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2021 年度 研究成果報告書

穂の光合成を通じたコムギの干ばつ抵抗性の改善

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05988
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
研究機関北海道大学

研究代表者

柏木 純一  北海道大学, 農学研究院, 講師 (60532455)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード干ばつ抵抗性 / 穂光合成 / コムギ
研究成果の概要

コムギ干ばつ抵抗性改善のために,干ばつ下での穂光合成能力のメカニズムに関して調査した.土壌乾燥により,子実収量に対する穂のソースとしての相対的重要度が高まり,その寄与率は約20%であった.これには品種間差異と干ばつ環境との相互作用が認められた.穂光合成は,土壌乾燥による葉光合成の低下に対する補償作用として機能する可能性が示唆された.穂光合成のCO2源は,大気CO2だけではなく,子実の呼吸によるCO2が考えられ,それを頴内側の気孔から吸収して光合成を維持した可能性が推察された.これらは,干ばつ環境での脱水回避のために,大気と接する気孔が閉鎖しても,穂が光合成を維持できる一因と考えられた.

自由記述の分野

作物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,食用コムギであるパンコムギ(6倍体)およびマカロニコムギ(4倍体)のいずれの種においても,穂の光合成は干ばつ下の子実収量に大きく貢献する事が示された.また干ばつ下における穂光合成メカニズムおよび葉光合成との関係性を示唆する事ができた.これらの知見により,穂の光合成を通じてコムギの干ばつ抵抗性をさらに改善されることが大いに期待できる.これは,世界の食糧問題に資する上で大きな社会的意義がある.
また,本研究で作成した穂光合成を直接評価可能なチャンバーにより,穂光合成能力の評価をより詳細に行う事が可能となった.これは,今後の穂光合成の研究を進めるうえで非常に大きな学術的意義がある.

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公開日: 2023-01-30  

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