51探花

【発表のポイント】

• 急激な人口増加によって、世界的な食粮危机が悬念されている。人类は緑の革命^注１と呼ばれた作物の短秆种^注１の育成に成功し、多量の窒素肥料の投与による食粮の増产を実现させてきた。しかし、多量の窒素肥料投与は深刻な环境汚染の原因になっている。
• 食粮危机と环境问题を解决するためには、同じ窒素肥料投与量に対してより高い収量を示す穀物を作出しなければならない。
• 东北大学、岩手大学、国际农研の共同研究グループは、光合成の炭酸固定酵素ルビスコ^注２が约1.3倍量に増强された遗伝子组换えイネを隔离水田ほ场に供し、収量调査试験を行った。その结果、组换えイネは、同じ窒素施肥量に対して最大で28%の増収効果があることを确认した。光合成の机能改善により、窒素利用効率が向上し、収量の増加に结び付いた実例は世界初である。

【概要】

国际连合食粮农业机関は、世界人口の増加に伴う深刻な食粮危机に警鐘を鸣らしています。一方で、人类は1960年代にイネやコムギの主要穀物において「緑の革命」と呼ばれる短秆种の开発に成功し、多量の窒素施肥に依存した増収を図ってきました。しかし、多量の窒素施肥は、环境汚染の原因となり、大きな社会问题となっています。これからは、単に高い収量性を示す穀物を育种するのではなく、同じ窒素施肥量に対して、より高い収量性を示す穀物を开発することが喫紧の课题です。东北大学大学院农学研究科　牧野　周（まきの　あまね）教授、石山　敬贵（いしやま　けいき）助教らの研究グループは、岩手大学农学部および国际农研との共同研究で、遗伝子组换え技术によって光合成の炭酸固定酵素ルビスコが约1.3倍量に増强されたイネ（ルビスコ増强イネ）を作出し、东北大学内にある隔离水田ほ场において収量评価试験を行いました。その结果、ルビスコ増强イネは、同じ窒素施肥量において、玄米収量が最大で28%増加しました。高い窒素利用効率と光合成の机能改善により、穀物の増収に结び付いた実例は、世界で初めてです。この研究成果は、世界的な食粮危机回避と地球环境保全に大きく贡献するものと评価されています。

本研究の成果は、2020年2月18日、国際科学誌Nature Food 1巻2月号に発表されました。

図1、东北大学大学院农学研究科附属川渡フィールドセンターの「遗伝子组换え植物隔离ほ场」の全景。赤线の枠内が、本研究に使用した水田。

【用语解説】

注1; 「緑の革命」と「短稈種」
1960年代、人类の主要作物であるイネとコムギにおいて、短秆育种が行われた。人间の背丈ぐらいあった両作物は腰の高さぐらいまで小型化された短秆种の开発に成功、短秆种は倒伏に対して耐性を持ったことから、多量の窒素施肥を可能とした。今日までのイネとコムギの増収は、短秆种の导入による多肥に依存したもので、緑の革命と呼ばれている。ハーバー?ボッシュ法の普及により、空気中の窒素から安価なアンモニア肥料が生产可能となった背景も见逃せない。多量の窒素施肥は、叶の窒素含量を増加させ、その窒素含量の増加によって光合成能力を増大にさせる効果があり、同时に穂数や籾数の増加効果もあるため、イネやコムギの増产に直接结びつくものであった。

注2; 「ルビスコ」
光合成の颁翱2固定を触媒する酵素で、现在の大気颁翱2浓度では、植物の光合成全体の速度を决定していると考えられている。一般的に植物の叶の可溶性タンパク质の50％ほどを占め、地球上で最も多く存在するタンパク质であると推定されている。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

东北大学大学院农学研究科
牧野　周
电话：022-757-4287
贰-尘补颈濒：补尘补苍别尘补办颈苍辞*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

石山　敬贵
电话：022-757-4290
贰-尘补颈濒：办别颈办颈.颈蝉丑颈测补尘补.别5*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）