| 研究課題/領域番号 |
19K06315
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人かずさDNA研究所 (2020-2021)
大阪大学 (2019) |
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研究代表者 |
市原 寿子 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 特任研究員 (50362398)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | セマンティックウェブ / 作物 / 育種 / 形質 / 系譜 / RDF / グラフデータベース / リレーショナルデータベース / オントロジー / データベース / 植物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
育種の効率化を図る上で、交配親やゲノムワイド関連解析における解析対象の選定は重要である。
遺伝素材となる作物の系統・形質の情報を公開しているDBのうち、品種登録HPとジーンバンクには、親子関係にある多数の系統が相補的に登録されている。
一方、セマンティックウェブ技術では共通の識別子を介して情報同士が連結される。
親子関係にある系統情報に対してこの技術を適用すると、二つのDBに分かれて登録されていても、親子関係を介して網羅的な系譜情報が自動的に構築され、また各系統に付随する形質情報が体系化される。
以上の技術と生成されるデータを利用し、育種親や解析系統の効率的な選定を支援するシステムを構築する。
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| 研究成果の概要 |
交配や解析に使用する系統の組み合わせの選定は、育種担当者の経験知に基づいて行われてきたが、全ての系統に関する知識を備えるのは困難であり、また選定する系統に偏りが生じる可能性がある。本研究では、蓄積されてきた遺伝素材の「系統の親子関係」や「各系統が示す形質の情報」にセマンティック技術を適用することで「階層的で複数世代に渡る系譜情報の自動的な構築」「形質情報を介した系統間の共通点・相違点の効率的な抽出」を実現し、育種研究者が交配や解析に適する組み合わせ候補の選定を支援するシステムの構築を目指した。最終的に候補系統の情報抽出は可能になったが、より適切な候補を絞込む基準の導入が必要であると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、構築される階層的な系譜情報に基づいて網羅的な系統情報を抽出できる。これを辿ると複数世代前の系統や遠縁にあたる系統の形質情報を一斉に抽出でき、ある系統の着目形質について系譜の中で表現型として現れない世代があったとしても、由来する祖先系統の全ての候補を提示することが可能である。こうした情報の網羅性は人間が不得意とするところであり、適切な育種親や解析系統の選定上、重要な手掛かりとなる。一部の作物では、品種名や育成者の情報がセマンティックウェブに対応した形式で公開されており、本研究の情報との連結によって、作物流通における生産者・消費者のデータ収集を通じて、経済活動への波及効果が期待できる。
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