Elucidation of the effects of the daylength and light quality on soybean yield formation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15513
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 39020:Crop production science-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Kawasaki Yohei 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)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ダイズ / 収量 / 熟性遺伝子 / 乾物分配 / 乾物生産 / 長日処理 / 播種時期

Outline of Final Research Achievements

E3 gene, which is related to the maturity in soybean, has different effects on yield formation depending on the sowing date. The objective of this study is to elucidate the effects of day length and light quality on the yield formation of soybean by irradiating artificial light using LEDs on the NILs of the E3 gene under field conditions. The long-day treatment using red light inhibited pod setting and decreased seed yield in late-maturing NILs of the E3 gene. Though harvest index decreased under long-day treatment using red light, the dry matter productivity was maintained and assimilates were distributed to vegetative organs. These results suggest that pod and seed formation at the appropriate time is important for high yield in soybean.

Free Research Field

作物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

E3遺伝子が晩生型の系統においては、赤色光による長日処理が着莢に強く影響していた。すなわち、E3遺伝子が晩生型の系統では赤色の波長を日長の感知に利用していることが示唆された。本結果は、E3遺伝子の効果の一端を解明するものであり、ダイズの多収化に向けて、品種ごとの最適な播種時期の解明に貢献するものと考えられる。また、赤色光による着莢阻害処理を実施した区において乾物生産動態を調査したところ、乾物重増加速度の変動はみとめられず、莢実に分配される代わりに茎葉に同化産物が供給されていることが明らかとなった。これらの知見は、植物の物質生産動態の理解に役立つものと考えられる。