日本作物学会紀事
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84 巻 , 1 号
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総 説
  • 松尾 和人, 吉村 泰幸
    2015 年 84 巻 1 号 p. 1-8
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    遺伝子組換え作物は,米国を筆頭に,全世界の27か国,約1.75億haで栽培されている.中でも除草剤に耐性を有する遺伝子組換え作物は,その有用性から,1996年の大規模栽培の開始後急速に普及したが,その結果,新たな懸念が発生した.一つは除草剤に抵抗性を持つ雑草の出現であり,もう一つは搬送中の種子のこぼれ落ちによる遺伝子組換え作物の野生化である.除草剤耐性作物には,グリホサートとグルホシネートに耐性を持たせたものがほとんどであるが,このような特定の除草剤を頻繁に使用することにより,除草剤に抵抗性を持つ雑草が出現した.その発生は,米国をはじめ遺伝子組換え作物の栽培が盛んな国々で報告され,抵抗性抑止の提言や農家の意識調査など,多くの有用な研究や報告がなされている.また,油糧等の原材料として作物を輸入する複数の国で,野外で生育しているセイヨウナタネ等の遺伝子組換え作物の報告例がある.これまでの調査では,自然環境下で,除草剤耐性遺伝子組換えセイヨウナタネが,普通のセイヨウナタネと比べ競合性において優位性を持たないと判断されている.新たな遺伝子組換え作物の非生物的ストレス耐性品種や多くの形質がスタックされた品種に対しても,その有用な技術を長く使用するためには,過度に依存せず,これまでに培われてきた機械的な除草方法や栽培学的な手法も取り入れ,除草剤抵抗性作物を利用した持続的な雑草管理技術を開発していくことが重要である.
研究論文
栽培
  • 大潟 直樹, 藤田 敏郎, 加藤 晶子
    2015 年 84 巻 1 号 p. 9-16
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    東京電力福島第一原子力発電所事故に伴い飛散・降下した農地土壌の放射性セシウムを除去する目的で,福島県川俣町において2011年から2013年に渡りアマランサスを現地栽培試験し,植物体の放射性セシウム濃度および乾物重を計測し,ファイトレメディエーションの可能性を検討した.アマランサスの放射性セシウム濃度は3カ年ともに対照としたケナフより明らかに高かったが,アマランサス内の種間差は認められなかった.また,田圃場と畑圃場では,田圃場で栽培したアマランサスの放射性セシウム濃度が明らかに高く,これは田圃場における土壌中の低い交換性カリウム含量の影響が考えられた.一方,アマランサスの乾物重は畑圃場の方が高かった.部位別の放射性セシウム濃度では葉の濃度が高く,種子の濃度が低かった.アマランサスによる放射性セシウムの移行係数は0.020から0.354の範囲にとどまり,チェルノブイリ原子力発電所事故に伴う汚染地におけるアマランサスの移行係数より低かった.土壌からの除去率も0.019%から0.283%の範囲と低かった.これらは,放射性セシウムが土壌中に固定されアマランサスによる吸収が困難となっていることが一因と推察された.以上から,アマランサスによる放射性セシウムの効率的なファイトレメディエーションは困難であると考えられた.
  • 磯部 勝孝, 石原 雅代, 西海 陽介, 宮川 尚之, 肥後 昌男, 鳥越 洋一
    2015 年 84 巻 1 号 p. 17-21
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    播種時期の違いによる出芽率が異なる原因を明らかにするため,播種時の土壌の水ポテンシャル,気温並びに播種深度違いがキノアの出芽に及ぼす影響を明らかにした.圃場実験では6月,8月および10月にキノアの種子を播種したところ,8月播種区は他の区に比べ出芽率が低かった.8月播種区では他の区に比べ播種後の土壌の水ポテンシャルと温度が高く推移した.しかし,人工気象室のポット試験では20℃から34℃の範囲では最終的な出芽率には大きな違いはなかった.また,出芽に対しては播種時の土壌の水ポテンシャルが−5 kPaから−20 kPaの範囲では出芽率に大きな違いはなかったが,−40 kPaになるとほとんど出芽しなかった.このことから,播種期の違いによるキノアの出芽率の変動には播種時やその後の土壌の乾燥状況が影響していると考えられる.また,同じ水ポテンシャル間で播種深度がキノアの出芽率に与える影響をみると,播種時の水ポテンシャルが−20 kPaの時では播種深度が1.0 cmの時に最も出芽率が高くなり,それより播種深度が浅くなっても,深くなっても出芽率は低下した.同様の傾向は水ポテンシャルが−5 kPaや−10 kPaの時でもほぼ同様であった.従って,土壌の水ポテンシャルの変化を考慮した場合,最も適するキノアの播種深度は1.0 cmであると考えられた
  • 大平 陽一, 白土 宏之, 山口 弘道, 福田 あかり
    2015 年 84 巻 1 号 p. 22-33
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    ホールクロップサイレージ (WCS) 用水稲品種および飼料米用等の多収性水稲品種の種子を秋田県大仙市の水田圃場に秋季に散播して擬似的に種子が脱落した状態を作出し,石灰窒素の散布によって漏生イネの出芽・苗立ちの抑制が可能か検討した.秋季から春季にかけて圃場表面で種子が越冬する条件では,秋季,冬季および春季の石灰窒素散布 (50 g m-2)は,いずれも無処理と比較して漏生イネの出芽率を低下させ,特に秋季の石灰窒素散布の効果が高い傾向にあった.その要因として,秋季の石灰窒素散布では,気温が高いことでシアナミドによる種子の休眠覚醒および発芽阻害の効果が高かったことと,その影響が及ぶ期間が長かったことが推察された.この他に,石灰窒素を水稲の漏生抑制に利用する上では,石灰窒素の散布後に一定期間は耕起しないことの重要性が示唆された.石灰窒素が種子に及ぼす影響として休眠覚醒効果とそれに続く発芽阻害効果があるが,石灰窒素処理によって短期間に発芽障害に至る品種で漏生抑制効果が大きかった.東北日本海側地域では,WCS用水稲品種および飼料米用等多収性水稲品種の収穫後,秋季に10 aあたり50 kgの石灰窒素を散布して翌年春季まで耕起しない,もしくは散布後3週間程度は耕起せずに放置することで,翌春の移植栽培条件における漏生イネの苗立ちは石灰窒素を散布しない場合と比較して1/6以下に抑制されることが示された.
  • 荒木 英晴
    2015 年 84 巻 1 号 p. 34-40
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    秋まきコムギの分げつ性は,暖地ではいくつかの知見が報告されているが,北海道のような長期積雪地帯では調査事例は知られていない.これは,積雪期間が4~5ヶ月と長い北海道では労力的に分げつ追跡が困難であることや,簡易で有効な追跡手法が検討されていないためである.そこで本研究は,北海道の秋まきコムギ品種きたほなみを用い,簡易的な分げつ追跡手法を検討した.更に,この分げつ追跡手法を用いて,分げつ出現時期が穂の形成や収量に及ぼす影響を調査した.その結果,分げつの追跡は市販の着色輪ゴム (直径1 cm程度のヘアゴム) を用いることで越冬前から成熟期まで容易に追跡が可能であり,調査精度も高かった.分げつ出現時期と有効化率との関係では,越冬直前に葉数2枚以上を有する分げつ (越冬前頑健茎) は有効化率が75~100%と高く,越冬後に出現する分げつは0~4%と低かった.これらの分げつから形成された有効茎の稈長と穂長を調査したところ,越冬前頑健茎から形成された有効茎の稈長と穂長は長かった.収量構成要素では,千粒重に差は無かったが,越冬前頑健茎は1穂粒数が多いため,1穂子実重は高まった.単位面積あたり収量に対する構成比率では,越冬前の出現分げつで99%と大部分を占めた.以上のことから,北海道の秋まきコムギでは,越冬前の出現分げつにより穂数が決定され,収量が左右されると推察した.
  • 境垣内 岳雄, 樽本 祐助, 服部 育男, 丸山 篤志, 寺内 方克, 松岡 誠, 服部 太一朗, 田中 穣, 石川 葉子, 寺島 義文
    2015 年 84 巻 1 号 p. 41-48
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    飼料用サトウキビ品種KRFo93-1の年2回収穫における最適な収穫時期を明らかにするため,収穫時期の異なる処理区を設けて,その収量性ならびに雑草抑制など生育の安定性について検討した.処理区として7−5月区,8−5月区,9−5月区,10−5月区を設けて,新植から株出し5回目までの3年間にわたり試験を実施した.各処理区とも年間乾物収量に有意差は認められなかったが,3年間の平均値では8−5月区ならびに9−5月区の年間乾物収量が最大で3.89 kg m-2であった.10−5月区の2番草では,株出し後の被植程度が高まる前に冬が来たため雑草が繁茂した.一方,7−5月区や8−5月区では越冬前には被植程度が高かったことから,雑草の生育を抑制していた.以上のように乾物収量ならびに耕種的な雑草抑制を考慮すると,本報の設定では5−8月区が最適な収穫時期と判断された.また,株出しでの結果をもとに乾物収量の予測式について検討した.この結果,乾物収量は有効積算温度(有効温度の下限値は14.3℃)を説明変数とするゴンペルツ曲線Y=6.21 [0.0154exp(−0.00113 X)]で回帰され,決定係数はR2=0.892であった.このように簡易な指標である有効積算温度で乾物収量を推定できることから,この回帰式は農業現場での収穫作業スケジュールの策定などでの活用が期待される.
品種・遺伝資源
  • 西澤 優, 仲村 一郎, ホサイン モハメド アムザド, 赤嶺 光, 鄭 紹輝
    2015 年 84 巻 1 号 p. 49-55
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    野生稲Oryza officinalis Wall ex Wattの耐塩性を評価するために,耐塩性の高いO. latifolia Desv.,O. sativa L. cv. Pokkaliおよび感受性野生稲のO. rufipogon Griff.,O. australiensis Dominを用いて,播種後60日目から32日間の塩水処理(12 dS m-1 NaCl)を行ない,乾物生産,葉身のイオン含有率および光合成速度を比較した.塩ストレス環境下のO. officinalisおよびO. latifoliaの葉身乾物重の低下程度は,Pokkaliより低かった.またO. officinalisおよびO. latifoliaの葉身水分含有率はPokkaliと同程度であり,葉身のNa+含有率は,Pokkaliより高かった.播種後81日目 (塩水処理21日目) のO. officinalisおよびO. latifoliaの光合成速度は,Pokkaliより低下しなかった.光合成速度と葉内CO2濃度の関係から,O. officinalisO. latifoliaO. australiensisおよびPokkaliにおける光合成の低下要因は,気孔開閉の影響が大きいと考えられた.しかし,光合成速度と気孔伝導度の関係では,O. officinalisは高い相関,O. latifoliaは中程度の相関が認められた.以上の結果,塩ストレス環境下のO. officinalisは,Pokkaliより葉身にNa+を多く蓄積するにも関わらず,光合成速度および乾物生産の低下は少ないことから,O. latifoliaと同等の耐塩性を有することがわかったものの,光合成速度の律速要因は別であることが示唆された.
作物生理・細胞工学
  • 小林 和広, 小林 陽介
    2015 年 84 巻 1 号 p. 56-63
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    開花直前に水稲の穂に散布するジャスモン酸メチル (MeJA) の濃度を低下させることによって,開花盛期の時刻を早めながら,それに付随する不受精を回避できないかどうかを明らかにすることをこの実験の目的とした.主稈のみ栽培した4品種のイネを供試し,出穂2,3日後に0.04,0.4,4 mmol L-1の3段階の濃度のMeJA溶液を穂に散布した.穂を10分間隔で撮影することによって開花始めおよび開花盛期の時刻を調査した.処理当日における開花数,不受精率,柱頭上の受粉数を調査した.分散分析の結果, MeJA処理から開花盛期までの時間に対して,「ハナエチゼン」,「タカナリ」,「朝日」 の3品種において,5%の有意水準でMeJA処理の効果が認められた.MeJA処理の効果が最も顕著に現れた 「ハナエチゼン」 では,4 mmol L-1区では散布後26分で開花盛期に到達したのに対し,対照区ではそれより開花盛期までに194分遅くなった.0.4 mmol L-1区でも対照区よりも開花盛期が98分早まった.0.04 mmol L-1区については,「ハナエチゼン」 には有意差が認められなかったが,「朝日」 については対照区よりも26分,開花盛期が早まった.1時間以上,開花までの時間を短縮できた場合はいずれの場合でも受精がかなり不安定となった.以上の結果から,MeJAの濃度を低下させても,開花までの時間を短縮できた場合は受精が不安定となり,不受精を回避できたとは認められなかった.
  • 薮田 伸, 箱山 晋, 稲福 さゆり, 福澤 康典, 川満 芳信
    2015 年 84 巻 1 号 p. 64-68
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    イネの短日に対する応答,いわゆる感光性は出穂の促進として広く知られており,短日処理により出穂が促進された期間を可消栄養成長相として捉え,その大小で感光性を評価してきた.しかし,著者らの研究から感光性が存在するとされてきた可消栄養成長相の他,生殖成長相においてもその存在が示唆されたため,従来法に代えて成長相ごとの感光性を許容した成長相の分画法を考案した.すなわち基本栄養成長相を播種~出葉転換点,可消栄養成長相を出葉転換点~幼穂形成始期,幼穂形成始期~出穂を生殖成長相として求め成長相ごとの感光性について調査を行った.その結果,いずれの成長相も晩生ほど大きい傾向があり短日で短縮された.次いで各成長相の自然日長区と10時間日長区の値の差を各成長相の感光性とすると,コシヒカリを除き可消栄養成長相の感光性は他の2相よりも大きく (8.2~73.4日),自然日長区の出穂期と有意な正の相関関係 (r=0.952) があり早晩性に強く関与していることが示唆された.同様に生殖成長相の感光性も自然日長区の出穂期と正の相関関係 (r=0.801) が見られたが,0.1 (Tepi) ~9.8日 (Rayada)と品種間差異は小さかった.一方で,基本栄養成長相の感光性は早晩性と関係は見られないものの (r=0.173),ジャポニカ品種で大きい値をとった.本実験の手法で求めた各成長相の感光性は,可消栄養成長相がその大部分を担っており出穂期に対し大きな影響を及ぼしているが,他の成長相の感光性は品種ごとで特異的に異なることが示され,従来法と比べてより詳細な感光性の評価を行うことが可能となった.
研究・技術ノート
  • 大城 正信, 赤嶺 光, ホサイン モハメド アムザド, 仲村 一郎, 玉城 政信, 野瀬 昭博
    2015 年 84 巻 1 号 p. 69-77
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    沖縄県での栽培に適した野菜用アマランサス系統を選定するために,南・東南アジアから導入した乾物生産の高い系統,バングラデシュ由来の3系統(バングラデシュ;BB,BCおよびバングラデシュレッド;BR),インド由来の1系統(インディアベンガル;IB),ベトナム由来の1系統(V),台湾由来の1系統(TW)と国内で種子販売されているバイアムトリカラー(BT)の7系統について調査した.BB,BC,BRおよびIB系統は生長が早く,V,TWおよびBT系統よりも草丈が高かった.株当たりの葉数と葉面積は,BC系統が最も高く,次いでBBとBR系統であった.BB,BCとBR系統は葉生重よりも茎生重が大きく,V,TWとBT系統は茎生重より葉生重が大きかった.全茎葉重は,3回の実験においてBC系統が最も大きく,次いでBBであった.葉における無機成分含量では,TWとBT系統のカリウム(K)含量が高く,BB,BCとBR系統ではカルシウム(Ca)含量が高かった.また,マグネシウム(Mg)含量はBB,BC,BRおよびTW系統が高かった.1株あたりの可食部ナトリウム(Na)およびK含量は,BC系統が高い値を示し,次いでBB系統であった.また,Ca含量および粗タンパク質含量は,BB系統が最も高かった.可食部の鉄(Fe)含量は,BB系統が高い値を示した.以上より,生育特性,収量および品質の面から,沖縄での野菜用アマランサス栽培には,BBおよびBC系統が適すると考えられた.
情 報
日本作物学会シンポジウム紀事
連載ミニレビュー
  • 髙井 俊之
    2015 年 84 巻 1 号 p. 93-97
    発行日: 2015年
    公開日: 2015/02/23
    ジャーナル フリー
    作物学とは安定的かつ持続的に高い作物生産を達成するための理論と技術を構築する応用科学であり,品種のもつ生産・利用上の特性を解明し,さらなる改良に向けて目標となる形質を同定し育種に提示することが1 つの役割である.しかしながら,昨今のゲノム研究の進展により,農業上重要である量的形質遺伝子座(QTL)のマッピングが可能となり,形質を支配する要因をQTLs として分解し,個々のQTLs の機能を作物生理レベルで解明できるようになってきた.このことは作物学の役割が,改良すべき形質の提示に留まらず,改良点をゲノム情報として育種に提示する時代を迎えつつあることを意味している.QTLs の機能を解明するには,その原因遺伝子を単離・同定することが重要であるが,そのための一般的な手法であるマップベースクローニングについて,作物学分野の研究者の視点に立った解説書は少ない.本稿では,マップベースクローニング法について著者のイネでの経験をもとに,最短でのクローニングに向けて各ステップでの留意点等を含めながらできる限りユーザー側の視点で述べる.なお,解析の端緒として,作物研究を担う研究者にとって利用しやすい染色体断片置換系統群(CSSLs)を用いた.一般的な遺伝解析材料(F2 集団や組換え自殖系統群(RILs))を用いたQTL 解析の原理については,鵜飼(1999)等を参照されたい.また,イネのDNA マーカーについては,ゲノムワイドにマーカー情報が公開済み(McCouch ら2002,IRGSP 2005)であるのでマーカーは十分に利用可能であり,冬季期間も温室でイネが栽培可能という前提で話を進める.
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