2013 Fiscal Year Annual Research Report
イネのシンク生成能の遺伝的変異がＣＯ２応答性に及ぼす影響の解明とそのモデル化
Publicly Offered Research
| Project Area | Comprehensive studies of plant responses to high CO2 world by an innovative consortium of ecologists and molecular biologists |
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| Project/Area Number |
24114711
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| Research Institution | National Institute for Agro-Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
酒井 英光 独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 主任研究員 (00354051)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | イネ / 開放系大気CO2増加 / シンク生成 / 遺伝的変異 / 収量 |
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| Research Abstract |
今後も予想される大気CO2濃度の上昇は光合成を促進し、作物の収量や品質にも影響を及ぼすが、どのような遺伝的形質がCO2応答性に関与しているかについては明らかではない。本研究では、CO2応答性の遺伝的変異のメカニズムに関与する形質として考えられるシンク生成能に焦点を当て、FACE（開放系大気CO2増加）実験施設で高CO2処理（外気＋200ppm）を行い、イネのシンク生成能の遺伝的変異がCO2応答性に与える影響を調査した。
FACE実験の結果より、高CO2による増収率と最も相関の高い形質は、シンク・キャパシティー(籾数×籾1粒重)の増加率であることが分かった。現在のCO2濃度条件において高いシンク・キャパシティー生成能を示す染色体断片置換系統(CSSL)は、高CO2による増加率が必ずしも高くはなく、その結果CO2応答性も高くはなかった。この結果は、シンク生成能がCO2応答性と直接結びついているものではないことを示唆している。
FACE実験に供試された品種・系統の中で高いCO2応答性を示したのは、タカナリであった。タカナリは高CO2によるシンク・キャパシティーの増加率が高いだけでなく、シンクの生成に必要となる光合成産物供給(ソース)能力の増加率も高まっていた。高CO2によるタカナリのソース能の増加の要因を調査した結果、高CO2条件において気孔コンダクタンスおよび葉窒素濃度の低下が無いか僅かであることに由来することが分かった。
高CO2応答性を示したタカナリの気孔コンダクタンスと葉身への窒素分配に関するパラメータを推定し、イネ生育予測モデルに導入して、それらがCO2応答性に及ぼす影響を推定した。その結果、モデルにより推定されたCO2応答性は約10%の過少評価となった。この結果より、これら以外にもシンク生成効率など他の形質も高いCO2応答性に寄与していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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