生物多様性の力で虫害を防ぐ〜混ぜて植えるべき植物の遺伝子型ペアをゲノム情報から予測〜

研究費
　本研究は、文部科学省科研費学術変革領域研究（A）「挑戦的両性花原理」、「植物気候フィードバック」、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業JPMJCR16O3、JPMJCR15O2（CREST「環境変動に対する植物の頑健性の解明と応用に向けた基盤技術の創出」）、さきがけJPMJPR17Q4（さきがけ「フィールドにおける植物の生命現象の制御に向けた次世代基盤技術の創出」）、京都大学生態学研究センターの共同利用・共同研究事業、スイス科学財団などの支援を受けて実施されました。

論文情報
タイトル： Reducing herbivory in mixed planting by genomic prediction of neighbor effects in the field
著者： Yasuhiro Sato, Rie Shimizu-Inatsugi, Kazuya Takeda, Bernhard Schmid, Atsushi J. Nagano, Kentaro K. Shimizu
掲載雑誌： Nature Communications
DOI： https://doi.org/10.1038/s41467-024-52374-7
[画像3]https://digitalpr.jp/simg/1706/96180/150_117_2024100213072066fcc6f8af408.png
[画像4]https://digitalpr.jp/simg/1706/96180/550_85_2024100213184466fcc9a47cdee.png


用語説明

＊1 ゲノムワイド関連解析（GWAS)：ある生物種の多数個体のゲノムDNA全体の遺伝子多型情報と形質情報をもちいて、その形質（たとえば連合抵抗性など）と関連する遺伝子多型を探索する手法。ヒト疾患遺伝子や有用植物の農業形質関連遺伝子の探索に用いられる。
＊2 遺伝子型：ある生物の個体が持っている遺伝子の組み合わせのタイプ。
＊3 連合抵抗性：周囲に自身と別の種もしくは遺伝子型の植物が生育していると、ある個体に対する虫害の度合いが軽減する現象。
＊4 正の生物多様性効果：特定の場所における種や遺伝子型の多様性が高いほど、生態系機能が高くなる効果。生態系機能の例としては、収量の増加や病害虫の抑制など、我々にとって好ましい様々な要素があてはまる。
＊5 イジングモデル：磁石などの磁性体の性質を表す統計力学のモデル。N/S極の2つの状態をとるスピン（格子点）から構成され、隣接するスピンの状態が相互作用と外部から与えられた磁場の力によって更新される。生物学では、表皮の模様や森林の更新など、様々な空間パターンの解析に応用されている。
＊6 LASSO回帰：Least Absolute Shrinkage and Selection Operatorの略。機械学習による基本的な回帰分析の１つ。たくさんの説明変数に対して変数選択と係数推定を同時に行うことができる。
＊7 ジャスモン酸：重要な植物ホルモンの１つ。果実の着色や病害虫に対する防御応答などを制御する。