2023-09-28 京都大学
工藤洋 生態学研究センター教授および清水健太郎 横浜市立大学客員教授(兼:チューリッヒ大学教授)、島原佑基 エルピクセル株式会社取締役、田中健太 筑波大学准教授、清水(稲継)理恵 チューリッヒ大学グループリーダー、孫建強 農業・食品産業技術総合研究機構主任研究員、瀬々潤 株式会社ヒューマノーム研究所代表取締役社長(兼:産業技術総合研究所客員研究員)、黒木健 東京大学大学院生、秋田純一 金沢大学教授らの研究グループは、野外での植物の状態をモニタリングするAIを利用した画像解析システム(PlantServation)を開発し、色素量の変動を指標として植物の環境応答を解析できる手法を確立しました。本研究ではNHKのドラマ、連続テレビ小説「らんまん」のモデルにもなった牧野富太郎博士が名付けたことでも知られるタチスズシロソウなどの植物の画像データを400万枚以上収集し、解析しました。その結果、種間交雑に由来する植物が様々な環境に適応する頑健性をどのように示すのかを解明しました。地球環境の変動による食糧生産への影響が危惧される中、実験室内ではなく野外の変動環境における植物の環境応答の研究は近年重要視されています。本研究で開発したAIを活用した研究手法は様々な作物や野生植物へ適用が可能で、生態学、進化学、農学などへの貢献が期待されます。
本研究成果は、2023年9月22日に、国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
本研究で開発した植物画像解析システム「PlantServation」の概要
研究者のコメント
「ミヤマハタザオ(4倍体)、タチスズシロソウ(4倍体)とそれらの2倍体両親種と人工倍数体を屋外の自然条件で生育させ、時系列自動撮影画像をもとに、アントシアニン蓄積の環境応答を解析しました。実験はスイスと日本の2か所で行われ、日本側の実験は京都大学生態学研究センターの圃場で実施されました。この研究は生態学研究センターの共同研究aのサポートを受けており、共同利用・共同研究拠点活動の大きな成果の一つです。」(工藤洋)
詳しい研究内容について
画像解析AIを利用して植物の環境応答解析システムを開発～牧野富太郎博士の命名した植物の頑健性を解明～
研究者情報
研究者名:工藤 洋
