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イネの倒伏は暴風雨によって引き起こされ、収量効率が低下するため品種改良を行う上で非常に重要な形質である。これまでは稈長に関する報告が多かったが、最近では稈の地際に最も近い節間の直径や第1節間のたわみなどに関する報告もある。しかしながら、イネの倒伏に対しての基礎的な知見 (稈の硬さと形のどちらが重要であるかなど) については未解明のことが多い。そこで本研究では、イネの交配集団 (ひとめぼれと外国品種) を用いた解析から倒伏耐性に重要な形質を同定し、イネの倒伏に対する力学的最適化戦略を明らかにすることを目的とした。
イネの倒伏を交配集団を用いてQTL解析した結果、2018、2020年ともに染色体7、8、9番にqtlを得た。また、交配集団の中にはひとめぼれより倒伏耐性の強い交配集団も存在していた。そこで、これらのqtlが稈のどのような形質に関与しているのか解析を行った。その結果、倒伏耐性の最も強い交配集団は、地際に最も近い節間および第1節間の両方においてひとめぼれと比較し、直径が太くなっており断面二次モーメントが大きくなっていた。一方、地際に最も近い節間のヤング率は低下しており、曲げ剛性はひとめぼれと差が認められなかった。しかしながら、最大点荷重はひとめぼれより高い値を示した。第1節間ではヤング率はあまり低下しておらず、曲げ剛性はひとめぼれより高い値を示した。しかしながら、最大点荷重はひとめぼれと比較し差は認められなかった。これらのことから、倒伏耐性が最も強い交配集団はひとめぼれと比較し、稈の断面二次モーメントが大きいために倒伏耐性が強いことが示唆された。
以上より、イネの倒伏耐性において曲げ剛性が同じ場合では、断面二次モーメントが重要であることが示唆された。今後、曲げ剛性と最大点荷重に相関関係が認められなかったため、どの形質が最大点荷重に関与しているのか解析する必要がある。
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