权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

網羅的画像解析による育種家の感性のモデル化とカンキツ果実形質の遺伝システムの解明

通过综合图像分析对育种者的敏感性进行建模并阐明柑橘类水果性状的遗传系统

基本信息

批准号：
19J40071
负责人：
藤井舞
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Chiba University (2022)The University of Tokyo (2019-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-01-06 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J40071/
关键词：
機械学習カンキツ果実画像

项目摘要

カンキツの育種において、剥皮性、果実硬度などの果実形質の多くは育種家の感性により評価されているが、とくに剥皮性・果実硬度などは、指標となる果実の形態的な特徴との関連が明らかになっていない。そこで本研究では、剥皮性・果実硬度の指標となる果実形態の特徴を明らかにするために、定性的に評価された剥皮性・果実硬度と、カンキツ果実の横断面の画像解析から定量的に評価された果実形態の特徴との関係を、機械学習のモデルを用いて明らかにした。農研機構で収集されたカンキツ品種群の果実横断面の画像を解析に用いた。定性的に評価された剥皮性・果実硬度と、定量的に評価された複数の果実形態の特徴との関係は、線形及び、非線形の回帰手法を用いてモデル化を行った。その結果、果芯の崩壊程度は剥皮性・果実硬度の両形質と有意な関連を示し、果実の面積に対する種子面積の割合は果実硬度でのみ有意な関連を示した。次に、果実の横断面の画像を用いて、剥皮の難易もしくは果実の硬軟を判別する深層学習のモデルを学習させた。この学習済みのモデルを用いた勾配重み付けクラス活性化マッピング法により、剥皮の難易もしくは果実の硬軟の判別に寄与する果実形態の特徴を可視化した。その結果、果芯の崩壊領域の特徴が、剥皮の難易と果実の硬軟の判別に有意に寄与していることが示された。一方で、種子の領域の特徴は、果実の硬軟の判別でのみ有意に寄与していることが示された。以上より、機械学習モデルの可視化手法を組み合わせることで、育種家の感性の指標となる果実形態の特徴を明らかにできる可能性が示唆された。

The characteristics of fruit shape and quality are closely related to those of the breeder's sensibility. In this study, the indicators of peel hardness, fruit morphology and characteristics were evaluated qualitatively and quantitatively, and the image analysis of peel hardness, fruit cross-section and fruit morphology and characteristics were evaluated quantitatively and mechanically. The cross section of the fruit of the agricultural research institute was analyzed. Qualitative evaluation of peeling properties, hardness, quantitative evaluation of the relationship between the characteristics of the multiple results, linear and non-linear, and return methods. The results show that the degree of core collapse is related to the peeling property, the hardness of the fruit, and the hardness of the fruit. Second, the results of cross-section of the image, peeling the difficulty, and the results of hard and soft discrimination, deep learning and learning This study focuses on the characteristics of fruit morphology, such as the difficulty of peeling and the difficulty of determining whether the fruit is hard or soft. The results, the characteristics of the cracked area of the fruit core, the difficulty of peeling, and the determination of the hardness and softness of the fruit are intentionally indicated. The characteristics of the seed field, the hard and soft characteristics of the fruit, and the intentional characteristics of the seed field. The above, mechanical learning, visualization techniques, combination, breeding, sensory indicators, fruit morphological characteristics, and the possibility of change.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

果実の画像解析を用いたカンキツ剥皮性のモデル化

使用水果图像分析对柑橘去皮特性进行建模

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
南川舞;野中圭介;浜田宏子;清水徳朗;岩田洋佳
通讯作者：
岩田洋佳

データ駆動型育種プラットフォームとそれを支える API 群の開発

开发数据驱动的育种平台和配套API

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
岩田洋佳;本多周平;Julien Diot;Juan Cesar D. Pined;Agus Setiawan;稲森稔;切江志龍;南川舞;野中圭介;清水徳朗;Jessica Tressou;Rassarin Chinnachodteeranun;本多潔
通讯作者：
本多潔

果樹のゲノミックセレクション

果树的基因组选择

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujii Hiroshi;Nonaka Keisuke;Minamikawa Mai F.;Endo Tomoko;Sugiyama Aiko;Hamazaki Kosuke;Iwata Hiroyoshi;Omura Mitsuo;Shimada Takehiko;○南川舞
通讯作者：
○南川舞

系譜とマーカー情報に基づく育種過程で生じた起源ハプロタイプの偏りの推定:リンゴ品種群への適用

根据系谱和标记信息估计育种过程中产生的起源单倍型偏差：在苹果品种组中的应用