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長谷 純宏; 野澤 樹; 浅見 逸夫*; 田之頭 優樹*; 松尾 洋一*; 金澤 章*; 本多 和茂*; 鳴海 一成*
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 102, 2014/03
This study is aimed to develop ion beam breeding technology and useful plant resources. In the cooperative research with Aichi prefecture, 4 lines of chrysanthemum mutant, which have characteristic petals in a whole part of the flower head, were obtained from about 1,500 regenerated plants. The trial growing of one of the mutant lines was received well and further characterization will be performed. We also focus on improvement of trees and functional ingredients in crops because little knowledge has been accumulated in this area. We are developing the ion beam breeding technology in Citrus plants as a model for trees. The cut surfaces of hypocotyls were exposed to carbon ions and the regenerated plants were grown. There was a large difference in radiation sensitivity among 7 kinds of commercial varieties. The regeneration rate after 10 Gy irradiation was more than 90% in "Kawano-Natsudaidai" but was less than 10% in Trifoliate orange. Mutant plants with shorter internode were successfully obtained in "Imamura-unshu". In the cooperative research with Hokkaido University, soybean mutants with altered ingredients, such as isoflavones, proteins, fatty acids and starch, were obtained.
松尾 陽一郎*; 泉 佳伸*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 野澤 樹; 鳴海 一成*; 清水 喜久雄*
JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 112, 2014/03
To investigate the nature of mutations induced by accelerated ions in eukaryotic cells, the effects of carbon-ion irradiation were compared with those of 
-ray irradiation in the budding yeast 
. Previous studies suggested that the mutation sites induced by carbon ions were localized near the linker regions of nucleosomes, whereas mutations induced by rays were located uniformly throughout the gene. We hypothesized that the locus of mutations might be related to the nucleosome structure. To confirm this hypothesis, we examined the mutation spectrum in the 
gene with the altered nucleosome structure. It is likely that sites of mutations occurred in the with altered nucleosome structure is inconsistent with those in the wild type. We will further accumulate the data to examine the above hypothesis.
大島 武; 出来 真斗; 牧野 高紘; 岩本 直也; 小野田 忍; 平尾 敏雄*; 児島 一聡*; 富田 卓朗*; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*
AIP Conference Proceedings 1525, p.654 - 658, 2013/04
被引用回数：1 パーセンタイル：53.07(Physics, Applied)炭化ケイ素(SiC)半導体デバイスのシングルイベント現象(SEGR)を把握するため、SiCエピタキシャル膜に金属-酸化膜-半導体キャパシタ(MOS)を作製し、イオン入射によりMOSキャパシタの酸化膜から検出される漏れ電流を調べた。n型六方晶(4H)SiCエピタキシャル基板上に1100
C、60分間の水素燃焼酸化を行うことで60
80nmのゲート酸化膜を形成し、Al金属蒸着によりMOSキャパシタを作製した。作製したMOSキャパシタのゲート電極に電圧を印加した状態で、18MeVの酸素(O)又はニッケル(Ni)イオンを照射し、照射中にゲート酸化膜から検出される漏れ電流を測定した。その結果、18MeV-Oイオン照射の場合、未照射試料でのゲート酸化膜絶縁破壊電界8.2MV/cmまで漏れ電流の急激な変化はないが、18MeV-Niイオンでは7.3MeV/cmの電界強度で漏れ電流の急激な上昇が観測されSEGRが発生することが明らかとなった。18MeV-Oの線エネルギー付与(LET)が7MeVcm
/mgであるのに対し、Niは24MeVcm/mgであることから、Niの場合、Oに比べ高密度のエネルギーが付与されSEGRに至ったと結論できる。
松尾 陽一郎*; 泉 佳伸*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 野澤 樹; 鳴海 一成; 清水 喜久雄*
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 105, 2013/01
We have been studying ion beam-induced mutations in budding yeast S288c (
) as a model of eukaryote cell. We report a new method to evaluate DNA lesions caused by high-LET radiation using the polymerase chain reaction (PCR). PCR is one of the most reliable methods for detecting DNA damage as the amplification stops at the site of the damage. In this study, the 804-bp region of gene was amplified by PCR reaction using a specific oligonucleotide primer set. The PCR device adopted was an Eco Real-Time PCR System (Illumina). The percentage of undamaged template DNA was tended to decrease with an increase in absorbed dose of radiation. The higher LET radiations resulted in the higher rate of decrease in undamaged template DNA. This result suggests that different types of lesions are produced on DNA depending on the LET value of radiations.
長谷 純宏; 野澤 樹; 岡田 智行*; 浅見 逸夫*; 長谷 健*; 松尾 洋一*; 金澤 章*; 本多 和茂*; 鳴海 一成
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 95, 2013/01
This study is aimed to develop ion beam breeding technology and useful plant resources. In particular, our current research is focused on the step-wise improvement of traits in flower and ornamental plants. We also focus on improvement of trees and functional ingredients in crops because little knowledge has been accumulated in this area. Here, we describe recent progress made in these studies.
松尾 陽一郎*; 泉 佳伸*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 野澤 樹; 鳴海 一成; 清水 喜久雄*
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 108, 2012/01
We have been studying ion-beam induced mutations in the budding yeast as a model of eukaryote cell. Yeast cells were irradiated with 220 MeV carbon ions with 107 keV/
m LET. The survival rates following irradiation were determined on the basis of colony-forming ability. 
and 
strains showed hyper sensitivity, while the 
and 
strains showed relatively lower sensitivity to the carbon ion irradiation. The expression of 
gene was up-regulated following carbon ion irradiation but not rays. This difference may result from the repair pathway that operates in mutant strains.
長谷 純宏; 野澤 樹; 岡田 智行*; 浅見 逸夫*; 長谷 健*; 松尾 洋一*; 金澤 章*; 本多 和茂*; 鳴海 一成
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 100, 2012/01
The purpose of this study is to develop ion beam breeding technology and to create useful plant resources. In particular, our current research is focused on the step-wise improvement of traits in flower and ornamental plants. We also focus on improvement of trees and functional ingredients in crops because little knowledge has been accumulated in this area. Here, we describe recent progress made in these studies.
伊藤 拓人*; 出来 真斗; 富田 卓朗*; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*; 北田 貴弘*; 井須 俊郎*; 小野田 忍; 大島 武
Proceedings of 12th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM 2011) (Internet), 5 Pages, 2011/06
The polarization dependence of local electric conductivity in Silicon carbide (SiC) modified by femtosecond laser (fs-laser) was studied. The surface of SiC was irradiated by fs-laser with the different polarization configurations. In the case that the scanning direction is parallel to the electric field, the local electric conductivity drastically increases with increasing fs-laser fluence. On the other hand, in the case that the scanning direction is perpendicular to electric field, the local electric conductivity slightly increase with increasing fluence. According to Raman spectroscopy and secondary electron microscope observation, we found that the amorphous-Si, -C, -SiC are created for parallel irradiation, but the amorphous-SiC is created for perpendicular irradiation. Therefore, we suggests that the polarization dependence of local electric conductivity is due to the chemical composition of laser modified region.
Sr
VO
打田 正輝*; 大石 晃史*; 松尾 まり; 小椎八重 航*; 小野瀬 佳文*; 森 道康; 藤岡 淳*; 宮坂 茂樹*; 前川 禎通; 十倉 好紀*
Physical Review B, 83(16), p.165127_1 - 165127_5, 2011/04
被引用回数：32 パーセンタイル：73.56(Materials Science, Multidisciplinary)We report a systematic investigation on the high-temperature thermoelectric response in a typical filling-control Mott transition system LaSrVO. In the vicinity of the Mott transition, incoherent charge transport appears with increasing temperature and the thermopower undergoes two essential crossovers, asymptotically approaching the limit values expected from the entropy consideration, as known as Heikes formula. By comparison with the results of the dynamical mean field theory, we show that the thermopower in the Mott critical state mainly measures the entropy per charge carrier that depends on electronic degrees of freedom available at the measurement temperature. Our findings verify that the Heikes formula is indeed applicable to the real correlated electron systems at practical temperatures (T
200K).
出来 真斗; 伊藤 拓人*; 山本 稔*; 富田 卓朗*; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*; 北田 貴弘*; 井須 俊郎*; 小野田 忍; 大島 武
Applied Physics Letters, 98(13), p.133104_1 - 133104_3, 2011/03
被引用回数：13 パーセンタイル：46.38(Physics, Applied)Enhancement of local electric conductivity in Silicon Carbide (SiC) induced by irradiation of femtosecond laser was studied. Current-voltage characteristics of the laser-modified regions were measured. As a result, it was found that the conductivity increases with increase in the fluence, and the conductivity sharply increases in the fluence range from 5.0 to 6.7 J/cm
. The conductivity of modified region at the irradiation fluence of 53 J/cm is six orders of magnitude higher than the non irradiated one. From the current-voltage characteristics and the scanning electron microscope observations, we conclude that the drastic change in electrical conductivity is assumed to be associated with the phase transition induced by femtosecond laser.
cells清水 喜久雄*; 松尾 陽一郎*; 泉 佳伸*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 坂本 綾子; 鳴海 一成
JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 79, 2011/01
To elucidate the molecular mechanism of mutagenesis caused by ion beam irradiation in yeast, two mutant strains and which are deficient in mismatch repair mechanisms were used to measure mutation spectra. Several hot spots were found in the mutant, while mutations in the mutant were distributed evenly for base substitution except one hot spot at position 345. These results suggest that the incorporation of damaged nucleotides was not uniform in yeast cells.
松尾 洋一*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 吉原 亮平; 鳴海 一成
JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 66, 2011/01
本研究では、柑橘類に320MeV炭素イオンビームを照射し、放射線感受性の程度を調査した。温州ミカンのカルスに照射した場合の再分化率は品種によってばらつきが見られた。再分化率の結果から、川田早生については2から4Gy、今村温州については4Gyが適正線量であると考えられた。カラタチ種子に照射した場合の発芽率は、12Gyで70%以上、16Gyでは50%以下となった。急激に発芽率が低下する直前が適正線量と考えられるため、次回試験では12Gyから16Gyの間で照射試験を実施する予定である。
出来 真斗; 伊藤 拓人*; 富田 卓朗*; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*; 北田 貴弘*; 井須 俊郎*; 小野田 忍; 大島 武
Proceedings of 9th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-9), p.218 - 221, 2010/10
Femtosecond laser exhibits extremely high peak intensity and short pulse duration, and can process inside transparent materials without damaging the surface of sample. In this study, the local electrical conductivity in Silicon Carbide (SiC) is evaluated. As a result of femtosecond laser irradiation with various irradiation fluences, the drastic change of electrical conductivity is observed in resistivity ranges from 10
to 10
. It is found that the local conductivity strongly depends on the fluence. We suggest that the local conductivity is attributed to the phase transition. From the surface observations by Secondary Electron Microscopy (SEM), we conclude that the formation of the classical laser-induced periodic structures causes the sudden increase in the electrical conductivities.
富田 卓朗*; 岩見 勝弘*; 山本 稔*; 出来 真斗*; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*; 中川 圭*; 北田 貴弘*; 井須 俊郎*; 齋藤 伸吾*; et al.
Materials Science Forum, 645-648, p.239 - 242, 2010/04
フェムト秒レーザーを用いて炭化ケイ素(SiC)の改質を試みた。フーリエ変換赤外分光法(FTIR)法を用いて改質領域を調べた結果、残留線バンドの強度が減少し、この現象が結晶性の劣化によるものと説明できた。また、残留線バンドが偏波依存性を有することがわかり、この特性を活かすことで赤外領域で動作する光学素子への応用が期待できる。電流電圧特性測定とホール係数測定の結果、改質後の電気伝導度が改質前に比べて4桁以上も大きい5.9
10
mになることがわかり、フェムト秒レーザーによりSiCの電気特性を改質できることを明らかにした。
and mutants松尾 陽一郎*; 西嶋 茂宏*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 坂本 綾子; 鳴海 一成; 清水 喜久雄*
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 75, 2009/12
本研究では、真核生物の一種である出芽酵母の野生株、塩基除去修復が不活性であるogg1株及びミスマッチ修復が不活性であるmsh2株を用いて、炭素イオンビーム照射で誘発される突然変異について、URA3遺伝子の突然変異を検出する5-FOAによる選択系で、変異スペクトルの解析を行った。その結果、野生株及びogg1株ともに塩基置換の頻度が高く、特にogg1株では変異のすべてが塩基置換であった。また、msh2株では、一塩基欠失が全体の突然変異の大部分を占め、その中でもGC to TAのトランスバージョン変異が多く誘発されることが確認された。これらの結果から、8-oxoGの生成がイオンビームに起因する突然変異をおもに誘導し、OGG1及びMSH2遺伝子が遺伝子の安定性に強く貢献していることが示唆された。
松尾 洋一*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 吉原 亮平; 鳴海 一成
JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 76, 2009/12
柑橘類に320MeV炭素イオンビームを照射し、放射線感受性の程度を調査した。供試品種は、キャリゾシトレンジ,ニンポーキンカン,福原オレンジ,川野ナツダイダイ,シークワーサーを用いた。各品種とも、前回のユズへの照射を基準に照射を実施した。再分化率は各品種によりバラつきが見られた。キャリゾシトレンジでは、照射線量が2Gyを超えると再生率が60%以下になるが、ニンポーキンカンでは8Gyまではほぼ80%程度以上再分化した。福原オレンジでは、ユズとほぼ同様に、4Gyまでは80%以上の再分化率を示した。川野ナツダイダイは、今回調査した5品種の中で一番イオンビームに感受性が低く、8Gyまでは90%以上の個体が再分化した。シークワーサーでは、各線量区とも再分化率が低く、条件の再検討を行う必要があると思われた。
松尾 陽一郎*; 泉 佳伸*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 坂本 綾子; 鳴海 一成; 清水 喜久雄*
no journal, ,
本研究では、重粒子線に由来するDNA損傷を評価することを目的として、ポリメラーゼ連鎖反応を応用して鋳型DNAに生じた損傷の程度の評価を行った。出芽酵母の領域をPCRで増幅し精製した反応物をターゲットとして、日本原子力研究開発機構イオン照射研究施設(TIARA)のAVFサイクロトロンを用いて加速した炭素イオン粒子(220MeV, LET:107KeV/m)、又は放射線医学総合研究所のHIMACで加速した炭素イオン粒子(290MeV, LET:50keV/m)を照射した。照射したDNAを鋳型としてリアルタイムPCRを行い、ポリメラーゼ連鎖反応によるDNAの増幅率からDNAの損傷量を評価した。その結果、吸収線量の増加に伴ってDNA増幅率が低下し、ポリメラーゼ連鎖反応を阻害するような鋳型として機能しないDNAの量が増加していることが明らかになった。また、吸収線量が同じでも、LETが高いほど鋳型として機能しないDNA量が増加することがわかった。この結果から、本手法を用いることによりDNA鎖切断を指標としてLETが異なる放射線による影響を評価できる可能性が示された。
伊藤 拓人*; 出来 真斗; 松尾 繁樹*; 橋本 修一*; 北田 貴弘*; 井須 俊郎*; 小野田 忍; 大島 武
no journal, ,
レーザーを用いた炭化ケイ素(SiC)半導体の局所電気伝導改質を目指し、半絶縁性SiC基板へフェムト秒レーザーを照射し電気特性の変化を調べた。光源には中心波長800nm,パルス幅130fs,繰り返し周波数1kHzのフェムト秒チタンサファイア再生増幅器を用い、10倍の対物レンズで試料表面に集光させたレーザーを走査した。レーザーの偏光方向を走査方向に対して電場が平行、又は、垂直となるように1/2波長板を用いて調整した。レーザー照射フルエンスは、各偏光ともに1.086J/cmの範囲で変化させた。レーザー照射領域の電気特性を測定した結果、電場に平行にレーザーを走査した場合は、抵抗値は照射フルエンスの増加とともに減少するが、垂直の場合は、照射フルエンスが増加しても抵抗値に大きな変化はないことが明らかとなった。レーザー改質部の走査型電子顕微観察をしたところ、照射フルエンス5J/cm以下の条件では、平行,垂直ともに照射領域全体にファインリップルと呼ばれる構造が形成されるが、平行の場合は照射フルエンス5J/cm以上では、中心領域においてクレーターのような構造が形成されていることが判明した。垂直走査した場合、照射フルエンスが増加してもクレーターが形成されないことから、クレーターの形成が抵抗の低減化に関与することが判明した。
松尾 洋一*; 野澤 樹; 長谷 純宏; 吉原 亮平; 鳴海 一成
no journal, ,
本研究では、減酸,早着色,樹勢中庸等の優良形質を付与したカンキツ類の新品種を作出するため、イオンビームを照射し、感受性の程度を把握し、各品種ごとの適正線量を検討した。再分化率は、各品種によってバラつきが見られた。今回調査したカンキツ5種の中では、川野ナツダイダイが一番イオンビームに対する感受性が低く、8Gyまで90%以上の個体が再分化し、また、16Gyでも60%以上の個体が再分化した。一方、シークァーサーでは、各線量区とも再分化率が低い結果となった。これは、シークァーサーの種子が小粒で、かつ初期生育が緩慢であることに起因すると考えられた。
松尾 洋一*; 長谷 純宏; 野澤 樹; 石地 耕太郎*; 竹下 大樹*
no journal, ,
カンキツ類は他の作物と違い、交雑育種による品種改良には多数の制約がある。特に主力品目の温州みかんは多胚性種子のため、交雑によって得られる雑種品種は少なく、おもに枝変わり若しくは珠心胚実生を育成し、その中から突然変異個体が選抜されてきた。われわれは、カンキツ類の育種効率を向上させるために粒子線を利用した新品種作出に取り組んできた。これまでにカンキツ経済品種の代表的なものについて、イオンビームに対する感受性を把握した。カンキツ類の中でも温州みかんは、特に品種間差が著しかった。これまでに、トゲ消失個体,わい化個体,特定成分高含有個体などの有用変異株を獲得した。また、佐賀県では平成18年にシンクロトロン光照射施設が建設され、シンクロトロン光の植物育種への利用が検討されている。イオンビーム照射と同様な突然変異を誘発することが可能かどうか検討した結果、シンクロトロン光照射試験においても、わい化及びトゲ消失形質を獲得できたことから、シンクロトロン光の育種への利用が可能であることが判明した。
