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加水処理による低硝子率ハダカムギ生産技術の検討と硝子率低下メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K14878
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分39020:作物生産科学関連
研究機関愛媛大学

研究代表者

畠山 友翔  愛媛大学, 農学研究科, 助教 (20826573)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードハダカムギ / 硝子率 / 加水処理 / タンパク質顆粒 / 施肥体系 / 降雨
研究開始時の研究の概要

大麦の1種であるハダカムギは、原麦内部が透明で硝子のように固くなる「硝子化」によって品質が低下する。そのため、この硝子化の程度を示す指標である「硝子率」を低く保つ事はハダカムギの品質向上において必須である。近年硝子率は、収穫前の降雨等により穂が濡れる事で低下すると報告されており、この現象を利用することで、硝子率の低い高品質なハダカムギを安定生産できると期待される。そこで本研究では、穂への加水処理による硝子率低下技術を検討すると同時に、原麦の吸水による硝子率低下メカニズムを解明し、高品質ハダカムギの安定生産へ貢献する。

研究実績の概要

昨年度において、ハダカムギ(品種「ハルヒメボシ」)圃場に雨除けハウスを設置し雨の影響を排除すると硝子率が顕著に高くなること、開花後40日以降に穂へ加水処理を行うことで硝子率が顕著に低くなることを見いだした。年次反復を目的として行った本年度の試験においても昨年とほぼ同様の結果が得られ、加水処理による硝子率の低下は再現性があることが確かめられた。さらに、これまで硝子率に大きく影響するとされている子実タンパク質含量と加水処理による硝子率低下程度との相互作用について解析した。その結果、加水処理を行わない場合と行った場合の両方で、硝子率と子実タンパク質含量との間に正の相関があるが、その回帰直線の傾きは加水処理を行った方が大きく、加水処理は子実タンパク質含量の影響をより顕著にすることを見出した。さらに、同じ子実タンパク質含量の場合、加水処理を行った方が硝子率は低いことが明らかとなった。さらに、「ハルヒメボシ」と比べ硝子率が比較的高いと報告されている「マンネンボシ」についても調査を行った結果、硝子率の品種間差は子実タンパク質含量の違いに起因する可能性が示唆された。子実タンパク質の蓄積について調査するため、登熟期初期と成熟期におけるハダカムギの胚乳細胞を光学顕微鏡で観察した。成熟期におけるタンパク質顆粒の細胞内占有面積と登熟期初期の占有面積との間には正の相関があることが明らかとなり、成熟期の子実タンパク質含量は登熟期初期の胚乳細胞内のタンパク質顆粒の量に強く影響を受けることが示唆された。

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

年次反復によって、ハダカムギの低硝子率化を実現するために加水処理が有効であることが確かめられた。さらに、硝子率の品種間差の要因、加水処理と子実タンパク質含量との相互作用についても明らかにし、ハダカムギの低硝子率生産技術確立へ向け、有益な知見を得ることができた。さらに、胚乳細胞の光学顕微鏡によって、登熟期初期におけるタンパク質顆粒の蓄積が成熟期の子実タンパク質含量に影響する可能性が示唆され、施肥体系を検討する上で重要な手がかりを得ることができた。これらのことから、「おおむね順調に進展している」とした。

今後の研究の推進方策

最終年度は、実際の栽培技術とすることを目指し、水噴霧の実証試験を様々な圃場で行うことで、その実用性を評価する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] 原麦透過率を利用したハダカムギにおける非破壊硝子率判定法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      畠山友翔,原口晃輔,松井菜奈,荒木卓哉
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事

      巻: 92

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 登熟後期の降雨および子実含水率がハダカムギの硝子質粒発生に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      原口晃輔,松井菜奈,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会第256回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 実肥施用が遅まきしたハダカムギ品種ハルヒメボシの分げつ構成,収量および収量構成要素に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      松井菜奈,原口晃輔,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会第256回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハダカムギにおける粉状質および硝子質胚乳の形成と登熟期のタンパク質蓄積との関係2023

    • 著者名/発表者名
      原口晃輔、三宅真輝、小野みいな、松井菜奈、西森杏奈、畠山友翔、荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国談話会第60回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 登熟期の気象条件と子実含水率の違いが異なるタイミングで播種したハダカ ムギの硝子率に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      三宅真輝、原口晃輔、小野みいな、松井菜奈、西森杏奈、畠山友翔、荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国談話会第60回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハダカムギにおける種々の茎数制限が開花期間と硝子率に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      小野みいな、原口晃輔、松井菜奈、三宅真輝、西森杏奈、畠山友翔、荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国談話会第60回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 晩播期に異なるタイミングで播種したハダカムギ品種「ハルヒメボシ」の乾 物生産,分げつ構成および収量2023

    • 著者名/発表者名
      西森杏奈、松井菜奈、三宅真輝、原口晃輔、小野みいな、畠山友翔、荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国談話会第60回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハダカムギ品種「ハルヒメボシ」における鞘葉分げつの出現特性の解析2023

    • 著者名/発表者名
      松井菜奈、西森杏奈、小野みいな、三宅真輝、畠山友翔、荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国談話会第60回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 登熟後期の雨除け処理および水噴霧処理がハダカムギの硝子率に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      原口晃輔,松井菜奈,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会第255回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 光学顕微鏡を用いたハダカムギの硝子質胚乳形成に関する定量解析2022

    • 著者名/発表者名
      原口晃輔,松井菜奈,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会第254回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 遅播きしたハダカムギ「ハルヒメボシ」の分げつ構成に着目した乾物生産および収量構成要因の解析2022

    • 著者名/発表者名
      松井菜奈,原口晃輔,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会第254回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ハダカムギ子実の浸水処理が硝子率に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      原口晃輔,松井菜奈,寺本堯生,岡田健汰,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国支部第59回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 茎数制限がハダカムギ品種「ハルヒメボシ」の硝子率に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      寺本堯生,原口晃輔,松井菜奈,岡田健汰,畠山友翔,荒木卓哉
    • 学会等名
      日本作物学会四国支部第59回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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