客觀日本

日本發現可強化水稻稻杆強度的遺傳區域,遇颱風也不易倒伏

2021年09月08日 農林牧漁

日本東京農工大學的大川泰一郎教授等人組成的研究團隊從日本特有的水稻品種中發現了可以強化稻杆強度的新基因體區域。受全球暖化影響,颱風規模強化的風險升高。如果能開發出一種即使遭遇大型颱風也不容易倒伏的水稻新品種,將有助於穩定水稻的產量。

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有助於開發抗大型颱風的水稻(圖片由東京農工大學的大川教授提供)

日本各地種植的水稻品種繁多。透過品種改良培育的「越光米」等是目前的主流品種,也有「紅米」等古代稻米品種。

水稻因颱風或暴雨等而發生倒伏,會導致品質、口味和產量的下降。作爲倒伏對策,過去一直朝着縮短稻杆高度的方向改良品種。但隨着大型颱風接二連三地到來,僅縮短稻杆高度已經難以防止倒伏。需要改良品種強化稻杆本身的強度。

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東京農工大學與名古屋大學組成的研究團隊從2018年開始,利用331種水稻全面推進探索稻杆粗細性質等的研究。在研究中發現,「寶滿神田稻」等日本固有品種的稻杆往往比現代培育的品種更粗,強度也更高。

研究團隊利用名爲「全基因體關聯分析」的方法,詳細調查了各個品種基因體上的鹼基序列的差異與稻杆的粗細和強度等之間的關係。發現在水稻的染色體中,2號染色體和3號染色體有能加粗稻杆或強化稻杆強度的特定基因體區域。

據介紹,此次確定的基因體區域尚未用於品種改良。反復進行了改良的現代水稻品種大部分都沒有攜帶這個區域的突變,而日本特有品種攜帶該區域突變的比例較高。目前尚不清楚具體是哪種基因在影響稻杆的粗細等,今後將進一步詳細調查。可以根據該基因體區域強化水稻的強度。

研究團隊已開始利用確定的基因體區域進行水稻雜交,在現代品種中結合特定的酒米品種進行了種植。具備優良特性的新品種誕生和普及通常需要10年左右的時間,研究團隊計劃儘快實施實用化。

日本近年來頻繁發生大型颱風和暴雨等天然災害。有專家認爲這與全球暖化有關,而且,如果全球暖化進一步加劇,海水表面溫度等擧升,會造成巨大破壞的「超級颱風」抵達日本的風險將升高。抗倒伏的新水稻品種如果能普及,將有助於穩定產量。

大川教授表示,此次的研究成果也可以應用於玉米等其他穀物。

日文:落合修平,《日經產業新聞》 ,2021/08/30
中文:JST客觀日本編輯部