| メール | anonymous |
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| 所属（教員組織）※学生は指導教員の所属を選択 /Affiliation (Faculty/Organization) | 生命環境系/Faculty of Life and Environmental Sciences |
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| 専門分野/ Research Field | 農学系 |
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| 以下の項目から選んでください。 Please select from the options below. | 教員・研究員/ Faculty Member / Researcher |
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| 職位 Position | 助教 |
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| 2－1研究へのAIの活用経験と意識（当てはまるものを選んでください）/Experience with and Perceptions of AI Utilization in Research | AIを活用してみたい、今後活用により研究加速を考えている/I would like to use AI and am considering accelerating my research through its use in the future. |
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| 3-1 AI を活用することで推進したい（推進した）研究テーマを回答ください。（1テーマ40字程度）Please describe the research theme(s) you would like to promote (or have promoted) by utilizing AI. | 植物形質転換効率の品種依存性解明と律速段階予測モデルの構築に向けた基盤研究 |
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| 3-2 AIを活用することで解決したい（解決した）学術的課題の概要を教えてください（分野外の専門家がわかるように。1テーマ100〜300字程度）Please provide an overview of the academic challenge(s) you would like to address (or have addressed) by utilizing AI. | 形質転換はゲノム編集育種の基盤技術であるが、その効率は品種によって大きく異なり、利用拡大の障壁となっている。形質転換には、菌との相性、遺伝子の挿入、植物体の再生、選抜過程など複数の段階が関わり、どこで失敗するかは品種ごとに異なる。本研究では、遺伝的多様性の大きいメロン30品種を対象に各段階の効率を評価する。得られた多様なデータと遺伝子型情報をAIで同時に解析することで、標準条件下でどの段階がボトルネックとなるかを予測するモデルを構築する。これにより、これまで経験的に扱われてきた品種間差を原因レベルで説明・予測可能にし、ゲノム編集育種の適用拡大に貢献する。 |
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| 3-3 以下内容がわかる場合は具体的に教えてください。１．研究テーマで AI が特に有効または改善ができる部分はどこ（何）でしょうか？２．AIを活用することによって、研究分野にどのようなインパクトをあたえられるでしょうか？If possible, please provide specific details on the following points: 1Which part(s) ... | １．研究テーマで AI が特に有効な部分はどこか
形質転換技術はゲノム編集育種の基盤であるが、その成功率は品種（遺伝子型）によって大きく異なる。形質転換技術はゲノム編集育種の基盤であるが、その成功率は品種（遺伝子型）によって大きく異なる。形質転換は、アグロバクテリウム菌との相性、外来遺伝子の導入、ゲノムへの組込み、植物体の再生、選抜過程など複数の段階を経て成立する。これら各段階の効率は品種によって異なると考えられるため、全体の形質転換効率を制限する段階（律速要因）も品種ごとに異なる可能性が高い。したがって、形質転換効率の品種間差を理解するには、各段階を統合的に評価し、遺伝子型との関係を明らかにする必要がある。しかし、そのような統合的解析はこれまでほとんど行われていない。
本研究では、遺伝的に多様なメロン30系統を用い、形質転換過程の各段階の効率を分子生物学的・生理学的に定量評価する。重要なのは、これらの段階が互いに独立ではなく、複数の要因が重なり合って最終的な効率を決めている点である。例えば、ある品種では再生段階が弱点であり、別の品種では遺伝子導入段階が制限要因となる。このように段階ごとの指標と遺伝子型情報が複雑に絡み合う現象は、人手による個別比較では全体像を把握しにくい。形質転換は非線形かつ多段階依存構造をもつ複雑系であり、従来統計では扱いにくい高次交互作用を統合的に抽出する必要がある。そこでAIを活用することで、これら多様な指標を同時に解析し、品種ごとにどの段階が全体効率を制限しているのかを抽出するとともに、最終的な形質転換効率を予測できる。複数の要因が絡み合う現象を全体として扱える点にAI活用の意義があり、これにより品種間差を段階別の原因として説明できる基盤が構築される。すなわち本研究では、律速構造の診断と最終効率の予測という二層モデルを構築する。
２．AI活用による研究分野へのインパクト
従来、形質転換が難しい品種は「この品種は難しい」という経験的判断に依存し、多数の条件を総当たりで検討する試行錯誤型の研究が主流であった。どの工程が効率を制限しているのかが分からないまま条件探索を繰り返す方法では、時間と資源を要するだけでなく、品種間差の本質的理解にもつながりにくい。本研究により、品種間差を段階別の原因として説明するとともに、最終効率を事前に予測できるようになれば、検証すべき工程を事前に絞り込むことが可能となり、研究の進め方そのものが変わる。すなわち、形質転換研究は場当たり的な最適化から、原因に基づく戦略的改良へと移行する。 その結果、これまで改良が困難であった品種や作物にも、根拠をもってゲノム編集技術を適用できる可能性が広がる。これは単に効率を上げるという技術的改善にとどまらず、品種間差を「扱いにくいばらつき」から「理解し制御し得る生物学的特性」へと位置付け直すことを意味する。本研究は、作物改良を経験と試行錯誤に依存する段階から、予測と設計に基づく段階へと進めるための基盤を提示するものである。
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| 3-4 現時点で AI for Science チャレンジ型に応募したいと思いますか？At this point, would you like to apply for the AI for Science Challenge–type program? | 応募したい I would like to apply. |
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| 3-5 ご自身の研究活動にAIを導入・活用するときの課題があれば教えてください。支援構築の参考にします。（複数選択可）If you have any challenges or concerns regarding the introduction or use of AI in your own research activities, please let us know. | 相談できる相手がいない/AI専門研究者への伝手がない I do not have anyone to consult with / I have no connections to AI specialist researchers.;研究倫理や研究者としての倫理観等に不安がある（データ解析・2次利用・権利等その他関連事項） I have concerns about research ethics and professional ethics (e.g., data analysis, secondary use of data, intellectual property rights, and related issues).; |
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| 3-6 上記テーマのためのデータは既に取得済みですか？ Have the data for the above research theme already been collected? | 現在データはなく、これからデータを取得する予定（前向き研究）The data have not yet been collected, and we plan to collect them in the future (prospective research). |
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