文化と研究が交差する場所で—ベトナム出張報告

10月13日から17日まで、コーヒー研究プロジェクト(植物研究拠点アライアンス プラチナ枠共同研究課題)でベトナム出張に行ってきました。本研究プロジェクトの目標は、ベトナムで多く生産されるロブスタ種の品質向上に資する要因を農業生態系レベルで探索することです。日本とは異なる文化や風景を感じながら、多くの新しい発見と貴重な交流を体験することができました。

10月13日:出発の日
成田空港で藤原さんと合流し、朝食を共にして出発しました。飛行機内では哲学の本を読み進め、隣のベトナム人の方の振る舞いに文化の違いを感じる場面もありました。ホーチミン空港では1時間以上の入国審査を経験。国内線に乗り換え、ChamさんとTaiさんと合流し、夜遅くにプレイク空港に到着。ホテルにチェックインした後、Chamさんたちとチキンライスを楽しみました。異国の地での夜、プロジェクトメンバーと食事をしながら語り合う時間は、とても貴重なものでした。

10月14日:果実サンプリングとコーヒー工場視察
快晴の中、コーヒーの果実サンプリングに向かいました。赤いFerralsolsの土壌が広がる風景と、砂埃の中で暮らす人々の姿が印象的です。ロブスタ種を対象に、オーガニック農園やドリアン混植農園など4つの農園から果実を採取。休憩中、キャッサバ粉でコーティングしたブレッドフルーツはまるでヘルシーなフライドポテトのようで、美味でした。午後からはコーヒーの発酵や乾燥、ローストのプロセスを見学。ロブスタ種とアラビカ種の官能試験では、それぞれの個性を堪能しました。

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10月15日:土壌・根サンプリング
この日も早朝からサンプリングを開始。お昼のスコール前に野外でのサンプリング作業を終え、午後は余裕を持ってサプリングの保存処理をすることができました。夕方には地元のバナール族のレストランで伝統的な料理を楽しみ、地元の風景を散策しながら、異国でのリラックスしたひとときを味わいました。

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10月16日:ホーチミンへ移動
ホーチミンに移動し、忙しない街の熱気を感じる。公園で食べたバインミーはボリューム満点。日中の暑さに疲労を感じつつも、ホーチミンのエネルギーを肌で感じることができました。

10月17日:研究交流と帰国
出張最終日は、NTT Hi-Tech Instituteでセミナーを実施。多くの質問をいただき、議論が尽きることなく続きました。その後、ASTA shrimp companyを見学し、画像解析技術をビジネスに結びつけるアプローチに感銘を受けました。最後には、ベトナムの研究者たちとカフェで議論を深め、フライトの時間ギリギリまで有意義な時間を過ごしました。

今回のベトナム出張を通して、異文化理解と新しい視点を得ることができました。特に、現地の研究者や農園の方々との交流は、これからの研究活動にも大いに役立つと感じています。また、このような機会があれば、ぜひ再訪したいと思います。

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チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

水田生態系デジタル化プロジェクトの紹介記事がNature誌に掲載されました

2024年9月12日付で、Natureオンライン版にKOME-DOKORO COI-NEXT(研究代表:長岡技術科学大学 小笠原渉教授)の研究内容・成果を紹介する記事が掲載されました。本プロジェクトは、新潟の豊かな資源と技術を活用して「コメどころ新潟を将来に」引き継ぎ、地域資源完全循環型バイオコミュニティを実現させることを目指しています。
本チームでは水田生態系のデジタル化を担当しており、新潟県内の農家や研究機関と協力しながら、多様な農法における水田土壌の状態(化学性、微生物叢)と作物の状態(生育、収量、品質)の網羅的なデータ収集を進めています。構築したビッグデータによりこれまで農家の経験に基づいてきた匠の技の土づくりをマニュアル化し、学術的エビデンスに基づく持続可能な稲作の提案と普及につながることを目指しています。

本チーム担当課題記事URL:
https://www.nature.com/articles/d42473-024-00145-9

特集トップページURL:
https://www.nature.com/collections/didjeejhea

長岡COI-NEXTのプロジェクトwebページURL:
https://coi-next.nagaokaut.ac.jp

開発研究員
山﨑 真一
Shinichi Yamazaki

土壌揮発性有機化合物についてScientific Reports誌に論文が掲載されました

ダイズ圃場の土壌揮発性有機化合物(VOC)のプロファイルを3年間にわたって分析し、土壌の状態の評価指標としての可能性を検討しました。その結果、土壌VOCプロファイルは土壌関連の網羅的なデータセットと強い相関を示し、有効な評価指標になりうることが分かりました。

今回の論文発表は、私たちのチーム設立から主導してきた農業生態系のデジタル化に関する国家プロジェクト(内閣府SIP;内閣府ムーンショット)の研究成果になり、チームにとって特別です。これまでにない規模で圃場試験を進めて、プロジェクトメンバー総出でビッグデータを取得しており、本成果を皮切りに多くの研究成果を出す予定です。今回はその中で、草野先生を中心とした筑波大学メンバーが進めた土壌VOCプロファイルについて発表しました。特に筑波大学の朽方さんと佐野さんがものすごい数の土壌サンプルを分析し、本チームの藤原さんがオミクスデータとの関連解析で活躍しました。今回の研究を通して、若手研究者の成長を間近で感じることができ、私にとってとても良い経験となりました。

プレスリリースはこちら:
https://www.riken.jp/press/2024/20240918_2/index.html

原著論文はこちら:
https://www.nature.com/articles/s41598-024-70873-x

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

ソラマメの寄生植物に対するトランスクリプトームについてPLOS ONE誌に論文が掲載されました

寄生植物(Orobanche foetida)によるソラマメ(Vicia faba)の被害がチュニジアで問題となっています。今回チュニジアの研究者と共同で寄生植物に耐性を持つ系統と持たない系統を使って、寄生植物に感染された条件とされていない条件で、網羅的な遺伝子発現解析をしました。その結果、寄生植物に耐性を持つ系統は、ストリゴラクトン生合成経路の遺伝子発現の調整によって耐性を獲得していることがわかりました。

今回の論文は私にとって特に思い入れがある研究の一つです。第一著者のAmalとは2017年に知り合い、常に研究プロジェクトの進行を相談しながら進めてきました。2021年に寄生植物に関する集団遺伝学で論文を共同で発表しましたが、知り合った当初から着手していた研究が今回のトランスクリプトームの解析になります。着手してから7年もかかった研究です。その間、サンプル輸送の書類手続きから凍結乾燥サンプルを使ったRNA抽出、ノイズが多いデータのインフォマティクス解析、限られた実験環境での実証実験はとても大変でした。オンラインミーティングで何度も相談しました。Amalの博士号がかかった研究で、常にストレスが大きかったと思います。そのような状況でもAmalは諦めずによく頑張りました。忍耐強く常に何か打開策を見出そうとする強い心を持ち、そんな強い研究者と並走できたことは私にとって貴重な体験になりました。

原著論文はこちら:
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0301981


2017年にAmalが日本で実験をしていた頃の写真

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

農業デジタルツインによるグリーントランスフォーメーションについてアグリバイオ誌2024年1月号に掲載されました

新年明けましておめでとうございます。

2024年1月4日に出版されたアグリバイオ最新号の特集の一つに、私たちの研究活動についてまとめた総説論文が掲載されました。農業分野でのグリーントランスフォーメーション(通称、GX)が期待されるなかで、土壌の炭素貯留ポテンシャルを最大限に引き出す「カーボンファーミング」という農業の考え方に注目が集まっています。私たちはマルチオミクス解析という技術を用いてカーボンファーミングの土台となっている農業生態系システムをマルチオミクスデータから解明する研究を行っております。さらに、農業生態系のダイナミクスに基づいた作物の生育予測などを実現するために、農業デジタルツインという予測システムの開発を行っています。このシステム開発では演繹的なプロセスベースモデルと帰納的な機械学習モデルという2つのアプローチの融合を通じて、有用なモデルの構築と社会実装を目指しています。

アグリバイオ 2024年1月号はこちら:
http://hokuryukan-ns.co.jp/cms/books/アグリバイオ%E3%80%802024年1月号%E3%80%80微生物共生系のデータ/

2024年、多くの関係者への感謝とともに、日々の研究開発に邁進したいと思います。
本年もどうぞよろしくお願いいたします。

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

2023年度理研ハッカソンが開催されます

10月24-27日に理化学研究所神戸キャンパスにて、念願のオンサイトで、2023年度理研ハッカソンが開催されます。
本チームが進めるMSプロジェクトメンバーとともに理研ハッカソンの農学セッションを開催する予定です。事前公開シンポジウムではデータ利活用・応用事例紹介として市橋チームリーダーが講演をします。ハッカソンではこれまで取得した土壌生物性データを使って論文化を目指したデータ解析を進めたいと思います。もしハッカソンに参加したい方は下記のサイトからの事前登録に加えて、私までご一報ください。

理研ハッカソンについて:https://www.riken.jp/pr/events/symposia/20231024_1/index.html

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

共同研究成果がプレスリリースされました

持続可能な農業のための堆肥-土壌-植物相互作用モデルについての共同研究がプレスリリースされました。
これまで複雑な農業生態系の背後にあるメカニズムについて科学的に理解することが難しかったのですが、本研究や本チームの研究で取り組む「農業生態系をデジタル化して、データドリブンで仮説を立て、実験による検証する」という研究アプローチが有効であることが分かってきました。
今後もこのような研究アプローチから多くの研究成果がもたらされると期待できます。

プレスリリースはこちら:
https://www.riken.jp/press/2023/20230412_1/index.html

原著論文はこちら:
https://www.nature.com/articles/s43705-023-00233-9

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

葉の多様性から育種について考えてみた。Breeding Science誌に総説論文が掲載されました

トマトと言えば、赤くて丸い果実を思い描く人が大半だと思います。そんなトマトの育種について、葉の発生の研究をしてきた3人の研究者でまとめた総説が発表されました。私たち3人ともアメリカのカリフォルニア大学デービス校のProf. Neelima Sinha研究室で留学の経験があります。時期は異なるので、一緒にアメリカで過ごしてきたわけではありませんが、3人ともトマトの葉の多様性について研究をしてことがあり、一見つながりが見出しづらいトマトの果実と葉について分子レベルで考察をしてみました。トマトの育種について新しい視点を提供できたと自負しておりますので、ご興味のある方はぜひ読んでみてください。

総説論文はこちら:
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsbbs/advpub/0/advpub_22061/_article/-char/en

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

農業デジタルツインの開発について総説論文がBBB誌に掲載されました

農業を取り巻く環境は、作物、微生物、土壌の複雑な関係によって成り立つ生態系です。現在、世界の多くで実施されている農業では、化学肥料や化学農薬を多用し、頻繁な耕起により、農業生態系における有益な相互作用が破壊され、様々な環境問題を引き起こしております。環境に調和する形で持続可能な農業を実現するために、農業生態系の複雑な相互作用の機能的な側面を理解した上で、農業生態系からの利益を最大化する必要があります。そこで私たちは、マルチオミクス解析からのデータを利用した農業デジタルツインの開発に取り組んでおります。本総説では、農業生態系におけるオミクス解析について最近の研究をレビューし、因果探索・モデリング・データ同化を利用した農業デジタルツインの開発について論じております。
また本総説論文は、BBB誌の2023年1月号の表紙に選定されました!

総説論文はこちら:
https://academic.oup.com/bbb/article/87/1/21/6843571?login=false#389051532

チームリーダー
市橋 泰範
Yasunori Ichihashi

稲作の農業生態系のデジタル化プロジェクトが開始します

長岡技術科学大学を中心とした産学官コンソーシアム(研究代表・小笠原渉教授)が、国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)の共創の場形成支援プログラム(COI-NEXT)の地域共創分野・本格型に採択されました。本プログラムでは、“コメどころ“新潟を次世代に引き継いでいくために、新潟県内の豊富な資源やバイオ技術を活用することで、新潟の地に資源完全循環型バイオコミュニティを実現することを目指し、農家や製造業、自治体、金融機関を含む地域のステークホルダーと対話を重ねながら事業を進めてまいります。
本チームでは、稲作の農業生態系のデジタル化を担当します。地域の農家や研究所の協力を得て、圃場の土壌成分や土壌に含まれる微生物などの水稲栽培ビッグデータを収集・解析し、美味しいコメを作るために必要な水稲‐土壌微生物‐土壌の状態を学術的に明らかにします。学術的エビデンスに基づき、おいしい米・持続的な農業に取り組んでいる水田を可視化することで、生産された米のブランディング・マーケティングにつながればと考えております。

プロジェクトのwebsiteはこちら:
http://coi-next.nagaokaut.ac.jp
websiteのhome一番下にある動画をぜひご覧ください!

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市橋 泰範
Yasunori Ichihashi