黑料吃瓜网

记者会见「叶の角度を変えてイネの収量を増やすことに成功」

东京大学大学院农学生命科学研究科?农学部　记者会见のお知らせ

1．発表日時：　 　平成17年12月16日（金）14:00?15:00

2．発表场所：　　东京大学农学部弥生讲堂　会议室　（农正门入って右手）
　　　　　　　　 http://www.a.u-tokyo.ac.jp/campus/image/nougaku-map.jpg

3．発表タイトル：「叶の角度を変えてイネの収量を増やすことに成功」

4．発表者：东京大学大学院农学生命科学研究科附属农场?助手?坂本知昭
　　　　　　
5．発表概要：植物ホルモンの1つブラシノステロイドはイネの叶の角度を制御しており、その働きを抑えた変异体は叶が直立します。これにより太阳光を受ける効率が向上し、密植栽培にも有利なことから、施肥量を増やさなくてもコメの収量が约3割増加しました。

6．発表内容：植物の生长は、植物自身が合成している植物ホルモンの作用により巧みに制御されています。植物ホルモンの1つブラシノステロイド（用语解説1）は、细胞や茎叶の伸长、环境ストレス応答や维管束の分化等に関与することが知られています。最近、オオムギの草丈を低く(用语解説2)し収量を増加させた「涡（うず）」という突然変异が、ブラシノステロイドの非感受性によることが明らかにされています。また、イネではブラシノステロイドが叶の角度を制御していることが知られています。
坂本知昭?东京大助手（植物生理学）と松冈信?名古屋大教授（分子遗伝学）らの研究グループは、ブラシノステロイドの働きを抑えることによってイネの叶を直立させ、収量を増やすことができることを明らかにし、米科学誌「ネイチャー?バイオテクノロジー」の电子版に12月20日発表しました。
ブラシノステロイドに関係したイネ変异体はこれまでに5遗伝子座について解析されていますが、それらは叶が直立する（直立叶：用语解説3）以外にも、草丈の着しい减少（矮性：わいせい）や叶の形态异常、稔性の低下が认められ、农业的には利用できませんでした。坂本助手らは、农业生物资源研究所が作出したイネの遗伝子破壊系统群「ミュータントパネル」のなかに、叶が直立し草丈がやや减少する（半矮性：はんわいせい）以外に异常を示さない変异体を见出し、その原因遗伝子をつきとめて详しく解析しました。
その结果、この変异体辞蝉诲飞补谤蹿4-1ではブラシノステロイドを作る酵素の1つ（颁驰笔90叠2：用语解説4）が机能していないことがわかりました。シロイヌナズナでは同种の酵素（颁驰笔90叠1）がブラシノステロイド生合成の键酵素であり、颁驰笔90叠1の机能が失われると生育が着しく阻害され、强い矮性を含む様々な形态异常が観察されます。ところがイネでは、同じ机能を持つ酵素がもう1种类（颁驰笔724叠1）存在し、ともにブラシノステロイド生合成の同じステップ（22位水酸化）に関わっていることを明らかにしました。さらにイネでは、シロイヌナズナでは単独で机能している酵素颁驰笔90叠1と同种の颁驰笔90叠2より、别种である颁驰笔724叠1の方がより强く関わっていることを明らかにしました。これらの结果から、颁驰笔724叠1の机能が失われた変异体诲11では、直立叶や矮性のほかに、米粒が短く小さくなるなどの异常も生じましたが、颁驰笔90叠2の机能が失われた変异体辞蝉诲飞补谤蹿4-1では、直立叶と半矮性という农业的に有用な形质以外に、形态异常は引き起こされなかったと考えました。
一般的に叶を直立させると、上位の叶による光の遮蔽が少なくなり、下位の叶でも十分に光合成ができるようになる结果、株全体の太阳光を受ける効率が向上し、物质生产が促されます。さらに株自体がコンパクトになることから、単位面积当たりの植え付け株数を増やすことができます。これらの理由から、直立叶と密植栽培を组み合わせることにより、収量を増やすことが可能であると考えられていました。実际にこの辞蝉诲飞补谤蹿4-1変异体を通常の2倍の栽植密度で栽培したところ、通常の栽植密度で栽培した原品种「日本晴」の约1.3倍の収穫量を得ることができました。地上部分の乾燥重量（地上部乾物重）も同様に约1.3倍に増えていましたので、叶を直立させることにより、施肥量を増やさなくても、株あるいは群落全体の物质生产を増加させ、その结果として収量を増やせることが実証できました。
本研究の成果から、ブラシノステロイドの制御を介してイネの叶の角度を调节することにより、物质生产または収量を増加させることができることが明らかとなりました。现在、遗伝子组换え技术を用いてイネを直立叶化するための技术开発を进めています。日本の稲作は多肥多収の栽培により成立していますが、农耕地から流出する肥料成分は少なからず环境に影响を及ぼしています。直立叶化によって施肥量を増やさなくても収量を増やせるという本研究成果は、环境保护と农业生产の共存両立のために役立つと期待できます。また今后日本でも普及が见込まれている直播栽培（ちょくはんさいばい：用语解説5）は密植が前提となりますが、现在日本で栽培されている多くの品种は密植栽培には适さないと予想されます。したがって本研究の成果に基づき、品质の优れた既存品种を直立叶化することができれば、我が国における直播栽培の普及に大きく贡献すると期待できます。

7．発表雑誌：ネイチャー?バイオテクノロジー（电子版）

8．注意事项：日本时间12月19日午前3时以降（同日の朝刊より）报道解禁

9．问い合わせ先：坂本知昭（助手）
　　　　　　　　　　 東京大学大学院農学生命科学研究科附属農場
　　　　　　　　　　 URL　 http://www.fm.a.u-tokyo.ac.jp/

10．用语解説：
（用语解説1）ブラシノステロイド：ステロイドラクトン构造をもつ植物ホルモン。惭.顿.骋谤辞惫别ら（1979）によってセイヨウアブラナの花粉からブラシノライドが単离された。现在40种以上の类縁体が同定されており、ブラシノステロイドと総称される。

（用语解説2）草丈を低く（矮性、半矮性）：作物の収量を増やすためには肥料を多く与えて生长を促进させることが重要だが、生长しすぎると逆に収量が减少してしまうことがある。実际にイネやムギでは、収穫の时期までに生长しすぎて背丈が伸びすぎていると、风や雨によって容易に倒れてしまい、収量が激减してしまうことが问题となっている。遗伝的に草丈が低くなる性质を矮性と呼ぶが、この矮性の程度が强すぎても植物体が小さすぎて农业生产には适さない。矮性の程度が弱く农业生产に适する形质を半矮性と呼び区别する。1960年代にイネとコムギの収量を倍加させた「緑の革命」は、半矮性品种の导入と多肥栽培の组み合わせにより実现した。

（用语解説3）直立叶：叶が横に拡がった植物では、上位の叶が光合成に必要以上の强さの光を受ける一方で、上位叶の阴になる下位叶は光合成に必要な强さの光を受けることができない。直立叶の植物は、上位叶が光を受ける投影面积が减少することにより、上位叶が光合成に必要な强さの光を受けつつ、下位叶も光合成に十分な强さの光を受けることができる。したがって植物1个体当たりの光合成量が増加する。

（用语解説4）颁驰笔90叠2：シトクロム笔450モノオキシゲナーゼ（1原子酸素添加酵素）の命名法に基づく酵素名。颁驰笔がシトクロム笔450を、90叠がグループ名を、2が発见された顺番に个々の酵素を特定する番号を示している。90叠グループに属する酵素はシロイヌナズナで最初に见つかったためシロイヌナズナの酵素は颁驰笔90叠1、イネから2番目に见つかったためイネの酵素は颁驰笔90叠2と表记される。

（用语解説5）直播栽培：イネは通常、苗代や育苗箱に种子を播いて育苗し、幼苗を水田に移植する移植栽培が行われている。直播栽培は种子を直接水田に播く栽培法で、育苗や移植に要する资材や労力を省く低コスト省力栽培として我が国でも期待されている。しかし栽培法や収量に改善すべき点が数多く残されており、品质と収量が重视される我が国では未だ确立された技术には至っていない。

11．その他：
主な共同研究者：
　 坂本知昭?東京大学大学院農学生命科学研究科附属農場?助手（代表）
松冈　信?名古屋大学生物机能开発利用研究センター?教授
北野英己?名古屋大学生物机能开発利用研究センター?教授
　 田中宥司?農業生物資源研究所新生物資源創出研究グループ新作物素材開発研究チーム?チーム長（現：農業技術研究機構中央農業総合研究センター北陸研究センター北陸地域基盤研究部?部長）
藤冈昭叁?理化学研究所和光研究所
水谷正治?京都大学化学研究所?助手

研究助成：
　 農林水産省「イネゲノムの重要形質関連遺伝子の機能解明」（坂本知昭）