多収品種タカナリの高 CO2濃度環境における子実の成長特性 ~ 高 CO2濃度で増収に寄与する一要因 ~

タイトル 多収品種タカナリの高 CO2濃度環境における子実の成長特性 ~ 高 CO2濃度で増収に寄与する一要因 ~
担当機関 (国)農業環境技術研究所
研究課題名
研究期間
研究担当者 長谷川利拡
張 国友
酒井英光
臼井靖浩
朱 春梧
吉本真由美
福岡峰彦
常田岳志
中村浩史
小林和彦
発行年度 2015
要約 多収品種タカナリでは、通常なら充実しないような弱勢籾の成長が、高 CO<sub>2 </sub> 濃度で大き く促進され、増収に貢献することがわかりました。将来の高 CO<sub>2 </sub>濃度環境下での品種開 発に役立つ知見です。
背景・ねらい これまでの研究より、多収品種タカナリは、将来の高い CO2 濃度下でも高い収量性を示 すことがわかっていますが、収量と品質を左右する子実の炭素・窒素蓄積過程が高 CO2 によってどのように影響されるかは明らかではありませんでした。そこで、開放系大気 CO2 増加(FACE)実験水田でタカナリと対照品種コシヒカリを栽培し、子実中の炭素・ 窒素含有量の出穂から収穫までの変化を調査しました。
成果の内容・特徴 2011 年に茨城県つくばみらい市で、大気 CO2 濃度を現在よりも 200 ppm 高める FACE 実験を実施し(図 1)、2 品種の子実の成長を比較しました。穂の上部に着き、充実しやす い強勢籾(図 2)では、炭素蓄積に及ぼす高 CO2 の影響は明らかではありませんでした(図 3 上)。一方、穂の基部に着き、通常は充実しにくい弱勢籾の炭素蓄積は、両品種で高 CO2 によって増加しましたが、その影響は特にタカナリで明らかで、成熟期には強勢籾と同じ 水準に達しました(図 3 右上)。コシヒカリでは、強勢籾の窒素蓄積は高 CO2 によって著 しく低くなりました(図 3 左下)が、弱勢籾の窒素蓄積は高 CO2 の影響を受けず、成熟期 には強勢籾と同じ水準に達しました(図 3 左下)。高 CO2 による籾の窒素濃度の低下は白 未熟粒の発生を助長することから、コシヒカリでは充実の良い籾で白未熟粒率が多発する ことが懸念されます。これに対し、タカナリの窒素蓄積は、強勢籾では出穂 2 週後頃から 一時的に高 CO2 によって抑制されたものの、成熟期には回復し、弱勢籾では高 CO2 区で常 に高く推移しました(図 3 右下)。このように、タカナリでは、高 CO2 によって、通常で は充実しない弱勢籾の成長が大きく促進されること、および成熟期の窒素蓄積が強勢籾に おいても低下しないことを通じて、高 CO2 下での多収と品質維持が実現できるものと考え られました。以上の知見は、将来の高 CO2 環境に適した品種の開発に役立ちます。

本研究は農林水産省プロジェクト「農林水産分野における地球温暖化対策のための緩和および適応 技術の開発」および文部科学省科学研究費補助金「植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる 陸上植物の高 CO2 応答の包括的解明」による成果です。
URL http://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3010028212
カテゴリ 温暖化対策 水田 品種 品種開発

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