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窒素やリンなどの主要な栄養成分やその他の必須元素の欠乏・過多は植物の生育に重大な影響を及ぼす。そのため植物体中のこれらの成分量、さらには吸収経路や転流による植物体内での動態を知ることは様々な局面で重要となる。本研究では、これらの成分量、吸収経路、植物体内動態などを推定することを可能とする遺伝子発現量をもとにしたマーカー（以下、発現マーカー）の開発を行う。前年度までに、申請者のグループが有するユニークな技術（スマートインキュベータ、低コスト多検体RNA-Seq、統計モデリング・機械学習）を駆使しつつ、イネ、ネギ、タバコを材料として、約２５００サンプルのRNA-seqデータの取得と、それらのデータを用いた解析によって、根からの直接吸収量と菌根菌を経由した吸収量のそれぞれのリン量などに対する発現マーカーの作出を行った。また、これらの解析の過程で、発現マーカー作出のための新規データ解析手法を開発した。今年度は、検証用データを取得し、吸収経路別のリン量マーカーの精度の評価を行った。また、独自に開発した手法により、遺伝子ごとに発現マーカーに寄与する確率を推定し、その確率の高い遺伝子のリストに既知のリン吸収関連遺伝子が含まれていることを確認した。このことから、リストの他の遺伝子に未知のリン吸収機構にかかわる遺伝子が含まれていることが示唆された。また、糖の転流速度を推定するマーカーや、気温など周辺物理環境を推定するマーカーの開発に着手し、プロトタイプを得た。
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