スーパーノジュレイションダイズの収量ポテンシャル発現機構

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17380008
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 國分 牧衛 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (40323084)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 貞二 東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (70155844) ; 岡田 益己 東北農業研究センター, 地域基盤研究部, チーム長 (10355274)
• Keywords: 作物学 / ダイズ / 窒素固定 / 気象変動 / 物質生産

Research Abstract

作物の物質生産は気温と二酸化炭素上昇下において増加することが知られており、その増加程度は窒素の供給量に影響されることが指摘されている。ダイズは根粒による窒素固定能を有することから、窒素固定能の良否は気温と二酸化炭素に対する反応性に大きく影響することが推測される。そこで本研究では、遺伝的に窒素固定能の高いスーパーノジュレイション品種の物質生産特性を解明するため、高気温・二酸化炭素に対する反応性を根粒通常着生品種および根粒非着生系統と比較解析した。気温は外気温よりも約2℃高い処理区と外気温よりも2〜3℃低い処理区の2区を設定した。二酸化炭素濃度は、標準区(約370ppm)と高二酸化炭素濃度区(標準+200ppm)を設けた。また、基肥施用区と無施用区を設けた。これらの処理は、東北農業研究センターに設置されている環境制御施設(グラジオトロン)を用いて行った。高温・高二酸化炭素による生育量の促進効果は、根粒着生品種において顕著に見られ、根粒非着生系統ではほとんど見られなかった。高温・高二酸化炭素区では、根粒着生品種は根粒着生数・重は増加しなかったが、根粒比活性の増加が認められた。また、高温・高二酸化炭素区では、根粒着生品種の光合成速度が増加した。スーパーノジュレイション品種は、通常着生種に比べ、高温・高二酸化炭素条件では、開花期以降の生育促進効果が顕著であった。以上のように、高温・高二酸化炭素条件における物質生産の増加は窒素固定能や光合成能の促進に起因しており、スーパーノジュレイションダイズ品種はこのような条件に適応した特性を持つことが示された。次年度は高温・高二酸化炭素条件における物質生産と子実生産の関係、および水利用効率について解析を行う予定である。