hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幼少期の身体抑制ストレスが成長後の中枢神経系に与える影響に関する統合的理解

出生直後より1週間、毎日30分間の身体抑制ストレスを負荷したラットは新規環境ストレスに対して対象群に比較して大きなストレス反応を示した。このメカニズムには視床下部-下垂体-副腎皮質系におけるネガティブフィードバックのdown regulationと視床下部室傍核におけるカテコールアミンのactivationが関与していることが示唆された。幼少期のストレスは動物に対して、ストレスを受けた時期だけではなく、その後長期にわたり中枢神経系に様々な影響を与えることが報告されている。しかし幼少期のストレスとして、身体を抑制することによるストレス(以下、身体抑制ストレス)が成長後のストレス反応や行動にどのように影響するかを調べた研究はない。そこで本研究では、実際の歯科治療を想定し、抑制具を使用する身体抑制法がラットの成長と成長後のストレスに対する視床下部-下垂体-副腎皮質系の反応、さらに行動のサーカディアンリズムを統括する視床下部視交叉上核にどのように影響するかを調べ、そのメカニズムを考察する。平成18年度は以下の実験結果が得られた。「幼少期身体抑制ストレスの成長に対する影響について」出生直後より1週間、毎日30分間の身体抑制ストレスを負荷する群(慢性身体抑制ストレス負荷群)と出生直後の1日のみ、30分間の身体抑制ストレスを負荷する群(急性身体抑制ストレス負荷群)について、3か月間にわたり、体重、摂食量を測定し、採血も行った。得られた結果は以下の通りである。慢性身体抑制ストレス負荷群は急性身体抑制ストレス負荷群および対照群に比較して、摂食量には有意差はないにもかかわらず、体重の増加が劣っていた。また、慢性身体抑制ストレス負荷群は急性身体抑制ストレス負荷群および対照群に比較して血漿中の成長ホルモン量及びIGF-Iが有意に低下していた。これらの結果から、出生直後の慢性身体抑制ストレスは成長ホルモン量及びIGF-1の低下を引き起こし、成長を抑制することが示唆される。平成19年度は以下の実験結果が得られた。「幼少期身体抑制ストレスが成長後のストレス反応に対する影響について」出生直後より1週間、毎日30分間の身体抑制ストレスを負荷した群(身体抑制ストレス負荷群)と対照群について、3か月後に新規環境ストレスを与え、それに対するストレス反応性を視床下部-下垂体-副腎皮質系の最終出力である血中コルチコステロン濃度変化を指標にして評価した。身体抑制ストレス負荷群は対照群に比較して、体重差がないにもかかわらず、新規環境ストレスに対して有意に大きな血中コルチコステロン濃度を示した。また、上昇した血中コルチコステロン濃度が基礎値に戻るのに要した時間も身体抑制ストレス負荷群は対照群に比較して長かった。これらの結果から、出生直後の身体抑制ストレスは視床下部-下垂体-副腎皮質系におけるネガティブフィードバックを弱めることが示唆された。そこで本研究では、実際の歯科治療を想定し、抑制具を使用する身体抑制法がラットの成長と成長後のストレスに対する視床下部-下垂体-副腎皮質系の反応を調べ、そのメカニズムを考察した。平成20年度は出生直後の身体抑制ストレスが成長後のラットの室傍核カテコールアミンニューロン活性とCRHmRNA発現量にどのように影響しているかを調べるために、以下の実験を行った。出生直後より1週間、毎日30分間の身体抑制ストレスを負荷する群および対照群の2群に対し、出生から3か月後に新奇環境ストレスを負荷して、in vivo microdialysisにより視床下部室傍核周囲の細胞外液を採取し、外液中のカテコールアミン量を高速液体クロマトグラフィーにて測定した。さらに、各ラットを断頭し、直ちに脳を採取し凍結ミクロトームを用いて室傍核を含む連続切片を作製し、in situ hybridyzationによりCRHmRNAの発現を検出した。その結果、出生直後より1週間、毎日30分間の身体抑制ストレスを負荷する群では室傍核カテコールアミンの放出とCRHmRNAの発現が亢進していることが示された。この結果より、出生直後に身体抑制ストレスを経験したラットでは成長後のCRHmRNAの発現が亢進しており、それには室傍核カテコールアミンが促進的に関与していることが示唆された。
スルー海深海の貧酸素有孔虫群集:白亜紀温暖期貧酸素環境のモデル海洋として

フィリピン群島スルー海はまわりの海と浅いシルで隔てられた閉鎖的な海盆である。熱帯域の貧栄養海域にありながら深海部が温暖な貧酸素環境になっているため,白亜紀温暖期貧酸素環境のモデル海洋となる。本研究は,スルー海の異なった深さから採集された海底表層堆積物中に含まれる底生有孔虫生体群の群集解析を行い,様々な海洋環境と対比させることを通じて貧酸素環境の生物指標を確立することを目的とした。白鳳丸KH02-04次航海で採集されたマルチプルコアラー表層堆積物について7地点56試料から有孔虫を拾い出した。採取深度は、534、1053、2055、3059、3774、4074、4635mであった。試料から21,599個体拾い出し、285種を同定し,深度別の群集に分けた。種数,個体数共に貧酸素水塊において減少した。とくに石灰質種が著しく減少し,砂質種が増加する傾向が顕著であった。石灰質種の堆積物中での平均生息深度(ALD)は浅いところから深くなるに従って、0.47から3.05へと増加した。砂質有孔虫ははっきりとした傾向は出なかった。種-個体数データと環境データとをあわせて主成分解析を行ったところ、有孔虫群集は有機炭素量と溶存酸素量に相関して変化した。上部漸深海帯は有機物のインプットが高く、下部漸深海帯と深海帯は高い溶存酸素量であることから、スルー海の群集変化は、有機物と溶存酸素量に相関していることが明らかである。
生活環境から見た公共空間の社会学的考察―公園の日中比較を軸として

公園の文化装置としての性格には、1「欧化の系譜」をはるかに超えた啓蒙装置としての側面、2空間を記号化する側面、3権力・統治の象徴空間としての側面の3つを挙げることができる。これらの性格を持つことによって公園は、当該地域の伝統や生活に刻まれた人びとの時間の堆積を無にし、現在に固定するだけでなく、その「居心地の悪さ」を矯正する力をも保持することになる。今後公園がより創造的であるためには、公園のもつ「居心地の良さ」が「誰にとってのものなのか」をあからさまに問うことで、公園内の規範がローカルなものであることを認識し、そのうえでそれら規範を自ら変えていく手段を確保することが肝要である。本研究は身近な公共空間のなかから公園を取り上げ、その日中比較を通じて、公園のもつ文化装置としての側面を明らかにすることを目的としている。日本において公園は、明治期の欧風化の一環としての側面を今なお強く備えている。公園の利用者は「利用者一般」と考えられがちで、公園自体も公共空地や緑地などの公共性の高い空間として位置づけられつつ、実際の利用は児童生徒の遊び場と想定される場合が多い。これは明治期の帝都東京を中心として、公園が排水地の環境改善のために設置されたり、小中学校の校庭を補うものとして設置されたりするなどの歴史を有するからである。ところが中国では、公園概念が日本とは相当に異なっている。中国の公園は、日本の暮らしに慣れた者の目から見ると、すべてが体育施設のように見える。ただし、中国における体育概念は日本とは大きく異なる。1940年代初期の中国共産党の観念のなかには、体育と娯楽は一続きのものとして存在していた。すなわち、当時の共産党は解放区を拡げていくにあたって、鉄棒などのスポーツを人々に見せることで、この地域(多くは農村)がいかに開放的であるかをアピールした。見世物としてのスポーツが体育概念の中に埋め込まれているのである。これは現在にまで影響を与えており、文化大革命期に一切の伝統的な施設が廃された中、庭園も例外ではなく、風景鑑賞のための池がプールと同視され、現在も池内を一年中泳いでいるグループなどがあったりするのである。以上のような公園の意味づけの変化は、たとえば高齢者の公園利用の相違となって表れる。中国では公園の主な利用者は定年後の高齢者であるが、日本では高齢者の公園利用はかなり限られる。このように公園の観念が実際の利用者を縛っているのであり、逆にいえば、公園とは、世界一律の近代施設と考えるべきではなく、社会的に改変が可能な文化的な存在であるということである。本年度は、東日本大震災によって、研究のスタートが若干遅れた。しかしこの震災が研究にもたらしたものも大きかった。公園はこうした大災害に際して、避難場所としての役割以外にも、記憶を固定する装置として動員されることも明らかになった。実際に神戸にある震災関連公園等を訪ね、その現状について調査を行うことで、記憶の固定において公園の果たす象徴的な役割について考察を深めることができた。中国調査によって明らかになった点は大きくは3つある。第1は、中国における公園は、政治的イデオロギーの道具として常に使用されてきたということである。中国内にあまねく存在している中山公園(孫文の偉業を顕彰)をはじめ、ハルビンのスターリン公園、公園内にある共産党の英雄を称えるブロンズ像など、公園は近代化を超えたイデオロギー啓蒙装置として存在しているのである。第2は、公園がそうしたイデオロギー性をものともしない人びとの生活の場でもあるという点である。公園はダンスなどの体育活動や婚活の場にもなる。第3に、こうした公園が人びとの生活を圧迫・排除する装置としても機能しているという現実である。大都市近郊では、公園造成のために農地を撤収されたり、何百年もの歴史をもつ村から人びとが一斉に追い出されたりしている。文革期にはかつての公園内での農作業を認めていたものを、改革開放後の公園保護政策で生活手段を奪われる人びともいる。こうした暴力的な生活圧迫だけでなく、観光開発などによる公園化も、人びとが伝統的に支えてきた公共空間の意味を変質させている。このように、日中においては公園のもつ意義、意味づけには大きな違いがあり、それが人びとの生活のありように影響を与えていることが今回の調査で明らかになった。本年度は本科研費研究の最終年度にあたる。昨年度までに行われた中国各地における公園調査に加え、日本の公園の実情も加味した「公園の文化的側面」と公共性の諸相の相互関係を明らかにすることを目指した。

そのため、調査は主として昨年度までの調査を補うための追加調査とし、関係性の不明確だった点をより明らかにすることに注力した。公園には過去の偉業を記念するなど、「記念性」の性質があるが、その記念性はイデオロギーに大きく影響を受ける。公園内に設置される銅像なども、設置当初の意図を超えて時の為政者に利用されたり、撤去されたりする。こうした記念性のもつ流動的な性質は、歴史的遺産の顕彰のような形で地域の暮らしに直接影響を及ぼす場合もある。中国青島市八大関地区のように、かつてヨーロッパ列強国の邸宅が立ち並んでいた所が、軍に接収され、退役軍人の住まいになったかと思うと、その後歴史的景観を守るために公園化が図られた場合などでは、当該地域の居住者が公園化そのものによって生活を脅かされる事態に遭遇することになる。また新たな公園造成が、いわゆるジェントリフィケーションの名目として使用される場合もある。北京市はオリンピック開催前からの著しい人口流入に適応するために市域の拡大が図られてきたが、その一方で市周辺の村々では集団移転を余儀なくされる場合も数多く見受けられた。こうした集団移転の中には、市郊外に公園を造ることを名目とした場合もあった。人びとの暮らしを豊かにするために造成される公園によって、慣れ親しんだ生活の場所を突然奪われる事態が、現在もなお続いているのである。以上のように、公園と人びとの暮らしとの関係には、相補的な側面もあるが、敵対的と見えるような側面も存在する。本年度はやや後者に重きを置いて補足調査を行い、その実態と、そうした状況を支える関係性について考察を行った。平成24年度は本調査の最終年度として、人びとの日常生活と公園との関係を実証的に明らかにする作業に焦点を絞って調査を実施した。とりわけ、平成23年度まで調査してきた北京市内の公園については、利用者の実態を量的に把握するために、質問紙にもとづく調査を、現地で暮らす中国人調査員の協力を得て実施した。質問紙調査によって明らかになったのは、公園の大小にかかわらず、全体として、いずれの公園においても朝早くから夜になるまで、大変多くの者(とくに50代以上の高齢女性)に利用されているということである。その背景には、年票(定年退職者が安価に購入できる年間利用パス)の存在や、公共交通機関が大変安く利用できるなど、利便性が高いこともあるが、不十分な健康保険制度や住宅事情の悪さとともに、共働き世帯が多くを占める中で高齢者が子育てを担う中国文化の存在が、高齢者を公園を向わせる側面がある。とくに女性は50歳を超えると定年に達する場合が多く、現役のうちから定年後の生活を念頭において生活することになる。そこで多くの勤労女性は、現役時代には帰宅後、体操やダンスなどのために夕方や早朝に公園に出かけ、定年後になると、孫育てや自らの「第二の人生」を謳歌するために公園に出かけるようになる。質問紙調査では、バスで片道数時間かけて公園との間を1日2往復する利用者もまれではないことが明らかになり、少なくとも多くの北京で暮らす元気な高齢女性にとって公園は、暮らしの中で不可欠な場所になっている様子が明らかになった。以上の質問紙調査の結果等については、2012年11月3日に開催された第85回日本社会学会大会において「近代化装置としての公園とその限界」と題して口頭報告を行った。
金材料特異的抗体から発想される革新的ワンポット蛋白質ネットワークアッセイ

○抗金表面抗体-提示希望蛋白質融合発現による金ナノ粒子機能化抗金表面抗体と提示希望蛋白質をリンカーを介して融合し、抗金表面抗体を介した金ナノ粒子への蛋白質提示を行った。○蛋白質間相互作用駆動による金ナノ粒子アセンブリ1.抗金表面抗体を用いた金ナノ粒子の安定化の定量的評価:抗金表面抗体と金ナノ粒子の混合比率を変化させて、金ナノ粒子の安定化に必要な最低抗体濃度を評価した。その結果、ナノ粒子の表面積の半分を被膜する量が最低濃度であることがわかった。2.蛋白質間相互作用による直接的金ナノ粒子アセンブリ:蛋白質間相互作用をする二種の蛋白質を開発した手法で各々金ナノ粒子に提示した。そして、この二種の機能性金ナノ粒子を混合し、提示された蛋白質間相互作用を駆動力として金ナノ粒子をアセンブリさせ、金ナノ粒子アセンブリの際に引き起こされるプラズモン吸収シフトの経時変化を測定した。その結果、提示させる蛋白質同士の相互作用の大きさによってシフト速度が変化することがわかった。3.ペプチド間相互作用を用いた間接的金ナノ粒子アセンブリ:コイルドコイル形成ペプチド融合抗金表面抗体を利用して、異なるコイルドコイルを形成するペプチドが提示されている金ナノ粒子を二種類作製した。そして、蛋白質間相互作用する二種の蛋白質末端に各々、別途で、かつ、金ナノ粒子提示ペプチドと対応するペプチドを融合させた。その結果、4種を混合させることによって、金ナノ粒子をアセンブリさせることができ、蛋白質間相互作用の違いによって、プラズモン吸収帯のシフト速度が異なった。
地域慢性運動器痛保有者に対するセルフマネジメント強化と神経修飾因子の関連解明

本研究では、平成31年度は中高齢期に多い慢性腰痛保有者を対象とした指導法の開発を行い、研究プロトコルと新規教材の作成、倫理審査・試験登録、住民健診で対象者を抽出・参加勧奨を行う体制の整備を行う。平成32・33年度で無作為化比較試験を実施し、平成33年度は主に解析・成果発表とする。
コレステロール合成阻害による糖尿病発症機構解明と治療法の開発

1)β-KOマウスの膵島におけるHmgcr遺伝子発現は、対照群と比較して78%抑制されていた。2)生後10週齢において体重は対照群24.44±1.72 gに対し、β-KOマウス22.58±1.10 gと有意な減少を認めた。また空腹時血糖値は対照群72.78±17.94mg/dlに対しβ-KOマウス373.24±99.47mg/dlと顕著な上昇を認め、空腹時の血漿インスリン値は対照群0.73±0.61ng/mlに対しβ-KOマウス0.24±0.05ng/mlと低下が認められた。また摂食時グルカゴン値は対照群2.93±1.97pmol/Lに対しβ-KOマウス8.42±4.09pmol/Lと上昇が認められた。空腹時血糖値は生後9日目で既に上昇が認められた。3)組織学的にはβ-KOマウスにおいて全膵臓面積に対する膵島の数は46%減少し、膵島面積は65%減少していた。β細胞の面積も83%減少したが、α細胞の面積に変化は認められなかった。またβ-KOマウスの膵島ではマントル・コア構造が破壊されており、この変化は生後9日目で既に認められた。生後9週ではKi67陽性細胞数、TUNEL陽性細胞数に両郡間に有意差は認められなかった。4)β-KOマウスの膵島ではインスリン含量の低下を認め、低濃度のグルコース刺激によるインスリン分泌は保たれていたものの、高濃度のグルコース刺激によるインスリン分泌の低下を認めた。β-KOマウスの膵島ではインスリン遺伝子や、β細胞の分化や成熟に重要なMafA及びPdx1、Neurod1遺伝子の発現の低下を認めたが、Ngn3の遺伝子発現は保たれていた。5)β-KOマウスの膵島総コレステロール含量の低下を認め、SREBP-2やその標的遺伝子であるLDLR等の遺伝子の発現低下がβ-KOマウスで認められた。ラットインスリンプロモーター(RIP)でCre recombinaseを発現するトランスゲジェニックマウスと、HMG-CoA還元酵素(HMGCR)遺伝子のイントロン2にflox配列を挿入し、イントロン4にflox配列で挟んだNeo耐性遺伝子を挿入したマウス(floxed HMGCR)とを交配して、インスリン発現臓器(膵β細胞)でHMGCRを欠損するマウスを作成した。普通食で飼育時の糖・脂質代謝を評価した。生後10週齢の体重は対照群(WT)で25.01±1.84 g(n=10)、膵β細胞特異的HMGCR欠損マウス(KO)で22.91±1.74 g(n=10)であり、KOで低下を認め、インスリン分泌能の低下を示す所見であった。また空腹時血糖値はWTで77.08±10.97 mg/dl、KOで373.24±99.47 mg/dlであり、KOで有意に上昇が認められ、随時血糖値もWTで161.42±22.39 mg/dl、KOで672.46±96.41mg/dlであり、KOで有意に上昇が認められた。同時期の空腹時の血漿インスリン値はWTで0.81±0.81ng/ml、KOで0.24±0.05ng/mlであり、KOで有意に低下が認められ、随時のインスリン値もWTで1.39±0.96ng/ml、KOで0.43±0.20ng/mlであり、KOで有意に低下が認められた。血中遊離脂肪酸の濃度はWTで1.38±0.27mEq/l、KOで1.34±0.49mEq/lであり、2群で変化がなった。血漿総コレステロールはWTで84.25±8.46mg/dl、KOで78.77±10.07mg/dl、トリグリセライドはWTで87.26±18.97mg/dl、KOで59.55±25.64mg/dlと変化がなかった。膵臓の病理所見からは、KOのラ氏島の体積及び数の減少、特にβ細胞の減少が認められた。糖脂質代謝異常の評価は当初の予定どうり解析できている。一方、膵臓の病理学的検索、インスリン分泌不全の原因に関する実験はやや遅れている。1KOマウスの膵島におけるHMGCR遺伝子発現は、対照群と比較して78%抑制されていた。2生後10週齢において体重は対照群24.44±1.72 gに対し、KOマウス22.58±1.10 gと有意な減少を認めた。また空腹時血糖値は対照群72.78±17.94mg/dlに対しKOマウス373.24±99.47mg/dlと顕著な上昇を認め、空腹時の血漿インスリン値は対照群0.73±0.61ng/mlに対しKOマウス0.24±0.05ng/mlと低下が認められた。体重減少はインスリン作用の低下で説明ができると考えられた。血漿グルカゴン値は2群で変化は認められなかった。血中遊離脂肪酸の濃度は、対照群で1.54±0.24 mEq/l、KOマウスで1.34±0.49mEq/lであり、2群で変化がなった。

血漿総コレステロールも2群で変化がなかったが、トリグリセリドは対照群95.40±23.99 mg/dlに対しKOマウス59.55±25.64 mg/dlと低下が認められた。肝臓でのインスリン作用不足によるVLDL(very low density lipoprotein)産生低下に起因するものと考えられた。3組織学的にはKOマウス膵島の面積及び数の減少、特にβ細胞数の減少を認めたがα細胞の面積には変化は認められなかった。膵β細胞数の減少が細胞死によるものか、細胞増殖の低下によるものかを評価するため、TUNEL染色やKi67に対する免疫染色も行ったが有意な変化は認められなかった。4KOマウス膵島ではインスリン含量の低下を認め、低濃度のグルコース刺激によるインスリン分泌は保たれていたものの、高濃度のグルコース刺激によるインスリン分泌の低下を認めた。5KOマウス膵島ではインスリン遺伝子や、β細胞の分化や成熟に重要なMafA及びPdx1、BETA-2遺伝子の発現の低下を認めた。マウス膵島の採取は本来難度が高い上、β細胞数が著減している。したがって、KOマウス膵島の脂質・蛋白・遺伝子発現の解析は極めて困難である。1)β-KOマウスの膵島におけるHmgcr遺伝子発現は、対照群と比較して78%抑制されていた。2)生後10週齢において体重は対照群24.44±1.72 gに対し、β-KOマウス22.58±1.10 gと有意な減少を認めた。また空腹時血糖値は対照群72.78±17.94mg/dlに対しβ-KOマウス373.24±99.47mg/dlと顕著な上昇を認め、空腹時の血漿インスリン値は対照群0.73±0.61ng/mlに対しβ-KOマウス0.24±0.05ng/mlと低下が認められた。また摂食時グルカゴン値は対照群2.93±1.97pmol/Lに対しβ-KOマウス8.42±4.09pmol/Lと上昇が認められた。空腹時血糖値は生後9日目で既に上昇が認められた。3)組織学的にはβ-KOマウスにおいて全膵臓面積に対する膵島の数は46%減少し、膵島面積は65%減少していた。β細胞の面積も83%減少したが、α細胞の面積に変化は認められなかった。またβ-KOマウスの膵島ではマントル・コア構造が破壊されており、この変化は生後9日目で既に認められた。生後9週ではKi67陽性細胞数、TUNEL陽性細胞数に両郡間に有意差は認められなかった。4)β-KOマウスの膵島ではインスリン含量の低下を認め、低濃度のグルコース刺激によるインスリン分泌は保たれていたものの、高濃度のグルコース刺激によるインスリン分泌の低下を認めた。β-KOマウスの膵島ではインスリン遺伝子や、β細胞の分化や成熟に重要なMafA及びPdx1、Neurod1遺伝子の発現の低下を認めたが、Ngn3の遺伝子発現は保たれていた。5)β-KOマウスの膵島総コレステロール含量の低下を認め、SREBP-2やその標的遺伝子であるLDLR等の遺伝子の発現低下がβ-KOマウスで認められた。これまでの結果からは、膵β細胞特異的なHMGCRの欠損は、膵β細胞の減少を来たし、インスリン分泌低下及び高血糖を来たすことが明らかとなった。今後は膵β細胞数の減少が細胞死によるものか、細胞増殖の低下によるものかを評価するため、TUNEL染色やKi67に対する免疫染色などを追加する。また、現在ラ氏島の単離を進めており、ラ氏島のインスリン含量、インスリン分泌能の評価、膵β細胞の変化を説明しうる遺伝子や蛋白質の発現動態を調べていく。
近年、インドネシア国西スマトラ州で開発された新たな再生茎栽培法(現地名SALIBU Teknologi)(以下、「熱帯多年生イネ栽培法」)は、従来の再生茎栽培法(刈取り後のイネの株から生える若芽を栽培する農法)の収量概念を覆し、一期作と同レベルの収量を維持しつつ、二期作目以降数世代にわたり連続的に栽培して収穫を繰り返すことが実証されている。本研究では、熱帯多年生イネ栽培法が、高収量を低資源(水、土地、労働力等)投入量により達成する一連のメカニズムを解明するとともに、同栽培法による環境負荷低減効果を評価する。
詐欺罪をめぐる「処罰の早期化」に関する考察 -詐欺罪の成立範囲の明確化に向けて-

本研究では、刑法上の詐欺罪規定が近時頻発しその態様が多様化している詐欺的行為にどのように対処しうるかという観点から、詐欺罪の成立範囲の限界付けについて考察した。処罰の早期化傾向や詐欺罪の成立範囲の拡大傾向に対する懸念を踏まえて、同様の問題状況に関して詐欺罪関連規定の新設・改正で対応したドイツにおける議論から示唆を得ながら、日本の判例及び解釈論を再検討し、保護法益としての「財産的処分の自由」を手がかりにした成立範囲の限定の必要性を導いた。本研究は、処罰の早期化傾向が指摘されているドイツの詐欺罪関連規定を手掛かりとし、日本の状況と比較検討することを通して、財産犯としての詐欺罪規定と「システム保護」的観点との関係につき示唆を得ることを目的としている。近時、いわゆる「振り込め詐欺」の横行や、食品の産地偽装の相次ぐ発覚など、詐欺的行為とそれによる被害が社会的な問題となっている。そして、刑法上の詐欺罪(246条)の成否の判断には、詐欺的行為の処罰に関していわゆる「システム保護」的な側面を特別刑法上の規定ではなく刑法上の詐欺罪規定に担わせるのか否かという問題も関係している。本年度は、主として、刑法上の詐欺罪規定と特別刑法上の前段階構成要件の適用関係についての検討を行った。詐欺罪の成否は、特別法上の罰則規定に該当するか否かとは独立に判断される。他方で、特別刑法上の罰則規定の中には、詐欺罪のいわば前段階構成要件ともいうべき規定が存在する。それらの規定の保護法益や立法趣旨を検討することを通して、詐欺罪規定とその他の罰則規定との適用関係や「住み分け」についての考え方を示したことは、今後、詐欺罪の成立範囲の限界を考えるために役立つと考えられる。さらに、本年度は、ドイツにおける詐欺罪関連規定の新設・改正の内容と経緯について把握に努め、検討をはじめた。ドイツにおけるこれらの動きは、1970年代以降にはじまったもので、その方針は、犯罪の実態に即した刑事規制の必要性に対応するための詐欺罪関連規定の具体化・詳細化であると言えよう。日本とドイツでは、背景にある社会状況につき共通している面があると思われる。そこで、この点についての検討を、次年度に継続して行いたい。本研究は、いわゆる「振り込め詐欺」や補助金の不正受給などの新しいタイプの詐欺的行為が社会的な問題となっている日本の状況を踏まえて、詐欺罪規定のあり方について検討し、これから採るべき方向性を明確にすることを目的としている。本年度は、主として、日本における詐欺罪をめぐる判例の検討と、ドイツの詐欺罪関連規定についての研究を行った。最近の最高裁判例からは、学説上の議論において詐欺罪の構成要件要素の一つと従来されてきた「財産的損害」の理解が再検討を迫られる要因が見出だせる。とりわけ、第三者を搭乗させる意図を秘して航空会社の搭乗業務係員に外国行きの自己に対する搭乗券の交付を請求しその交付を受けた事案である、最高裁平成22年7月29日決定(刑集64巻5号829頁)は、交付された財物それ自体の経済的価値がごくわずかといえ、「損害」の内実や範囲がいかなるものかにつき再考を迫るものであった。詐欺罪の構成要件要素としての「財産的損害」の内実や、詐欺的行為に対する処罰の早期化については、ドイツにおいても議論がなされている。とりわけドイツでは、一定の詐欺的行為につき損害の発生を待たずに既遂とする、抽象的危険犯の規定が新設されていることが注目される。これらの規定が実際に適用される場合はさほど多くないものの存在していることからは、詐欺罪の基本構成要件の拡張的理解によるのではなく、問題状況ごとに切り分けた規定を設けることも、現状への対処として有効であることがうかがえる。他方で、かような法改正は、詐欺罪関連規定についての整合的な理解を難しくし、解釈論上の問題を生じさせてもいる。これらの状況から示唆を得ながら、日本においては、あくまで詐欺罪の基本構成要件を堅持していくべきか、刑法典あるいは特別法による規定の新設が望ましいのかを含め、適切な方向性がいかなるものかを、次年度の課題として引き続き検討していきたい。本研究は、日本とドイツの詐欺罪関連規定とそれらをめぐる現状を検討し、多様化の一途をたどる詐欺的行為に対して詐欺罪規定がどのように適用されるべきかを明らかにすることを目的としている。完成年度にあたる本年度は、(1)ドイツにおける詐欺罪関連規定のあり方、(2)詐欺罪規定の歴史的沿革と現在の罪質との関連性、並びに(3)近時の日本における詐欺罪の成立範囲とその限定のしかた、の3点に重点をおき検討を行なった。(3)に関しては近時、詐欺罪の成立範囲が拡大傾向にあるのではないかとの指摘があり、取引関係の中で「本人確認」が重視される場面での詐欺罪の成否判断が示された最近の最高裁決定もそのきっかけの一つとなった。

そこで、歴史的に見て「欺罔犯罪」と「財産犯罪」の二つの沿革を持つ詐欺罪規定では、財産的処分の意思決定に対する侵害を詐欺罪の成否判断においてどのように考慮するべきか、また「財産侵害」の実質としていかなる内容を要求すべきかを明らかにするため、従来の解釈論における「財産的損害」概念ならびに保護法益としての「財産」概念を再検討した。この検討に当たっては、ドイツにおける詐欺罪の「財産的損害」概念及び特別構成要件をめぐる議論が非常に示唆的であった。ドイツでは、詐欺罪の基本構成要件に日本よりも厳密に財産的「損失」の発生を要求する要素を含む一方で、特定の場面に限定して損害の発生を待たずに既遂となる抽象的危険犯の構造を持つ特別構成要件を設けている。ここからは、金銭的評価に頼った「損害」概念だけで詐欺罪の成立範囲を適切に限定づけることの難しさが窺える。そして、かような制約のない日本においては、自らの財産をどのように用いるかについての「財産的処分の自由」の観点をより重視することが可能であり、かつ望ましいと考えられる。この観点についてのさらなる明確化を今後の課題とし、継続的に取り組んでいきたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
「赤外レーザを用いた遺伝子発現システム」によるクリプトクロームの機能解析

遺伝子機能の研究において理想的な解析系は生きた個体で評価することである。「赤外レーザを用いた個体内単一細胞遺伝子発現システム」は、「生きている個体内」で目的とする細胞で、しかも目的とする発生時期に発現誘導できるシステムとして開発を進めている。これを従来から解析しているクリプトクロームファミリーの機能解析に適用し、生物の光環境への適応戦略を解析行うことが本研究の目的である。クリプトクローム(cry)の転写活性を評価するためにトランスジェニック(TG)メダカの作製を行った。メダカの3種類のcry(cry1a、cry1b、cry2)と、概日リズムに関わる遺伝子としてBMALのプロモーターのクローニングを行い、これら時計関連遺伝子のプロモーターの下流にフェラーゼレポーターを繋いだベクターを作製し、微量注入してTGメダカの作製を試みた。cry1aに関してはTGメダカ系統を樹立した。他の3種類に関しては現在TG個体のスクリーニング中である。cry1aプロモーターが目標通りに機能するかをTG個体由来の細胞を用いて評価した。トランスジェニック胚から樹立した培養細胞株を明暗の照明周期で2日間培養した後に、暗黒下で、ルシフェラーゼによる発光量の経時変化を測定した。その結果、複数のTGメダカ由来の細胞が約24時間のリズムを刻んでいることを確認し、このTG系統のcry1aプロモーターが正常に機能していることを確認した。これにより今後の解析の基盤ができた。一方、赤外レーザによる遺伝子発現系の確立は名古屋大学・産業技術総合研究所との共同研究で進めており、線虫を用いた実験で単一細胞での遺伝子発現誘導率が約40%の高効率で行える赤外レーザ照射条件を決定した。しかし、メダカの熱ショックプロモータの場合は発生初期のごく短い期間のみでしか制御できないことがわかった。今後は完全に動作する領域を同定する必要がある。「赤外レーザを用いた個体単一細胞遺伝子発現システム」は、「生きている個体内」の目的とする細胞で、しかも目的とする発生時期に発現誘導できるシステムとして開発を進めている。これをクリプトクローム(cry)ファミリーの機能解析に適用し、生物の光環境への適応戦略を解析行うことが本研究の目的である。当研究室ではcryの転写活性を測定するためのルシフェラーゼプロモーターアッセイ系を培養細胞系で確立しているが、個体において評価するためにトランスジェニックメダカの作製を行った。まずメダカcryのプロモーターのクローニングを行った。cry1a、cry1b、cry2の3種類のメダカcDNAおよびその上流領域を得た。概日リズムを刻む遺伝子群特有に存在するE-box配列を検索したところ、cry1a遺伝子にはE-box配列が翻訳開始点の上流約1kbに存在することを確認した。この上流領域をトランスジェニックメダカのプロモーターとし、下流にデュアルカラールシフェラーゼレポーターを繋いだベクターを作製した。それを合計187個のメダカ有精卵に微量注入を行い、89卵が孵化した。3ヶ月間育成して成魚となったのは88匹であった。40成魚をスクリーニングし、生殖細胞にトランスジーンを含む11個体を同定した。プロモーターが目標通りに機能するかをトランスジェニック個体由来の細胞を用いて評価した。その結果、複数のトランスジェニックメダカ由来の細胞が約24時間のリズムを刻んでいることを確認し、このトランスジェニック系統のcry1aプロモーターが正常に機能していることを確認した。
近似代数の算法と応用の研究

研究目的は、新概念の確立、新算法の開発、現算法の安定化、理工学分野への応用である。成果1:多変数多項式に対し近似特異と近似非共役を定義した(Sasaki)。2次元擬多様体の描画法を開発し(Kai他)、多重度4までの最近多項式の具体的構成法を得た(Noda-Kai他)。パラメータ付き有理関数の近似不定積分に関し一定の成果を得た(Kai-Noda)。成果2:微小主係数ほか3種の悪条件多項式の近似GCD計算に対して簡単な工夫で安定化(誤差の著しい増大を防ぐ)を達成し、因数分解の新算法を考案した(Sasaki-院生)。成果3:1変数多項式の実根分離のため再帰的部分終結式理論を構築した(Terui)。近接根クラスタを分離する簡単な算法を考案し、精度よい誤差上界公式を得た(Sasaki-Kako)。成果4:既に開発済みの1変数有理関数近似法に対し理論解析を行い、不必要な極が現れる理由を明らかにし、安定化法を適用してパデ近似を安定化させた(Kai-Noda他)。成果5:8直線配置問題に対し、数式処理を利用して生成実験を行って見通しをたてたあと、理論解析して配置の完全分類に成功した(Fukui他)。成果6:拡張Hensel因子は斉次有理関数係数の級数となるが、分母因子が全てニュートン多項式の因子間の終結式で表されることを証明し、級数の収束・発散性と多価性に関する興味深い性質を数値的に明らかにした(Sasaki-院生)。記号ニュートン法に対し、任意の収束次数を持つ同時反復公式を導出した(Terui)。成果7:浮動小数Grobner基底の計算は著しい桁落ちを引き起こすが、その原因を解明し微小係数を記号で置き換えて桁落ちを除く荒技の算法を考案した(Sasaki-Kako)。近似代数に関して、(1)アルゴリズム研究、(2)応用研究、(3)システム開発を行った。(1):1変数多項式の近接根を分離する定理を、その導関数に拡張し、k階導関数の一つの近接根クラスタを含む円盤がk+1階導関数の対応する近接根クラスタも含むことを証明した(佐々木)。近似特異点と近似特異系の概念を定義し、2変数多項式の近似特異点および多変数多項式の近似特異系を見出すアルゴリズムを研究した。微少項を含む多項式のべき級数根の計算に関して、微少項を摂動項として扱う算法を考案した(佐々木)。代数多様隊を近似代数的な視点からとらえた擬多様体の研究を行い、擬多様体の描画アルゴリズムを考案した(甲斐)。昨年度に考案した再帰的多項式剰余列を用いて近似多項式の実根の見積りを試みたが、効率の面で実用化が難しいと判明(照井)。1変数代数方程式の解法に関し、一つの近接根クラスタに含まれる根だけを同時に計算する非常に効率的な算法を考案した(照井・佐々木)。(2):8直線実射影平面上アレンジメントに関し、新しい定理を導き、計算代数と近似代数を応用して、効率良いアレンジメント生成アルゴリズムを開発した(福井)。さらに、そのアルゴリズムを用いて群論的予想の検証を行っている(福井)。(3):数値数式融合算法(近似代数)および数式処理を数学教育の場で活用するためのシステムを開発した。さらに、3年前から開発中の数学公式データベースの活用を計った(野田・甲斐)。QR分解を用いた近似GCD算法をMaple SNAPパッケージへ実装した(甲斐)。

浮動少数グレブナー基底の新しい計算法としてシジジーを利用する計算システムの開発に着手した(加古・佐々木)。近似代数に関して、(1)アルゴリズム研究、(2)システム開発、(3)応用研究を行った。(1):1変数多項式の近接根を分離する定理を2根からなるクラスタに特化した定理と、C上の多項式に対する最小根間距離の上界定理を得た(佐々木・加古)。これらの定理は一つの近接根クラスタ以外の根を集団的に扱う新しい方法で得られた。この方法に基づき、一つの近接根クラスタ因子を非常に安定に分離する代数的方法を考案し(佐々木・加古)、クラスタ中の根全体を(他根を計算することなく)同時に計算する数値的方法を考案した(照井・佐々木)。多変数多項式の近似多重根をべき級数の形で計算する方法を開発し、それに基づいて近似無平方分解の新しい算法を研究した(佐々木)。有理関数近似において、係数を決定する行列が近似特異な場合でも不必要な極が生じるが、それは行列の条件数と計算精度に依存していることを明らかにした(甲斐)。(2):これまでに開発したアルゴリズムを大勢のユーザに使ってもらうため、XML形式を基本とし、ウェブサービスの考えを取り入れて、異なるタイプの端末から目的とする数式処理システムに簡単にアクセスするためのシステムを開発した(野田)。QR分解を用いた近似GCD算法を数式処理システムAsirに実装した(甲斐)。(3):8直線実射影平面上アレンジメントに関し、計算代数と近似代数を応用して生成実験を行い、8直線配置の分類パターンを全て明らかにした。この実験において、交点の対称性が高い場合に横断線の存在の仕方が異なることを発見した(福井)。近似代数に関して、(1)アルゴリズム研究、(2)数学等への応用研究を行った。(1):拡張Hensel構成(特異点でのHensel構成)は、本課題による一連の研究で得られた成果であるが、有理式を係数とする無限級数を生成する。係数部の有理式の分母因子を解明し、分母=0となる曲線上で与式=0の解で与えられる代数曲面の特異性が変化することを証明した(佐々木・稲葉)。さらに、拡張Hensel構成で従変数の重みを変化させて得られるHensel因子の全体が扇構造をなすことを証明し、Grobner扇理論に習いHensel扇理論の建設に着手した(院生・佐々木)。Hensel構成におけるMoses-Yun多項式を利用した新しい2変数多項式の因数分解法を発見し、近似因数分解への利用を検討した(佐々木・稲葉)。再帰的部分終結式に対して、分数なしガウス消去法に習い、簡潔な行列式表現を得た(照井)。有理式を要素とする行列式に対し、分母因子を独立変数の逆数で置き換えて多項式化し計算結果に分母を代入する方法で、従来の算法より数倍も効率的な算法を考案した(院生・加古・佐々木)。不必要な極のない有理関数近似を得るため、分子分母の共通因子に対して漸化式による記号的表現を導出し、共通因子の出現について深い理解を得た(甲斐・野田)。また、精度保証計算法を利用して連立一次方程式を精度良く解く方法を考案した(甲斐・野田)。(2):8直線配置問題に対し、近似代数的演算を用いて効率的に計算機実験を行い、Weyl群との密接な関係を見出すとともに、配置の厳密な分類に成功した(福井)。(1):1変数多項式の近似GCDに対する剰余
シングルセルエピゲノム解析を用いた膵β細胞増殖制御機構の解明

若齢(8週齢)、高齢(52週齢)の野生型マウスC57BL/6Jに対して、膵β細胞の強力な増殖刺激である膵部分切除を実施し、切除術前後の膵島細胞に対して、ATAC-Seqによる網羅的オープンクロマチン解析、シングルセルレベルでのRNA-seq(scRNA-seq)によるトランスクリプトーム解析を行うことで増殖能をもつ膵β細胞について解析を行った。結果、1)遺伝子発現の違いにより膵β細胞は4つの亜集団に分類されること、2)亜集団のひとつは細胞増殖に関連した遺伝子群を発現する増殖β細胞からなることを見出した。さらに若齢マウスにおいて、増殖β細胞からなる亜集団は、膵部分切除術により増加するが、高齢マウスでは増殖β細胞は刺激前後でほとんど認められなかった。興味深いことに、scRNA-SeqとATAC-Seqの統合解析から膵β細胞増殖制御に関与すると考えらえる新規転写因子を同定することに成功した。今後、遺伝子改変マウスを作成、解析することで、同定した転写因子について膵β細胞の増殖における役割を検討する予定である。生体内における膵β細胞増殖を可視化すべく膵β特異的に細胞周期プローブを発現する遺伝子改変マウス(βFucci2aRマウス)の樹立に成功した。膵β細胞増殖を刺激するインスリン受容体拮抗薬S961を投与下にBrdUラベルしたβFucci2aRマウスの膵島を免疫組織染色により解析したところ、BrdUによる従来の評価系と矛盾することなく膵β細胞増殖を評価できることを確認した。また透明化技術を組み合わせることで、個体における膵β細胞増殖をより簡便に定量化することに成功した(投稿中)。一方、生体内における膵β細胞増殖のリアルタイム・モニタリングを試みたが、増殖するβ細胞が少ないことに加え、マウスを生かしたまま、G0からM期まで全細胞周期を観察することは難しく、現在、条件検討を行っている。本年度は、若齢(8週齢)、高齢(52週齢)の野生型マウスC57BL/6Jに対して、膵β細胞の強力な増殖刺激である膵部分切除を実施し、若齢マウスでは膵β細胞が著明に増殖する一方、高齢マウスでは増殖する膵β細胞が著しく少ないことを確認した。さらに、若齢、高齢の膵部分切除マウスから膵島を単離し、網羅的遺伝子発現解析のためにRNA-Seqを、網羅的オープンクロマチン解析のためにATAC-Seqを実施した。予備的ではあるが、RNA-Seqの結果から、若齢では膵部分切除術後2日に膵島細胞内で発現する遺伝子群が大きく変化し、術後7日、術後14日と時間を経るごとに術前と同じ遺伝子発現状態に戻ることを確認している。興味深いことに、切除術後2日では細胞増殖や細胞分裂に関連する遺伝子群が誘導され、糖代謝やミトコンドリアにおける酸化的リン酸化に必要な遺伝子群が抑制されていた。一方、高齢では膵部分切除術後2日、7日、14日と時間経過を追うが、上述の遺伝子発現変化は認められなかった。さらに、現在解析中のATAC-Seqの結果からも、若齢では膵部分切除後2日にオープンクロマチン状態が最も変化して、術後7日、術後14日で術前と同じ状況に戻ることを確認している。また、高齢では、このようなオープンクロマチン状態の変化を見出さないことも確認している。また、本年度は生体内における膵β細胞増殖をリアルタイムに可視化する目的で、Cre/loxP系を用いて膵β特異的に細胞周期プローブを発現する遺伝子改変マウス(βFucci2aRマウス)を作成した。予備的ではあるが、若齢βFucci2aRマウス由来の単離膵島ではグルコキナーゼ活性化薬による増殖刺激に応答して膵β細胞の一部が増殖することを確認している。当初予定している研究計画の遂行に向けて、必要なアッセイ系の樹立や実験動物の作出が順調にすすんでいる。

一方、生体内における膵β細胞増殖のリアルタイム・モニタリングを試みたが、増殖するβ細胞が少ないことに加え、マウスを生かしたまま、G0からM期まで全細胞周期を観察することは難しく、現在、条件検討を行っている。膵島細胞は、膵β細胞が約8割を占め、残り2割をα細胞やδ細胞、PP細胞などの細胞集団により構成される。また、一様に見える膵β細胞の中でも、グルコースに応答して効率的にインスリンを分泌するものもあれば、インスリン分泌能は低いもののインスリン需要の増大に伴い膵β細胞を増やすべく自己増殖可能なものもいる。一個体から得られる膵島細胞の数は限られているため、これらの細胞を分けて、遺伝子発現の状態やオープンクロマチンの状態を解析することは困難であったが、近年、シングルセルレベルでのRNA-SeqやATAC-Seqが可能になっている。そこで、平成30年度は、増殖刺激を加えて若齢マウス、高齢マウス由来の膵島細胞に対してシングルセルレベルでの解析を行い、平成29年度に行ったRNA-Seq、ATAC-Seqと組み合わせて膵β細胞増殖の鍵を握る分子の同定に役立てる。さらに、膵β細胞増殖をリアルタイムに可視化可能なβFucci2aRを用いて、増殖能を有する膵β細胞を単離して、RNA-Seq、ATAC-Seqを行うことでも、解析精度をなお一層改良することに努める。
雌しべが動いて性が変わる:フレキシスタイリーの起源と進化に関する研究

本研究では雌雄異熟性の一種であるフレキシスタイリーの起源と進化について探るためにAlpinia nieuwenhuiziiを材料とし、複数の集団で生態的・遺伝的調査を行い、フレキシスタイリーが進化しうる環境条件等について考察を行った。フレキシスタイリーの進化には、開花の同調性と開花個体の密度、吸蜜を目的とする訪花動物の存在が重要であるという結果が得られた。ショウガ科植物にのみ見られるフレキシスタイリー(雌しべが能動的に動くにとによってもたらされる雌雄異熟性の一種)の起源を探るため、フレキシスタイリーを示す個体と示さない個体が存在するショウガ科のAalpinia nieuwenhuiziiを対象に、マレーシア国サバ州での野外調査及び遺伝解析用のサンプル採取を予定していたが、マレーシア政府に申請した現地の調査許可の取得に当初予定より時間がかかり、許可が下りたのが11月末であった。12月-3月は現地の雨期に当たり、観察対象種の開花が見込めない状況であったため、次年度に野外調査を見送ることになった。今年度中のAlpinia nieuwenhuiziiの入手が不可能になったため、やむを得ず、以前別の研究のために採集保存していた日本に生育する同族種のアオノクマタケラン(alpinia Intermedia)を用いて、集団内および集団間の遺伝的変異を調べるためのマイクロサテライトマーカーの開発に取り組んでいるが、ショウガ科植物では初めての試みであることもあり、未だ完成に至っていない。今後、引き続きマーカーの開発に努めるとともに、他に十分量の遺伝変異が得られるマーカーを求めて、ISSR(Simple Sequence Repeats:SSR)やAFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)等、他の遺伝解析法を予備的に検討している。平成20年11月13日-18日、マレーシア・サバ州のクロッカー山脈中にあるフレキシスタイリーを示さないAlpinia nieuwenhuiziiの集団(以下非フレキシ集団と略)で、開花のフェノロジーの観察と送粉者の観察を行った。観察期間中、非フレキシ集団の4個体が開花しており、うち2個体は開花した全ての花で開花中に柱頭の動きが観察されず、あとの2個体は開花した花の一部(個体1:5花中1花.個体2:17花中2花)で柱頭が葯の背側から腹側に動くのが観察されたが、残りの花は柱頭がまらたく動かなかった。また非フレキシ集団の開花個体には、4日の観察期間中コシブトハナバチの一種が62回、バリナシバチの一種が35回、クマバチの一種が2回訪花した。訪花したハチのうち、クマバチは花サイズと体サイズが合致しており、送粉者として有効に機能していると考えられるが、残りの2種は花サイズと比較して体長が小さく、捕獲した個体の体にも花粉の付着は認められなかったことから、送粉者として有効に機能しているかは今後の調査によりさらに検討する必要がある。先行して行った、A. nieuwenhuiziiのフレキシスタイリー集団においては、主な訪花者および送粉者はクマバチであったので(Takano et al. 2005)、フレキシ集団と非フレキシ集団では送粉者が異なる可能性が示唆された。非フレキシ集団の4個体とフレキシ集団の7個体について、葉緑体DNAのtrnL-F遺伝子間領域および,核リボソームDNAのInternal Transcribed Spacer領域1と2の塩基配列を決定し比較したが、塩基配列の違いは検出されなかった。現在、フレキシ集団と非フレキシ集団の遺伝的変異と分化の程度を明らかにするべく、ISSR法により遺伝的多型の検出を行っている。平成21年9月15日-9月18日に、昨年調査したマレーシア・サバ州のクロッカー山脈にあるフレキシスタイリーを示さない集団(=非フレキシ集団)で、再度開花個体に訪花する送粉者の観察を行った。今回集団中で開花個体を4個体発見したが、みなフレキシスタイリーを示し、1個体はanaflexistylous(=雌性先熟花)で3個体はcataflexistylous(=雄性先熟花)であった。これらの個体は昨年観察を行った非フレキシ個体とは異なる個体であり、今回の調査時には非フレキシ個体は開花していなかった。つまり非フレキシ集団には、実際にはフレキシスタイリーを示す個体と示さない個体が混在しているということが明らかになった。念のため集団中に存在する非フレキシ個体とフレキシ個体に外部形態(花の各器官のサイズや葉の大きさ等)・遺伝的(核遺伝子のITS領域)な違いがあるかを比較したが、そのような差異はなかった。

開花していたフレキシ個体の送粉者の観察を行ったが、訪花した主な動物は、平成20年11月に非フレキシ個体で観察したのと同じコシブトハナバチの一種(Amegilla calcerifera)、ハリナシバチの一種(Tetragonilla collina)が35回、クマバチの一種(Xylocopa caerulea)であった。同一集団でフレキシ個体と非フレキシ個体が観察されたことから、フレキシスタイリーを示すか示さないかは、今のところ当初予測していたような環境要因によるものではなく、個体による違いと考えざるを得ない。ただ、これまでの調査で非フレキシ個体が他集団で発見された例はなく、この集団には少なくとも複数の非フレキシ個体が存在することから、この集団でなぜ非フレキシ個体が出現して維持されているのかについては、今後の興味深い研究課題といえる。
分光イメージングと微気象要因解析による光合成調節メカニズムの植物種間差の解明

微気象測定と分光技術を組み合わせ、イネの群落成長の指標であるLAI(葉面積指数)を非破壊的に推定する手法の開発を目指した研究を行った。材料として、ジャポニカ型イネ品種(日本晴)およびインディカ型イネ品種(北陸193号)を用い、名古屋大学附属農場東郷フィールドおよび長野農業試験場で栽培した。各圃場の群落外にリモートモニタリング可能な微気象センサー・ロガーを設置し、微気象測定とデータ解析がスムーズに行えるようになった。イネ群落内に光合成有効放射および近赤外光を測定するセンサーを設置し、1分間隔で測定を行った。群落外と群落内の微気象データを組み合わせて解析することで、LAIを高精度で推定する手法を開発することができた。さらに、この手法を用いてLAIの季節変化を非破壊的かつ連続的に追跡できるようになった。各品種の連続的なLAIの変化を日付に対するロジスティック曲線で回帰することで、LAI増加特性の品種間および地域間差を定量的に評価することを可能とした。その結果、同様の施肥条件にも関わらず、両品種とも東郷フィールドより長野圃場で高いLAI増加率を示すこと、長野圃場において、日本晴は北陸193号並みのLAI増加率を示すことが、定量的に明らかとなった。各圃場の微気象測定の結果、日射量は長野圃場と東郷フィールドでほぼ同等であったが、夜間気温に大きな差があったことから、その差が長野圃場における非常に高いバイオマス生産の主要因である可能性が示唆された。群落内外の微気象解析を組み合わせ、LAIを非破壊的かつ連続的に推定する手法を確立できたことで、作物群落成長の微気象応答メカニズムの種間差・品種間差・地域間差を明らかにしていく準備を整えることができた。前年度に確立した手法をさらに改良することで、LAIの推定精度を向上させる。また、生育初期のLAIが低い期間や、生育後期にLAIが減少していく期間におけるLAI推定法を開発することで、田植え直後から登熟期までの連続的なLAIの変化を追跡可能にしたい。コムギやヒエなどの畑作物への応用展開も進めていく予定である。作物の個葉形質の微気象応答およびその品種間差を解明することを目的として研究を進めた。本年度は名古屋大学附属農場東郷フィールドの水田において、ジャポニカ型、インディカ型、野生稲を含むイネ11品種を栽培し、生育期間を通じた個葉の生理特性および非構造性炭水化物量の変化、地上部乾重量および玄米収量の評価を行った。個葉形質の評価法として、携帯型クロロフィル蛍光測定器を用いて、個葉の光合成特性を反映する電子伝達速度をフィールドで測定した。また、4001000 nmの可視光域を測定可能なハイパースペクトルセンサーを用いた携行型システムを構築し、個葉の分光特性を非破壊的に計測した後に、測定に供試した葉のN濃度と非構造性炭水化物量を測定した。その結果、個葉の分光特性から葉のN濃度を非破壊的に推定可能な式を構築することができた。また、電子伝達速度は葉のN濃度と高い相関を示したことから、フィールドにおける携帯型クロロフィル蛍光測定器による光合成特性の評価の有用性が示された。フィールド環境下で、個葉に蓄積した非構造性炭水化物量が光合成をダウンレギュレートしているかを検証するため、電子伝達速度と非構造性炭水化物量の関係を精査した。その結果、電子伝達速度はグルコース、スクロース、デンプンのいずれとも負の相関を示さなかったことから、フィールド環境下でこれらの非構造性炭水化物は光合成ダウンレギュレーションを引き起こさないことが示唆された。水田圃場に微気象センサーを設置し、1分間隔で光量子束密度・気温湿度を測定したが、微気象の変化から個葉形質変化を予測するモデルを構築できなかった。クロロフィルやルビスコの定量までに至らなかった。まずは人工気象室などの調節環境下において、環境条件の変化に応じたイネ個葉形質の変化を推定可能なモデルを構築することを目指す。

各圃場の微気象測定の結果、日射量は長野圃場と東郷フィールドでほぼ同等であったが、夜間気温に大きな差があったことから、その差が長野圃場における非常に高いバイオマス生産の主要因である可能性が示唆された。群落内外の微気象解析を組み合わせ、LAIを非破壊的かつ連続的に推定する手法を確立できたことで、作物群落成長の微気象応答メカニズムの種間差・品種間差・地域間差を明らかにしていく準備を整えることができた。可視光域の分光器に加え、10002500nmの近赤外領域を測定可能な分光器を組み合わせて用いることで、葉のタンパク質量、セルロースなどの構造性炭水化物量、糖やデンプンなどの非構造性炭水化物量、含水量を非破壊的に推定可能なモデルを構築する。また、圃場にリモートモニタリング可能な微気象センサー・ロガーを設置し、微気象測定とデータ解析をスムーズに行えるようにする。前年度に確立した手法をさらに改良することで、LAIの推定精度を向上させる。また、生育初期のLAIが低い期間や、生育後期にLAIが減少していく期間におけるLAI推定法を開発することで、田植え直後から登熟期までの連続的なLAIの変化を追跡可能にしたい。コムギやヒエなどの畑作物への応用展開も進めていく予定である。