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イネにおける子実窒素集積性の実証とその生理・生態学解明のための基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K06004
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39020:作物生産科学関連
研究機関石川県立大学

研究代表者

塚口 直史  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (40345492)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードイネ / 子実 / 窒素 / 分配 / QTL / 子実窒素集積性 / 窒素分配 / 窒素転流 / 環境負荷 / 多収 / 量的形質遺伝子座 / 窒素利用効率 / タンパク質含量
研究開始時の研究の概要

イネの多収と環境負荷の軽減の両立のためには、作物の窒素利用効率を高めることが不可欠である。高子実タンパク質含量が高品質の条件ではないイネでは、子実タンパク質濃度の低下による子実への窒素分配の抑制が窒素利用効率向上に寄与することが期待される。本研究は、登熟期のイネ植物体内の窒素分配を支配する要因の1つとして、ポテンシャルな子実窒素蓄積量を反映する子実窒素集積性に着目し、子実窒素集積性を遺伝学的および生理・生態学的に解明しようとするものである。

研究成果の概要

イネにおいて、窒素の転流や蓄積過程に関する潜在的能力を反映する子実への窒素集積性は、登熟期における子実と栄養器官の間の窒素分配に強くかかわり、窒素利用効率や収量性に強く影響すると考えられる。これまでに子実窒素集積性の定量的評価法を提案し、本評価法に基づいて子実窒素集積性への関与が推定される2つの量的形質遺伝子座(QTL)を見出した。本課題では、推定されたQTLを含む染色体領域に関する準同質遺伝子系統(NILs)の育成とNILsを用いて推定領域の子実窒素集積性への関与の実証を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

イネなどの作物において子実への窒素分配は収量性や窒素利用効率に強く影響する。イネにおいて窒素分配に関わると考えられる子実の窒素集積性が遺伝形質であることを明らかにし、その定量評価法の確立およびその評価法による量的形質遺伝子座(QTL)の推定を行ってきた。本課題においてこのQTLの子実窒素集積性への効果が実証され、子実への窒素分配を通じた収量性や窒素利用効率の向上につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Estimation of spikelet number per area by UAV-acquired vegetation index in rice (Oryza sativa L.)2022

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsukaguchi, Haruka Kobayashi, Yoichi Fujihara, and Shunsuke Chono
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 25 号: 1 ページ: 20-29

    • DOI

      10.1080/1343943x.2021.1943467

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空撮画像に基づいた水稲の倒伏程度と出穂20~10日前の植生指数との関係2022

    • 著者名/発表者名
      元川開斗, 藤原洋一, 塚口直史
    • 雑誌名

      北陸作物学会報

      巻: 57 ページ: 29-32

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 石川県における水稲多収品種の生産費が最小になる育苗箱当たり播種量および栽植密度2021

    • 著者名/発表者名
      宇野史生, 島田雅博, 中村弘和, 吉田翔伍, 塚口直史
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 90 号: 3 ページ: 252-260

    • DOI

      10.1626/jcs.90.252

    • NAID

      130008070981

    • ISSN
      0011-1848, 1349-0990
    • 年月日
      2021-07-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空撮によって得られた生殖成長期の植生指数によるダイズ子実収量の解析2021

    • 著者名/発表者名
      丹保 彩香, 島田 雅博, 吉藤 昭紀, 今本 裕士, 永畠 秀樹, 藤原 洋一, 塚口 直史
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 90 号: 3 ページ: 261-268

    • DOI

      10.1626/jcs.90.261

    • NAID

      130008070978

    • ISSN
      0011-1848, 1349-0990
    • 年月日
      2021-07-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空撮によって得られた生殖成長期の植生指数によるダイズ子実収量の解析2021

    • 著者名/発表者名
      丹保彩香・島田雅博・吉藤昭紀・今本裕士・永畠秀樹・藤原洋一・塚口直史
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 90

    • NAID

      130008070978

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 石川県における水稲多収品種の生産費が最小になる育苗箱当たり播種量および栽植密度2021

    • 著者名/発表者名
      宇野史生・島田雅博・中村弘和・吉田翔伍・塚口直史
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 90

    • NAID

      130008070981

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水稲の登熟期の掛流し灌漑が水田の窒素環境に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      西田和弘・岩崎里子・塚口直史・吉田修一郎
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 88 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低温・低窒素濃度の灌漑水を用いた掛流し灌漑が玄米タンパク質濃度および白未熟粒割合に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      西田和弘・塚口直史・柴田里子・吉田修一郎・塩沢昌
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 87 号: 2 ページ: I_219-I_226

    • DOI

      10.11408/jsidre.87.I_219

    • NAID

      130007723643

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 普及型マルチスペクトルカメラによる水稲生育診断2019

    • 著者名/発表者名
      藤原洋一・塚口直史・長野峻介
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 87 号: 2 ページ: IV_7-IV_8

    • DOI

      10.11408/jsidre.87.IV_7

    • NAID

      130007756639

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 発育予測モデルによる水稲品種「石川65号」の出穂期推定2019

    • 著者名/発表者名
      宇野史生・島田雅博・吉田ひろえ・中川博視・塚口直史
    • 雑誌名

      北陸作物学会報

      巻: 54 号: 0 ページ: 38-40

    • DOI

      10.19016/hokurikucs.54.0_38

    • NAID

      130007657741

    • ISSN
      0388-8061, 2189-7417
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Detection of Lodging Area in a Paddy Field from a Digital Surface Model (DSM)2021

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Tsukaguchi, Fumio Uno, Yoichi Fujihara
    • 学会等名
      The 10th Asian Crop Science Association Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドローン空撮に基づいた水稲の倒伏評価2021

    • 著者名/発表者名
      元川開斗, 藤原洋一, 塚口直史
    • 学会等名
      第57回北陸作物・育種学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] UAVによる植生指数と水稲窒素吸収量の関係2019

    • 著者名/発表者名
      澤邊穂乃佳・小林春香・藤原洋一・長野峻介・塚口直史
    • 学会等名
      日本作物学会第248回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植生指数を用いたダイズ品質に関わる生育評価2019

    • 著者名/発表者名
      丹保彩香・三納礼奈・今本裕士・永畠秀樹・塚口直史
    • 学会等名
      日本作物学会第248回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] UAVによる植生指数と植被率およびSPAD値の関係2019

    • 著者名/発表者名
      小林春香・土山優衣・澤邉穂乃佳・塚口直史
    • 学会等名
      日本作物学会第248回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 灌漑水の窒素濃度が冷水掛流し灌漑水田の 玄米タンパク質濃度および白未熟粒割合に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      西田和弘・松本悠志・塚口直史・吉田修一郎
    • 学会等名
      令和元年度農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スペクトルカメラを搭載した UAV による水稲診断法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      丸山拓巳・藤原洋一・塚口直史・長野峻介・一恩英二
    • 学会等名
      日本生態学会中部地区大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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