品種から品種混合へ：相互作用の計測・モデリングと品種組合せ最適化手法の開発

• 研究課題/領域番号: 25H00928
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩田 洋佳 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00355489)
• 研究分担者: 佐藤 安弘 北海道大学, 地球環境科学研究院, 助教 (10777949) ; 磯部 祥子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (20343973) ; 大森 良弘 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20398390) ; 濱崎 甲資 国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 基礎科学特別研究員 (50980679) ; 郭 威 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70745455)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円); 2025年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
• キーワード: 品種混合 / 相補効果・補償効果 / 高精度フェノタイピング / 統計モデリング / ベイズ最適化

研究開始時の研究の概要

均一化した農業システムを多様化し、持続可能性と生産性・安定性を確保する手段として混作が注目されている。本研究では、特に同種内の品種混合に着目し、混合する品種のゲノム情報に基づいて収量増加を予測するゲノミック選抜（GS）モデルを構築する。相補効果・補償効果による収量増加に注目し、これらに関連する地上部・地下部の表現型をLiDARやDNA解析、イオノーム解析で経時的に計測し、ゲノム変異と統合する。さらに、GSモデルを基にベイズ最適化を用いて最適な品種組合せを効率的に探索する手法を開発する。これにより、既存品種との混作に適した品種をGSで高速に育成できる。品種混合は育種の新たなパラダイムとなりうる。