AIツールを用いて植物の開花傾向を解析(New Research Uses University of Delaware Professor’s AI Tool to Understand Flowering Trends)

2026-07-27 デラウェア大学(UD)

デラウェア大学の研究チームは、AI画像解析ツール「FLORIST(Flowering Labeler for Open-Source Research-Grade Images via Self-Supervised Transformer)」を開発し、市民科学データを活用して多年生イネ科植物の開花時期を効率的に解析した。研究では、iNaturalistに投稿された約4万4,000枚の画像をAIが「開花」「非開花」に自動分類し、約9,000枚まで絞り込むことで、従来なら数週間を要する作業を数時間に短縮した。対象となったスイッチグラス、ビッグブルーステム、インディアングラス、リトルブルーステムの4種について、北方ほど開花時期が早い傾向を明らかにした。一方、共通環境で育成した実験では逆の傾向が観察されたが、地域由来の植物に限定して解析すると両者は一致し、野外観測と遺伝学的実験を統合することで植物の環境適応をより正確に理解できることが示された。本研究は、AIと市民科学を組み合わせたデジタル農業の有効性を示し、気候変動への適応予測、牧草管理、花粉飛散予測などへの応用が期待される。

<関連情報>

市民科学を活用して適応メカニズムの発見を文脈化する Harnessing citizen science to contextualize adaptation mechanism discovery

Laura E. Tibbs-Cortes ∙ Linqian Han ∙ Jeremy B. Jewell ∙ … ∙ Thomas Juenger ∙ Jianming Yu ∙ Xianran Li

Cell  Published:May 20, 2026

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.039

AIツールを用いて植物の開花傾向を解析(New Research Uses University of Delaware Professor’s AI Tool to Understand Flowering Trends)

Highlights

  • Citizen science observations reveal a latitudinal flowering time trend across species
  • Designed experiments identify three key regulators of switchgrass flowering time
  • Haplotypes of the three regulators, GI-Hd1-FTL1, exhibit varied phenotypic plasticity
  • Avoidance of temperature extremes and fitness trade-off shape haplotype geographic range

Summary

Species occupying broad geographic regions have evolved multiple mechanisms to regulate phenological characteristics, enabling adaptations to diverse native habitats. By developing computer vision AI to process citizen science observations across native habitats over North America, we uncovered a consistent latitudinal trend of earlier flowering at higher latitudes in warm-season perennial grasses. To explore the underlying mechanisms of adaptation, we conducted common garden experiments with one species (switchgrass) and discovered the opposite latitudinal flowering-time trend. Integration of differential plasticity of GI-Hd1-FTL1 haplotypes of flowering time regulatory genes, haplotype range, and local environmental profiles found that observations from native habitats capture only part of the genotype-environment-phenotype spectrum established in common garden experiments, therefore reconciling the discrepancy. Two mechanisms emerged as key forces shaping current haplotype ranges and influencing future shifts. Our study highlights the power of combining citizen science observations with designed experiments to uncover mechanisms of adaptation across spatiotemporal scales.

1204農業及び蚕糸
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