2021 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the effects of the daylength and light quality on soybean yield formation
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20K15513
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
川崎 洋平 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 研究員 (30782601)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ダイズ / 収穫指数 / 着莢 / 熟性遺伝子型 / 赤色光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では生殖生長期の日長と光質がダイズの収量形成に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。前年度にダイズ品種「エンレイ」を背景としてE3遺伝子型を導入した準同質遺伝子型系統（NIL）において、圃場条件での赤色LEDによる長日処理で着莢が強く阻害されること、成熟が遅延することを発見した。そこで、今年度は「タチナガハ」、「サチユタカA1号」のe3NILとE3NILに対して同様の処理を行い、背景遺伝子型が着莢に及ぼす影響についてさらに検討した。その結果、他の遺伝的背景においても長日処理条件下でE3NILにおいて強い着莢阻害がみとめられた。E3遺伝子の着莢阻害効果は国内の温暖地向け品種において普遍的な現象であることが示唆された。
続いて本年度は「エンレイ」背景のE3NILとe3NILにおいて赤色LEDだけでなく、青色LEDによる長日処理試験も実施した。その結果、青色LEDでは着莢の阻害および成熟の遅延はみられなかった。すなわち、着莢阻害や成熟の遅延は赤色光を感知することによって起こっている反応であると考えられた。また、赤色光による着莢阻害は圃場の中でも赤色LEDに近い位置で起こっていたことから、着莢阻害には赤色光の光量も関係していることが示唆された。
E3遺伝子はphyAに関係するGmphyA3と考えられており、phyAは茎の伸長や種子の発芽などに関わっているとされているが、ダイズの着莢阻害については昼間のR/FR比変更処理ではなく、夜間の長日処理が強く関係していた。自然光で長日条件となる6月播種では、7月播種と比較して収穫指数が低くなることや着莢率が低下することがこれまでに温暖地向けダイズ品種で明らかとなっているが、その一部は赤色光に反応している現象であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
生殖生長期の日長と光質がダイズの収量形成に及ぼす影響を解明するために、生殖生長期間中にR/FR比変更処理や長日処理をこれまでに実施したところ、E3遺伝子型のダイズ系統では赤色光による長日処理が着莢阻害を通じて収量形成に大きく影響することが示唆された。また、赤色光による長日処理を異なる遺伝的背景においても検討したところ、異なる遺伝的背景のE3NILにおいても着莢阻害が確認できた。これらの結果が得られたことから、おおむね当初の計画通りに進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
赤色光の光量と赤色光照射期間がE3遺伝子型のダイズの着莢に及ぼす影響についての解明に取り組む。並行して、本年度実施した異なる遺伝的背景のE3NILに対する赤色光の影響について、年次変動など気象条件の要因についても検討を行う。さらに生育期間中に破壊調査を行い、乾物生産性や乾物分配に及ぼす影響についても解明を試みる。得られた結果について、順次取りまとめて学会発表や学術雑誌への投稿を行う。
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| Causes of Carryover |
想定よりも安価に赤色LEDと青色LEDを追加購入できたことや、学会のオンライン開催により旅費分の残額が生じた。一方で、当初の想定以上にデータを収集できていることから、論文投稿など積極的に研究成果の発信を行う予定である。
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