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地球規模の気候変動研究に関する国際協力

本研究の目的は、地球規模の気候変動を国際的協力のもとに行うことである。現在、地球の温暖化等に伴う気候変動、地球環境変動の中で最も重要な要素は、水質源とあると言われている。とりわけ、世界の人口の半数が住むと言われているモンスーンアジア域でのモンスーンの変動は、この地域の水資源の変動に決定的に重要であるので、日本としては、GAME(GEWEX Asi an Monsoon Experiment)を推進しようとしている。そこで、この研究計画を有効に実施するために、各国と協調しモンスーン研究を進める戦略を構築した。まず、安成がGEWEX-SSG、及びGEWEX-WGHEに参加し、日本としての戦略を説明し、各国の支持を得た。とりわけ、日本の計画は、国際的なGEWEXの地表面過程の研究としては中核的なものであることの認識が深まり、又、各国の日本の指導力に対する期待も高まった。その結果、安成がGEWEX-SSGの副議長就任の要請があった。国内体制については、臨時事業費において研究を遂行する体制が確立されたのと同時に、名大大気水圏研に国際事務局を設置、又、第一回GAME国際科学委員会を組織するなど実行体制が着々と整備されつつある。アジアモンスーンの変動は、ユーラシア大陸を取り巻く海の変動とも密接な関係が存在する。これらの西太平洋からインド洋における海洋の変動と、そのモンスーンとの関わりはCLIVAR-GOALSで行われることになっている。しかしながら、この研究は単独では成果が期待出来ず、GAMEにおける陸域の研究計画との整合性が求められることとなる。そのため、CLIVAR MONSOONPANELが設立され、住が共同議長に選ばれた。そのための調整の会議をハワイで行い今後の活動について有意義な情報交換が行われた。この会議には、安成、木本、住が参加した。1994年に終了したTOGAの財産の一つは、TOGA-TAOと呼ばれる熱帯海洋のブイシステムである。このシステムの維持は日米などの協力で行なわれているが、ブイシステムを大西洋に展開する可能性についての会議がブラジルで開かれ、竹内が参加した。10年スケールの変動については大西洋も重要であり、大西洋のブイの展開について一定の進展が見られたことは成果であった。また、この会議で、日本の海洋科学技術センターを中心とする太平洋域でのブイの計画について説明し、高い国際的評価を得た。又、これらの計画はハンブルグで行われたCLIVAR-SSGにおいても議論・報告され、花輪による日本の北太平洋における気候変動の研究のまとめと今後の展望の報告と共に大いに評価された。その他の活動としては、佐藤がWGNEに参加し、気象庁を中心とする日本の数値予報の活動状況を報告した。気象庁と気候システム研究センターと協同で行っている全球土壌水分プロジェクトの報告を行い高い評価を得た。田中はSPARC-SSGに参加し、日本の近況を説明した。科技庁のSPARCに関するプロジェクトも発足しており、今後の研究協力について話し合った。ハワイにおいて行われたIAPSOの会議では、山形がdecadal変動に関するシンポジウムを組織し、今後の国際協同研究の枠組み作りを行った。10年スケールの変動については、近年興味が高まっている課題であり、長期の気候変動予測に関しても重要となり今後の展開が期待される。ACSYSには、山内恭が参加し、日本の極域研究の成果を発表した。総じて、気候変動に関する研究計画(WCRP)においては、日本の存在感は高まっているし、日本に対する期待も高まっている。特に、アジアにおける研究協力を確立する重要性は依然にもまして大きくなっており今後の課題である。この様な国際協同研究を通して地道な努力を行う必要があろう。

この会議には、安成、木本、住が参加した。1994年に終了したTOGAの財産の一つは、TOGA-TAOと呼ばれる熱帯海洋のブイシステムである。このシステムの維持は日米などの協力で行なわれているが、ブイシステムを大西洋に展開する可能性についての会議がブラジルで開かれ、竹内が参加した。10年スケールの変動については大西洋も重要であり、大西洋のブイの展開について一定の進展が見られたことは成果であった。また、この会議で、日本の海洋科学技術センターを中心とする太平洋域でのブイの計画について説明し、高い国際的評価を得た。又、これらの計画はハンブルグで行われたCLIVAR-SSGにおいても議論・報告され、花輪による日本の北太平洋における気候変動の研究のまとめと今後の展望の報告と共に大いに評価された。その他の活動としては、佐藤がWGNEに参加し、気象庁を中心とする日本の数値予報の活動状況を報告した。気象庁と気候システム研究センターと協同で行っている全球土壌水分プロジェクトの報告を行い高い評価を得た。田中はSPARC-SSGに参加し、日本の近況を説明した。科技庁のSPARCに関するプロジェクトも発足しており、今後の研究協力について話し合った。ハワイにおいて行われたIAPSOの会議では、山形がdecadal変動に関するシンポジウムを組織し、今後の国際協同研究の枠組み作りを行った。10年スケールの変動については、近年興味が高まっている課題であり、長期の気候変動予測に関しても重要となり今後の展開が期待される。ACSYSには、山内恭が参加し、日本の極域研究の成果を発表した。総じて、気候変動に関する研究計画(WCRP)においては、日本の存在感は高まっているし、日本に対する期待も高まっている。特に、アジアにおける研究協力を確立する重要性は依然にもまして大きくなっており今後の課題である。この様な国際協同研究を通して地道な努力を行う必要があろう。気候変動国際協同研究(WCRP)の枠組みのもとで、様々な研究計画の実施・計画活動に参加し、今後の研究動向等の策定について成果があった。まず、主な研究計画であるGEWEX(全球水エネルギー循環研究計画)では、安成がSSGに出席し、日本が主導するGAME(GEWEXアジアモンスーン研究計画)を説明し、もう一つの主たる研究計画であるCLIVAR(気候変動予測研究計画)とのGEWEXとの重要な結び手であるという高い国際的な評価を得た。又、WMO(世界気象機関)のアジア地区会議にも出席しタイ国パタヤで、GAMEに関する国際研究集会を開催し、全世界から200余名の参加が得られる大きな成果があった。CLIVARについては、代表者がSSGに参加し、今後の研究計画の立案に参加し、(1)年々変動、(2)数十年から数百年の変動、(3)人為的影響による気候変動の3本柱で研究をすすめることが確立された。又、日本が主張していたCLIVARとGEWEXの共通プロジェクトとしてのモンスーン研究という意見が逆に国際的に認知されることになったのは大きな成果であった。
流動コンクリートの実用化研究

遅延型流動化剤を用いた流動コンクリートの実用化を目的とし、室内実験を主体とする基礎研究ならびに現場実験による実証を行った。基礎研究としては、フレッシュコンクリートの諸性状ならびに硬化後の力学的性質と耐久性を実験的に把握し、その効果的な使用方法について検討した。各研究分担者が、それぞれの研究分野について共通に比較した流動化剤は7社7銘柄で、この他に各分担者が独自の判断で対象サンプルを追加した。この結果、1)遅延型流動化剤はそれぞれスランプロスの低下に有効であることが判明したが、その程度には差が認められた。両性界面活性剤に属する流動化剤が今回初めて評価の対象となったが、他のサンプルと比べスランプロス防止で格段に優れていることが判明した。2)流動化剤の種類は空気混入特性と耐凍結融解性に影響があり、ベースコンクリートに用いるAE剤の選定に注意を要する製品が認められた。3)時差添加、後添加、ダブルミキシングなどの練りまぜ条件は、流動化剤の使用量やスランプロス防止効果に大きな影響を与える。流動化剤使用量を少なくできる練りまぜ条件では、スランプロスが多くなることが認められた。現場実験では添加方法、ミキサの種類、施工時の気温を主な要因とした。大型施工実験においても遅延型流動化剤の効果は認められたが、スランプ増大量やスランプロス防止効果はミキサの種類によって異なる。圧縮強度やブリージングは室内実験と同様に、流動化剤の悪影響は認められなかった。しかし流動化剤の種類によっては、室内実験の場合より動弾性係数低下率が大きく耐凍結融解性に若干検討を要するものが認められ、この事は気泡間隔係数の実測によっても裏付けられた。ベースコンクリートに混入するAE剤の種類および使用量を慎重に定めることが重要である。
超微細ナノカーボン・プロセッサのアーキテクチャに関する研究

2018年度は,研究実施計画に基づき,超微細ナノカーボン・プロセッサ・アーキテクチャの評価環境の構築を行った.超微細ナノカーボン・プロセッサのアーキテクチャ・レベルのシミュレーション環境を構築するため,シミュレーション用計算機(HPE社ML110 Gen10, XeonS 4110 2.1GHzを1基搭載,主記憶は32GB,HDD容量は2TB)を購入した.また,このシミュレーション用計算機においてCentOS 7のインストールを行い,カーボンナノチューブトランジスタ回路のシミュレータとしてHSPICEを導入した.さらに,構築した評価環境の動作確認のため,本研究課題申請前に行った予備実験(予備実験は別の計算環境で実施)の再実験を上記の評価環境にて行った.具体的には,スタンフォード大学が提供する32nmのカーボンナノチューブトランジスタモデル(Stanford CNTFETモデル)を用いて64ビットのリップルキャリー加算器を実装し,この加算器に適当な入力(最上位ビットまで桁上げ信号が伝搬するような入力の組み合わせ)を加えることによって加算器の遅延と消費電力の計測を行った.その結果,今回構築した評価環境において,予備実験において得られた結果と同様の結果を得られることが確認できた.以上のことから,プロセッサ内の主要な回路をカーボンナノチューブ化した際の性能と電力をシミュレーションするための評価環境は整ったと言える.カーボンナノチューブ回路のシミュレーション環境の構築は完了したものの,本研究課題の申請書において2018年度の開発目標に掲げていた,プロセッサ内の主要な回路をカーボンナノチューブ化した場合の性能と電力モデルの開発には至っていない.また,アーキテクチャレベルのシミュレータとしてGem5を上記計算環境に導入することを予定していが,Gem5の導入も未達である.これは,シミュレーション用計算機の選定と手配に想定していたよりも時間がかかってしまい,上記計算機の納品が年明けにずれ込んでしまったことが原因である.また,経費節減のために,シミュレーション用計算機はOSなしの状態のML110 Gen10を購入したが,HPE社によるサポート情報が十分ではなかったために,ML110 Gen10にインストール可能なダウンロードフリーのOSのディストリビューションとそのインストール方法を発見するのに手間取ってしまい,OSが起動するまでに想定以上の時間がかかってしまったことも原因の1つである.2018年度は,本研究課題に協力してくれる研究室学生がいなかったため,OSのインストールなどの準備作業もすべて研究代表者が行わなければならず,研究そのものに十分な時間を割くことができなかった.2019年度は12名の研究室学生(4年生)が本研究課題に関連するテーマで卒業研究を行う予定であり,彼らの協力を得ることで,2018年度と比較して研究開発の速度は飛躍的に向上するはずである.2018年度に未達であったカーボンナノチューブ回路の電力・性能モデルの開発を研究室学生1名と共同で実施し,2019年度の開発目標である超微細ナノカーボン・プロセッサの設計探索をもう1名の研究室学生と共同で実施する予定である.2018年度は,研究実施計画に基づき,超微細ナノカーボン・プロセッサ・アーキテクチャの評価環境の構築を行った.超微細ナノカーボン・プロセッサのアーキテクチャ・レベルのシミュレーション環境を構築するため,シミュレーション用計算機(HPE社ML110 Gen10, XeonS 4110 2.1GHzを1基搭載,主記憶は32GB,HDD容量は2TB)を購入した.また,このシミュレーション用計算機においてCentOS 7のインストールを行い,カーボンナノチューブトランジスタ回路のシミュレータとしてHSPICEを導入した.さらに,構築した評価環境の動作確認のため,本研究課題申請前に行った予備実験(予備実験は別の計算環境で実施)の再実験を上記の評価環境にて行った.具体的には,スタンフォード大学が提供する32nmのカーボンナノチューブトランジスタモデル(Stanford CNTFETモデル)を用いて64ビットのリップルキャリー加算器を実装し,この加算器に適当な入力(最上位ビットまで桁上げ信号が伝搬するような入力の組み合わせ)を加えることによって加算器の遅延と消費電力の計測を行った.その結果,今回構築した評価環境において,予備実験において得られた結果と同様の結果を得られることが確認できた.以上のことから,プロセッサ内の主要な回路をカーボンナノチューブ化した際の性能と電力をシミュレーションするための評価環境は整ったと言える.カーボンナノチューブ回路のシミュレーション環境の構築は完了したものの,本研究課題の申請書において2018年度の開発目標に掲げていた,プロセッサ内の主要な回路をカーボンナノチューブ化した場合の性能と電力モデルの開発には至っていない.また,アーキテクチャレベルのシミュレータとしてGem5を上記計算環境に導入することを予定していが,Gem5の導入も未達である.これは,シミュレーション用計算機の選定と手配に想定していたよりも時間がかかってしまい,上記計算機の納品が年明けにずれ込んでしまったことが原因である.また,経費節減のために,シミュレーション用計算機はOSなしの状態のML110 Gen10を購入したが,HPE社によるサポート情報が十分ではなかったために,ML110 Gen10にインストール可能なダウンロードフリーのOSのディストリビューションとそのインストール方法を発見するのに手間取ってしまい,OSが起動するまでに想定以上の時間がかかってしまったことも原因の1つである.2018年度は,本研究課題に協力してくれる研究室学生がいなかったため,OSのインストールなどの準備作業もすべて研究代表者が行わなければならず,研究そのものに十分な時間を割くことができなかった.

2019年度は12名の研究室学生(4年生)が本研究課題に関連するテーマで卒業研究を行う予定であり,彼らの協力を得ることで,2018年度と比較して研究開発の速度は飛躍的に向上するはずである.2018年度に未達であったカーボンナノチューブ回路の電力・性能モデルの開発を研究室学生1名と共同で実施し,2019年度の開発目標である超微細ナノカーボン・プロセッサの設計探索をもう1名の研究室学生と共同で実施する予定である.シミュレーション用計算機の購入費用が当初の想定よりも抑制できたため,7,515円の余剰金が発生した.ただし,今後研究を進めることによって実験データが増加するのにともない,現在のHDD容量(2TB)では不足することが考えられる.HDD容量が不足した場合は,翌年度以降の助成金と合わせてHDDを増設する予定である.
尿路上皮癌における S100 ファミリー蛋白発現の意義

S100ファミリー遺伝子発現様式を、膀胱癌細胞・臨床検体を用い、臨床病理組織学的所見と合わせて検討を行った。膀胱癌細胞株T24(p53変異株)および肺癌細胞株H1299(p53欠損株)を用いmRNAの発現を確認したが、HEK293細胞と比較しS100A2ではT24で過剰発現を認めた一方、S100A4ではH1299で発現低下をみたがT24では腎癌細胞株と差がなく、2つの遺伝子は全く異なる変化を示していた。ヒト膀胱癌30例では、S100A2では腎癌と異なりほぼ全例でmRNA発現が認められたが、臨床病理データとの関連ははっきりせず。T2以上の浸潤癌でS100A10発現減弱が3/4例である一方、pT1のうち6/8例はS100A10は減弱していなかった本研究は、癌との関わりが示唆されているS100ファミリー遺伝子と癌抑制遺伝子p53との発現様式の関連を尿路上皮癌臨床検体を用い、病理組織学的所見、臨床経過との合わせて評価を行う。また尿路上皮癌細胞株を用い薬剤などでアポトーシス誘導を行い、S100ファミリー遺伝子発現変化を確認し、S100ファミリー遺伝子の発現様式が尿路上皮癌の治療における予後規定因子・再発転移の指標となりうるか、あるいは抗悪性腫瘍剤の効果予測マーカーとなりうるかを検討することである。腎癌組織においては明細胞型腎細胞癌では腫瘍組織で発現が減弱していることを2012年2月ASCO-GUsymposiumにて発表しているが、膀胱癌組織では同じprimer、条件でmRNA強発現を認めていることを2012年国際泌尿器科学会にて発表した。これを踏まえ、リアルタイムPCR法での相対定量を初発膀胱がん32検体に対し、ドナー3検体の正常膀胱組織をコントロールとして、S100A2,A10をTaqman assayにてmRNA発現を検討したが、25例(75%)でS100A2mRNAの過剰発現を認めた。一方、転移に関与するとも言われているS100A10mRNAは過剰発現例(正常の10倍と定義すると)はわずか1例であった。病理学的に筋層非浸潤性膀胱がん(pTaN0M0)の例においてもS100A2の低ー高発現例が混在しており、一定の傾向を認めなかった。また、17例でS100A2プロモーター領域のメチル化をCOBRA assay (combined bisulfite restriction analysis)でおこなったが、メチル化の有無と発現量との関連は不明であった。現在、詳細な臨床病理学的因子との関連性、多数例での検討とともにp53のsomatic mutationを確認作業中である。まず当科にて所有している膀胱癌細胞核T24(p53-mutant),および肺癌細胞株H1299(p53-null)を用いmRNAの発現を確認したところ、HEK293細胞と比較しS100A2ではp53変異株とされるT24で過剰発現を認めた一方、S100A4ではH1299で発現低下をみたがT24ではHEK293、および腎癌細胞株TUHR14TKBと大きな差がなく、2つの遺伝子座が近いにもかかわらず全く異なる変化を示していた。本年度は、上記に加え、まず手術検体でのS100A4,A2に関するmRNA発現を検討した。腎癌組織においては正常・腫瘍の別採取が可能な例が多く、当講座にて多数検体を保管しているためこちらから開始したが、S100A2に関し、とくに明細胞型腎細胞癌では腫瘍組織で発現が減弱しており、他組織形では発現している例が多いことを見出した(2012年2月ASCO-GUsymposiumにてポスター発表)。これに対し膀胱癌組織では同じprimer、条件でmRNA発現を認めていた(2012年国際泌尿器科学会:SIUに演題登録中)。

この要因につき、病理組織別の変化、またS100A2のメチル化につき検討中である。平成23年の計画(1)S100ファミリー遺伝子の発現:膀胱癌細胞細胞でのS100ファミリー遺伝子の発現の量的変化につき、比較対象としてヒト肺ガン細胞(H1299)、およびこれまで用いてきた腎癌細胞(現在使用しているCaki-1、769-Pなど)とともに確認する予定であったが、蛋白レベルの測定は未施行である。現在、当科では腎癌細胞の他、膀胱癌細胞T24、肺癌細胞H1299を所有しているが、一般的にはT24はp53変異株、H1299はp53の欠失株とされる。p53のダイレクトシークエンスに関しては、現在PCR条件の確認作業中であり、テストサンプルでシークエンス確認でき次第細胞株で行う予定である。細胞ストレスによる応答性とこれらS100ファミリー遺伝子群との比較のため、シスプラチンによるよる細胞培養負荷試験は現在継続中である。(2) S100ファミリー蛋白のヒト尿路上皮癌組織での発現量、制御系に関する検討に関しては、上述のごとくS100A2に加え、現在S100A10も同時に行い、プロモーターメチル化に関しても同時に進行中である。上記1)2)とも、蛋白質レベルの解析に関してはふとサンプルによる免疫組織染色を開始しているところである。平成23年の計画(1)S100ファミリー遺伝子の発現(2) S100ファミリー蛋白のヒト尿路上皮癌組織での発現量、制御系に関する検討に関しては、まずヒト手術摘出組織に関し免疫組織染色、培養細胞に関してウエスタンブロットにて確認作業を現在進行中である。加えて、p53のダイレクトシークエンス・免疫染色を行うよう進めている。細胞ストレスによる応答性とこれらS100ファミリー遺伝子群との比較のため、シスプラチンによるよる細胞培養負荷試験は現在継続中であるため、これを進めるまた、上述のごとくS100A2に加え、現在S100A10も同時に行い、プロモーターメチル化に関しても同時に進行中である。これまでの検討より、S100A2に関してはp53の変異(またはp53そのものの発現亢進)例で発現が増加している可能性がある。このため、S100A2の発現意識レベルの低い細胞でのS100A2transfection、またT24でのp53RNA干渉法によるS100A2の変化を検討し、合わせて上記臨床検体での結果・病理/臨床パラメーターとの比較を行い、S100A2発現の意義を検討していく。とくに転移浸潤能に関しては、マトリゲル3次元培養は時間的・費用的に困難が予想されるため、TaqMan assayによる関連遺伝子の発現変化検索を優先する予定である。上述の実験のための試薬購入が、全研究費に占める割合の中で多くを占めるものと予想される。S100A2発現プラスミドは用意されている。(4) S100ファミリー遺伝子の癌悪性度に関する検討について、上述のごとく3次元培養の開始より先に、転移進展に関する遺伝子変化の検索を行うため、Taqmanプローブ、あるいはpremix plateの購入を検討している。また、形質導入株に関し、コントロールとの比較でのゲノムワイドな遺伝子発現変化を確認するためRNAマイクロアレイ法を行い候補遺伝子を推定するための費用を計上しているが、これについては上記S100A2強制発現、あるいはp53control下での細胞での検討を予定し、また可能であれば手術検体が順調に増加しているため、背景因子を整えたサンプルを抽出し、転移浸潤のありなしなど悪性度間での遺伝子発現の複数のS100ファミリーの変化につきRNAレベルのスクリーニングをTaqMan assayにて行うための試薬、プレミックスkitの購入を検討している。これまでの成果につき学会発表・論文化についての費用を要する見込みである
鳥類ニワトリからの新規生理活性ペプチドの同定と生理機能解明

1つ目に、オーファン受容体GPR39の内因性リガンドの探索を行った。これまでに、抽出物の精製及び活性評価を繰り返すうちに、活性を見失ったり構造解析に必要な量が残らなかったりすることが多々あった。長鎖で疎水性の高いペプチドの精製時の非特異的吸着を避けることは困難であるが、活性評価において平滑筋ではなく受容体の応答を指標とすればサンプル消費量を最小限に抑えられる。そこで、グレリン受容体ファミリーに属し、2型糖尿病やうつ病への関与が示唆されているオーファン受容体であるGPR39の内因性リガンドの同定を試みた。そして、ニワトリヒナの腺胃の新規抽出法抽出物を逆相HPLCにより分画し、GPR39を発現させたHEK293細胞に添加した結果、細胞内カルシウム濃度を上昇させる画分があった。今後さらに精製を進めることにより、GPR39の内因性リガンドを同定できる可能性がある。また、他のオーファン受容体についても同様に、新規抽出法による内因性リガンドの同定が期待される。2つ目に、新規ペプチドの網羅的探索を行った。平滑筋や受容体の応答を指標としてスクリーニングを行うと、それらに作用するものしか追跡することができない。そこで、新規抽出法抽出物に含まれるペプチドの網羅的な同定を試みた。まず、ニワトリヒナの脳の新規抽出法抽出物をゲル濾過HPLCにより分画し、さらに各画分をSDS-PAGEにより分離した。そして、数十本のバンドの中から無作為に約8kDaのバンドを切り出し、ゲル内トリプシン消化を行い、nanoLC-MS/MSにより解析した。その結果、良好なMS/MSスペクトルが得られ、データベースと照合したところユビキチンと判明した。ユビキチンは既知のタンパク質であったが、今後、同様に他のバンドの解析を進めることにより新規ペプチドを同定できる可能性がある。27年度が最終年度であるため、記入しない。ニワトリのヒナ500個体分の腺胃と腸を材料とし、新規抽出法を用いて長鎖で疎水性の高いペプチドを抽出した。その抽出物を逆相カートリッジカラムにかけて粗精製し、さらに高速液体クロマトグラフィーで分画した。各フラクションをキンギョの食道やニワトリの腸に添加し、平滑筋収縮あるいは弛緩活性が見られるものを選別した。分画と腸管アッセイを繰り返し、生理活性ペプチドを純化した。その後、分子量やアミノ酸配列の解析を行った。結果として新規生理活性ペプチドの同定には至らなかったが、いくつか興味深い活性物質の存在を見出したのでその一例を述べる。腺胃抽出物の分画サンプルの一部のフラクションに、キンギョの食道に対する収縮促進作用が認められた。そのフラクションについて逆相高速液体クロマトグラフィーによりシングルピークまで精製を進めたところ、アセトニトリル約80%で溶出され、非常に疎水性の高い物質であることがわかった。しかし、エレクトロスプレーイオン化質量分析においてペプチド性の多価イオンは検出されなかった。さらに、トリプシン消化を行っても活性は消失しなかった。これらの結果から活性の正体として、「トリプシン消化サイトであるLysやArgを含まないペプチド」もしくは「非ペプチド性物質」である可能性が示唆された。他にも多くのペプチドを抽出することができたが、構造を決定できたものは一部であり、それらは概ね既知のペプチド及びタンパク質であった。しかしながら、期待通り、分子量5000を超える高分子ペプチドや分子量500程度の非ペプチド性物質と考えられるものが多かった。

採用以前は数十羽分の組織を用いて小スケールで予備実験を行ってきたが、本年度の研究で500羽と大幅にスケールアップすることができた。サンプル量が増えたことにより、抽出、精製、活性評価だけでなく、構造解析の条件検討も綿密に行うことができた。また、定法で主として得られる短鎖で親水性のペプチドとは異なるものが狙い通りとれていることが確かめられた。27年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は抽出組織を変え、本年度に最適化したプロトコールに沿って新規生理活性ペプチドの同定を試みる。同定後は、新規ペプチドの各種組織におけるmRNAの発現量及び発現細胞分布を解析する。さらに、合成物を腸管に添加し、活性発現の閾値や50%効果濃度を算出する。
異数性による種分化の機構が存在するか?

トレニア・フルニエリとバイロニーの雑種で見い出された過剰染色体をDNAレベルで特定するために、フルニエリのFosmidクローンおよびcDNAクローンの配列から169のSSRマーカーを開発し、フルニエリとビオラセアのF_2集団と21のSSRマーカーを用いて7連鎖群からなる連鎖地図を構築した。次に、Fosmid-FISH解析を試みたが、これまでのところ過剰染色体由来のクローンを選抜できていない。一方、東南アジア諸国でトレニア属植物10種20系統を収集し、分子系統解析の結果、バイロニーは過剰染色体を失って種分化に至った可能性が示された。トレニア属の近縁な2種であるTorenia fournieri (2n=18)とTorenia baillonii (2n=16)のF_1雑種の減数分裂では、8^<II>+1^1の染色体対合が観察される。本研究は、染色体の再配列ではなく、ある特定の染色体の付加(重複)あるいは消失によってこれら2種が種分化に至ったと仮説を立て、一価染色体を形成する染色体の特定とその染色体の構造や起源を明らかにすることを目的としている。本年度はまず、(1)連鎖地図作成に向けてトレニアのゲノム配列およびEST配列を利用したSSRマーカーの開発をおこなった。その結果、トレニア3種4系統で多型を示す多数のSSRマーカーを開発した。また、開発したSSRマーカーを利用して、連鎖地図作成に用いる親系統がホモ接合であるかを確認し、F_2個体をいくつか用いてマーカーの分離を確認した。次ぎに、(2)マイクロダイセクションを利用したトレニア・ペインティングプローブの作製を試みた。しかしながら、FISH解析で作製したプローブ由来の明瞭なシグナルが得られなかった。また、(3)タイ北部のチェンマイで植物採集調査をおこない、トレニア野生種を新たに数種得た。そこでこれまで維持していた系統を含めて、それぞれの種のrbcLおよびmatKの遺伝子配列を決定し分子系統樹を作成した。また、染色体数の決定とFISH解析による動原体配列の検出から染色体構成について調査した。加えて、トレニア種間で総当り交配をおこなって、一部で胚珠培養を用いながら、いくつかの組合わせで雑種個体を得たので、今後ゲノム分析に利用する。トレニア・フルニエリ(Torenia fournieri)とバイロニー(Torenia baillonii)の雑種の減数分裂で出現するフルニエリの一価染色体の構造と起源を明らかにするため、以下の3項目の研究をおこなった。1.トレニアSSRマーカーの開発と連鎖地図の作製昨年度に作製したSSRマーカーに加えてさらにマーカー開発を進めた。これらマーカーの一部と、フルニエリとT. violaceaのF2集団を用いて多型解析をおこない、部分的な連鎖地図を構築した。現在、残り全てのマーカーを用いて多型解析を進めている。2.一価染色体由来ペィンティングプローブの作製一価染色体の蛍光マイクロダイセクションを目的に、懸濁した減数分裂細胞をフィルムコートスライドへ滴下したが、良好な染色体標本は作製できなかった。一方、押しつぶし法をフィルムコートスライド上で行なったところ、良好な染色体標本が作製できた。今後、蛍光マイクロダイセクションを試みる。3.野生種の収集と、BAC-FISHによる一価染色体由来DNA配列の検出タイなど東南アジア諸国から、多数のトレニア近縁野生種を収集した。FISHで染色体数と動原体構造を明らかにし、分子系統樹を作製した。また胚珠培養から、多数の雑種を育成した。一方、末端配列を持つフルニエリ由来のFosmidクローンをライブラリーから選抜し、減数分裂第一分裂中期細胞へのFISHを試みたが、いずれも一価染色体由来のクローンではなかった。引き続き、一価染色体由来のクローンを選抜していく。
地域生態史の比較研究

本研究では、とくに東南アジア諸地域との比較を念頭において、申請者らが長年調査に携わってきたアフリカ諸地域の生態史の検討を進めた。アフリカ地域の代表的な景観として、砂漠周縁部(サヘル地域)、熱帯雨林(コンゴ盆地)、サバンナ及びミオンボ疎開林(東・南部アフリカ)を取り上げ、各々の地域における人間と環境の相互作用の歴史的な変化とそれが地域の生態や景観に及ぼした影響の検討を行なった。まず、サヘル地域に関しては、東西及び南北の2軸に沿って展開してきたこの地域の歴史・地域構造を把握し、それらとサハラの南北を結ぶ交易活動との関連を明らかにしたほか、19世紀に相次いで勃興したイスラム国家の生態的条件を検討した。また、それらの国家が、地域の生態的条件を乗り越えて拡大していく過程について考察した。つぎに、森林が卓越するコンゴ川流域においては、短期間のうちにこの地域一帯に分布を広げたバントゥー系農耕民の初期の移動と森林適応型の農耕分化の形成について検討した上で、彼らの分散的な居住様式や小集団単位の社会生活の特性、及びそれらと生態環境との関連を検討した。さらに、東・南部アフリカ一帯に広がるミオンボ・ウッドランドについては、この地域の農民の移動焼畑と彼らの流動的な社会組織が原生的な植生に与えた影響について、とくに衛星画像を使って解析した。最後に、東・南部アフリカのサバンナにおける牧畜分化の形成についての検討をおこなった。これらの成果について、研究会等で相互に検討したほか、年度末には「東南アジアとアフリカ」と題して、両地域の比較検討のための研究集会を開催した。
物理実験のデジタルコンテンツ化

本研究でわかったこと平成17年度,日本学術振興会の助成(奨励研究)を得て,デジタルコンテンツ用プラットフォームReKOS(http://atlas.riken.go.jp/rekos/)を用いた教材作りを行った。作成された教材は日本ハンズオンユニバース協会にて配布している。当初計画していたReKOS Camによる教材作成はならなかったが,ハイビジョンデジタルビデオカメラを用いて,熱と力学の実験教材を作成した。実験をデジタルコンテンツ化した教材を用いて授業をした結果,次のような効果が得られた。(1)物理学の諸法則が机上の空論ではないことが生徒に伝わった。デジタルコンテンツ化した実験を見せるとともに,実験で得られる諸量を計算したり,仮説を立てたりすることで,生徒は物理法則をよりリアルなものと感じたようだ。(2)実験で何を見るべきかと言うことが生徒に伝わった。ハイビジョン映像の良い点は,スクリーン上で温度計や電流計の目盛りを直接読み取れることである。したがって,生徒とともに実験映像を見ながら計算をしたり考えたりすることで,実験で何を見るべきか伝えることができた。(3)視覚化することは,授業の導入として非常に効果的であった。すれ違うフェリーの映像を用いた相対速度に関するコンテンツでは,自分の座標を止めて考えるという点を理解した生徒が多かったようだ。空間的把握があまり得意でない生徒に対して有効であることが分かった。今後の展開今後は以下のような教材を作りたい。(1)ある物理現象を詳細に扱うコンテンツの作成光の干渉や光電効果など,1つの物理現象を掘り下げて実験的に説明するコンテンツを作成したい。同時にアニメーションやシミュレーションによりそれらの現象を理解できるようなコンテンツを作る必要もあるだろう。(2)大学などの研究機関と協力したコンテンツの作成研究者や研究機関,そこで行われている実験を見せることで,生徒の研究,あるいは理系進学への意欲高揚を図る。
Necdin-Sirt1複合体によるエネルギー代謝調節機構

エネルギー代謝や長寿に関与する脱アセチル化酵素Sirt1と、その神経系における正の制御因子であるNecdinによるエネルギー代謝関連因子の制御機構と生理的意義について検討した。中枢神経系のNecdin-Sirt1複合体は視床下部-下垂体-甲状腺経路を介した熱産生を制御し、さらに、Necdinは細胞内のエネルギー産生工場であるミトコンドリアの機能についても関与し得る事を見いだした。本研究はNecdin-Sirt1複合体による代謝関連因子のアセチル化修飾の調節と、プラダー・ウィリー症候群(PWS)をはじめとする肥満や摂食障害におけるエネルギー代謝異常との相関に迫るものである。平成23年度においては、Sirt1の基質であるフォークヘッド型転写因子Foxo1に着目し解析を行った。その結果、視床下部に存在するNecdinは、Foxo1のアセチル化に対し、Sirt1を介して脱アセチル化し、視床下部ー下垂体ー甲状腺経路を介した熱産生を調節している事を見いだした。また、この際、エネルギー代謝に係る行動学的解析を行うに当たり、代謝測定に優れた研究者の協力のもと、運動量や呼吸量の測定を行う事が出来、論文取り纏めに重要な情報を得る事が出来た。この研究成果は、平成24年4月にJournal of Neuroscience誌に受理された。平成24年度においては、ミトコンドリアを介したエネルギー代謝の中核をなすPGC-1αに焦点を当て、Necdin-Sirt1複合体による調節機構について、主に、分子レベルの解析を行った。PGC-1αはSirt1による脱アセチル化を受けて、転写を補助的に活性化させるが、現在のところ、PGC-1αのアセチル化状態を検出する実験系の構築に至らなかった。しかし、NecdinがPGC-1αの発現量を増大させる現象を見いだし、現在この分子メカニズムに関して引き続き検討中である。また、Necdinが調節する新規代謝関連因子の探索として、Necdin欠損マウスを用いたDNAマイクロアレイによる解析を行い、Necdinの標的因子のスクリーニングを行った。この結果、いくつかの細胞内代謝に関わる因子の発見に至り、Necdinが関与する新たなエネルギー代謝調節機構の解析につなげる事が出来た。申請時に研究計画調書に記載した通り、平成23年度は視床下部における代謝調節の分子機構と生理学的意義について、Sirt1の基質であるフォークヘッド型転写因子Foxo1に着目し解析した。Foxo1は摂食促進因子AgrpとNpyの2つの神経ペプチドの転写を正に制御しているが、ChIPを用いた解析により、Agrpプロモーター上にnecdinとSirt1が共に結合している事が明らかとなった。この事と以前の研究成果から、necdin-Sirt1複合体はFoxo1の脱アセチル化を介して転写を抑制的に作用していると考えられた。また、necdin欠損マウスの視床下部の弓状核において、AgrpとNpyの発現量が高い事が、顕微測光による定量的な解析により判明した。これらの事から、摂食量を測定したところ、野生型とnecdin欠損マウスに変化はみられなかった。次に、これら2つの神経ペプチドが抑制的に作用するTRHに着目した。TRHは視床下部の室傍核に存在し、脳下垂体のTSH、甲状腺ホルモンT4及びT3を介して熱産生の亢進に関与しているが、これら4つのホルモン量はいずれもnecdin欠損マウスで顕著に減少していた。また、このマウスの直腸温は約2度低い事が明らかとなった。この現象は4週令の離乳期に特異的にみられたが、PWSの幼児期には体温調節の異常がみられることから、この症候群の分子基盤の解明の一端が明らかとなったと考えられる。この研究成果はThe Journal of Neuroscienceに受理された(印刷中)。研究実績の概要で述べた様に、中枢神経系における解析は計画通り進行し、達成する事が出来た。一方で、末梢組織におけるnecdin-Sirt1複合体の役割に関しては、それに係る実験材料の準備に時間を要し、解析に踏み込める程度に至らなかった。しかし、今後の実験において重要なツールになると考えられるPGC-1alphaのウサギに免疫したポリクローナル抗体の作成に成功し、次年度の研究の進行に大いに期待出来ると考えられる。平成23年度の研究実績から、necdin-Sirt1複合体はエネルギー産生に寄与する事が示唆された事から、エネルギー代謝の中核を担うPGC-1alphaの分子制御機構と生理学的意義の検討を中心に研究を進める予定である。PGC-1alphaはATP合成に関与するミトコンドリアの生合成や熱産生に関わる遺伝子の転写を補助的に調節している。

近年、ミトコンドリアの機能異常や破綻は、代謝疾患のみならず、神経変性疾患の分野でも注目されており、本年度はミトコンドリアの制御機構におけるnecdin-Sirt1複合体の役割について検討し、代謝疾患や神経変性疾患の予防や治療法の探索について考察する予定である。平成23年度は自身が所属する蛋白質研究所の動物飼育施設のクリーニング(SPF)に伴い、necdin欠損マウスを用いた解析が必要最低限に抑えられた。これは科研費申請時には予定されていなかった事で、平成23年に入り、決定、施行されたものである。このため、大幅な予算執行の変更を余儀なくされ、23年度分の多くを、24年度に持ち越して使用する予定である。また、新規代謝関連因子の探索のために、マイクロアレイを用いた解析を行う事により、新たなnecdin-Sirt1複合体の標的因子の発見を目指す。この様な網羅的解析には一定額の研究費が必要であるが、23年度から繰り越した予算を執行する予定である。分子レベルで一定の研究実績が得られた場合、これが生理学的意義を有するかを検討するために、レンチウイルスベクターを用いた解析を行う予定である。次年度に割り当てられた研究費の大半はこの系の確立部分と、実験に供するマウスの確保と維持に充てる。
空間のアーキテクチャと規制に関する疫学・地理学・社会学による融合型研究

本研究課題は、2020年東京オリンピック・パラリンピック開催に向けた受動喫煙対策の推進と、改正風営法によるダンスクラブなどのナイトタイムエコノミー(ナイトエンターテインメント)のあり様を分析・考察してきた。2018年度は、屋内完全禁煙の飲食店を紹介するWebサイトの聞き取り調査や地理学の視点から行った受動喫煙対策の地域調査から、2018年6月に東京都受動喫煙防止条例が策定された影響で都内の飲食店は屋内禁煙にする傾向が顕著に見られた。一方で、関西や地方都市での遅れや電子タバコの規制状況など新たな課題も発見された。また、米国における食品医薬品局(FDA)によるたばこ規制の枠組みおよび歴史について日本との比較検討を行い、米国では歴史的に政府とたばこ産業が独立した関係にあり、国営企業としてたばこ産業を育成してきた日本とは大きく異なることが明らかとなった。風営法改正後の遊興空間に関しては、2018年、インバウンド消費につながるナイトタイムエコノミーを活性化するために、渋谷区ではナイトメイヤーを創設する動きが見られた。同年7月にカジノを含む統合型リゾート(IR)実施法(特定複合観光施設区域整備法)が成立し、2025年日本国際博覧会の開催が決定した関西でも、ナイトエンターテインメントのゾーニング化が促進されつつある。また、外務省や観光庁が後援する大型のイベントでも、インバウンド消費の意図が見られたが、たばこ産業も並び、上記の受動喫煙対策とは矛盾する動きも確認された。統合型リゾート(IR)のモデルでもあるマカオにおけるナイトエンターテインメントのフィールドワークからは、経済的価値が優先され、文化的意義がおざなりにされている懸念が示された。2020年の東京オリンピック開催に向け、風営法改正後のダンスクラブや野外フェスなどの「遊興」空間の規制や、飲食店などの公共施設における受動喫煙規制のあり様を対比的に取り上げる本研究では、歴史的経緯を整理しながら、フィールドワーク調査によってその現状を検討した。「遊興」空間の規制に関しては、文献調査、実地調査および関係者への聞きとり調査をおこなった。たとえば、野外フェスにおける技術的な空間のアーキテクチャは、物理的なゾーニング(ファストレーンやVIPエリア等)とPAによる音響的なゾーニングの2点によって特徴づけられる。とりわけ音響的なゾーニングは、騒音規制とかかわりが深く、技術的に解決策が講じられるだけでなく、事前に近隣住民に対して音楽イベント開催の旨を周知するチラシが配布されることもある。また、ドイツのベルリンを事例に、ダンスクラブのような都市の「遊興」空間が、まちづくりや観光資源として注目されている一方、風営法改正後、特定遊興飲食店の営業可能地域の規制のあり様が今後の課題になるかもしれないことが明らかとなった。日本の受動喫煙の現状については、健康リスク、曝露割合、起因死亡、低濃度の曝露による影響、屋内と屋外の比較、分煙の問題点、日本での法制化の見通し、電子たばこなど新しいたばこ製品との関連などの観点から一般向けにわかりやすい情報提供の方法を検討した。とりわけ、受動喫煙防止法案のたたき台が示されて以降、目まぐるしい動きがあった。また、完全禁煙の飲食店に関する調査は、飲食店経営者への聞き取り調査をもとに、定性的な情報収集を行うとともに、Webを通じた情報発信を行っている。この活動はテレビや新聞などメディアでも取り上げられた。これらの調査に基づき得られた知見を、受動喫煙防止に関する意見書としてまとめ、議員連盟や厚生労働省担当者へ提出した。「遊興」空間に対する風営法改正後の規制と公共施設における受動喫煙規制、双方のトピックにおいて歴史的的経緯と現状の把握は順調に進んでいる。「遊興」空間のアーキテクチャと不適切なアウトカムとの関連性を検討するための調査項目や指標の洗い出しについては、既存の研究の蓄積が少なく、受動喫煙の分析に比べやや遅れているが、おおむね順調に進められていると考えられる。2020年東京オリンピック・パラリンピック開催に向け、「健康増進法」の改正による受動喫煙対策の推進が期待されるものの、とりわけ飲食店等の屋内完全禁煙にまでは至っていない。一方、改正された「風俗営業等の規制及び業務の適正化等に関する法律」(風営法)によって、ダンスクラブは深夜営業が認められたものの、新たに「遊興」という枠組みで規制され、営業可能地域の問題を生じている。本研究課題では、健康増進法による受動喫煙規制と改正風営法による遊興空間規制という対照的なトピックを、疫学・地理学・社会学の学際融合的なアプローチにより分析・考察している。平成29年度は、受動喫煙規制に関して、健康増進法改正案の経緯を取りまとめるとともに、完全禁煙飲食店を紹介するWebサイト「ケムラン」の構築・運営による情報発信を行い、同店従業員への聞き取り調査を進めた。また、民間グルメサイトを活用した完全禁煙飲食店における地域差に関する研究を行った。さらに、JT(日本たばこ産業)がかかわる奨学金事業の取りまとめなどを進めた。遊興空間規制に関しては、風営法改正後の動きとIR(統合リゾート)推進法の制定までの流れを取りまとめるとともに、IRのモデルとされるシンガポールにおける遊興空間のフィールドワークをもとに論文にまとめ、文化的意義が経済的価値に取って代わられる危惧を示した。また、野外フェスティバル開催における苦情対策やスポンサーの状況の取りまとめを進めた。アウトプットがいくぶん不足している面はあるものの、受動喫煙規制に関する研究班における完全禁煙の飲食店を紹介するWebサイト「ケムラン」の運営は、新聞やテレビなど各種メディアにも取り上げられた。また、遊興空間規制に関する研究班も、野外フェスティバルの主催者とのネットワークを築きながら、実施におけるアーキテクチャの問題の把握を進めている。

ダンスクラブに関しても、これまでの研究成果を論文にまとめるとともに、取り締まりをめぐる現在進行形の問題の把握を進めている。以上から、おおむね順調に進展しているといえる。本研究課題は、2020年東京オリンピック・パラリンピック開催に向けた受動喫煙対策の推進と、改正風営法によるダンスクラブなどのナイトタイムエコノミー(ナイトエンターテインメント)のあり様を分析・考察してきた。2018年度は、屋内完全禁煙の飲食店を紹介するWebサイトの聞き取り調査や地理学の視点から行った受動喫煙対策の地域調査から、2018年6月に東京都受動喫煙防止条例が策定された影響で都内の飲食店は屋内禁煙にする傾向が顕著に見られた。一方で、関西や地方都市での遅れや電子タバコの規制状況など新たな課題も発見された。また、米国における食品医薬品局(FDA)によるたばこ規制の枠組みおよび歴史について日本との比較検討を行い、米国では歴史的に政府とたばこ産業が独立した関係にあり、国営企業としてたばこ産業を育成してきた日本とは大きく異なることが明らかとなった。風営法改正後の遊興空間に関しては、2018年、インバウンド消費につながるナイトタイムエコノミーを活性化するために、渋谷区ではナイトメイヤーを創設する動きが見られた。同年7月にカジノを含む統合型リゾート(IR)実施法(特定複合観光施設区域整備法)が成立し、2025年日本国際博覧会の開催が決定した関西でも、ナイトエンターテインメントのゾーニング化が促進されつつある。また、外務省や観光庁が後援する大型のイベントでも、インバウンド消費の意図が見られたが、たばこ産業も並び、上記の受動喫煙対策とは矛盾する動きも確認された。統合型リゾート(IR)のモデルでもあるマカオにおけるナイトエンターテインメントのフィールドワークからは、経済的価値が優先され、文化的意義がおざなりにされている懸念が示された。「遊興」空間の規制に関する研究については、今後もフィールドワーク調査を継続しつつ、社会学・地理学・疫学の融合的アプローチを進めるために、「遊興」空間のアーキテクチャと不適切なアウトカムとの関連性を検討するための調査項目や指標の洗い出しを同時並行して行う。とりわけ、特定遊興飲食店の営業可能地域に注目し、地理情報システム(GIS)の手法を用い、空間疫学的分析を検討する。受動喫煙規制に関する研究については、受動喫煙防止法案に関する各種団体の動きをフォローし、経過をまとめていくとともに、引き続き、完全禁煙の飲食店に対するフィールドワーク調査を行いながら、分析を進める。最終年度となる平成30年度は、受動喫煙規制と遊興空間規制の両班員それぞれ研究成果のアウトプットに努める。具体的には、地域と連携した完全禁煙飲食店の情報発信を行いつつ、中途禁煙化した飲食店の従業員への聞き取り調査を定性的にまとめる。禁煙実施店割合と関連疾患死亡率の関連性に関する疫学研究についても報告する。さらに、遊興空間規制と接続させながら、今後の対策を取りまとめ、提言していく。
スモモの自家和合性に関わるS遺伝子の同定と和合化の機構解明およびその育種学的利用

スモモの自家和合性に関わるS遺伝子を特定するとともに、自家和合化のメカニズムを解明した。また、S遺伝子による自家和合性の遺伝を確認するとともに、自家和合性個体選抜のためのDNAマーカーを作出した。これにより、スモモの自家和合性品種の育種を効率的に行うことが可能となり、このことは園芸的意義の大きいものである。まず、既知のものの他にも自家和合性品種を探し出すために、自家和合・不和合性が確認されていない品種について、自家受粉を行い、花柱内の花粉管伸長分析および結実率調査により自家和合・不和合性を判定した。その結果、'李王'、'ハニーローザ'、などが自家和合性であることが明らかになった。次に、自家和合性品種の葉のDNAを抽出し、PCRによりS遺伝子型を特定し、共通するS遺伝子を探った。その結果、'サンタローザ'などの自家和合性品種には、Se遺伝子が共通して存在することが明らかとなった。この自家和合性品種の自家受粉により得られた種子を播種し、実生のS遺伝子型をPCRにより分析した。その結果、Se遺伝子の花粉管が自己雌ずい内で伸長阻害されておらず、Se遺伝子が自家和合性に関係していることが明らかになった。この自家和合性に関わるSe遺伝子について、ゲノムDNAとcDNAのクローニングを行い、Se-RNase遺伝子の塩基配列を分析した。さらに、このS遺伝子について、花柱を採取し、RNAを抽出してcDNAを合成し、S-RNase遺伝子の発現解析をRT-PCRにより行った。その結果、Se-RNaseは花柱で発現しているものの、その量が少ないことが示唆された。一方、他の'メスレー'などの自家和合性品種には、Sb遺伝子が共通して存在することが明らかとなった。このうち、'ハニーローザ'では、自殖実生のS遺伝子型の分析により、Sb遺伝子が自家和合性に関わっていることが示された。花柱では、Sb-RNaseは正常に発現していた。このように、本実験により、ニホンスモモの自家和合性に関わるS遺伝子が明らかになった。これらのS遺伝子による自家和合性の後代への遺伝が確認されれば、これらのS遺伝子を早期選抜のためのDNAマーカーとして利用して自家和合性品種の育種を効率的に行うことが可能となり、意義は大きい。1.メスレーのS-RNase遺伝子およびSFB遺伝子の塩基配列の分析自家和合性品種'メスレー'の花柱および花粉のcDNAのクローニングを行い、S^<b,>, S^<g,>,-RNase遺伝子およびSFB^<b'>, SFB^<g'>遺伝子の塩基配列を分析した。その結果、自家不和合性品種の正常なS遺伝子と比較して、S-RNase遺伝子およびSFB遺伝子に差異は認められなかった。上流の発現調節領域についてを分析を行う必要がある。2.自家和合性の遺伝様式の解明自家和合性に関わるS^eハプロタイプを有する品種同士およびこれらと自家不和合性の品種との交配を行い、得られた実生のSハプロタイプを分析するとともに、自家和合性、不和合性を調査した。その結果、後代はS^eハプロタイプを有する個体と有しない個体に分離し、S^eハプロタイプを有する個体のみ自家和合性を示したことから、S^eハプロタイプによる自家和合性は後代にも遺伝子することが実証された。3.自家和合性個体選抜のための特異プライマーの作出自家和合性に関わるS^eハプロタイプのS-RNase遺伝子の第2イントロンからこの遺伝子のみを特異的に増幅するPCRプライマーを作出した。すべての種類のSハプロタイプについてPCRを行ったところ、S^eハプロタイプを有する品種、系統のみバンドが増幅されたことから、その特異性が確認された。このように、自家和合性のメカニズムや遺伝様式の解明が進展するとともに、自家和合性個体選抜のためのDNAマーカーが作出された。これにより、自家和合性品種の育種を効率的に行うことが可能となり、園芸的意義は非常に大きい。1.メスレーの自家和合化に関わるS-RNase、SFB遺伝子の解明:メスレー(S^bS^g)を自家不和合性品種であるソルダム(S^aS^b)ホワイトプラム(S^fS^g)と正逆交雑した。メスレーの雌ずいにソルダム、ホワイトプラムの花粉を授粉したところ、ほとんど結実しなかった。一方、ソルダム、ホワイトプラムの雌ずいにメスレーの花粉を授粉したところ、十分に結実した。得られた後代実生のS遺伝子型は、ソルダム×メスレーでは、S^aS^b, S^bS^b,S^aS^g,S^bS^gに分離したことから、メスレーのS^b遺伝子による自家和合性は、花粉因子であるSFB^b遺伝子の異常によるものであることが示された。

一方、ホワイトプラム×メスレーでは、後代実生のS遺伝子型は、S^bS^f, S^bS^g, S^fS^g, S^gS^gに分離した。このことから、メスレーのS^g遺伝子による自家和合性は、花粉因子であるSFB^g遺伝子の異常によるものであることが示された。2.カラリの自家和合性に関わるS遺伝子の分析:自家和合性品種であるカラリのS遺伝子型を分析した結果、S^bS^tと判明した。新たに発見されたS^t遺伝子のクローニングを行って、塩基配列を明らかにした。カラリの自家受粉を行って、得られた実生のS遺伝子型を分析したところ、S^bS^b, S^bS^t,S^tS^tの3タイプに分離したことから、自家和合化にはS^b, S^t遺伝子ともに関わっていることが示された。3.自家和合性で果実品質の優れた品種の育成:これまで作出した多くの交配実生のうち、自家和合性選抜マーカーによるPCRで自家和合性であることが確認された個体について、果実品質の調査を行った。このうち、ソルダムとサンタローザ、ビューティの交配実生の一部に自家和合性でかつ果実品質の優れた系統が得られた。今後、これらを栄養繁殖して後代の果実形質も調査し、最も優れるものを品種登録する予定である。