| 研究課題/領域番号 |
19K05993
|
|---|
| 研究機関 | 静岡大学 |
|---|
研究代表者 |
藤井 道彦 静岡大学, 教育学部, 教授 (50228962)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 干ばつ抵抗性 / 気孔反応 / 光合成活性 / NERICA / アジアイネ / 葉厚 / 葉重 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は、世界の食糧問題の解決を目標として、アフリカの食糧問題の解決のために、アフリカイネとアジアイネとの交雑により近年開発されたNERICA（ネリカ）とアジアイネの品種や系統を、ビニルハウスにより降雨を遮断した干ばつ条件下の圃場で栽培し、干ばつ抵抗性の生理機能を明らかにするために、光合成に関わる気孔反応と光合成活性、土壌の深さ別の土壌水分含量、葉の形質として、葉緑素濃度（SPAD値）と葉厚を計測することにより、干ばつ抵抗性を定量的に評価することを目的としている。
気孔コンダクタンスはポロメータで、光合成活性はクロロフィル蛍光測定で、深さ別土壌水分含量はTDR土壌水分計測で、葉の葉緑素濃度はSPADメータで、葉厚はマイクロメータで計測した。NERICAとアジアイネにおける品種間差異の比較に加え、施肥間差異として、カリとリン酸の追加施肥の影響についても検討した。
地上部乾物重と収量が高かったNERICAでは、葉厚とSPAD値が高かった。カリの追加施肥により、系統により乾物重と収量が増加した。収量は、気孔コンダクタンスおよび葉厚との間に有意な相関関係がみられ、気孔コンダクタンスは葉厚と、葉厚はSPAD値と有意な相関関係が認められた。干ばつ条件下における気孔コンダクタンスと葉厚の重要性とカリ施肥の効果の可能性が示唆された。
葉厚は日中の量子収量とNERICAで有意な相関関係が認められ、また、NERICAの親を除くアジアイネにおいては、日中の量子収量と夕方の量子収量との間に有意な相関関係がみられ、干ばつ抵抗性における量子収量の重要性と、量子収量による干ばつ抵抗性の評価の可能性が示唆された。
葉と枯葉の乾物重は、アジアイネと比べNERICAでは小さく、夕方の量子収量は，枯葉の乾物重との間に有意な負の相関関係がみられた。干ばつ抵抗性に葉重が影響している可能性が示唆された。
|
| 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
本年度の研究計画は、干ばつ抵抗性の異なるイネの品種を圃場で栽培し、灌水を停止して水ストレス処理を与え、施肥間差異の定量的評価の定量評価を行う。供試品種としては、アジアイネ、NERICA、NERICAのアジアイネとアフリカイネの親を用い、2020年度は干ばつ抵抗性の施肥間差異について、ポロメータによる気孔コンダクタンス計測から求められる気孔反応と、クロロフィル蛍光測定から求められる光合成活性の計測を行い、NERICAとアジアイネとの間で定量的に評価し、施肥間差異の定量評価について得られた結果をとりまとめ、成果の発表を行う。
本研究の本年度の進捗状況は、研究計画通りに進んでおり、予定通りにアジアイネ3品種、NERICA4品種と2系統、NERICAのアジアイネの親1品種、NERICAのアフリカイネの親1品種の計11品種・系統を供試した。また、アジアイネ1品種、NERICA2品種、NERICAのアジアイネの親1品種については、元肥のカリの施肥量を増やした区も設け、比較を行い、加えて堆肥区も設けた。この結果については、秋に開催されるアジア作物学会議において発表する予定である。
本年度の研究では、干ばつ条件下における品種・施肥間差異を、生理的・形態的な形質の品種・施肥間差異で捉え、干ばつ抵抗性に関する形質を明らかにすることを目的として研究を行ってきたが、品種間差異には、気孔コンダクタンスの品種・施肥間差異の貢献が大きく、気孔コンダクタンスの品種間差異には、葉厚の品種間差異が貢献しており、葉厚の品種・施肥間差異には、葉緑素濃度（SPAD値）の品種・施肥間差異が影響していることを明らかにすることができた。また、干ばつ抵抗性における量子収量の重要性と、量子収量による干ばつ抵抗性の評価の可能性が示唆された。品種と施肥の相互作用（G×E）の定量的評価について、さらに検討していく予定である。
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究の今後の推進方策は、以下の通りである。
2020年度は品種・系統間差異に施肥間差異を加えて研究を行ってきたが、2021年度は、品種と環境（施肥）との相互作用（G×E）を中心に検討を行い、品種・施肥間差異の定量的・評価を行う。2021年度は2019・2020年度の結果をもとに、追加施肥区も設け、品種と施肥との相互作用について、より詳細に検討する予定である。また、量子収量を含めた多面的な生理形質の計測により、追加施肥による環境的効果と品種による遺伝的効果について、定量的に明らかにし、品種と施肥との組み合わせにより、干ばつ抵抗性を高めるために効果的な遺伝的・環境的要因について検討していく。
そして、気孔コンダクタンス計測から求められる気孔反応と、クロロフィル蛍光測定から求められる光合成活性、葉厚、葉重からみた干ばつ抵抗性を総合的に評価する。気孔反応や光合成活性などの葉の質的形質のみならず、葉の量的形質が干ばつ抵抗性に及ぼす影響も大きいと考えられるため、葉の質的形質と量的形質の両面から、品種・施肥間差異を定量的に評価していく。葉の量的形質の評価のためには、非破壊的な葉面積推定を用いる予定である。
2021年度は、2019年度と2020年度の結果を踏まえ、品種と施肥との相互作用（G×E）の定量的評価を行う予定であり、品種と環境（施肥）との相互作用（G×E）を中心に検討を行い、3年間の結果を総合して、ポロメータによる気孔コンダクタンス計測から求められる気孔反応と、クロロフィル蛍光測定から求められる光合成活性における差異について詳細に検討を行い、特に、干ばつ抵抗性の品種・施肥間差異における相互作用（G×E）について、総合的に定量的に評価を行う。さらに、3年間の結果をとりまとめ、品種と施肥との相互作用（G×E）の定量的評価について得られた結果をとりまとめ、成果の発表を行う予定である。
|
