• 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

栄養状態を反映する発現バイオマーカーの体系的作出と利用

研究課題

研究課題/領域番号 16H06171
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関龍谷大学

研究代表者

永野 惇  龍谷大学, 農学部, 講師 (00619877)

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
24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円)
2018年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2017年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2016年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワードトランスクリプトーム / 栄養 / リン / 発現マーカー / 統計モデリング / 機械学習 / RNA-Seq / バイオマーカー / 環境応答 / 数理工学
研究成果の概要

植物体内の窒素やリンなどの栄養成分量を知ることは様々な局面で重要である。本研究では、遺伝子発現量からこれらの成分量を推定するマーカーの開発を行った。まず、多数のトランスクリプトームデータを効率的に取得するために、低コスト多検体RNA-Seqのシステムを改良した。さらに、さまざまな栄養状態、温度、光、体内時計時刻の条件で取得したサンプルのトランスクリプトームデータとリン量などの形質データを取得し、それらのデータを用いた統計モデリング・機械学習によって、対象形質に対する発現マーカーを得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した植物の栄養状態を推定する発現マーカーは、作物の栄養状態の診断や適切な施肥タイミングや施肥方法の検討に役立つと考えられる。また、野生植物への応用が可能になった場合には、熱帯林の一斉開花や、ブナの豊凶、地域の植生などを予測するモデルと組み合わせて用いることで、これらの予測の精度を高められる可能性がある。

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

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Annual transcriptome dynamics in natural environments reveals plant seasonal adaptation2019

    • 著者名/発表者名
      Nagano AJ, Kawagoe T, Sugisaka J, Honjo MN, Iwayama K, Kudoh H
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 5 号: 1 ページ: 74-83

    • DOI

      10.1038/s41477-018-0338-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A first genetic map in the genus Streptocarpus generated with RAD sequencing based SNP markers2018

    • 著者名/発表者名
      Yun-Yu Chen, Kanae Nishii, Sadie Barber, Christine Hackett, Catherine A. Kidner, Karim Gharbi, Atsushi J. Nagano, Akitoshi Iwamoto, Michael Moeller
    • 雑誌名

      South African Journal of Botany

      巻: 117 ページ: 158-168

    • DOI

      10.1016/j.sajb.2018.05.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Broad distribution spectrum from Gaussian to power law appears in stochastic variations in RNA-seq data2018

    • 著者名/発表者名
      Awazu Akinori、Tanabe Takahiro、Kamitani Mari、Tezuka Ayumi、Nagano Atsushi J.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26735-4

    • NAID

      130007736435

    • 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] Stacksbinder: online tool for visualizing and summarizing Stacks output to aid filtering of SNPs identified using RAD sequencing2018

    • 著者名/発表者名
      Yasugi Masaki、Tezuka Ayumi、Nagano Atsushi J.
    • 雑誌名

      Conservation Genetics Resources

      巻: NA 号: 1 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1007/s12686-018-1050-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Survey on Plant Viruses in Natural Brassicaceae Communities Using RNA-Seq2018

    • 著者名/発表者名
      Kamitani M, Nagano AJ, Honjo MN, Kudoh H
    • 雑誌名

      Microbial Ecology

      巻: 24 October 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s00248-018-1271-4

    • NAID

      120006647297

    • 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] Does genomic variation in a foundation species predict arthropod community structure in a riparian forest?2018

    • 著者名/発表者名
      Kagiya Shinnosuke、Yasugi Masaki、Kudoh Hiroshi、Nagano Atsushi J.、Utsumi Shunsuke
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 27(5) 号: 5 ページ: 1284-1295

    • DOI

      10.1111/mec.14515

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogenetic relationships of Aurantioideae (Rutaceae) based on RAD-Seq2018

    • 著者名/発表者名
      Nagano Yukio、Mimura Takashi、Kotoda Nobuhiro、Matsumoto Ryoji、Nagano Atsushi J.、Honjo Mie N.、Kudoh Hiroshi、Yamamoto Masashi
    • 雑誌名

      Tree Genetics & Genomes

      巻: 14 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1007/s11295-017-1223-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogeographic analysis of the East Asian goldenrod (Solidago virgaurea complex, Asteraceae) reveals hidden ecological diversification with recurrent formation of ecotypes2017

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Shota、Kimura Takuma、Kyan Ryuta、Maki Masayuki、Nishino Takako、Ishikawa Naoko、Nagano Atsushi J、Honjo Mie N、Yasugi Masaki、Kudoh Hiroshi、Li Pan、Choi Hyeok Jae、Chernyagina Olga A、Ito Motomi
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 121 号: 3 ページ: 489-500

    • DOI

      10.1093/aob/mcx182

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Unfolded protein response transducer IRE1-mediated signaling independent of XBP1 mRNA splicing is not required for growth and development of medaka fish2017

    • 著者名/発表者名
      Tokiro Ishikawa, Makoto Kashima, Atsushi J Nagano, Tomoko Ishikawa-Fujiwara, Yasuhiro Kamei, Takeshi Todo, Kazutoshi Mori
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 6:e26845 ページ: 1-29

    • DOI

      10.7554/elife.26845

    • NAID

      120006358815

    • 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] First report of Pelargonium zonate spot virus from wild Brassicaceae plants in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Kamitani M, Nagano AJ, Honjo MN, Kudoh H
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 83 号: 5 ページ: 329-332

    • DOI

      10.1007/s10327-017-0727-6

    • NAID

      120006529726

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Plant responses to complex natural environments captured by field transcriptomics2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi J. Nagano
    • 学会等名
      1st ITbM Frontier Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 境界を越え、異分野に学ぼう~野外トランスクリプトーム研究などを通じて~2018

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野外におけるトランスクリプトーム変動を予測する2018

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      第7回生命医薬情報学連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genomic dissection and prediction of transcriptome dynamics in field conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi J. Nagano
    • 学会等名
      T-PIRC Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 野外環境における植物システムの 包括的設計・制御に向けた基盤技術2018

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      植物-農業ワークショップ高温・高CO2でも環境負荷の少ない農業を実現する基盤研究
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genomic dissection and prediction of transcriptome dynamics under fluctuating field conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi J. Nagano
    • 学会等名
      Plant and Animal Genome Conference XXVI
    • 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] Genomic dissection and prediction of transcriptome dynamics under fluctuating field conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi J. Nagano
    • 学会等名
      In natura workshop
    • 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] How transcriptome reflects fluctuations in biotic and abiotic environments in the field2017

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      分子微生物科学セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Field transcriptomics: Integration of transcriptomics and meteorology2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi J. Nagano
    • 学会等名
      The 33rd annual meeting of the International Society of Chemical Ecology
    • 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] トランスクリプトームによる植物内部状態の推定と栄養研究への応用の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      第三回植物の栄養研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野外トランスクリプトミクスでつなぐ、ゲノム、気象、表現型2017

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      日本作物学会・第243講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 野外トランスクリプトミクスから分子生物学と農業気象の接点を探る2017

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      日本農業気象学会2017年全国大会
    • 発表場所
      北里大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 気象とトランスクリプトームの解析からみる野外での植物の温度応答2016

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      Biothermology Workshop - 生命システムの熱科学 -
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 野外トランスクリプトミクスでつなぐ、ゲノム、気象、表現型2016

    • 著者名/発表者名
      永野惇
    • 学会等名
      2016年植物科学シンポジウム「植物科学とイノベーション」
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 定量生物学2018

    • 著者名/発表者名
      小林 徹也
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      9784759817300
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] トピックモデルを用いた遺伝子情報推定装置2017

    • 発明者名
      岩山幸治, 永野惇
    • 権利者名
      岩山幸治, 永野惇
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-033381
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 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