hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳磁図検査による顎変形症術後知覚異常の脳内認知メカニズムの解明

顎変形症患者に対し、術前、術後1ヶ月、術後3ヶ月、術後6ヶ月に1.主観的評価、2.触覚、3.二点弁別閾、4. NeurometerによるCPT測定をおこなった。術後、知覚異常の回復傾向をとらえることができた。また主観的評価と客観的評価には相違がみられ、客観的評価の重要性が示唆された。さらに客観的評価法としてMEG検査の導入を試みた。顎変形症患者の術後経過をMEGで解析するにあたり、計測部位と刺激部位が近接することによる問題つまり矯正装置によるノイズ、適切な刺激装置の開発が問題点として挙げられた。異なる材質の矯正装置を装着した健常人ボランテイアによるMEG検査をおこない、ノイズ発生の有無を検討した。また、感覚神経障害における客観的評価として優れたMEG検査の顎顔面領域への導入の試みとして矯正装置のような口腔内に金属装着のない舌神経感覚障害をもつ患者の感覚検査をMEG検査にておこなった。MEG検査は、感覚神経障害の客観的評価方法として有用であることが示唆された。知覚の脳内認知メカニズムは複雑であるが、顎顔面領域におけるMEG検査による客観的評価法の確立は、知覚異常に対するリハビリテーション、治療法の確立に大きく貢献できるものと考えられる。今回われわれは、顎矯正手術後の患者の知覚変化を従来の知覚検査法、電流知覚閾値(current perception threthold : CPT)、脳磁図(magnetoencephalography : MEG)検査にて検討し、脳内での口腔顎顔面領域の知覚変動認識メカニズムを解明、包括的リハビリテーションの確立を目標とした。近年、患者のQuality of life(QOL)の向上が重要視されるなかで、手術に伴う術後の知覚変化、機能変化は克服されるべき課題である。口腔外科領域で、下顎枝矢状分割術(SSRO)は最も安定性の高い手術方法の一つであるが、この手術方法の問題点として術後の三叉神経第III枝領域の知覚変化が挙げられる。今回われわれは、顎矯正手術後の患者の知覚変化を高い時間空間分解能を特徴とし非侵襲的検査である脳磁図(magnetoencephalography: MEG)検査にて検討し、脳内での口腔顎顔面領域の知覚変動認識メカニズムを解明、包括的リハビリテーションの確立を目標とした。顎矯正患者に対し、術前、術後1ヶ月、術後3ヶ月,術後6ヶ月のCPTを計測した。しかし、CPTは個人、検査日、検査部位の順序による変動がみられるため、健常人ボランテイアよるCPT計測をおこなった。さらにMEG検査による知覚客観的評価をおこない、それぞれの知覚検査を比較検討する予定である。顎変形症患者の術後経過をMEGで解析するにあたり、矯正装置によるノイズ、適切な刺激装置の開発が問題点として挙げられた。また従来の電気刺激以外に触覚のみの刺激が可能な刺激装置を開発中である。これまで知覚の客観的評価は困難とされ、さまざまな試みがなされてきた。知覚の脳内認知メカニズムは複雑であるが、MEG検査による体性感覚メカニズムを解明することによって、知覚異常に対するリハビリテーション、治療法の確立に大きく貢献できるものと考えられる近年、患者のQuality of life(QOL)の向上が重要視されるなかで、手術に伴う術後の知覚変化、機能変化は克服されるべき課題である。今回われわれは、顎矯正手術後の患者の知覚変化を高い時間空間分解能を特徴とし非侵襲的検査である脳磁図(magnetoencephalography : MEG)検査にて検討し、脳内での口腔顎顔面領域の知覚変動認識メカニズムを解明、包括的リハビリテーションの確立を目標とした。顎矯正患者に対し、術前、術後1ヶ月、術後3ヶ月、術後6ヶ月のCPTを計測した。術後、知覚異常の回復傾向をとらえるととができた。さらに顎形症患者の術後経過をMEGで解析するにあたり、矯正装置によるノイズ、適切な刺激装置の開発が題点として挙げられた。そこで、健常人ボランティアによるMEG検査をおこない、ノイズ発生の有無を検討した。

安定した口腔内刺激装置を検討し、安定した口腔領域刺激部位を検討した。現在、健常人ボランティアによる検討を重ね、患者応用へ向けてプロトコールを作製している。患者への応用によりに得られる知見は、複雑な知覚の脳内認知メカニズム解明に有意義であり、知覚異常に対するリハビリテーション、治療法の確立に大きく貢献できるものと考えられる
アルケニルフィッシャーカルベン錯体を用いる新規付加環化反応の開発

昨年度,アルケニルフィッシャーカルベン錯体とジチオエステル,エチレントリチオカーボネート,エチレンチオ尿素,チオ尿素との反応を検討したところ,ジチオエステルを用いた場合には,低収率ながらチオフェン誘導体を得ることができたが,エチレントリチオカーボネート,エチレンチオ尿素,チオ尿素を用いた場合には,目的物を得ることはできなかった。以上の実験結果から,炭素-硫黄二重結合の電子状態の違いが反応性に大きく影響していることが示唆された。今年度は,上記の概念を拡張し,より高次の付加環化反応を開発することを目的とした。すなわち,アルケニルフィッシャーカルベン錯体と種々の置換様式のエポキシド,アジリジン等の含ヘテロ元素3員環化合物との[3+3]型付加環化反応の開発を目的とした。そこで,アルケニルフィッシャーカルベン錯体とこれら含ヘテロ元素3員環化合物と反応において,反応を起こすために必要不可欠な因子の抽出を試みたものの,目的とする生成物を得ることはできなかった。主な生成物は含ヘテロ元素3員環化合物の2量体であったことから,含ヘテロ元素3員環化合物同士の反応がアルケニルフィッシャーカルベン錯体と含ヘテロ元素3員環化合物の反応よりも速いことが明らかとなった。選択的にアルケニルフィッシャーカルベン錯体と含ヘテロ元素3員環化合物を反応させることができないものかと考え,試薬の添加順序等を検討したが,残念ながら目的の反応は進行しなかった。本年度はアルケニルフィッシャーカルベン錯体とカルボニル及びチオカルボニル化合物の[3+2]型付加環化反応による含酸素及び含硫黄5員環化合物の合成を試みた。アルケニルフィッシャーカルベン錯体の反応性は,その中心金属と置換基の種類に大きく依存するものと予想される。また,カルボニルおよびチオカルボニル化合物の二重結合の電子状態もイミンとは異なることから,その反応性もイミンとは大きく異なることが予想される。そこで,アルケニルフィッシャーカルベン錯体とカルボニル及びチオカルボニル化合物の反応において,[3+2]型付加環化反応を起こすために必要不可欠な因子の抽出を試みた。すなわち,種々の置換様式のクロム,モリブデン,タングステンのアルケニルフィッシャーカルベン錯体を合成し,カルボニル及びチオカルボニル化合物との反応を系統的に行った。その結果、クロムのアルケニルフィッシャーカルベン錯体とチオエステルが[3+2]型付加環化反応を起こし,低収率ながらチオフェン誘導体が得られることがわかった。今後はこの反応の精密化をおこなう予定である。一方,フィッシャーカルベン錯体とイミンの反応についてさらに詳細に検討したところ,新規反応を開発することができた。すなわち,フィッシャーカルベン錯体とイミンが[2+2]型付加環化反応を起こした後,β-水素脱離,還元的脱離が引き続き起こり,アリルアミン誘導体を得ることに成功した。アリルアミン誘導体は重要な合成中間体であり,今回これらを供給する新規手法を提供することができた。昨年度,アルケニルフィッシャーカルベン錯体とチオエステルが[3+2]型付加環化反応を起こし,含硫黄5員環化合物であるチオフェン誘導体が得られることを見いだした。そこで,今年度は,アルケニルフィッシャーカルベン錯体と種々の炭素-硫黄二重結合を有する化合物との反応について詳細に検討した。炭素-硫黄二重結合を有する化合物としては,チオエステルのほか,ジチオエステル,エチレントリチオカーボネート,エチレンチオ尿素,チオ尿素をとりあげて,アルケニルフィッシャーカルベン錯体と反応させた。その結果,ジチオエステルを用いた場合にも[3+2]型付加環化反応が進行し,低収率ながらチオフェン誘導体を得るこごとができた。しかしながら,エチレントリチオカーボネート,エチレンチオ尿素,チオ尿素を用いた場合には,目的物を得ることはできなかった。以上の実験結果から,現在のところ,炭素-硫黄二重結合の電子状態の違いが大きく影響しているものと考えている。一方,フィッシャーカルベン錯体に代わるカルベノイドとして,α-酸素置換アルキルスズ化合物に着目し,イミンとの反応を試みたところ,このスズ化合物はカルベノイドとしては作用せず,α-酸素置換アルキル基がイミンに対して求核的に付加反応を起こすことがわかった。一般に,α-酸素置換アルキルスズ化合物の求核性は低く,付加反応を起こしにくいと考えられていたことから,興味深い発見であると考えている。主な生成物は含

ヘテロ元素3員環化合物の2量体であったことから,含ヘテロ元素3員環化合物同士の反応がアルケニルフィッシャーカルベン錯体と含ヘテロ元素3員環化合物の反応よりも速いことが明らかとなった。選択的にアルケニルフィッシャーカルベン錯体と含ヘテロ元素3員環化合物を反応させることができないものかと考え,試薬の添加順序等を検討したが,残念ながら目的の反応は進行しなかった。
近現代ギリシャ彫刻研究―過去の記憶と創造「ギリシャとは何か」の問い

1アテネ高等美術学校彫刻科の教授3名とアテネ工科大学建築科1名の彫刻家を対象に、それぞれの制作活動とその作品研究及び教育理念についての考えを調査することができた。それぞれの個人アトリエでの調査を通じて相互理解が深まり今後相互協力の基盤を作ることができた。22004年のアテネオリンピックを機に建設整備されたアテネの地下鉄のアート・ワーク調査によって、現代ギリシャ作家にとってギリシャの過去の記憶こそ創造の源であるということを明らかにすることができた。それは古代風というような伝統的形態の借用ではなく、彼らの造形の本質が過去の記憶の中から抽出されているということである。トルコから独立して以後近代ギリシャがヨーロッパ文化の急激な影響を受けつつ近代国家を創生していく中でギリシャ人たちが問い続けた「ギリシャとは何か」の問いを近現代ギリシャ彫刻家の作品に見ようとする研究である。独立以前の美術活動とは全く異なる西欧化の道をギリシャ人は自らのアイデンティティといかに居り合いをつけたのかを彫刻で辿る。ギリシャ人にとって彫刻による美術表現は独立以後始まった全く新しいジャンルであった。長くビザンティン美術の伝統に基礎を置くギリシャ人たちには三次元表現の彫刻は教会のイコン障壁をなす木彫表現以外には存在しなかった。西洋彫刻史の祖ともいえる古代ギリシャ彫刻的表象は独立以後に西欧世界に組み込まれるなかで改めてはじめられた美術ジャンルであった。本年度はその独立戦争から現代までの彫刻史の概要を文献を基にまとめ、8月、9月に現地調査を行った。現代彫刻の現状として明確な年代を区切れる作品群の例として2004年のアテネオリンピックを目指して開業されたアテネの地下鉄の各駅に設置された彫刻の調査を行った。コンクールの審査員を務めたセオドロス・パパヤニス氏に作家の立場での選考についてインタビューし、2004年当初のギリシャの現代アートの状況を作家の目で語ってもらった。(2)現代作家たちの教育の場であるアテネ美術大学ヤニス・ラパス教授、アフロディティ・リティ教授とアテネ工科大学ヴァナ・クセヌ教授らと面会し、近現代ギリシャ作家の彫刻表現に見られるギリシャ独特の様相についてディスカッションを重ねた。ギリシャ人の近代ギリシャの「ギリシャ性」に対する公共的見解や国民意識にみるギリシャ社会と芸術について考察するために、アテネ、ヤネナ、ヴォロス、テサロニキ、クレタにおける公共的空間に設置された彫刻作品を現地調査し、テサロニキ大学のコティディス教授からは現代彫刻研究についての重要文献を入手した。昨年度に引き続きアテネ美術大学の彫刻科主任教授のヤニス・ラパス氏、同学科のアフロディティ・リティ教授、アテネ工科大学建築科教授のヴァナ・クセヌ氏、元アテネ美術大学彫刻科教授のセオドロス・パパヤニス氏、の四人の現役彫刻家と連絡を取り合い、本課題についての情報交換、ディスカッションを重ねた。現地調査は5月と3月に行い、当初の計画であった上記彫刻家と共同研究者木戸修による共同制作をアテネで行い、若手の作家も招待して小規模な彫刻シンポジウムを開催するプロジェクトの話し合いを進めた。木戸修が秋に約2か月アテネに滞在し、アテネ美術大学のラパス氏のアトリエで作品制作をしつつ、若手作家に日本の現代アートについて講義を行い、両国の現代アートに生きるそれぞれの過去の記憶の表象についてディスカッションをするという計画を立て、本課題の資金では不足する資金をオナシス財団に申請した。同財団は、文化・教育に関わる競争的資金として大変重要な役割を果たしており、本研究課題で共同研究をしている上記4氏及び、アドヴァイザーとして参加しているテサロニキ大学の現代美術研究のアンドニス・コティディス教授等はその財団のアドヴァイザーでもあり、オナシス財団からの資金提供は可能だとみられていたが、急激に悪化しているギリシャの経済危機の影響で状況が大きく変化したため、大方の予想に反して資金を確保することができなくなった。そのため本年度は、上記4人の制作現場の視察を中心に現代ギリシャの作家たちが置かれている状況を調査し、それぞれディスカッションを重ねた。その都度現在進行中の顕著な芸術活動の情報を集め、多くの若手作家たちにもインタビューをすることができた。トルコから独立して近代国家を創世した近代ギリシャはその後急激に西欧化を進める。美術は当時のヨーロッパの新古典主義の影響を受けた様式を受容し、それまでの美術表現を大きく変えて古代ギリシャの末裔であることを視覚的に表象しようとした。しかし19世紀の終わりになると次第に「ギリシャとは何か」という自らのアイデンティティを追及するようになり、1930年代に従来のビザンティン美術や民族工芸の中で継承してきた表現を見直す動きがおきる。その後現代まで美術に限らずギリシャとは何か(エリニコティタ)が常に問題となる。本研究では、彫刻を中心にこのギリシャにおける伝統と創造の問題を取り上げた。近現代美術史の中でも彫刻は絵画と異なり、独立以前の美術においてはビザンティン時代に三次元的表現が否定されたため丸彫り彫刻は作られなかったため、絵画のように西欧かビザンティンかという選択の問題が存在しなかった。三次元表現は西欧に倣い新古典彫刻の様式から始めて、現代芸術の流れに沿って発展してきた。古代彫刻から時を隔てているにも関わらず、ギリシャ人たちは難なく西欧の彫刻技術を身に着けたことは興味深い。それは古代以来身近に彫刻作品が身近にあったということが大きく寄与している。本研究はギリシャの公共彫刻を中心に彫刻表現におけるギリシャ人によるエリニコティタのメッセージを読みとるために都市における公共彫刻を研究対象とした。主に2004年のオリンピックのために建設されたアテネの地下鉄の各駅の彫刻設置プロジェクトの研究を行った。

オリンピックというギリシャが世界へ向けて自らのオリジンを主張する恰好の機会に彼らは世界に向けてどのようなメッセージを送ろうとしたのかという観点をもって作家と個々の作品を詳細に検証した。選考委員や中心的作家たちに直接インタビューを行い。それぞれのアトリエを訪ね、それぞれの公共彫刻制作活動の現況を調べた。1アテネ高等美術学校彫刻科の教授3名とアテネ工科大学建築科1名の彫刻家を対象に、それぞれの制作活動とその作品研究及び教育理念についての考えを調査することができた。それぞれの個人アトリエでの調査を通じて相互理解が深まり今後相互協力の基盤を作ることができた。22004年のアテネオリンピックを機に建設整備されたアテネの地下鉄のアート・ワーク調査によって、現代ギリシャ作家にとってギリシャの過去の記憶こそ創造の源であるということを明らかにすることができた。それは古代風というような伝統的形態の借用ではなく、彼らの造形の本質が過去の記憶の中から抽出されているということである。昨年度に引き続き、アテネの美術大学の彫刻科の主任教授のヤニス・ラパス氏、同学科のアフロディティ・リティ教授、アテネ工科大学建築科の教授で彫刻家のヴァナ・クセヌ氏を中心に、現代のギリシャの美術活動における彫刻のジャンルの状況と日本のそれを比較しつつ、両国の伝統や歴史を踏まえたうえで現在そして将来に向けて三次元的美術表現としての彫刻作品制作における新たな可能性の模索についてディスカッションを重ねることができた。昨年度の計画では、研究分担者木戸修が2か月アテネ美術大学に滞在し、彫刻科のラパス氏のアトリエで同氏と共同制作をしながら、同大学の学生や卒業生の若手の作家とともに実際の制作の現場で両国の現代アートの現況の相互理解につとめ、同大学の美術館で最終的に展示をする予定を立てていた。しかしギリシャの経済危機による急激な経済状況の悪化で、予定していたギリシャ側からの滞在施設や費用の提供が不可能となり、長期滞在及び、製作費などが不足しこの計画は進めることができなかった。実際の共同制作は次年度に何等かのかたちで行うように調整を進めつつ、今年度はこうした困難な経済状況にあっても活発に作品を発表しているラパス氏、リティ氏、クセヌ氏の作品を中心にその活動の現場を視察した。ギリシャは従来公共的なスペースに大規模な彫刻作品を設置するという大型プロジェクト活動が活発であった。その規模と数は日本のそれとは比較にならないほどである。従来は企業がもっている財団が芸術活動に潤沢な資金を提供してきたからそれが可能であったが、現在はそうした資金が全く得られなくなっているにも関わらず、上記の作家たちが相変わらず大型プロジェクトに関わっているのは、EUの文化政策の枠組みによるものであることがよくわかった。美術史ギリシャが現在置かれている非常に困難な経済状況にあっても、ギリシャのアーティストたちが積極的に作家活動を行っている状況がよく把握できた。
超顕微材料科学とマイクロ・フラクチャーメカニクスの融合による破壊靭性研究の革新

{011}シリコンウェハから切り出した試料にビッカース硬度計を用いて圧痕を付与し亀裂を発生させ,更に高温で保持し亀裂先端に転位を導入した.亀裂先端に発生した転位を超高圧電子顕微鏡によって観察し,転位の三次元構造とバーガースベクトルを決定した.その結果,それら転位は亀裂先端を効率的に遮蔽していると共に破壊靭性値の上昇に寄与している事が明らかとなった.更にTi添加極低炭素鋼における脆性-延性遷移温度の変形速度依存性から遷移挙動を律速する転位運動の活性化エネルギーを測定した結果,その値は引張試験を行った歪速度の条件下において約50Kでの転位易動度と対応していることが明らかとなった.結晶性固体材料の破壊物性研究を革新する鍵は,亀裂とその先端近傍のメゾスケール空間に広がった応力集中影響領域での結晶格子欠陥(特に転位)集団構造を高精度に可視化し,それをモデル化することにある.当研究では高い電子線透過能と分解能を兼備した分光結像ー超高圧透過電子顕微鏡法にトモグラフィーを融合し,従来域を超えた厚さ5ミクロン以上のnear-bulk試片中の三次元TEM結晶構造解析に挑む.更に,離散的転位動力学シミュレーションとそれに必要な力学パラメータ取得のための材料試験に取り組み,巨視的破壊靭性値の物理的意味を,亀裂ー転位間相互作用という微視的観点から理解するマイクロ・フラクチャーメカニクスの確率・発展を図る.本年度はJEOLー1300NEFおよび高傾斜回転ホルダーを用いたSi結晶結晶中超高圧電子線トモグラフィーを行った.更に収差補正付きの高分解能電子顕微鏡を用いて転位近傍の格子歪場測定法の確立を行った.試料には膜面が(110)のシリコン単結晶を用い,高温三点曲げ試験によってノッチ先端から転位を発生させた.その試料を,手研磨の後にPIPSを用いて薄膜化する.ただし,PIPSで単純に薄膜化したのみでは,イオン照射によるダメージで像質の低下がまぬがれない.そこで,体加速イオンミリング装置を用いて最終仕上げを行い薄膜化で避けられないダメージを劇的に軽減した.膜面に垂直に導入された転位の高分解能観察を行い転位芯周辺の原子の平衡位置からの偏倚を計測し,格子歪場の測定を行った.その結果,観察像と解析像に良い一致が見られた.結晶性固体材料の破壊物性研究を革新する鍵は,亀裂とその先端近傍のメゾスケール空間に広がった応力集中影響領域での結晶格子欠陥(特に転位)集団構造を高精度に可視化し,それをモデル化することにある.当研究では高い電子線透過能と分解能を兼備した分光結像ー超高圧透過電子顕微鏡法にトモグラフィーを融合し,従来域を超えた厚さ5ミクロン以上のnear-bulk試片中の三次元TEM結晶構造解析に挑む.更に,離散的転位動力学シミュレーションとそれに必要な力学パラメータ取得のための材料試験に取り組み,巨視的破壊靭性値の物理的意味を,亀裂ー転位間相互作用という微視的観点から理解するマイクロ・フラクチャーメカニクスの確率・発展を図る.本年度は,ミクロ試験片をそのままトモグラフ観察に供するための試験手法を確立した.集束イオンビーム法によりマイクロ試験片を作製し,ナノインデンターを用いて荷重を負荷することによって,試片に転位を導入する事に成功した.透過電子顕微鏡観察に供することが可能な試験片の作製法を確立できたため.本研究では「超顕微構造解析」と遮蔽転位理論に基礎を置く「ミクロ破壊力学」とを融合し,破壊靭性及び脆性ー延性遷移(BDT)制御のための指導原理を確立し,そのBCC金属への応用を図る.本研究では分光結像法を用いた超高圧電顕トモグラフによる極厚針状結晶の亀裂先端遮蔽転位群の空間分布の可視化,収差補正HAADF-STEM (高角度散乱-走査透過電顕法)による格子歪直接計測に基づく亀裂先端局部応力緩和状態の定量化,亀裂-転位間相互作用,離散型転位動力学に依拠するミクロ破壊力学に基づく観測結果のモデル化を行い,BDT基本因子を抽出,その制御指針を確立する.本年度は,転位動力学法を用いた亀裂先端転位運動挙動を明らかにする際に必要となる物性値の取得を試みた.具体的にはTi添加極低炭素鋼における0.2%耐力の温度依存性及び活性化体積の温度依存性を測定した.0.2%耐力は温度の上昇と供に低下し,室温以上でほぼ一定となった.この一定となった値を非熱的応力と定義し,各温度における0.2%耐力からその値を減じて有効応力の温度依存性を求めた.一方活性化体積は,極低温では温度依存性がほとんど見られず,その絶対値はこれまでに報告されているパイエルス機構における活性化体積とほぼ同じであった.活性化体積の値は変形温度の上昇と供に上昇した.これらの結果を基に活性化体積と有効応力の関係性を明らかにした.この関係性は来年度実施する亀裂先端転位近傍の離散形転位動力学法における転位易動度を決めるパラメーターとして利用する.転位動力学計算で必要とする転位易動度に関するパラメーターを取得できたため.本研究では「超顕微構造解析」と遮蔽転位理論に基礎を置く「ミクロ破壊力学」とを融合し,破壊靭性及び脆性ー延性遷移(BDT)制御のための指導原理を確立し,そのBCC金属への応用を図った.

本研究では分光結像法を用いた超高圧電顕トモグラフによる極厚針状結晶の亀裂先端遮蔽転位群の空間分布の可視化,収差補正HAADF-STEM (高角度散乱-走査透過電顕法)による格子歪直接計測に基づく亀裂先端局部応力緩和状態の定量化,亀裂-転位間相互作用,離散型転位動力学に依拠するミクロ破壊力学に基づく観測結果のモデル化を行い,BDT基本因子を抽出した.本年度は,転位動力学法を用いた亀裂先端転位運動挙動を明らかにする際に必要となる物性値の取得を試みた.具体的にはTi添加極低炭素鋼における活性化エネルギーの温度依存性を測定した.その結果,活性化エネルギーは温度の上昇と共に上昇した.これらの結果を用いて亀裂先端近傍での離散形転位動力学計算を行った.その結果,転位易動度の上昇に伴ってBDT温度が低下する事が示された.{011}シリコンウェハから切り出した試料にビッカース硬度計を用いて圧痕を付与し亀裂を発生させ,更に高温で保持し亀裂先端に転位を導入した.亀裂先端に発生した転位を超高圧電子顕微鏡によって観察し,転位の三次元構造とバーガースベクトルを決定した.その結果,それら転位は亀裂先端を効率的に遮蔽していると共に破壊靭性値の上昇に寄与している事が明らかとなった.更にTi添加極低炭素鋼における脆性-延性遷移温度の変形速度依存性から遷移挙動を律速する転位運動の活性化エネルギーを測定した結果,その値は引張試験を行った歪速度の条件下において約50Kでの転位易動度と対応していることが明らかとなった.本年度の目標であった,高分解能電子顕微鏡による転位コアの観察が達成されったため.転位を導入した試験片の長高圧電子顕微鏡観察を進めると供に,転位動力学シミュレーションを開始する.今後は,転位動力学計算を用いた亀裂先端転位挙動のシミュレーションを行う.29年度が最終年度であるため、記入しない。金属強度学今後はFIBを用いてマイクロビーム試験片を作成し,力学学試験の後にHVEM観察することによって,マイクロフラクチャーメカニクスの確立を進めていく.29年度が最終年度であるため、記入しない。
構造用金属材の磁気的特性の変化を利用した新しい余寿命推定法の構築

近年、資源問題等からいったん製造した機器や構築した施設を事故を防止しながら長期間使用することが強く望まれている。そこで、これを解決する基礎技術の一つとして構造用金属材の疲労の蓄積状態を確実に把握し余寿命を推定する非破壊評価技術が注目されている。そこで、我々は、ステンレス鋼などの構造用金属材の余寿命推定の確度を向上させ、重大事故の発生を事前に防ぐことを目的として、各種オーステナイト系ステンレス鋼の残留磁化をFG磁気センサを使用して測定し材料の余寿命を推定する方法研究した。オーステナイト系ステンレス鋼は、圧延後の状態では非磁性であるが、加工や熱を加えることによってオーステナイト相がマルテンサイト相に変化し磁性を持つようになることが知られている。今回の我々の研究で明らかになった点を以下に列挙する。これは、日本AEM学会の研究会などで発表され議論された結果である。1)SUS304において、疲労被害の蓄積量を表すと考えられる・B_Zは、試料が破断する応力の場合、応力の繰り返し数の増加とともに増加を続け、ほぼ一定の値で破断に至る。一方、疲労限度直下(240MPa)の応力の場合、疲労被害の蓄積量は繰り返し初期に急増しその後一定の値に落ち着く。また、疲労限度よりも明らかに低い応力(200、220MPa)の場合は、ほとんど・B_Zは大きくならない。2)試験片や応力の種類を本実験に限定すれば、SUS304だけでなくSUS304LやSUS316においても試料表面の・B_Zは平面曲げ応力が大きいほど、また、繰り返し回数が多いほど大きくなり、疲労被害の蓄積量を表す指標となる。3)残留磁束密度と寿命比の関係は、同一の材料であれば繰り返し曲げ応力が異なっても非常によい一致を示す。よって、試料表面の・B_Zを指標とした残留磁化法による余寿命推定を行える可能性がある。今後、印加応力の種類や材料を変えて実験を行い、残留磁気と疲労被害蓄積量との相関関係や疲労で誘起されると考えられるマルテンサイト相との関係から、疲労の蓄積量の正確な把握が行えるようにこの方法をさらに改良し、余寿命推定のより確かな方法を探したい。
第四紀埋没火山灰を用いた数千年規模の土壌炭素蓄積機構の解明

本研究では、地中に埋没した第四紀火山灰土壌を採取し、数万年に及ぶ土壌有機物について、アミノ酸組成などの生化学的解析を行った。その結果、年代が古いものほど微生物由来のアミノ酸の含量は占める割合が多くなるなどの一定の方向性がみられた。また、土壌への炭素添加培養実験の結果、こうしたアミノ酸や炭素の蓄積は、土壌による吸着能力の違いと結びついていた。これらの研究結果は、土壌有機物が長期に隔離される上で、(1)微生物体がその生成物の質の収斂に大きく寄与していること、(2)残存する成分に選択性が存在すること、(3)そしてその残存が土壌の吸着によって左右されることを新たに示した。苫小牧市や洞爺湖町などにおいて、第四紀火山灰試料を採取した。これらはいずれも、現在森林が成立している下の土壌であった。それぞれの地点において、火山灰の由来ごとに土壌試料として採取を行い、実験室に持ち帰った。持ち帰った土壌試料は、細土調整・乾燥を施し、基本的な物理化学特性(含水率、pH、密度等)を測定した後、粉にし、分析に供試した。分析は、NCアナライザーによる全炭素・窒素含量の測定、とアミノ酸含量の測定を行った。アミノ酸解析では、土壌有機物を6M HClによって加熱加水分解して、酸の脱気後、アミノ酸を超純水上に再溶解して各アミノ酸を測定した。本年度は、火山灰土壌中のアミノ酸回収率などに関しての確認作業を要した。測定対象としたアミノ酸は、Glycine, Alanine, Serine等の基本的なものの他、植物特有のHydroxyprolinや、微生物特有のDiaminopimelic acid等を新たなバイオマーカーとして加えた。これらをAccQ-Tag法によりHPLC(High Performance Liquid Chromatography)を用いて分析し、アミノ酸情報を得た。これにより、埋没火山灰中の有機物中に、植物由来及び微生物由来の有機物が一定量含まれることが確認された。また、これら火山灰中にどのように炭素が貯まってゆくかを、火山灰と植物粉を合わせた室内培養によりリター分解性に関する再現実験を行った。これにより、分子量の8000Da程度の有機物が吸着によって蓄積する傾向が強いことが明らかとなった。26年度は、まず25年度から進めている火山灰土壌中の有機物分析、特にアミノ酸分析を継続して進めた。そして様々な年代の火山灰土壌中の有機物のアミノ酸組成に関する結果の解析などを行った結果、火山灰土嬢へ蓄積した有機物は、年代とともに、各種アミノ酸の構成比率が一定の方向へ変化することを見出した。特に、ロイシン/グリシン比において、古い埋没土壌から新しい有機物になるにつれ、比が徐々に低くなる傾向が見られた。こうした傾向はアミノ酸組成全体的に見られ、微生物代謝、エントロピー、化学平衡的などの影響による可能性が示唆された。次に、苫小牧市などにおいて採取された第四紀火山灰試料を使用して、土壌への炭素蓄積を見る培養実験を行った。特に、火山灰に植物粉を与え、25度の温度、最大容水量50%(土壌)の水分下で、火山灰に徐々に炭素が増えていく過程の土壌を採取して化学分析を行った。その結果、抽出性の炭素の分子量が、1週間ほどの非常に短期間のうちに劇的に変化し、8000Daほどの大きさの有機物に徐々に収斂してゆく傾向が見られた。また、その後は、その炭素の分子量はあまり変わらず、大きな変化を見せなかった。これには、微生物的な代謝の指数関数的変化が関わっていることが示唆された。これらの研究結果は、日本地球惑星科学連合(JPGU)連合大会2014年大会にて、「様々な環境条件下の分解過程で生成される微生物由来有機物にみられる生化学的共通性」という題目にポスター発表した。陸域のみならず、海洋の研究者などからも、有機物分解の普遍的プロセスとその長期的変化の傾向の共通点などについて、多くの議論をすることができた。また、現在これらの解析結果を論文として国際雑誌に投稿すべく、執筆を行っている。今年度は、新たに新鮮火山灰土壌への有機物添加実験を行って、火山灰における炭素蓄積メカニズムを具体的に調べた。新鮮火山灰は、鹿児島県桜島において採取・空輸し、篩がけ・水洗・乾燥させて実験に使用した。これに、構造の単純な有機物であるグルコース、または異なる植物種である落葉広葉樹と針葉樹の粉砕した葉を添加して室内培養し、その後の化学性の変化の違いを調べた。その結果、樹種の違いによらず、生成されるアミノ酸の構成が分解とともに類似してくる傾向が見られ、分解される有機物に寄らない分解産物の生成が示され、またこれら分解産物の生化学的特徴は長期蓄積した土壌有機物のそれとも一致した。火山灰土壌は、一般の森林土に比べ表面積が大きく活性が高いという特性がある。そこで、火山灰以外の土壌と比較して、その特性を明らかにするため、上記のグルコース添加実験について、火山灰土壌以外にも日本の耕地土壌や森林土壌にも同様の添加をして比較した。その結果、土壌の炭素吸着をもたらす非晶質のアルミニウムおよび鉄の水酸化物鉱物が、土壌で分解された有機物の残存量に大きく影響を与えることが明らかとなった。これらの研究結果は、土壌有機物が長期に隔離される上で、微生物体がその生成物の質の収斂に大きく寄与していること、そしてその残存が土壌の吸着によって左右されることを新たに示した。特に、土壌有機物の長期隔離における植物体由来物質の質に対する注目は大きいが、微生物体由来物質への注目は比較的少ない。

本研究は、そうした長期隔離炭素における微生物体の質的重要性を捉え直すと共に、吸着をはじめとする地化学性がそうした有機物の土壌への隔離の要となっていることを示すものであり、地球規模の炭素循環に及ぼす影響の大きい土壌の炭素隔離を明らかにする上で重要である。こうした研究の結果は、論文や学会発表など、様々な場で公表した。本研究では、地中に埋没した第四紀火山灰土壌を採取し、数万年に及ぶ土壌有機物について、アミノ酸組成などの生化学的解析を行った。その結果、年代が古いものほど微生物由来のアミノ酸の含量は占める割合が多くなるなどの一定の方向性がみられた。また、土壌への炭素添加培養実験の結果、こうしたアミノ酸や炭素の蓄積は、土壌による吸着能力の違いと結びついていた。これらの研究結果は、土壌有機物が長期に隔離される上で、(1)微生物体がその生成物の質の収斂に大きく寄与していること、(2)残存する成分に選択性が存在すること、(3)そしてその残存が土壌の吸着によって左右されることを新たに示した。当初の予定となっていた、抽出性の土壌有機物の質的な影響について把握したほか、学会発表や論文執筆などを、適宜進めている。生物地球化学これまで、主に過去の埋没火山灰を用いて、そこへの炭素蓄積に関する知見を得てきたが、その埋没年代によって蓄積様式が異なる可能性が出てきた。そのため、非常に新鮮な火山灰における有機物集積についても調査、解析を試みる。北海道周辺では、降ったばかりの新鮮な火山灰を多量に採取することは困難なため、新鮮な火山灰を採取できる桜島にて火山灰を採取し、新しい火山灰を用いた実験について行い、これまでの結果と比較する。また、現在まとめている論文を投稿するほか、同様にまとめている内容を学会発表したり、さらに論文として新たにまとめることを予定している。当初の計画以上に進展している理由としては、26年度に着手予定であったものが25年度中に着手できていることである。当初計画では、火山灰への土壌炭素蓄積機構の解明は26年度以降の実施予定となっていたが、実験の進行などが予想よりも順調に進んだため、これを早めて25年度中に着手することが可能となった。またその他、当初計画していたことについては、第四紀埋没火山灰試料の採取については、ほぼ予定通り、北海道内の、苫小牧や洞爺地方などの複数箇所において数千年レベルで異なる埋没火山灰を採取できたことは当初予定通りのサンプリング進行具合と言える。また、火山灰中土壌有機物のアミノ酸解析に関しても、その解析方法の検討を行うことができ、火山灰の基本的な物理化学特性(含水率、pH、密度等)の測定と、アミノ酸解析を実施することができたことは、当初計画の予定通り進んだものと言える。また、測定対象としたアミノ酸も、Glycine, Alanine, Serine等の基本的なものの他、植物特有のHydroxyprolinや、微生物特有のDiaminopimelic acid等を新たなバイオマーカーとして加えるという検討を行うことができた。これも計画通りである。時系列に採った火山灰上で、こうしたアミノ酸群が一定の、普遍的な生化学的変化を、時系列に沿って徐々に起こすことが分かった。こうした結果から、微生物により形成された有機物が土壌中に長期蓄積している可能性が示唆された。
ヒトおよびマウスiPS細胞からの骨芽細胞分化過程におけるRunx2の役割の解明

近年、再生医療において、iPS細胞の組織再生への効率的かつ安全な応用が期待されている。その目的を達成するためには、各種再生療法に適した細胞への分化誘導法を確立することが重要である。Runt-related transcription factor 2 (Runx2)は未分化間葉系幹細胞から骨芽細胞分化に必須の転写因子であるが、iPS細胞からの骨芽細胞分化過程における役割については、未だ明らかにされていない点が多い。本研究では、遺伝子編集技術を用いてヒトRunx2ホモ欠損iPS細胞の樹立を行い、骨芽細胞への分化メカニズムを解析する。さらに、我々が初めて樹立したマウスRunx2ホモ欠損iPS細胞と比較検討することにより、ヒトおよびマウスiPS細胞からの骨芽細胞への分化過程における、Runx2のより詳細な役割について解明することを目的とする。本研究の推進により、iPS細胞の骨再生医療への応用の基盤構築が期待できる。30年度は樹立したマウスRunx2ホモ欠損iPS細胞と比較検討するために、遺伝子編集技術を用いてヒトRunx2ホモ欠損iPS細胞の樹立を行った。その結果、マウスとヒトのRunx2ホモ欠損iPS細胞を作製することに成功した。これらの細胞を用いて、骨芽細胞分化誘導を行いRunx2の役割について検討した。マウスRunx2ホモ欠損、ヘテロ欠損、wild-type iPS細胞を用いてマウスにおけるRunx2の役割をいくつか確認した。さらにマウスRunx2ホモ欠損、ヘテロ欠損、wild-type iPS細胞を用いてマウスにおけるRunx2の役割をさらに検討した。当初の予定であった遺伝子解析についても現在着手している段階である。作成したmiPS細胞とhiPS細胞はプライマリの細胞のため、とても繊細なケアが必要である。以下に未分化性を確保しながら進めるかが重要なため慎重に実験を進める必要がある。31年度は樹立したmiPS細胞とhiPS細胞を用いて、骨芽細胞分化の確認のための染色実験ならびに遺伝子解析を進めていく。そのデータをマウスとヒトで比較検討し、相違点を検索していく。また、BMP2を骨芽細胞分化誘導培地に添加し、miPS細胞とhiPS細胞を骨芽細胞に分化誘導させることで分化が促進されるのかについても検討していく。hiPS細胞の樹立にかかる費用が抑えられたことと、樹立までに時間がかかったことで、費用のかかる遺伝子解析などの進行状況が想定より遅れた結果、費用が想定したよりかからなかった。次年度は今年度の計画の一部と、新たな遺伝子解析やサイトカインを用いた骨芽細胞分化誘導実験を行っていく。どちらも費用のかかる内容であることから、次年度ならびに今年度の助成金を合わせて研究を行っていく。また研究成果については国際学会にて発表していく。
精子形成におけるストレスと精細胞死の関連および分子機構の解明

男性不妊症の原因として、無精子症や乏精子症が挙げられる。近年の分子生物学的研究の飛躍的向上に伴い精子の分化発達のメカニズムが徐々に解明されている。しかし、精細胞死の明らかな機序はいまだ不明である。精巣におけるアポトーシス関連遺伝子としてBax, Bcl-2,Bcl-x、また、精巣分化に必須の遺伝子としてHSP 70-2などが報告されているが精巣分化のコントロールにおける遺伝子機能とその相互関係については、完全には解明されていない。本研究では、ストレスの与える精巣への影響を分子生物学的に解明することを目的とした。(1)Bc16ノックアウトマウスと正常マウスの精巣から凍結切片を作成し、減数分裂中期の精母細胞、パキテン細胞を、マイクロダイセクション装置を用いて分離採取する技術を習得した。さらに、それらの標本からPCR法にて精細胞のlabeled-cDNAを作成した。今後、マイクロアレイを用いてそれぞれの分化階段の細胞における遣伝子発現の比較検討を行う予定である。(2)熱ストレスを与えた精細胞におけるアポトーシスの伝達経路をWestern blotを用いて検討した。Bax, MAPK P38のPhospholylationを認めた。BCL2,p53については明らかな差を認めなかった。今後はさらに、マイクロダイセクション装置を用いて精巣凍結標本から精細胞を分離採取し、精母細胞におけるアポトーシス関連遺伝子の発現の変化をPCR法を用いて検討する予定である。
麻酔・手術後の睡眠障害に関する研究

催眠は単なる休息ではなく、とくに中枢神経系の回復にとって欠かせないものである。また催眠は免疫系とも深く関わっているおり、免疫系の中心を担っているサイトカインのは催眠調節作用を有している。これらのことから中枢神経系と免疫系は密接に関係していることが解ってきた。一方、麻酔・手術後にレム睡眠の減少に代表される睡眠障害が生じることはこれまで報告されてきたが、そのメカニズムや意義、さらには解決法については殆ど研究されていなかった。そこで本研究はこれらの問題点の解明を目的として行われている。本研究においてわれわれは静脈麻酔薬ケタミンがウサギの睡眠量を増やすことを見出した。ケタミンはとくにノンレム睡眠を増やし、またその時の睡眠の深さも増すことがわかったがこの作用はケタミン投与後3日にわたって続いた。一方吸入麻酔薬のイソフルレンは睡眠量を減少させ、手術後の睡眠障害の一因になっている可能性が示唆された。さらに手術浸襲の睡眠障害のメカニズムを検討する目的でインターロイキン-1と腫瘍壊死因子の睡眠調節作用を検討したが、脳内に存在するこの二つのサイトカインが密接に関係しあって睡眠を調節していることが解明され、手術後催眠障害のメカニズムにサイトカインが深く関係していることが考えられた。以上のことから、一般に減少するといわれている手術後の睡眠障害に対して、手術中の麻酔薬としてケタミンを用いることが有効な方法である可能性が示唆された。また麻酔薬とサイトカインの相互作用が手術後睡眠障害の鍵となることが示唆された。睡眠は単なる休息ではなく、特に中枢神経系の回復にとって欠かせないものである。また睡眠は免疫系とも深く関わっており、免疫系の中心を担っているサイトカインのなかでインターロイキン1と腫瘍壊死因子が睡眠調節作用を有することは我々の研究によって詳細に検討されてきた。本研究期間初年度である平成9年度では、まず睡眠測定システムを確立してウサギの睡眠測定を行った。すなわち一定の温度と静寂な環境を作り出すことのできるエンバイロメンタルチャンバーの中に動物を置き、比較的拘束の少ない状態で連続的に脳波、筋電及び脳温を測定することによって睡眠を測定した。さらに現在臨床で広く使用されている静脈麻酔薬ケタミンのウサギ睡眠に及ぼす影響を研究した。その結果ケタミンは睡眠量、とくにノンレム睡眠を増やし、同時にその睡眠の深さも増すことがわかった。しかもその作用はケタミン投与後3日にわたり続いた。以上のことから、一般に減少するといわれている手術後の睡眠変化にたいしてケタミンは桔抗する可能性があることが示唆され、次年度以降の研究でさらに明らかにしていきたい。睡眠は単なる休息ではなく、とくに中枢神経系の回復にとって欠かせないものである。また睡眠は免疫系とも深く関わっており,免疫系の中心を担っているサイトカインは睡眠調節作用を有している。ケタミンはとくにノンレム睡眠を増やし、またその時の睡眠の探さも増すことがわかったがこの作用はケタミン投与後3日にわたって続いた。

さらに手術侵襲の睡眠障害のメカニズムを検討する目的でインターロイキン-1と腫瘍壊死因子の睡眠調節作用を検討したが、脳内に存在するこの二つのサイトカインが密接に関係しあって睡眠を調節していることが解明され、手術後睡眠障害のメカニズムにサイトカインが深く関係していることが考えられた。以上のことから,一般に減少するといわれている手術後の睡眠障害に対してケタミンを用いることが有効な方法ではないかと考えられ、今後臨床の場で確認していきたいと考えている。
狩野元信の絵巻制作-画面と注文主・享受者の分析-

本研究は、狩野元信の絵巻作品について研究することを目的とした。元信の絵巻を広く概観するとともに、北条氏綱によって1522年頃に作られたことが判明しているサントリ-美術館蔵「酒呑童子絵巻」を、絵の享受者や注文主の意識、また絵が制作された社会的文脈から研究することを計画した。本研究においては、まず、サントリ-美術館において調査した「酒呑童子絵巻」のスライドを整理し、絵を詳細に見ながら、詞書と絵の内容を各段毎に比較し、サントリ-本の絵の特質を考えた。また「酒呑童子」を主題とする絵巻、絵本などは30本にも及ぶ。それらを写真資料を添付したカードとして整理し、サントリ-本と比較した。また、芸術学の学会にも出席し、ヴィジュアルイメージを新たに解釈していくための理論を学んだ。その結果、鬼退治のストーリーを詞書で語り出すサントリ-本が、絵では、強い男同志の信頼関係や対決を讃えようとしていること、一方、女性は男性のために犠牲となるべきものであることを見せようとしていることが判明した。このような主張が「酒呑童子」という御伽話の絵として描かれている背景には、氏綱が子の氏康のためにこの絵巻を作らせたことが想定された。氏綱は、戦国の世に関東という地方で武士として生き抜く術を、子供が面白く見ることのできる御伽話の絵巻にして、氏康に見せようとしたのではないか。この成果を、学内の研究会において発表した。
倒伏しないスイートソルガム栽培へのアプローチとしての節間長パターン解明

スイートソルガムの茎収量増加と倒伏被害軽減とを目的とした栽培技術開発のため,各節間形質パターンと,生育や収量との関係を調べた.その結果,各節間形質パターンの中で,茎の成長過程を解析するのには節間長パターンが有効で,さらに節間断面積パターンを併用すると収量に関連させて解析できることが明らかとなった.これらで解析すると,生育初期の追肥が,基部節間を肥大させ,収量性と耐倒伏性を増すと推察できた.異なる播種期による栽培で節間長パターンと気象変動との関係を見る研究は,準備期間中のデータも含めると,昨年度までで,4年分揃ったこと,また,データ解析に,想像以上の時間がかかることがわかったので,その4年分のデータの解析を中心にすることにした.現在までのところ,節間長パターンを形成するピークとなる節間や,谷となる節間が,いつ伸長したのかを,葉数増加のデータから解析する方法を確立し,それをもとに気温等,気象要因との関係について解析を進めている.施肥法の違いによる茎形状への影響の研究では,6月7日に播種した.供試品種は風立で3反復とした.基肥だけの区と,基肥に追肥を行う追肥区を設けた.追肥の時期は,第8葉展開完了期(I区:7月12日),第12葉展開完了期(II区:7月25日),第16葉展開完了期(III区:8月9日).節間長パターンでは,II区が第15節間(IN15)より上位の節間で,1節間位分ズレた形のパターンとなった.この原因を解析したところ,II区だけ,追肥2週間後から展開葉数の増加が早くなっていたことが明らかとなった.逆に考えれば,節間位がズレても,同じ気象の時には,同じように節間が伸長して,同じようなパターンが形成されると考えられた.また,今回からは,パターンの解析を拡大して,節間の太さを表す節間断面積パターンの解析も平行して行うことにした.その結果,追肥によって,節間断面積パターンは,型としては同様であったが,絶対値に差が出て,肥大が,収量に直接的に結びつくことが示唆された.スイートソルガムの茎収量増加と倒伏被害軽減とを目的とした栽培技術開発のため,各節間形質パターンと,生育や収量との関係を調べた.その結果,各節間形質パターンの中で,茎の成長過程を解析するのには節間長パターンが有効で,さらに節間断面積パターンを併用すると収量に関連させて解析できることが明らかとなった.これらで解析すると,生育初期の追肥が,基部節間を肥大させ,収量性と耐倒伏性を増すと推察できた.計画していた下記の実験1,2を行った.また,計画外ではあったが,前年行った実験がこの研究にも重要であると考えられたので,それを延長した形での実験3を行った.実験1:スイートソルガム品種「風立」と「Wray」を用い,異なる播種期(5月7日,21日,6月4日,18日,7月2日,18日の6播種期)で栽培し,収穫期に,その茎の諸形質を調べた.特に茎の形状に関連する節間の長さと太さを測定し,それらを節間位順に並べた図形の描くパターンを出して,現在,比較している.これには,前年度までに同様の実験で蓄積したデータもあるので,全てをまとめて,本年度も引き続き,気象との関係を解析していく.実験2:スイートソルガム品種「風立」と「Wray」を用い(5月21日播種),追肥と剪葉の処理を別々に行った.茎の各諸形質のパターンを用い,追肥や剪葉の影響を受ける節間を特定し,処理時期と影響の出る節間位との関係を明らかにした.現在は,引き続き,その影響の受け方を解析し,また,それら形質に現れた差異が,組織形態学的にどのような要因に起因しているのかを究明している.実験3:東北地方での栽培に適合するソルガム品種(Arjuna,HS-G,FS501,FS902,Keller,KCS104,KCS105,KCS404,SG-1A,Wrayの10品種)を前年までと同様に栽培し,それぞれの節間形質パターンの年次による差異を比較検討した.2007年,2011年の結果も合わせ,年次間変動を解析した.その結果,生育初期の気温の差が,低位の節間の形質パターンに影響し,それが,最終的な茎の体積の大小の差を形作っていたことが,明らかとなった.異なる播種期による節間長パターンと気象変動との関係を調べる実験では、それに、節間断面積パターンを加えて気象との関係を解析した。特に、生育初期について、適温内での高温状態が続くと、葉数増加速度が増し、節間長パターンと節間断面積パターンの関係がずれ、また、肥大成長がより進む傾向が見られた、これにより、茎体積が増え、収量が多くなる傾向のあることが明らかとなった。施肥法の違いによる茎形状への影響の実験では、基肥量が多いと葉数増加速度が速まり、節間長パターンが高位節間方向にずれ、また、節間断面積が増えて増収となることがわかった。

また、基肥量の少ない区に8葉展開完了期に追肥した場合、追肥後に葉数増加速度が速まり、より多くの基肥を施用した区と同等の収量を得ることが出来た。節間断面積パターンの類似性などから、第8葉展開完了期が肥培管理上重要な時期であることが推測できた。また、研究の最終年であるところから、本研究で行った今までの結果を総括した。結論として、以下の点を導くことが出来た。(1)節間長パターンは、ソルガムの生長してきた過程を解析するのに有効で、葉数の増加過程のデータと併用することで、草丈やカラー高の増加過程を、ほぼ完璧に再現できた。(2)節間断面積パターンは、茎体積と密接な関係に有り、収量性に関して論ずるときに、節間長パターンと併用して用いることで、より詳しく説明できることが明らかとなった。(3)倒伏に対して効果があると考えられる基部節間の肥大は、生育の初期、第8葉展開完了時頃の追肥が有効と推察できた。(4)その、第8葉期の追肥による基部節間の肥大は、上位節間にまで影響を及ぼし、茎体積を増やし、収量を高める可能性が高いことも明らかとなった。作物学異なる播種期による栽培で節間長パターンと気象変動との関係を見る研究に関連して,節間長パターンを解析するためのツールとして利用できる,各節間の形成期推定法を確立できたことが大きな成果と考えられる.また,その推定法を用いて過去のスイートソルガム栽培データ(2007年,2011年,2012年)を解析し,日本作物学会紀事に論文として投稿し,受理されたことにより,その解析法の有効性を確認できた.施肥法の違いによる茎形状への影響の研究では,葉数増加速度が速まったとき,節間長パターンがズレることが見いだされ,気象変動との関係を考察するのに都合のよいデータが得られたと考えている.さらに,節間長パターンだけでなく,節間断面積パターンについても解析を広げ,収量性や耐倒伏性に対して,多面的に考察できるようになったと考えられる.上記の3実験のうち,実験1においては,当初計画していたとおりのデータをとることができた.また,今まで蓄積していたデータとの照合も進んでいる.実験2においても計画通りのデータが得られ,現在は,そのサンプルを使って,組織形態学的な解明を進めている.実験3においては,今までと違った気象条件下でのデータを得ることができ,特に,前年度との気象の差が大きく,解析しやすいデータがそろった.現在,学会誌向けの論文作成を進めている.また,膨大な量のデータとなっている実験1についても,この実験3でのまとめ方をもとに,整理,解析を進めていくことが可能となり,急きょ実験3を組み込んだ成果があったと判断できた.最終年度となったために,最も重要な,節間長パターンに影響を及ぼす要因,特に気象要因の解析を中心に行う.4年分のデータを用いて,それぞれの節間の伸長時期を推定し,その前後の気象要因との関連性を調べる.それをもとに,節間長パターンが形作られる要因を絞り込んでいく.また,各節間の伸長時期の推定法を確実なものとするために,生育に従って植物体を解剖し,実際の節間伸長と比較し検証する.施肥の影響についても,さらに確認し,節間長パターンなど,茎の形質を制御できる栽培法について考察できるようにする.実験1に関しては,前もって行っていた研究も含め,同様の栽培での4年分のデータの蓄積ができた.今後は,これらをもとに,節間長パターンなどの茎の形質パターンへの気象の影響の解析に移る.膨大なデータを,どのような視点で整理していくのかが重要な課題となる.また,倒伏と深く関連すると考えられる太さのパターンについては,今まで知見の集積がないため,より丁寧に検討を進める予定である.実験2に関しては,同様の実験を今年度も行い,データの蓄積をはかる.特に,組織形態学的な解析を進める.中心となるのは,追肥処理による節間がより肥大したり,剪葉処理により節間長が短くなるのは,細胞分裂が主に影響しているのか,細胞の大きさが変わることが主体なのかを明らかにすることである.