【研究領域課題番号】20K06127 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

竹林 / ハチク / 大規模開花 / 一斉開花 / 分布 / 更新動態 / タケ亜科植物 / タケ類 / 更新 / データベース / 画像解析 / 開花 / 動態 / 構造

【研究成果の概要】

１）2010年代から生じている西日本におけるハチクの大規模開花の背景として，日本における竹林の分布を自然環境保全基礎調査の全国植生調査データベース（環境庁）を用いて解析した。マダケ属は九州から東北にかけて広く分布していたが，ハチクはモウソウチクよりも太平洋側にも偏在する傾向にあった。また，ハチクは落葉広葉樹林などの比較的明るい群落内に出現しやすい一方で，群落の最上層の優占種となっている地点は少なかった。ハチクはモウソウチクよりも高木との競争で劣勢となりやすく，常緑広葉樹林などの厳しい被陰に晒される場所では優占度を高めにくいことが示唆された。ハチクの開花後の枯死と実生更新の失敗は，高木との競争においてさらなる劣勢を促しうる。

２）ハチク開花林における植生調査・毎ラメット調査では，開花後に生残していた地下茎から発生したと考えられる矮小再生ラメットが，広葉樹の侵入拡大にともなう光環境の悪化によって密度を激減させながらも，5年以上にわたって持続していた。過去にマダケで指摘されていたような栄養繁殖による更新の可能性を診断するため，生残している矮小再生ラメットの生育高と受光環境との関係の解析を開始した。ハチク開花林の近隣にマダケ林（非開花）が存在する地点では，ハチクの枯死・倒伏後にマダケ（通常ラメット）の侵入によって矮小再生ラメットが被陰されていた。ハチクの矮小再生ラメットの持続は，高木や他のタケ類の負の影響の小さい林縁や林道沿いなどに制限される可能性が高い。

３）西日本を中心にタケ類の開花地を引き続きGoogle Map上に記録した。ハチク（および近縁種のクロチク）以外にもモウソウチクやキンメイチクなどの局所開花が各地で散発している。開花竹林の遺伝構造および開花時の栄養状態や開花後の物質循環に対する影響の解析のために，各地におけるハチクの生葉の採取と解析の準備をさらに進めた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】メディア情報学・データベース

【研究領域課題番号】24240015 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

データベース / 矛盾 / データ統合 / 時空間データ / Linked Data / 問合せ処理 / クラウド基盤 / 情報検索 / 情報基盤 / 地理情報システム / ユーザインターフェイス / 地球観測 / 問い合わせ処理 / 科学データ / Linked Open Data / 画像解析 / 機械学習 / 異常値検出 / Provenance / Linked　Data / 異常検出

【研究成果の概要】

本課題は、大規模な時空間データの統合において発生する「矛盾」に多角的に取り組んだもので、要素研究と実証システム開発の課題を行った。
事例として画像データとWeb上のソーシャルデータ等、矛盾を含んだ異種のデータを統合して土地利用等の知見を抽出する研究を進め、衛星画像処理より高精度な結果を実現、実証した。基盤技術としても、異種メタデータを統合して検索する技術や、それを機械学習などで解析するための連携手法等について研究し、それぞれ従来法より優れた結果を得た。原発事故関連の環境モニタリングデータを対象に国際標準に基づく統合検索の実証システムをクラウド上に構築し今後の実用化と標準化へ橋渡しできた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】47,060千円 (直接経費: 36,200千円、間接経費: 10,860千円)

【研究分野】生体生命情報学

【研究領域課題番号】16650065 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

線虫 / 行動 / 化学走性 / 微小行動観察 / 突然変異体 / 行動データベース / 首振り運動 / 画像解析 / データベース / 温度走性 / 温度勾配 / Ωターン / 感覚情報

【研究成果の概要】

特定神経細胞を除去した線虫、または行動に変異がある線虫について、筋収縮などの微細な変化を検出する方法を開発した。具体的には、線虫の行動を顕微鏡視野中に拘束し、線虫部位ごとの動きを定量した。
線虫を固定方法として、試行錯誤の結果、線虫尾部を瞬間接着剤で固定した。瞬間接着剤自身の匂いが線虫行動に影響を与える可能性があるため、種々の接着剤についてChemotaxis Indexを調べた。その結果、忌避および誘引のいずれにも作用しない適切な接着剤を見出すことができた。この接着剤で尾部を固定した線虫について、前進と後退時における行動を、固定していない線虫と比較したところ差異は見出せなかった。このことは本線虫固定方法が適当であることを示している。
顕微鏡下で線虫を固定し、その行動を詳細に解析する手法を次に開発した。このために、顕微鏡下で観察・録画した線虫画像をコンピュータに取り込み、線虫体表の任意の点に標点を置き、その点を自動追尾する方法を用いた。現画像を2値化処理することにより、標点を連続追跡することが可能となった。
これら固定と標点自動追尾方法を、実際に野生型線虫に適用した。野生型線虫を顕微鏡下で固定し、2種類の異なる匂い(diacetylとbenzealdehyde)刺激をステップ状に与えた際の線虫挙動を微小解析した。この2種類の匂い物質は異なる感覚神経細胞を刺激することが知られているものであり、この刺激により線虫の頭部首振りの頻度低下が持続する時間が異なることを初めて明らかにすることができた。このことは、本開発手法が従来のマクロな行動観察とは異なる線虫行動の微細な、速い応答を検出することに利用できることを示したものである。今後は引き続き本方法により、感覚神経細胞に変異を持つ線虫を皮切りに、線虫行動データベースの整備を進める。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2004 - 2005

【配分額】2,800千円 (直接経費: 2,800千円)