hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニュートリノで探る標準模型を超える新しい物理

10GeV程度以上の質量を持つ重いステライル・ニュートリノがアクティブ・ニュートリノと混合している時、この混合がT2K実験の拡張計画であるT2HK実験、T2HKK実験、およびT2HKに隠岐の検出器を追加した実験において発見できるかどうか、そして、この混合がニュートリノの質量階層性とPMNS混合行列のDirac CP位相の測定にどのような影響を与えるか、を解析した。その結果、PMNS混合行列のDirac CP位相とステライル・アクティブ混合のCP位相の値によっては、この混合が上記実験において発見できる可能性があることを示した。また、この混合は、T2HK実験での質量階層性測定を不可能にする可能性があるが、一方、T2HKK実験ならびに「T2HKに隠岐の検出器を追加した実験」での質量階層性測定には影響しないことが判明した。さらに、いずれの実験においても、ステライル・ニュートリノの混合はDirac CP位相の測定に無視できない影響を与えることを発見した。次に、タイプ1・シーソー模型において、ニュートリノのDirac湯川行列がクォークの湯川行列と現象論的な関係を持っており、とりわけクォークのCKM混合行列がシーソー機構を通じてニュートリノのPMNS混合行列と結びついている、という可能性について模型に依らない解析を行なった。その結果、クォーク湯川行列のくりこみ群方程式の詳細な解析を通じ、この可能性に基づくPMNS混合行列のDirac CP位相、二つのMajorana CP位相、およびニュートリノ質量の絶対スケールの予言を行なった。また、TeV質量を持つスカラーのダークマターが寄与してプランクスケールでヒッグス・ポテンシャルが消える可能性についても示した。28年度が最終年度であるため、記入しない。ヒッグス粒子が発見されその質量が125GeVであったことは、標準模型の真空の安定性やナチュラルネス問題に関しての情報を与え、標準模型を超える物理の重要なヒントであると思われる。そこで、まず、ニュートリノの極微質量が自然に導出されて、かつ、実験で観測できる可能性のあるインバース・シーソー機構について、真空の安定性、ナチュラルネスについて理論的解析をおこない、更に、ニュートリノレス・ダブル・ベータ崩壊やミューオン・エレクトロン・コンバージョンの観測可能性について詳しく解析した。次に、タイプ2シーソー機構における真空の安定性について解析をおこない、LHC実験でのヒッグスが2つのガンマ、あるいは、Zとガンマに崩壊するプロセスについて詳しく解析をおこない、ナチュラルネス問題がない場合のパラメータ領域での実験での検証可能性について調査した。また、標準模型にシングレットを導入して拡張した模型において、プランク・スケールでヒッグスポテンシャルが丁度消滅する可能性に関して調査したり、高エネルギーでスケール不変を課して、ダイナミカルにヒッグス質量や電弱相転移が起きる可能性について調べた。更に、10の10乗のエネルギースケールでヒッグスポテンシャルが不安定になることが、ヒッグス場が高次元ゲージ場の余剰次元成分の証拠なのではないかと考え、模型に依らない陽子崩壊の解析を(トップ質量をパラメータとして)おこなった。当初の計画は概ね順調に進み、更に、陽子崩壊と絡めた新しい研究も出来たため。ニュートリノ振動実験におけるノンユニタリティの観測可能性の調査、アルゴン検出器でタウニュートリノ検出の評価、そして、ニュートリノ湯川が大きく右巻きニュートリノ軽めな状況でシーソー時の世代間のキャンセルでニュートリノ振動実験と合うmass squared differencesやmixing anglesを得る場合のコライダー実験での検証可能性を調査する。
気道におけるInterleukin-8発現の制御に関する研究

気動炎症の遷延化には、種々の化学伝達物質が関与していると考えられている。しかし、これらの化学伝達物質による白血球遊走因子の産生制御は未だ明らかではない。Interleukin-8(IL-8)は、気道の炎症を調節しているcytokinesのなかでも最も強力な多核白血球の遊走・刺激因子のひとつである。本研究は、特に気道におけるIL-8の遺伝子発現および蛋白産生制御をあきらかにし、気道炎症遷延化の機序の解明を目標とした。すなわち、in vitroの実験系において、培養気道上皮細胞からのIL-8産生に影響を与える化学伝達物質をスクリーニングし、その物質がIL-8のmRNA発現に作用するか否かを検討した。
港湾都市小樽における菓子木型の詳細調査および周辺地域の菓子文化の歴史と系譜の研究

菓子の木型は落雁などの干菓子や、練きり等の製作時に使用する道具であるが、環境が良ければ長い年月保存できるため、地域の菓子文化や菓子業界の歴史を知るための貴重な資料である。しかし近年、和菓子店は後継者不足や和菓子の売上不振により廃業する事例が相次ぎ、全国各地で木型が流出・散逸している。そこで小樽市内の菓子店に現在残されている木型の悉皆調査をおこない、市内の菓子文化についての現状記録を行った。さらに北海道の開拓期における菓子文化の伝播を探るため、小樽市と同様に北前船の交易拠点だった道南の港町と、それらとの比較のため太平洋側の浦河町と内陸の帯広市、本別町でも調査をおこなった。調査方法は、木型に彫刻されている意匠や打刻印・焼印、記載されている文字、大きさの測定、写真撮影による記録である。また菓子店の経営者や町民に、店の歴史や菓子を利用する行事等の聞き取り調査をおこなった。その結果、以下の点が明らかになった。1.明治初期から経済活動の中心であった函館市や小樽市では、移住者により次々と菓子店が開業し、そこで修行をした職人が道内各地で独立開業していった。2.道内における木型の彫刻師の系譜が一部明らかになった。明治初期までは本州から北前船によって木型もしくは彫刻師が北海道に運ばれていたと思われる。明治なかばには兼業ではあるが彫刻師が誕生した。さらに昭和になると菓子の需要増加に伴い、旭川市と小樽市で木型の彫刻を専門におこなう彫刻師が活躍した。3.漁村と農村では木型を使用した菓子の利用に違いがみられた。明治初期、北海道各地に集落が形成されたが、その早い段階で菓子屋が存在、活動したことがうかがわれ、「贅沢品」と思われていた菓子が、集落形成に必要な業種であった可能性が見いだされ、開拓期の北海道史に新たな視点の提示が可能となった。
知的財産権課税とスーパー・ロイヤリティ・ルール

1994年度は、移転価格税制やスーパー・ロイヤリティー・ルールをめぐって、大きな動きが見られた。まず、アメリカ内国歳入法典482条に関する最終規制と6662条に関する暫定規則の制定があげられる。その基本的スタンスは、適用可能性のある評価方法を広くとりながら、最適方法ルール(best method rule)の下で最適な方法を選択させることとし、これを6662条の罰則によって担保するものと捉えられる。知的所有権に関して、規則のあげる諸方法に中で問題となるのは、利益比準法(compable profit method,CPM)である。この方法は、大まかにいえば、類似の状況下における他の納税者のあげる利益に基づいて移転価格を算定するという方法であり、一種の推計課税であることから、納税者側からの批判が強く、OECDも、7月に公表した報告書で、真に最後の手段にすべきであると勧告している。わが国も、アメリカによるCPM適用に批判的であるが、措置法66条の4第7項の推定課税は、CPM的適用が可能である。しかし、興味深いのは、同じ利益に基づく方法でありながら、納税者の内部データに主に依拠する利益分割法(profit split method)は、好意的に受け入れられ、特に、事前確認方式(advanced pricing agreement,APA)において、広く用いられていることである。おそらく、知的財産権の絡む移転価格事案において、利益という要素を入れずに移転価格税制を執行することがおよそ不可能であるといってよいであろう。この点に関連して、国外に親会社を持つ米国子会社に対してユニタリー方式の適用を認めた、連邦最高裁によるBarclays Bank事件判決も注目される。利益が重要であるとすると、当然、知的財産権等の無形資産等を作り出すために必要とされた費用が問題となるが、本研究で得られた新たな知見の一つとして、知的財産権の形成に与えた租税上の優遇措置等の影響を評価すべきことがあげられる。タックス・シェルターなど、租税上の大きな利益を享受しながら形成された無形資産に対して、利益に基ずく方法を適用する場合には、課税上の利益を考慮すべきである。
生体溶液試料用in-situ軟X線分光測定システムの開発

平成17年度は超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムの設計および開発を行った。まず,これまでに我々が米国のPerera博士およびALSグループと共同開発した溶液試料用軟X線分光スペクトル測定装置を参考に(株)アイリン真空と共に超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムの基本設計を行った。今回の装置では,7種類の可動軸を持つように開発を行った。また,検出器には通常のフォトダイオードに加え,生体試料中の濃度の低い元素を測定するために高い検出能を有する大口径SDD検出器を(株)X線技術研究所から今回の装置用に特注で購入した。購入した各装置の取り付けおよび動作確認を行った。平成18年度は17年度に作製した超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムをシンクロトロンのビームラインに接続するための差動排気システムを設計および製作した。製作した差動排気システムを用いて17年度に製作した超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムを佐賀県立九州シンクロトロン光研究センターの県有ビームラインBL12に接続を行った。接続完成後,生体試料に含まれる代表的な金属イオンとしてナトリウムイオンのin-situ測定をめざした。そこで本システムの溶液セルを用い,飽和濃度の塩化ナトリウム水溶液のNa K XANESスペクトル測定を行った。その結果,粉末の塩化ナトリウムの測定結果とはピーク形状が明瞭に異なるNa K XANESスペクトルを測定することができた。このスペクトルをDV-Xα分子軌道法で解析したところ八面体構造を持つ6水和イオンであると解析できた。この結果より,本装置により生体試料中の軽金属イオンのXANESスペクトルがin-situで測定・解析できることが明らかになった。本年度は超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムの設計および開発を行った。このシステムを設置する予定である九州シンクロトロンの稼働が福岡西方沖地震の影響等を受け、当初の計画より6ヶ月ほど遅れた。そのため、本システムの基本設計に必要であるシンクロトロン光の各種パラメータを得ることができず基本設計の完成に時間を取られたが、最終的には設計どおりのシステムを製作できた。即ち、まず、これまでに我々が米国のPerera博士とALSグループと共同開発した溶液試料用軟X線分光スペクトル測定装置を参考に、九州シンクロトロン施設装置を熟知している(株)アイリン真空と超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムの基本設計を行った。従来作成した溶液試料測定装置は試料周りの可動機構は取り付けていなかったが、今回の装置では生体試料in-situ測定をめざすためこの部分に改良を加えて設計を行った。今回の装置では、7種類の可動軸を持つように開発を行った。また、検出器には通常のフォトダイノードに加え、生体試料中の濃度の低い元素を測定するために、高い検出能を有する大口径SDD検出器を(株)X線技術研究所において本システム用に特注で製作した。来年度購入予定の差動排気システムについて引き続き(株)アイリン真空とその基本設計を行い、製作したシステムと九州シンクロトロンBL12装置との取り合いについて検討し詳細な図面作成を行った。さらに、生体試料の測定をめざし、生体モデル化合物の合成を行い、超軟X線分光スペクトル測定装置とUVSORを用い、スペクトル測定を行い、得られたスペクトルをクラスター分子軌道法を用いて解析した。以上の結果の一部は既に論文として公表し、また各種の学会で発表した。本年度は昨年度作製した超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムをシンクロトロンのビームラインに接続するための差動排気システムを設計および製作した。製作した差動排気システムを用いて昨年度製作した超軟X線分光スペクトル測定装置用生体試料測定システムを佐賀県立九州シンクロトロン光研究センターの県有ビームラインBL-12に接続する実験を行った。

接続完成後、真空度の確認や溶液セルの動作確認を行った。その後実際にX線を入射しX線の光軸調整等を行い試料のX線吸収スペクトル測定を行う準備をした。はじめに装置の性能評価を行うために本研究で開発したセルを用いて基準試料とし、塩化ナトリウム粉末のNa K XANESスペクトル測定を行った。得られた測定結果を県有ビームラインBL-12で測定した結果と比較したところ同様の良好なNa K XANESスペクトルが得られていることが分かった。次に生体試料に含まれる代表的な金属イオンとしてナトリウムイオンのin-situ測定をめざした。そこで飽和濃度の塩化ナトリウム水溶液のNa K XANESスペクトル測定を行った。その結果、粉末の塩化ナトリウムの測定結果とはピーク形状が明瞭に異なるNa K XANESスペクトルを測定することができ、アメリカのALSに設置してある溶液セルで測定した結果と同様のスペクトルを得られたことが分かった。このスペクトルをDV-Xα分子軌道法で解析したところ八面体構造を持つ6水和イオンであると解析できた。この結果より、本装置により生体試料中の軽金属イオンのXANESスペクトルがin-situで測定・解析できることが明らかになった。
電磁誘導推力による高密度プラズマの連続パルス加速の研究

本研究は,将来の大型ミッションにおいて,大規模物資輸送を担う100kW級の大電力電気推進機に対して新しい推進機を提案するものである.このために.本研究は,電気推進に適した無電極高密度プラズマの実現と,外部磁場を用いない電磁誘導加速の基礎研究を行い,以下の成果を得た.1)低アスペクト比容器において,永久磁石によるカスプ磁場を利用してヘリコン波による高密度プラズマの生成に成功した.300 Wの最大電力においてプラズマ密度は10の19乗/立方mに達した.2)パルスフォーミングネットワークを用いてパルス的な電磁誘導加速の基礎実験を行いプラズマインピーダンスの推定に成功した.本研究は,将来の大型ミッションにおいて,大規模物資輸送を担う100kW級の大電力電気推進機に対して新しい推進機を提案するものである.このために.本研究は,電気推進に適した無電極高密度プラズマの実現と,外部磁場を用いない電磁誘導加速の基礎研究を行い,以下の成果を得た.1)低アスペクト比容器において,永久磁石によるカスプ磁場を利用してヘリコン波による高密度プラズマの生成に成功した.300 Wの最大電力においてプラズマ密度は10の19乗/立方mに達した.2)パルスフォーミングネットワークを用いてパルス的な電磁誘導加速の基礎実験を行いプラズマインピーダンスの推定に成功した.【短円管+カスプ磁場によるヘリコン波プラズマの生成】低アスペクト比の絶縁容器にヘリコン波プラズマの生成を実施した.一般のヘリコン波プラズマはアスペクト比の大きい長円管を用いるが,そのような形状はプラズマ推進機としては不向きであるため,本研究では短円管での生成に挑戦する.この達成のために,通常の直線磁場の外に,プラズマ閉じ込め効率の高いカスプ磁場を適用した.アンテナには大口径のヘリコン波プラズマに適したスパイラルアンテナを用いた.生成したプラズマの評価は,ダブルプローブによるプラズマ密度測定によって行った.この結果,電力200W投入時にプラズマ密度4e12 cm^-3という高密度プラズマの生成に成功した.【パルス放電による高周波加速の模擬】平成26年度に購入する加速用高周波電源の仕様を決定するために,高周波加速の模擬実験を行った.高電圧キャパシタとギャップスイッチを用いたパルス放電回路により,加速コイルに瞬間的な大電流を流しこれに伴うプラズマの挙動を調べた.プラズマの挙動はダブルプローブを3箇所に設置し,時間的な変化をみることで判断した(TOF法に近い).実験の結果,コイルの位置と電流に応じてを変化させることにより,プラズマの挙動が大きく変化することを実証できた.現時点では明確なプラズマ流までは確認されていないため,今後,最適なコイル電流条件を調べていく.本年度の研究実績は以下にまとめられる1)低アスペクト比容器における高密度プラズマ源の改良:昨年度に高密度プラズマの生成に成功したが,生成プラズマの安定度に問題があった.これは低アスペクト比,カスプ磁場という特定な生成環境が影響している.このため,磁場保持具およびヘリコン波用アンテナの改良を行い,安定して再現性のあるプラズマ生成が可能とした.2)パルスフォーミングネットワークの改良:加速用高周波電源前の予備試験のためのパルスフォーミングネットワークの改良を行った.ギャップスイッチを用いた系から半導体スイッチに切り替えることにより,キャパシタの破壊を防ぎ継続的な実験を可能とした.3)プラズマ誘導加速のモデル化:加速に適切な電源を選定するために,プラズマ誘導加速のモデル化を実施した.プローブ測定結果に基づきプラズマ抵抗を推定し,総合的なインピーダンスを算出した.このインピーダンスに対してマッチングが可能となる領域で高周波電源の選定/購入を実施した.宇宙推進工学研究目的であった【短円管+カスプ磁場によるヘリコン波プラズマの生成】【パルス放電による高周波加速の模擬】のいずれも達成した.前者に関しては,様々な形状を試して最適なプラズマ生成条件を確立するという段階までは達していないが,当初の目標にある形状で目標以上のプラズマ密度を達成しているため問題ない.後者に関しても,明確な加速までは実現できていないが,高周波加速を模擬すること,ならびにそれによるプラズマ挙動の観察には成功しており,総じて順調に進んでいるといえる.26年度はプラズマ生成方法を確立する(再現性が高く,実験自由度の高い生成方法)ことと,電磁誘導加速に与えるパラメータとして何が最も影響するのかを重点的に調べる.また,加速コイルを複数設けて位相差を与えることで,traveling waveを用いた電磁誘導加速の可能性についても調べていく.次年度使用額が生じた理由は以下の事項による:1.真空チェンバー装置を別の研究とシェアしていることにより,その修繕費用が少なく済むことが出来た;2.学会での発表を一定の成果が得られてからとしたため,発表する学会の時期および種類が変更となったため;3.セラミックやガラスなど破損可能性が大きい部品についての費用が軽微ですんだため研究に必要な加速用高周波電源のスペックは,現在実施している実験の結果に左右される.特に,電源の価格はその電力レベルによって左右されるため,昨年度からの繰越金と合わせることにより,より適切な高周波電源の購入を行う.
雌性生殖器におけるユビキチン-プロテアソーム経路の解析

ユビキチンC末端加水分解酵素1型(UCH-L1)は選択的な蛋白処理を行うための主要な代謝経路であるユビキチンープロテアソーム経路の構成要素で、主にモノユビキチンを供給する脱ユビキチン化酵素である。本酵素は組織特異的に発現し、主に神経系組織および生殖器系組織に豊富に存在する。雌性生殖器では卵巣の卵母細胞および排卵後の成熟卵子の細胞膜に局在するが、その発現意義は不明である。我々は卵子におけるUCH-L1の機能を解析するためにUCH-L1欠失ミュータントである自然発症神経軸索変性マウス(gadマウス)の解析を行った。gadマウス卵子と正常マウス精子を用いて体外授精を行い、gadマウス卵子の受精能を検索した結果、排卵数、正常卵率、受精率ともに正常マウス卵子と有意な差はみられなかったが、多精子受精率が正常マウス卵子に比べて有意に高い値を示した。以上の結果から、UCH-L1は卵子の細胞膜において多精拒否に関与していることが示唆された。多精拒否は卵子の透明帯反応と膜ブロックによる反応から成り立つ。我々はgadマウス卵子の透明帯反応について検索した結果、特に異常は認められなかった。さらに、透明帯を除去した卵子を用いて体外授精実験を行ったところ、gadマウスの卵子1個あたりに受精する精子の数が正常マウスのそれと比べ有意に増加していたことがわかった。このことから、gadマウス卵子の多精子受精は膜ブロックの異常によるものと考えられた。また交配試験により、gad雌マウスの産子数は正常雌マウスに比べて有意に少ない結果が得られた。gad雌マウスの産子数の低下は多精子受精に起因する胎生致死によるものと考えられた。マウス卵巣および初期胚におけるUCH-L1およびUCH-L3の発現正常マウス卵巣における免疫組織化学的検索では、UCH-L1とUCH-L3ともに原始卵胞、一次卵胞、二次卵胞、三次卵胞および成熟卵胞の各ステージで卵母細胞が陽性を示した。しかし、UCH-L1は卵母細胞の細胞膜を中心に局在していたのに対し、UCH-L3は細胞質全体に局在していた。体外授精法を用いて卵子および初期胚について免疫組織化学的検索およびウェスタンブロッティング法を行い、胚の各ステージにおけるUCH-L1およびUCH-L3蛋白の発現様式を検索した結果、両蛋白ともに卵子から胚盤胞までの全てのステージでほぼ一定量に発現しており、特にUCH-L1は細胞膜を中心に局在していた。それに対し、UCH-L3は細胞質を中心に局在していた。gadマウスを用いた過排卵処置と体外授精gad卵子の受精能を検証するために、gad雌マウスの卵子に対し、wild雄精子を用いて体外授精を行いgadマウスの受精率を検索した。その結果、gad卵子ではwild卵子に比べて多精子受精率が有意に高い値を示した。このことからUCH-L1は多精拒否に関与していることが示唆された。【総括】UCH-L1は卵子の細胞膜において多精拒否に関与していることが示唆され、gad雌マウスの産子数の低下は多精子受精に起因する胎生致死によるものと考えられた。また、UCH-L1とUCH-L3は非常に高い相同性があるにも関わらず細胞内局在が異なっていたことから、それぞれ別の機能を果たしていることが示唆された。これらの結果は個体の初期発生においてユビキチン-プロテアソーム経路が深く関わっていることを強く示唆するものであり、今後の発生および繁殖学の基盤研究に重要な知見をもたらすことが期待される。

また交配試験により、gad雌マウスの産子数は正常雌マウスに比べて有意に少ない結果が得られた。以上の結果から、UCH-L1は卵子の細胞膜において多精拒否に関与していることが示唆された。gad雌マウスの産子数の低下は多精子受精に起因する胎生致死によるものと考えられた。
化学修飾新芳香族の合成と機能開発

本研究は、共役10π系を基本単位とする2次元共役系アズレンや[5]-ラジアレン(10π系)及び3次元共役系C_<60>(60π系)への化学修飾とそれによる画期的機能発現を目的として行ったものである。その結果以下のように瞠目すべき成果が得られた。(1)C_<60>をスーパーアトムとみる新概念を打ち出し、これに基づき金属酵素機能の発現を試み、窒素固定機能を見出したことは画期的成果といえる。(2)更に、社会的に極めて重要となっている抗エイズ薬創出のため、HIV-プロテアーゼ・インヒビターとして有用と思われる新しい化学修飾C_<60>を、C_<60>のプロテアーゼ疎水部取り込み(分子認識)モデルの研究成果に基づき設計し、その第一歩としてピラゾリン環縮合C_<60>の合成に成功した。C_<60>への金属の化学修飾も進行した。(3)他方、10π系の新芳香系族、アズレンの化学修飾により、抗ガン活性上興味深い3,5-グアイアズレンキノンの効率的合成にも成功した。また、C_<60>の基本単位、[5]-ラジアレンを1,3-ジチオール基で全置換した化学修飾体を合成し、興味ある電気化学的特性や個体物性(伝導性及び磁性)を見出した。(4)特記すべきは、トキイロヒラタケの中に8π系の新色素インドロンが存在することを見出し、さらにインドロンを含むタンパク質がタンパクを光合成することを見出したことである。これはクロロフィルム光合成系が、炭水化物を光合成することと対比し、自然科学上極めて重要な発見といえる。(1)化学修飾二次元芳香族の物性、機能(吉田、武隈)pi電子特性を活用した酸素特異的反応をアズレン類、特にグアイアズレンについて試み、生体機能や電子的機能発現上興味ある3,5-アズレンキノン骨格や3,3′-メチレンビスアズレン骨格の合成に成功した。(2)化学修飾二次元芳香族の構造、物性、機能(吉田、松原、前川)60pi芳香族、ドデカペンタラジアレンの部分水素化における理論的研究所(吉田)、複素環化(松原)および金属錯体化(前川)による化学修飾を試みた。部分水素化のために、一電子移動とプロトン化の繰り返しによる水素化の検討を行い、またシクロ付加反応により三次元芳香族の球面の複素環化修飾体の合成を行い、ピラゾリンフラーレンの合成に世界で始めて成功した。他方金属としてはpi back donationが支配的なNi(O)を用い、金属錯体化修飾を行い、[Ni(C_<60>)(PPh_3)_2]が生成していることを明らかにした。次元性の相違を反映したこれらの成果は発現上注目すべきものであり、ユニークな物性、機能(生体機能、光、電子、磁気的機能)、新規物質、新機能材料として極めて大きな期待がもたれる。

(3)他方、10π系の新芳香族、アズレンの化学修飾により、抗ガン活性上興味深い3,5-グアイアズレンキノンの効率的合成にも成功した。また、C_<60>の基本単位、[5]-ラジアレンを1,3-ジチオール基で全置換した化学修飾体を合成し、興味ある電気化学的特性や個体物性(伝導性及び磁性)を見出した。(4)特記すべきは、トキイロヒラタケの中に8π系の新色素インドロンが存在することを見出し、さらにインドロンを含むタンパク質がタンパクを光合成することを見出したことである。これはクロロフィル光合成系が、炭水化物を光合成することと対比し、自然科学上極めて重要な発見といえる。
ビデオドロップゾンデを用いた熱帯海洋上に発達する積乱雲の微物理構造の観測研究

熱帯海洋域で発達する降水雲の中での降水粒子,雲粒子の振る舞いは雲の組織化,維持機構に大きく関与しているとともに,雲内でのエネルギー収支は大気大循環を駆動するエネルギー源として地球規模の気候を左右する。さらに,熱帯海洋域では多島域と比べ,雷発生頻度が圧倒的に少なく,上層の氷粒子の数濃度が異なることがその原因と言われているが,その観測例は海洋上という限られた観測条件のため乏しいままであるのが現状である。これまでの雲内の降水粒子の直接観測は航空機だけでなくビデオカメラを搭載したビデオゾンデが開発され,さまざまな観測が行われてきた。ゾンデの最大の利点は観測対象の雲に対して降水粒子の鉛直分布を知ることができることであるが,これまでは陸地からの観測のみであり,海洋上の船舶から飛揚した例はない。本研究ではビデオゾンデを独自に製作し,それを用いて,海洋研究開発機構の海洋地球研究船「みらい」の西太平洋域のMR04-08観測航海(2004年12月12日2005年1月10日)に参加,「みらい」船上からビデオゾンデを飛揚し,雲内の降水粒子の画像を捉え,熱帯海洋域に発達する降水雲内の微物理構造を明らかにすることを目的とした観測を行つた。なお,当初予定されていたドロップゾンデによる観測研究はMR04-08航海における航空機観測が急遽中止されたため,地上放球型ビデオゾンデを改良・製作し,観測を行った。Takahashi(1990)による降水粒子ビデオゾンデを軽量・低コスト化することでコストで約3分の1,重量で約3分の2まで押さえることができた.平成17年度は,みらい観測航海MR04-08期間中に得られたビデオゾンデデータの詳細な解析を行った.その結果,熱帯西太平洋上に発達する降水雲内では,TOGA-COAREなどの報告と同様,Warm Rainプロセスによる下層の雨滴形成が支配的であった.0°C層よりも上層に見られた霰は凍結氷起源と推測され,氷晶形成プロセスが相対的に弱いことがわかった.また,層状域で観測されたAggregateは,凍結氷あるいは霰が凝集したものであることが示唆され,中緯度とは異なる降水機構が確かめられた.これらの結果は日本気象学会およびIAMAS (International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences) Beijing2005において成果発表した.熱帯海洋域で発達する降水雲の中での降水粒子,雲粒子の振る舞いは雲の組織化,維持機構に大きく関与しているとともに,雲内でのエネルギー収支は大気大循環を駆動するエネルギー源として地球規模の気候を左右する。本研究ではビデオゾンデを独自に製作し,それを用いて,海洋研究開発機構の海洋地球研究船「みらい」の西太平洋域のMR04-08観測航海(2004年12月12日2005年1月10日)に参加,「みらい」船上からビデオゾンデを飛揚し,雲内の降水粒子の画像を捉え,熱帯海洋域に発達する降水雲内の微物理構造を明らかにすることを目的とした観測を行った。Takahashi (1990)による降水粒子ビデオゾンデを軽量・低コスト化することでコストで約3分の1,重量で約3分の2まで押さえることができた.みらい観測航海MR04-08期間中,合計9台のビデオゾンデを放球した.現在詳細な解析を行っているところであるが,TOGA-COAREなどの報告と同様,下層の雨滴形成とともに,0°C層よりも上層ではあられが多く見られた.中緯度等で一般に見られる紡錘形のあられではなく,凍結氷に着氷したものがほとんどであり,氷晶数も少なかった.また,層状域では雪片は観測されず,凍結氷あるいはあられのAggregateが観測された.熱帯海洋域で発達する降水雲の中での降水粒子,雲粒子の振る舞いは雲の組織化,維持機構に大きく関与しているとともに,雲内でのエネルギー収支は大気大循環を駆動するエネルギー源として地球規模の気候を左右する。

本研究ではビデオゾンデを独自に製作し,それを用いて,海洋研究開発機構の海洋地球研究船「みらい」の西太平洋域のMR04-08観測航海(2004年12月12日2005年1月10日)に参加,「みらい」船上からビデオゾンデを飛揚し,雲内の降水粒子の画像を捉え,熱帯海洋域に発達する降水雲内の微物理構造を明らかにすることを目的とした観測を行つた。なお,当初予定されていたドロップゾンデによる観測研究はMR04-08航海における航空機観測が急遽中止されたため,地上放球型ビデオゾンデを改良・製作し,観測を行った。Takahashi(1990)による降水粒子ビデオゾンデを軽量・低コスト化することでコストで約3分の1,重量で約3分の2まで押さえることができた.平成17年度は,みらい観測航海MR04-08期間中に得られたビデオゾンデデータの詳細な解析を行った.その結果,熱帯西太平洋上に発達する降水雲内では,TOGA-COAREなどの報告と同様,Warm Rainプロセスによる下層の雨滴形成が支配的であった.0°C層よりも上層に見られた霰は凍結氷起源と推測され,氷晶形成プロセスが相対的に弱いことがわかった.また,層状域で観測されたAggregateは,凍結氷あるいは霰が凝集したものであることが示唆され,中緯度とは異なる降水機構が確かめられた.これらの結果は日本気象学会およびIAMAS (International Association of Meteorology and Atmospheric Sciences) Beijing2005において成果発表した.
脳血管攣縮における血管壁NO合成酵素とグアニレートサイクラーゼ発現の変化

雑種成犬30頭を各10頭、正常(DO)、血液大槽内注入2日目(D2)、2回注入5日目(D7)の3群に分けた。脳血管攣縮の程度は脳血管撮影にて確認した。脳底動脈を取り出し、一部をウェスターンブロット法用に、残りをRNA抽出用とし冷凍保存した。ウェスターンブロットでは、脳型と交差しない内皮型NO合成酵素、抗アルファサブユニットのグアニレートサイクラーゼのモノクロナール抗体を用い、NO合成酵素の蛋白発現はあまり変化ないが、グアニレートサイクラーゼはD7で約4分の1にまで低下することが明らかとなった。筋収縮の調節蛋白であるカルポニンは、減少していた。一方、RNAの抽出は各群まず4頭の脳底動脈よりトータルRNAを抽出し、ついで3頭の動脈を用いて同様の抽出を2度くり返した。1頭あたりのトータルRNAは平均DO、D2、D7、それぞれ、7、12、19μgが得られた。各レーンに10μgのトータルRNAを用いて電気泳動の後、フィルターを作成した。NO合成酵素とグアニレートサイクラーゼのcDNAプローブを用いてハイブリダイゼイシュンを行ったが、おそらく血管壁での発現がひくいために、ノーザンブロットでは結果をみなかった。現在もPCRを用い実験を行っているが、結果は得られていない。以上の実験を行うと同時に、脳血管攣縮に関与すると考えられる、エンドセリン、エンドセリンレセプターAおよびB、TGFβ1、プロコラゲンタイプIとIIIなどのcDNAプローブを用いて攣縮血管での発現の変化をみた。エンドセリンレセプターAは減少、TGFβ1は上昇、プロコラゲンタイプIとIIIは一定の傾向をみせなかった。雑種成犬30頭を各10頭、正常(D0)、血液大槽内注入2日目(D2)、2回注入後5日目(D7)の3群に分けた。脳血管攣縮の程度は脳血管撮影にて確認した.脳底動脈を取り出し、一部をウェスターンブロット法用に、残りをRNA抽出用とし、冷凍保存した.内皮型NO合成酵素抗体は脳型と交差しない特異的なモノクロナール抗体を用いた.また、グアニレートサイクラーゼは抗アルファサブユニットのモノクロナール抗体を用いた.RNAの抽出は、各群まず4頭の脳底動脈よりトータルRNAを抽出し、ついで3頭の動脈を用いて同様の抽出を2度くり返した.各レーンに10μgのRNAを用いて電気泳動の後、フィルターを作成した内皮型NO合成酵素とグアニレートサイクラーゼcDNAブローブを用いてハイブリダイゼイションをおこなった.脳底動脈からの抽出液には内皮型NO合成酵素に特異的な135kDaと、120kDaの2つのバンドが存在した.デンシトメターで測定した値は両蛋白の総和で、D0を100%としてD2で97±22%、D7では78±40%と減少したが、有意差はなかった.グアニレートサイクラーゼは70kDaに一本のバンドが存在し、D2では69±40%D7では25±18%と有意に減少していた.一方、1頭あたりのトータルRNAは平均D0.D2.D7それぞれ7.12.19μgが得られた.ノーザンブロット法は現在おこなっているが結果は得られていない.雑種成犬30頭を各10頭、正常(D0)、血液大槽内注入2日目(D2)、2回注入後5日目(D7)の3群に分けた.脳血管攣縮の程度は脳血管撮影にて確認した.

脳底動脈を取り出し一部をウェスターンブロット法用に、残りをRNA抽出用とし、冷凍保存した.ウェスターンブロットについては昨年、NO合成酵素とグアニレートサイクラーゼで結果を得た.また、筋収縮に重要な調節タンパクであるカルポニンについて行い、D2,D7についてD0とらべ明らかな減少を認めた.一方、RNAの抽出は、各群まず4頭の脳底動脈よりトータルRNAを抽出しついで3頭の動脈を用いて、同様の抽出を2度くり返した.各レーンに10μgのRNAを用いて電気泳動ののち、フィルターを作成した.NO合成酵素とグアニレートサイクラーゼのcDNAを用いて、ハイブリダイゼイションをおこなったが、おそらく、血管壁での発現がひくいために、ノーザンブロットでは結果を見なかった.PCRを用いて、増幅し実験を行っているが、結果は得られていない.以上の実験を行うと同時に、エンドセリン、TGFBI.ブロコラゲンI.ブロコラゲンIIIなどのcDNAプローブを用いてクモ膜下出血後脳血管での発現の変化をみた.エンドセリンレセプターAはダウンレギュレイト.TGFB1はアップレギュレイト、コラゲンは明らかな傾向を認めなかった.
有機-無機界面の高速プロトン伝導現象を利用した固体高分子形燃料電池の開発

前年度に解明した、スルホン酸基を密集させることで発現する界面現象を解析し、酸高密度構造であればどのような種類でも起こる現象であることを突き止め、新たにPacked-acid mechanismと名づけた。これまで合成してきた材料ではPacked-acid mechanismが発現しているものの、支配的であるとは言えない材料であった。Packed-acid mechanismがより支配的になる材料の合成を目的として、Packed-acid mechanismがより発現しやすい条件を量子化学計算で解析し、その条件の詳細を突き止めた。バルク水モデルを用いて、プロトンドナーは水素結合を1つ介して隣り合った場合でもPacked-acid mechanismを生じることを示し、水和水λ=3程度の酸高密度構造でPacked-acid mechanismが支配的になることを解明している。さらに、酸官能基や酸官能基が修飾された骨格分子の、Packed-acid mechanismへの影響を解析している。これによって、よりPacked-acid mechanismを引き起こしやすい材料設計指針として、4.1Å以内に酸が存在すること、水和水λ=3程度、リン酸基(-PO_3H_2)の利用が望ましいことを示している。そして上記材料設計指針を基に、Packed-acid mechanismが支配的になる新たな材料Zirconium Hydroxyethylidinediphosphonate (ZrHEDP)の合成を行った。合成条件を制御することによって、-PO_3H_2の存在量が多い材料の合成に成功した。-PO_3H_2の存在量が多いZrHEDPはλ=24となり、特異的なプロトン伝導性を示した。通常のプロトン伝導体であれば湿度に対して指数的に依存するプロトン伝導性に対して、ZrHEDPは線形的な依存となり、95%RHから40%RHに変化させても伝導性が60%程度にしか減少しなかった。他の伝導体に比べて湿度依存性が非常に低いと言える。Packed-acid mechanismが支配的な場合に現れる実験的物性を示している。(抄録なし)本年度は、それぞれスルホン酸基を有する無機電解質粒子であるZirconia sulphophenyl phosphonate(ZrSPP)と有機電解質ポリマーであるsulfonated poly(aryleneether sulfone)(SPES)の界面を量子化学計算によってモデル化し、プロトン移動を解析した。界面モデルでは水が非常に多くある状態、水が十分にある状態、水が少ない状態、水がない状態の4つの場合を仮定し、プロトン移動(Grotthuss機構)で重要な2ステップであるProton TransferとReorientationの活性化エネルギーを調べた。この結果からProton Transferが起こるには短い水素結合距離が、Reorientationには長い水素結合距離の両方が必要であることがわかった。従来の考えではスルホン酸基はプロトンを放出後(SO_3^-)はプロトンアクセプターとして働かず、またプロトンを保持した場合(SO_3H)でも水との結合が強すぎてそこにプロトンがとどまってしまうため、スルホン酸基はGrotthuss機構のプロトン移動経路になることができない。しかし、界面における水素結合を種類分けし、それぞれの長さを評価すると、界面においてスルホン酸基が直接水素結合することで形成されるSO_3H→SO_3^-は短い水素結合距離を、同様にSO_3H→SO_3Hは長い水素結合距離を作ることがわかった。これらの性質はスルホン酸同士が直接結合した場合だけでなく、12個程度の水分子を介して水素結合した場合も同様の効果があることも示しており、同時にスルホン酸基単体においては従来の考えが正しいことも証明している。また、分子動力学計算により、90°C条件においてZrSPP-SPES界面上でのプロトン移動を観察したところ、スルホン酸基同士が直接結合した場合に上記の水素結合間距離でProton Transfer,Reorientationが起こり得ることが示された。これにより、固体高分子形燃料電池の作動温度領域において界面でのプロトン移動が示され、電解質膜のプロトン伝導性向上に対して新しいアプローチの可能性が示唆されている。また同じく無機電解質粒子であるZirconium Sulfate(ZrS)においても量子化学計算でプロトン移動を解析したところ、ルイス酸・ルイス塩基の間でプロトン伝導が行われていることが示された。これらは水分子を必要としないため、高温・低湿度におけるプロトン伝導性向上に貢献するものと考えられる。本年度は無機層状結晶Zirconium sulphophenyl phosphonate(ZrSPP)と有機電解質ポリマーSulfbnated poly(aryleneether sulfbne)(SPES)の界面を多量含んだ電解質膜(Capping-ZrSPP-SPES)と少量しか含まない膜(Simple-mixing-ZrSPP-SPES)の2種類の膜を実験的に合成した。TEM画像より界面量に大きく違いがあることが示されている。プロトン伝導度は界面が多いほど高く、界面量が高伝導性に重要であることと、Capping-ZrSPP-SPESがZrSPRSPES単体よりも伝導度が高いため界面現象が確認されている。続いて、それぞれ^2H,^<17>Oで膜中のスルホン酸基由来のプロトンと水を置換して固体MAS-NMR測定を-38.847.3°Cで行った。結果としてSimple-mixing-ZrSPP-SPESでは低温で2Hの移動性が低くなってしまっている。一方Capping-ZrSPP-SPESは低温で^<17>Oのピークが消失することから水が凍っているのに対して、^2Hが移動性を保っていることが示された。すなわち、界面ではプロトンのみが動いていると考えられる。

この結果は前年度に量子化学計算で示された界面現象の機構と一致している。また、FrIRで非対称O-S-O振動について着目すると、高波数側へシフトしていた。高波数へシフトするということは弱い水素結合を作ることを示しており、計算によってSO_3H同士が水素結合している場合に互いにプロトンを受容する能力がないために水素結合をつくらず、高波数側へシフトすることが示された。この弱い水素結合は前年度報告したH+ドナー(SO_3H,H_3O^+)同士の長い水素結合であり、界面現象で最も重要な役割を果たしており、通常の律速段階であるReorientation(強い水素結合が阻害する過程)を起こりやすくさせていることがわかった。これより律速段階が解消されることで界面現象による高伝導性が引き起こされていると考えられる。これより界面現象が実験的に示された。この物性を引き出すためには、H^+ドナー同士の水素結合を作るために強制的にスルホン酸基を密集させることが重要と考えられる。例えば、疎水性相互作用などでスルホン酸基を押し出す形で密集させるなども考えられる。前年度に解明した、スルホン酸基を密集させることで発現する界面現象を解析し、酸高密度構造であればどのような種類でも起こる現象であることを突き止め、新たにPacked-acid mechanismと名づけた。これまで合成してきた材料ではPacked-acid mechanismが発現しているものの、支配的であるとは言えない材料であった。Packed-acid mechanismがより支配的になる材料の合成を目的として、Packed-acid mechanismがより発現しやすい条件を量子化学計算で解析し、その条件の詳細を突き止めた。バルク水モデルを用いて、プロトンドナーは水素結合を1つ介して隣り合った場合でもPacked-acid mechanismを生じることを示し、水和水λ=3程度の酸高密度構造でPacked-acid mechanismが支配的になることを解明している。さらに、酸官能基や酸官能基が修飾された骨格分子の、Packed-acid mechanismへの影響を解析している。これによって、よりPacked-acid mechanismを引き起こしやすい材料設計指針として、4.1Å以内に酸が存在すること、水和水λ=3程度、リン酸基(-PO_3H_2)の利用が望ましいことを示している。そして上記材料設計指針を基に、Packed-acid mechanismが支配的になる新たな材料Zirconium Hydroxyethylidinediphosphonate (ZrHEDP)の合成を行った。合成条件を制御することによって、-PO_3H_2の存在量が多い材料の合成に成功した。
ウォッシュボード防止帯のこの開発

帯のこ挽材において、のこ歯通過周波数が帯のこ固有振動数より数Hz高い運転条件のとき、のこ歯の切削軌跡にずれによる切削抵抗横分力が自発的に起こる。帯のこは自励振動(再生びびり)が誘起され、挽材面に凹凸状のウォッシュボードが形成され、問題となっている。自励振動は周期現象であるため、その原因周波数となるのこ歯が等間隔に配列されていると、自励振動は、効率高く発生する。そこで、本研究では、のこ歯を不等間隔にすることによりウォッシュボードを防止することを発案した。のこ歯ピッチ17,18,19,20,21mm(最小-最大差4mm)および15,16,17,18,19,20,21,22,23,24mm(最小-最大差9mm)を乱数表によりランダムに配列したランダム帯のこ1およびランダム帯のこ2を試作した。のこ車直径410mmの木工用帯のこ盤を用いて、のこ車回転数150350rpmの範囲で挽材実験を行い、帯のこの変位および挽材面性状の観察から、自励振動の有無を調べた。等間隔帯のこは曲げ振動モード、ねじり振動モードともに自励振動が起こるのに対して、ランダム帯のこ1は曲げ振動モードの振動は抑制され、ランダム帯のこ2は曲げ振動モード、ねじり振動モードともに完全に振動が抑制され、ウォッシュボード発生は完全に防止できた。自励振動の抑制効果を数値的評価を試みた。のこ歯の振動1周期間で、横分力と振動方向が同方向は正(振動成長)、逆方向は負(振動消滅)とし、全のこ歯で総和を指標値とした。ランダム帯のこ2はどの振動モードも指標値は負になり、自励振動抑制ランダムピッチ帯のこであった。自励振動は周期現象であるため、その原因周波数となるのこ歯が等間隔に配列されていると、自励振動は効率高く発生する。本年度は、のこ歯ピッチ17,18,19,20,21mmをランダムに配列したランダム帯のこ1とのこ歯ピッチ15,16,17,18,19,20,21,22,23,24mmをランダムに配列したランダム帯のこ2を試作した。

自励振動は周期現象であるため、その原因周波数となるのこ歯が等間隔に配列されていると、自励振動は効率高く発生する。そこで、本研究では、のこ歯を不等間隔にすることによりウォッシュボードを防止することを発案した。のこ歯ピッチ17,18,19,20,21mm(最小-最大差4mm)および15,16,17,18,19,20,21,22,23,24mm(最小-最大差9mm)を乱数表によりランダムに配列したランダム帯のこ1およびランダム帯のこ2を試作した。のこ車直径410mmの木工用帯のこ盤を用いて、のこ車回転数150350rpmの範囲で挽材実験を行い、帯のこの変位および挽材面性状の観察から、自励振動の有無を調べた。等間隔帯のこは曲げ振動モード、ねじり振動モードともに自励振動が起こるのに対して、ランダム帯のこ1は曲げ振動モードの振動は抑制され、ランダム帯のこ2は曲げ振動モード、ねじり振動モードともに完全に振動が抑制され、ウォッシュボード発生は完全に防止できた。自励振動の抑制効果を数値的評価を試みた。のこ歯の振動1周期間で、横分力と振動方向が同方向は正(振動成長)、逆方向は負(振動消滅)とし、全のこ歯で総和を指標値とした。ランダム帯のこ2はどの振動モードも指標値は負になり、自励振動抑制ランダムピッチ帯のこであった。
桑枝条伐採後の発芽と地下部材の内生生長物質の変化との関係に関する研究

本研究は、(1)古条挿木苗を用いて,新梢の基部2,3芽を残して伐採後の再生長と根のサイトカイニン含量との関係,(2)水耕栽培の実生苗を新梢伐採時に残葉と残条処理を行い,あおの後の再生長と根のサイトカイニン含量との関係,(3)古条挿木(水挿し)の発芽・発根と挿穂のサイトカイニン含量の変化との関係,を検討した.(1)無伐採(対照)の場合,株.根のZ(ゼアチン)含量は同様であったが、ZR(ゼアチンリボシド)含量は主根>株>側根の順に,IPA(イソペンテニルアデノシン)含量は側根>主根>株の順になった.伐採の場合,Z・IPA含量では側根>主根>株の順が,ZR含量は株>主根>側根の傾向が認められた.IPAとZRの含量では無伐採のそれより少なくなる時期があった.(2)再生長は伐採後の初期には残存器官の少ない区ほど促進されたが,後期にはそれが逆転した.伐採各処理区の主・側根のZ含量は対照区のそれより多くなったのに対して,ZRとIPA含量は対照的区それより少なくなった.Z含量の変化は伐採区と摘葉区が類似の推移を示し.残葉区のそれは対照区に近い傾向を示した.また,摘葉・伐採両区のZR含量が少なく,残葉区のそれが多くなる傾向を示した.側根における各処理区間のZR含量の差は主根のそれより小さくなった.各処理区のIPA含量はZとZRと異なり側根が主根より多くなった.(3)挿木の発芽・発根は,挿穂のサイトカイニン含量が多い先端部が発芽が早く,それが少ない基部は発根とその生長が促進された.また,先端部の新梢生長が停止したのは発根生長がみられなかったからであり,これはサイトカイニンとオーキシンのバランスが基部の挿穂で最も適正であったことを示している.本研究は、(1)古条挿木苗を用いて,新梢の基部2,3芽を残して伐採後の再生長と根のサイトカイニン含量との関係,(2)水耕栽培の実生苗を新梢伐採時に残葉と残条処理を行い,あおの後の再生長と根のサイトカイニン含量との関係,(3)古条挿木(水挿し)の発芽・発根と挿穂のサイトカイニン含量の変化との関係,を検討した.(1)無伐採(対照)の場合,株.根のZ(ゼアチン)含量は同様であったが、ZR(ゼアチンリボシド)含量は主根>株>側根の順に,IPA(イソペンテニルアデノシン)含量は側根>主根>株の順になった.伐採の場合,Z・IPA含量では側根>主根>株の順が,ZR含量は株>主根>側根の傾向が認められた.IPAとZRの含量では無伐採のそれより少なくなる時期があった.(2)再生長は伐採後の初期には残存器官の少ない区ほど促進されたが,後期にはそれが逆転した.伐採各処理区の主・側根のZ含量は対照区のそれより多くなったのに対して,ZRとIPA含量は対照的区それより少なくなった.Z含量の変化は伐採区と摘葉区が類似の推移を示し.残葉区のそれは対照区に近い傾向を示した.また,摘葉・伐採両区のZR含量が少なく,残葉区のそれが多くなる傾向を示した.側根における各処理区間のZR含量の差は主根のそれより小さくなった.各処理区のIPA含量はZとZRと異なり側根が主根より多くなった.(3)挿木の発芽・発根は,挿穂のサイトカイニン含量が多い先端部が発芽が早く,それが少ない基部は発根とその生長が促進された.また,先端部の新梢生長が停止したのは発根生長がみられなかったからであり,これはサイトカイニンとオーキシンのバランスが基部の挿穂で最も適正であったことを示している.本研究は水耕栽培の桑実生苗を用いて、新梢伐採時に残葉と残条処理を行い、その後の再生長と根のサイトカイニン含量の変化との関係を検討した。その結果は以下の通りである。1.伐採各処理区のゼアチン(Z)含量は無伐採の対照区のそれより多く摘葉区(基部から35cmのところを伐採し、葉を切除する)は伐採区(基部伐採)より萌芽期に少なく、発芽期に多くなる傾向を示した。この傾向は主根より側根で顕著であった。残葉区(基部から35cmのところを伐採し、葉を5枚残す)のZ含量は対照区に近い値を示した。2.各処理区のゼアチンリボシド(ZR)含量はZ含量とは反対に対照区のそれより少なくなり、摘葉区のZR含量が少なく、残葉区のそれが多くなる傾向を示した。3.各処理区のイソペンテニルアデノシン(IPA)含量はZとZRと異なり側根の方が主根のそれより多くなったが、ZRと同様に対照区のIPA含量より少なくなる傾向を示した。

また、Z含量と同様に萌芽期の側根のIPA含量は摘葉区が少なく、発芽期には伐採区のそれが少なくなったが、残葉区ではこの両区より多くなった。4.各処理区のイソペンテニルアデニン(2iP)含量は極微量であった。以上の結果は、伐採時の残存器官の程度によりサイトカイニンの合成の促進、合成されたサイトカイニンの地上部への転流の大小、などを示し、これらの効果は根の損傷の多少を示していると考えられる。今年度は挿木における発芽および発根とサイトカイニン含量の変化との関係を検討した。その結果は以下の通りである。1.3月下旬に採取した桑枝条を先端部,中央部,基部の三部分に分けて,水道水を満たした200mlのビーカーに挿木した。実験期間は挿木から5週目までとした。腋芽の動きは先端部において最も早く,挿木後2日目で膨芽の状態となり,その生育は中央部,基部の順に遅れた。しかし,2週目の生長状態は中央部>先端部>基部の順であったが,これが3週目からは基部>中央部>先端部の順に生長の促進が見られ,この状態が実験終了時まで続き,基・中央の両部と先端部との差が大きくなった。2.検出されたサイトカイニンはゼアチン(Z),ゼアチンリボシド(ZR),イソペンテニルアデノシン(IPA),イソペンテニルアデニン(2iP)の4種類であった。まず,Z含量は実験期間を通じて先端部>中央部>基部の順に少なくなった。ZRとIPAの両含量もZ含量と同様に先端部>中央部>基部の順に少なくなる傾向を示したが,IPA含量はZ,ZRの両含量より少なかった。2iPは先端部と中央部に5週目を除き極少量検出された。3.以上から,腋芽の発芽生長の盛んな先端部はサイトカイニン含量が多く,反対に発根の伸長生長はサイトカイニン含量の少ない基部ほど促進されることが認められた。また,先端部の発芽生長が停止したことは発根生長が見られないことによると,考えられるが,これらの結果はサイトカイニンとオーキシンのバランスが関連していると考えられる。本研究は,(1)古条挿木苗を用いて,新梢の基部2,3芽を残して伐採後の再生長と根のサイトカイニン含量との関係,(2)水耕栽培の実生苗を新梢伐採時に残葉と残条処理を行い,その後の再生長とサイトカイニン含量との関係,(3)古条挿木(水挿し)の発芽・発根と挿穂のサイトカイニン含量の変化との関係,を検討した.(1)無伐採(対照)の場合,株・根のZ(ゼアチン)含量は同様であったが,ZR(ゼアチンリボシド)含量は主根>株>側根の順に,IPA(イソペンテニルアデノシン)含量は側根>主根>株の順になった.伐採の場合,Z・IPA含量では側根>主根>株の順が,ZR含量は株>主根>側根の傾向が認められた.IPAとZRの含量では無伐採のそれより少なくなる時期があった.(2)再生長は伐採後の初期には残存器官の少ない区ほど促進されたが,後期にはそれが逆転した.伐採各処理区の主・側根のZ含量は対照区のそれより多くなったのに対して,ZRとIPA含量は対照区それより少なくなった.Z含量の変化は伐採区と摘葉区が類似の推移を示し,残葉区のそれは対照区に近い傾向を示した.また,摘葉・伐採両区のZR含量が少なく,残葉区のそれが多くなる傾向を示した.側根における各処理区間のZR含量の差は主根のそれより小さくなった.各処理区のIPA含量はZとZRと異なり側根が主根より多くなった.(3)挿木の発芽・発根は,挿穂のサイトカイニン含量が多い先端部が発芽が早く,それが少ない基部は発根とその生長が促進された.また,先端部の新梢生長が停止したのは発根生長がみられなかったからであり,これはサイトカイニンとオーキシンのバランスが基部の挿穂で最も適正であったことを示している.