植物との共生菌であるアーバスキュラー菌根菌のDNAを野外採取した根から検出するため, 既存のプライマーを用いてnested PCRを試みた。また, これまで実験室で栽培された植物や胞子からのアーバスキュラー菌根菌DNAの検出に用いられてきたdirect PCRも同時に試みた。Nested PCRの第一回目の反応ではユニバーサルプライマーであるSS38-NS21を用い, 続く反応ではGlomales特異的プライマーVANS1と分類群特異的プライマーVAGLO, VAACAUまたはVAGIGAを組み合わせてPCRを行った。その結果, 草地植物4種からnested PCRにより増幅産物を得ることが可能であった。一方で, direct PCR (VANS1-VAGLO, VANS1-VAACAU, VANS1-VAGIGA) では増幅産物の検出が困難であった。また, nested PCRで得られた増幅産物の塩基配列を決定したところ, VANS1-VAGLO断片とVANS1-VAACAU断片の配列は期待されたようにデータベース上のそれぞれGlomaceae科およびAcaulosporaceae科の配列と最も高い相同性を示した。しかし, ほとんどのVANS1-VAGIGA断片はGigasporaceae科と最も高い相同性を示すわけではなかった。Nested PCRそれ自体は野外から採取した低量の菌DNAを増幅するのに効果的かつ省力的であったが, 今回使用した特異的プライマーを野外でのアーバスキュラー菌根菌検出に用いるのには限界があると思われた。

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中国東北部ステップの放牧草地において植物群落の空間分布およびその分布と土壌環境との関係を調査した。調査地点 (10m×10m) を100の小区画 (1m×1m) に分けた。小区画ごとの植生要因 (植被率, 出現種数および多様度指数H') と表土要因 (pHおよび電気伝導度 (EC)) との間には負の相関が認められた。小区画は植生の類似度分析により3つのタイプに分類された。植生タイプI, IIおよびIIIの優占種はそれぞれKochia sieversiana, Leymus chinensisおよびArundinella hirtaであった。表土のpHおよびEC (mS cm^<-1>) はタイプIにおいて10.81および1.44, タイプIIにおいて9.93および0.46, タイプIIIにおいて8.46および0.15であり, これらは植生タイプ間で有意に異なった。これらの植生タイプの空間的な分布は主として表土の塩集積アルカリ化の程度により影響を及ぼされていた。

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吸乳期の褐毛和種子牛の摂取から体蓄積までのエネルギーの流れを検討した。子牛の乳からの総エネルギー (GE) 摂取量は日齢とともに減少した。一方, 草からのGE摂取量は40日齢付近で確認され, その後増加した。乳から摂取したGEの体蓄積粗効率は平均39%だった。この効率から推定した乳由来の蓄積エネルギー (RE) 量は生体重から推定した全RE量と60日齢付近まで一致した。しかしその後両者間に差が生じ, これは草由来のRE量と考えられた。草由来の推定RE量は170日齢付近から乳由来の推定RE量を超えた。

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パヒアグラス (Paspalum notatum Flugge) 草地を利用した昼間放牧システムにおける黒毛和種牛の排糞・排尿頻度について解析した。排糞および排尿の頻度は個体ごとではそれぞれ8〜22および2〜16回/頭/日, 群ベース (群平均) ではそれぞれ11.0〜17.2および5.5〜12.0回/頭/日であった。群ベースの排糞頻度は, 採食量および排糞量 (いずれも乾物ベース) と正の相関関係にあり, これらの1つを説明変数とする折線式 (決定係数=0.53〜0.71) で表された。排尿頻度は, 採食量 (乾物), 排糞量 (新鮮重) および排糞水分量と正の相関関係にあり, これらの1つを説明変数とする直線式 (決定係数=0.23〜0.29) で表された。

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C_4型牧草のマカリカリグラスにおける水ストレスからの生長回復過程と茎基部におけるデンプン粒径の頻度分布との関連性を調べ, 生長の回復可能性を推察できるかを検討した。処理開始後13日目に水分条件を変更し, 水ストレスの直接作用及び後作用を検証した. 地上部乾物重 (TDMW) の増加速度は, 水ストレスの程度が高まるにつれて減少したが, その減少程度は半乾燥 (SD)-SD区で最も小さく, 乾燥 (D)-対照区とは有意差が認められなかった。処理開始後13日目に葉身が萎れ始め, 平均デンプン粒径 (MSPD) は後期の処理により減少し, その減少程度は水ストレスの程度が高まるにつれて強まった。粒径の分布は, 同時に小型に偏る傾向があったが, SD条件では粒径分布がより正規性を保っていた。処理後期において, MSPDは平均1茎重およびTDMWと正の相関関係があった。以上から広範囲の水ストレス条件に適応する過程で, デンプン粒の形成と茎の生長との間に関連性のあることが示唆された。

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オーチャードグラスの2品種, ナツミドリおよびAberystwyth S143 (S-143) を土耕栽培し, 発芽後40日目に13日間ホアグランド溶液にNaClとCaCl_2 (モル比5.7=1) を混合した溶液で塩ストレス処理を行った。培養液の塩濃度は, 処理開始3日間を50mM, 次の5日間を100 mM, 最後の5日間を150mMとし, 徐々に塩濃度を増加して塩ストレス処理を行った。処理後8及び13日目に生育量, 葉の水分状態, 葉身細胞液のNa, K, Ca, Mgなどの無機イオン, ベタイン, プロリンおよび可溶性糖などを測定し, オーチャードグラスの耐塩性機構を解析した。両品種の生育量は塩ストレスにより阻害されたが, その阻害程度はナツミドリで小さく, ナツミドリはS-143に比べて耐塩性が強いと推察された。ナツミドリはS-143に比べて塩ストレス下で葉身の相対水分量が高く, かつ飽水時の浸透ポテンシャルも低かった。また, 塩ストレスによるNaの蓄積は, ナツミドリで少なかった。一方, ナツミドリではS-143に比べて塩ストレスによるKおよびCaの吸収阻害程度が小さかった。細胞液べタイン, プロリンおよび可溶性糖濃度は塩ストレスにより増加した。塩ストレス下でブロリン濃度は両品種間で差はなかったが, ベタインおよび可溶性糖濃度はナツミドリで高かった。以上の結果, オーチャードグラスナツミドリの耐塩性は, ベタインや可溶性糖の蓄積による浸透調節とNaの蓄積にともなうKやCaイオンなど選択的吸収能力が大きいことによると推察された。

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ソルガム紋枯病 (Rhizoctonia solani Kuhn) の圃場抵抗性の遺伝を調べるためにフル・ダイアレル分析を実施した。用いた材料は抵抗性が大きく異なる子実型5系統である。高い病原性を示すAG-1菌糸融合群を播種から2ヵ月後に半覆土法によって接種した。成熟期に葉鞘高 (HF), 病斑高 (HL) そして病斑高率 (RLH) を求めた。RLHの相加・優性効果は1%で有意であり, エピスタシスの無い相加・優性モデルに適合した。狭義および広義の遺伝率は, 0.773と0.935であった。HLでは相加効果は有意であったが, 優性効果は認められなかった。HFは相加・優性モデルに適合しなかった。RLHに関して抵抗性親と中間親の平均値と一代雑種の間には高い正の相関が認められた (r=0.942, p<0.001)。RLHの相加効果は優性効果よりも大きかったので, 選抜初期世代からの選抜効果は高いと考えられた。

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ソルガムの分げつタイプの異なる2品種を用いて, 施肥条件と栽植密度の違いが1番刈及び2番刈乾物収量にいかなる影響を与えるかを検討した。特に, 刈取り後の腋芽伸長に及ぼす再生茎数と1茎重の影響を検討した。その結果, 1番刈乾物収量は茎重型のFS 401Rでは多肥・密植によって増収するが, 茎数型のSX 11では密植の効果が見られなかった。これは主に, 主茎の1茎重の減少程度の差によるものであった。2番刈乾物収量においては両品種とも疎植区で高くなる傾向を示した。主茎からの再生と分げつからの再生に分けてみると, 疎植区ではそれらの再生1茎重の差は少なくなり, 主茎からの再生重の増加とともに分げつからの再生重は重くなった。一方, 密植区では主茎からの再生が主体であるが, 分げつからの再生重によって乾物収量に差が見られた。したがって, 2番刈乾物収量を高めるためには分げつからの再生を良好にすることが重要であると思われた。

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リードカナリーグラス (RCG) の生育にともなう茎部, 葉部及び鞘部の乾物重量からそれらの構成比率の変化を調べ, 各部位ごとの成分組成及び消化率を調べた。乾物収量 (DMY) は, 1番草では5月中旬以降, 急速に増加したが, 特に茎部重の増加が顕著であった。2番草のDMYも直線的に増加したが, 収量の主体は葉部が中心であり, 茎部の割合は最大でも30%であった。粗蛋白質収量 (CPY) は, 1番草では, 6月中旬の刈り取り時に最大となり, 102 g/m^2であった。2番草では, 7月下旬に最大となったが, 1番草に比較すると, CPYは30%程度であった。可消化乾物収量 (DDY) は, 1番草では, 5月中旬には葉部が102 g/m^2であったが, 6月には170 g/m^2まで増加した。また茎部及び鞘部のDDYは, 6月には, それぞれ170 g/m^2及び100 g/m^2となり, 5月中旬以降に顕著な増加が認められた。しかしDDYは, 葉部の割合が低下するにつれて減少した。2番草では, 生育の進行にともない各部のDDYは増加したが, 1番草の場合よりも少なかった。以上のことから, RCG1番草では, DMYは出穂期に最大となるが, 茎部の割合が高いためCPY及びDDYは出穂前期よりも低くなることが認められた。

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貯蔵前にγ線を照射して, アルファルファ (Medicago sativa L.), オーチャードグラス (Dactylis glomerata L.), トウモロコシ (Zea mays L.) 及びソルガム (Sorghum bicolor Moench) を材料とした実験室規模のサイレージを調製し, その微生物相及び発酵品質に関して以下の結果を得た。1) サイレージの酪酸発酵の原因となりうる嫌気性芽胞細菌は, 8 kGy以上の照射で検出されなくなった。2) サイレージの好気的変敗の原因菌のうち, カビは4 kGyの照射で, 酵母は16 kGyの照射で検出されなくなったが, 好気性細菌は16kGy照射した場合でも10^2 cfu/g程度検出されることがあった。3) 乳酸菌は6.6 kGy以上の照射で10^4 cfu/g以下に減少し, その場合材料中の乳酸含量は低く, pHは高くなった。以上の結果から, γ線照射によってサイレージの酪酸発酵及び好気的変敗を抑制するためには, 少なくとも16 kGyの線量が必要と考えられた。

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「ダイオキシン類」はpolychlorinated dibenzo-ρ-dioxins, polychlorinated dibenzofurans及びcoplanar-PCBの総称である。ダイオキシン類は種々の燃焼過程を通じて, 及びある種の塩素化合物の望ましくない副産物として発生する。結果として, ダイオキシン類は広く存在する環境汚染物質であり, 牛乳や牛肉を含む食品中に大変微量ながら存在する。今日, 食品はダイオキシン類の人間の暴露に関する最も重要な起源であると考えられている。食品連鎖へ入り込む経路は, 排出物の大気中での移動, 及びそれに引き続く植物, 土壌及び水への付着である。もっとも主要な食品起源は, 欧米諸国では脂肪を含んだ畜産物であり, それらが第2の重要な起源である日本では魚介類であると考えられる。日本における市販牛乳のダイオキシン類濃度は, 英国と同程度である。一般に, ダイオキシン類及び他の脂質親和性化合物は植物に吸収や転流されず, 食品残さや穀物由来の飼料は除外されるであろう。粗飼料多給の家畜は, 環境中からもっともダイオキシン類を蓄積しやすいと思われる。しかし依然, ダイオキシン類に関しては不明な点が多い。従って, 粗飼料が主要な家畜への暴露源であると言うことは, 適切な粗飼料のサンプリングや実態調査による立証を必要とする。我々は, 自らの技術革新を図るとともに, 社会に対してダイオキシン類の排出量の低減を働きかけて行かねばならない。

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In order to predict the changes of the natural grassland vegetation in global warming, it is necessary for us to clarify the relationship between the natural grassland vegetation zones and the climate. But that relationship has not been argued out in Japan. Therefore we investigated which of the vegetation types are appropriate to clarify that relationship from the first. We concluded that the short-grass type vegetation established under the artiGcial and natUral pressures in the process of the grass-land succession was the most appropriate for the above purpose. As the results, we separated the temperate vegetation from the subarctic one with Zoysia japonica-type grassland. The cool-temperate vegetation was separated from the warm-temperate vegetation with the ranges of Sasa and Pleioblastus.

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Our previous paper showed that the zoning of the Japanese grassland vegetation based upon the climate corresponds to the range of Zoysia japonica-type grasslands, Sasa-type grasslands, Pleioblastus chino-type grasslands. In the present paper we examined the relationships between these types of grassland and the climate factors. The border between the subarctic zone and the cool-temperate zone corresponded to the northern limit of Zoysia japonica type grasslands. In latitudinal distribution, this border corresponded roughly with the line that the coldness index is -35℃・month and that the average minimum temperature of the warmest month is 17℃. However, in altitudinal distribution, this border transferred to the cooler and higher-latitude zone. Futher investigation on the climate index of the altitudinal border is needed. The border between the warm-temperate zone and the subtropical zone corresponded to the southern limit of Zoysia japonica-type grassland and the northern limit of Zoysia tenuifolia-type grassland. This border corresponded roughly with the line that the warmth index is 170℃・month or that the annual mean temperature is 19℃. It was indicated that the border between the cool-temperate zone and warm-temperate zone was the southern limit of Sect. Macrochlamys Nakai, Sect. Sasa (Eusasa Nakai) and Sect. Grassinodi Nakai and the northern limit of Pleioblastus chino. This border was suggested to correspond to the line that the warmth index is 80-85℃・month and that the maximum snow depth is 40 cm. According to the distribution of grassland vegetation based upon the climatic factors in the present study, the distribution of the cool-temperate zone grassalnd including the subalpine zone was expressed to be wider than that of the actual grassland. This can be corrected by taking account the growth limit of Zoysia japonica-type grasslands in higher altitude at each latitude into consideration.The relationship withthe climaticfactors still remaines to be solved.

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We sampled some grassland vegetation types, whose the distributions were ditermind based upon the climatic environment factors in Japan, from the Vegetation Files of National Survey on the Natural Environment published by the Environment Agency. As the result, Zoysia japonica-type grassland, Sasa-type grassland (Sect. Macrochlamys Nakai, Sect. Sasa (Eusasa Nakai) and Sect. Grassinodi Nakai), Pleioblastus chino-type grassland and Zoysia japonica-type grassland, were found to be appropriate for dividing the grassland vegetation zones in Japan as stated in the prvious papers. Furthermore, Pleioblastus linearis-type grassland, Deschampasia-t6ype grassland and so forth were also found to be appropriate for the division. When Zoysia japonica-type grassland vegetation was defined as the temperate grassland in Japan, the subtropical natural grassland vegetation was defined as Zoysia tenuifolia-type grassland and Pleioblastus linearis-type grassland. If the temperate zone was divided into the cold-temperate zone and the warm-temperate zone, Sasa-type grassland and Pleioblastus chino-type grassland were appropriate for dividing them. The subarctic grassland vegetation type, however, was not determined because the vegetation did not appear enough in the files. Incidentally, Miscunthus sinensis and Imperata cylindrica communities adapted to the wide range of the temperature so that these could not be considered as appropriate for the division of the vegetations.

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We predicted how natural grassland vegetation in Japan will change in response to the global warming. We divided the Japanese grassland vegetations into four vegetation zones ; the subarctic, the cool-temperate, the warm-temperate and the subtropical grassland vegetation zones according to Zoysia japonica-type grassland and Z. tenuifolia-type grassland, Sasa-type grassland and Pleioblastus chino-type grassland. According to our results, the distribution in natural grassland vegetation will not change within the next 50 to 60 years. After that, however, the temperature will rise so rapidly and the maximum snow depth will decrease rapidly. One hundred years from now later, the temperature will rise around 3.3 to 3.8 degrees Celsius and the natural vegetation zones in Japan will greatly change. In Hokkaido, the subarctic natural grassland vegetation zone in lowland area will disappear. And the warm-temperate natural grassland vegetation zone in the lowland will spread to Shimokita and Tsugaru peninsula, the northernmost of the mainland, and will also appear even in the plains around Abashiri and Tokachi district in Hokkaido. The cool-temperate natural grassland vegetation zone in Shikoku, Kyusyu and Kii peninsula were predicted to have mostly disappear. On the other hand, the subtropical natural grassland vegetation zones in lowlands of Kyusyu and Shikoku were predicted to spread over Boso peninsula, the south part of Kanto, and the southern Izu peninsula.

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