大気CO2上昇下で高い生産性を発揮するイネ科・マメ科作物の品種選抜手法の開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25292011
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 下野 裕之 岩手大学, 農学部, 准教授 (70451490)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白岩 立彦 京都大学, 農学研究科, 教授 (30154363) ; 佐々木 治人 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (60225886) ; 川崎 通夫 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (30343213) ; 熊谷 悦史 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 研究員 (80583442) ; 義平 大樹 酪農学園大学, 循環農学類, 教授 (50240346) ; 青木 直大 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (70466811)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 地球温暖化 / 品種選抜 / 大気CO2濃度上昇 / 適応技術

Research Abstract

本研究は，急速に増加する大気CO2濃度を効率的に「資源」として利用できる適応品種の低コストかつ信頼のおける選抜手法の確立を目的とする．本研究では，高濃度CO2による生産性の増加プロセスを考慮し，CO2が主として作用するメカニズムが異なる６つの方法（１．低大気CO2濃度下での選抜，２．気孔のCO2応答による選抜，３．栽植密度での間接的な選抜，４．年次によるバイオマスの可塑性による選抜，５．Rural-Urban gradientを用いた選抜，６．自然CO2スプリングを用いた選抜）について，高濃度CO2応答が同定されたイネ科・マメ科作物の複数品種を共通に比較検討した．
本年度の試験により，２つの手法（３．栽植密度での間接的な選抜，４．年次によるバイオマスの可塑性による選抜）は，イネ，ダイズともにCO2応答の品種間差と対応し，有効に機能することを確認した．単年度の試験のため再現試験を２６年度に行う予定である．２．気孔のCO2応答による選抜については，測定回数が少なく，その有効性を判断できなかった．また６．自然CO2スプリングを用いた選抜については，自然公園内の樹木による日射の影響が強く作用し，日射影響の調整が必要であることを示した．これら２つの手法については２６年度にそれぞれの問題点を改良し，再検討する．一方，次の２つの手法は有効でないことを示した．すなわち，１．低大気CO2濃度下での選抜では必ずしも高濃度CO2応答の品種間差と対応関係が認められなかった．５．Rural-Urban gradientを用いた選抜において東京都内４か所（含む新宿，田無農場など）でCO2濃度をモニターしたがその差は最大数十ppm程度と品種選抜には有効でないことを示した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画通りに６手法（１．低大気CO2濃度下での選抜，２．気孔のCO2応答による選抜，３．栽植密度での間接的な選抜，４．年次によるバイオマスの可塑性による選抜，５．Rural-Urban gradientを用いた選抜，６．自然CO2スプリングを用いた選抜），すべてについて検討を行い，それぞれの有効性を評価することができた．

Strategy for Future Research Activity

２６年度の課題として，２５年度に有効性を確認した２手法（３．栽植密度での間接的な選抜，４．年次によるバイオマスの可塑性による選抜）の再現性を確認するとともに，他の２手法（２．気孔のCO2応答による選抜，６．自然CO2スプリングを用いた選抜）については手法の改良を行う．

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

２６年度に行う高濃度CO2を付加するチャンバー試験遂行の費用として繰り越した．
繰越額と平成２６年度請求額をあわせて，２６年度に行う高濃度CO2を付加するチャンバー試験のCO2代として使用する．