• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

無相関多元環境栽培試験による環境応答モデルの高速同定

研究課題

研究課題/領域番号 16H05011
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

福田 弘和  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90405358)

研究分担者 徳田 功  立命館大学, 理工学部, 教授 (00261389)
永野 惇  龍谷大学, 農学部, 講師 (00619877)
研究協力者 谷垣 悠介  
東 孝信  
関 直基  
守行 正悟  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード概日時計 / 植物工場 / 環境応答 / 数理生物学 / 環境ストレス応答
研究成果の概要

環境応答の解明と制御技術の開発は、植物栽培における基本課題である。特に、機能性野菜や薬用植物については機能性を司る代謝システムへの高度な環境調節が重要であるため、総合的な環境応答の解明と数理モデル化が必要となる。そこで本研究では、「全遺伝子を対象とした環境応答の一斉モデル化」について新規手法の確立を目指した。ここでは、最先端のモデリング手法を基軸とし、植物工場の環境制御技術と数理科学を駆使することで、モデリングの精度と同定速度を著しく高める手法の構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

「植物工場」は、我が国が世界に誇る植物生産技術であり、更なる高度化が求められている。現在、多くの新規参入企業が高機能な野菜等の開発に注力しているが、高機能野菜や薬用植物などは従来の勘と経験則に頼った手法だけでは開発が困難とされるものが多い。したがって、網羅的な生理代謝の情報(オミクス情報)の活用が重要となるが、オミクス情報を植物生産へ適用するための「モデリング技術」が大きな研究課題となっている。そのため、本研究の成果は、産業上も有用であり、様々な植物に対する最適環境条件の高速探索、育種、次世代植物生産(制御されたフィールド、知能化施設園芸、植物工場など)の高度化に大きく貢献すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Leaf Movement Based Growth Prediction Model Using Optical Flow Analysis and Machine Learning in Plant Factory2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Nagano, Shogo Moriyuki, Kazumasa Wakamori, Hiroshi Mineno, Hirokazu Fukuda
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.00227

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth and Environmental Change-Independent Genes Associated with Clock Gene <i>TOC1</i> in Green Perilla2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tanigaki, Takanobu Higashi, Atsushi J. Nagano, Mie N. Honjo, Hirokazu Fukuda
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 56 号: 4 ページ: 137-142

    • DOI

      10.2525/ecb.56.137

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Profit Models Based on the Growth Dynamics of Lettuce Populations in a Plant Factory2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo MORIYUKI, Hiroaki KANEDA, Yusaku MIYAGI, Nobuhiro SUGIMURA, Hirokazu FUKUDA
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 56 号: 4 ページ: 143-148

    • DOI

      10.2525/ecb.56.143

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 植物工場における概日時計の科学技術2018

    • 著者名/発表者名
      福田 弘和
    • 雑誌名

      植物環境工学

      巻: 30 号: 1 ページ: 20-27

    • DOI

      10.2525/shita.30.20

    • NAID

      130006415635

    • ISSN
      1880-2028, 1880-3563
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcriptome Analysis of a Cultivar of Green Perilla (<I>Perilla frutescens</I>) Using Genetic Similarity with Other Plants via Public Databases2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tanigaki, Takanobu Higashi, Atsushi J. Nagano, Mie N. Honjo, Hirokazu Fukuda
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 55 号: 2 ページ: 77-83

    • DOI

      10.2525/ecb.55.77

    • NAID

      130005607981

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multicellularity enriches the entrainment of Arabidopsis circadian clock2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda Kosaku、Kitaoka Ryota、Ukai Kazuya、Tokuda Isao T.、Fukuda Hirokazu
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 3 号: 10

    • DOI

      10.1126/sciadv.1700808

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circadian oscillation of the lettuce transcriptome under constant light and light and dark conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Higashi, Koh Aoki, Atsushi J Nagano, Mie N. Honjo, Hirokazu Fukuda
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7 ページ: 1114-1114

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01114

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分子時刻表手法に用いる時系列データの最適な計測と解析条件の設計2017

    • 著者名/発表者名
      高松優行,竹岡真梨,福田弘和
    • 学会等名
      日本生物環境工学会 2017年松山大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 極低振幅状態における位相リセットを用いた植物概日時計の位相応答曲線のパラメータ推定2017

    • 著者名/発表者名
      増田亘作,福田弘和
    • 学会等名
      日本時間生物学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] How plants sense and respond to environmental cycles2017

    • 著者名/発表者名
      Antony Dodd, Hirokazu Fukuda
    • 学会等名
      CIGR World Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Growth and environmental change-independent genes associated with TOC1 in green perilla2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tanigaki, Hirokazu Fukuda
    • 学会等名
      CIGR World Workshop 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物細胞集団の脱同期に伴うダークパルスに対する位相応答の変化2016

    • 著者名/発表者名
      増田亘作、北岡竜太、鵜飼和也、福田弘和
    • 学会等名
      日本時間生物学会学術大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 植物概日振動子集団の同期率低下に伴う位相応答の変化に関する数理モデル2016

    • 著者名/発表者名
      増田亘作、北岡竜太、鵜飼和也、 福田弘和
    • 学会等名
      電子情報通信学会 複雑コミュニケーションサイエンス(CCS)研究会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 連続明期及び明暗周期条件でのリーフレタスにおける遺伝子発現の周期性解析2016

    • 著者名/発表者名
      竹岡真梨、東孝信、福田弘和
    • 学会等名
      日本生物環境工学会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ダークパルス概日リズム制御理論を用いた植物のデンプン消費調節機構の動的モデル2016

    • 著者名/発表者名
      北岡竜太、増田亘作、福田弘和
    • 学会等名
      日本生物環境工学会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 時系列画像を用いた育苗期におけるレタスの成長速度と概日リズムの解析2016

    • 著者名/発表者名
      金田浩彰、守行正悟、福田弘和
    • 学会等名
      日本生物環境工学会
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] PLANT FACTORY USING ARTIFICIAL LIGHT Adapting to Environmental Disruption and Clues to Agricultural Innovation2018

    • 著者名/発表者名
      MASAKAZU ANPO, HIROKAZU FUKUDA, TERUO WADA
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128139738
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] データ駆動型アプローチによる植物工場の生産管理2017

    • 著者名/発表者名
      福田弘和、守行正悟、谷垣悠介
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      AGRICULTURAL BIOTECHNOLOGY
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 植物工場における体内時計の利用技術-成長予測とオミクス診断-2016

    • 著者名/発表者名
      福田弘和、谷垣悠介、守行正悟、関直基
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      BIO Clinica
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi