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2008 年度 実績報告書

作物生育モデルと遺伝モデルの連携による作物環境応答の生態遺伝的メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19208003
研究機関独立行政法人農業環境技術研究所

研究代表者

長谷川 利拡  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 (10228455)

研究分担者 中川 博視  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (90207738)
望月 俊宏  九州大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (60239572)
岩田 洋佳  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター・データマイニング研究チーム, 主任研究員 (00355489)
大澤 良  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (80211788)
林 武司  独立行政法人農業生物資源研究所, 動物科学研究領域, 主任研究員 (70370674)
キーワード発育生理学 / 遺伝学 / モデル化 / イネ / 環境応答 / 早晩性
研究概要

本研究は、既存の栽培試験データと生育モデルを用いた作物品種の環境応答性の評価および分離集団の多環境試験を利用した遺伝子と遺伝子ネットワークレベルの遺伝解析を通じて作物の環境応答特性の遺伝的メカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度は、全国8地点の長期イネ品種試験結果を解析し、移植〜出穂日までの日数が短縮(平均すると25年間で約7日)しているものの有意な収量低下傾向は認められないこと、既存の発育モデルパラメータがこれらの長期傾向を再現できることを示した。遺伝子型(G)×環境要因(E)の相互作用を検出するために、コシヒカリ/Kasalath戻し交雑自殖系統をつくば市(4月と7月植えの2作期)、石川県野々市町、福岡市、石垣市、ベトナムハノイ市、ベトナムタイグエン市において栽培し、出穂期および生育関連形質を調査した。その結果、試験地ごとの平均到穂日数で69日から119日に及ぶ極めて広い環境変異を得たとともに、系統ごとの早晩性が試験地によって異なる場合もあるなど、温度と日長条件に対する発育応答のG×Eを解析する上で貴重なデータが収集できた。さらに、発育モデルのパラメータを用いて、イネ品種の出穂特性を分類する方法を開発した。このモデルを用いると、G×Eの影響で多様に変化する品種の出穂特性から、環境の影響を除去して遺伝子型の特性を反映した品種分類が可能となった。また、イネ以外の作物における環境応答性把握のため、ダイズ草姿の時系列的変化を面像解析の手法により捉え、個体種子生産性と最も高い相関を示す発育段階の草姿を明らかにした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 気候変化がイネを中心とした作物栽培におよぼす影響と適応策.日本農学会編「地球温暖化問題への農学の挑戦」2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川利拡
    • 雑誌名

      養賢堂

      ページ: 27-47

  • [雑誌論文] Genotypic variation in rice yield enhancement by elevated CO2 relates to growth before heading, and not to maturity group2009

    • 著者名/発表者名
      Shimono H.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 60

      ページ: 523-532

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genotypic differences in root traits of rice (Oryza sativa L.) seedlings grown under different soil environments2009

    • 著者名/発表者名
      Matsuo N.
    • 雑誌名

      Plant Root 3(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of three water-saving cultivations and different growth responses among six rice cultivars2009

    • 著者名/発表者名
      Matsuo N.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 12(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地球温暖化で作物の生育はどうなるのかーコメとムギ.渡邉紹裕編「地球温暖化と農業-地域の食料生産はどうなるのか」2008

    • 著者名/発表者名
      中川博視
    • 雑誌名

      昭和堂

      ページ: 117-160

  • [雑誌論文] Genotypic differences in root hydraulic conductance of rice (Oryza sativa L.) in response to water regimes2008

    • 著者名/発表者名
      Matsuo N.
    • 雑誌名

      Plant and Soil 316

      ページ: 25-34

    • 査読あり
  • [学会発表] 高CO_2濃度、温暖化環境における作物生産2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川利拡
    • 学会等名
      日本農業気象学会2009年全国大会
    • 発表場所
      郡山市民交流プラザ, 福島県農業総合センター
    • 年月日
      20090325-20090327
  • [学会発表] Predicting climate change impacts on rice agriculture2008

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa T.
    • 学会等名
      ICSC2008 5th International Crop Science Congress & Exhibition
    • 発表場所
      済州島、大韓民国
    • 年月日
      20080413-20080418
  • [学会発表] Effect of water-saving irrigation on yield, water productivity and water status in rice (Oryza sativa L.)2008

    • 著者名/発表者名
      Matsuo N.
    • 学会等名
      The 5th International Crop Science Congress and Exhibition
    • 発表場所
      済州島、大韓民国
    • 年月日
      20080413-20080418
  • [学会発表] Rice modeling issues-from climate change perspectives-, International Symposium on Crop Modeling and Decision Support2008

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa T.
    • 学会等名
      ISCMDS-2008 International Symposium on Crop Modeling and Decision Support
    • 発表場所
      南京農業大学,中国
    • 年月日
      20080319-20080322
  • [学会発表] ダイズとツルマメの浸透交雑の可能性に関する調査3.野生種との競合条件下における適応関連形質のQTL解析2008

    • 著者名/発表者名
      住谷真理子
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      滋賀県立大学
    • 年月日
      2008-10-11
  • [学会発表] 発育パラメータを用いた水稲品種の発育特性の分類2008

    • 著者名/発表者名
      中川博視
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-09-24

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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