいずれのモデル動物においても硝子体内注射のみならず点眼にても視細胞保護効果が認められたことは実際の臨床応用の面でも大変有力な手法となり得ると考えられる。第2年度においてはさらにラットでのペプチド点眼投与における眼内各組織へのペプチドの送達性を時間経過にて観察しえた。網膜色素変性モデル動物としてRCSラットとロドプシンS334terおよびP23Hトランスジェニックラットの3種類の遺伝子変異モデルを使用してカルパインペプチドの視細胞保護効果が実際にあることを検証できた。カルパインペプチドがラット網膜変性モデルにおいて点眼投与によっても眼内、とくに後眼部網膜や視神経乳頭付近に移行することが判明した。この効果がラットのような小動物の眼球にのみみられる現象なのか、その他の中型動物やヒト眼球でも起こる現象なのかを今後の研究によって明らかにしたい。また、培養ヒト視細胞由来細胞においてもペプチドが細胞死抑制効果を発揮できるかを実験によって明らかにしたいと考えている。カルパインペプチドがラット網膜変性モデルにおいて点眼投与によっても眼内に移行することが判明した。また、非常に基本的なことであるが、点眼によりペプチドがどのような経路で網膜視細胞まで到達するのかを点眼後の眼内移行経路を明らかにすることで検討したいと考えている。ウサギ網膜変性を用いた研究を行いたい。実際の網膜色素変性患者から同意を得てiPS細胞を作成し、さらに視細胞を誘導した上で本ペプチドの視細胞変性抑制を検討したいと考えている。
原子層物質を用いた高スピン偏極面直電流磁気抵抗素子の研究

次世代超高密度ハードディスク(HDD)の実現には、高い磁気抵比と適切な面積抵抗を兼ね備えた革新的特性の面直電流型磁気抵抗(CPP-MR)素子の開発が欠かせない。同要請に対して本研究はCPP-MR素子のスペーサー層の新材料として、現在の酸化物や金属材料に代えて、二次元物質のグラフェンおよび六方晶窒化ホウ素(h-BN)を用いること提案する。H30年度までの研究で、本研究提案に先駆けてホイスラー合金上へのグラフェンの超高真空化学気相成長(UHV-CVD)の実験に取り組んだ。その結果、ホイスラー合金薄膜の表面に単層グラフェンを100%の被覆率で成長する技術を確立した。グラフェンを成長する際の実験条件(原料ガスの種類や分圧等)を最適化することで、グラフェンの品質を大幅に向上することに成功した。さらに、放射光を用いた深さ分解X線磁気円二色性(XMCD)分光によりグラフェン/CFGG界面の電子・磁気的状態を調べた結果、同界面では、スピン散乱の抑制に効果的なグラフェンのバンド構造が保たれていることや、磁気抵抗の発現に必要な磁性が界面近傍まで保たれていることは明らかにした。グラフェンとホイスラー合金を組み合わせることで、これまでにない高い特性を示すCPP-MR素子が実現できる可能性を示唆する結果であるため。今年度までの研究はホイスラー合金薄膜上に高品質なグラフェンを100%の被覆率で成長する技術を確立することに成功した。同技術を応用することで、ホイスラー合金上への六方晶窒化ホウ素やグラフェン-六方晶窒化ホウ素混晶体の成長も可能と考えられる。今後は、ホイスラー合金上への六方晶窒化ホウ素やグラフェン-六方晶窒化ホウ素混晶体成長技術を確立し、混晶体をスぺーサー層に用いた-CPP-MR素子の作製および磁気抵抗特性の評価を行う。数千円の旅費精算の残額は次年度の旅費として使う。
バルキーな機能材料合成のための階層構造性環境調和触媒に関する研究

化学品、医薬品の合成に際する環境負担性の削減に不可欠な環境調和型触媒技術を確立するために、固体酸点を規則的に配置したゼオライト及びゼオライト構造を有する無機材料の合成に取り組んだ。特に、触媒として有用なベータゼオライトの微粒化技術の開発に取り組み、ベータゼオライト合成用の有機構造誘導剤(SDA)である水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAOH)と共に、アルコキシ基を有する界面活性剤である塩化[3-(トリメチルシリル]プロピル)オクタデシルジメチルアンモニウム(ODSCI)を少量添加することにより粒子生成の制御を試みた。その結果、シリカに対して2%添加することにより50-100nmの粒径を有する均一な球状ベータゼオライトの合成に成功した。このゼオライトでは、アルミニウムがテトラヘドラルであり、ゼオライ骨格内に高分散されていることがわかった。また、広い範囲のSi/Alを有するベータゼオライトが得られた。本ゼオライトの触媒活性をp-クレゾールのイソプロピル化で検討したところ、市販のベータゼオライトに比べ高い活性を示すことがわかった。さらに、従来のメソポラース材料MCM-41,48の欠点である耐水性及び機械的強度を改良するために、メソポーラス材料とゼオライトの両方の機能を有する多孔質材料の合成を試みた。まず構造誘導剤を入れずに、所定のゲルを加熱し、ゼオライト骨格をナノポーラス前駆体を調製し、次いで、メソポーラス材料を生成させるSDAである臭化アルキルトリメチルアンモニウムを添加し、所定温度で一日間加熱した。生成したメソポーラス材料は、ゼオライト骨格を有し、1000°Cでの水中加熱及び5ton/cm^2加圧によっても構造の破壊が起こらないことを確認した。現在触媒活性の評価を行っている。
革新的な実験手法を用いたミューオン・電子転換過程の探索

ミュー粒子は、電子と同じ性質で200倍の質量を持った素粒子である。物質中に静止した負電荷ミュー粒子(μ-)が電子に変換する反応(μ-e転換過程)は、これまで1例も観測されたことが無い。この反応の探索は、素粒子の標準理論を超えた高いエネルギーにおける物理法則を研究する重要な手段である。この反応を探索することを目指した本研究では、J-PARC RCSからの大強度高品質パルス陽子ビームを用いた革新的な実験手法の開発を行い、独創的な放射線検出器を用いた実験装置の開発に成功した。ビームラインが完成し次第物理測定を開始する計画である。SiC回転標的の詳細な設計と製造を行なった。グラファイト標的と比較した場合、SiCセラミックは約10倍の曲げ強度と、40倍のヤング率を持つ。そのため、許容される材料内部の温度差はグラファイト標的の時よりも厳しくなる。熱伝導解析と熱構造解析を行い、グラファイト回転標的のベースデザインに対して、SiCの温度勾配を小さくする様な設計変更を行った。SiC回転標的加熱試験機を製造して回転標的部の耐久性テストを行った。グラファイト回転標的を用いて、放射化した標的のメインテナンス手順を実施し確認したところ、標的部の切断機構に改善が必要である事が判明したので、当該箇所を改良した上で実機の製造を行った。また、SiC回転標的の安全性や寿命向上を目的として、モノリシックSiCよりも強靭な新型SiC/SiCコンポジット材料の開発を行うために室蘭工業大学グループとの研究協力を開始した。スペクトロメータ開発では、micro-cell MWPCのプロトタイプを製造し、そのビームテストをJ-PARC MLF D2ラインで行なった。予想されるプロンプトバーストの30倍の強度のビーム環境下でも、安定して動作する事を確認した。また、プロンプトから遅れたタイミングで発生する陽電子を観測できる事も確認した。スペクトロメータ電磁石としてTRIUMFが所有するPACMAN電磁石を活用する可能性を検討した。電磁石下流のMWPCを大型にする必要があるが、基本デザインとほぼ同じ性能が出る事を計算機シミュレーションで確認した。J-PARC RCSからのパルス陽子ビームの品質に関して、RCS取出し部に設置したビームロスモニターの長期モニター試験を実施した。その結果、実験に要求される陽子ビーム純度(2E-18)がほぼ達成されている事を確認した。測定感度を向上させるために、ビームロスモニターの改良を行なった。SiC回転標的が陽子ビームライン下流部に与える影響を考慮して、まずはグラファイト回転標的で物理測定を開始する方針とした。この方針を受けて、J-PARCミュオンS型課題審査委員会からStage-2(ビームタイムを割り当てる)の承認を受けた。スペクトロメータ開発では、高バースト耐性MWPCの技術を完成させた。本MWPCは、アノードワイヤーとポテンシャルワイヤーをワイヤー間隔0.7 mmで交互に配置する特殊な構造のMWPCである。ポテンシャルワイヤーにパルス高電圧を印加することにより、バースト粒子入射時だけ一時的にガスゲインを4桁低下させることに成功した。さらに、パルス高電圧による大電流とイオン移動に伴う1/tテールに適応した特別なプリアンプや、コストパフォーマンスの高いFADCを開発製造した。これによって、大強度パルスビームを用いた実験に必須である高度な飛跡検出器の開発に成功した。本実験に必要な4台のうち、2台分を製造した。スペクトロメータ電磁石として、TRIUMFが所有するPACMAN電磁石を無償で借受けることに成功した。当該電磁石をTRIUMFからJ-PARC MLF実験ホールに輸送し、本邦の耐震基準に適合した架台へ設置した。また、J-PARC MLF実験ホールでの使用環境に合わせるため、冷却水系統を改造し、専用の磁石電源を調達した。J-PARC RCSからのパルス陽子ビームの品質に関して、パルス純度が悪化するメカニズムを理解するために、放射線検出器用の計算機ツールであるGeant4をベースにしたG4BeamlineでRCS加速器リング全周をモデル化した。これは、加速器シミュレーションにGeant4を使用する独創的な試みである。昨年度に製作した物理測定用高バースト耐性MWPCの総合性能試験を京大原子炉実験所の電子ライナックで行った。全読み出しチャンネルを自主開発したFADCで読み出すことに成功した。その性能試験において、予期しないセンスワイヤー破断現象に直面した。ワイヤーからの放電はプロトタイプでもまれに発生していたためワイヤー間隔を0.5 mmから0.7 mmに変更する対策を行っていたにもかかわらず、総ワイヤー数が大幅に増加した影響もあってMWPC全体としての稼働効率が大幅に低下してしまう事態となった。実体顕微鏡でワイヤーを観察しながら高電圧をかけるなどの徹底した調査を行い、本MWPC(センスワイヤーとポテンシャルワイヤーを狭間隔で配置する)に固有の、静電引力によるセンスワイヤー復元力の低下が原因であることを突き止めた。この問題を解決するため、プロンプトバーストの時だけMWPCを非動作状態とする「常時動作方式」での高電圧スイッチングを変更し、測定時間中だけMWPCを動作状態とする「常時非動作方式」とした。これにより、センスワイヤー復元力の低下を防ぐことに成功し、J-PARC MLFで行ったビーム試験においても長時間安定に動作することを確認した。以上の改良点を取り入れた高バースト耐性MWPCを2台製造した。また、新しい高電圧スイッチング方式に対応した新型高電圧スイッチ電源を製造した。

TRIUMFから無償で借受けているスペクトロメータ用電磁石の磁場測定を行い、モンテカルロ計算と組み合わせることによって、μ-e転換過程の探索測定で要求される性能を十分満たせることを確認した。物理測定に向けて電子スペクトロメータの開発を着実に推し進めている。まず、本作MWPCにおいてワイヤー間放電に伴うワイヤー破断現象に直面したものの、最終的には放電発生のメカニズムを解明することに成功し、高電圧スイッチング方式の変更により問題を解決することができたことの意義は大きい。自主開発した100MHz FADCを複数台同時に読み出す試験を行い、適切なネットワークスイッチの採用とネットワーク配置の最適化により、ネットワーク輻輳などによるデータ収集率の低下が無い高いデータ転送レートで動作することを確認した。TRIUMFから借用しているスペクトロメータ用電磁石の磁場測定結果も良好で、物理測定で要求される性能を十分達成できることが確認できた。以上述べたように、電子スペクトロメータの開発は順調である。カナダTRIUMF研究所から借用しているスペクトロメータ電磁石の動作性能試験を2015年7月にJ-PARC MLFで行った。詳細な磁場測定も行い、当該電磁石の上下磁極位置にズレがあることを見出した。ただし、このズレを組み込んだOpera3D計算磁場と測定磁場はよく一致している。このズレが電子の運動量測定に与える影響をモンテカルロ計算で評価し、物理測定に与える影響は無視できるほど小さいことを確認した。本電磁石は本研究に使用するために十分な性能を有していると結論した。本物理実験に使用する高バースト耐性MWPC実機の動作試験を京大原子炉実験所の電子ライナックやJ-PARC MLFで行った。この際、予期しないワイヤー破断現象に直面した。この問題は、センスワイヤーとポテンシャルワイヤーを狭間隔で配置する本MWPCに固有の問題である。高電圧駆動方式を変更し、電子運動量を測定する時間だけMWPCを動作状態とすることによって解決した。これらの経験を活かして、高いワイヤー破断耐性を持ったMWPCと新型高電圧スイッチを製造した。ビーム試験を行い、長時間安定して動作することを確認した。またこの性能試験ではMWPCガスゲインの測定も行い、ペデスタルから十分分離した信号強度が得られることを実験的に確認した。さらに、高電圧切り替えに伴う読み出し信号線ベースラインの振動を、高電圧駆動回路の最適化(スナバー回路やダンピング抵抗の挿入)によって小さく抑えることに成功した。既存のJ-PARC MLF D2実験エリアにおいて、小型電磁石と4台の本実験用高バースト耐性MWPCを組み合わせたシステムを動作させる総合試験を行い、全てのMWPCを安定して長時間動作させることに成功した。物理測定に向けた電子スペクトロメータの開発は着実に進展している。MWPCの狭間隔ワイヤー配置に伴うワイヤー破断現象を解決するために若干遅れたが、高電圧スイッチング方式を改良することによって解決することができた。
条件的不死化細胞株を用いた血液―胎盤関門の胎児解毒機構と薬物間相互作用の解析

次に、TR-TBTからのDHEA-Sならびにその代謝産物の排出を調べるために、P-glycoprotein特異的阻害剤とABCP特異的阻害剤を用いて、TR-TBTからのDHEA-Sの排出活性を調べた。その結果、これら阻害剤はそれぞれ排出活性を抑制したことから、血液-胎盤関門による胎盤からのDHEA-Sもしくはその代謝産物の排出には、P-glycoproteinならびにABCPが使われていることが、予想された。現在、より詳細な解析を行っている。温度感受性SV40T抗原トランスジェニックラットより樹立した、合胞体栄養細胞株TR-TBTを用いて、胎児老廃物の輸送活性を調べた。その結果、TR-TBTにはorganic anion transporter 4 (OAT4)の基質であるDehydroepiandrosteron-3-sulfate (DHEA-S)のbasal側からの取込み活性があり、その活性はOATの基質とorganic anion transporting polypeptide(OATP)の基質により抑制された。したがって合胞体栄養細胞では、OAT、OATPの2つの経路によりDHEA-Sが排出されている事が予想された。TR-TBTには、oatp2が発現し、oatp2特異的阻害剤であるdigoxinによりDHEA-Sの取込みは部分的に抑制されたことから、OATPシステムとしてはoatp2が予想された。次に、OAT4のラットホモローグの発現を調べるために、ヒトOAT4とマウスrenal specific transporter (RST)の相同部分でプライマーを作成し、RT-PCRを行った。その結果、ラットRSTが胎盤に発現している事が明らかとなった。現在、TR-TBTにおけるラットRSTの機能と、ラット胎盤におけるoatp2の局在を免疫染色により調べている。次に我々は、TR-TBTにおけるラットABCPの発現とその機能を解析した。RT-PCRの解析から、TR-TBTにはラットABCPが発現し、またABCPの基質であるミトキサントロンやトポテカンの取込み活性が認められた。これらの活性は、ATP依存的であった事から、ABCPの寄与が予想された。
胚による子宮内膜の胚受容能誘導の機構に関する研究

目的:本研究では胚によってもたらされる子宮内膜上皮および間質細胞における胚受容能の発現機構およびその物質的根拠を明らかにする事を目的とした。方法:1)卵管内胚の存在が着床率に及ぼす影響の検討5週齢ICR系雌マウスをPSMGまおよびhCGにて過排卵処理し、雄マウスと交配させ、膣栓確認日をDay1とし、Day4に子宮腔内から回収したblastocystを#1偽妊娠マウス(偽妊娠群)、#2妊娠1日目に両側utero-tubal junction(UTJ)を結紮した雌マウス(UTJ結紮群)にそれぞれ子宮腔内移植あるいは子宮内膜内移植を行い、胚発育を観察し、胚着床率を検討した。2)PCNA発現からみた子宮内膜に対する卵管内胚の存在が及ぼす影響の検討上記偽妊娠群およびUTJ群において子宮を経日的に回収し、3umの子宮横断切片を作製し、抗PCNA抗体を使用したFungらのABC法により、PCNA発現パターンを検討した。結果:内膜内移植では、UTJ結紮群において妊3、5、6日目に行った胚着床率は、偽妊娠群の同時期の胚着床率よりも有意に向上し、また腔内移植では、UTJ結紮群において日齢、2、5、6日目に行った胚着床率は同時期の偽妊娠マウの胚着床率よりも有意に向上することが明らかとなった。そこでこの2群における着床率の差が子宮内膜間質における何らかの細胞生物学的機能の差に関連しているかを知るためにPCNAを増殖細胞の指標として、子宮内膜のPCNA陽性細胞の消長を観察し細胞動態の比較検討を試みたところ、偽妊娠群と比較して、卵管内に胚が存在するUTJ結紮群では時間経過ととも上皮から間質の方向に染色性の拡大が顕著に認められた。以上の結果から、卵管内胚の存在によりまず子宮内膜間質細胞の増殖が誘導され、引き続いて子宮内膜の胚受容能も誘導されることが明らかとなり、この子宮内膜間質細胞の増殖誘導が胚受容能獲得に関与している可能性が示唆された。
イネ科植物ならびにMuトランスポゾンの進化学的研究

イネからのMutatorトランスポゼ-ス(TNP)相同配列をクローニングした.この配列の近傍領域はイネにおいて散在反復配列として存在している.この配列は単子葉に広く存在しており,単子葉植物の系統分化と関連している.さらに,幼苗及び成葉においては日本型イネには転写が認められ,その活性を保持していることが推測された.イネにおける易突然変異生との関連を明らかにするために,北海道の易突然変異系統である赤毛後代では赤毛からのげを消失した坊主をはじめとして,大黒(d-1),夷(d-2)などを自然突然変異として偶発的に生み出した.赤毛の自殖後代では花粉などの混入がない条件でTNP領域のプローブでRFLPsを検出した.今後,日本型の北海道系統における相同配列をクローニングすることで突然変異遺伝子と密に連鎖するRFLPsが得られることが期待される.日本型だけでなく,特定のインド型品種と日本型品種を交配した交雑後代においても易突然変異系統が観察された.この系統でのRFLPはF_2分離としてのみ観察されており,多型を検出した2バンドは独立に分離し,アイソザイム遺伝子などともどくりつであった.今後,primaryトリソミック系統による座乗染色体の決定から集団内で分離を示す相同領域の座乗染色体の変異を期待できる.Acc435系統では自殖維持でTNP領域に対する多型が見られており今後の解析は同DNA領域の転移を証明する可能性が高い.以上の結果から,単子葉で広く維持されているトランスポゼ-ス対応領域はイネクローンにおいてその近傍に末端反復配列様の配列を有しており,易突然変異系統での多型性も観察されていることからイネで活性を有するトランスポゾンとしてゲノム中に存在している可能性が示唆された.イネからのMutatorトランスポゼ-ス(TNP)相同配列をクローニングした.この配列の近傍領域はイネにおいて散在反復配列として存在している.この配列は単子葉に広く存在しており,単子葉植物の系統分化と関連している.さらに,幼苗及び成葉においては日本型イネには転写が認められ,その活性を保持していることが推測された.イネにおける易突然変異生との関連を明らかにするために,北海道の易突然変異系統である赤毛後代では赤毛からのげを消失した坊主をはじめとして,大黒(d-1),夷(d-2)などを自然突然変異として偶発的に生み出した.赤毛の自殖後代では花粉などの混入がない条件でTNP領域のプローブでRFLPsを検出した.今後,日本型の北海道系統における相同配列をクローニングすることで突然変異遺伝子と密に連鎖するRFLPsが得られることが期待される.日本型だけでなく,特定のインド型品種と日本型品種を交配した交雑後代においても易突然変異系統が観察された.この系統でのRFLPはF_2分離としてのみ観察されており,多型を検出した2バンドは独立に分離し,アイソザイム遺伝子などともどくりつであった.今後,primaryトリソミック系統による座乗染色体の決定から集団内で分離を示す相同領域の座乗染色体の変異を期待できる.Acc435系統では自殖維持でTNP領域に対する多型が見られており今後の解析は同DNA領域の転移を証明する可能性が高い.以上の結果から,単子葉で広く維持されているトランスポゼ-ス対応領域はイネクローンにおいてその近傍に末端反復配列様の配列を有しており,易突然変異系統での多型性も観察されていることからイネで活性を有するトランスポゾンとしてゲノム中に存在している可能性が示唆された.1)ゲノミックライブラリーからのクローニング制限酵素地図を作成したMuトランスポゾンとの相同性部分を含むファージクローンのEcoRI-Pstl断片をプローブとして,イネゲノム内でのサザンハイブリダイゼーションをおこなったところ,イネゲノム内では反復配列として存在していることがわかったが,培養条件ならびに再分化系統の成葉における同サザンハイブリダイゼーションでのバンドパターンに異常はみられなかった。2)PCRによる相同配列のクローニングMuDR逆位末端反復配列の塩基配列からMuファミリーに共通に保存されている部位を選んで合成オリゴヌクレオタイドとした。MuDRからはそれぞれ,105,350bpが増幅され,イネゲノムからは,それぞれのプライマー組み合わせで複数の増幅産物が得られた。これらの増幅産物をT突出末端を持つベクターでクローニングして,塩基配列を明らかにした。対応するMuDR末端配列とは52-57%の相同性を示し,そのうちのいくつかのクローンはイネゲノム内で高度の反復配列として観察された。さらに,longPCR技術による相同配列のクローンを試みて,トウモロコシのStandard Mutator系統からMuDRに相当するおよそ4.9kbの増副産物が得られた。さらに内部の欠失型トランスポゾンであるdMuDRと推定される<4.9kbのバンドや同ファミリーと推測されるバンドも認められた。これらのうち,4.9kb近傍の産物はサザンハイブリダイゼーションからMuDRの内部配列と高い相同性を示したことから,MuDRをクローニングしたものと推測され,末端の配列からも確認された。さらに,イネからの増幅産物の塩基配列のクローンからの塩基配列はMuDRの末端350bpとの比較を両端について行ったが,50-56%の相同性が認められている。イネからのMutatorトランスポゼ-ス(TNP)相同配列をクローニングした.この配列の近傍領域はイネにおいて散在反復配列として存在している.

この配列は単子葉に広く存在しており,単子葉植物の系統分化と関連している.さらに,幼苗及び成葉においては日本型イネには転写が認められ,その活性を保持していることが推測された.イネにおける易突然変異生との関連を明らかにするために,北海道の易突然変異系統である赤毛後代では赤毛からのげを消失した坊主をはじめてとして,大黒(d-1),夷(d-2)などを自然突然変異として偶発的に生み出した.赤毛の自殖後代では花粉などの混入がない条件でTNP領域のプローブでRFLPsを検出した.今後,日本型の北海道系統における相同配列をクローニングすることで突然変異遺伝子と密に連鎖するRFLPsが得られることが期待される.日本型だけでなく,特定のインド型品種と日本型品種を交配した交雑後代においても易突然変異系統が観察された.この系統でのRFLPはF_2分離としてのみ観察されており,多型を検出した2ハンドは独立に分離し,アイソザイム遺伝子などともどくりつであった.今後,primaryトリソミック系統による座乗染色体の決定から集団内で分離を示す相同領域の座乗染色体の変異を期待できる.Acc435系統では自殖維持でTNP領域に対する多型が見られており今後の解析は同DNA領域の転移を証明する可能性が高い.以上の結果から,単子葉で広く維持されているトランスピゼ-ス対応領域はイネクローンにおいてその近傍に末端反復配列様の配列を有しており、易突然変異系統での多型性も観察されていることからイネで活性を有するトランスポゾンとしてゲノム中に存在している可能性が示唆された.