hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経芽腫におけるＴｒｋＢを標的とした新規治療薬の探索とその機能解析

その結果候補となった低分子化合物の中で、細胞増殖抑制能に影響を与える化合物をさらにスクリーニングし、がん細胞の増殖抑制や分化制御に関わる最適化合物の探索を行い、その作用機序を解明することを目的として過去2年間解析を進めてきた。平成24-25年度までの実験から、インシリコでスクリーニングされた低分子化合物のうち、細胞増殖抑制能および抗腫瘍効果が顕著に認められた低分子化合物を見出した。また、その作用機序はTrkBシグナル伝達経路により生じていることが示唆された。今年度は、インシリコでスクリーニングされた低分子化合物60個のうち入手可能な化合物37個について、神経芽腫細胞株[SH-SY5Y/TrkB(TrkB過剰発現細胞株)]に対する細胞増殖能を検討したところ、化合物処理(10μM)に伴って細胞増殖能が顕著に認められた化合物は2個であった。さらにこの2化合物について、細胞の集密度をIncuCyteで測定し細胞増殖率の指標とした。処理濃度は01.0μMである。その結果、低分子化合物処理によりSH-SY5Y/TrkB細胞の増殖を促進することが判明した。当該化合物がTrkBシグナル活性を誘導するか検討するため、低分子化合物(0.03-1μM)をマウスの腹腔内に投与し、マウスの大脳皮質および海馬より蛋白質を抽出しウエスタンブロット法を行った。その結果、低分子化合物処理によりTrkB、AKTおよびERKのリン酸化が顕著に認められTrkBシグナルを活性化することが示唆された。インシリコによりスクリーニングされた低分子化合物より、TrkBを発現している細胞の増殖を促進または抑制する化合物を見出すことが出来た。分子生物学平成25年度では昨年度に続き以下のことを行った。インシリコによってスクリーニングされた低分子化合物は、標的としているTrkBの領域がBDNFの結合する領域であるため、この領域を介して化合物が効いているのか検討を行った。その結果、SY5Y/TrkB細胞をBDNF処理するとTrkBのリン酸化が認められたが、低分子化合物の存在下でBDNF処理をすると、TrkBのリン酸化は抑制されることが判明した。また、低分子化合物の構造を一部変換した化合物は、変換前の化合物に比べ、細胞増殖抑制能が高い傾向にあった。以上の解析結果より、おおむね順調に進展していると判断した。平成24年度の研究実施計画に記載の項目「TrkBが発現している神経芽腫細胞株[SH-SY5Y/TrkB細胞およびCHP134細胞など]を用いて、すでにスクリーニングされた60個の低分子化合物を処理し細胞数を測定し細胞増殖速度および化合物の半数阻害濃度(IC50)を求める。」に対して、入手可能な低分子化合物37個をSH-SY5Y/TrkB細胞およびCHP134細胞に処理したところ、7個の低分子化合物で顕著に細胞増殖抑制効果が得られた。さらに、IC50は、0.074.6μMであることが判明した。「低分子化合物がどのような細胞シグナル伝達経路を介して、細胞死や細胞分化を誘導するのか解析を行う。」に対しては、SH-SY5Y/TrkB細胞およびCHP134細胞を低分子化合物処理しTUNELアッセイやウエスタンブロット法を行ったところ、p53を介した細胞死であることが示唆された。
霊長類胚性幹細胞由来神経幹細胞を利用した脳梗塞に対する神経再生治療

胚性幹細胞(embryonic stem cell, ES cell)から神経幹細胞を誘導することが可能になり、脳血管障害の治療においても胚性幹細胞由来神経細胞の移植が可能となってきた。本年度の研究は、サルES細胞由来の神経細胞をマウス脳虚血モデルに移植し生着を検討した。カニクイサルES細胞をSDIA法で2週間分化させ、そこからneuronal progenitorを作りマウス虚血脳に移植した。虚血モデルとしてはマウス中大脳動脈30分閉塞モデルを用いた。再潅流後24時間で外側線状体に細胞を移植し、14日後、28日後にその生着と分化を免疫組織学に検討した。移植した細胞は移植後14週後の免疫組織学検討でニューロンマーカーを発現しており、サルES細胞由来神経幹細胞も虚血脳内で生着することが示された。さらにこれらの細胞が、synaptophysinを発現していること、更に宿主脳に打ち込んだ逆行性トレーサーの取り込みが見られることにより、宿主神経細胞とシナプスを形成している可能性も示唆された。これらの内容はJ Cereb Blood Flow Metab誌に掲載された。更に移植時期の検討、胚性幹細胞の移植条件の検討を行っている。また、移植後の脳における虚血の影響を検討するためにMatrix metalloproteinaseのinhibitorであるtissue inhibot of metalloproteinases (TIMPs)の影響を検討した。脳虚血後24時間でTIMP-1の発現が上昇することが確認された。更にTIMP-1とTIMP-2のノックアウトマウスを用いて解析した。TIMP-1ノックアウトマウスでは脳虚血後の脳浮腫が増大し、神経細胞死が悪化することが確認された。また、HSP110の脳虚血での役割もノックアウトマウスを使い検討した。脳梗塞は厚生労働省発表の人口動態統計においても、脳血管障害による死亡のうち脳梗塞が半分以上を占めている上に、前述したとおり要介護となる原因の主要な要因である。失われた脳機能が移植治療にて改善可能であるならば、医療経済学的にも大きな意味を持つものと考えられる。ラット脳虚血モデルの他に、マウス虚血モデルとして、レーザードップラーにて血流モニター(Omegaflow, Japan)下に、ナイロンスレッドによる中大脳動脈閉塞モデル(30分および2時間)を用いた。移植はステレオ装置(Narisgige, Japan)を用いて以下の実験目的に合致したターゲットへ移植する。

移植細胞としてはマウス胚性幹細胞、サル胚性幹細胞、ラット骨髄間質細胞を用いた。本年度は以下の実験を行った(1)移植細胞をより高率にターゲット領域の細胞へ分化させるために新しく開発された胚性幹細胞からtelencephalonの神経細胞へ特異的に分化させる方法であるSFEB法を用いた実験を行った。SFEB法を用い、更にcell-sortingを行うことにより、腫瘍形成能を減少し、運動機能の改善を認めることが確認された。(2)骨髄間質細胞由来ラット神経幹細胞をラット脳梗塞モデルに移植し神経細胞への分化と運動機能の改善を確認した。以上の効果は通常の骨髄間質細胞を移植した場合より顕著であった。以上の結果を、現在投稿準備中である
筑紫筝音楽の誕生から衰退に至るまでの歴史と音楽内容の変遷

補助金交付期間に、江戸時代に筑紫筝音楽伝承者達が書き遺した文書約70点の、成立過程に関する箇所を中心に翻刻が完成し、当道筝曲側や識者達が記述した江戸時代文書も収集し考察した結果、安土桃山時代に、北九州に忽然と登場した筑紫筝音楽の誕生の過程について、以下のような新たな知見及び問題が提起された。筑紫筝を誕生させる基盤としての筑紫楽(古態雅楽)が存在していたとする書があり、それらの書でいう雅楽が、江戸時代以前から行われていたとすると、そこから筑紫筝音楽が誕生した可能性は大である。さらに、室町時代末に、周防大内家あるいは筑紫大内家(大友家)で、雅楽「越天楽歌いもの筝曲」を始めたとする書があり、筑紫筝音楽は、「越天楽歌いもの筝曲」から誕生したことはすでに以前、筆者の音楽分析で立証ずみであることから、これらの記述の信憑性追究が今後の重要な課題となった。もし、これらの記述が事実だとすると、筑紫筝成立期の主要人物である賢順は、大友宗麟の保護を受けた時期があることから、大内家雅楽と賢順もつながることになる。また、筑紫筝音楽の伝承曲の中に、中国音楽系統と推測される曲があるが、賢順が明人音楽家と接触したとする書があり、当時、南蛮貿易で隆盛を極めていた大友宗麟周辺ならその可能性は高いことになる。また、このことから、従来は中国音楽系曲について、七絃琴曲の影響を考えていたが、明楽の影響の可能性が出てきた。なお、今回の研究では、現伝承者、江戸時代に筑紫筝音楽を行っていた寺院や演奏者子孫等の所在確認調査に着手する時間的余裕がなかったため、成立過程に関しての文献学的研究で終わってしまったが、衰退を迎えるまでの歴史および音楽内容の変遷についての残された課題も含み、今後、研究を継続して追究する予定である。本年度の調査成果の一番大きなことは、筑紫筝音楽の伝承譜の中に含まれている、雅楽「越殿楽」系曲ではなく、漢語名の曲について、従来は、中国の七絃琴曲を筑紫筝に移曲したのではないかと推測されていたが、中国の明楽曲と同名の曲が筑紫筝音楽の中に存在することが判明したので、七絃琴曲だけでなく、明楽曲を移曲した可能性も考えられるようなことである。明楽は、江戸時代初期に、長崎を拠点として北九州に伝来したもので、同じ頃、同じ北九州に誕生した筑紫筝音楽が、明楽の影響を受けた可能性は十分考えられ、現在は幻の音楽と化した明楽曲の研究の課題の一つとして加わった。中国の七絃琴曲と明楽曲とは同名曲もあるので、三者の音楽面の比較研究が必要である。幸い、明楽および七絃琴曲の復元演奏研究に取り組んでいる研究者も見つかり(東京在住)、三者の音楽比較研究が可能となった。明楽は、本研究に適切な楽譜はほとんど無いため、明楽研究者の研究成果を活用させてもらしか方法がなく、また七絃琴曲は、楽譜は何種類が伝承されているが、解読が困難なため、やはり七絃琴曲研究者の助力を仰がなければならない。現在、明楽および七絃琴曲の復元演奏をビデオに録画し、それの採譜・分析作業を進めている。

また一方で、筑紫筝音楽の江戸時代中期に書かれた記録類解読結果の整理を進め、具体的に挙げられている寺や当時の伝承者リストアップし、所在の確認をするための現地調査も行っている。前年度に引き続き、筑紫筝音楽の伝承曲の中に含まれている、雅楽系「越天楽」系曲ではなく、漢語名の曲について、中国の七絃琴曲・明楽曲の影響がどの程度みられるかについての調査も続けているが、筑紫筝音楽のみならず後者二つについても、現在、その伝承がほとんど途絶えている状態のため、研究方法は当時の文書・楽譜等の収集が中心となる。長崎等に史料が伝来していないか探索中だが、まだその成果は得られていない。一方、江戸時代中期後期の筑紫筝音楽伝承者による記録文書(70点)について、概要調査はすでに完了しているが、解読の翻刻作業をして本研究の基盤を確立すべきと考え、開始した。この作業は、当時の筑紫筝音楽の実態を公表し明らかにするのみならず、当時の伝承者達(佐賀藩士)が、衰退の途をたどっていた当時の筑紫筝音楽を、どのように捉え、どのような意識を持って継承に努力したか等の究明にもつながるものである。特に、幕末の佐賀藩士・今泉千秋は、筑紫筝音楽関係資料の収集・研究をして大分の著にまとめたのみならず、随筆も数点跡しており、筑紫筝音楽を絶滅させまいと奔走した一人の武士として、人間的な面でも研究価値の高い人物といえる。現在、翻刻作業は全体の約1割ほど完了しているが、まだ、中途段階のため、成果をまとめるには至っていない。いずれにしても、次年度の本研究継続により、研究成果の一部を形にできるものと思われる。今年度の研究では、江戸時代文書調査により、筑紫筝音楽の成立過程について、以下のような新たな知見および問題が提起された。宇多天皇寛平年間に、彦山に唐人が来て命婦石川色子に筝曲を伝授し、それを宇多天皇に授け奉り、以後、筝曲は宮中で伝承されたとする『河海抄』の記述を多くの書が採用しているが、筑紫筝側では、彦山の唐人筝曲は、宮中伝承とは別に、筑紫の民間にも伝わったとする書もある。また、江戸時代の彦山の寺伝にも、かつて唐人楽人がいたと云われていたようなので、奈良・平安時代の彦山は、筑紫文化圏の重要な拠点の一つだったのではないかと推測され、もしそれが事実なら、筑紫民間に筝曲が流れても不思議はない。しかし、それは少なくとも平安時代末ぐらいまでの可能性で、室町時代も継続して行われたとは考えにくいので、室町時代末の筑紫筝音楽の誕生には直接関係しないのではないかと考えられる。また、筑紫筝音楽の伝承曲の中に、雅楽「越天楽歌いもの筝曲」系統ではない、中国音楽系統と推測される曲があるが、賢順が明人音楽家と接触したとする記述があり、賢順は当時、南蛮貿易で隆盛していた大友宗麟に保護されていたことを考えあわせると、明の楽人が商客に混じって大友宗麟のもとに来た時に、賢順は接触したのではないかとの推測が可能となった。また、この中国音楽系曲については、従来は七絃琴曲の影響を考えていたが、賢順の師にあたる善導寺の僧が、室町時代末に唐人から明楽の瑟(筝と同類楽器)を学んだとする記述もあり、明楽の影響の可能性が出てきた。なお、現伝承者、江戸時代に筑紫筝音楽を行っていた寺院や演奏者子孫等の所在確認調査に着手する時間的余裕がなかったため、今後の課題として追究する予定である。
機械学習を援用した日本手話音節の適格性の解明

日本手話の適格音節約2600個、不適格音節約600個を収集し、各音節を音節構成要素の記号列としてエクセルに記録し、適格音節・不適格音節を収録したデータベースを作成した。このデータベースを言語分析および機械学習に利用し、適格な音節の形成および不適格な音節の形成に関与していると考えられるいくつかの音節構成要素の組み合わせ特徴を特定することができた。また、適格音節データベースを利用し、日本手話の音節構成要素を具体的に明らかするとともにタイプ3音節におけるプロトタイプ的な音素配列特徴を得た。日本手話の音節は、「手型」、「位置」、「動き」の各カテゴリからそれぞれ1つまたは2つの要素が選ばれ組み合わさることにより形成される。その組み合わせの一部は適格な音節を形成する一方、その他の音節は不適格な音節となる。本研究では、機械学習の分類アルゴリズムを援用することにより、各要素の関係性や共起制限をあぶり出し日本手話音節の適格性(音素配列論)を明らかにすることを目的としている。機械学習を用いて日本手話音節の適格性を検討するためには、適格な音節(正例)だけでなく不適格な音節(負例)を収集することが必要となる。不適格な音節は、日本ろうあ連盟が発行している「新しい手話」を中心に手話辞典10冊程度をサンプルとし、その中に含まれる不適格な音節を抽出する作業を日本手話母語話者複数名の協力を得て実行した(翌年度以降も継続)。収集した不適格音節を機械学習へのインプットデータとするため、不適格な音節を記号化する作業(コーディング作業)が必要となり、手話通訳士にコーディング作業を依頼し、承諾を得ることができた4名に対してコーディング方法の指導(レクチャーおよび演習)を行った。その際、研究代表者が過去に作成したコーディングマニュアルを本研究の目的に沿うように大幅に改訂する作業も必要となり、指導と同時にマニュアルの改訂作業も行った(翌年度以降も継続して実施)。コーディングの指導を受けた手話通訳士には、来年度以降、実際に不適格な音節のコーディング作業を行ってもらうとともに、適格な音節のコーディング作業および過去に行ったコーディング結果を新しいコーディングマニュアルに従って修正する作業も担当してもらう予定である。機械学習のインプット用データのひとつとなる不適格な音節(負例)の収集は、日本手話母語話者に依頼して行っている。日本手話母語話者とは、ろうの両親(彼ら自身も日本手話使用者)のもとに生まれ、日本手話を母語として獲得し使用しているろう者のことである。日本手話を母語とする者はその数が限られており、研究に協力してもらえる日本手話母語話者を見つけ承諾をえる作業に予想以上の時間を要している。また、研究開始当初、数名の日本手話母語話者に、サンプルの中から不適格音節を見つけ出す作業を日本語で書かれた文書で依頼し実施してもらったところ、依頼内容が正確に伝わらず期待した結果が得られなかった。そのため、途中より、研究協力依頼および研究内容説明は研究者が直接研究協力者と直接面会し、彼らの母語である日本手話を用いて行う方法に変更した。その際、日本手話・日本語通訳に堪能な手話通訳士に通訳を依頼することとなった。そのため、面会のための場所の確保や研究者・研究協力者・通訳者各々の日程・時間の調整が必要となり、当初の計画通りには研究依頼が進まなくなり、機械学習に必要な不適格音節例の収集に遅れが生じた。研究がやや遅れているもう一つの理由は、コーディングマニュアルおよびコーディング作業の複雑さにある。コーディングの精度を上げるため、本研究目的に沿ってコーディングマニュアルを見直し、記号化する方法や内容をより細分化した。そのため、コーディングマニュアルの改訂に時間を要した。また、コーディング作業を担当する手話通訳士にコーディングマニュアルを周知し正確にコーディング作業を実施できるようになってもらうために想定よりも長い訓練時間が必要となった。本研究は機械学習を援用して日本手話音節の適格性決定に関与する要素、要素相互の関係性(共起関係)を見いだし日本手話音素配列論の解明を目指している。目的達成のためには以下の4つの作業が必要となる。1既存の日本手話の語を音節に分解後、更に各音節を音節構成要素に分解し、記号化した構成要素を用いて音節を電子的に記述・記録する(=コーディング作業)、2日本手話の不適格音節を収集し、適格音節と同じように構成要素レベルでコーディングする、3適格音節と不適格音節を入力要素として機械学習を行う、4機械学習のアウトプット結果および適格音節と不適格音節を言語学的に比較・考察した結果から、日本手話音節の適格性条件を導き出す。本年度は、1日本語-手話辞典掲載の日本手話音節延べ約2600音節のコーディング作業を完了。過去に行ったコーディングのデータをすべて見直し必要に応じて修正を行うともに、構成要素の細分化作業も行った(音節のタイプ、手型、位置、動き、接触の位置に加え、掌の方向、中手骨先端の方向、非利き手の情報を付加)。2不適格音節については、日本ろうあ連盟が出版する「新しい手話」シリーズに掲載されている約3000音節の中から日本手話母語話者20名以上の協力を得て約600音節を不適格音節候補として抽出。次いで、これら約600音節を動画撮影し、これらの動画を日本手話母語話者約10名に提示し、各音節の適格性を判定してもらった。日本手話母語話者の過半数が不適格と判定した400余りの音節を不適格音節と定めた。

3適格音節・不適格音節を機械学習のインプットとするために、各音節を機械学習に適したベクトルで表記する作業を行い、第1回目の機械学習を行った。4機械学習は繰り返し行い精度を高める必要がある。1回目の学習結果からは有用な情報は引き出せていないため、今後更にデータを増やし機械学習を繰り返し行って行く。適格音節・不適格音節のコーディング作業は予定通り終了した。ただし、不適格音節の数が少ないため、引き続き不適格音節の収集・コーディング作業を進めるよう努力する。機械学習も秋以降に開始し、第1回目の結果が出た。この結果をもとにして、項目の見直しやデータの追加を行っていく。第1回目の機械学習の結果を分析したが、適格・不適格音節の区別に効果のある項目は発見できなかったため引き続き機械学習作業を進めていく。日本手話音節の(不)適格性に関与する音節構成要素の組み合わせ特徴を明らかにすることを目的として研究を行い、研究成果を発表した。まず、複数の日本手話の辞典内のイラスト等を動画撮影し、複数の日本手話母語話者の協力を得て、音節の適・不適の判定を行った。その結果、約2600の適格音節、約500の不適格音節を収集した。これらを、音節構成要素(手型、位置、動き、掌の方向など)に分解し、記号化された音節構成要素の列として記述し音節構成要素を単位とするデータベースを作成した。適格・不適格音節の音節構成要素の組み合わせを比較し、音節の不適格性に関与している音節構成要素の組み合わせを抽出した。その結果、タイプ3(両手使用、両手手型が異なり、利き手のみが動く音節)は、位置が体前面の空間か胴体に限定され、かつ利き手が他の部位に接触する場合、接触部位は非利き手上肢に限るという制約(ただし複合語、指文字使用、CL等を含む語や複合語環境を除く)や、タイプ3で非利き手b手型(5指をすべて伸ばした手型)・掌前向き・中手骨上向きの場合は両手接触が義務的であるという制約等の存在を確認した。これらには複数の音節構成要素の組み合わせが関与している点が特徴的である。本研究では音節適格性の検討に機械学習を援用した。分類器にはロジスティック回帰モデルを用いた。いくつかの音節構成要素は、機械が学習しやすいように細分化し、音節を約840次元数の0と1からなる数値ベクトルとして表現した。さらに、(不)適格性に関与する音節特徴の組み合わせを探るために、共起可能な音節特徴のうち任意の2つを組み合わせた約175千個の音節特徴の組み合わせを加え機械学習を行った。その結果、分類器が(不)適格性の判断に利用した上位20個の組み合わせ特徴を抽出した。これらの組み合わせ特徴を言語学的に分析し、(不)適格性の要因になるかどうかを検討した。日本手話の適格音節約2600個、不適格音節約600個を収集し、各音節を音節構成要素の記号列としてエクセルに記録し、適格音節・不適格音節を収録したデータベースを作成した。このデータベースを言語分析および機械学習に利用し、適格な音節の形成および不適格な音節の形成に関与していると考えられるいくつかの音節構成要素の組み合わせ特徴を特定することができた。また、適格音節データベースを利用し、日本手話の音節構成要素を具体的に明らかするとともにタイプ3音節におけるプロトタイプ的な音素配列特徴を得た。
写真測量による3Dモデルを利用した林床植生調査手法の開発と検証

●研究目的森林の林床植生調査は森林動態を予測する上で重要である。しかしながらその調査には多大な労力を要し、かつ植生バイオマス量を簡易かつ定量的に評価する手法はこれまでなかった。近年、SFM(Structure from motion)という技術を用いて、画像情報から3Dモデルの抽出が容易にできるようになった。この手法を利用すれば、写真撮影による画像情報のみで植生情報、特にバイオマス量を評価できる可能性がある。本研究では、このSFMの技術を用いて植生調査プロットの3Dモデルを作成し、植生体積を算出する。それを実際の詳細な植生調査データと関連づけて、植生体積と植生バイオマス量との関係式を作成・検証する。●研究方法天然更新補助作業(掻き起こし)を行った施工地に計62ヵ所の調査プロットを設定。植生発生前の5月にプロットの写真撮影を行い、地表面の3Dモデルを取得。植生の発生・成長後の9月に再びプロットの写真撮影を行い、植生群落表面の3Dモデルを取得。植生群落表面のモデルから地表面のモデルを差し引き、植生体積の3Dモデルを作成。全てのプロットについて個体調査(種名、植生高)を行い、先行研究から得られたアロメトリ一式より個体毎にバイオマス量(地上部乾重)を算出。写真撮影から得られた植生体積と、個体調査から得られたバイオマス量の関係式を作成。●研究成果SFMの成果物として、植生調査プロットのオルソ画像と3Dモデルを作成することができた。オルソ画像からは群落ごとの被度を計測することができた。3Dモデルから得られた植生体積と植生個体調査から得られたバイオマス量(地上部乾重)には相関があり、両者の関係式を作成することができた。関係式には相関があり、植生体積から植生バイオマス量を推定できることがわかった。
分子マーカーを用いた日本産および諸外国産サトイモの類縁関係の解明

日本産および諸外国産サトイモの類縁関係を明らかにするために,日本産14品種群59品種および品種群不明の42系統,韓国産1栽培系統,中国産の19栽培系統と6野性系統,ネパール産37系統,バングラデシュ産の73栽培系統と73野性系統,スリランカ産2系統,インド産1栽培系統,タイ産の15栽培系統と11野性系統,フィリピン産6系統,ハワイ産の4栽培系統およびオーストラリア産1系統について,アイソザイム分析あるいはRAPD分析を行った.日本産サトイモの14品種群59品種において,アイソザイム遺伝子型の組合せが12タイプおよびRAPDが11タイプそれぞれ認められた.これらの結果に基づき,日本産サトイモの品種群および品種間の類縁関係を明らかにしたとともに,日本産の三倍体品種が現存の日本産の二倍体品種間の交雑や芽条変異に由来しないことを見出した。一方,諸外国産サイトモのアイソザイム分析の結果,解析した遺伝子座すべてにおいて日本産サトイモ品種と同一の遺伝子型をもつものが認められ,えぐ芋群の品種と同じタイプが中国および韓国産に,赤芽群と同じタイプが中国,ネパールおよびオーストラリア産に,唐芋群および八つ頭群と同じタイプがフィリピン産に,筍芋群と同じタイプが中国,ハワイおよびフィリピン産に認められた.これらのことから,日本産サトイモ品種がアジアを中心とした広範な地域から伝播してきたものと推察された.日本産および諸外国産サトイモの類縁関係を明らかにするために,日本産14品種群59品種および品種群不明の42系統,韓国産1栽培系統,中国産の19栽培系統と6野性系統,ネパール産37系統,バングラデシュ産の73栽培系統と73野性系統,スリランカ産2系統,インド産1栽培系統,タイ産の15栽培系統と11野性系統,フィリピン産6系統,ハワイ産の4栽培系統およびオーストラリア産1系統について,アイソザイム分析あるいはRAPD分析を行った.日本産サトイモの14品種群59品種において,アイソザイム遺伝子型の組合せが12タイプおよびRAPDが11タイプそれぞれ認められた.これらの結果に基づき,日本産サトイモの品種群および品種間の類縁関係を明らかにしたとともに,日本産の三倍体品種が現存の日本産の二倍体品種間の交雑や芽条変異に由来しないことを見出した。一方,諸外国産サイトモのアイソザイム分析の結果,解析した遺伝子座すべてにおいて日本産サトイモ品種と同一の遺伝子型をもつものが認められ,えぐ芋群の品種と同じタイプが中国および韓国産に,赤芽群と同じタイプが中国,ネパールおよびオーストラリア産に,唐芋群および八つ頭群と同じタイプがフィリピン産に,筍芋群と同じタイプが中国,ハワイおよびフィリピン産に認められた.これらのことから,日本産サトイモ品種がアジアを中心とした広範な地域から伝播してきたものと推察された.
受療行動の実態に基づいた受診エリアの推定

高齢者が糖尿病の診療を受けるために通院する医療機関の地理的分布を検証した.茨城県で2010年5月の1ヶ月間に糖尿病で通院し後期高齢者医療制度により保険請求された診療データを用いて,市町村中心地から医療機関までの距離を測定した.対象17,717件中,住所地から位置情報に変換できた17,144件(96.8%)を解析した.医療機関までの距離の中央値[四分位範囲]は5.5 [2.3ー9.9]kmであった.これは,性・年齢によってわずかに違いを認めるものの,市町村の人口,高齢化率,市町村面積によって違いを認めなかった.高齢者が糖尿病で通院する医療機関は市町村中心から概ね10km範囲に分布していた.高齢者が糖尿病の診療を受けるために通院する医療機関の地理的分布を検証した.茨城県で2010年5月の1ヶ月間に糖尿病で通院し後期高齢者医療制度により保険請求された診療データを用いて,市町村中心地から医療機関までの距離を測定した.対象17,717件中,住所地から位置情報に変換できた17,144件(96.8%)を解析した.医療機関までの距離の中央値[四分位範囲]は5.5 [2.3ー9.9]kmであった.これは,性・年齢によってわずかに違いを認めるものの,市町村の人口,高齢化率,市町村面積によって違いを認めなかった.高齢者が糖尿病で通院する医療機関は市町村中心から概ね10km範囲に分布していた.地域医療情報と診療情報を蓄積した「地域医療データバンク」を用いて、医療の効率化を推進する方策を検討している。本研究ではその一環として、住民の受診行動の地域範囲の実態を明らかにすることを目的とした。中でも市町村単位で整備することが目標となっている外来診療(プライマリ・ケア)の実際の通院範囲と市町村範囲との比較を行った。診療情報は県、市町村の協力を得て収集されたものが蓄積され、本研究ではその中から2010年茨城県の国民健康保険および後期高齢者医療制度の被保険者の5月請求分の診療情報を解析対象とした。これまでのところ悪性新生物、糖尿病、精神疾患、虚血性心疾患、脳血管疾患の5疾病を主病名とする患者が実際に通院サービスを受けた医療機関までの道路情報に基づいた距離を、居住地役場住所地を起点として算出した。この算出には、医療機関住所地データと役場住所地データを診療情報に従って組み合わせ、それぞれの2点間の距離を道路ネットワークに基づいたシミュレーションにより算出した。このシミュレーションには、地理情報システムを利用した。これまでの分析によって、市町村によって面積や形状に違いはあるものの、市町村範囲は概ね9.4km圏内であった。いっぽうこれら5疾患の外来通院距離の実態は、患者の50%をカバーするには7.3km圏、75%をカバーするには14.9km圏、90%をカバーするには26.7km圏であることがわかった。すなわち、市町村住民の通院する医療機関を90%カバーするには、市町村範囲より17.3km(2.8倍)広い地域範囲に及んでいた。市町村住民の外来診療を支える地域医療体制を検討するときに、市町村内の医療資源だけでなく、隣接市町村の医療資源をも含めることでより実態を反映することができると考えられた。高齢者が糖尿病の診療を受けるために通院する医療機関の地理的分布を検証した.茨城県で2010年5月の1ヶ月に糖尿病を主病名として通院し後期高齢者医療制度により保険請求された診療データを用いて,市町村ごとにその中心地から医療機関までの距離を測定し,これらの医療機関の地理的分布を検討した.対象は17,717件で,住所地から地図上の位置情報に変換できた17,144件(96.8%)を解析対象とした.医療機関までの距離の中央値[四分位範囲]は5.5 [2.3ー9.9]kmであった.これは,性・年齢によってわずかに違いを認めるものの,市町村の人口,高齢化率,市町村面積によって違いを認めなかった.高齢者が糖尿病で通院する医療機関は市町村中心から概ね10km範囲に分布していた.受療行動の範囲の実態が明らかになったことで,医療圏を評価する際の参照が得られた.地域医療学地域医療データバンクから医療機関住所地データ、役場住所地データ、診療情報データの抽出が終了した。地理情報システムを用いて、これらのデータを組み合わせ、道路ネットワークによる距離の算出も終了した。これらを悪性新生物、糖尿病、精神疾患、虚血性心疾患、脳血管疾患の総数および疾患ごとで集計し、それぞれの通院範囲の推定の主要なデータを入手することができた。予定されていた作業は順調に進展している。研究最終年度のため、論文執筆および発表を行う。そのために必要な分析の追加および情報収集にあたる。論文に関しては草稿準備の段階になっている。発表に関しては、2014年5月の世界家庭医療学会アジア・太平洋地区大会(マレーシア)で採択され、予定されている。また解析の経過で関連した救急医療に関する受診距離に関する論文は国際雑誌Open Access Emergency Medicine誌に掲載が決定された。平成25年度に、入院および入院外診療、121の疾病(社会保険表章用疾病分類)のそれぞれについて受診距離範囲のシミュレーションを行う予定であったが、その過程には当初予測を超える情報量があり、現在の解析環境では分析できなかった。そのため糖尿病、悪性新生物、虚血性心疾患、精神疾患、脳血管疾患の外来診療に絞って解析を進めた。

この計画変更に伴い、未使用額が生じた。まずは現在分析が進んでいるデータを発表および論文にするために必要な経費として未使用額を充てることにしたい。解析の進捗および研究費の使用状況により、現在分析が進まなかった解析環境整備のために、未使用額を充てることにしたい。
大口径紫外線用イメージィンテンシファィアの高感度化

本研究では、Ashra望遠鏡の高感度化を目的としたUV用イメージインテンシファイア(UVII)の改良・開発を行う。本年度は、既に開発済みのφ400mmUVIIの評価のまとめと、それを基にした大口径化(≧φ500mm)、及び完成したφ500mmUVII試作器のAshra実験サイトでの性能評価・安定性のチェックを行った。以下に各項目の成果概要をもとめる。入力窓大口径化:前年度の開発結果により、φ600mmの入力面の試作に成功したが、ガラス加工の歩留まりや安全性の面で安全係数が足りないことが判明したので、φ500mmにて再度電場設計、機械設計を行った。ガラス加工の負担を低減しつつ、解像度を改善し、望遠鏡へのマウント等を考慮した設計が完成した。φ500mmUVII性能評価:完成したφ500mmUVII試作器をAshra実験サイト(ハワイ島マウナロア山)にて試験した。望遠鏡へのインストールが可能なことを確認し、Ashra望遠鏡焦点面として機能することを証明した。また、解像度、安定性等の評価を行った。既に開発済みのφ400mmUVIIの詳細な性能評価とそれを基にした、大口径化(≧φ500mm)、光電感度向上(≧15%)を目標として、研究を行っている。本年度は、ハワイ州マウイ島ハレアカラ山頂でのAshraテスト実験にφ400mmUVIIを使用し、オンサイトでの性能・安定性のチェックを行うと共に、高感度化に向けての開発を進めてきた。以下に各項目の成果概要をまとめる。400mmφUVII性能評価:製作したUVIIの実験実施環境での性能や安定性を評価し、高感度化試作品に反映するために、ハレアカラ山頂に2台のプロトタイプ望遠鏡を設置し試験観測を行ってきた。現在までで約半年間の観測を行っており、その間安定に動作し性能劣化等のないことが確かめられた。これによって、基本設計の正しさを確認することができた。入力窓大口径化:Ansysを用いた構造解析を活用して設計された、φ600mmの大口径入力窓試作品に対して、2.5気圧差の耐圧試験を行って耐圧性能を確認した。安全性を確保するため空気圧ではなく水圧で加圧している。この結果、UVIIの大口径化にとって最も大きな開発項目をクリアすることができた。光電感度向上:本UVIIは光電材料としてバイアルカリを使用しており、原理的には20%以上の量子効率を期待できる。一方、改良元のX線IIは単一光電子の検出を目的としておらず入力側の蛍光体がIIの利得を主に決定しているため、量子効率の向上に最適化された設計になっていない。本年度は、量産型の6インチX線IIにガラス入力窓を取り付けた6インチUVIIを製作し、量子効率の評価・パラメータの最適化を開始した。
疎水性メソポーラス空間内への活性種の集積とその触媒作用

エチレン共エチレン共存下でメタンの高級炭化水素への転化反応において,反応初期過程で起こるメチルカルベニウムイオンの生成とそれに続くプロピレンの生成機構を調べた。即ち,Ag-Y,Ag-A及び銀イオンで修飾したH-ZSM-5ゼオライトを触媒として,^<13>CH_4の転化反応をエチレン共存下で行なうとプロピレンと水素が生成し,しかも^<13>Cをひとつだけを含むプロピレン(^<13>CC_2H_6)と水素が生成した。こうした実験結果はメタンとエチレンとの反応によってプロピレンと水素が生成していることを示している。エチレン共存下でのメタンの炭化水素への転化反応は,銀イオン以外の金属イオンで修飾したH-ZSM-5ゼオライトでも進行する。即ち,^<13>CH_4の転化反応をエチレン共存下で行なうと,^<13>CC_2H_6と水素が生成した。また,メタンとして^<13>CH_4を用いるとベンゼンとも反応してトルエンを生成した。以上の実験結果を基に,金属イオンによるメタンの活性化機構を提案した。この研究によって,メタンをはじめとするアルカンの新しい活性化法を提案できる可能性がある。有機ー無機ハイブリッドナノチューブの合成を行なう為に,テトラエトキシシラン(Si(OEt)_4)とp-ジブロモベンゼンから(EtO)_3Si-Ph-Si(OEt)_3を合成した。これを原料として,結晶化剤(C_<18>H_<37>N(CH_3)_3^+Cl^-)を用いて,アルカリ性条件下で脱水縮合反応を起こさせることによって,有機ー無機ハイブリッドナノチューブの合成をおこなった。その後,エタノールで結晶化剤を取り除いた。有機ー無機ハイブリッドナノチューブであることは,XRDおよびSEM観察を行なうことによって確認した。表面に-SO_3H基を導入するために,合成した有機ー無機ハイブリッドナノチューブを発煙硫酸で処理した。この試料を水洗することによって触媒を得た。固体酸触媒の性能を調べる為に,テスト反応として酢酸エチルとブチルアルコールとのエステル交換反応を取り上げた。反応は70°Cで2時間行ない,生成する酢酸ブチルの収率によって触媒活性を評価した。有機ー無機ハイブリッドナノチューブの表面に-SO_3H基を導入した触媒では,酢酸ブチルの収率は6%であった。これに対してイオン交換樹脂であるAmberlyst-15とNafion-Hを用いると,酢酸ブチルの収率はそれぞれ18%と33%であった。ところが,水が共存するシクロヘキセンと過酸化水素との反応では,有機ー無機ハイブリッドナノチューブ触媒は,その特性を発揮する。反応温度70°C,20時間反応を行うと,シクロヘキサンジオールの収率は53%であった。ここでAmberlyst-15ではその収率は61%,Nafion-Hでは45%であった。従って,本研究で開発した有機ー無機ハイブリッドナノチューブ触媒は,水の中で高い触媒能を発揮する触媒であると言える。また,その活性は均一系触媒であるH_2SO_4やH_3Pw_<12>O_<40>の活性よりも高いものであった。この結果は,有機ー無機ハイブリッドナノチューブ触媒は,水の中で使用できる固体酸としての機能を充分に備えている可能性が高いことを示すものである。銀イオン交換ゼオライトを触媒とすると,エチレン共存下でのメタンの転化反応が進行する。例えば,常圧固定床流通系反応装置を用いて400°CでAg-ZSM-5を触媒としてメタン(33.3kPa)とエチレン(33.3kPa)を反応させたとき,メタンが13.2%反応する。また,各種金属イオンでイオン交換したZSM-5ゼオライトによるエチレン共存下で,メタンの転化反応が進行する(メタンの消費が観測される)。400°Cで,流通時間1時間後のメタンの転化率は以下の通りであった。括弧内の値は,メタン転化率を示した。メタンの活性化機構を明らかにするために銀イオン交換ゼオライトを触媒として、^<13>CH_4とエチレンとの反応を行い,生成する炭化水素に含まれる^<13>Cの割合と位置を明らかにした。^<13>

CH_4はエチレンと反応して^<13>Cでラベルされたプロピレンが生成した。また、^<13>CH_4はベンゼンとも反応しトルエンを生成した。こうした結果はメタンがCH_3^+とH^-とに不均等解離している証拠であり,他に例を見ない。なお,常圧固定床流通系反応装置を用いてメタンとベンゼンとの反応を400°Cで行うと,トルエンが1.8%の収率で生成した。
脳血管障害によるストレス脆弱性の病態基盤の解明

本研究では、脳血管障害によるストレス脆弱性の臨界期の同定を試みた。野生型マウスに偽手術あるいは左総頸動脈永久結紮手術(以下、結紮手術)を施し、直後または2週間後から2週間のストレスホルモン投与後にうつ病関連の行動試験を実施した。その結果、スクロース参照試験において先行研究と同様に、偽手術および結紮手術の両群ともに4週間のストレスホルモン投与により十分なうつ病様行動異常を示した。興味深いことに、結紮手術群では、手術の2週間後からの2週間のみのストレスホルモン投与で十分なうつ病様行動異常を示した。これらの結果より、脳血管障害によるストレス脆弱性にはその慢性期に臨界期があることが示唆された。高齢者のうつ病患者において、臨床症状あるいはMRI等の脳画像診断に基づいて『血管性うつ病仮説』が提唱されている。これまでの研究から、実験動物(マウス)を用いて、大脳左半球における脳血管障害がストレス脆弱性を引き起こすことにより、うつ病の病態に貢献することを明らかにした。本年度は、昨年度に引き続き、脳血管障害によるストレス脆弱性の臨界期の同定を目指した。その結果、脳血管障害後の24週間のみ(慢性期)にストレス負荷したマウスは、脳血管障害の直後から4週間のストレス負荷したものと同程度から少し軽い程度のうつ病様の行動異常を示した。一方で、脳血管障害の直後から2週間のみ(急性期)にストレス負荷したマウスはうつ病様行動異常を示さなかった。今回の実験系では、行動解析を脳血管障害の4週間後に行っており、急性期にストレス負荷した直後のうつ病様行動異常については検討していない。この検討は、脳血管障害後のどの時期にストレス脆弱性を規定するのかを明らかにするためには必須の実験であり、今後、引き続き検討を進める予定である。また、脳血管障害がうつ状態の持続性に及ぼす影響について検討するために、7週間のストレス負荷のうち後半の3週間をストレス解除し、ストレス負荷の直前あるいは4週間後(ストレス解除直前)に脳血管障害を施した。その結果、脳血管障害がうつ状態の持続性に影響を与えなかったが、興味深いことに、ストレス負荷の4週間後に大脳左半球に脳血管障害を施したマウスにおいて、anhedonia様の行動異常が改善することを見出した。この効果は大脳右半球に脳血管障害を施したマウスにおいては観察されなかったことから、脳血管障害によるストレス応答性に大脳半球優位性があることが示唆された。これまでの研究から、実験動物(マウス)を用いて、脳血管障害がストレス脆弱性を引き起こすことにより、うつ病の病態に貢献することを明らかにしてきた。本年度は、1.脳血管障害によるストレス脆弱性の極大期を同定するために、野生型マウス(C57BL6/J,オス, 12週齢)に偽手術もしくは左総頸動脈永久結紮手術(以下、結紮手術)を施し、1直後から2週間まで(急性期)、あるいは2結紮手術2週間後から4週間まで(慢性期)にストレスホルモンの1つであるグルココルチコイド(5mg/kg/day in 0.45%EtOH in tap water)を飲水投与し、それ以外の期間には溶媒(0.45% EtOH in tap water)を飲水投与し、結紮手術から4週間後にうつ病様・不安様の行動解析を行った。現時点では予備的なデータではあるが、結紮手術後の慢性期における2週間のストレス負荷は、結紮手術直後からの4週間のストレス負荷と同定のうつ病様異常行動を認めた。一方で、結紮手術後の急性期における2週間のストレス負荷では、うつ病様異常行動を認めなかった。今後、急性期のストレス負荷後のストレス除去の影響について検討する必要が指摘された。2.ストレス脆弱性を惹起する脳血管障害の閾値を同定するために、工業用微小コイルを用いてマウスの総頸動脈を狭窄する技術を応用し、片側総頸動脈永久狭窄手術(以下、狭窄手術)の習得を目指した。野生型マウス(C57BL6/J,オス, 12週齢)に狭窄手術(内径0.20または0.16mm)を施し、1週間の生存率により手術の正否を評価した。その結果、いずれの狭窄手術後もすべてのマウスの生存が確認された(各群n=3)。本研究では、大別して3つの実験計画を立案した。【実験1】脳血管障害によるストレス脆弱性の極大期と炎症との関連性について。

本年度中に、脳血管障害によるストレス脆弱性の極大期を同定する予定であり、予備的なデータではあるものの、脳血管障害を導入後の2週間から4週間におけるストレス負荷は、脳血管障害を導入後から4週間のストレス負荷と同程度のうつ病様異常行動を引き起こすことを明らかにした。一方で、さらに必要数の動物を用意し追加実験する必要がある。【実験2】ストレス脆弱性を惹起する脳血管障害の閾値と炎症との関連性について。本年度中に、先行研究に基づいて、マウスに対する片側総頸動脈永久狭窄手術の技術習得を目指す予定であり、工業用コイルを入手して、マウスに対する生存率による評価ではあるものの、片側総頸動脈永久狭窄手術を技術習得した。【実験3】脳血管障害によるストレス脆弱性の成因としての『炎症』の関与について。本実験は、本年度中に抗炎症剤による薬理実験を開始予定していたが、未だに開始できていない状況である。上記したように、すべての実験計画が計画通りに遂行された訳ではないが、全体と通じて、おおむね順調に進展していると考えいる。これまでの実験結果をもとに、それぞれの実験計画に対して今後の研究の推進方法を再考する必要がある。【実験1】脳血管障害によるストレス脆弱性の極大期と炎症との関連性について。本年度中には、すべての実験を終了させることが出来なかった。今後はさらに必要数の動物を用意し実験を進める。また、急性期のストレス負荷実験において、ストレス除去期間にうつ病様異常行動が減弱している可能性を排除する必要性が考えられたために、追加項目として、結紮手術直後から2週間ストレスホルモンを飲水投与し、行動解析を行う実験を行う。本年度に予定していた狭窄手術を技術習得することが出来たため、今後は予定通り、狭窄手術を施したマウスに対してストレス負荷を行い、ストレス脆弱性を惹起する脳血管障害の閾値を明らかにする予定である。本年度中に抗炎症剤による薬理実験を開始予定していたが、未だに開始できていない状況である。今後は、早急に薬理実験を開始し、脳血管障害によるストレス脆弱性の成因としての『炎症』の関与を明らかにする予定である。前述したように、全体としてはおおむね順調に進展していると考えいるが、【実験2】の狭窄手術に必要な工業用コイルは前年度にまとめ買いをしたので、本年度改めて購入する必要がない。一方で、【実験1】の実験に予定よりも多くの時間を要したために、【実験3】の薬理実験がほとんど遂行されておらず、薬剤を購入するところから始める必要がある。そこで、次年度は、手術関連費用を減額し、薬理実験関連費用に上乗せする。その他の項目については、研究計画書に記載した内容に従い、適切に使用する。
ジャガイモ疫病菌ゲノムの分子細胞遺伝学的解析

ジャガイモ疫病菌Phytophthora infestansはジャガイモの最重要病原菌であり、ゲノムプロジェクトが進行中であるが、細胞遺伝学的な研究はほとんど行われていない。そこで、本研究ではゲノムの染色体構成や倍数性を中心にP.infestansに関して分子細胞遺伝学的な解析を実施した。1.核型解析体細胞染色体像を得るための諸条件を検討し、発芽管破裂法にコルヒチン・コルセミド・シクロヘキシミドの薬剤処理を併用する標本作製法を確立した。次いで、標準的な2倍体菌株を対象に、DAPI、ギムザ、硝酸銀などの染色法により、核型解析を試みた。染色体数は2n=1014のものが最も多く、核小体を形成するNOR染色体は12本であった。凝縮が不完全な染色体ではコイル状の姉妹染色分体が認められ、ヘテロクロマチン領域が識別できた。染色体の同定とゲノムの倍数性解析のために、遺伝子をクローニングしてプローブを作製し、FISHを行った。rDNAを用いたFISHによりNORが染色体の次端部にあることや、間期核の核小体数と倍数性の関係を明らかにした。また、シングルコピー遺伝子NiaAとPiexo1をプローブとした間期核に対するFISHでシグナル数と倍数性が一致することを実証した。3.フローサイトメトリー(FCM)による倍数性解析遊走子と菌糸体単離核を試料とするFCMの方法を確立した。シロイヌナズナを内部標準にして2倍体及び3倍体基準菌株のDNA含量を推定し、P.infestansのゲノムサイズは半数体当たり250300Mbであると推定した。また、世界各地産の約60菌株を調査し、それらが半数体、2倍体、3倍体、異数体、ヘテロカリオンに類別でき、従来報告されていた4倍体は存在しないことを明らかにした。平成18年度は、本研究の目的である疫病菌の基準核型決定に関わる研究として菌株の倍数性と染色休構成についての実験を行い、下記の結果を得た。1.フローサイトメトリー(FCM)による核DNA含量測定法の確立と倍数性解析菌糸体からの単離核と遊走子を用いるFCMの方法を確立した。得られた単一菌株の測定ヒストグラムはシャープなG_1期核の主ピークを示し、迅速で正確な相対的核DNA含量の測定が可能となった。日本産13菌株とオランダ産6菌株について相対的DNA含量を測定したところ、それぞれ過半数の菌株が2倍体と推定され、残りは3倍体と異数体(2倍体と3倍体の中間のDNA含量を示した)であった。それらの結果と遊走子形成能力を勘案し、核型解析の基準として使用する2倍体と3倍体の菌株を各1株選択した。2.核DNA絶対量の測定シロイヌナズナ(推定ゲノムサイズ250Mb)を内部標準にしてFCM測定を行い、2倍体及び3倍体基準菌株の遊走子DNA含量(ミトコンドリアDNAを含む)と菌糸体核DNA含量を推定した。その結果、基準菌株のゲノムサイズ推定値として約240Mbという値を得た。なお、遊走子中のミトコンドリアDNA量は80Mb以上と推定され、遊走子を試料に用いる場合にはmtDNAの寄与を十分考慮することが必要であることがわかった。

3.シングルコピー遺伝子を用いたFISH解析PCRでクローニングしたシングルコピー遺伝子NiaAとPiexolをプローブとし、FCMにより2倍体及び3倍体と推定した基準菌株の間期核に対するFISH解析を行った。2倍体菌株では2個、3倍体菌株では3個のシグナルが検出され、FCMで推定した倍数性が実証された。また、rDNAでも同様の結果が得られた。4.染色体観察発芽管破裂法で作製した基準菌株の染色体標本を観察し、染色体数について2倍体菌株では10本、3倍体菌株では1520本という値を得た。また、DAPI-Actinomycin D二重染色で染色体バンドを検出した。平成19年度に得た結果は下記の通りである。1.フローサイトメトリー(FCM)による日本産及び外国産菌株の倍数性解析菌糸核を用いるFCMによって日本産株(北海道産16株、長崎産9株)と外国産株(メキシコ産10株、アメリカ産2株)のDNA含量を測定し、倍数性を推定した。日本産株は、2倍体と3倍体がそれぞれ14株と9株、2倍体と3倍体のヘテロカリオンが2株見つかった。一方、外国産株は2倍体が大半(アメリカ産1株、メキシコ産8株)で、残りはヘテロカリオン(アメリカ、メキシコ各1株)と半数体(メキシコ1株)であった。倍数性と交配型の関係については、日本産の3倍体株はすべてA1で、2倍体株は日本産、外国産ともA1とA2が混在していた。日米欧では4倍体株が高頻度で存在するとの過去の報告に対し、今回の調査では全く4倍体は検出できなかったことから、過去10数年間に菌集団が遷移したことが明らかとなった。また、今回見つかった半数体は、疫病菌を含めて卵菌類で初めての半数体の例であり、卵菌類の遺伝学における重要な発見である。2.核型解析手法の確立体細胞分裂中期染色体標本作製法を確立するために、笑気ガス高圧処理装置を設計・作製し、ガスの圧力や処理時間と中期染色体出現頻度との関係を調べた。笑気ガス処理は動植物では良い結果が得られているが、疫病菌では効果が認められなかった。また、倍数性を蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)で調べるためのプローブとして新たに3種類のシングルコピー遺伝子(M90,PiSP3,PiPLD1)をクローニングし、複数の異なる検出系を用いて間期核に対するFISHを行った。これらのプローブは昨年度使用したNiaAやPiexo1と比べてバックグランドが多かったが、シグナルを確認することができたので、今後のマルチカラーFISHを用いた倍数性解析に有用である。
多環芳香族分子の多波長多光子イオン化光電流スペクトロメトリ-

電流増幅器、レコ-ダ-、広帯域プリアンプを現有装置に組み込み、ナノ秒オ-ダ-の時間分解能とピコアンペア以下の電流検出能を持たせた。また蛍光信号も測定できるようにした。そのための光イオン化セルも試作した。また現有Nd:YAGレ-ザ-の紫外光(355nm)、可視光(532nm)、赤外光(1064nm)の3種のレ-ザ-光が互いに混合でき、強度も変えられるように光学系を整備した。以上のような整備拡充により、当初の計画通りの性能を持つ高感度・高精度の装置が完成した。ヘプタン中、約20種類の多環芳香族分子について、紫外光単独.紫外光+可視光、紫外光+赤外光の3通りの場合について光電流強度を測定した。その結果、赤外光はいずれの分子に対しても光電流を増大させる働きをするが、可視光の場合にはいくつかの分子で光電流の減光が認められた。ペリレン、ベンゾ[a]ピレン,アントラセンについてレ-ザ-光強度を変えたり、一方の光に遅延をかけるなどの実験を行った結果、赤外光はイオン化で初期に生成するジェミネイトイオン対に、可視光は一光子吸収で生成する励起状態分子に作用することが明らかとなった。アントラセン、ベンゾ[a]ピレンなどいくつかの多遷芳香族分子について上記3通りの光照射による電流をレ-ザ-強度を変えて測定し、最適条件を設定し、高感度な計測を試みた。その結果、可視光を混合すると数倍、赤外光を混合すると一桁近くの感度向上が認められ、10^<-12>Mオ-ダ-の検出感度を達成した。この方法を更に拡張させるため、極微量試料溶液が扱えるセルや光ファイバ-を利用したイオン化検出法について検討している.電流増幅器、レコ-ダ-、広帯域プリアンプを現有装置に組み込み、ナノ秒オ-ダ-の時間分解能とピコアンペア以下の電流検出能を持たせた。この方法を更に拡張させるため、極微量試料溶液が扱えるセルや光ファイバ-を利用したイオン化検出法について検討している.1.装置の改良購入した電流増幅器とポ-タブルレコ-ダ-を現有装置に組み込んだ.これによりピコアンペアレベルでもマイクロ秒オ-ダ-の時間分解能が得られ,光電流信号とレ-ザ-強度も同時に測定できるようになった.また,現用のNd:YAGレ-ザ-の赤外光(1064nm),可視光(532nm),紫外光(355nm)の3種のレ-ザ-光が同時に照射でき,強度も変えられるように光学系や光学部品を整備した.更に光イオン化セルも改造した.以上のような拡充整備により,当初の計画通りの性能をもつ高感度・高性能の装置が完成した.2.多光子イオン化のメカニズムヘプタン中の多環芳香族分子について,紫外光単独で多光子イオン化を行いつつ赤外光を加えると,信号が増幅した.一方可視光を加えた場合には,信号が減少するものも認められた.赤外光,可視光のどちらでも信号が増幅する分子については,同一光子数で比較すると可視光の方が増幅度が大きいという結果が得られた.赤外光はイオン化で生成するジェミネイトイオン対を励起するのに対し,可視光は主としてイオン化前の励起状態を励起していると考えられるが,各々の分子についてより詳細に検討してゆく計画である.3.超微量計測試料濃度を変えて検量線を作成した.その結果,アントラセンについてみると,紫外光単独で2.3pg/ml,紫外光と可視光の系で1.7pg/mlという検出限界が得られ,イオン化法では現在のところ世界最高の感度が達成できた.今後更に多くの分子について検討してゆくと共に,実用化を念頭において研究を拡張させてゆく計画である.また高分子固体中でも検討している.