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 CO₂ 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 CO₂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。
• 研究内容: http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/result/result32/result32_30.pdf
• カテゴリ: 温暖化対策 水田 品種 品種開発