ゲノミックセレクションと作物モデルを組み合わせた新たな統計学的育種モデルの構築

构建结合基因组选择和作物模型的新型统计育种模型

• 批准号: 14J10661
• 负责人: 小野木 章雄
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10661/
• 关键词: ゲノムワイド予測; 作物モデル; イネ; 開花; 出穂; 統計モデル; ゲノミックセレクション; モデリング

植物育種や栽培管理を効率的に行うためには、新しい品種・系統の形態や性質を任意の環境条件において正確に予測することが有益となる。そこで本課題では環境及びゲノム情報の両方に基づき、新品種の性質を予測する統計学的モデルを開発することを目的とした。平成26年度はイネの重要性質である開花期をゲノム及び環境情報から予測する新たなモデルを開発し、平成27年度において論文として公表した（DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00122016-2667-5）。また新モデルを実行するプログラムとソースコードをWeb上でマニュアルとともに公開し（https://github.com/Onogi/HeadingDatePrediction）、世界中の研究者が利用可能とした。また平成27年度はこの新モデル開発の途中において開発したゲノム情報から性質を予測するプログラムを論文として公表した（DOI: http://dx.doi.org/10.5334/jors.80）。平成27年度の目的の一つはこの開花期を予測する新モデルを他の形質、例えば収量や草丈等に適用できるように改良することであった。しかしこの統計モデルは計算の複雑さやそれに伴う不確実性の増加などにより、高い予測精度を達成しなかった。しかしイネの開花期と草丈には因果関係があることが知られており、この因果関係をモデル化すれば開花を予測することで、草丈の予測が可能になると考えられた。そこで平成27年度は因果関係モデルの開発を行い、それを論文として公表することに成功した（DOI: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0148609）。概して平成26及び27年度を通じ、本課題ではイネの開花期及び草丈を予測するための統計モデルを2種類開発し、いずれも国際論文として公表することを達成した。これらの成果は今後のイネ及び植物育種において非常に有益な知見かつ情報基盤となると考えている。

Plant breeding cultivation management や を に line of the working rate う た め に は, new し い や の form variety, system properties を arbitrary の environmental conditions に お い て に right be す る こ と が beneficial と な る. そ こ で this topic で は environment and び ゲ ノ ム intelligence の struck party に base づ き, new varieties の を be す る statistical モ デ ル を open 発 す る こ と を purpose と し た. Pp.47-53 26 year は イ ネ の important properties で あ る anthesis を ゲ ノ ム and び environment intelligence か ら be す る new た な モ デ ル を open 発 し, pp.47-53 27 annual に お い て paper と し て male table し た (DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00122016-2667-5). New モ ま た デ ル を line be す る プ ロ グ ラ ム と ソ ー ス コ ー ド を Web で マ ニ ュ ア ル と と も に public し (https://github.com/Onogi/HeadingDatePrediction), the world の researchers が may use と し た. New モ ま た pp.47-53 27 annual は こ の デ ル open 発 の way に お い て open 発 し た ゲ ノ ム intelligence か ら nature を be す る プ ロ グ ラ ム を paper と し て male table し た (DOI: http://dx.doi.org/10.5334/jors.80). Purpose pp.47-53 27 annual の の つ は こ の flowering period す を to test new モ る デ ル を he の character, example え ば 収 や grass zhangs of に applicable で き る よ う に improved す る こ と で あ っ た. し か し こ の statistical モ デ ル は computing の complex 雑 さ や そ れ に with う uncertain be sex の raised plus な ど に よ り, high を い to measuring precision reached し な か っ た. し か し イ ネ の anthesis と grass zhangs に は causal masato is が あ る こ と が know ら れ て お り, こ の causal masato is を モ デ ル change す れ ば flowering を be す る こ と で, grass zhangs の may be が に な る と exam え ら れ た. そ こ で pp.47-53 27 annual は causal masato is モ デ ル の open 発 を い, そ れ を paper と し て male table す る こ と に successful し た (DOI: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0148609). Almost し て pp.47-53 26 and 27 annual を び じ, this topic で は イ ネ の flowering period and zhangs を び grass can be す る た め の statistical モ デ ル を 2 kinds open 発 し, い ず れ も international paper と し て male table す る こ と を reached し た. こ れ ら の results は future の イ ネ and び plant breeding に お い て very good に な knowledge か つ intelligence base plate と な る と exam え て い る.

项目成果

作物モデルとゲノムワイド予測モデルを組み合わせた新たな統計学的モデル:イネ出穂期予測への適用

结合作物模型和全基因组预测模型的新统计模型：在水稻抽穗日期预测中的应用

• 发表时间: 2014
• 作者: 小野木 章雄;渡辺 真哉;望月 俊宏;林 武司;中川 博視;長谷川 利拡;岩田 洋佳
• 通讯作者: 岩田 洋佳

Toward integration of genomic selection with crop modelling: the development of an integrated approach to predicting rice heading dates

• DOI: 10.1007/s00122-016-2667-5
• 发表时间: 2016-04-01
• 期刊: THEORETICAL AND APPLIED GENETICS
• 影响因子: 5.4
• 作者: Onogi, Akio;Watanabe, Maya;Iwata, Hiroyoshi
• 通讯作者: Iwata, Hiroyoshi

イネ開花期をゲノム及び環境情報から予測する統計学的モデルのプログラム及びソースコード

根据基因组和环境信息预测水稻开花期的统计模型的程序和源代码

ゲノム情報から性質を予測する新たなプログラム（Rパッケージ）

一个新程序（R 包），可根据基因组信息预测属性

ゲノム情報から性質を予測する新たなプログラム（独立型プログラム）

从基因组信息预测特性的新程序（独立程序）