• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

開放系大気CO2増加および温暖化実験を利用した気候変動適応イネ遺伝子型の探索

研究課題

研究課題/領域番号 26252004
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

酒井 英光  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 気候変動対応研究領域, 上級研究員 (00354051)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード気候変動 / イネ / FACE / 遺伝子型 / 温暖化 / 大気CO2増加
研究実績の概要

1.高群落温度が高CO2に対する収量応答に及ぼす影響
FACE(開放系大気CO2増加)試験区内においてT-FACE(群落温度制御)装置を用い,温度と高CO2の相互作用がイネに及ぼす影響を調査した.高CO2処理により気孔開度が低下するため,T-FACEによる群落温度の上昇は対照区では0.63℃出あったのに対し,FACE区では0.94℃であった.高CO2は,無加温区においては初期発育停止籾を減少させることで登熟歩合を増加させた結果、収量は23.7%増加した.一方,加温区では高CO2による増収効果が消失したが,これには不受精の増加が大きく作用しており,不受精率は,加温処理によって有意に増加し,高CO2と加温の同時処理でさらに増加した.不受精率と温度との関係を解析したところ,CO2条件に関わらず,出穂始めから1 週間の積算温度との間で強い正の相関が得られた.そして,不受精率(y)は,29℃を基底温度とした積算温度(℃day)をxとした場合,y=0.62x^2-4.33x+13.991(R^2=0.7434)で表せることが分かった.
2.イネコアコレクションにおける高CO2応答の遺伝的変異
世界イネコアコレクション69品種のうち,最終の収穫日までに出穂した61種において,高CO2による地上部乾物重の増加率には大きな年次変動がみられた.3ヵ年平均では最小-6%から、最大39%までの幅がみられ,全品種の平均増加率は12.3%であった.高CO2の効果が統計的に有意であった品種の中では,「DIANYU 1」(中国)の29.4%が最大であった。そして,高CO2によるイネの地上部乾物重の増加率は分げつの増加率と高い正の相関がみられたことから,高CO2応答性の主要因は分げつの応答であると推察された.Indica種とJaponica種の間では,CO2応答性には有意な差は見られなかった.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative trait loci for large sink capacity enhance rice grain yield under free-air CO2 enrichment conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakano, Satoshi Yoshinaga, Toshiyuki Takai, Yumiko Arai-Sanoh, Katsuhiko Kondo, Toshio Yamamoto, Hidemitsu Sakai, Takeshi Tokida, Yasuhiro Usui, Hirofumi Nakamura, Toshihiro Hasegawa, Motohiko Kondo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-017-01690-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Elevated CO2 Concentration, Elevated Temperature and No Nitrogen Fertilization on Methanogenic Archaeal and Methane-Oxidizing Bacterial Community Structures in Paddy Soil2016

    • 著者名/発表者名
      Dongyan Liu, Kanako Tago, Masahito Hayatsu, Takeshi Tokida, Hidemitsu Sakai, Hirofumi Nakamura, Yasuhiro Usui, Toshihiro Hasegawa, Susumu Asakawa
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 31 ページ: 349-356

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME16066

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rice yield enhancement by free-air CO2 enrichment is offset by a 3-week canopy warming during early grain filling2017

    • 著者名/発表者名
      Guoyou Zhang, Hidemitsu Sakai, Mayumi Yoshimoto, Hirofumi Nakamura, Kazuhiro Ujiie, Yasuhiro Usui, Takeshi Tokida, Hitomi Wakatsuki, Toshihiro Hasegawa
    • 学会等名
      日本作物学会第243回講演会
    • 発表場所
      東京大学農学部(東京都・文京区)
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-30
  • [学会発表] 世界イネコアコレクションにおける高CO2応答の遺伝的多様性2017

    • 著者名/発表者名
      酒井英光,氏家和広,常田岳志,張国友,中村浩史,長谷川利拡
    • 学会等名
      日本農業気象学会2017年全国大会
    • 発表場所
      北里大学獣医学部(青森県・十和田市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-30
  • [学会発表] 開放系大気 CO2 増加と赤外線ヒータによる加温の組み合わせ処理における水稲群落温度2017

    • 著者名/発表者名
      吉本真由美, 中村浩史, 氏家和広, 張国友, 酒井英光, 常田岳志, 長谷川利拡
    • 学会等名
      日本農業気象学会2017年全国大会
    • 発表場所
      北里大学獣医学部(青森県・十和田市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-30
  • [学会発表] Changes of canopy micrometeorology by FACE and T-FACE and their effects on rice2017

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Yoshimoto, Kazuhiro Ujiie, Guoyou Zhang, Hidemitsu Sakai, Toshihiro Hasegawa, Hirofumi Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology (ISAM2017)
    • 発表場所
      北里大学獣医学部(青森県・十和田市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Trade-offs between production and water use in a high-yielding rice variety under elevated CO22017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikawa, Charles P. Chen, Martin Sikma, Mayumi Yoshimoto, Hidemitsu Sakai, Hirofumi Nakamura, Keisuke Ono, Atsushi Maruyama, Tsutomu Watanabe, Tsuneo Kuwagata, Toshihiro Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology (ISAM2017)
    • 発表場所
      北里大学獣医学部(青森県・十和田市)
    • 年月日
      2017-03-27 – 2017-03-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Strong interaction of CO2 and temperature on rice yield and quality evidenced by 13 seasons of Free-Air-CO2-Enrichment (FACE) experiments2016

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hasegawa, Hidemitsu Sakai, Takeshi Tokida, Yasuhiro Usui, Kazuhiro Ujiie, Hitomi Wakatsuki, Hirofumi Nakamura, Kenji Nagata, Mayumi Yoshimoto
    • 学会等名
      FACEing the future | food production and ecosystems
    • 発表場所
      Giessen(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] High-yielding rice cultivar ‘Takanari’ retains high yield response to Free-Air-CO2 Enrichment under limited nitrogen supply2016

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Hasegawa, Hidemitsu Sakai, Takeshi Tokida, Yasuhiro Usui, Hirofumi Nakamura, Charles Chen, Hiroki Ikawa, Kentaro Hayashi
    • 学会等名
      FACEing the future | food production and ecosystems
    • 発表場所
      Giessen(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Responses of yield and grain appearance quality of rice to FACE and increased water temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Usui, Hidemitsu Sakai, Takeshi Tokida, Hirofumi Nakamura, Hiroshi Nakagawa, Toshihiro Hasegawa
    • 学会等名
      FACEing the future | food production and ecosystems
    • 発表場所
      Giessen(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of the accumulation of QTLs for heat tolerance on grain appearance quality of rice under Free-Air-CO2-Enrichment (FACE) condition2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Usui, Hidemitsu Sakai, Takeshi Tokida, Hirofumi Nakamura, Asako Kobayashi, Hiroshi Nakagawa, Mayumi Yoshimoto, Toshihiro Hasegawa
    • 学会等名
      FACEing the future | food production and ecosystems
    • 発表場所
      Giessen(ドイツ)
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of all-year-around paddy soil warming on C and N mineralization potentials is eliminated after an aerobic pre-incubation2016

    • 著者名/発表者名
      Shuirong Tang, Weiguo Cheng, Keitaro Tawaraya, Takeshi Tokida, Minehiko Fukuoka, Mayumi Yoshimoto, Hidemitsu Sakai, Yasuhiro Usui, Toshihiro Hasegawa
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-22
  • [学会発表] つくばみらいFACEサイトにおける高CO2によるイネの葉の呼吸速度の低下要因の解析2016

    • 著者名/発表者名
      野口 航,角田智詞,宮城敦子,川合真紀,杉浦大輔,宮澤真一,常田岳志,臼井靖浩,中村浩史,酒井英光,長谷川利拡,寺島一郎
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県・宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16 – 2016-09-18
  • [学会発表] 開放系大気CO2増加と登熟期群落加温の同時処理が玄米の外観品質に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      氏家和広, 酒井英光, 吉本真由美, 中村浩史, 臼井靖浩, 常田岳志, 長谷川利拡
    • 学会等名
      平成28年度日本作物学会中国支部島根大会
    • 発表場所
      島根大学(島根県・松江市)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-29
  • [学会発表] 異なる窒素施肥条件におけるイネの収量・バイオマスおよび炭素・窒素含量の高CO2応答:つくばみらいFACE実験の洞察2016

    • 著者名/発表者名
      林健太郎,常田岳志,荒井見和,酒井英光,臼井靖浩,中村浩史,長谷川利拡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-26
  • [備考] つくばみらいFACE(Free-Air CO2 Enrichment)実験施設

    • URL

      http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/outline/face/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi