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大気CO2増加に対する水稲成長応答の品種間差異のメカニズムの解明

阐明水稻生长对大气二氧化碳浓度增加反应的品种间差异机制

基本信息

批准号：
09F09515
负责人：
長谷川利拡
金额：
$ 1.34万
依托单位：
National Institute for Agro-Environmental Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09515/
关键词：
気候変動イネ大気CO_2濃度光合成応答低下遺伝的変異 FACE 温暖化

项目摘要

大気CO_2濃度の上昇は光合成を促進し作物収量にプラスの影響を与えるが、これまで品種によっては高CO_2による増収効果が異なることがわかりつつある。それらの品種の応答低下の程度を、他の品種と比較するとともに、その違いをもたらす生理的・生化学的機構を明らかにできれば、CO_2施肥効果の向上に役立つものと考えられる。そこで、本研究では、日中開放系大気CO_2増加(FACE)実験でCO_2応答が特徴的であった品種を供試して、同一の実験プラットフォームで比較実験を行なう。さらに、応答低下の程度を解析することによって、品種間差異のメカニズムの解明を試みる。本年度は、茨城県つくばみらい市に開設したFACE実験施設にて、開放系水田条件で高CO_2濃度処理(外気+200ppm)を行い、品種の生理、収量応答を比較した。供試品種はShanyou63(SY)、86you 8 hao (86)、コシヒカリ(KH)である。これまでの報告と同様に、FACE処理は籾収量を増加させたが、SYの増収率は40%以上と他の2品種と比べて大きかった。光合成速度は、生育前半にはいずれの品種もFACE処理によって増加したが、生育後半にはKH、86では高CO_2に対する応答が低下したのに対し、SYでは30%以上の促進が維持された。葉身の窒素濃度は、KH、SYで生育後半にFACE処理によって明らかに低下したが、SYでは処理の影響は認められなかった。以上から、籾収量のCO_2増加、水温上昇に対する品種間差異とガス交換との間には関連性が認められ、光合成の応答低下の小さい品種が高CO_2による増収率が高かった。また、光合成の高CO_2に対する応答の低下には、葉身窒素のCO_2応答の品種間差異が関連する可能性が示唆された。

The increase of CO_2 concentration in high temperature promotes the photosynthesis of crop yield. The degree of response of different varieties, the comparison of different varieties, the physiological mechanism, the mechanism of CO_2 fertilization and the upward mechanism In this study, CO_2 enrichment (FACE) was observed in the open system during the middle of the day. The analysis of the difference between varieties and the difference between varieties was carried out. This year, Ibaraki City opened its FACE facility, opened paddy field conditions, high CO_2 concentration treatment (ambient air +200ppm), and compared the physiological and yield responses of varieties. Shanyou63(SY), 86you 8 hao (86) and KH were tested. This report shows that the increase in the yield of the two varieties of rice and rice is more than 40%. The photosynthetic rate increased by 30% in the first half of the growth period and decreased by 86% in the second half. The concentration of chlorophyll in leaf body was lower than that in CK and SY in the latter half of growth period. The difference between varieties, the interrelationship between the increase of CO_2 and the increase of water temperature, the increase of CO_2 and the increase of CO_2 in the small varieties with low photosynthesis, and the increase of CO_2 in the small varieties with low photosynthesis were higher. The possibility of the correlation between the low response of photosynthesis and CO_2 content and the varietal difference in CO_2 content of leaf elements was suggested.