| 研究課題/領域番号 |
19H02943
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39020:作物生産科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
齊藤 邦行 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (60153798)
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| 研究分担者 |
白岩 立彦 京都大学, 農学研究科, 教授 (30154363)
前川 富也 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター, 主任研究員 (40409090)
義平 大樹 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (50240346)
磯部 勝孝 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60203072)
鄭 紹輝 佐賀大学, 農学部, 教授 (90253517)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | ダイズ / 環境×遺伝子型の相互効効果 / 多収性 / 理想的生育型 / 収量ポテンシャル / 環境×遺伝子型相互作用 / 米国産品種 / カナダ産品種 / 窒素固定活性 / 晩播適性 / 窒素追肥効果 / 環境×遺伝子型の相互効果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
わが国のダイズ単位面積当たり収量は世界の主要生産国に比べて低いレベルにある．その原因はわが国の環境下でも太陽エネルギーを効率的に捉え，湿害や病害虫，倒伏等に対応した多収性品種の育成が遅れたことにある．本研究では，北海道から九州にわたる６地域の様々な栽培環境において収量制限要因を解析し，わが国の環境により適した超多収性ダイズの理想的生育型を設計する．
１．多収性品種における収量ポテンシャルの検証(地域間比較)
２．収量における環境×遺伝子型の相互効果の解析(熟期の異なる準同質遺伝子系統)
３．多収性をもたらす生理的諸特性の探求
４．多収のための生育モデルを再構築し，超多収性ダイズ品種の理想的生育型の設計
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| 研究実績の概要 |
各地域環境における多収性を最大限に発揮するための播種期と熟期の関係を解析するために，熟期だけが異なる準同質遺伝子系統CLARK-NILsを用い，北海道から九州まで，収量における環境×遺伝子型の相互作用を検討した．CLARK-NILs系統においては，e1e2e3, e1e2E3, E1e2e3, e1E2E3 (Clark), E1e2E3, E1E2e3, E1E2E3の順に生育期間が長く，子実収量は北海道では有限・晩生のE1e2e3，無限・早生のe1e2e3が，藤沢では有限・晩生のE1E2E3，無限・晩生のE1e2E3が，つくばでは有限・早生のe1e2E3，e1e2e3，無限・晩生のE1E2E3が，岡山では有限・晩生のE1E2E3，E1E2e3，無限・晩生のE1E2E3が多収を示した．一部地域では高温障害や豪雨被害により，収量評価が難しかったが，北海道では早生系統，南になるにしたがって晩生系統の収量性が高くなる傾向にあった．米国産多収品種と日本産品種の収量性を比較した結果，UA4805はつくば，藤沢，岡山で多収性が示され，特につくばではUA4805, 527g/㎡と超多収が実証された．【札幌試験】カナダ品種の多収性には，登熟期のLAI・RUEが高いことが関係し，栽植密度に対する分枝可塑性が収量安定性に貢献した．【つくば試験】ポット栽培した多収性品種UA4910の窒素固定活性は日本品種と同等であった．【藤沢試験】生育後期に温度処理を行い，高温は莢先熟の発生に関係していた．【京都試験】画像データの機械学習による乾物重推定はポット栽培した個体では一定の精度で推定できた．【岡山試験】あきまろは晩播栽培で収量が高く，その要因は高い粒茎比にあった．【佐賀試験】フクユタカのR5追肥処理区では25.6％，あきまろのR2追肥処理区およびアキヨシのR5追肥処理区では23％の増収を認めた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
各地域環境における多収性を最大限に発揮するための播種期と熟期の関係を解析するために，熟期だけが異なる準同質遺伝子系統CLARK-NILを用い，北海道から九州まで，同一条件で栽培し，収量における環境×遺伝子型の相互作用を検討し，北海道では早生系統，南になるにしたがって晩生系統の収量性が高くなる傾向が明らかとなったが，京都，佐賀については高温障害や豪雨被害により，収量評価が難しかった．米国産多収品種（UA4805，UA4910等）を用いて，日本産品種と収量性を比較した結果，UA4805, UA4910の超多収性が証明されたが, 京都・佐賀については豪雨災害により実証できなかった．【札幌試験】カナダ品種の多収性と分枝可塑性が収量安定性に貢献することが実証された．【つくば試験】ポット栽培した多収性品種UA4910の窒素固定活性は日本品種と同等であった．【藤沢試験】生育後期に人工気象器で低温・高温処理を行い，高温は莢先熟の発生に大きく影響した．【京都試験】画像データの機械学習による乾物重推定は圃場情報からは難しかったが，ポット栽培した個体では一定程度の精度で推定できた．【岡山試験】あきまろは晩播栽培で収量が高く，その要因は乾物生産ではなく高い粒茎比にあった．【佐賀試験】佐賀豪雨災害により圃場が冠水してデータ収集が難しかった．
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| 今後の研究の推進方策 |
熟期だけが異なる準同質遺伝子系統CLARK-NILsの収量性の評価においては，昨年豪雨災害により収量評価が難しかった分担者に充分量の種子を配付して，北海道から九州まで，同一条件で栽培し，Clark-NILsのフェノロジー，収量評価を継続して，収量における環境×遺伝子型の相互作用を解明する．UA4805の多収性が確認されたので，多収作期，栽植様式，乾物生産，群落構造，生理特性（窒素固定活性）等の比較を行い，UA4805の多収性機構を解明する．その他，個別課題の実施を継続する．
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