hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
C1qコラ-ゲン部に対する自己抗体のSLEにおける病因的意義

研究代表者は、C1q固相法によってSLE血清中に検出されるC1q結合性物質が免疫複合体ではなくC1qコラ-ゲン部に対する自己抗体であることをこれまで明らかにしてきた。この自己抗体のSLEにおける病因的意義を明らかにすべく、平成元年度において、この自己抗体のIgGサブクラス分布を検討し、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体のIgGサブクラスが正常ヒトIgGのサブクラスと一致することを示して、IEFの結果と合せて、この自己抗体がpolyclonalな自己抗体であることを示唆した。今年度は、まずDNAとC1qとの結合様式を詳細に検討した。DNAがC1qと結合することは以前より知られており、SLE血清中の小分子量DNA/抗DNA免疫複合体がDNAを介してC1qと結合する可能性がある。このため、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体の解析をさらに進めるには、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体とDNAのC1q結合活性を比較検討することによって抗C1qコラ-ゲン部自己抗体をDNA/抗DNA免疫複合体から厳密に識別することが不可欠である。これまでDNAは球状部を介してC1qに結合するとされていたが、今回の研究で一本鎖DNA、二本鎖DNAとも生理的イオン強度下ではコラ-ゲン部にのみ結合するという新たな所見を得た。しかし、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体のC1qコラ-ゲン部との結合がイオン強度非依存性であるのに対してDNAのそれはイオン強度依存性である点、および抗C1qコラ-ゲン部自己抗体が固相でのみ結合するのに対してDNAは固相・液相の両相でC1qコラ-ゲン部と結合する点において抗C1qコラ-ゲン部自己抗体とDNAは異なっていた。抗C1qコラ-ゲン部自己抗体にはprivate idiotypeが多いと思われ、抗イディオタイプ抗体の作製は因難が予想されたが、現在、研究実施計画に基づいて、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体に対する抗イディオタイプ抗体の作製を試みている。研究代表者は、C1q固相法によってSLE血清中に検出されるC1q結合性物質が免疫複合体ではなくC1qコラ-ゲン部に対する自己抗体であることをこれまでに明らかにしてきた。この自己抗体のSLEにおける病因的意義を明らかにすべく、今年度において、この自己抗体のIgGサブクラス分布をまず検討した。これは、サブクラスが異なると同じ自己抗体でも補体結合性などの生物学的活性が異なり、またサブクラスを決定することによって、その自己抗体の産生機序において、抗原刺激によるものかどうかなどについて示唆が得られることが知られているためである。C1qアフィニティカラムによってSLE血清より単離精製された抗C1qコラ-ゲン部自己抗体を用いて、免疫拡散法およびELISA法によってIgGサブクラスを決定した。両法において、SLEより精製された抗C1qコラ-ゲン部自己抗体5例全例とも正常ヒトIgGのサブクラス分布と一致する分布を示した。この結果は、IEFの結果とあわせて、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体がpolyclonalな自己抗体であることを示唆している。次に、SLE腎症ではDNA-抗DNA免疫複合体が腎に沈着していることおよびDNAがClq結合活性を有することが知られていることより、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体のSLE腎症における病因的意義を検討する目的で、C1qにおけるDNAの結合部位を固相法により検討した。現在まではDNAはC1q球状部に結合するとされてきたが、今回の研究でDNAはC1qコラ-ゲン部・球状部両方に結合するものの、整理的イオン強度下では、コラ-ゲン部に結合するという新たな知見を得た。このことは抗C1qコラ-ゲン部自己抗体が、C1qを介してDNA-抗DNA免疫複合体と相互作用を有しうることを示しており、現在抗C1qコラ-ゲン部自己抗体の腎への沈着を腎糸球体分離法で検討中である。しかし、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体のC1qコラ-

ゲン部との結合がイオン強度非依存性であるのに対してDNAのそれはイオン強度依存性である点、および抗C1qコラ-ゲン部自己抗体が固相でのみ結合するのに対してDNAは固相・液相の両相でC1qコラ-ゲン部と結合する点において抗C1qコラ-ゲン部自己抗体とDNAは異なっていた。抗C1qコラ-ゲン部自己抗体にはprivate idiotypeが多いと思われ、抗イディオタイプ抗体の作製は因難が予想されたが、現在、研究実施計画に基づいて、抗C1qコラ-ゲン部自己抗体に対する抗イディオタイプ抗体の作製を試みている。
動物の体内構造の学習における新しい教材生物としてのアルビノ個体の活用と提供

初等教育における動物の体の構造と機能に関する学習の中で、体内の構造が肉眼でも見えるアルビノ個体(突然変異による白化個体)の活用について検討した。身近な動物で飼育が容易である、メダカ、ドジョウ、およびアメリカザリガニを取り上げ、これらのアルビノ個体を用いて、観察・実験のプログラムの作成と実践を行うとともに、アルビノ個体の繁殖と供給を進め、新しい教材生物を活用するための学習指導プランを提示した。初等教育で正しい生命観を育成するためには、動物の飼育を通じて生への営みを知ることで生命尊重の態度を養うとともに、動物の体がどのように機能するか学習することによって、子どもが生物の姿を正しく理解することが重要である。本研究は、このための教材生物として、解剖することなく体内の構造が肉眼でも見える小動物のアルビノ個体を活用しようとするものである。教材生物としては、教科書で扱われている動物、または、教室内飼育が容易である動物が望ましい。代表的なものとしてメダカと、体が丈夫で血流観察が見やすいため近年注目されているドジョウが候補とした。これらのアルビノ個体について検討した結果、黒色素胞や反射色素胞を欠損しているために鱗が透明なメダカである「透明鱗メダカ」と、黒色素細胞を欠損して黄色いドジョウである「ヒドジョウ」を選定した。透明鱗メダカでは、体長1015mmの個体で脳の形や心臓の拍動をルーペでも観察することができた。浮き袋や骨格の様子は成魚でも観察できた。ヒドジョウでは、体長25mm前後の個体で脳の形と心臓の拍動や血流を明瞭に観察できた。これらの観察を小学生が行う上で役立つ「観察シート」を作成した。小中学校教員対象に「動物の体のつくり」をテーマとした研修を3回実施し、これらのアルビノ魚類を扱った。脳の形や心臓の拍動を実際にみたことははじめてという教師が多く、アンケート調査した結果、89割の教員がこれらの魚類を「授業で使ってみたい」と回答をしていた。教育現場でこれらの魚類の普及を進めるために繁殖を行ったところ、透明鱗メダカは1000個体以上となったが、ヒドジョウについては産卵が見られず、飼育条件を変えながら繁殖法の確立を目指して進めている。本研究は、このための教材生物として、解剖することなく体内の構造が肉眼でも見える小動物のアルビノ個体の活用法を開発し、教育現場での利用価値を評価して発信しようとするものである。教材生物としては、身近なもので教室内飼育が容易である動物として、メダカ、ドジョウ、およびアメリカザリガニを選定した。昨年度の研究により、小中学校で透明鱗メダカとヒドジョウを用いた観察ガイドを作成したことから、本年度はこれらを小学校の授業で用い、児童にアンケート調査を行うことで教材生物としての有用性について検討した。そして、教材生物としての普及を目指すために、特にヒドジョウとアメリカザリガニのアルビノ個体の繁殖に関する研究を進めた。また、学習の体内構造を示すための立体模型の開発を進めた。これらの成果の一部を全米理科教師協会(NSTA)で発表し、外国の理科教育者からの意見を聞くとともに、米国におけるアルビノ個体の活用の実態について探った。その結果、ヒドジョウは学習の中での位置づけや児童の関心高さから、教材生物としての価値が高いことが明らかになった。小中学校でも実施可能なヒドジョウの繁殖に関しては未だ成功していないものの、他の2種については安定して繁殖させて提供が可能となった。また、身近な材料を使ったザリガニの立体模型の開発はNSTAの発表でも注目され、日本におけるアメリカザリガニの教材化に関する研究を示すことができた。昨年度の研究により、ヒドジョウは学習の中での位置づけや児童の関心高さから、教材生物としての価値が高いことが明らかになった。本年度は、ヒドジョウを用いた循環系について児童が理解を深めるための観察法の改善を行なった。循環系の観察には体長3cmほどのヒドジョウを用い、デジタル顕微鏡(商品名Kena,Ken-A-Vision)をパソコンを介してテレビに接続し、普通教室でクラス全員が観察する形態をとった。

この顕微鏡により、心臓の拍動から、尾鰭基部の血管を経て尾鰭先端の毛細血管を血液が流れる様子を容易に観察でき、児童は実物を通じて循環系について理解を深めることができた。また、ホルモン投与により受精卵を得て艀化後の仔魚を通常のドジョウと比較したところ、透明度が高く、心臓から外鯉に血液が流れる様子を明瞭に観察することができ、血液循環観察の新たな教材となることがわかった。他の透明鱗魚種の繁殖については、これまでに繁殖を行なってきた透明鱗メダカの中から透明度の高い個体の分離を進める一方で、新たに透明鱗キンギョを入手し、繁殖個体までに成長したことから、2012年の春には繁殖が可能であり、これについても新しい教材生物としての検討を進める。
長大活断層のセグメント区分・地下構造・活動覆歴の再検討と大地震予測の総合研究

日本各地の長大な活断層帯について,各種の調査を実施し,以下のような成果(概要)が得られた.北海道北部日本海側の手塩断層帯と海底の活断層帯との関連を考察し,天売島・焼尻島・礼文島及び道北の海成段丘との対比から,地殻短縮量や平均変位速度を見積もり,地殻変動様式や変形速度を算定した(越後ほか,2006).長井盆地中部と北部の西縁断層帯や,会津盆地東縁断層帯などを主な対象活断層として,運動開始期・変位速度・活動履歴・最新活動期などの究明を試みた(中村ほか,2006).新潟県中越地方の活断層では,2004年新潟県中越地震(M6.8)の発生直後から現地の詳細調査を実施し,地表地震断層の変位・変形,既存の活断層や活褶曲との関係を考察した(Kim & Okada,2005).また,反射法地震探査の成果を受けて,稠密重力探査を実施した(戸田ほか,2005).養老断層帯全体の地下構造と地表変形の関係について考察し(Ishiyama and Mueller,2005),さらに反射断面を用いた逆断層地下構造の推定手法の現状と課題について議論した(石山,2005).柳ケ瀬断層や山崎断層の活動開始時期や変位速度を,既往の地下資料と合わせて考察し,これら活断層の諸性質や地下構造などを明らかにした.琵琶湖西岸断層帯の断層帯の変位量分布を明らかにし(小松原,2006),地下地質資料と段丘編年に基づいて,琵琶湖西岸断層帯の上下変位量(速度)の分布を検討した.この断層帯中部では平均変位速度が1.22.3mm/年とA級を示すが,両端部では急減し,0.7mm/年以下を示すことを明らかにした.また,琵琶湖西岸域において実施した反射法地震探査や重力探査・地形・地質調査などを再解釈し,Toda(2006)で近畿地域の活構造の開始時期や変遷史を考察した.1662年寛文地震の起震断層と:震源過程の復元を行い,起震断層を特定した.この地震の破壊は北部から始まったこと,いわゆる双子地震である可能性が高いことを指摘した(西山ほか,2005).有馬-高槻断層帯沿いに精密な現地測量を実施し,最新期(慶長伏見地震)の変位量分布を算出したが,この地震時には四国の中央構造線から大地震が発生し,淡路島北東部から有馬-高槻断層帯へと連動したことを指摘した(岡田,2006).中央構造線活断層帯の活動区の区分や最新活動時期ついて総合的なまとめを行った(後藤,2005;岡田,2006).九州中央部,とくに別府湾の南岸断層や雲仙火山を横切る活断層について,何回もの現地調査を実施し,変位速度・活動史・地下構造などの性質を詳しく解明した(竹村ほか,2005;竹村,2006;松岡ほか,2005).内陸大地震の規模や頻度の予測をさらに高度化するため,強震動予測の基礎的資料の整理・収集・統計処理を実施し,この成果や結論をまとめた(隈元,2005,2006;Kumamoto and Hamada,2005).外国(サハリン・フィリピン・ニュージーランド・アメリカ合衆国など)の活断層のセグメント区分や地下構造・活動履歴についての検討を行い,日本の事例と比較した(Tsutsumi et al.,2005;堤,2005;植村,2006).日本各地の長大な活断層帯について,各種の調査を実施し,以下のような成果(概要)が得られた.北海道北部日本海側の手塩断層帯と海底の活断層帯との関連を考察し,天売島・焼尻島・礼文島及び道北の海成段丘との対比から,地殻短縮量や平均変位速度を見積もり,地殻変動様式や変形速度を算定した(越後ほか,2006).長井盆地中部と北部の西縁断層帯や,会津盆地東縁断層帯などを主な対象活断層として,運動開始期・変位速度・活動履歴・最新活動期などの究明を試みた(中村ほか,2006).新潟県中越地方の活断層では,2004年新潟県中越地震(M6.8)の発生直後から現地の詳細調査を実施し,地表地震断層の変位・変形,既存の活断層や活褶曲との関係を考察した(Kim & Okada,2005).また,反射法地震探査の成果を受けて,稠密重力探査を実施した(戸田ほか,2005).養老断層帯全体の地下構造と地表変形の関係について考察し(Ishiyama and Mueller,2005),さらに反射断面を用いた逆断層地下構造の推定手法の現状と課題について議論した(石山,2005).柳ケ瀬断層や山崎断層の活動開始時期や変位速度を,既往の地下資料と合わせて考察し,これら活断層の諸性質や地下構造などを明らかにした.琵琶湖西岸断層帯の断層帯の変位量分布を明らかにし(小松原,2006),地下地質資料と段丘編年に基づいて,琵琶湖西岸断層帯の上下変位量(速度)の分布を検討した.この断層帯中部では平均変位速度が1.22.3mm/年とA級を示すが,両端部では急減し,0.7mm/年以下を示すことを明らかにした.また,琵琶湖西岸域において実施した反射法地震探査や重力探査・地形・地質調査などを再解釈し,Toda(2006)で近畿地域の活構造の開始時期や変遷史を考察した.

1662年寛文地震の起震断層と:震源過程の復元を行い,起震断層を特定した.この地震の破壊は北部から始まったこと,いわゆる双子地震である可能性が高いことを指摘した(西山ほか,2005).有馬-高槻断層帯沿いに精密な現地測量を実施し,最新期(慶長伏見地震)の変位量分布を算出したが,この地震時には四国の中央構造線から大地震が発生し,淡路島北東部から有馬-高槻断層帯へと連動したことを指摘した(岡田,2006).中央構造線活断層帯の活動区の区分や最新活動時期ついて総合的なまとめを行った(後藤,2005;岡田,2006).九州中央部,とくに別府湾の南岸断層や雲仙火山を横切る活断層について,何回もの現地調査を実施し,変位速度・活動史・地下構造などの性質を詳しく解明した(竹村ほか,2005;竹村,2006;松岡ほか,2005).内陸大地震の規模や頻度の予測をさらに高度化するため,強震動予測の基礎的資料の整理・収集・統計処理を実施し,この成果や結論をまとめた(隈元,2005,2006;Kumamoto and Hamada,2005).外国(サハリン・フィリピン・ニュージーランド・アメリカ合衆国など)の活断層のセグメント区分や地下構造・活動履歴についての検討を行い,日本の事例と比較した(Tsutsumi et al.,2005;堤,2005;植村,2006).長大活断層の活動履歴、平均変位速度、地表や地下の性状などの解明に努めた。本年度は以下の調査を行った。1):伊那谷断層帯南部の地形・地質調査から、平均変位速度(上下:0.240.5m/千年、右横ずれ:0.54.0m/千年)を求めた。トレンチ調査から、2回の活動時期や歴史時代の活動性などを明らかにした。2):別府湾九州中央部では、堀田・朝見川断層の現地踏査、正断層の落ち側ボーリングコアの分析を行った。由布院盆地の重力測定結果に基づく地下構造解析を実施した。3):濃尾断層帯と四国中央構造線断層帯から発生する大地震を対象にして、経験的グリーン関数法によるフォワードモデリングから強震動を評価した。4):2004年新潟県中越地震地震断層出現域において、測定間隔50mの稠密重力探査を2測線で実施した。この結果をもとにブーゲー異常図や密度構造を作成し、地震断層や活褶曲との関連を考察した。5):琵琶湖西岸活断層北部において測定間隔100mの重力探査を4測線(延べ測線長:約30km)で実施し、これを基にブーゲー異常図を作成して、琵琶湖北西部の3次元密度構造と活断層との比較を試みた。6):天塩断層帯における第四紀後期の活動性評価調査を行い、海成段丘の年代と分布高度、海成段丘の傾動などから、水平短縮の卓越を解明した。7):東大地震研究所・産業技術総合研究所との共同研究として、濃尾-伊勢断層帯の3カ所・計4測線で反射法地震探査を行った。養老断層では、変位地形下の変形構造を明らかにし、鈴鹿東縁断層帯の2測線でも解析を行った。8):この他、高山断層群(牧ケ洞断層)、横手盆地東縁断層帯、邑知潟断層帯、山崎断層帯、三方-花折断層帯、中央構造線活断層帯、北陸地方や東北地方(山形盆地)の活断層帯を対象として、トレンチ掘削調査・ピット調査などを取り入れて詳細な調査を実施した。日本各地の長大な活断層帯について,各種の調査を実施し,以下のような成果(概要)が得られた.北海道北部日本海側の手塩断層帯と海底の活断層帯との関連を考察し、天売島・焼尻島・礼文島及び道北の海成段丘との対比から,地殻短縮量や平均変位速度を見積もり,地殻変動様式や変形速度を算定した(越後ほか,2006).
聴覚障害学生の歯型彫刻の視覚的指導における3DCG活用の追求と教材研究

特別支援学校(聴覚障害)の専攻科である本校歯科技工科で、科学研究費(奨励研究: 16H00281)の助成を受け、被験者(本校生徒)に対して前歯部の歯型彫刻(歯の形態を覚える等を目的とした彫刻)に歯科用CAD/CAM機器を用いて作製した視覚的資料(被験者が一定時間内で彫刻した模型と見本模型の三次元データを重ね合わせたもの)を導入した指導を昨年度実施した。その結果、言語による指導と比較して、2つの模型の形態誤差を視覚的に認識しやすく、修正すべき部位がわかりやすいとの回答を得た。さらに本指導後の彫刻した模型と見本模型との一致度が指導前と比較して優位に向上することが示唆された。本年度は上顎第一大臼歯を見本模型とした歯型彫刻において視覚的指導を導入し、他歯応用の可能性を探った。咬頭から歯頚部にかけて12か所の水平断面ごとに誤差を計測し、一致度を計算することで、視覚的資料に見本模型との一致度を%で表示する仕組みを追加した(全体、各12か所の両法の値を提示)。臼歯部は前歯部よりも複雑な形状を有する為、視覚的資料に掲載する断面データの提示枚数を6から16へ増やし、より細部まで提示した。視覚的資料を使用した被験者からは「今までの資料(前歯部で提示した視覚的資料)と比べて、数値で出してもらえるとすごく分かりやすい」「点数が見えるとやる気が出るし、直さなければいけない所が一目でわかる」「自分が作製した形状が見本模型よりも高かったことがわかりやすい」との感想を得た。計測結果から、1回目から2回目にかけて見本模型との一致度が向上したことから、臼歯部の歯型彫刻においても視覚的指導が有効であること、一致度の結果を数値化して提示することが有効であることが示唆された。
消毒剤耐性変異の獲得に伴うMRSAのβラクタム系抗生物質耐性の上昇

本研究の目的は、消毒剤耐性を指標に分離されたオキサシリン強度耐性株から、消毒剤耐性かつオキサシリン耐性を導く遺伝子変畢を同定することである。この目的を違成するため、我々は、まず黄色ブドウ球菌の変異株から変異遺伝子を同定する系の構築を試みた。具体的には、増殖が温度感受性となる黄色プドウ球菌変異株を分離し、温度感受性を相補する遺伝子の同定を行える系の構築を行っ本研究の目的は、消毒剤耐性を指標に分離されたオキサシリン強度耐性株から、消毒剤耐性かつオキサシリン耐性を導く遺伝子変畢を同定することである。具体的には、増殖が温度感受性となる黄色プドウ球菌変異株を分離し、温度感受性を相補する遺伝子の同定を行える系の構築を行った。まず、黄色ブドウ球菌を変異源EMMで処理した後、細胞増殖が温度感受性を示す変異株を分離した。次に、黄色ブドウ球菌のゲノムDNAのライブラリーを構築し、温度感受性黄色ブドウ球菌侍の温度感受性を相補する遺伝子断片の収得を行った。その結果、複数の独立した温度感受性株について、温度感受性を相補する遺伝子断片を得ることが出来た。温度感受性を相補する遺伝子断片の塩基配列決定を行い、さらに温度感受性を相補する断片の最少領域を決定する実験から、温度感受性の責任遺伝子としてdnaE, polC, dnaC遺伝子をそれぞれ同定した。dnaE, polC,遺伝子は共にDNAポリメレースをコードする。dnaE・PolCの温度感受性株を同一の菌から分離できたのは本研究が初めてである。この繕果は、最近のDNA複製において、2穫類のDNAポリメレースが役割分担を行っていることを初めて示唆した結果である。また、黄色ブドウ球菌より、dnaC遺伝子の温度感受性変異を分離したのも本研究が初めてである。本研究計画は、消毒剤耐性を獲得したメシチリン耐性黄色ブドウ球菌MRSAの中に、オキサシリン等のβラクタム耐性となるものが出現する、という研究代表者らの知見に基づき、新しいβラクタム耐性を導く遺伝変異を同定することを目的として立案された。まず、消毒剤であるベンザルコニウム耐性MRSAを分離すると、寒天培地上で小さなコロニーを形成する、増殖の遅い株が得られるが、それがオキサシリン耐性を示すことが分かった。この株は培養過程で容易に抑圧変異を獲得し、見かけ上自然に増殖が速くなるが、それと同時にオキサシリン耐性も失われる。したがって、オキサシリン耐性と、増殖が遅いという、二つの形質は、同じ遺伝子変異によっていると考えられる。本研究においてはこのオキサシリン耐性変異をショットガンクローニングすることを検討した。現時点では残念ながら消毒剤耐性変異を有するMRSAからβラクタム耐性遺伝子をクローニングできていないが、研究の実施過程で明らかとなった知見について報告する。RN4220株のように実験室で用いられる黄色ブドウ球菌は容易にpND50のようなブラスミドで、エレクトロポレーションにより形質導入が可能であるのに対し、臨床で分離されるMRSAは、そのほとんどが形質転換体を得ることが極めて困難である。本研究では、MRSAをEMSにより変異原処理し、さらにリゾスタフィンで処理することによりpND50形質転換体を得た。得られた形質転換体からプラスミドをエチジウムブロマイド処理することにより除くと、形質転換能が高い変異株を得ることができることを明らかにした。この手法はMRSAに対し、ショットガンクローニングを実施ずるうえに有効であると考えられる。
日本語諸方言における動詞の音便の研究

本研究の目的は、《方言における動詞の音便現を記述するとともに、地域間の比較と中央語史上の傾向との対比を行うことで、地理的・歴史的にこの現象に関する方言の展開を明らかにしていく》ことである。この目的に沿って、当該年度では以下のような研究の成果を残した。1.動詞音便現象の地理的・歴史的展開の解明『方言文法全国地図』をもとに方言間の比較を行い、それらの違いを整理するとともに、通時的な変遷を推定し、この現象の地理的・歴史的展開を明らかにした。この結果は論文として発表し報告した(「動詞の音便の地理的・歴史的分布」『国語学研究』53)。結果、地理的分布と歴史的分布は対応していることが分かった。この対応や、西日本に見られる音便形の周圏分布を見ると、その形成は伝播によるものと考えられる。2.音便に関する全国各地の記述の収集1は現在の方言を反映している地図と中央語文献を対照させたものだが、中央語文献には登場しない、または地図にも反映されていない記述は存在する。そのような音便に関する記述を集めるため、日本全国の方言関連資料が多く収められている国立国語研究所図書室に何度か赴き、方言関連の資料に全て目を通し、音便に関する記述を集めた。3.高知県におけるサ行イ音便の実地調査高知県東部へ赴き、主にサ行イ音便に関する調査を行った。結果、全ての地点で、サ行五段動詞は全てイ音便化することが分かった。動詞によっては、例えば「出す」であれば「ダイタ」のイ音便形と「ダシタ」の非音便形の中間的な形である「ダヒタ」も聞かれた。まだ分析の途中であるが、中央語や富山県などに見られる、イ音便にならない例外語が全く現れなかったことから、音便形は中央から伝播してきたものであるが、中央語に存在した例外語は保持せず、イ音便化を全ての動詞に適用するという、高知県独自の規則が働いていることが明らかになった。(抄録なし)本研究の目的は、《方言における動詞の音便現象を記述するとともに、地域間の比較と中央語史上の傾向との対比を行うことで、地理的・歴史的にこの現象に関する方言の展開を明らかにしていく》ことである。(1)サ行イ音便に影響されて成立したと考えられる語についての記述と考察サ行イ音便が影響して成立したと考えられる特定の語に焦点を当て、形態論的な面から特徴を記述するとともに、その成立過程について考察した。具体的には、「返す」に対応する方言形「カヤス」を取り上げ、論文を執筆した(「「かえす(返す)」のサ行イ音便と「かやす」の成立」『国語学研究』52)。本論文の目的は、「かえす」と「かやす」という語に注目し、「かやす」の成立にはサ行イ音便が関わっているという立場から、その成立について考えることである。中央語文献の調査・地理的分布の確認・富山県呉西地域での実態調査を行い考察した。結果、「かやす」は「かえす」のイ音便形がe-iの母音連続となり、それが不都合であるために作り出され広まったと考えられることが分かった。(2)動詞音便現象の地理的・歴史的展開の解明『方言文法全国地図』をもとに方言間の比較を行い、それらの違いを整理するとともに、通時的な変遷を推定し、この現象の地理的・歴史的展開を明らかにした。この結果は、全国学会で発表を行い、報告した。(「四段動詞連用形の音便の地理的・歴史的分布」、平成24年度日本語学会秋季大会)関連する論文は現在執筆中である。本発表の目的は、中央語と方言の音便形の関係を明らかにするため、音便形を横断的に扱いつつ、音便現象の地理的・歴史的分布の形成について考えることである。その結果、地理的分布と歴史的分布は対応していた。3.高知県におけるサ行イ音便の実地調査

高知県東部へ赴き、主にサ行イ音便に関する調査を行った。結果、全ての地点で、サ行五段動詞は全てイ音便化することが分かった。動詞によっては、例えば「出す」であれば「ダイタ」のイ音便形と「ダシタ」の非音便形の中間的な形である「ダヒタ」も聞かれた。まだ分析の途中であるが、中央語や富山県などに見られる、イ音便にならない例外語が全く現れなかったことから、音便形は中央から伝播してきたものであるが、中央語に存在した例外語は保持せず、イ音便化を全ての動詞に適用するという、高知県独自の規則が働いていることが明らかになった。臨地面接調査を行う調査地点の選定のために必要となり、当初二年目で行うはずであった、動詞音便現象の地理的・歴史的形成についての考察を一年目に行ったことで、一年目に計画していた臨地面接調査を行うことができなかったため。前半は、記述的調査を実施する。後半では、調査結果の全体を総括することで、地理的・歴史的にこの現象に関する方言の展開を明らかにしていく。初年度に行う予定であった調査を実施し、完了する。初年度に音便現象の解明を行ったことで、効率の良い調査を行うことができ、調査実施の遅れにも対応することができる。また、結果を総合的に分析することで、動詞音便現象の地理的・歴史的展開について一定の結論を得る。その際、質的な検討と同時に、「全国音便化地図」の作成による量的考察も行う。最終的に、以上の研究成果をとりまとめ、『日本語諸方言における動詞の音便の研究』と題した博士論文を提出する。(抄録なし)
低消費電力スピントロニクスを指向した電気駆動型垂直磁化マルチフェロイクス

本研究では、強磁性体と強誘電体とからなるマルチフェロイクへテロ構造を利用することで、電流を用いない電界のみによる磁化配向制御の実証とその物理機構の解明を目的としている。本目的を達成するために本年度は以下の研究項目を実施した。(1)強磁性体/PMN-PTへテロ構造の高品質形成巨大な逆圧電効果が期待できるPMN-PT基板上にMBE法およびPLD法を併用することで金属強磁性/PMN-PTへテロ構造を作製した。金属強磁性体としてFeおよびFeRh合金を採用した。Fe薄膜については直接PMN-PT基板上にエピタキシャル成長することをX線回折により確認した。一方、FeRh薄膜は界面での反応が顕著となることが明らかとなったため、界面にSrTiO3超薄膜をPLD成長により挿入することで良好なヘテロ構造を作製することに成功した。(2)強磁性体/PMN-PTへテロ構造の磁気特性および強誘電特性の評価作製したヘテロ構造に対して、振動試料型磁力計を用いて磁気特性を評価した。その結果、Fe/PMN-PTへテロ構造では明瞭な面内4回対称磁気異方性を確認した。また、強誘電特性評価装置を用いて分極-電界曲線を測定し、抗電場が4.4kV/cmであることを確認した。さらに、FeRh/PMN-PT薄膜では、磁気特性評価に加え異なる分極方向に対して強磁性共鳴を測定し明瞭な強磁性共鳴ビークを観測することに成功した。その結果、PMN-PTの異なる2方向の残留分極状態に対して、FeRhの強磁性共鳴スペクトルが変調を受けることが明らかとなった。このスペクトルの変調効果は分極に依存する界面磁気異方性の変調効果として理解される。当初計画していた強磁性体/PMN-PTへテロ構造の高品質形成、磁気・誘電特性評価に加え、強磁性共鳴測定を実施し、さらに次年度以降の計画であった電圧印加により誘起される界面歪みが磁気異方性に与える影響についての知見が予定を前倒しして得られているため。作製した試料および他の強磁性体とのヘテロ構造に対して、電界印加に伴う磁気異方性の変調効果を磁気光学Kerr効果を用いて評価し、電界と磁気異方性との相関を明らかにする。これにより、磁気異方性の微視的な物理起源である界面スピン-軌道相互作用とその電界効果の物理機構の明確化を図る。
ストレスが引き起こす生体防御反応が運動学習に及ぼす影響とそのメカニズムの解明

本研究は、特定の神経細胞群を時間及び部位選択的に抑制することを可能にした光遺伝学をマウス生体に応用し、ストレス負荷時に放出されるストレス因子コルチコトロピン放出因子(CRF)を介したストレス反応と運動学習とのクロストークを明らかにすることを目的とした。2年目までに、サンプリング時の侵襲性が低い尿中コルチコステロン濃度と90-180分の短期ストレス負荷との相関、及び90分間の拘束ストレス、あるいは非同腹仔雄との同居ストレス負荷後に前庭動眼反射(VOR)運動学習が障害されることをC57BL/6マウスを用いて明らかにした。これらを踏まえ、平成30年度は、1日180分間の拘束ストレスを7日間連続して与えた際の尿中コルチコステロン濃度変化とVOR運動学習への影響を調べたところ、コルチコステロン濃度に長期ストレスの顕著な影響は見られなかった一方で、VOR運動学習は短期ストレスの時と同様、低下する傾向がみられた。また、緑色光照射により活性化するプロトンポンプArchTをCRF発現細胞選択的に発現するCRF- ArchTマウスを用いて、拘束ストレス負荷中に視床下部室傍核周辺に緑色光を照射し、その後VOR運動学習を行なったところ、短期ストレス負荷群では運動学習が生じたが、長期ストレス負荷群では運動学習が障害されたままだった。本研究により、1. CRFが脳内の発現個所により運動学習に対して逆方向に働くこと2.ストレス負荷の種類、時間などの違いにより、生体防御あるいは運動学習に関わる回路や分子が異なることが示唆される結果が得られた。将来的に、スポーツやリハビリテーションにおける効果的なストレス抑制につながる意義深い結果となった。本研究は運動学習メカニズムに対するストレスの影響に焦点を当て、ストレス負荷により分泌されるストレス因子、コルチコトロピン放出因子(CRF)を光遺伝学を用いて時間及び部位選択的に抑制することで、運動学習におけるCRFの役割を明らかにし、運動学習効率を改善するようなストレス抑制法につながる神経回路メカニズムの解明を目的とする。まずストレス環境が運動学習に与える影響を調べるために、C57BL/6マウス(18-24週齢)を用いて、2時間の全身拘束ストレス負荷後に視運動性眼球反応(OKR)運動学習を行なったところ、非ストレス負荷群と比較して運動学習に有意な差は見られなかった。また、CRF分泌抑制が運動学習に与える影響を解析するため、Cre依存的にArchTを発現するRosa26 pCAG-LoxP-ArchT-EGFPトランスジェニックマウスと、CRFプロモーター下流に改変型Cre遺伝子を導入したCRF-iCreノックインマウスを交配し、ArchTをCRF発現細胞選択的に発現するCRF- ArchTマウスを作製した。ダブルヘテロマウスの脳では、視床下部室傍核及び下オリーブ核ニューロンでのEGFPの高い発現が見られた。ダブルヘテロマウスの視床下部室傍核周辺に緑色光を照射(20Hz, 5ms-pulse, 2s)した直後にOKR運動学習を行なったところ、有意な運動学習が生じなかった(n = 1)。CRFが分泌された場合、視運動性眼球反応の運動学習に対してCRFが正方向に働くことが示唆された。運動学習の責任部位である小脳において、平行線維ープルキンエ細胞間の長期抑圧にCRFが必須であることがin vitroの系で報告されているが、in vivoで直接CRFの運動学習への関与が示されたのは初めてである。OKR運動学習に有意な影響が観察されなかった拘束ストレスを含め、ほかにも異なるストレス環境への曝露を並行して進める予定だったが、その際に分泌されるCRFが引き金となる血中コルチコステロン濃度上昇計測が難しいことがわかり、より侵襲性の低い尿中コルチコステロン計測法確立に挑戦している。また、予想以上にダブルヘテロトランスジェニックマウスの作製に時間がかかったため、オプトジェネティックスを用いた実験は1例にとどまった。現在はコンスタントにダブルヘテロマウスが作出できている。本研究は、運動学習を司る中枢機構に対するストレスの影響に焦点を当てる。ストレス負荷時に放出されるストレス因子コルチコトロピン放出因子(CRF)を発現する神経細胞を光遺伝学を用いて時間及び部位選択的に抑制することで、CRFを介したストレス反応と運動学習とのクロストークについて解析し、将来的に運動学習効率を高めるストレス負荷あるいはその抑制につながる神経回路メカニズムの解明を目的とする。平成29年度は、まず生体ストレス反応の指標の一つとして通常用いられる血中コルチコステロン濃度に対し、よりサンプリング時の侵襲性が低い尿中コルチコステロン濃度とストレス負荷との相関をC57BL/6マウスを用いてELISA法により調べたところ、拘束ストレス、非同腹雄との同居ストレス共に、負荷後90-180分にかけて尿中コルチコステロン濃度が上昇した。更に、90分間の拘束ストレス、あるいは非同腹雄との同居ストレス負荷後に前庭動眼反射(VOR)運動学習を行なったところ、有意な運動学習が生じないことがわかった。また、初年度に作製した緑色光照射により活性化するプロトンポンプArchTをCRF発現細胞選択的に発現するCRF- ArchTマウスを用いて、90分間の拘束ストレス負荷下の終盤30分間視床下部室傍核周辺に緑色光を照射し、直後に緑色光を照射しながらVOR運動学習を行なったところ、運動学習が生じた。初年度の結果と合わせ、CRFが脳内の発現個所により運動学習に対して逆方向の働きを担うことを示唆する結果が得られた。

申請時に予定していた侵襲性の高い血中コルチコステロン濃度計測に代わり、ELISA法を用いた尿中コルチコステロン濃度がストレスの指標として使えることがわかり、初年度の反省点が克服できた。また光遺伝学の生体応用に用いるダブルヘテロマウスの作出も順調である。標的である視床下部室傍核が比較的深い位置にあり、脳室に隣接していることから、光刺激のためのガイドチューブ埋め込み法の確立に多少時間がかかったが、現在は順調に行うことができている。本研究は、特定の神経細胞群を時間及び部位選択的に抑制することを可能にした光遺伝学をマウス生体に応用し、ストレス負荷時に放出されるストレス因子コルチコトロピン放出因子(CRF)を介したストレス反応と運動学習とのクロストークを明らかにすることを目的とした。2年目までに、サンプリング時の侵襲性が低い尿中コルチコステロン濃度と90-180分の短期ストレス負荷との相関、及び90分間の拘束ストレス、あるいは非同腹仔雄との同居ストレス負荷後に前庭動眼反射(VOR)運動学習が障害されることをC57BL/6マウスを用いて明らかにした。これらを踏まえ、平成30年度は、1日180分間の拘束ストレスを7日間連続して与えた際の尿中コルチコステロン濃度変化とVOR運動学習への影響を調べたところ、コルチコステロン濃度に長期ストレスの顕著な影響は見られなかった一方で、VOR運動学習は短期ストレスの時と同様、低下する傾向がみられた。また、緑色光照射により活性化するプロトンポンプArchTをCRF発現細胞選択的に発現するCRF- ArchTマウスを用いて、拘束ストレス負荷中に視床下部室傍核周辺に緑色光を照射し、その後VOR運動学習を行なったところ、短期ストレス負荷群では運動学習が生じたが、長期ストレス負荷群では運動学習が障害されたままだった。本研究により、1. CRFが脳内の発現個所により運動学習に対して逆方向に働くこと2.ストレス負荷の種類、時間などの違いにより、生体防御あるいは運動学習に関わる回路や分子が異なることが示唆される結果が得られた。将来的に、スポーツやリハビリテーションにおける効果的なストレス抑制につながる意義深い結果となった。ストレス環境の違いとストレス因子分泌との関係については、進捗状況欄に示した通り、新たに尿中コルチコステロン濃度計測を用いた実験を行う。さらに・強制水泳など異なるストレス負荷下でのCRF分泌量と運動学習効率との相関・ストレス環境下におけるCRF発現細胞選択的ArchT発現マウスの視床下部室傍核あるいは下オリーブ核緑色光照射によるCRF分泌量の変化と、運動学習への影響について研究を進める。現在までの研究をさらに継続しつつ、・長期のストレス負荷と運動学習との関係・CRF発現細胞選択的抑制が内分泌系に与える副作用とそれを抑える工夫・ストレス経路抑制による運動学習のさらなる効率化について研究を進める。大学の共同利用などでは年度末ぎりぎりにならないと正確な額がわからない支払いが必要であり、多めに残しておく必要があった。年度末に残額が使えないのは制度上の問題である。(理由)当初予定していた国際学会での発表を最終年度に延期したため。(使用計画)
東アジアから侵入する残留性有機汚染物質の越境汚染評価と 数値モデルによる解析

近年、東アジア近隣諸国の活発な産業活動に伴う我国への化学物質越境汚染が懸念される。そこで本研究では長距離移動性を有する環境残留性有機汚染物質(POPs)を対象に越境汚染について検討した。検討の結果、日本国内及び周辺海域の大気、海水試料等から、我が国での使用実績がないマイレックスが検出された。後方流跡線解析及び大気化学輸送モデル解析の結果、マイレックスが東アジア等の近隣国から越境侵入していることが解明された。近年、東アジア近隣諸国の経済発展は目覚しく、活発な産業活動に伴い大量の化学物質が製造・使用されている。しかしそれら近隣の発展途上国では化学物質の使用規制に関する法的整備が必ずしも充分でなく、大気や海水を介した化学物質の移動・拡散によって我が国の環境の汚染が進行していることが懸念される。初年度として大気及び海水試料採取装置及び微量分析法の組み立てを行い試料採取を行うとともに、一部、指標生物試料として松葉を日本各地で採取し、残留性有機汚染物質(POPs)の我が国への越境汚染の現状の解明を試みた。検討対象化合物として我が国で製造・使用の実績がないMirexとToxapheneについて検討した。これら化合物が我が国の環境試料から検出されるということは、越境による汚染を引き起こしていることが考えられ、より厳密な汚染評価が可能となるものと考えられる。海洋環境試料の採取海域として東アジアからの顕著な汚染影響が考えられる長崎から西表島に至る南西諸島及び済州島南部海域について大気・海水試料を採取した。大気試料の採取は、石英フィルター、ポリウレタンフォーム及び活性炭素繊維を装着したハイボリュームエアサンプラーを用いた。検討した結果、大気試料ではMirexが0.010.1pg/m^3オーダーの濃度範囲で検出され、採取地点と採取時期で検出濃度が異なった。さらに後方流跡線解析の結果、海洋大気中濃度は東アジアからの季節風の影響を受けて高くなる傾向が見られた。一方、Toxapheneについては海洋大気中濃度は検出限界以下で、同時に採取した海水試料からも検出されなかった。海水試料採取については、海水中の粒子吸着態のMrexなどのPOPsを石英フィルターで捕集し、さらに溶存態のPOPsをウレタンフォーム、活性炭素繊維で捕集した。これらの海水試料及び松葉試料について一部分析を行った。平成23年度は、東アジア近隣諸国からの越境汚染を評価するために引き続き南西諸島海域における海洋試料(海洋大気及び海水)を採取するとともに前年度採取し冷凍保存していた韓国の経済的排他海域である北部東シナ海済州島南部海域で採取した海洋試料分析を行った。その結果、前年度に越境汚染指標化学物質として設定したMirexが80%の検出率で海水試料から検出され、濃度範囲はND0.083pg/Lであり、最高濃度が沖縄本島西方海域の表層海水において0.083pg/Lが検出された。全体的な傾向としては、北部東シナ海で検出率か高く、検出濃度は0.0100.039pg/Lであり、北部東シナ海済州島南部海域のうち特に中国寄りの北西部海域で相対的にやや高い濃度傾向を呈した。本海域は中国からの大陸棚の先端付近であり、長江から東シナ海へ流出する淡水の影響が考えられることから、海水試料中の塩分濃度測定結果と合わせてMirex濃度との関係について検討したが、明瞭な関係は見られなかった。一方、検討した全海水試料からはToxapheneは検出されなかった。Mirexに関して、表層海水と前年度に検討したスルメイカ肝臓試料について濃度比を求めたところ、3.5x10^7が得られた。この値は、先に報告されている濃度比にほぼ匹敵しており、Mirexは海水から魚介類に高濃縮されやすく、魚介類などの海産食品が越境汚染影響を被っていることが考えられた。残留性有機汚染物質(POPs)のうち日本での使用実績がなく、長距離移動性を有するMirexに関し、地理的に東アジアからの汚染を受け易い南西諸島海域を対象として検討し、これまで我国の海洋大気や海水が越境汚染影響を受けていることを解明したが、平成24年度は同海域の海底質や島嶼部の陸上土壌について検討した。さらに実測値に基づき汚染源域を推定し、我国への越境汚染に関し大気化学輸送モデルを用いて得られた計算値と大気採取試料の実測値を比較検討した。海底質及び陸上土壌の分析の結果、Mirexは海底質について1.5 - 16pg/g(乾重)、陸上土壌では0.37 - 2.3pg/g(乾重)の濃度範囲で検出された。これらの濃度レベルは、既報の欧米諸国の底質・土壌データに比べ低値であったが、本研究の結果から南西諸島海域の底質や陸域土壌も海洋大気、海水、同様に東アジア諸国からの越境汚染を生じていることが明らかとなった。Mirex以外に、DDTs,クロルデン、PCBs, HCHs, HCB等のPOPsも検出された。中国国内にMirex製造工場が存在することが学術誌Chemosphereに報告されている。

そこで我国で検出されたMirexの汚染源を中国と仮定し、大気化学輸送モデルによって南西諸島海域の大気中濃度を推定し、実測値と比較した結果、高い濃度を検出した大気採取試料についてモデルによる計算値でも高い濃度の推定値が得られ比較的良く一致したが、モデル計算で低濃度の計算値が得られた試料について、実測値は比較的高い濃度であった。この結果は、モデル計算の際に前提条件として設定した、中国に主たる汚染源があるとする仮説が適切でないことが考えられる。即ち、モデル計算値とモニタリング実測値の相違は中国以外にも東アジア域でMirexが使用され、その汚染影響を我国が受けていることを示唆しているものと考えられる。本研究の遂行には、越境汚染を評価するための環境試料と指標化学物質であるPOPsの微量分析が必要である。前者については、平成23年度も、平成22年度に引き続き長崎大学水産学部練習船・長崎丸に乗船し、船長はじめ乗組員の方々の協力の下、海洋試料(海洋大気、海水及び海底質)を試料採取計画通りに採取することができ、それら試料中のMirexをはじめその他の残留性有機汚染物質(POPs)の高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計(HRGC/HRMS)による微量分析も順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで、主にMirex, Toxapheneについて検討したが、さらに分析対象化合物として、DDTs, HCHs, PCBs及びクロルデン化合物などのPOPsについても検討し、越境汚染を評価する。海水試料に関しては未分析試料について分析を進め、海水中の濃度分布データと海流を考慮した越境汚染の評価について検討を進める。日本国内の陸域で採取した大気試料についても分析を進める。特に黄砂飛来時の濃度変動について後方流跡線解析を進める。さらにPOPs大気汚染指標植物として日本各地で採取した松葉未分析試料のPOPsを測定し、南西諸島海域の海洋大気データとも比較検討し、東アジア諸国の汚染源域としての評価を行う。また東アジア近隣諸国において大気試料を採取・分析し、汚染源域としての大気中POPs濃度の把握を行う。越境汚染のモデル数理解析に関しては、Mirexに関して後方流跡線解析の結果、明らかとなった東アジア諸国を発生源として大気中に拡散したMirexがメソスケールでの移流拡散によって南西諸島海域での濃度がどのように減衰するかをモデルによって推定し、実測データと比較検討する。
昆虫の生活史進化における休眠からの制約とその重要性

イタチハギマメゾウムシでは、休眠世代の方が非休眠世代よりも体サイズが小さく産卵数が少ないという明確な休眠のコストが検出された。この休眠のコストは、高緯度では利用する種子サイズが小さくなるほど大きくなったことから、高緯度での定着成功を左右すると考えられた。一方、キアゲハでは休眠のコストは検出されなかったが、休眠経験の有無が成虫の季節型(春型・夏型)の決定に関係していた。季節型間には形態だけでなく生理的な違いも見られた。これまでの昆虫の休眠についての研究は、ほとんどが冬などの過酷な季節における生存率の向上など休眠の利益ばかりに注目していて、休眠が休眠後の形質に及ぼす負の影響や、休眠とその後の形質とのリンクについては重要でありながらもあまり目を向けてこなかった。本研究では多化性のキアゲハを用いて、非休眠世代と休眠世代の休眠後の形質を比較することで、生活史における休眠の正の効果と負の効果を相対的に評価し、生活史の進化における休眠からの制約を明らかにしようとした。飼育実験の結果、キアゲハでは休眠は短日条件で蛹で誘導されたが、50%の個体が休眠に入る臨界日長は1213時間であった。休眠に入った蛹は、20日以上の低温処理と長日条件によって休眠が覚醒された。休眠を経験して羽化した成虫は春型になり、休眠を経験せずに羽化した成虫は夏型になった。春型は夏型より体サイズが小さかったが、その違いは高緯度ほど小さくなることが、様々な緯度で採集した個体を比較することによって明らかにされた。しかし、この傾向には、津軽海峡による遺伝子流動の分断によって、津軽海峡でズレが生じている可能性が示唆された。なぜならば、津軽海峡を挟んだ同緯度の個体群を実験的に比較した場合、春型と夏型の間に見られる体サイズの可塑性に個体群間で違いが見られたからだ。また、春型と夏型の間には形態以外にも体温調節という点で生理的な違いが見られた。実験的に春型個体とは夏型個体を冷却し、その後に加温すると、春型は夏型よりも体温上昇が速く、飛翔が可能になるまでの時間が短かかった。春型は夏型よりも出現時期の外気温が低いので、このような春型の生理的特徴は適応的であると考えられる。このようにキアゲハでは、休眠はその後の形質と密接にリンクしていることからも、休眠は生活史の進化における制約となっていると考えられる。本研究では多化性の昆虫を用いて、非休眠世代と休眠世代の休眠後の形質を比較することで、生活史における休眠の正の効果と負の効果を相対的に評価し、生活史の進化における休眠からの制約を明らかにしようとした。キアゲハでは、休眠を経験して羽化した成虫は春型になり、休眠を経験せずに羽化した成虫は夏型になる。春型は夏型より体サイズが小さく、翅の黒い部分の割合が小さく、色も明るい。最終年度は、キアゲハの春型と夏型の間には生理的な側面で違いがあるのではないかという点から、体温調節について調べた。実験的に春型個体とは夏型個体を冷却し、その後に熱電球の輻射熱で加温すると、夏型は春型よりも体温上昇が速かった。この結果は、1年前に行った熱電球を使わない加温実験と逆の結果であった。春型は生理的に夏型よりも体温上昇が速いが、輻射熱下では色彩がより黒い夏型の方が速かったのである。この結果より、キアゲハの春型と夏型の形態的違いには、体温調節以外の理由、たとえば季節的に異なる保護色である可能性が示唆された。研究期間全体を通して、イタチハギマメゾウムシでは、休眠世代の成虫は体サイズが小さく、産卵数が少ないことから休眠のコストが存在することが示されたが、キアゲハで休眠世代である春型成虫で体サイズが小さいものの、繁殖については明確な負のコストは検出できなかった。これらの結果は昆虫種によって休眠のコストの大きさが異なることを示唆している。こいずれにしても、休眠はその後の形質と密接にリンクしていることからも、生活史の進化における大きな制約となっていると考えられる。キアゲハとイタチハギマメゾウムシを用いて、休眠世代と非休眠世代との間で、生活史形質を比較することで、休眠のコストが存在するかを調べた。

その結果、休眠世代のメス成虫は、非休眠世代に比べて体サイズが小さいだけでなく、産卵数も少ないことを明らかにした。また休眠世代のオスと交配したメス成虫は休眠経験の有無にかかわらず、産卵数が非休眠世代のオスと交配したメスよりも有意に産卵数が少なかった。この結果はイタチハギマメゾウムシに休眠のコストが存在することを示した。一方、キアゲハでは、休眠世代成虫の体サイズが非休眠世代よりも小さいながらも、休眠の長さそのものは、蛹重量を減らすものの、体サイズや産卵数に影響しなかった。これらの結果は、昆虫種により休眠のコストの大きさが異なることを示唆している。さらにイタチハギマメゾウムシを用いて、越冬する緯度と幼虫が利用する種子サイズによって休眠のコストが異なるかについても調べた。高緯度個体群と低緯度個体群に由来するメス成虫に産ませた卵を様々な重量の種子に移植し、短日条件下で休眠を誘導させた。それらの休眠個体を冬の前に再び高緯度と低緯度の採集地に戻し、野外で越冬させた。翌春に再びそれらを回収し、実験条件下で成虫を羽化させた。その結果、冬季死亡率と体サイズは種子重量のみに影響され、その他の要因には有意な効果はなかった。しかし、産卵数は越冬地と体サイズに強く影響を受けた。体サイズが大きいほど、産卵数は増加した。また体サイズの効果を補正しても、高緯度に導入された個体は低緯度に導入された個体に比べて、産卵数が有意に減少していた。これらの結果は、高緯度で小さい種子しか利用できない場合には、休眠のコストが大きくなることを意味している。前年度は主にイタチハギマメゾウムシを用いて、休眠のコストが存在することについて明らかにした。一方、キアゲハでは、休眠のコストが検出できなかった。そこで、キアゲハでは休眠がその後の形質に正の効果を及ぼしている可能性を考えて、季節型である春型と夏型の違いに注目した研究を行い、休眠の経験と季節型との密接な関係について明らかにした。この結果は休眠がその後の形質に及ぼす影響が昆虫種によって異なることを明らかにしたことで、当初の研究の目的はおおむね達成していると言える。あとは、休眠がその後の形質にコストとなる昆虫の場合に、休眠期間が長くなるほどその負の効果がより大きくなるかを明らかにすることが残されている。イタチハギマメゾウムシに休眠のコストが存在することを明らかにしただけでなく、その休眠のコストは越冬する緯度と幼虫が利用する寄主植物の種子サイズに影響されることも明らかにした。イタチハギマメゾウムシは外来種であるため、日本に定着するうえで、日本の季節環境に適応する必要がある。イタチハギマメゾウムシは高緯度では大きな種子をつける寄主植物群落でしか定着が確認されていない。これは高緯度では冬が厳しいため、休眠のコストが大きくなり、そのコストを補うためには、大きな種子を幼虫が利用する必要があるためと考えられる。この結果は、外来種の定着に休眠のコストが関与していることを世界で初めて示したものである。休眠のコストが明確に示されたイタチハギマメゾウムシで、休眠期間が長くなるほどその負の効果がより大きくなるかを明らかにする。また、キアゲハでは休眠経験の有無と季節型に密接な関係があることから、季節型に適応的意義がある可能性についてさらに追求していく必要がある。春型と夏型の色彩の違いは体温調節のためなのか、あるいは捕食者回避のためなのかを実験的に調べる予定である。イタチハギマメゾウムシでは休眠のコストが明確に示されたが、キアゲハでは明確ではなかった。この違いは昆虫種によって、休眠のコストの顕在の仕方が異なることを示唆している。この違いを明らかにするためには、より詳細に休眠世代と非休眠世代の形質を比較していく必要がある。