| 研究課題/領域番号 |
21K05537
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
中島 大賢 北海道大学, 農学研究院, 助教 (70710945)
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| 研究分担者 |
加藤 洋一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50463881)
郭 威 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70745455)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 子実用トウモロコシ / 倒伏 / 風応答 / 草型 / 群落構造 / トウモロコシ / 耐倒伏性 / 地上部構造形質 / 群落形成 / 画像解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
作物個体群が織りなす構造は，群落の受光態勢と強風条件下での物理的安定性の両方に影響を及ぼす．しかし，群落構造と個体発生・器官発育の関係を詳細に理解するためには，層別刈り取り法などの旧来の構造解析手法よりも高精度かつ迅速な非破壊測定技術が必要である．そこで本研究では，無人航空機や自走ローバーを用いた計測技術と画像解析による評価手法を開発し，作物群落の形成過程から崩壊に至る詳細を個体発生応答に還元しながら明らかにすることを目指す．得られた計測データを集積し，群落の受光態勢と物理的安定性の両立に必要な形態的特性を明らかにすることで，理想的な群落構造とそれに関わる形質の同定を試みる．
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| 研究成果の概要 |
作物の収量性と耐倒伏性の両立に寄与しうる群落・茎葉構造特性を明らかにするため，飼料用トウモロコシを対象として，地上部構造と風応答の関係性を検討した．そのための手法として，多視点画像からの三次元点群再構築技術を活用した構造解析や群落内における作物地上部の風応答を定量的に評価するためのシステムを開発した．その結果，倒伏抵抗性に優れる品種では，群落上層から中層にかけての葉面積密度や葉身形状が倒伏感受性品種に比べて顕著に異なり，強風下において群落上層の風圧を受け流すうえで有利な構造特性を備えていることが示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
台風が毎年のように襲来するわが国では，倒伏による作物の減収が農学の重要課題となっており，収量性の向上と倒伏リスクの軽減を両立するための方策が求められている．これまでも作物の倒伏研究は盛んに行われてきたが，根系支持力強化や茎の強靭化に焦点を当てたものが多く，実際に風圧を受ける作物地上部の構造や葉の形状・配置に関する報告は少ない．今後，根系や茎部をさらに強化しつつも，本研究で示唆された風圧を受け流すうえで有利な地上部の構造特性を倒伏抵抗性品種の育種に利用することで，地上部・地下部構造の最適化を通して耐倒伏性と収量性の両立に貢献するものと考えられる．
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