Development of a digital phenotyping system using 3D model reconstruction for zoysiagrass

https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppj2.20076

1. この研究の学術的な背景と研究が解決する問題は何ですか？
→ 3Dモデルを用いたデジタルフェノタイピングが、多くの植物の評価に用いられ、その優れた能力に期待されています。しかし、現時点ではこの手法を育種研究などへ応用するためには、さらに研究が必要です。

2. この研究の目的と独自性と創造性は何ですか？
→ この研究の目的は、3Dモデルフェノタイピングシステムを用いて、20種類の芝草(Zoysia spp.)の3種類とそのハイブリッドを解析することです。 3つの隠れ層を持つ人工ニューラルネットワークは、非植物要素を削除することができ、RGBベースの植生指標を使用して高さ、面積、色などのトレイトを正確に評価できるなど、独自の柔軟性によって有望な方法を提供しています。

3. 研究の着想を得た経緯や、関連する国内外の研究動向とは何ですか？
→ 3Dモデルを用いたフェノタイピングの研究は、過去数年間に沢山の出版物が出ており、注目を浴びています。特に、芝草や飼料作物の育種に応用できる可能性があると考えられています。

4. この研究で明らかにされた成果は何ですか？
→ この研究により、3Dモデルのボクセルデータから計算された植物体積と重量の間に高い相関があることが示され、非破壊的な方法で植物体積を測定することが可能であることが分かりました。また、RGBベースの植生指標を用いることで、植物の高さ、面積、色などのトレイトを正確に評価することができることも示されました。

5. この研究の有効性をどのように検証したのですか？
→ この研究は、育種に必要な植物の評価において、3Dモデルフェノタイピングシステムの有用性を示しました。特に、3Dモデルから得られたボクセルデータを用いた植物体積の評価における相関関係や、RGBベースの植生指標による高さ、面積、色などのトレイトの正確な評価において、高い精度が出たことから、このシステムの有効性が確認されました。