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国際バカロレアにおける美術教育-中等課程を中心として-

国際バカロレア(IB)の美術教育について中等教育プログラム(Middle Years Programme=MYP)を中心にプログラムの内容を調査し,日本の美術教育に生かせる点は何かを明らかする。1IBの各プログラムの美術教育は探究的な学びであることが明らかになった。2MYPを中心にディプロマプログラム(Diploma Programme =DP)との関連性が強いことが確認できた。3IBの構成主義的な学習による概念理解について、日本の美術教育に応用が可能であり有効なことがわかった。4社会教育施設での学びについてIBの考え方と共通する部分が多いことがわかった。1東京学芸大学附属国際中等教育学校(以下学芸国際中等)及び横浜国立大学附属横浜中学校(以下附属横浜中)での実態調査:一条校であり,かつIB認定校である学芸国際中等,及び学芸国際中等同様,大学の附属学校である附属横浜中で同時に調査を開始した。双方の学校の授業についてビデオ撮影等を行い授業分析を開始した。附属横浜中では,概念学習,文脈を生かした授業研究プランを作成し,学習指導要領に則した形で授業を行い,同校公開研究協議会で研究内容を示した。また,両校においてIBMYPに関する生徒アンケート調査を開始した。2理論的研究:IB機構(以下IBO)主催の公式ワークショップ(8月10日12日:於,札幌開成中高等学校)に参加しIBMYPの最新の内容について調査を行った。本ワークショップではIBMYPの美術科の内容について理論から実践まで具体的に講習が行われ,最新の内容について確認することができた。3海外学校の現地調査:香港の学校におけるIBMYP及び,ディプロマ課程,初等課程の授業について学校を訪問し調査を行った。調査先はHong Kong Academy,Island School,The Canadian International School of Hong Kongの3校である。授業参観,教員や生徒へのインタビュー,校内展覧会調査等を行った,また,学校外の教育施設での美術を中心とした学習活動について研究を継続するためHong Kong Arts Centreで調査を行った。4論文発表:IBMYPの評価について論文を美術教育学37号に発表した(掲載確定)。計画通りに学芸中等及び附属横浜中での調査を開始することができた。附属横浜中ではIBMYPを取り入れた内容の授業を行い,同校研究協議会で発表し参加者下らしさを得ることができた。IBO主催の公式ワークショップに参加し,MYP新課程の内容について理解を深め来年度からの具体的な研究について方針を確認することができた。海外でのIB認定校での授業を実際に調査することができIBの先進校の教員へのインタビューもすることができた。国際バカロレア(International Baccalaureate以下IB)中等教育プログラム( Middle Years Programme以下MYP)の改訂に関して,IBMYPの美術教育を中心に研究を行った。今年度はIBの連続性の観点からディプロマプログラム(Diploma Programme以下DP)の美術教育についても研究を行った。具体的には以下の通りである。1東京学芸大学附属国際中等教育学校(以下学芸国際中等)及び横浜国立大学附属横浜中学校(以下附属横浜中)での実態調査を継続した。学芸国際中等は,平成28年度よりDPコースが開始され,DPスタート時点から継続して授業分析を行うことができた。DP,MYP共に主体的・対話的で深い学びを実践していることが,授業参観等の現場調査,指導書等の文献調査,教員へのインタビュー等から確認された。2附属横浜中で,MYPを生かした美術科授業の実践研究を実施した。概念理解を重視し探究的な学びを行うIBMYPの学習を日本の学習指導要領にのっとって行い,生徒が美術について深く思考し,自身の問題として捉えるかをアンケート等によって分析をした。その結果,表面的には概念的に捉えようとしているが,深いところまでは捉えているとは言いがたいことがわかった。3海外のIB認定校調査として,シンガポールのThe German European School Singapore,UWC South East Asiaを調査した。DP展覧会や授業の調査,インタビュー等を実施した。また,IBの視点から,シンガポール国立博物館,国立近代美術館のワークショップ活動調査,担当者へのインタビューを行った。4研究成果として,1を中心に美術教育学38号に,2を中心に美術教育学研究49号に研究結果を掲載した。第39回美術科教育学会で口頭発表した。1:IBの理論的な分析調査及び実践研究について。IBMYP及びIBDPの公式指導書等の文献調査を継続して実施することができた。特にDPについては2016年度第1回テスト実施用の新しいプログラムが始まっており,それらに関する文献を調査することにより,現在行われているDP美術科の内容について理論的な研究をすることができた。実践研究においては,学芸国際中等,附属横浜中で本格的な調査をすることができた。学芸国際中等では,DP開始時から授業参観等を行うことができた。附属横浜中では,IBMYPを生かした美術教育を全校生徒対象に行うことができ,アンケートも複数回実施することができた。2:MYPを中心とした,PYP,DP,との一貫性に関する調査について。DPについて深く研究することができた。海外調査では,DP展覧会の設営,オープニング,展示まで,一貫して調査できた。3:博物館等の社会教育施設での教育研究について。社会とつながる教育の実施を常に考えているIB的な見方から,シンガポールの美術館及び博物館を訪問し,具体的な内容について,調査できた。シンガポール国立博物館は今回2回目の訪問であり,前回との比較もすることができた。以上のように,当初の計画に挙げた項目にそって,おおむね研究が進んでおり,学会での口頭発表,論文発表等も行うことができた。

1日本の美術教育にMYPの考え方を応用する実践研究を行った。研究のねらいはMYPの探究的な学習を取り入れ概念的な理解を生徒に促し、生徒が美術を実感的に学ぶことである。本年度は事実的、概念的、議論的な3つの探究の問いを設定し、授業を行ったところ、選択式では、全学年で概念的、議論的問いについて約80%の生徒が考えたと回答し、さらに自由記述でも、議論的問いについて1年生が55%、2年生が79%、3年生が72%が問いについて有効に回答していると判断できた。この結果、美術教育でも概念的な学習は方法をとりさえすれば可能であることがわかった。2IBの学習者及び授業者がどのように考えているか、IB学習者及び、教員にインタビューによる質的調査を行った。その結果、生徒はIBの学習を決して楽ではないが、探究的に深い学びができ、学習本来の面白みが体験できること、調査研究を行う学修が将来に有効であること、日本語が大幅に認められたとはいえ、英語力が大きなネックになっていること等を感じていること、教師については、IBと学習指導要領とは差異こそあれ、新学習指導要領がIBに近づいていると感じること、ルーブリックの評価方法に理解を示しつつも、ルーブリックの設定が難しいこと等を挙げていることがわかった。3IB認定校の調査としてジャカルタの学校を訪問し最新事情を調査した。その結果、DP、MYPの導入や評価方法について日本の学校と同様の諸問題があること等を確認し今後も研究で協力し合うことを確認した。以上の結果を論文及口頭発表で発表した。また、本研究3年間の研究成果をまとめ、研究報告書を作成し社会に還元した。国際バカロレア(IB)の美術教育について中等教育プログラム(Middle Years Programme=MYP)を中心にプログラムの内容を調査し,日本の美術教育に生かせる点は何かを明らかする。1IBの各プログラムの美術教育は探究的な学びであることが明らかになった。2MYPを中心にディプロマプログラム(Diploma Programme =DP)との関連性が強いことが確認できた。3IBの構成主義的な学習による概念理解について、日本の美術教育に応用が可能であり有効なことがわかった。4社会教育施設での学びについてIBの考え方と共通する部分が多いことがわかった。学芸国際中等,附属横浜中での調査をさらに継続する。特に,IBMYPの教育を生かした授業を学習指導要領上でスムーズに行うことを,授業プラン検討,授業分析,生徒及び教員アンケート等を行い,具体的に進めていく。
微分幾何学・複素解析学及び大域的解析学

科研費交付申請書の研究実施計画で述べた項目の中で、特にYang-Mills場の解析的研究、幾何学への応用について実績があった。まず解析的側面の研究について述べる。非線型楕円型方程式論の立場から言えば、Yang-Mills場と、調和写像とは強い相似性があることが経験側として広く知られている。近年になって調和写像の解析的側面についてかなり満足すべき理論が得られている。したがって我々は、相似性をもつYang-Mills場について同様の理論が成り立つかどうか研究を進め、第一段階の進歩をした。すなわち、Yang-Mills場についての、Σ一正則性、強コンパクト性の結果を得た。これらは、落合卓四郎の学生中島啓の論文にまとめられた。一方幾何学的側面について、松本幸夫達は、実解析的な4次元コンパクト多様体上の実解析的主束の反自己双対接続のmoduli空間について、自然な方法で、負曲率を持つRiemann計量を構成した。これによって、このmoduli空間のRiemann幾何からの研究を可能にした。さらに服部晶夫は、4次元球面上の場合に、上部のmoduli空間に働く変換群の研究をし、これによって、このmoduli空間の位相的性質の一部を明らかにした。この研究は、服部晶夫の学生の論文橋本義武の論文にまとめられた。他の項目については、Gromov氏の諸結果については、その報告集を作制し関係方面に配布した。またSupermanifoldについては、その多様体論的側面については、有限次元多様体論的扱いが可能であることと明らかになった。この研究成果については、落合卓四郎の共同研究者八木克己氏の論文で明らかにされた。
自然免疫応答を制御する新規分子群の同定と機能解析

本研究は、ウイルスに対する自然免疫応答の新たな分子機構を解明することを目的としている。細胞内に侵入したウイルスRNAはRIG-Iによって検知され、MAVS蛋白質へとシグナルが伝達され、更に下流の分子へとシグナルが伝達される。本研究はMAVSと相互作用する新規の宿主蛋白質をスクリーニングの手法によって同定し、その機能解析を試みた。その結果、MAVSと相互作用するZyxinを同定した。Zyxinは細胞骨格分子アクチンの接着斑に局在する分子で、近年はhippoシグナルにも関与することが報告されている分子である。解析の結果、ZyxinはMAVSによるI型インターフェロン誘導を正に制御していることが分かった。さらにZyxinはRIG-I分子とも結合し、Zyxin遺伝子のノックダウン条件下では、RIG-IとMAVSの相互作用が減弱することが分かった。こうした成績から、ZyxinはRIG-IとMAVSの相互作用の足場として働く分子であることが分かった。自然免疫は、ウイルス感染初期の生体防御に必須の働きをし、また、獲得免疫の惹起にも必須である。本研究では、当研究室で同定した新規分子群について、ウイルス感染時の自然免疫応答に果たす役割を明らかにし、ウイルスに対する自然免疫応答の新たな分子機構を解明することを目的とした。細胞内に侵入したウイルスRNAはRIG-I様受容体(RIG-IとMDA5)に認識される。RNAを認識したRIG-I様受容体はミトコンドリア膜上に存在するIPS-1(MAVS)を活性化する。IPS-1/MAVS分子が下流のシグナル分子を活性化することにより1型インターフェロンが産生される。本研究では、IPS-1と相互作用する新規分子を酵母two-hybrid法を用いて探索し、Zyxinを同定した。共焦点顕微鏡を用いた近接ライゲーション法によって、IPS-1とZyxinがミトコンドリア上で相互作用していることを確認した。また、Zyxinを過剰発現するとIPS-1を介した1型インターフェロン誘導能が上昇することがわかった。逆にZyxin遺伝子のノックダウンはインターフェロン誘導能を阻害することが分かった。さらに、Zyxin遺伝子のノックダウンによってpoly I:C刺激や合成インフルエンザウイルスRNA刺激による1型インターフェロン誘導が阻害されることを確認した。興味深いことに、Zyxin遺伝子のノックダウンによってRIG-IとIPS-1、MDA5とIPS-1の相互作用が阻害されることがわかった。この成績はZyxin分子がIPS-1とRIG-I様受容体の相互作用の足場となっていることを示唆している。平成29年度は以下の4点を計画していた。1)IPS-1とZyxinの相互作用の確認。2)I型インターフェロン産生へのZyxinの関与の検討。3)Zyxinのリン酸化がインターフェロン産生に及ぼす影響の確認。4)ZyxinのKOマウスに対する感染実験。これまでに、ZyxinがIPS-1と相互作用すること、さらにRLRsとIPS-1の相互作用にはZyxinが必要であることを明らかにした。さらにZyxinはインターフェロン産生を促進する分子であることが分かったが、Zyxinのリン酸化はインターフェロン誘導には影響しないことを示すことができた。KOマウスは入手が困難であったため、試験管内での解析の成果をScientific Reports誌に報告した(Kouwaki et al. Scientific Reports.7:11905. 2017)。この成果は、当初予定した計画に従って実施し得られたものであり、おおむね順調に進展していると考えられる。RNAをゲノムに持つウイルスとDNAをゲノムに持つウイルスは別々の受容体分子に認識され、下流のアダプター分子が活性化される。それぞれのシグナルは、TBK1(TANK-binding kinase-1)に集約され、TBK1はI型インターフェロンの転写因子を活性化することで、インターフェロンが転写・翻訳される。そこで申請者はTBK1の活性を制御する新規分子を同定するために酵母two-hybrid法による解析を実施したところ、TBK1と結合する新たな分子を単離することに成功した。この分子はウイルスに対する自然免疫応答への関与は報告が無いが、炎症性サイトカイン産生に関与していることが報告されている。今後は、新規分子とTBK1の相互作用がどの様な免疫応答を示すのかを解析していく予定である。
戦争と植民地をめぐる和解文化と記憶イメージ

各自の研究報告を中心とする研究会を5回にわたって着実に開催した。主な研究テーマとしては、「英国映画の中の日本軍をめぐる集合的記憶と和解の実践」(小菅)、「60年代日本のテレビドラマにおける植民地支配と戦争をめぐる『和解』」(丁)、「日韓両国の慰安婦言説と映画」(木村)、「『和解』の担い手としてのアイドル・ファン」(金)、「戦争と植民地に関する映画の分析」(加藤)、「NHKスペシャル30年における〈和解〉」(中山)、「和解の文学論のために」(成田)、「テレビの『8月ジャーナリズム』における"アジア"の表象」(米倉)、「80年代ミュージシャンたちの日中関係ー「和解」時代の民間文化交流への示唆としてー」(平川)、「和解の規範ー歴史の外部へ」(浅野)、「日本の新聞メディアにおける『中華思想』」(黄)、「映画/ドキュメンタリーにおけるホロコーストの表象の変遷」(武井)、「日蘭イ対話の会と和解」(タンゲナ)、「中国における記憶の構築と日中和解」(青山)、「東アジアにおけるメディアと和解ー総論の見取り図」(土屋)、「中国の現代映像作品にみる戦時中「日本」表象の変遷」(李)である。分担者として新たな参加者を得たことによって、研究会の構成が充実したものとなった。第3年度目に和解学叢書の刊行を目指すことに対して、各分担者からの合意をえた。報告のテーマは、日本・韓国・中国における主に「戦後」や「文革後」・「民主化後」を対象にして、戦争や植民地支配についての記憶がいかにメディア作品として継承したのかを解き明かすものとなろう。2018年9月に、ロンドンにて小菅信子氏の紹介で英国の戦争体験者および関連研究者のインタビューを行った。計5回の研究会で、分担者全員にそれぞれの研究テーマをめぐり研究報告を行った。東アジア歴史紛争和解事典を実際に稼働させ始め、約50件を公開した。歴史紛争和解事典については、いかに各項目間で有機的連携をはかるか、また、いかに一次資料とのリンクを盛り込みつつ、過去の研究史をわかりやすく紹介できるものにするかが課題になっている。映画とテレビ番組に関するデータを蓄積しつつ、それに関連した研究者にも新しい分担者に担ってもらった。歴史資料を扱う専門的知識を有する研究協力者の招聘を行って、その指導の下に学生を使って台湾の民主化移行期正義資料及びNHKドキュメンタリと映画のデータベース化作業を進めた。アジア未来会議と連携して、「国史の対話」パネルに参加した。着実に、和解学叢書の中の一巻を、メディアがいかに戦争と植民地の記憶を形作ったのかを焦点として、社会的に問題提起できるだけの叢書を完成させる。また、歴史紛争和解事典についても、一次資料とのリンクと各項目間の連携に注意しながら、使いやすいものに改良する。その多言語化についても、実際の反応を確かめながら和解にとって意味のあるものとするためにどうしたらいいのかという配慮と、そのコストとのバランスを考えながら実現していく。将来の英語による出版を視野に、英語で出版された類似の著作物の内容を精査しながら、日本語での成果をいかに洗練させていったらいいのかについて議論を深める。そのために、英語の著作物のいくつかについて、勉強会を開きつつ、翻訳の可能性を検討する。

歴史紛争和解事典については、いかに各項目間で有機的連携をはかるか、また、いかに一次資料とのリンクを盛り込みつつ、過去の研究史をわかりやすく紹介できるものにするかが課題になっている。映画とテレビ番組に関するデータを蓄積しつつ、それに関連した研究者にも新しい分担者に担ってもらった。2018年9月に、ロンドンにて小菅信子氏の紹介で英国の戦争体験者および関連研究者のインタビューを行った。歴史資料を扱う専門的知識を有する研究協力者の招聘を行って、その指導の下に学生を使って台湾の民主化移行期正義資料及びNHKドキュメンタリと映画のデータベース化作業を進めた。アジア未来会議と連携して、「国史の対話」パネルに参加した。初年度においては、これからの研究を国際的に比較しながら行っていくための体制づくりとして、歴史問題を含めてSNSやメディアへ登場した経験が多い研究分担者である木村幹と小菅信子に研究報告を行っていただいた。それを受けて第二次大戦後に東アジア各地で作られた映画やドキュメンタリ番組を、この班の主な研究テーマとして分析するための方向性を、その手法やデータベースの形式と共に議論した。戦後いかにして戦争や植民地に関する記憶が、メディアとの相互作用の中で作られたのかを、実証的に論証していくべく、予算の制約もにらみながら『キネマ旬報』でとりあげられた映画に絞っていくこと、テレビについては後に回すことを決定し、エクセルでデータを蒐集する際の書式を作り、作業手順を決めた。また、研究分担者の木村幹が代表を務めている基盤研究B「90年代日韓歴史認識問題に関わるオーラルヒストリー調査研究」と共同で、アメリカのワシントンで開催されたAAS大会において、1992年から突然噴出した慰安婦問題が、どのような過程で政治的な重要問題になっていったのかについて、国連人権委員会との関連から研究報告を行うパネルに、領域代表を兼ねる計画研究班代表がコメンテーターとして参加し議論を行った。また、アジア未来会議がソウルで開催された際には「国史の対話」パネルにおいて、歴史家ネットワーク班と連携して議論をリードした。また、アイヌ問題に関するシンポジウムを開催して、祖先の「骨」という象徴的な存在が、人間の感情や集合的意識に深い影響を与えていることや、北海道での報道のあり方についても議論した。各自の研究報告を一通り終えて、和解学叢書の刊行に向けた準備がととのった。歴史紛争和解事典の充実に向けて、国際的連携体制を生かしながら情報交換を始めた。台湾の民主化という体制の移行過程において、過去の被害者を救済すべしとする正義の回復問題がいかに重要な役割を果たしていたのかに関する資料を若林正丈教授から資料提供を受け整理を進めた。また、NHKドキュメンタリと映画のデータベース化作業を進め、情報の整理は進んだ。また、中国語で歴史資料を扱う専門的知識を有する研究協力者を助手として採用してプロジェクトに従事してもらっている。また、東アジア歴史紛争和解事典の編集を進めた。問題点としては少し行政的な仕事が山積するようになった。例えばウェブサイトで事典の成果を発信するための見やすいサイトへ向けたウェブの改修作業、その多言語化作業である。メディア関係者を招いて戦争と植民地についての記憶がメディア作品としてどう作られてきたのかを、じっくりとインタビューする作業を今後進めていきたい。着実に、和解学叢書の中の一巻を、メディアがいかに戦争と植民地の記憶を形作ったのかを焦点として、社会的に問題提起できるだけの叢書を完成させる。
ウサギ心臓洞房結節単離細胞のペ-スメ-カ-機構に及ぼす吸入麻酔薬の影響

1ハロセン(H)、エンフルレン(E)、イソフルレン(I)などの吸入麻酔薬は心筋抑制作用を持つことが知られているが、その機序の詳細は明らかでない。今回我々は、ウサギ心筋標本を用い、吸入麻酔薬の心拍数に及ぼす影響について電気生理学的検討を行った。2ランゲンドルフ潅流心標本の心拍数に及ぼす影響:ウサギ(1.5ー2.0kg)から心臓を摘出した後、大動脈から逆行性にカニュ-レを挿入して冠動脈を潅流し、ランゲンドルフ潅流心標本を作製した。張力トランスデュ-サ-を用いて収縮反応を等尺性に記録することにより、心拍数を測定した。潅流液(Tyrode溶液)は、95%O_2/5%CO_2混合ガスをbubblingし、35°Cに加温して用いた。吸入麻酔薬の投与は、麻酔ガス+95%O_2/5%CO_2混合ガスを潅流液中にbubblingすることにより適用した。潅流心は、毎分60ー100回の安定した自発収縮を示したが、H、E、I(1.0ー2.0MAC)はこれを有意に減少させた。すなわちこれらの吸入麻酔薬は、心筋に直接作用して陰性変時作用をもたらすと考えられた。3ペ-スメ-カ-細胞の自発性活動電位に及ぼす影響:ウサギ(0.8ー1.0kg)から心臓を摘出した後、ランゲンドルフ潅流法を応用して酵素(コラゲナ-ゼ)処理することにより、洞房結節ペ-スメ-カ-細胞を分離した。単一吸引微小電極法によりペ-スメ-カ-電位を記録した。H、E、I(1.0ー2.0MAC)は、ペ-スメ-カ-電位の第4相の立ち上がり速度を抑制し、活動電位の持続時間を延長することにより、心拍数を減少させた。4ペ-スメ-カ-細胞の膜イオン電流に及ぼす影響:膜イオン電流の測定は、パッチクランプ法を応用した膜電位固定法によった。ペ-スメ-カ-電位の持続時間に影響を与える電流としては、Ca^<2+>電流(I_<ca>)、遅延性外向きK^+電流(I_k)、過分極により誘発される内向き電流(I_f)があるが、今回はI_<ca>、I_kに関して検討した。H、E、I(1.0ー2.0MAC)は、I_<ca>、I_kを抑制した。したがって、吸入麻酔薬によるペ-スメ-カ-電位の延長機序として、I_<ca>、I_kの抑制作用の関与が考えられた。5今回の検討から、H、E、Iなどの吸入麻酔薬は、心筋に直接作用し陰性変時作用をもたらすと考えられた。その機序としては、I_<ca>、I_k抑制によりペ-スメ-カ-電位が延長するためと推察されたが、今後I_fに関する検討を追加する必要がある。

したがって、吸入麻酔薬によるペ-スメ-カ-電位の延長機序として、I_<ca>、I_kの抑制作用の関与が考えられた。5今回の検討から、H、E、Iなどの吸入麻酔薬は、心筋に直接作用し陰性変時作用をもたらすと考えられた。その機序としては、I_<ca>、I_k抑制によりペ-スメ-カ-電位が延長するためと推察されたが、今後I_fに関する検討を追加する必要がある。
糖取り込みおよびインスリン作用機構の分子生物学的研究

我々はアデノウイルスベクターを用い、また種々感染方法を工夫し、分化した脂肪細胞(3T3L1細胞)への組み替えアデノウイルスを用いた遺伝子導入発現を世界に先駆けて成功させた。この方法を用い、脂肪細胞にPI3キナーゼの活性ユニットであるp110サブユニットを過剰発現させ、PI3キナーゼの活性化、特に細胞内での活性化が糖輸送促進に重要であることを明らかにした。また、PI3キナーゼの活性化を阻害するdominant negativeなp85サブユニットを発現させると、インスリンによる糖輸送促進効果ならびにGLUT4のトランスロケーションへの効果は著明に抑制され、インスリンによる糖輸送促進機構におけるPI3キナーゼ活性化の重要性がさらに確認された。さらに、Rasの活性化がインスリンによる糖輸送促進に関わるとの説が提唱されていたが、dominant negativeなRasの変異体を発現させてインスリンによるRasの活性化を阻止しても糖輸送促進効果は障害されず、3T3L1脂肪細胞ではインスリンによる急性の糖輸送促進機構にRas活性化は関与しないことを明らかにした。糖輸送担体の細胞内局在機構についても解析を進めた。これは糖輸送担体のトランスロケーション機構とも関わりうる。細胞内ソーテイングを決定するモチーフを解明するために、GLUT5とGLUT1の間で様々なキメラを作製し、ヒト消化管上皮細胞のモデルであるCaco-2細胞に発現させ検討した。膜貫通部位6と7の間にある細胞内ループ部分がGLUT1であればbasolateral側に、GLUT5であればapical側に局在し、Caco-2細胞におけるGLUT1とGLUT5のソーテイングには細胞内ループ部分が重要な役割を演じていると考えられた。インスリンによる代謝への作用機構の解析においては、もはや分裂しない分化した細胞への遺伝子導入発現が困難であることが障害となってきた。我々はアデノウイルスベクターを用い、また種々感染方法を工夫し、分化した脂肪細胞(3T3L1細胞)への組み替えアデノウイルスベクターを用いた遺伝子導入発現を世界に先駆けて成功させた。この方法を用い、脂肪細胞にPI3キナーゼの活性ユニットであるP110サブユニットを過剰発現させると、未感染細胞(あるいは対照としたLacZ発現細胞)をインスリンで最大に刺激した時の糖輸送活性をしのぐ著名な糖輸送活性の上昇が認められた。この時には細胞内から細胞膜への糖輸送担体の移動(トランスロケーション)と、細胞内でのPI3キナーゼ活性の上昇が認められた。インスリン添加によりさらに糖輸送活性は上昇(約2倍)したが、さらなるトランスロケーションは生じなかった。これより、PI3キナーゼの活性化、特に細胞内での活性化が糖輸送促進に重要であり、この活性はトランスロケーションに加えて糖輸送担体自体の活性化も引き起こしていると考えられた。インスリンによる糖輸送促進機構におけるPI3キナーゼ活性化の重要性は、PI3キナーゼの活性化を阻害するdominant negativeなP85サブユニットを発現させた実験により、さらに確認された。また、Rasの活性化はインスリンによる急性の糖輸送促進には関与しないことを明らかにした。肝の糖代謝系解析においても、組み替えアデノウイルスがきわめて有用であった。ラット単離肝細胞にグルコキナーゼの肝タイプを発現させ、グルコキナーゼ(GK)が肝解糖系の律速酵素(GK,PFK,PK)のなかでもっとも重要であることを明確に示した。さらに、膵β細胞タイプGKの発現の場合と比較することにより、肝タイプと膵β細胞タイプで異なるN末端の14-15アミノ酸からなる部位の役割を解析した。インスリンによる糖輸送促進機構においてPI3キナーゼの活性化が重要であることは、平成8年度の研究からも明らかになった。そこで、その次のGLUT4のトランスロケーションへ向かうシグナルは何であるかについて、さらに検討を進めた。

重要なのは、PI3キナーゼの活性化により増減する産物のはずである。このような観点から、さまざまなPI産物の細胞内のマイクロドメインにおける量を変動させることを目的に、我々は4位がリン酸化されているフォスファテイジルイノシトール(PI4-P)の5位をリン酸化する酵素(タイプ1)のクローニングに成功した。今後、このような酵素の遺伝子導入発現により細胞内のPI代謝を操作することが、糖輸送促進へ向かうシグナルの解明に大きく寄与すると考えられる。糖輸送担体のトランスロケーション機構とも関わりうる、糖輸送担体の細胞内局在機構についても解析を進めた。細胞内ソーテイングを決定するモチーフを解明するために、GLUT5とGLUT1の間で様々なキメラを作製し、ヒト消化管上皮細胞のモデルであるCaco-2細胞に発現させ検討した。膜貫通部位6と7の間にある細胞内ループ部分がGLUT1であればbasolateral側に、GLUT5であればapical側に局在し、Caco-2細胞におけるGLUT1とGLUT5のソーテイングには細胞内ループ部分が重要な役割を演じていると考えられた。
リウマチ因子産生機構におけるIgG糖鎖の生理的意義の糖鎖リモデリングによる解析

まず昨年度の研究成果に基づいて、リウマチ因子(抗IgG抗体)を産生するMRL/lprマウスと健常マウス(MRL/n)の血清よりプロテインAーセファロ-ズCLー4BカラムおよびセファクリルSー300カラムを用いてIgGを単離精製した。リウマチ因子産生マウス(MRL/lpr)からは、ガラクト-スを欠くという糖鎖異常を起こしたIgGと健常マウスと同様の糖鎖パタ-ンを示すIgGの二種のIgGを単離精製し、健常マウス(MRL/n)からは一種のIgGを精製した。つぎに、健常マウス由来のIgG標品を種々のシアリダ-ゼおよび種々のβーガラクトシダ-ゼで処理した後、プロテインAーセファロ-スカラムを用いて種々の酵素処理IgGを再度単離精製した。そして、それらIgGをSDSーPAGEにかけるとともに、ヒドラジン分解にかけて糖鎖を遊離して糖鎖構造解析を行い、IgG分子から蛋白質部分を壊さずにシアル酸とガラクト-スを完全に除去する方法を検討した。その結果、IgG分子をArthrobacter ureafaciensのシアリダ-ゼで処理した後に、Streptococcus6646Kのβーガラクトシダ-ゼで処理することで、シアル酸およびガラクト-スを完全欠損するが蛋白質部分は壊されていない糖鎖リモデリングIgGを作製できることを明かにできた。そこでこの糖鎖リモデリングIgGと未処理IgG、並びにMRL/lprマウスより得た二種のIgGについて抗原性の検討を行うとともにそれらの生理活性の違いを調べた。その結果、予備的ではあるが、MRL/lprマウス由来の糖鎖異常IgGは健常マウス(MRL/n)にIgM型のリウマチ因子を産生させること、調べた15クロ-ンのモノクロ-ナルリウマチ因子のうち1クロ-ンが糖鎖リモデリングIgGと未処理IgGを識別すること、マクロファ-ジFcレセプタ-に対して糖鎖リモデリングIgGが未処理IgGよりも強い親和性を示すことを見いだした。以上の知見は、IgGの糖鎖異常がリウマチ因子の産生や疾患の発症に関与していることを意味している。
脊椎動物における卵レチナ-ルの生成機構とその生理的意義

アフリカツメガエル卵のホモジネ-トより、50ー60%飽和の硫安で沈澱する蛋白分画を得た。これをSDSーPAGEにかけると、試料中には卵黄蛋白質のリポビテリンが含まれていることがわかった。さらにセファクリルSー200を用いたカラムクロマトにより、リポビテリン1とリポビテリン2を分離した。卵に含まれていたオ-ルトランスレチナ-ル(レチナ-ル_1とレチナ-ル_2)は、リポビテリン1と共に分離された。両者はシッフ塩基結合し、モル比(リポビテリン1/レチナ-ル)は12ー23であった。卵黄蛋白質は母体の血しょう蛋白質ビテロゲニン由来なので、ビテロゲニンとレチナ-ルの関係を調べた。雄ツメガエルに雌性ホルモンのエストロゲンを投与すると、肝臓でビテロゲニン合成が誘導され、血中にビテロゲニンが出現する。それと平行して、レチナ-ルも血中に現れる。また、レチノ-ル量も増大する。Mg^<2+>・EDTAによる分別沈澱法で血しょうからビテロゲニンを分離すると、レチナ-ルも共に分離された。両者はシッフ塩基結合をしていた。よって、レチナ-ルもビテロゲニンと同様肝臓で生成され、共に血中に放出され、卵巣で卵母細胞に取り込まれると考えられる。卵のレチナ-ルは、卵発生の過程でビタミンA源として利用されていく、食餌なしでも成育可能なステ-ジ46までに、卵レチナ-ルは消費され、かわりにレチニルエステル(主にオ-ルトランスレチニルパルミテ-ト)が蓄積する。この変化は、眼とそれ以外の部分では、時間的なずれが認められる。眼には卵レチナ-ルの約20%が分配されるが、ステ-ジ42でほぼ消失する(ただし11シスレチナ-ルは生成している)。一方、腹部では、ステ-ジ46でやっと卵レチナ-ルが消失する。また、後者から前者への、血流によるレチノイド輸送も示唆された。
体験型レジャー活動を通した中山間地域振興の可能性-高知県四万十川流域におけるグリーン・ツアーリズムを考える-

まず、グリーン・ツーリズムにおける自然環境保護の基本的方向性を、人間と自然の関係性から検討した。そこでは、これまでの自然保護をめぐる論争をふまえるとともに、我が国における人間と自然の関係の伝統的な特色を加味しながら、具体的なグリーン・ツーリズム活動に即した自然保護の可能性を考察している。第二に、四万十川中流域の複数市町村によって設立された行政主体の株式会社「四万十ドラマ」を中心に、四万十川という自然を資源として、いかに集約的に地域振興がなされているか、を明らかにしている。都市民の自然回帰のニーズに対応した「宿泊型体験プログラム」「農産物の産地直送」「流域住民と共同作業企画」などの当地の対策が分析している。第三に、地域振興の観点からとらえたカヌー産業の現状と課題を把握し、(1)サービスの向上、(2)川下りのターゲットの明確化、(3)広報の工夫、(4)リピーターの獲得の工夫、(5)カヌー業者・民宿・村外観光業者の連携強化、(6)カヌー以外の事業の展開などについて、具体的な踏み込んだ提案をおこなっている。本年度は、グリーン・ツーリズムや自然環境保護に関する諸文献を検討しながら、「グリーン・ツーリズムにおける自然環境保護の基本的方向性-人間と自然の関係性から探る-」という論文(「健康科学」25巻)にまとめるとともに、現地四万十川流域の十和村・西土佐村における聞き取り・アンケート調査をおこなった。論文においては、これまでの自然保護をめぐる論争をふまえるとともに、わが国における人間と自然との関係の伝統的特色を加味しながら、具体的なグリーン・ツーリズム活動に則した自然保護の可能性を考察している。その一つは、地域の自然環境を資源にした生業を通して見えてくるあり方で、豊かな恵みを与えてくれる自然に対して保護をするという立場であり、もう一つは、人間と自然との感情的呼応関係に基づくものであり、自然を文化的・審美的規準に沿って享受される「風景」としてまもる立場である。この両者が統合されること、すなわち感情中立的-感情的あるいは長期的-短期的な欲求性向を統合することによってはじめて、人間と自然との理性面・感性面両面における「共生」関係が成立してくる。こうした観点からのグリーン・ツーリズムの推進が、現地調査にあたっての枠組みとなっているのである。アンケート調査のデータは、集計を終えているが、考察中である。聞き取り調査の一部は、上記論文のなかに取り入れられている。本研究の目的は、自然体験型レジャー活動が自然環境の保護と地域振興の両立をはかるという「中山間地域振興問題」にいかに機能しうるか、その実態と可能性を、高知県四万十川流域をフィールドに明らかにしていくことであった。昨年度は、諸文献を検討しながら「グリーン・ツーリズムにおける自然環境保護の基本的方向性-人間と自然の関係性から探る-」という論文(「健康科学」24巻にまとめた。今年度は、昨年度よりのアンケート・聞き取り調査を継続し、それをまとめることをねらいとした。第一は、地元の新しい振興対策を示す典型例についてである。四万十川中流域の大正町・十和村・西土佐村の1町2村は、以前から高知県北幡多地域として自治体間及び住民間で様々な面で協力関係にあった。そのような歴史的経緯から、平成にはいり四万十川の環境保全とそれにかかわるグリーン・ツーリズム事業を軸に中山間地域の活性化のために、行政主体の株式会社「四万十ドラマ」が設立された。四万十ドラマの事業は、四万十川流域の住民組織関係諸団体を中心に構成されており、都市在住者が求める環境保全・自然回帰のニーズに対応し、宿泊型体験プログラム、産地直送農産物、そして流域住民との共同作業などを企画し、継続的な関係構築を日指している。当初は行政主体であった四万十ドラマは、住民意識の向上、Uターン・Iターンの増加などにより、住民代表の株式会社役員や活動者、そして事務局職員を中心にその活動と賛同者の輪を広げている。単なる自然環境の豊富さだけを資源とした中山間地域の振興ではない事例、また行政の範疇にこだわらず複数行政が共有する四万十川という自然を資源として集約的に地域振興を図ってきた事例は、今後のグリーン・ツーリズムを通じた中山間地域のモデルとなる。第二に、「西土佐村における地域の活性化にいかすカヌー産業振興の方向性」と題して、地域づくりのためのスポーツはいかにあるべきかを検討した。

そこでは、西土佐村の活性化にカヌー産業を役立てるにはどうすればよいか、アンケート調査によって得られたデータをもとに、地域振興の機能を発揮できているかどうかを検証し、望ましい展開を目指した提言をおこなうことが目的とされた。西土佐村のカヌー産業の現状と課題を、カヌー客へのアンケート調査によって浮き彫りにするとともに、昨年9月におこなった北海道釧路川のカヌー産業についての予備調査を参照しながら、(1)サービスの向上(2)川下りのターゲットの明確化(3)広報の工夫(4)リピーターの獲得の工夫(5)カヌー業者、民宿、村外観光業者の連携強化(6)カヌー以外の事業の展開、のそれぞれの方向性を提示した。
中性K中間子を用いたCP非保存の研究

本研究の目的のため、1996年から1997年にかけて米国フェルミ研究所において行ったKTeV実験の解析を行った。まず、崩壊の過程においてCP(粒子・反粒子変換と、空間反転)の対称性が破れている(直接的なCPの破れ)ことを発見した。実験は、中性K中間子のK_L,K_Sがπ^0π^0、π^+π^-に壊れる4種類の崩壊の分岐比の比を精密に測定した。20%のデータを解析した結果、直接的なCPの破れの寄与を間接的なCPの破れの寄与で割った値はRe(ε^1/ε)=(28.0±3.0(stat)±2.6(syst)±1.O(MC stat))×10^<-4>(preliminary)と、6σ以上で有意に0から離れていた。これにより、CPの破れの説明をしていた超弱理論を否定した。また、新たなCPの破れの効果を発見した。これは、K_L→π^+π^-e^+e^-の崩壊において、Kの重心系でπ^+π^-のなす面とe^+e^-の面の間の角度分布に非対称性があることからわかった。また、CPの非保存を見ることのできる、K_L→π^0μμを探索し、その分岐比の上限値をこれまでのl/12まで下げた。その他、将来のK_L-π^0vv^^-の実験のために必要なガンマ線検出器の検出効率を測定する実験をKEK,京大、佐賀大などと共同で行った。これにより、CsIの結晶や、鉛とシンチレー夕のサンドイッチのガンマ線検出器の、光核反応による不感率を50MeVから1GeVの範囲のガンマ線に対して測定した。更に、K_L→π^0vv^^-の崩壊を観測し、その分岐比を測る将来実験を計画する会議を行い、今までの方針を変更して、新たな運動力学的的な制限をつける方法を検討した。本研究の目的のため、米国フェルミ研究所においてKTeVと呼ばれる実験を行った。KTeVは1996年10月よりデータ収集を開始した。1997年度は、4月から7月までかけてε^1/εを測定するE832の2回目のデータ収集を行った。これにより、1996年と合わせてK_L→π^0π^0を、前回のE731よりも一桁多い約400万事象得た。7月後半から9月初めまでは、K_Lの稀崩壊を探索するE799-IIの2回目のデータ収集を行った。この2回目のデータ収集では1回目のデータ収集に比べてビームの大きさを1.4倍にすることにより、K_Lの数を増やした。1997年に得たビーム時間は3ケ月半で、予定の6ケ月よりはるかに少なかったが、それでも1991-2年に走ったE799-Iの約40-50倍の感度を得た。現在全データの解析中であるが、E799の1日分のデータを選んで詳しい解析も行った。一つは1996年12月に行ったK_L→π^0νν探索のspecial runである。これは、従来と異なりπ^0→γγの崩壊を用いるもので、解析の結果<1.6x10^<-6>(90%CL)のpreliminary resultを得た。これは、今までの上限値よりも約30倍近い値である。

もう一つは、2月の1日分のデータを選んで行ったK_L→e^2e^-e^2e^-の分岐比の測定である。これにより、37シグナル事象を観測し、(3.2±0.6±0.4)x10^<-7>の分岐比を得た。この結果は2月にPhys.Rev.Lett.に投稿した。本研究の目的のため、1996年から1997年にかけて米国フェルミ研究所において行ったKTeV実験の解析を行った。まず、崩壊の過程においてCP(粒子・反粒子変換と、空間反転)の対称性が破れている(直接的なCPの破れ)ことを発見した。実験は、中性K中間子のK_L,K_Sが7π^0π^0、π+π-に壊れる4種類の崩壊の分岐比の比を精密に測定した。20%のデータを解析した結果、直接的なCPの破れの寄与を間接的なCPの破れの寄与で割った値はRe(ε^1/ε)=(28.0±3.0(stat)±2.6(syst)±1.0(MCstat))×10^<-4>(prcliminary)と、6σ以上で有意に0から離れていた。これにより、CPの破れの説明をしていた超弱理論を否定した。また、新たなCPの破れの効果を発見した。これは、KL→π+π-e+e-の崩壊において、Kの重心系でπ+π-のなす面とe+e-の面の間の角度分布に非対称性があることからわかった。また、CPの非保存を見ることのできる、K_L→π^0μμを探索し、その分岐比の上限値をこれまでの1/12まで下げた。その他、将来のK_L→π^0vvの実験のために必要なガンマ線検出器の検出効率を測定する実験をKEK、京大、佐賀大などと共同で行った。これにより、CsIの結晶や、鉛とシンチレー夕のサンドイッチのガンマ線検出器の、光核反応による不感率を50MeVから1GeVの範囲のガンマ線に対して測定した。更に、K_L→π^0vvの崩壊を観測し、その分岐比を測る将来実験を計画する会議を行い、今までの方針を変更して、新たな運動力学的的な制限をつける方法を検討した。
腫瘍の微小環境におけるＡＳＣを介した自然炎症の役割

病原体センサーを介したリガンド認識機構は生体の恒常性維持に寄与している。本研究課題では、腫瘍組織に注目し、発癌から転移まで腫瘍の進展過程における微小環境を形成する癌細胞と免疫細胞の相互作用と種々の慢性炎症の役割について解析する。より具体的にはインフラマソーム形成因子の一つであるアダプター分子ASCを介した反応を中心に、腫瘍組織における種々の細胞のインフラマソームの活性化制御機構とcaspase-1に依存しないASCに関与する種々の生体反応について明らかにする。これらの分子機構を解析するために免疫細胞や腫瘍細胞において、ASCと相互作用する分子を免疫沈降や質量分析等を用いて探索した。同定された候補分子にはRNAヘリカーゼ等や病原体センサー分子、細胞死制御因子のみならず、細胞増殖関連分子や細胞骨格制御因子などの種々の分子が含まれていた。これらの候補遺伝子との相互作用と生理的役割を明らかにするために、shRNAを用いてASCやASCと相互作用する分子の発現抑制系や高発現系を樹立し、さらに種々の変異体を発現させることで機能解析を行った。癌細胞では、シグナル伝達系の制御によって運動能や転移能にASCが関与すること、細胞間相互作用によってASCの細胞内局在や接触阻害による細胞増殖抑制がASCによって制御されることも明らかになってきた。また、ASCやASC結合分子がI型IFN産生制御因子と結合することも観察できていることから、IFN産生制御を通じて癌の免疫監視機構や抗癌剤の感受性に関与する可能性がある。さらにサイトカイン産生などの免疫応答の機能を調べることで、インフラマソームの形成自体にも重要に関与し、相互作用している可能性が示唆された。25年度が最終年度であるため、記入しない。病原体センサーには、外因性のみならず内因性のリガンドを認識する機構も存在し、これらの刺激によって生体の恒常性は維持されている。本研究課題では、腫瘍組織に注目し、癌の進展過程における腫瘍の微小環境を形成する癌細胞と免疫細胞の相互作用と種々の慢性炎症の役割について解析する。これまでにインフラマソーム形成因子の一つであるアダプター分子ASCを介した反応を中心に、腫瘍組織におけるインフラマソームの活性化制御機構とcaspase-1に依存しない種々の反応について解析した。その過程で免疫細胞や腫瘍細胞において、ASCと相互作用する分子を免疫沈降や質量分析等を用いて探索した。同定された候補分子にはRNAヘリカーゼDDXファミリー等の病原体センサー分子のみならず、細胞増殖関連分子や細胞骨格制御因子、炎症・細胞死関連分子など30以上の候補分子が含まれていた。ヒト転移癌等の進行性癌で発現が亢進しているアクチン関連分子も含まれており、これらがI型IFN産生の抑制にも関与し、癌の免疫監視機構や抗癌剤からの回避に関与する可能性が示唆された。また、shRNAによるASCやASCと相互作用する分子の発現抑制系や遺伝子高発現系を用いることで癌細胞では、運動能や転移能、そして接触阻害による細胞増殖抑制がASCの発現量と相関している結果が得られている。これはヒト進行癌でASCの発現がエピジェネティックに抑制されている報告と類似しており、現在その分子機序について解析している。また免疫細胞での機能を調べると細胞骨格制御因子群のいくつかがNLRP3インフラマソームの形成に重要な因子も含まれていることが明らかになった。腫瘍細胞や免疫細胞を用いて、ASCと相互作用する分子を解析するために免疫沈降、質量分析を行いすでに多くの候補遺伝子を同定した。いくつかの分子については、ASCとの結合を確認後に、インフラマソームの活性化を含めた自然免疫反応の制御に重要である結果が得られている。

また、癌の進行に伴う転移性獲得における分子機序についてもASCが重要な役割をしている結果が得られ、シグナル伝達分子含め詳細な分子機構の解析を行っている。発癌や抗腫瘍免疫におけるASCと炎症反応の解析については、現在マウスモデルを作成し、解析中である。腫瘍組織におけるASCの役割をさらに詳細に解析するために、腫瘍形成環境下におけるASCと相互作用する分子群について、免疫沈降と質量分析等によって追加で解析を行う。同定された分子群については、レトロウイルスベクター等による高発現系やshRNAによる発現抑制系を用いて、in vitroで機能解析を行い、その後、腫瘍組織における微小環境や腫瘍免疫反応との相互作用など生理的役割についても解析していく。25年度が最終年度であるため、記入しない。
落葉広葉樹の光合成速度に及ぼすCO_2濃度の効果

以下の4課題について検討し、林学会に発表した(*印は予定分)。(1)若干の樹木の個葉の光合成特性に及ぼすCO_2濃度効果:ブナ、ケヤキ、ヤシャブシ、イチョウの稚樹で各CO_2濃度(0900ppm)ごとに、光-光合成曲線を比較した。ヤシャブシは1200μmolm^<-2>s^<-1>の光でも飽和に達せず、飽和CO_2濃度はブナ、ヤシャブシで500、イチョウ700、ケヤキ900ppm以上と差がみられた。反応形式からブナは低CO_2・弱光利用型、ケヤキは高CO_2・弱光利用型、ヤシャブシは高CO_2・強光利用型、イチョウは高CO_2・中庸型とみることができた。(2)若干の樹木稚樹の光合成・呼吸に及ぼすCO_2濃度と温度の効果:ブナ、ミズナラ、ヤシャブシ、タニウツギ、イチョウの稚樹でCO_2濃度と温度を組合せ実験した。光合成の適温は1535°Cにみられ、高CO_2下ほど高温側にシフトした。各CO_2下とも光合成速度が高く、適温域の広い低木2種と、逆の傾向の高木3種に分かれた。温度とみかけの光呼吸速度の関係では顕著な種間差が認められた。(3)ミズナラ、カシワ、タニウツギの個葉の光合成特性に及ぼすCO_2濃度効果*:高CO_2下ほど光合成は高まり、飽和CO_2濃度はミズナラ、カシワが900ppm以上、タニウツギは600ppmにみられた。蒸散は高CO_2下ほど低下し、水利用効率は逆に増加した。気孔コンダクタンスも高CO_2下ほど低下し、コンダクタンス当りの光合成は急増した。(4)CO_2濃度と水ストレスがヤシャブシ稚樹の光合成と気孔の反応特性におよぼす効果*:水ストレスが増すにつれ、光合成、蒸散、気孔コンダクタンスは低下し、限界水ポテンシャルは-12、-10、-8barにみられた。CO_2濃度効果は、水ストレスの弱い状況下(光合成で-8,気孔コンダクタンスで-6bar以下)でみられたが、蒸散ではみられなかった。水利用効率は高CO_2下ほど高く、ピークは-8barにみられた。冷温帯落葉広葉樹を対象に、光合成速度に及ぼす短期のCO_2濃度効果を個体レベルで検討することを目的とした。単葉レベルと異なり、個体レベルでは、個体全体としての反応を評価しうるものの、多量の空気を必要とし、CO_2濃度の調整に多くの時間が費やされ、繰返し実験の機会が狭められる欠点がある。

初年度は所定のCO_2濃度の空気を得るための機器の購入(サ-マル定流量装置、ミキサ-、ポ-タブル赤外線分析計、CO_2ボンベ、エアタンク他)、所定の大気湿度調整の準備(温湿度変換器、ク-ラ-ボックスと鋼パイプによる除湿部、恒温水槽)完了が予定を大幅に遅れ、8月末となった。加えて、10月始めからIRGAの故障で実験は完全にストップし、予備実験だけに止めざるを得なかったのは無念という以外ない。ブナ稚樹を用いた予備実験では、チエンバ-温度20°C、湿度60%、PPFD473.5uE・m^<ー2>・s^<ー1>で、CO_2濃度を0、100、200、300、400、500、700、及び1000ppm下の光一光合成曲線を求めた。得られた主な結果を次に要約する。1)光飽和の光合成速度は、CO_2濃度の増加とともに急増し、400700ppmにピ-クのみられる好適曲線を示した。2)CO_2freeーair下でのR_L(光呼吸)は、光強度に関係なくほぼ一定(1.73umo1CO_2・m^<ー2>・s^<ー1>)で、暗呼吸(R_D)ま2倍以上である。3)好適CO_2濃度は、弱光下ほど高い傾向がみられた。4)CO_2C.P.は弱光下ほど高くなる。5)L.C.P.(光補償点)はCO_2濃度が高まる程低い。6)R_DはCO_2濃度が高まる程低くなる傾向がみられた。なお、400ppmCO_2までのヒメヤシャブシの予備実験では、光合成速度は各CO _2レベルともブナの2倍かそれ以上で、さらに300ppm以上では473.5uE・m^<ー2>・s^<ー1>でも光飽和に達せず、CO_2freeーair下のR_Lも3.16umo1CO_2・m^<ー2>・s^<ー1>と300ppm下のR_Dの2倍以上で、しかもブナのR_Lの約2倍であった。実験1.個葉の光ー光合成特性に及ぼすCO_2濃度効果2-4年生のブナ(Fc),ヤシヤブシ(Af),ケヤキ(Zs)及びイチョウ(Gb)のポット苗を対象に、異なるCO_2レベル(0,150,300,500,700,900ppm)の短期処理による個葉の光合成速度(Pn),蒸散速度(E),気孔コンダクタンス(Gs)とPn/E(WUE)をSPB-H3で測定した。PARは01200"μEm^<-2>S^<-1>の範囲で、1013段階に変化させた。Leaf Chamberの温度は約25°C、湿度は約60%以下で実験を行なった。PnはAf>Zs>Gb>Fcの順で、飽和CO_2レベルは、Fc,Afが500ppm,Gb700ppm,Zs900ppmと種間差がみられた。EとGsは、Af>Fc>Zs>Gbの順で、その値は、高CO_2レベル下程低下しFc,AfでCO_2レベルによる差が大きかった。WUEはPARの増加とともに急増、飽和するパターンを示し、4樹種ともCO_2レベルの高い程WUEは高まった。その値は900ppm下で、Zs>Gb>Af>Fcの順で、飽和WUEの値は低CO_2レベル下程弱光下にみられた。実験2.稚樹の光合成、呼吸速度の及ぼす温度とCO_2濃度効果2-4年生のブナ(Fc),ヤシャブシ(Af),ミズナラ(Qc),タニウツギ(Wh)及びイチョウ(Gb)の稚樹を対象に、個体レベルの光合成、呼吸速度に及ぼす温度別のCO_2濃度効果を検討した。CO_2レベルは、0900ppmで4段階、温度は1639°Cで5段階、光条件は0、300、1200μEm^<-2>S^<-1>の3段階、湿度約60%の条件下で、測定はIRA-102を用いた。その結果、暗呼吸速度(Rd)は全種とも、高温ほど増加し、Af,Wh,Qcで高CO_2濃度下ほど減少したが、Fc,Gbでは明瞭ではなかった。強光下では、CO_2レベルによりToptに差を生じ、高CO_2レベルほどT_<opt>は高まった。T_<opt>下のPnは、高温下ほど高CO_2レベルにみられ、低温下ほど低CO_2レベルにみられた。弱光下では、全体として強光下での傾向が弱められた。強、弱光下ともFc,Qc,Gbは、好適温度範囲は比較的狭いが、Af,Whは広かった。本年度は次の二つの課題について検討した。