横浜市立大学木原生物学研究所は、清水健太郎客員教授の研究グループ、名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所らと共同で、植物の葉の気孔を計測するAI機能搭載の顕微鏡システムを開発した。

今後はこの技術を利用して、気候変動に対応した品種開発など育種への応用を目指していくという。

AI搭載の顕微鏡システム

横浜市立大学木原生物学研究所らが開発したシステムは、顕微鏡で取得した葉の気孔画像をAIが認識して、葉の気孔の数や大きさをリアルタイムに解析する低コストな顕微鏡システムである。

出典｜https://www.yokohama-cu.ac.jp/news/2021/20210729tameshige.html
研究では、名古屋大学発のベンチャー企業であるフィトメトリクス協力の下、顕微鏡カメラで撮影した葉の画像をリアルタイムに解析するAIシステムを開発。コムギを対象に葉の気孔の数や大きさを計測した結果、気孔の数が葉の表と裏で異なる様子や気孔の大きさがゲノムサイズに比例して変化する様子が確認できたそうだ。

コムギの葉の顕微鏡画像とAIが気孔を検出している様子。（緑色の枠）出典｜https://www.yokohama-cu.ac.jp/news/2021/20210729tameshige.html
植物は、葉の表面にある気孔と呼ばれる小さな穴を利用して光合成に必要な二酸化炭素を吸収しているが、最適な気孔の数や大きさはその植物が育つ環境に応じて変わると考えられている。今後、世界的な気候変動に対応する品種を作るためには環境に適応できるさまざまな形質を付与する必要があり、そのひとつとして気孔の数や大きさは重要な形質だという。

横浜市立大学木原生物学研究所らは、このシステムを活用し、葉の気孔の数や大きさを決める遺伝子を発見することで、「気候変動に対応する品種開発の加速化に貢献したい」としている。


横浜市立大学木原生物学研究所
https://www.yokohama-cu.ac.jp/kihara/
名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所
https://www.nagoya-u.ac.jp/research/activities/wpi/
株式会社フィトメトリクス
https://www.phytometrics.jp/company