hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等植物の光形態形成現象の作用機構に関する分子発生生物学的研究

ただし、同変異体は赤色光にも高感受性なので、フィトクロムB系信号伝達機構に関する変異体である可能性がある。他の候補の変異体は、copやdet突然変異体である可能性もあり、これら変異体との相補性検定を進めている。1)近赤外光・高感受性突然変異体の単離:フィトクロムAの情報伝達機構の構成員で、従来のスクリーニング法では同定できなかったものを単離するために、弱い近赤外光照射で伸長阻害を起こす、近赤外光・高感受性変異体を2万個のEMS処理した種子の中から探索した。その結果、光による伸長阻害とアントシアニンの蓄積に関して野性型と性質が大きく異なる7個体を得、更に詳しく表現型を調べた。これら突然変異体はいずれも劣性で、少なくとも3種類の遺伝子座に属すことが分かった。いずれの変異体も、暗所で育てたときの胚軸と、白色光下の花茎との伸長が野性型より阻害されていて、アントシアニンの蓄積が野性型より促進されていた。胚軸の伸長阻害は近赤外光特異的ではなく、赤色光と青色光によっても引き起こされた。この内の少なくとも1個体は、暗所でのフィトクロム量が野性型の約2倍に増えていた。また、他の1個体はフィトクロム量や光による伸長阻害程度が野性型に近く、かつアントシアニンが蓄積しているので、これは従来より知られている高色素型突然変異体であると考えられる。高色素型突然変異体を除くこれら変異体は今までに記載のない変異体であり、フィトクロムの情報伝達機構に関する新しい変異体である可能性がある。オハイオ州立大学のT-DNAタッキングされた個体のコレクションには、これらの突然変異体は含まれていなかった。2)フィトクロム信号伝達系に対する糖の効果:5年度に単離したフィトクロムA信号伝達系に関する突然変異体fhy3の近赤外光下の胚軸伸長阻害は、庶糖の添加によって減少することを発見した。このことから、フィトクロムAから発する胚軸伸長を制御する信号伝達系は並列に2系統あり、その内の一つが庶糖の有無によって制御されていることが分かった。
人工ヘアピン渦列攪乱によるEdge of Chaosの探究

【シンセシックジェット(SJ)を用いた急拡大管流れの遷移制御】ル・アーブル大学において前年度実施した,急拡大間流れの実験研究に対し,これも昨年度直円管で実施した,SJアクチュエータを用いた攪乱生成を導入し,実験を行った.結果として,SJが生成する周期的変動は,拡大部下流において増幅され効果的に乱流遷移を導入することが分かった.一方で,一様流との速度比を満たすことでSJにより形成されるヘアピン渦列は,それ自体は乱流遷移に大きな影響を与えないことが示された.【ラグランジアン計測システムの開発】リニアスライダシステムと光学機器を組み合わせることで,流れに沿った流れ場の時空間計測が可能なラグランジアン計測システムを開発した.攪乱注入システムと連動させ,攪乱注入との時間差を調整することで,円管内に形成されるヘアピン渦の挙動,ヘアピン渦からの乱流パフの生成,乱流パフの発達などを時空間で計測することに成功した.フレークを用いた可視化実験では,ヘアピン渦列から乱流パフが生み出される過程で,乱流パフが内包する渦構造と同じスケールを持つ,特徴的な波動が形成されることを示した.これについてはさらに統計的な処理が必要である.【壁面装飾による孤立乱流塊の減衰推進】乱流パフの減衰過程からパフが持つ特性に迫る研究を実施した.円管表面への超撥水剤の塗布,管壁における点ならびに環状の局所加熱,など試行実験を行った結果,最終的に管壁に気泡を付着させることで,乱流パフの効果的な減衰を実現した.実験を行ったレイノルズ数は主に1900である.気泡形状は,注入した気体体積と管内流れにより決まる.気泡サイズが小さい場合,球形により近い気泡形状から流れがはく離し,大きな乱れの中でパフが消失した.一方,大きな気泡ははく離を伴わない,流れの非対称化を促進し,パフ内の低速ストリークが上流に取り残されることでパフが消失した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。管内流に攪乱を加える手段としてシンセティックジェットアクチュエータ(SJA)を作成し,円管内流れに制御可能なヘアピン渦列を形成することに成功した.また,形成可能な渦列の周波数や,その制限を超えてSJAを稼働させた際の渦構造の変化を可視化実験により示した.SJAの振幅を変化させ,渦構造の変遷を明らかにした.過去に行われた孤立乱流塊(乱流パフ)形成の統計値を取得するため,上記の周波数や振幅をパラメータとして変化させ実験を行った.乱流パフ形成の有無については,レーザードップラー流速計(LDV)による計測を行い,定量的に判別を行った.また,過去の単純噴流を使用した実験結果との比較を行うため,設定パラメータから比較可能な物理量を算出した.乱流パフ形成における微細気泡の影響を調べるため,大阪大学の清水博士より提供いただいた乱流パフの数値計算結果を用い,乱流パフ内での気泡挙動を数値的に調査した.その結果として,一様に流入した気泡が乱流パフとの干渉により構造化することを表現することができた.これまでの実験により,すでに微細気泡が乱流パフの生成に与える提供を統計的に調査しており,それらの結果との比較を行っている.また,LDVにより計測された管中心での速度変動から,流れの状態を定量的に判断する方法を考案した.フランス,ルアーブル大学と共同で,急拡大管の亜臨界乱流遷移に関する実験研究を行った.乱流を誘起する有限振幅攪乱源として,単純噴流の他に本課題内で開発したSJAによるヘアピン渦列攪乱を導入し,可視化実験により遷移の本質に迫る結果を得ることができた.イギリス,マンチェスター大学のMullin教授(現オックスフォード大学)から譲り受けた実験装置を北海道大学にて再構築した.当初計画において(1)SJAの作成と性能評価,(2)微細気泡が乱流パフの形成に与える影響の統計評価と気泡群の運動解析,(3)ルアーブル大学との緩拡大管内流れにおける孤立乱流化異形成に関する国際共同研究,(4)マンチェスターパイプを用いた新たな実験装置の構築,を設定していたが,(3)の共同研究について,緩拡大管が急拡大管に変更されたことを除き,おおむね予定通りに実施することができた.実験対象の変更については,共同研究者であるPeixinho博士による研究が進み,急拡大管の方がより明瞭な遷移の物理を抽出できるとの予測を得たことによる.よって,設定したテーマの本質としては,より進展した内容に変更されたと言える.イギリス・マンチェスター大学のMullin教授(現・オックスフォード大学)から譲り受けた円管内流の実験装置を北海道大学にて再構築し,過去の研究成果の再現実験を行った.この装置に前年度までに開発したシンセティックジェットアクチュエータ(SJA)を設置し,SJAにより管内に生成されるヘアピン渦列の個数が流れの乱流遷移に与える影響を調査した.この個数はSJAが注入する噴流の回数と対応する.攪乱注入口から十分下流の位置で,可視化およびレーザードップラ流速計により乱流パフの存在を確認した.

その結果として,(1)ある数までは渦の個数が偶数か奇数かによって明瞭に乱流パフの下流での存在確率が変化すること,(2)ある数までは存在確率が渦の個数に対して増加するが,それを上回ると1度減少することを見いだした.(1)についてはその理由がまだ不明であるが,(2)については連続して形成されたヘアピン渦列により先に形成された乱流パフに,後方からそれに続くヘアピン渦(列)が突入することにより乱流の維持機構が壊れ,存在確率が低下したと理解している.なお,別途行った連続噴流注入による実験においても同様の結果が得られた.すなわち,攪乱の注入時間を増加させると,あるところで1度乱流パフの存在確率が下がる.フランス・ルアーブル大学と共同で行った,急拡大管の亜臨界不安定遷移に関する実験で,噴流の連続注入,連続吸い出し,SJAのそれぞれについて,パラメータを変化させ遷移過程や遷移の有無を調査した.それらの結果は英文誌に投稿中である.微細気泡を含む場合の乱流パフの形成について論文をまとめ,学会誌に掲載された.また,気泡の運動方程式をもとに乱流パフ内の気泡運動を推測する数値計算を進めた.リニアスライダを購入し,攪乱の成長過程や乱流パフの減衰過程を計測するシステムを構築した.当初計画通り,(1)SJAにより形成されたヘアピン渦列が乱流遷移に与える影響を,北海道大学で新たに構築した12mの塩管内流実験装置,ならびにルアーブル大学の急拡大管装置において検証することができた.後者に関しては,結果を論文に投稿することができた.(2)微細気泡が乱流遷移に与える影響について,実験結果を論文にまとめて発表することができた.また,気泡の運動に関して数値計算をすすめ,成果が得られつつある.(3)リニアスライダによる追跡計測システムを構築することができた.【シンセシックジェット(SJ)を用いた急拡大管流れの遷移制御】ル・アーブル大学において前年度実施した,急拡大間流れの実験研究に対し,これも昨年度直円管で実施した,SJアクチュエータを用いた攪乱生成を導入し,実験を行った.結果として,SJが生成する周期的変動は,拡大部下流において増幅され効果的に乱流遷移を導入することが分かった.一方で,一様流との速度比を満たすことでSJにより形成されるヘアピン渦列は,それ自体は乱流遷移に大きな影響を与えないことが示された.【ラグランジアン計測システムの開発】リニアスライダシステムと光学機器を組み合わせることで,流れに沿った流れ場の時空間計測が可能なラグランジアン計測システムを開発した.攪乱注入システムと連動させ,攪乱注入との時間差を調整することで,円管内に形成されるヘアピン渦の挙動,ヘアピン渦からの乱流パフの生成,乱流パフの発達などを時空間で計測することに成功した.フレークを用いた可視化実験では,ヘアピン渦列から乱流パフが生み出される過程で,乱流パフが内包する渦構造と同じスケールを持つ,特徴的な波動が形成されることを示した.これについてはさらに統計的な処理が必要である.【壁面装飾による孤立乱流塊の減衰推進】乱流パフの減衰過程からパフが持つ特性に迫る研究を実施した.円管表面への超撥水剤の塗布,管壁における点ならびに環状の局所加熱,など試行実験を行った結果,最終的に管壁に気泡を付着させることで,乱流パフの効果的な減衰を実現した.実験を行ったレイノルズ数は主に1900である.気泡形状は,注入した気体体積と管内流れにより決まる.気泡サイズが小さい場合,球形により近い気泡形状から流れがはく離し,大きな乱れの中でパフが消失した.一方,大きな気泡ははく離を伴わない,流れの非対称化を促進し,パフ内の低速ストリークが上流に取り残されることでパフが消失した.
諸科学における一様性と超一様性の利用

準モンテカルロ法の離散化について、有限群上の複素数値関数の平均をとることを考える。有限部分集合上の平均で近似するとする。すると、表現論的手法をもちいて、誤差をバウンドすることができる。このバウンドが達成される必要十分条件が「部分集合がdiffernce setであること」と同値になることを示した。このようにして、一見無関係な、準モンテカルロ誤差とdifference setの間に、関係があることを示した。さらに、有限群から、一般のアソシエーションスキームにおいて、同様な定理を示した。後者で考えたほうが、証明は道筋がわかりやすい。有限群、より一般的に可換アソシエーションスキームに対し、pre difference setの概念を導入した。この成果は、広島大学D2学生梶浦大起氏、講師奥田孝幸氏との共同研究であり、論文は投稿中であるが、二名のレフェリーから肯定的内容の査読結果を得て、書き直し中である。従来の超一様点集合は、特殊な有限群上にウェイトをもうけ、ウェイト付の評価基準を定義し、重みが小さいFourier成分を禁止する。今回提唱したのは、著名なキャラクター上ではどれも等しい大きさのFourier成分をもつデザインであり、多くの場合difference setと一致することを示した。上記のpredifference setは、新しい概念であることが、二名のレフェリーにより確かめられた。更に、我々のGAPを用いた全数探索により、pre difference setであるがdifference setでない例が、多数発見された。特に二面体群D_{16}には、difference setは存在しないが、pre difference setは存在することが示された。この新しい数学概念は、デザイン研究に新たな切り口を与えるものである。pre difference setについてより広範な研究を行う。超一様点集合の古典的定義としては、ディスクレパンシーの低い点集合というものが挙げられる。本研究課題では、被積分関数がより高い滑らかさを持つ場合に準モンテカルロ積分をより高速に収束させることができると期待される、Walsh Figure of Merit (WAFOM)の小さい点集合を探索し、準モンテカルロ積分をはじめ、諸科学における一様分布ランダム点集合に取り換えることで高速化や精度の向上を図る。統計科学分野の連携研究者柳原准教授との討論により、統計で広くニーズのある多次元正規分布の累積分布関数に対して高速な算法を与えることが大きなインパクトを持つであろうという考えに至った。先行研究としてはMiwaらによる分割による近似積分アルゴリズム(統計処理ソフトRにインプリメントされている)、Genzらによる古典的超一様点集合による準モンテカルロ積分法(Rにインプリメントされている)、もっとも有名な有料数式処理ソフトウェアであるMathematicaが採用しているGlobal Adaptive法、準モンテカルロ法が挙げられる。大堀龍一との共同研究で得られた低WAFOM点集合を用いて計算機実験をしたところ、少なくとも相関行列が優対角行列の場合、我々の方法は同一の誤差範囲を得るのに数十分の一以下の計算時間しか必要としないことが確認された(修士学生森信輔氏らとの共同研究)。この期待以上の結果が、どのような相関行列に対して成立するのかを実験中である。同時に、このような高速な誤差収束がなぜ得られるのかの数学的解明を行っている。本研究課題のテーマは、超一様点集合を諸科学で実用できるかたちで普及させることである。今年度は、諸科学で利用される「多次元正規分布の度数分布の数値計算」を中心とした研究を行った。昨年度からの継続的な実験により、多くの場合で、MathematicaやRといった標準的ソフトウェアに採用されているアルゴリズムにくらべ、本研究によるアルゴリズムは数十倍高速であることがわかった。得られた理論と実験結果は論文にまとめつつある。さらに、信頼区間についての研究をおこなった。諸科学で実用されるためには、得られた数値の信頼区間を求めることがしばしば有用だからである。しかし、超一様点集合から得られる数値積分結果の信頼区間を求めるのは、それほど簡単ではない。本研究では、ランダマイゼーションと呼ばれる手法を用い、複数の数値積分結果を求め、そこから信頼区間を求める実験をおこなった。信頼区間を求める方法については、(1)厳密な評価によるもの,(2)ある確率変数の分布が正規分布で十分良く近似できるという楽観的仮定によるもの,の2種類がある。(1)で得られる信頼区間は数学的には厳密だが広くなりすぎて実用性にとぼしい。本研究でとった手法は(2):すなわち「ランダマイゼーションで得られる数値の分布が正規分布で十分良く近似できるであろう」という、よく利用されているものである。数値実験的には、高速性を保ちながら実用上十分な近似的信頼区間を得ることに成功した。典型的な超一様点集合は、ディスクレパンシーという評価指標を用いて構成する。本研究課題では、現在、被積分関数が多次元正規分布の累積関数である場合を実験し、一般のユーザーに使える形での実装を開始している。我々が利用している評価指標はWAFOMと呼ばれるもので、その中でも大堀・芳木により開発されたパラメーター付きWAFOMが、少なくとも多次元正規分布の密度関数の積分については既存のアルゴリズムよりも数十倍高速であることを複数の実験で確認した。さらに、統計学においては信頼区間を求める必要があることが多く、このために上記の手法をランダマイズ化した実験を導入している。ランダマイズによる信頼区間の計算には困難な点も多いが、現在実験中のモデルでは信頼区間がほぼ正しく求まっている。

Sobol点集合やNiederreiter-Xing点集合をlinear scrambleすることで、t値は小さいままWAFOM値を小さくすることで、よりよい超一様点集合を設計する。本年度は、多次元正規分布の度数分布の数値計算、およびGenzテスト関数において収束の速い超一様点集合の設計を行った。特に、WAFOMという指標にパラメータを導入し、従来4次元程度でしか優位性が確認されなかったところを16次元程度でも有意に積分誤差を小さくする点集合の探索に成功した。次元に応じてパラメータを適切に選定する方法を開発した。また、低WAFOM点集合の探索を行うため、従来のrandom linear scramblingに加えて、山登り法を用いることにより、より高性能な点集合を探索することに成功した。また、パラメータ付きWAFOM値が、ある指数関数のQMC誤差と定数倍を除いて一致することを示すことで、WAFOM値の意味をより明確にした。一般の被積分関数においては、高階導関数のノルムが大きくなりにくい指数関数や三角関数において、低WAFOM点集合は従来の点集合よりも誤差収束が速かった。が、微分不可能な連続関数などにおいてはその有意な差は見られず、WAFOM値の有効性とその適用限界に関する知見が深まった。WAFOM値にパラメータを導入することで、10変数程度までの被積分関数に対し、従来より収束性の速い準モンテカルロ積分が可能であることを実験的に示した。また、パラメータ設定の指針が得られ、4変数から10変数までの十分なめらかな被積分関数に対して準モンテカルロ積分用の点集合が得られ、一般公開に向けて準備中となっている。多次元正規分布に関しては、我々が提唱していた変数変換よりも優れた変数変換がBotevにより発表されたため、Botevの変換を用いて準モンテカルロ法を行うよう方針を変更した。ある指数関数の準モンテカルロ積分誤差が、本質的にパラメータ付きWAFOMと同値であることを示すことができた。これにより、この指数関数の積分誤差を小さくするためにはWAFOM値を小さくする必要性があることが従い、点集合の性能指標としてのWAFOM値の意義がよりはっきりした。このように、超一様点集合の応用に向けて、理論面および実装面での進展があった。モンテカルロ積分とは、s次元超立方体上で定義された非積分関数fの積分値を近似する方法である。超立方体上にN個の一様ランダムなサンプル点を発生し、それらの点でのfの値の平均値を持ってfの積分値を近似するのがモンテカルロ法である。これに対し、超立方体におけるサンプル点を巧みに配置することで、数値積分誤差をより小さくする手法が準モンテカルロ法である。そのような点集合を超一様点集合と呼ぶ。なかでも、2元体の線形代数を用いて生成された点集合をデジタルネットと呼ぶ。
機能性食品成分を用いたアレルギー罹患リスク低減化に関する基礎的研究

我々はこれまでにBALB/cマウスにβ-カロテン(以下BC)と高用量のα-トコフェロール(以下AT)を組み合わせて摂取させた場合には、抗原投与により誘導されるIgE抗体の産生が低下することを報告しており、この食餌効果のメカニズムを究明するべく研究を行った。平成16年度は、IgE産生に影響するマウスのサイトカイン産生について検討した。BC+高AT摂取マウスにおいて、IL-12産生が高まることを、免疫BALB/cマウスの脾細胞を用いたex vivo抗原呈示実験により見出した。BCをレチニルエステルで置換すると効果が失われる事から、プロビタミンA活性ではなく、レドックス調節作用が関与していうものと予測された。平成17年度は、BCがマウスマクロファージ培養細胞RAW264の細胞膜を酸化する一方で、細胞質に対しては、グルタチオン(GSH)合成酵素γ-GCSの軽鎖mRNAの増加を導き、結果として、GSH合成亢進に基づく抗酸化性を誘導すること、さらにこの抗酸化性誘導を介してサイトカインmRNA産生に影響を及ぼすことを見出した。ATは、ラジカルによる細胞膜酸化を抑制するが、BCによる酸化は抑制せず、単独では細胞質の抗酸化性やサイトカインmRNA産生に影響を及ぼさなかった。以上のことから、平成18年度は、ATは定量添加として、BCがIL-12分泌に及ぼす影響のメカニズムの解明を目的として検討を行った。そして、主たる結果としては、BCを摂取したマウスの脾細胞でも、細胞内GSH濃度が亢進していることを見出した。抗原呈示細胞内のGSH量とIL-12分泌は相関するという報告もあり、上記の研究と合せて、我々はBCの摂取が、抗原呈示細胞の細胞質に抗酸化的な変化をもたらし、それがIL-12産生亢進、ひいてはIgE抗体産生抑制に寄与していると結論した。種々の食餌を摂取したBALB/cマウスをオボアルブミンの投与により免疫後、各群マウスの脾臓より分散細胞を調製し、試験管内でオボアルブミンを加えてin vitro抗原呈示を行わせながら培養した。培養上清に含まれるサイトカインを定量することにより、二次免疫応答時におけるヘルパーT細胞のTh1/Th2バランスについての解析を試みた。その結果、コントロール食群と比較して高β-カロテン+高α-トコフェロール食群では、Th1やNK細胞により産生されるIFN-γの分泌、抗原呈示細胞より分泌されるIL-12の分泌量が亢進しており、逆にTh2により産生されるIL-4の分泌量は低下していることが判明した。β-カロテンのビタミンA活性を考慮して、β-カロテンを等量のビタミンA活性をもつレチニルエステルに置換した高レチニルエステル+高α-トコフェロール食群では、高β-カロテン+高α-トコフェロール食群のような結果は得られなかった。PCA反応を用いたIgE産生に対する影響解析でもレチニルエステルは、β-カロテンの効果を代替できなかった。以上の事から、免疫系に対するβ-カロテンの作用は、そのビタミンA活性に依存するものではない事が判明した。HPLCを用いた定量により、今回用いたマウスの脾細胞中には、食餌に添加した各成分がいずれも有意に高濃度で蓄積していることが認められており、β-カロテンを添加した餌を摂取した群では、β-カロテンとレチノールのいずれもが蓄積していた。従って、β-カロテンの作用は、蓄積したインタクトなβ-カロテンによるものであると結論する事ができる。

今年度の結果を踏まえ、今後は、抗原呈示細胞の培養モデルとしてマウスマクロファージ系RAW264細胞を用いたin vitro系で、IL-12分泌への作用に焦点をあて、より詳細に検討したいと考えている。前年度の高β-カロテン+高α-トコフェロール摂取マウスにおいて、コントロール食摂取マウスよりもIL-12産生が高くなるとのex vivo抗原呈示実験の結果を受けて、今年度は抗原呈示細胞のモデルとしてマクロファージ培養細胞RAW264を用い、β-カロテンand/or α-トコフェロールの培地への添加が及ぼす影響について、in vitroでより詳細に検討した。まず、いずれの成分も培地への添加により、RAW264細胞中の蓄積量が高くなった。そして、α-トコフェロールがフリーラジカルによる細胞膜リン脂質の過酸化を抑制する一方で、β-カロテンは逆に細胞膜リン脂質を過酸化することが明かとなった。α-トコフェロールは、β-カロテンによるリン脂質の過酸化を抑制する事はなかった。細胞内Redox statusに対しては、β-カロテンが抗酸化的変化をもたらすのに対して、α-トコフェロールは何も影響しなかった。β-カロテンの作用は細胞内還元型グルタチオン濃度の増加によって証明され、そしてこの増加はグルタチオン合成酵素γ-GCSの軽鎖mRNAの増加により、グルタチオン合成系が亢進するものとして説明する事ができた。β-カロテンの影響下にあるRAW264細胞をリポポリサッカライド刺激すると、コントロール条件下に比べて、IL-12p40やIL-1βの産生が低下することも明かとなった。β-カロテンは、p40産生をダウンレギュレートして、IL-12受容体のアンタゴニストとして報告されているp40ホモダイマーの産生を抑制し、結果としてIL-12活性を亢進する働きがあると予測される。一方で、α-トコフェロールは、β-カロテンによるグルタチオン合成刺激を邪魔する事なく、β-カロテン以外に起因する細胞膜の過酸化を抑制して過酸化ダメージを最少にする事で、マクロファージ細胞膜の機能保全に寄与するものと考えている。我々はこれまでにBALB/cマウスに高β-カロテンおよび高ビタミンEを組み合わせて摂取させた場合には、抗原投与により誘導されるIgE抗体の産生が低下することを報告しており、本研究はこの食餌効果の原因を究明するためのものである。これまでの2年間で、高β-カロテンと高ビタミンEを摂取したマウスの脾臓細胞からは、抗原呈示に応答するIL-12分泌が亢進している事を見出している。この時、β-カロテンをレチニルエステルで置換すると効果が失われる事から、プロビタミンA活性ではなく、レドックス調節作用が関与しているものと推測された。また、昨年度の研究において、β-カロテンはマウスマクロファージ培養細胞RAW264の細胞膜を酸化する一方で、細胞質に対しては、グルタチオン合歳酵素γ-GCSの軽鎖mRNAの増加を導き、その結果として、グルタチオン合成亢進に基づく抗酸化性を誘導すること、さらにこの抗酸化性誘導を介してサイトカインmRNA産生に影響を及ぼすことを見出した。α-トコフェロールは、ラジカルによる細胞膜酸化を抑制するものの、β-カロテンによる酸化は抑制せず、単独では細胞質の抗酸化性やサイトカインmRNA産生に影響を及ぼさなかった。以上のことから、今年度は、α-トコフェロールは添加した状態で、β-カロテンの有無による効果を中心にIL-12分泌の亢進をもたらすメカニズムの解明を目的として検討を行った。
担子菌の発酵能による機能性食肉の開発

本応募研究課題の主要な実験内容は、食肉を発酵する担子菌のスクリーニングを行い、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症を予防する担子菌由来および発酵作用によって生じる抗トロンビン活性、線溶活性、抗酸化活性および免疫力を高めガンを予防するβ-D-グルカンなどを有する機能性食肉を製造することである。研究の結果、食肉の発酵にはスエヒロタケが適しており、発酵に伴って肉懸濁液中のトリグリセライド量が減少し遊離脂肪酸が増加していること、トータルコレステロールおよび遊離コレステロールも減少の傾向を示したこと、それぞれの発酵期間後に独特の風味を呈することなど、機能性のみならず、新しい加工食品として有効であることが示唆された。さらに詳細な実験が必要であるが、本研究で、担子菌で食肉を発酵させることによって、脂肪分やコレステロールが分解できることが明らかとなり、担子菌による食肉の発酵は、より健康的な食肉の製造に適していることを確信した。近年、食の欧米化が進み、高齢化社会を迎える中、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症やガンが急増し、社会的に重大な問題となっている。そこで本研究では、食の欧米化の代表ともいえる食肉に注目し、これまでの研究成果を踏まえ、医食同源・予防医学の観点に立ち、毎日の食生活からこれらの疾病を予防することを主目的として、担子菌(きのこ)の発酵能を利用してコレステロールを低下させ、血栓症やガン予防に効果を示す機能性食肉の開発を試みた。したがって、本研究の主要な実験内容は、食肉を発酵する担子菌のスクリーニング、血栓症を予防する担子菌由来および発酵作用によって生じる抗トロンビン活性、線溶活性、抗酸化活性の測定および免疫力を高めガンを予防するβ-D-グルカンの測定、そしてこれらの種々の生理活性物質が新たに付加された機能性食肉の製造である。平成20年度は、約100種類の担子菌を用いて、スモールスケールで豚肉における担子菌の生育を試みると共に発酵実験を行い、肉のタンパク質分解に関与するプロテアーゼ活性、血栓症予防に効果を示す種々の生理活性の測定を行った。その結果、担子菌は豚挽肉懸濁液において良好な生育を示し、発酵日数の経過と共に豚挽肉は分解され、肉懸濁液は乳白色から黄褐色に変化した。特に、スエヒロタケで発酵させた肉懸濁液は、線溶活性および抗酸化活性において強い活性を示した。以上のことから、今後、さらに詳細な実験が必要であるが、担子菌で食肉を発酵させることによって、担子菌発酵由来の機能性を付加させた新たな機能性食肉の開発が可能であると考えられる。近年、食の欧米化が進み、高齢化社会を迎えるなか、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症やガンが急増し、社会的に重大な問題となっている。平成21年度は、平成20年度に有用性を示したスエヒロタケを中心に食肉の発酵実験を行ったところ、特に発酵に伴って肉懸濁液中のトリグリセライド量が減少し、遊離脂肪酸が増加していることが確認された。また、トータルコレステロールおよび遊離コレステロールも減少の傾向を示した。以上のことから、今後、さらに詳細な実験が必要であるが、担子菌で食肉を発酵させることによって、脂肪分が分解されるのみならず、コレステロールも分解できることが明らかとなり、担子菌による食肉の発酵は、より健康的な食肉の製造に適していると判断し、前年度までに明らかにした結果を加え、機能性を有する食肉の開発が可能であると考えられる。近年、食の欧米化や高齢化を迎える中、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症やガンが急増し社会的に重大な問題となっている。

本研究では食の欧米化の代表ともいえる食肉に注目し、これまでの研究成果を踏まえ、医食同源・予防医学の観点に立ち、毎日の食生活からこれらの疾病を予防することを主目的として、担子菌(きのこ)の発酵能を利用してコレステロールを低下させ、血栓症やガン予防に効果を示す機能性食肉の開発を試みた。したがって、本研究の主要な実験内容は、食肉を発酵する担子菌のスクリーニング、血栓症を予防する担子菌由来および発酵作用によって生じる抗トロンビン活性、線溶活性、抗酸化活性の測定、そしてこれらの種々の生理活性物質が新たに付加された機能性食肉の製造である。平成22年度は、平成20年度と平成21年度の発酵実験の結果から、食肉の発酵にはスエヒロタケが適しており、特に発酵に伴って肉懸濁液中のトリグリセライド量が減少し遊離脂肪酸が増加していること、トータルコレステロールおよび遊離コレステロールも減少の傾向を示したこと、それぞれの発酵期間後に独特の風味を呈することなど、機能性のみならず、新しい加工食品として有効であることが示唆された。今後、さらに詳細な実験が必要であるが、担子菌で食肉を発酵させることによって、脂肪分やコレステロールが分解できることが明らかとなり、担子菌による食肉の発酵は、より健康的な食肉の製造に適していることを確信したことから、食肉の発酵条件の確立とともに、前年度までに明らかにした結果をアミノ酸分析等で科学的に証明しエビデンスの確立も目指したいと考えている。近年、食の欧米化や高齢化を迎える中、心筋梗塞や脳血栓などの血栓症やガンが急増し社会的に重大な問題となっている。平成23年度は、平成20年度平成22年度の発酵実験の結果から、食肉の発酵にはスエヒロタケが適しており、特に発酵に伴って肉懸濁液中のトリグリセライド量が減少し遊離脂肪酸が増加していること、トータルコレステロールおよび遊離コレステロールも減少の傾向を示したこと、それぞれの発酵期間後に独特の風味を呈することなど、機能性のみならず、新しい加工食品として有効であることが示唆された。また、発酵期間に伴い抗酸化活性が増加の傾向を示し、担子菌の発酵によって、酸化されやすい食肉を新たに抗酸化能が付加されたものに改善できることが明らかとなった。今後の課題として、より安定に、より大量に発酵食肉を生産する方法を確立すると共に、これらの現象のエビデンスの解明を目指したいと考えている。
cーHーrasー1癌遺伝子の発現機構の解析

我々は,既に,(1)ヒト活性化型cーHーrasー1(EJ6.6)から既知の転写開始調節領域を除いたEJ2.9のトランスホ-ミング能がウイルスエンハンサ-やcーmycによって上げられること,(2)EJ2.9には未知の転写開始領域が存在する可能性,を報告している。本研究では,EJ2.9の未知の転写開始領域の同定とウイルスエンハンサ-やcーmycが,その領域にどの様に影響するのかを解析した。1.SIマッピングとプライマ-伸長法による未知の転写開始点の同定:3Y1細胞に,pEJ6.6,pEJ2.9,ウイルスLTRやエンハンサ-にEJ2.9を逆向きにつないだpMPSVLTREJAS,pMPSVEnEJASと各々,活性化型cーmycを同時導入して得られたトランスホ-マント由来の全細胞RNAを用いて,SIマッピングとプラマ-伸長法による開始点の同定を行った。その結果,各サンプルにおいて一致した位置にバンドを認め、sequenceの結果、ATGコドンのAから132dp.上流のCが転写開始点であることが分かった。2.EJ2.9の新しい転写調節領域とウイルスエンハンサ-,cーmycとの相互作用:EJ2.9のイントロン0内に発見した新しい転写開始点からの転写は,EJ2.9をウイルスLTR,ウイルスエンハンサ-に逆向きにつないだ組換え体と活性化型cーmycを同時導入されたトランスホ-マントにおいて特に強いが,LTRあるいはエンハンサ-をもたないEJ2.9でのトランスホ-マントにおいては顕著ではなかった。よって,ウイルスLTRやウイルスエンハンサ-は,この転写開始点を活性化し,EJ2.9のトランスホ-ミング能を上げると考えられるが,mycタンパク質は,別の機序でEJ2.9のトランスホ-ミング能に影響していると考えられる。また,ある種のヒト癌由来細胞株においても,上記転写開始点からの発現を認めており,エンハンサ-やcーmycがヒト発癌機構にどの様にかかわっているのか興味がもたれる。
四日市公害の現代的評価と東北アジア(日中韓ロ)の国際環境協力

我々の3年間の主な研究成果は以下の3点である。第一に、韓国、中国、極東ロシアで公害問題の実態調査をおこない(H15年度:韓国、H16年度:中国および極東ロシア、:H17年度、韓国および極東ロシア)、現地研究者との意見の交換をおこなった。その結果、東北アジア地域圏において深刻化する環境破壊に対する諸政策を地域経済の発展と調和させることが、この地域園が直面している諸問題を解明するために必要であることを実証した。特に四日市喘息のような地域公害の克服に対して、市民、行政および企業が取るべき対応に関する再評価もおこなった。第二に、毎年(計3回)国際シンポジウムを開催し(三重大学の国際環境シンポジウムとしては第35回に相当する)、中国、韓国、ロシアから研究者を招聘して、国内の専門家も交えた積極的な議論を行った。そこでは、経済格差や統治システムの違いなどの違いからいくつかの課題を認識しつつも、極東アジアにおける国際環境協力の重要性と学際的かつ統合的な環境学の構築の可能性を見いだすことに成功した。最後に、既存の学問領域にとらわれない人間学、未来学、環境教育学、アジア学としての「四日市学(YOKKAICHI Studies)」を提唱し、その成果として、その成果として『環境快適都市を目指して四日市公害からの提言』(2004年・中央法規)、『四日市学未来をひらく環境学へ』(2005年・風媒社)を公刊した。「四日市公害の現代的評価と東北アジア(日中韓ロ)の国際環境協力」の研究テーマについて初年度の平成15年度の主な研究業績は次のようである。(1)四日市公害問題はもはや解決済みの過去の問題となっているのか、もしくは現在進行型として存在しており、四日市市が過去の公害のまちから未来の環境保全都市へ転換をはかる際にどのようなパラダイム・シフトを必要とするのか?について、「学際的・総合環境科学研究としての四日市学」を提唱し、学際的・総合環境科学研究を網羅するツールとして四日市学を確立した。具体的に、法制度大気環境学・疫学・地域経済学・文学・環境倫理学的な側面からの研究及び地方自治体・大学の取り組みについて考察した。その成果として、2004年1月に上野達彦・朴恵淑編著「環境快適都市をめざして-四日市公害からの提言、中央法規出版社、342頁」を出版した。その他に、2004.3.に上野達彦「旧ソ連邦諸国の新刑法典における環境犯罪、法経論叢(三重大学社会科学学会)、第21巻、第2号、273-293」を発表した。(2)環境の世紀・アジアの世紀といわれる21世紀に入った現在、韓国の大現模産業団地のウルサン・温山地域での温山病や中国や極東ロシアの重化学工業地域で見られる、かつての四大公害問題の複合型ともいえる公害問題は、日中韓ロの環境外交間題(Environmental Diplomacy)として位置付け、四日市公害問題の教訓を活かしたどのような国際環境協力が期待できるのか?について、「環境外交のツールとしての四日市学」を提唱し、狭い意味での地域に限定されるものとしての四日市公害問題ではなく、より広域的で、グローバルなものとしての四日市学を確立した。具体的に、8月に韓国の大規模産業団地において日本の4大公害の複合型と言われる公害病「温山病」が顕在するウルサン・温山・麗水産業団地の現地調査を行う一方、2003年10月17日には「日韓国際環境シンポジウム・四日市公害からアジアへ」を開催した。三重大学の研究者のみならず、韓国の共同研究者4名を招いて両国の環境問題の実態について報告し、日中韓ロを含む東北アジアの環境問題の解決のための国際環境協力のあり方について議論を行った。約200名の一般参加者が集まり、四日市教訓を世界に活かすために国際環境ネットワーク構築が必要不可欠である認識の共有ができた。本年度は、研究分担者が個別の専門分野の研究を進めることに加えて、極東アジアとの環境協力の方向性を見極め、実践するために、中国および韓国からの専門化を招き、国際シンポジウムを開催した(本年で4回目となる)。

2004年7月24日、三重大学講堂小ホールで開催された、「「四日市学」-四日市公害問題の再評価と国際環境協力;四日市公害を語る・観る・学ぶ・未来へ繋ぐ-三重四日市からアジアへ-」と題する同シンポジウムでは、150名の聴衆を集め、隣国の韓国や中国の環境問題の現状と課題、また、四日市公害問題の教訓をアジアの環境問題へ活かすための国際環境協力のあり方を探った。特に四日市公害の克服に対する市民、行政および企業の対応に対する再評価の必要性が強調されると共に、環境教育の理念について強い関心が寄せられた。また、2004年8月4日20日にかけて、研究分担者(山本、西村、豊島を除く)と韓国からの研究協力者で、韓国・中国・極東ロシアの環境問題の現状及び課題調査をおこなった。中国(吉林省延辺地域)では日本の技術力および資金力に強い期待感が寄せられた。また、ロシア(ハバロフスク)では、日本海への原潜不法投棄やアムル川の水質汚濁など、海洋・河川の環境破壊の実情が明らかにされた。さらに韓国(ソウル地域)では、産業振興の影響により、工業団地における複合公害の問題が深刻化しつつあることが指摘された。いずれも、日本の協力無くして解決が困難な問題であると共に、放置しておけば、日本自身にも深刻な被害が及ぶ問題であるという共通認識が得られた。これらの調査結果を踏まえて、最終年である次年度に向けて、各国の環境問題研究者とのより一層の協力体制が必要であることを確認した。本年度は、前年度に引き続き、研究分担者が個別の専門分野の研究を進めることに加えて、極東アジアとの環境協力の方向性を見極め、実践するために、韓国、ロシアからの専門家を招き、国際シンポジウムを開催した(本年で5回目となる)。2005年7月23日、三重大学講堂小ホールで開催された、「「四日市学」-四日市公害問題の再評価と国際環境協力;人間学・未来学・環境教育学・アジア学-」と題する同シンポジウムでは、約300名の聴衆を集め、日本、韓国や極東ロシアの環境問題の現状と課題について議論し、また、四日市公害問題の教訓をアジアの環境問題へどのように活かすかについての国際環境協力のあり方を探った。さらにそこでは、四日市公害の克服に対する研究者(生命倫理・医学・工学など)や市民、県行政および企業の対応に対する再評価の必要性が強調されると共に、あらたな環境教育の理念や教授法について大きな関心が寄せられた。また、2005年8月15日24日にかけて、研究分担者(上野・朴・西村)と水質分析の専門家である研究協力者(宮岡邦任)とともに、極東ロシア(ハバロフスク)の環境問題(大気汚染・アムール川の水質汚濁・シベリアタイガ)の現状と調査をおこなった。ハバロフスクの研究者や行政官との面談や討論を通じて、日本との科学技術および資金などについて強い連携への期待感が寄せられた。昨年度の調査同様、日本の協力なくして解決が困難な問題であると共に、放置しておけば、日本自身にも深刻な被害が及ぶ問題であるということについて共通認識が得られた。さらに、2006年3月17日22日にかけて、研究分担者(朴・西村)と研究協力者(宮岡)とともに、マレーシアの環境問題(大気汚染、水質汚染)及びブルネイの水上集落における水質汚染及びごみ処分場の環境問題について基礎調査を行った。
金属ナノロッドを活用した電気化学キャパシタの高エネルギー密度化

電気化学キャパシタは、電極と電解質の界面に電気二重層を形成してエネルギーを貯蔵する。電極には、活性炭などの粒状材料が用いられているが、内部抵抗が大きいとエネルギー損失も大きくなり、デバイスから取り出せるエネルギーが実効的に低下する問題がある。本研究では、平滑なフィルムから垂直に配列した金属ナノロッドを電極に用いることによって、内部抵抗を抑制し、エネルギー密度を増加させることに焦点を置いた。サイクリックボルタンメトリー、定電流充放電測定、インピーダンス測定の結果から、ナノロッド電極は、速い速度で大きなエネルギーを摂取できるだけでなく、電極の構造欠陥がデバイスの性能に大きく影響することが分かった。電気化学キャパシタ(ECs)は、電極と電解質の界面に電気二重層を形成してエネルギーを貯蔵する。電極の面積が大きくなると、蓄えられる電荷量も増加することから、表面積の大きな材料が電極に用いられてる。しかし、表面積が増大すると、イオンと電子の輸送にかかる抵抗は大きくなり、充放電の遅延やエネルギーの損失が生じる。本研究では、電解析出法を利用し、陽極酸化アルミナを鋳型に用いて、集電極から垂直に配向した金属ナノワイヤー電極を合成した。電極の特性は、サイクリックボルタンメトリと定電流充放電測定を行い、評価した。一般的に、1V/s程度の速度で電位を走査すると、界面への電荷輸送が遅れ、矩形から大きく拉げたCV曲線を示すことが分かっている。一方、直径が180nmの金ナノワイヤーアレイを電極に用いたECsは、速い充放電速度(500V/s)においても矩形に近いCV曲線を示し、迅速に電荷キャリアが移動していることが明らかになった。また、定電流充放電測定で観察された電圧降下から内部抵抗を求めたところ、ワイヤーが長くなる(19um)につれて内部抵抗は減少することが分かった。このことから、ナノワイヤーアレイの抵抗よりも溶液の抵抗が全体の内部抵抗に大きく影響すると考えられ、ワイヤーを長くすることによって表面積の拡大と内部抵抗の抑制を両立できることを明らかにした。この上、細孔が周期的に配列した分岐などの欠陥が少ない陽極酸化アルミナを作製し、直径が55nmの金ナノワイヤーを合成した。同じ長さ(19um)において180nmの直径のワイヤーと比較すると、直径が55nmのワイヤーは約3倍大きな表面積を有する一方で、内部抵抗は半分程度に減少することが分かった。今後、電極と細孔の構造と静電容量や内部抵抗との関係について詳しく調べ、エネルギー損失が少なく、高速で充放電できるECsの設計方法について検討する。電気化学キャパシタ(ECs)は、大きな比表面積を有する電極と電解質溶液の界面に電気二重層を形成させて、電気エネルギーを貯蔵する。蓄電池と比較すると、ECsはイオンの物理的な吸着と脱着を利用して充電と放電を行うので、半永久的な動作寿命を持ち、大きな電力を摂取・供給することができる。しかし、ECsから取り出せるエネルギーの総量は蓄電池よりも低い。ECsの電極内部には様々な抵抗が存在し、貯蔵した電気エネルギーの一部は抵抗によって熱エネルギーとして失活してしまう。また、充放電速度が大きくなると、電極-電解質界面へのキャリア輸送が遅れ、電気二重層を形成することができなくなり、電力密度とエネルギー密度(静電容量)は減衰する問題がある。本研究では、電荷キャリアの輸送に係る内部抵抗を抑制するために、陽極酸化アルミナと電解析出法を活用して、集電極表面から垂直に配向した金属ナノワイヤー電極を合成した。金属ナノワイヤーを電極に用いる事によって、金属固有の高い電気伝導率を活かしつつ、電気二重層を形成する界面に最短の距離で電荷キャリアを輸送する経路を構築した。その結果、金ナノワイヤー電極(直径:180 nm;長さ:25 um)から成るECsは、高い比静電容量・電力密度・エネルギー密度を有することが分かった。これらの値は、同一の評価方法を用いて公正な比較を行った結果、先行研究で得られているグラフェン電極から成るECsと同等かそれ以上の値であった。今後、ワイヤーの細線化を行い、電気二重層を形成する有効な界面の面積を増加させることによって、特性の向上を行う。その上で、可逆的な酸化還元反応を示すポリピロールなどをワイヤー上で電解重合して擬似的に静電容量を大きくし、エネルギー損失の少ない大容量のECsを創成する。電気化学キャパシタ(ECs)は、電解質溶液と大きな表面積を有する電極との界面に電気二重層を形成して電荷を貯蔵する。蓄電池と比較すると、ECsはイオンの物理的な吸着と脱着を利用して充電と放電を行うので、半永久的な寿命を持ち、大きな電力を摂取・供給することができる。ECsの電極内部には様々な抵抗が存在し、貯蔵した電気エネルギーの一部は抵抗によって熱エネルギーとして散逸してしまう。

また、充放電速度が速くなると、電極-電解質界面への電荷の輸送が遅れ、電気二重層を形成することができなくなり、電力密度とエネルギー密度が減衰する問題がある。本研究では、電荷の輸送にかかる内部抵抗を抑制するために、陽極酸化アルミナ(AAO)と電解析出法を活用して、平滑な金フィルムから垂直に成長した一枚岩の金ナノワイヤー電極を作製した。電極の構造を一次元化することによって、金属固有の高い電気伝導率を活かしつつ、最短の距離で界面に電荷を輸送する経路を構築した。その結果、ナノワイヤー電極は300V/sの速度においても容量性のCV曲線を示した。この速度は通常のスキャン速度よりも2桁程度大きく、電荷が速く界面に輸送されていることが分かった。また、AAOを自作し、分岐や断線(欠陥構造)の無いナノワイヤーを電極に用いたところ、内部抵抗はさらに低下することが、電気化学インピーダンス測定から明らかになった。このようにして内部抵抗を抑制したナノワイヤーを、可逆的な酸化還元反応を示すポリピロール(Ppy)で被覆した。電極をコアシェル型に設計することで、シェル部分(Ppy)の化学反応で大きなエネルギーを貯蔵し、コア部分のワイヤーで電荷をスムースに輸送する電極構造を構築した。その結果、速い速度で大きなエネルギーを出し入れできることがラゴンプロットより明らかになった。ナノ材料化学当該年度は、金ナノワイヤーの細線化とECsの特性の評価を予定していた。陽極酸化アルミナを自作することによって、ナノワイヤーの直径を180nmから55nmに細線化することができた。また、細線化に加えて、欠陥の少ない規則性の高いアルミナを作製することができ、ランダムに細孔が分布したアルミナと比較することによって、得られた電極と細孔の構造が大きくECsの特性に影響することを示した。特に、規則性の高いアルミナを用いて作製したナノワイヤー電極は良好な特性を示すことを明らかにした。陽極酸化アルミナをテンプレートに用いて、電解析出法を利用し、金ナノワイヤーの合成を行った。当初の計画通り、電析時の電荷量を制御することによって、長さが3umから25umの金ナノワイヤーを合成することができた。ナノワイヤー電極から成る電気化学キャパシタ(ECs)の特性は、サイクリックボルタンメトリーと定電流充放電測定を利用して、測定した。その結果、サイクリックボルタンメトリーでは、非常に速い電位の変化(500V/s)に対して、矩形型のCV曲線を保持することが分かった。また、定電流充放電測定では、大きな電流密度においても、三角型の充放電曲線を示した。これらの結果は、金ナノワイヤーから成るECsの電極内部では、効率良く電荷キャリアが界面へ輸送されて、電気二重層を形成していることを示唆している。また、定電流充放電測定から得た比静電容量・電力密度・エネルギー密度は、先行研究で得られているデータと比較して、それ以上の値を示しており、金属ナノワイヤーがECsの電極に有用であると考えられた。
年少者の第二言語習得研究～日英バイリンガル生徒の言語能力調査～

2011年6月2011年12月に、バイリンガル生徒と日本人生徒(中学2年生高校2年生、30名、38名)を対象に物語作文の調査を行った。本研究の目的は、(1)作文の評価に与える要因は何かを分析すること、(2)バイリンガル生徒の日本語能力と同年代の日本人生徒と比較して、その共通点と相違点について分析することである。調査の方法としては、ある1枚の絵を見せ、その絵について15分以内で物語文を書いてもらう。次の項目について作文の分析を行う。1)産出量、2)語彙の多様性(延べ語数×2の平方根あたりの従属節の数)、3)語彙の質、4)漢字使用率、5)副詞・形容詞の使用率、6)文法の質、7)誤用の項目について、内容の評価に与える要因を相関関係から分析した。また、同項目について、バイリンガル生徒と日本人生徒の作文の比較から考察した。その結果、バイリンガル生徒と日本人生徒の作文の特徴として、全体として中学校2年生時にはバイリンガル生徒と日本人生徒の日本語力には大きな差はなかったが、学年が上がるにつれ日本人生徒の作文においては日本語能力の大きな伸びが観察された。項目ごとに比較してみると、両集団において1)産出量、3)語彙の質、4)漢字の使用率が学年を経るごとに増加している点が観察された。また2)語彙の多様性、5)形容詞・副詞、6)文法の質については、両者において大きな違いが見られなかった。興味深かったのは、バイリンガル生徒も日本人生徒も高校1年生の学年においてどの項目においても数値が低下していたことである。さらに、それぞれの作文において、内容の高い評価につながる要因の相関関係を分析した結果、バイリンガル生徒の作文においては語彙の多様性が内容の評価ともっとも相関が高かった(r=0.72)。中程度の相関が見られたのは、産出量(r=0.55)、総語彙数(r=0.56)においてである。日本人生徒の作文においては複数の要因が作文の内容の評価と中程度の相関を持っていることが観察された。形容詞・副詞の使用(r=0.56)、語彙の多様性(r=0.51)、漢字の使用(r=0.53)。以上のことから、作文の内容の評価にいい影響を与えるのは、今回の調査から「語彙の多様性」の役割が大きいと言える。多様な語彙を用いて場面を描写できる語彙力の指導が大切であると言える。
ダイズへの耐湿性付与のための二次通気組織に生理的形成機構の解明

1.目的ダイズは湛水条件下でコルク形成層から二次的に形成される通気組織(二次通気組織)を形成するが、形成程度も小さいめに、湿害の影響を大きく受ける。通気組織の形成に関する生理的・遺伝的背景を明らかにすることで、形成に関する遺伝資源の効率的選抜や遺伝子組換え技術の活用が可能となり、耐湿性ダイズ品種の育成が期待される。昨年度の試験で組織形成において外生オーキシンが関与する結果が得られたことから、通気組織の形成過程でのオーキシンの役割を明らかにする目的で,胚軸のオーキシン内生量の経時的変化を測定する。2.方法品種アソアオガリを供試しグロースチャンバー内で栽培した。砂200mlを充填した400mlポットに3粒播種し、初生葉展開後に+3cmの水位を保つ湛水処理を行った。処理開始後12時間おきに水面下の胚軸を採取して、オーキシン(IAA)の内生量を測定した。3.結果の概要湛水条件下では通気組織を発達させるコルク形成層が36時間後には形成し始めるが、その間のIAAの内生量は処理前に比べて同程度かやや低下する傾向にあった。昨年度の試験では特殊な条件下でオーキシン(IBA、IAA、2,4-D、α-NAA)を添加した水溶液で湛水処理すると形成が促進されたが、本結果より通気組織が発達には胚軸部位におけるオーキシンの直接作用ではなく、他の部位(例えば茎葉部)でオーキシンが作用している可能性がある。従って、オーキシンの作用は通気組織形成過程経路において上流にあるのではないかと考えられた。1.目的湿生植物は通気組織が良く発達し,地上部から地下部に酸素が供給されることで湿害を回避している.ダイズは湛水条件下でコルク形成層から二次的に形成される通気組織(二次通気組織)を形成するが,形成程度も小さめに,湿害の影響を大きく受ける.組織形成においては植物ホルモンが関与することが知られていることから,二次通気組織の形成もそれらと深く関係を持つと推測される.本研究では,二次通気組織の形成において関与する植物ホルモンを特定するために,外生ホルモンおよび生成・機能阻害剤に対する形態形成反応を明らかにする.2.方法品種アソアオガリを供試し,グロースチャンバー内(25°C常温,16時間日長)で栽培した.砂200mlを充填した400mlポットに1粒播種し,初生葉展開後に各植物ホルモンを溶解した水溶液を用いて,+3cmの水位を保つ湛水処理を行った.処理開始後6日目に水面下2cmの胚軸部を中心に生切片を作成し,二次通気組織の発達程度を観察した.一部材料については,ピクノメーター(比重瓶)を用いて発達程度の指標である空隙率を測定した.3.結果の概要通気組織の発達程度を見ると,高濃度(50μM以上)において抑制されにくいホルモン類,中濃度(10μM)で抑制されるホルモン類および低濃度(1μM以下)で抑制されるホルモン類の3種類に分けられた.ABAは1μMで二次通気組織の形成を抑制したことから,二次通気組織形成に対する強い阻害剤であると考えられた.胚軸における空隙率とABA濃度の関係を見ると、空隙率は0.1μMではコントロール(水)と同程度の約50%であったが,0.5μMになると27%まで低下し,1μM以下では10%程度であった.1.目的ダイズは湛水条件下でコルク形成層から二次的に形成される通気組織(二次通気組織)を形成するが、形成程度も小さいめに、湿害の影響を大きく受ける。組織形成においては植物ホルモンが関与することが知られていることから、本研究では二次通気組織形成との関係を明らかにする。砂200mlを充填した400mlポットに1粒播種し、初生葉展開後に胚軸の環状熱処理(師管の通導を抑制する処理)や初生葉の連続暗処理(アルミホイルで覆う処理)を行い、+3cmの水位を保つ湛水処理を行った。処理開始後6または9日目に水面下の胚軸の生切片を作成し、二次通気組織の発達程度を観察した。3.結果の概要胚軸に環状熱処理を行った植物体を湛水条件下で栽培すると、処理した部位より上位の胚軸には二次通気組織が形成されたが、下位には形成されなかった。初生葉に連続暗処理を行うと、胚軸には二次通気組織は形成されなかったが、オーキシン(IBA、IAA、2,4-D、α-NAA)を添加した水溶液で湛水処理すると形成された。二次通気組織を形成に関与する物質は初生葉以上の葉で光を必要とする系を経て合成されて師管を通じて胚軸に供給されること、また外生オーキシンにより光合成系を必要とせずに通気組織が形成されることが示唆された。