2013 年度実施状況報告書

遺伝的交配実験計画の最適性、構成法および応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	25730020
研究種目	若手研究(B)
研究機関	岐阜県立看護大学
研究代表者	小澤和弘岐阜県立看護大学, 看護学部, 准教授 (20336639)
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード	ダイアレル交配実験計画
研究概要	遺伝子実験や品種改良試験などの分野では、交配による遺伝的な効果を測定するために、1対1の交配を実験単位とするダイアレル交配実験計画が使用されている。特に、品種自体の能力（g.c.a効果、主効果）、および品種間の交配による相乗的な能力（s.c.a効果、交互作用効果）を高精度、かつ効率的に推定するためのダイアレル交配実験計画が必要とされており、そのような最適なダイアレル交配実験計画や構成法に関する研究を実施した。ダイアレル交配実験計画の中でも、交配実験をいくつかの均一な単位に分けて実施するブロック化による実験計画について、ある程度効果が知られている既存品種と品種改良などを行った新品種の2種類の品種があるものを考え、それら既存品種と新品種、および新品種間の効果を比較するためのダイアレル交配実験計画について線形モデルを定義した。そして、一般化最小二乗法を用いて既存品種と新品種、および新品種間の交互作用効果の対比を推定する際に、A-最適基準を満たすダイアレル交配実験計画の条件を明らかにし、交配の実験配置に関する関係式を示した。そして、その最適基準を満たすダイアレル交配実験計画の組合せ論的な特徴を導き出し、それらの結果をもとに、特定の条件を持つ2つの部分釣合型ブロック計画の直積でA-最適なダイアレル交配実験計画が構成できることを示した。また、多層解析法を用いて各効果を推定する場合の最適性についても検討した。さらに、バイオテクノロジー、情報工学などの国内外の研究者と意見交換を行い、ダイアレル交配実験計画の他分野への応用に関する調査研究も推進した。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由既存品種と新品種の2種類の品種を考慮したダイアレル交配実験計画における最適性と構成法について、A-最適基準を満たすダイアレル交配実験計画の条件、およびその最適基準を満たすための構成法を明らかにできたことは、他の最適基準を満たすダイアレル交配実験計画や1対2の交配を実験単位とするトリアレル交配実験計画の最適性の研究に繋がる有用な成果である。多層解析法を用いて各効果を推定する場合の研究に若干の遅れが見られるが、分割法などの他の実験計画の研究結果に基づいて推進できている。
今後の研究の推進方策	既存品種と新品種の2種類の品種を持つダイアレル交配実験計画における最適性と構成法については、A-最適基準以外のD-最適基準やE-最適基準を満たすダイアレル交配実験計画の条件、およびそれら最適基準を満たす実験計画の構成法の研究を進める。また、ダイアレル交配実験計画の結果を基に、トリアレル交配実験計画の最適性に関する研究に取り組む。ダイアレル交配実験計画の他分野への応用についても、国内外の研究者との情報交換しながら調査研究を進める。
次年度の研究費の使用計画	研究の進捗状況に対応して、本年度予定していたシミュレーションに用いるソフトウェアおよび電子計算機、関連書籍は次年度購入し、研究成果の発表も次年度実施することとした。次年度の研究費の使用計画として、シミュレーションに用いるソフトウェアおよび電子計算機、関連書籍の購入、学会発表および情報収集のための国内外の旅費を予定している。