野生稲Oryza officinalisの早朝開花性を利用した開花時高温不稔の回避

要約

野生稲O. officinalisの早朝開花性を導入した種間交雑系統では、親品種のコシヒカリに比べて開花時刻が2-3時間早まることにより、開花時の気温が35°C以上で発生する高温不稔を回避することができる。

キーワード:イネ、高温不稔、コシヒカリ、早朝開花性、O. officinalis
担当:作物研・稲収量性研究チーム
代表連絡先:電話029-838-8952
区分:作物、関東東海北陸農業・関東東海・水田作畑作
分類:研究・参考

背景・ねらい

イネは開花時に35°C以上の高温ストレスにさらされると、葯の裂開や花粉の飛散が不良となり不稔となる。温暖化の進行により、熱帯地域のみならず、我が国でも、今後高温不稔による減収が懸念される。高温不稔軽減の方策として、早朝開花性の導入により、気温が低い時間帯に開花させる回避型育種が提言されてきた。

そこで、野生稲O. officinalisの早朝開花性をコシヒカリに導入した種間交雑系統を用い、開花時の高温不稔を回避できるかどうかを検証する。

成果の内容・特徴

水稲品種「コシヒカリ」と早朝開花性のO.officinalisを種間交雑した系統(農林29号 (4x)/O. officinalis//コシヒカリ、以下早朝開花系統)を、日中の最高気温が31°C程度の網室と39°C程度になるガラス温室(表1)で栽培すると、両系統ともガラス温室では網室より1時間程度早く開花する(図1)。ガラス温室ではコシヒカリで10-13時に開花し、35°C以上の高温に曝されるのに対して、早朝開花系統では7-10時に開花し、その時点の気温は35°C以下となる。
網室では、コシヒカリと早朝開花系統とも不稔率は10%以下である。一方、ガラス温室では、特にコシヒカリで開花時刻が遅い籾ほど、著しく不稔率は増加する。早朝開花系統では、コシヒカリに比べて不稔発生が軽減される(図2)。
両系統とも、開花時に38°Cの高温処理を行うと60%程度の不稔が発生する。しかしながら、少なくとも開花終了1時間後から38°Cの高温処理を行っても、ほとんど不稔は発生しない(図3)ことにより、両系統の高温不稔耐性は同等と考えられる。
以上より、日中高温条件下で早朝開花系統の高温不稔発生が軽減されるのは、コシヒカリとの高温不稔耐性の違いによるものではなく、開花時刻が早いことにより、気温が低い時間帯に開花できるためであると考えられる。