作物研究所研究報告.indb

Size: px

Start display at page:

Download "作物研究所研究報告.indb"

なおみあんさい
5 years ago
Views:

1 作物研報 (Bull. Natl. Inst. Crop Sci.)11, 1-15(2010.3) 1 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成加藤浩根本博坂井真 *1 安東郁男大川泰一郎 *2 平林秀介出田収 *3 竹内善信平山正賢 *4 太田久稔佐藤宏之 *5 井邊時雄中川宣興 *6 堀末登 *7 高舘正男 *8 田村和彦 *9 青木法明石原邦 *10 石井卓朗飯田修一 *3 前田英郎 *1 抄録リーフスターは耐倒伏性極強の多収系統である中国 117 号と良食味品種のコシヒカリの交配に由来し交配から F 3 までの初期世代を東京農工大学 F 4 を中国農業試験場 ( 現在の農業食品産業技術総合研究機構 ( 農研機構 ) 近畿中国四国農業研究センター ) F 5 以降を農業研究センター ( 農研機構作物研究所 ) で選抜育成された稲発酵粗飼料向け品種である 2002 年に関東飼 215 号と付名され地域適応性や牛の飼料適性が検討されてきた 2005 年に F 13 で水稲農林 413 号として登録されリーフスターと命名されたこの品種の特徴は以下の通りである 1. 育成地における早植え栽培での出穂期はクサホナミより遅くはまさり並の極晩生である黄熟期ははまさりより 5 日成熟期は 8 日遅い 2. 稈長が1m を超える極長稈で穂長ははまさりより長い穂数は少なく着粒密度は中で飼料用としての草型は茎葉の割合が大きいことにより全重が多収となる茎葉型である 3. 芒の多少は中で中程度の長さの芒を有するふ先色は褐脱粒性は難である葉身ならびに籾には毛茸がなく無毛性で一般食用米と識別性がある平成 21 年 1 月 9 日受付平成 21 年 4 月 6 日受理 *1 *2 *3 *4 *5 *6 *7 *8 *9 *10 現 ( 独 ) 農業食品産業技術総合研究機構九州沖縄農業研究センター現東京農工大学大学院農学府現 ( 独 ) 農業食品産業技術総合研究機構近畿中国四国農業研究センター現茨城県農業総合センター生物工学研究所現農林水産省農林水産技術会議事務局元中国農業試験場元 ( 独 ) 農業食品産業技術総合研究機構九州沖縄農業研究センター元青森県ふるさと食品研究センターつがる農産物加工センター現岩手県農業研究センター元東京農工大学農学部

2 2 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) 4. 子実の収量性ははまさりより劣るが地上部全重ははまさりクサホナミより多収である地上部の可消化養分総量 (TDN) 収量ははまさりクサホナミより高い未消化籾の排泄量はクサホナミの半分以下である玄米の外観品質ははまさり並である 5. いもち病真性抵抗性遺伝子は Pia を保有すると推定される葉いもち圃場抵抗性は中である穂いもち圃場抵抗性は不明であるまた白葉枯病抵抗性は日本晴よりやや劣る中である縞葉枯病には罹病性で穂発芽性は中である紋枯病抵抗性は強である 6. 長稈で地上部が重いが籾重が小さくまた稈が太く粗剛で極強稈であるため耐倒伏性は強である湛水直播栽培では発芽苗立性は良いが転び型倒伏が生じる場合がある以上の特性からリーフスターは温暖地暖地向け稲発酵粗飼料向け品種として適すると考えられるキーワード : 水稲品種多収茎葉型牛の飼料稲発酵粗飼料ホールクロップサイレージリーフスター

3 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 3 Breeding of the rice cultivar Leaf Star with high stem and leaf yield for whole crop silage Hiroshi KATO, Hiroshi NEMOTO, Makoto SAKAI *1, Ikuo ANDO, Taiichiro OOKAWA *2, Hideyuki HIRABAYASHI, Osamu IDETA *3, Yoshinobu TAKEUCHI, Masakata HIRAYAMA *4, Hisatoshi OHTA, Hiroyuki SATO *5, Tokio IMBE *1, Nobuoki NAKAGAWA *6, Noboru HORISUE *7, Masao TAKADATE *8, Kazuhiko TAMURA *9, Noriaki AOKI, Kuni ISHIHARA *10, Takuro ISHII, Shuichi IIDA *3 and Hideo MAEDA Abstract Over-production of rice has been a problem for the past 40 years in Japan. On the other hand, there is also a need for an increase in the production of domestic bulk feed. Whole crop silage(wcs)rice for cattle is being promoted by the Japanese government. The whole aerial part consisting of grains, leaves, and stems are harvested at the yellow ripening stage. Cultivars that have high leaf and stem yield rather than grain yield are keenly awaited. Leaf Star was bred as a WCS rice cultivar. Its maturity was very late and culm length was very long. Its leaves and hulls were glabrous, and it had a thick, stiff culm. The resistance to lodging was strong in transplanted cultivation but slightly strong in direct seeded cultivation. Its resistance gene to leaf blast was estimated to be Pia. Rice blast partial resistance was moderate. The resistance to bacterial leaf blight was moderate, and the reaction to rice stripe was susceptible. The resistance to vivipary was moderate, and its resistance level to sheath blight was high. Leaf Star had a smaller number of panicles per hill and less grain yield than Hamasari. However, its stem and leaf yield was high and the whole crop yield and total digestible nutrients(tdn)of the aerial parts were higher than Hamasari. Its high nonstructural carbohydrate content in the stem and leaf sheath may be the reason for its high TDN content, despite of its lower grain yield. At the same time, the smaller amount of non-digested excreted grains of Leaf Star has practical advantages. Key Words: rice, cultivar, high yield, high stem and leaf yield type, cattle feed, whole crop silage(wcs), Leaf Star Accepted 6 April, 2009 *1 National Agricultural Research Center for Kyushu Okinawa Region *2 Graduate School of Agriculture, Tokyo University of Agriculture and Technology *3 National Agricultural Research Center for Western Region *4 Ibaraki Agricultural Center, Plant-biotechnology Institute *5 Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council *6 Ex-member of Chugoku National Agricultural Experiment Station *7 Ex-member of National Agricultural Research Center for Kyushu Okinawa Region *8 Ex-member of Aomori Prefectural Local Food Research Center *9 Iwate Agricultural Research Center *10 Ex-member of Faculty of Agriculture, Tokyo University of Agriculture and Technology

4 4 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) I 緒言日本の米の消費量は 2007 年を除き一貫して減少を続けており一般食用米を生産する水田の作付面積は 163 万 ha(2008 年度 ) に減少し 100 万 ha 以上の生産調整水田が存在している一方畜産業では家畜に与える多くの飼料を輸入に頼り飼料自給率が 25%(2007 年度概算 ) と低い牛の飼料は牧草やワラなど繊維が多くエネルギーの低い粗飼料と穀類のように繊維が少なくエネルギーが高い濃厚飼料に大別される体積が大きく比較的価格の安い粗飼料は輸送コストの割合が大きく濃厚飼料に比べ価格面から自給に有利であるがそれでも近年は輸入が増え可消化養分総量 (TDN) で 551 万トンの輸入があり粗飼料自給率は 78% である (2007 年度概算 ) 粗飼料となる牧草や飼料作物は本来畑作物が多く水分の多い日本の湿田での栽培に適さないものが多い飼料用のイネを水田で栽培し牛の粗飼料として利用すれば耕作放棄水田を解消し国内産の粗飼料生産を増大させることが可能であるイネを牛の粗飼料として用いる場合はイネの茎葉と子実の両方をロールベーラで収穫しラップして発酵させる稲発酵粗飼料 (WCS) として利用する稲発酵粗飼料は牛の嗜好性も良く牛に与えることよって肉中のビタミン E が増大し牛肉の品質を改善できるという知見が得られ注目されている ( 石田ら 2007) 稲発酵粗飼料の作付面積は 2000 年度の水田農業経営確立対策等の実施以降拡大し 2008 年度で約 9,000ha で継続して拡大傾向にあるイネの茎葉と子実を合わせた収量は完熟期に至るまでイネの生育が進むほど増大するしかし子実は登熟が進むと水分含量が減少し硬化していくので成熟期に収穫すると牛特に乳牛の場合には稲発酵粗飼料の中の籾に対する消化性が低下する稲発酵粗飼料では牛が利用できる TDN を最大にするため完熟期の約 10 ~ 20 日前の約 50% の籾が黄化する黄熟期に収穫する一般食用米では良食味や玄米収量が重要な特性であるが稲発酵粗飼料用品種では黄熟期の TDN 収量が高いことが最も重要である発酵粗飼料用のイネの収穫は作業の競合や悪天候により黄熟期を過ぎて完熟期に近くなることもある乳牛では搾乳期間中に消化力が衰えることが知られているが刈り遅れた籾重割合が高い稲発酵粗飼料を給与すると未消化籾の排泄が増え飼料の利用効率の低下が懸念される場合があるそこで全重に占める籾の割合が少なく茎葉の割合が大きい茎葉多収型の品種を育成すれば未消化籾の排泄量が少ない稲発酵粗飼料向け品種を育成することができるこれまで茎葉が多収な品種としてはまさりが育成されている ( 庭山 1988) はまさりは稲発酵粗飼料として埼玉県を中心に全国的にも広く利用されているはまさりの玄米収量は少ないが稈長も日本晴並みであり長稈品種ではないさらに長稈の品種を育成すればより全重が多収な品種を育成できる可能性がある稲発酵粗飼料の利用をさらに増加させるために消化性の高い利用しやすい茎葉多収型でより多収な品種が求められているこの目標を達成しうる品種の一つとしてリーフスターが育成されたリーフスターは東京農工大学での交配に始まり中国農業試験場 ( 現在の農業食品産業技術総合研究機構 ( 農研機構 ) 近畿中国四国農業研究センター ) 農業研究センター ( 農研機構作物研究所 ) の3つの機関を経て育成された稲発酵粗飼料向け品種である 2005 年に水稲農林 413 号として登録されリーフスターと命名された

5 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 5 Ⅱ 育成経過リーフスターの育成は 1991 年に東京農工大学農学部作物学研究室 ( 現在の農学部植物生態生理学教育研究分野 ) において少けつ極穂重極強稈性の基礎研究材料育成を目標として耐倒伏性極強の多収系統である中国 117 号を母としコシヒカリを父として人工交配を行ったことから始まった ( 図育成は東京農工大学中国農業試験場 ( 現在の農研機構近畿中国四国農業研究センター ) 農業研究センター ( 農研機構作物研究所 ) の 3 機関で引き継がれながら 1996 年を除き継続して行われた ( 表 1992 年に東京農工大農学部附属農場の圃場で F 1 世代を養成し続いて 1993 年に F 2 世代を養成し極強稈性の2 個体を個体選抜した 1994 年は F 3 世代を集団養成した 1995 年に F 4 世代を中国農業試験場に移管して系統栽培し選抜された F 5 個体を 1997 年に農業研究センター稲育種研究室において単独系統選抜を行った F 6 世代の 1998 年につ系 1111 の系統番号を付し生産力検定試験および特性検定試験に供試した 2000 年に F 8 世代で組織の改組により農研機構作物研究所多用途稲育種研究室稲育種研究室に引き継ぎ継続して系統育種法にて選抜固定をはかってきた 2002 年に F 10 世代で稲発酵粗飼料としての利用に適する茎葉型飼料稲系統として優良と判断したことから関東飼 215 号の地方系統番号を付し関係府県に配付し飼料用系統としての栽培試験に供試してきたその結果稲発酵粗飼料として育成地および配付先において安定して高い全重収量が得られることが確認されたので 2005 年 11 月に F 13 世代で水稲農林 413 号として登録されリーフスターと命名されたなお本品種は 2005 年に種苗法に基づく品種登録に出願され 2008 年 3 月に登録されている B581 苗栗 B40 号農林 22 号農林 1 号図 1 リーフスターの系譜苗栗 B40 号 : 台湾の品種 B581: アメリカより導入した系統中国 117 号コシヒカリリーフスター表 1 リーフスターの選抜経過東京農工大農業研究センター ( 作物研究所 ) 中国農業試験場交配 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 系統群系統栽植系統数個体数系統群系統選抜系統数個体数備考基礎試験単独系統系統群系統 Ⅲ 一般特性 1 形態的および生態的特性リーフスターは稈が太く強稈性である( 表着粒密度ははまさりと同程度の中である芒は中程度にあり長さは中程度であるふ先色は褐脱粒性は難である葉身ならびに籾には毛茸がなく無毛性

6 6 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) であり一般食用米との識別性があるリーフスターの玄米の粒形はやや細長で粒大はやや小である ( 表 3) 玄米の粒厚ははまさりより厚くクサホナミより薄い ( 表 4) 育成地における早植移植多肥栽培 ( 以降移植栽培とする ) での出穂期はクサホナミより 7 日遅くはまさり並の極晩生である ( 表 5) 黄熟期ははまさりより 5 日遅く成熟期では登熟期間の短いはまさりより 8 日遅くクサホナミに比べて 5 日遅い直播栽培でははまさりより出穂が3 日遅く成熟期は7 日遅い ( 表 6) 関東平坦部では出穂期は極晩生に属する粳種であるリーフスターの稈長は極長であり移植栽培でははまさりより 13 cm クサホナミより 14 cm 長く直播栽培でもはまさりより 18 cm 長い穂長は移植栽培直播栽培ともはまさりクサホナミより長いやや長である穂数は移植栽培直播栽培ともはまさりクサホナミより少ない少である飼料用としての草型は穂の割合が小さく茎葉の割合が大きい茎葉型である ( 写真玄米が多収なタカナリは短稈で地上部全重に対して穂重の割合が高い極穂重型である ( 写真リーフスターの草型はこれまでの玄米多収の品種とは大きく異なる長稈ではあるが稈が太く粗剛であり籾重が低いため移植栽培での耐倒伏性はクサホナミより強く倒伏しにくいしかし直播栽培でははまさりクサホナミより倒伏しやすく転び型の倒伏が生じることがある ( 表 6) 紋枯病の発生ははまさりよりやや少ない下葉枯はクサホナミより枯上がり程度が少ない表 2 育成地におけるリーフスターの形態的特性調査成績稈芒芒及び粒着脱粒穎色細太剛柔多少長短ふ先色密度難易リーフスター太剛中中褐褐中難はまさり中中無 - 黄白黄白中やや難クサホナミ太極剛無 - 褐褐極密難タカナリ極太剛無 - 黄白黄白密やや難表 4 育成地におけるリーフスターの玄米の粒厚調査成績粒厚 (mm) 重量比率 (%) 2.2 以上 ~2.1 ~2.0 ~1.9 ~1.8 ~1.7 ~ 以下リーフスターはまさりクサホナミ注 ) 玄米 200g を縦目篩選抜機で6 分間選抜した表 3 育成地におけるリーフスターの玄米の粒形調査成績粒長粒幅粒厚粒長 / 粒幅粒長粒幅粒形粒大 (mm) (mm) (mm) リーフスターやや細長やや小はまさりやや細長小クサホナミやや円中注 ) 生産力検定試験より1 区 20 粒 3 反復の平均値を示した表 5 育成地の早植移植多肥栽培生産力検定における生育調査成績出穂期黄熟期成熟期稈長穂長穂数倒伏 ( 月. 日 ) ( 月. 日 ) ( 月. 日 ) (cm) (cm) ( 本 / m2 ) 程度紋枯下葉枯 [ 多肥栽培 ] リーフスターはまさりクサホナミタカナリクサノホシ [ 多肥追肥栽培 ] リーフスターはまさりクサホナミクサノホシ多肥栽培は 1999 年から 2004 年の平均 ( 黄熟期は 2004 年 ) 多肥追肥栽培は 2000 年と 2001 年の平均 4 月 18~24 日播種 5 月 14~18 日移植 30 15cm 3 本植え多肥栽培 N=8.8~14.0kg/10a 多肥追肥栽培: 基肥 N=8.8~14.0kg/10a 追肥 N=2.0 ~ 4.0kg/10a 倒伏 :0( 無 )~ 9( 全倒伏 ) までの達観判定紋枯下葉枯 :0( 無 )~ 9( 甚 ) までの達観判定

稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 7 表 6 育成地の直播栽培生産力検定における生育調査成績苗立ち出穂期成熟期稈長穂長穂数 ( 本 / m2 ) ( 月. 日 ) ( 月. 日 ) (cm) (cm) ( 本 / m2 ) 倒伏程度紋枯下葉枯リーフスター 151.3 9.06 10.21 108 21.1 244 2.5 1.0 1.5 はまさり 116.5 9.

7 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 7 表 6 育成地の直播栽培生産力検定における生育調査成績苗立ち出穂期成熟期稈長穂長穂数 ( 本 / m2 ) ( 月. 日 ) ( 月. 日 ) (cm) (cm) ( 本 / m2 ) 倒伏程度紋枯下葉枯リーフスターはまさりクサホナミタカナリ日本晴年 ~ 2004 年の平均苗立ちは 1999 年 2002 年 ~ 2004 年の平均穂数は 1999 年 2001 年 ~ 2004 年の平均表面散播湛水直播栽培 :5 月 9~12 日播種播種密度 4.5 ~ 7.0g/m 2 N=8.8 ~ 12.0kg/10a 倒伏 :0( 無 )~ 9( 全倒伏 ) までの達観判定紋枯下葉枯 : 0( 無 )~ 9( 甚 ) までの達観判定写真 1 茎葉が多収のリーフスター写真 2 玄米が多収のタカナリ表 7 育成地の早植移植多肥栽培生産力検定における収量および収穫物調査成績乾物同左立毛風乾同左全重比率水分全重比率籾重玄米重同左籾重屑米重玄米比率全重比歩合千粒重 (kg/a) (%) (%) (kg/a) (%) (kg/a) (kg/a) (%) (%) (%) (g) [ 多肥栽培 ] リーフスターはまさりクサホナミタカナリクサノホシ [ 多肥追肥栽培 ] リーフスターはまさりクサホナミクサノホシ多肥栽培は 1999 年から 2004 年の平均多肥追肥栽培は 2000 年と 2001 年の平均ただし立毛水分は 1999 年 2000 年 2002 年 ~ 2004 年の平均籾重は 1999 年 ~ 2003 年の平均玄米重屑米重歩合玄米千粒重は 2001 年 ~ 2004 年の平均栽培法は表 5に同じ風乾全重から千粒重は成熟期刈りのデータ乾物全重立毛水分 : 多肥栽培は 1999 年 2002 年 ~ 2004 年の黄熟期刈りの平均多肥追肥栽培は 2000 年の黄熟期のデータ 80 で 72 時間以上乾燥後測定 2 収量性リーフスターの乾物全重と風乾全重は移植栽培直播栽培ともにはまさりより 11 ~ 23% 多くクサホナミよりも多い ( 表 7 8) 移植栽培での風乾全重は 214kg/a である玄米重ははまさりに比べ 15 ~ 28% 少なくクサホナミより 29 ~ 40% 少ない屑米歩合はクサホナミより高いがはまさりと同程度である一方籾重全重比は 24% ではまさりより 10% 以上低くクサホナミより約 20% タカナリより約 30% 低いリーフスターは全重に占める籾重比率が低く

8 8 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) 表 8 育成地の直播栽培生産力検定における収量および収穫物調査成績乾物同左立毛風乾同左全重比率水分全重比率籾重同左比率玄米重同左籾重屑米重玄米比率全重比歩合千粒重 (kg/a) (%) (%) (kg/a) (%) (kg/a) (%) (kg/a) (%) (%) (%) (g) リーフスターはまさりクサホナミタカナリ日本晴年から 2004 年の平均風乾全重と立毛水分は 1999 年と 2000 年の平均籾重は 1999 年 2000 年 2002 年の平均玄米重屑米歩合千粒重は 2001 年 ~ 2004 年の平均栽培法は表 6に同じ 1999 年と 2000 年は黄熟期刈り 2001 年 ~ 2004 年は成熟期刈り乾物全重立毛水分は 1999 年と 2000 年の黄熟期刈り 80 で 72 時間以上乾燥後測定表 9 配付先におけるリーフスターの乾物全重配付先栽培方法年次乾物全重 (kg/a) 対照比埼玉県農林総合センター小麦あと移植栽培 2003 リーフスターはまさり ( 対照 ) 埼玉県農林総合センター早植移植栽培 2003 リーフスターはまさり ( 対照 ) 埼玉県農林総合センター麦間直播栽培 2004 リーフスターはまさり ( 対照 ) 埼玉県農林総合センター移植栽培 2004 リーフスターはまさり ( 対照 ) 山梨県酪農試験場草地環境科移植栽培 2003 リーフスタークサホナミ ( 対照 ) 山梨県酪農試験場草地環境科移植栽培 2004 リーフスタークサホナミ ( 対照 ) 大分県農業技術センター水田利用部久住試験地移植栽培 2003 リーフスターはまさり ( 対照 ) 大分県農業技術センター水田利用部久住試験地移植栽培 2004 リーフスターはまさり ( 対照 ) 表 10 育成地におけるいもち病真性抵抗性遺伝子型の推定レース反応推定遺伝子型 MU-95 Kyu 稲稲リーフスター R S R S Pia 新 2 号 S S S S +(Pik-s) 愛知旭 R S R S Pia 石狩白毛 R R S S Pii 関東 51 号 R R R R Pik ツユアケ R R R R Pik-m フクニシキ R R R R Piz ヤシロモチ R R R R Pita Pi No.4 R R R R Pita-2 とりで1 号 R R R R PIz-t K60 R R R R Pik-p BL1 S R R R Pib K59 R R R R Pit 注 )R: 抵抗性反応 M: 中間型反応 S: 罹病性反応噴霧接種による 2009 年実施茎葉の比率が高い玄米千粒重は移植栽培直播栽培ではまさりより重くクサホナミより軽い傾向がある配付先におけるリーフスターの乾物全重は山梨県酪農試験場が対照のクサホナミと同程度であったが埼玉県農林センターと大分県農林技術センターでは対照のはまさりクサホナミを上回った( 表 9) 3 リーフスターの病害抵抗性および穂発芽性いもち病真性抵抗性遺伝子の検定は 2009 年に F 10 F 14 F 17 世代の種子を用いて実施されたどの世代の種子でもいもち病菌レースとに対する反応が抵抗性でとに対する反応が罹病性であったことから Pia を有すると推定された ( 表 10)

9 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 9 表 11 育成地における葉いもち圃場抵抗性検定推定遺伝子型総合判定発病程度判定発病程度判定発病程度判定リーフスター Pia 3.1 強 3.2 中 2.8 強中ヤマビコ Pia 4.0 強 2.5 強 4.2 強強金南風 Pia 4.3 中 3.3 中 5.8 中中愛知旭 Pia 5.9 弱 4.7 弱 7.0 弱弱黄金錦強 2.5 強 4.5 強強日本晴中 3.0 中 5.8 中中農林 29 号弱 4.2 弱 6.5 弱弱トドロキワセ Pii 3.6 強 3.5 強 3.7 強強藤坂 5 号 Pii 4.4 中 4.2 中 5.2 中中イナバワセ Pii 4.6 弱 5.3 弱 5.7 弱弱タツミモチ Pik 3.0 強 0.7 真性抵抗性 3.5 強強マンゲツモチ Pik 3.9 中 0.5 真性抵抗性 4.7 中中クサブエ Pik 5.3 弱 0.7 真性抵抗性 6.2 弱弱発病程度 :0( 無発病 )~ 9( 全葉枯死 ) の達観判定を人工接種表 12 育成地および特性検定試験地における穂いもち圃場抵抗性検定作物研究所岡山県農業総合センター農業試験場北部支場山口県農業試験場徳佐寒冷地分場推定 2000 年 2000 年 2002 年 2003 年 2004 年総合遺伝子型出穂期発病出穂期発病出穂期発病出穂期発病出穂期発病判定判定判定判定判定判定 ( 月. 日 ) 程度 ( 月. 日 ) 程度 ( 月. 日 ) 程度 ( 月. 日 ) 程度 ( 月. 日 ) 程度リーフスター Pia 中強強強強不明ヤマビコ Pia やや強やや強日本晴中中農林 29 号弱弱コシヒカリ弱弱弱キヌヒカリ Pii 弱弱トドロキワセ Pii やや強やや強やや強イナバワセ Pii 極弱極弱クサホナミ不明強強葵の風強強強ヒノヒカリ Pia,Pii やや弱やや弱やや弱発病程度 :0( 無発病 )~ 10( 全穂首罹病または完全不稔 ) の 11 段階による判定を人工接種発病程度 :0( 無発病 )~ 10( 全穂首罹病または完全不稔 ) の 11 段階による判定自然発病表 13 育成地および特性検定試験地における白葉枯病抵抗性検定農業研究センター作物研究所島根県農業試験場宮崎県総合農業試験場総合発病程度発病程度発病程度病斑長 (cm) 判定判定判定判定判定 1999 年 2000 年 2001 年 2002 年 2003 年 2004 年平均 2001 年 2002 年平均 1999 年 2000 年平均 2001 年 2002 年 2003 年平均リーフスター中やや強やや強弱中クサホナミやや強やや強強中やや強はまさりやや強やや強日本晴やや強中やや弱中タカナリ弱弱金南風弱やや強弱やや弱あそみのりやや強強強強黄玉やや強極強強中国 147 号強強ホシユタカ弱弱ヤマビコ中中レイホウ強強ミナミヒカリ中やや強中ミナミニシキ弱弱発病程度 :0( 無発病 )~ 9( 完全枯死 ) の 10 段階による判定農研センター / 作物研究所はⅡ 群菌 T7147(MAFF311019) を揃葉接種宮崎県総合農業試験場の 2001 ~ 2003 年は病斑長判定は各年次の発病程度を加味して判定いもち病の圃場抵抗性は 2007 年と 2009 年は強で 2008 年は中と判定された 2008 年には Pik を持つ品種が抵抗性を示したことから接種した菌以外の菌が優先菌となったと推定されるこれは菌によっては中になることを示唆するものであり総合判定は中とした ( 表 1 穂いもち圃場抵抗性は極晩生で適切な比較品種が少なく試験地によって判定が異なっているので不明とした ( 表 1 穂いもち圃場抵抗性について今後さらに検討する必要がある白葉枯病抵抗性ははまさりクサホナミ

10 10 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) 表 14 育成地および特性検定試験地における縞葉枯病抵抗性検定農業研究センター作物研究所愛知県農業試験場岐阜県農業技術研究所近畿中国四国農業研究センター総合発病比率 ( % ) 発病指数発病比率 (%) 発病比率 (% ) 発病比率 (% ) 判定判定判定判定判定 1998 年 1999 年 2000 年 1999 年 2000 年 2002 年 2004 年 1999 年 2001 年リーフスター罹病性罹病性罹病性抵抗性罹病性クサホナミ抵抗性 10.0 抵抗性抵抗性抵抗性葵の風抵抗性抵抗性日本晴罹病性 92.0 罹病性罹病性罹病性罹病性中国 31 号抵抗性抵抗性あさひの夢抵抗性抵抗性月の光抵抗性抵抗性岐阜県農業技術研究所は自然発病による他は幼苗検定法による発病指数 =(100*A+70*B+30*C)/ 調査個体数 A: 心葉枯死 B: 病斑認められるが生育不良 C: 病斑認められるが生育良の個体数表 15 特性検定試験地 ( 鹿児島県 ) における紋枯病抵抗性検定 (2002 年 ) 被害度判定リーフスター 8.0 強コシヒカリ 12.0 やや強ヒノヒカリ 25.0 中注 ) 被害度 :( 発病株の被害度発病株率 ) 100 試験年次は 2002 年表 16 育成地および特性検定試験地における穂発芽特性検定農業研究センター作物研究所作物研究所福井県農業試験場発芽率 (%) 穂発芽程度発芽率 (%) 総合判定平均判定平均判定判定 1998 年 1999 年 2000 年 2001 年 2002 年 2003 年 2004 年 2001 年リーフスター中中 33.0 やや易中はまさりやや易やや易 - - やや易クサホナミ中中 17.0 中中日本晴やや難中 19.0 中中ヒノヒカリ極難難難タカナリ極難難 - - 難ヤマヒカリ易易中生新千本極易極易 1998 年 ~ 2003 年は出穂 30 日後に収穫した切り穂を 30 湿度 100% で 5 ~7 日間処理 2004 年は出穂 30 日後に収穫した切り穂を 28 湿度 100% で 5 ~7 日間処理穂発芽程度は 2( 極難 )~ 8( 極易 ) の 7 段階で評価した出穂後 40 日目に各系統から 5 穂採取し直ちに流水に浸し 10 日後に発芽歩合を算出表 17 育成地および特性検定試験地における出芽苗立ち性検定作物研究所 (2000 年 ) 茨城県生物工学研究所 (2002 年 ) 低酸素発芽低温発芽低温出芽出芽長発芽率発芽率 (%) 出芽率 (%) 判定判定判定 (mm) (%) 播種後 6 日播種後 8 日播種後 18 日播種後 21 日リーフスター不良やや不良不良クサホナミやや不良タカナリ極不良日本晴不良不良どんとこい中不良あきたこまちやや不良やや良雲冷やや不良キヌヒカリやや不良やや不良不良 Arroz da terra やや良良雲冷やや良低酸素発芽 : 休眠打破処理をした種子 20 粒を 10% アンチホルミンで 20 分間滅菌処理した後 20 に設定した恒温器で 12 日間培養し出芽長及び発芽率を調査した低温発芽 :70% エタノールに 5 分次亜塩素酸ナトリウム 20 倍溶液に 20 分浸漬消毒した 25 粒を 0.8% の寒天培地中に埋め込んだシャーレを 15 の恒温器に置き発芽籾数を調査した低温出芽 : ミノル式育苗箱に粒状培土を入れ各 12 粒を播種後 2cm の覆土をした十分に潅水し 15 の恒温高湿器に置き出芽数を調査した

11 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 11 表 18 育成地における転び型耐倒伏性検定押し倒し抵抗値 (g/ 本 ) 2002 年 2003 年 2004 年平均判定リーフスター強はまさりやや強クサホナミ強クサノホシ強関東 PL 極強表面条播し押し倒し抵抗測定器を用いて出穂約 10 日後に 45 で押し倒し調査した表 19 特性検定試験地における転び型耐倒伏性検定 ( 宮崎県 ) 苗立ち押し倒し率 (%) 抵抗値倒伏指数判定出穂期稈長穂数達観調査項目別得点総合総合 ( 月. 日 ) (cm) ( 本 /m) 倒伏程度判定倒伏達観得点判定リーフスター強中やや強かりの舞強中やや強南海 139 号やや強中やや強シンレイやや弱中中レイホウ中中中ユメヒカリやや弱中中 6 月 3 日に84 粒 / 条 ( 条長 70cm 条間 30cm) で各品種系統ごとに 3 条を 1 区とし 2 反復とった苗立ち率は播種後 20 日に調査し押し倒し抵抗値は出穂 17 日後に 1 区 5カ所で調査した穂数は条 1m あたりの本数として算出した倒伏指数 = ( 穂数 /m 稈長 )/ 押し倒し抵抗値 5000 倒伏程度は 0 ~ 9 の 10 段階で評価した表 20 育成地の早植移植多肥栽培生産力検定における玄米品質品質腹白心白乳白光沢色沢粒揃粒形粒大 (1-9) (0-9) (0-9) (0-9) (3-7) (3-7) (1-9) (3-7) (2-8) リーフスターはまさりクサホナミタカナリクサノホシニシアオバリーフスターはまさりタカナリは 2001 年 ~ 2004 年の平均クサホナミは 2001 年 2003 年 2004 年の平均クサノホシニシアオバは 2002 年 ~ 2004 年の平均腹白 ~ 粒大 : リーフスターはまさりクサホナミタカナリは 2001 年 2003 年 2004 年の平均クサノホシニシアオバは 2003 年と 2004 年の平均品質と粒揃は 1( 上上 )~ 9( 下下 ) 腹白心白乳白は 0( 無 )~ 9( 甚 ) で評価光沢と色沢は 3( 小 )~ 7( 大 ) で評価粒形は 3( 円 )~ 7( 細長 ) 粒大は 2( 極小 )~ 8( 極大 ) で評価表 21 育成地の直播生産力検定における玄米品質品質腹白心白乳白光沢色沢粒揃粒形 (1-9) (0-9) (0-9) (0-9) (3-7) (3-7) (1-9) (3-7) リーフスターはまさりクサホナミタカナリ日本晴品質 :2001 年 ~ 2004 年の平均腹白心白乳白光沢色沢粒揃粒形 :2001 年と 2003 年の平均評価の基準は表 20 と同じ

12 12 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) より弱い中である ( 表 13) 縞葉枯病には日本晴と同じ罹病性と考えられる ( 表 14) 紋枯病抵抗性は強と考えられる ( 表 15) リーフスターの穂発芽性ははまさりより穂発芽し難くクサホナミ日本晴と同程度の中と推定される ( 表 16) 4 リーフスターの直播適性リーフスターの低酸素発芽性は不良低温出芽性は不良と推定される ( 表 17) また押し倒し抵抗測定器を用いた転び型耐倒伏性ははまさりより強くクサホナミと同程度の強と考えられる ( 表 18 表 19) ただし稈長が極長であるため直播栽培における耐倒伏性ははまさりクサホナミより倒伏しやすいやや強にとどまり低酸素発芽も優れていないので直播適性は高くないと考えられる 5 品質育成地における移植栽培直播栽培ともに玄米品質腹白心白乳白ははまさりと同程度で日本晴より優りクサホナミタカナリより優る ( 表 20,2 光沢ははまさりと同程度で色沢はタカナリよりも濃く飴色である粒揃ははまさり日本晴と同程度で粒形ははまさりと同程度に細長い表 22 リーフスターの飼料成分 1999 年早植移植多肥 1999 年直播 2002 年早植移植多肥 2003 年早植移植多肥 2004 年早植移植多肥移植多肥 TDN DCP TDN 収量 TDN DCP TDN 収量 TDN TDN 収量 TDN TDN 収量 TDN TDN 収量平均 TDN 収量 (%) (%) (t/10a) (%) (%) (t/10a) (%) (t/10a) (%) (t/10a) (%) (t/10a) (t/10a) リーフスターはまさりクサホナミタカナリホシアオバクサノホシホシユタカ北陸 147 号おどろきもちニシアオバ生産力検定試験のサンプルを埼玉県農林総合研究センター畜産支所で近赤外法により分析畜産草地研究所の推定式による生産力検定試験のサンプルを畜産草地研究所で近赤外法により分析畜産草地研究所の推定式による表 23 リーフスターの稲発酵粗飼料の化学成分組成項目リーフスタークサホナミ乾物含量 (%) 以下乾物中 (%) 有機物粗蛋白質粗脂肪可溶無窒素物粗繊維有機細胞内容物有機細胞壁物質 Oa Ob NCWFE セルロースリグニンケイ酸以下乾物中 MJ / kg エネルギー量分析材料は黄熟期刈り (2000 年農業研究センター慣行栽培 ) 分析は 2001 年に畜産草地研究所で実施 Oa: 細胞壁中の有機 a 画分 Ob: 細胞壁中の有機 b 画分 NCWFE:Nitrogen cell wall free extracts( 炭水化物 ) 表 24 リーフスターのホルスタイン去勢牛への稲発酵粗飼料給与による乾物摂取量消化率養分含有量及び未消化籾率排泄率項目リーフスタークサホナミ標準誤差飼料摂取量 ( 乾物 kg/ 日 ) 8.7 * 消化率 (%) 乾物有機物粗脂肪 51.6 * 可溶無窒素物粗繊維有機細胞内容物有機細胞壁物質エネルギー量養分含有量可消化養分総量 (TDN) ( 乾物中 %) 可消化エネルギー量 ( 乾物中 MJ / kg) 代謝可能エネルギー量 ( 乾物中 MJ / kg) 未消化籾排泄率 2.4 * ( 乾物中 %) *:5% 水準で有意差有り TDN = 可消化有機物含有量 +1.25* 可消化粗脂肪含量可消化有機物含量 : 有機物含量有機物消化率可消化粗脂肪含量 : 粗脂肪含量粗脂肪消化率

13 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 13 Ⅲ 飼料適性稲発酵粗飼料の乾物中の TDN 含量は 58% から 63% ではまさりクサノホシと同程度である ( 表 2 10a 当りの TDN 収量は最大では 1.28 トンで移植栽培の4 年間の平均値で 1.17 トンでありはまさりクサホナミクサノホシより多収で平均ではどの比較品種よりも多収であるリーフスターは籾重は少ないが茎葉が多収で TDN 収量が多収となる茎葉型多収品種である稲発酵粗飼料の化学成分組成はクサホナミと有意に異なる成分が無くほぼ同程度である ( 表 23) ホルスタイン去勢牛への給餌試験では飼料摂取量はクサホナミより多く粗脂肪の消化率がクサホナミより低いが TDN 含量は同程度である ( 表 24) リーフスターの茎葉中の非構造性炭水化物が高い ( 松村 2007) ことがデンプンを多く含む籾の割合が少なくても TDN 含量が低くならない原因ではないかと考えられる一方で摂取した飼料量に対する未消化籾排泄率が 2.4% と少なくクサホナミの 5.2% の半分以下であるこれはリーフスターの籾重全重比が小さく稲発酵粗飼料中の籾の割合が少ないため未消化で排泄される籾量も少ないことによると推定される稲発酵粗飼料の収穫は作業の競合や悪天候により黄熟期を過ぎて完熟期に近くなることもある乳牛では搾乳期間中に消化力が衰えることが知られているが刈り遅れた籾重割合が高い稲発酵粗飼料を給与すると未消化籾の排泄が増え飼料の利用効率の低下が懸念される場合がある茎葉多収型のリーフスターは未消化籾の排泄量が少なく茎葉中の非構造性炭水化物含量が高く ( 松村 2007) 籾が少なくても TDN 収量が高いので普及場面での評価が高い Ⅳ 考察リーフスターは籾重が少ないが茎葉重が大きい茎葉多収型品種で未消化籾の排泄量が少ないという特徴を有する極長稈のため直播栽培では倒伏が見られることがあるが稈が太く折れにくいので移植栽培での耐倒伏性は強いリーフスターははまさりに代わる品種として埼玉県の稲麦二毛作地帯で有望視されている関東以西の温暖地暖地が栽培適地帯であると考えられる稲発酵粗飼料向け品種の種子生産を行っている ( 社 ) 日本草地畜産種子協会の 2008 年の種子販売量からみると栃木県茨城県兵庫県大分県での作付が多いと推定される茎葉型であるため籾収量が少ないがこれを種子生産の面からみれば種子生産コストの上昇につながるリーフスターの大部分の種子生産を行っている ( 社 ) 日本草地畜産種子協会では現状では他の稲発酵粗飼料向け品種と同額で種子を販売している通常品種の半分程度という種子生産性の低さは現状では種子生産者の許容範囲となっている栽培上の留意点としては移植栽培では TDN 収量を確保するために多肥栽培を行う必要があるただし極端な多肥条件では倒伏しやすいので水田ごとの適する施肥量を把握し適切な施肥体系を確立する必要がある一般食用米栽培から切り替える初年目では施肥量で 5 割増し程度を目安とし倒伏程度を観察しながら次年度以降可能であれば施肥量を増やしていく必要があるまた稲発酵粗飼料の収穫にあたっては稈長が 1m を超えるので長稈品種の刈り取りに対応した収穫機械を用いる必

14 14 作物研究所研究報告第 11 号 (2010.3) 要がある稲発酵粗飼料として消化性の高いイネ品種の育成が望まれておりリグニン含量を抑えることがその手段として有効であると考えられているイネではゴールドハル ( 穎節間黄金色 ) 形質を示す Gold hull and internode2 (gh 遺伝子がリグニン合成酵素シナミルアルコールデヒドロゲナーゼ (cinnamyl-alcohol dehydrogenase, CAD) 遺伝子の突然変異であることが知られている (Zhang ら 2006) 大川ら ( ) はリーフスターが前述の gh2 と同様の表現型であるゴールドハル形質を示し CAD 活性が低くリグニン含量が低いことを明らかにしているリーフスターのリグニン含量を下げる QTL は第 2 染色体短腕に存在し gh2 座と同座である可能性が示唆されているこのとこからリーフスターは gh2 遺伝子を有しそれによりリグニン含量が低いと推定されるリグニン含量が低いことは牛の粗飼料としての消化性を向上させるだけでなくバイオエタノールなどの用途にも向く可能性があるバイオエタノール原料として茎葉部を含む植物体全体を用いる場合は茎葉中のリグニンは発酵効率を向上させる上で障害となる今後バイオエタノール原料の発酵効率改善のためのリグニン含量の低いイネとしてもリーフスターが広く利用されていくことが期待される Ⅴ 命名の由来茎葉の割合が大きく多収である特徴を有することから葉 ( リーフ ) が際立つ ( スター ) の意でリーフスターと命名し優れた茎葉多収型の稲発酵粗飼料用品種であることを表現したものである表 25 リーフスターの育成従事者氏名交配 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 備考加藤浩安東郁男平林秀介出田収竹内善信平山正賢太田久稔現在員現在員現在員現近畿中国農業研究センター現在員現茨城県農業総合センター現在員佐藤宏之 8 月現農林水産省井邊時雄 8 月現九州沖縄農業研究センター根本博 12 月現作物研究所堀末登 7 月元九州沖縄農業研究センター高舘正男坂井真田村和彦元青森県ふるさと食品研究センター現九州沖縄農業研究センター現岩手県農業研究センター青木法明 8 月現作物研究所大川泰一郎石原邦中川宣興石井卓朗飯田修一前田英郎備考は2009 年 4 月現在現東京農工大学元東京農工大学元中国農業試験場現在員現近畿中国農業研究センター現在員

15 稲発酵粗飼料向け茎葉多収型水稲品種リーフスターの育成 15 Ⅵ 育成従事者リーフスターの育成従事者は表 25 に示す通りで東京農工大中国農業試験場農業研究センター ( 作物研究所 ) と材料を引き継ぎながら育成を行なった引用文献石田元彦中西直人三枝貴代加藤浩 (2007) 稲発酵粗飼料による牛肉の品質改善.BIO INDUSTRY, 24(3), 大川泰一郎井上和也加藤浩坂井真平沢正 (2008) 水稲飼料用品種リーフスターとその両親における稈のリグニン合成酵素シナミルアルコールデヒドロゲナーゼの特性. 日本作物学会紀事関東支部会報, 23, 大川泰一郎勢登舞奈加藤浩平沢正 (2007) 水稲長稈品種リーフスターの強稈性に関与するリグニン組成. 日本作物学会紀事, 76( 別, 松村修 (2007) 飼料利用のための水稲茎葉部 NSC 蓄積の品種特性. 日本作物学会紀事, 76( 別, 庭山孝鈴木計司戸倉一泰矢ヵ崎健治森田久也塩原比佐夫長谷川英世田村真実峰岸直子 (1988) 水稲新品種くさなみはまさりの育成. 埼玉県農業試験場研究報告, 43, Zhang,K., Q.Qing, Z.Huang, Y.Wang, M.Li, L.Hong, D.Zeng, M.Gu, C.Chu, and Z.Cheng (2006)Gold hull and internode2 encodes a primarily multifunctional cinnamyl-alcohol dehydrogenase in rice. Plant Physiology, 140,

作物研究所研究報告.indb

作物研究所研究報告.indb 作物研報 (Bull. Natl. Inst. Crop Sci.)11, 31-47(2010.3) 31 飼料用水稲品種モミロマンの育成平林秀介根本博安東郁男加藤浩太田久稔佐藤宏之 *1 竹内善信石井卓朗前田英郎井邊時雄 *2 出田収 *3 平山正賢 *4 岡本正弘 *2 西村実 *5 八木忠之 *6 *7 梶亮太抄録モミロマンは九州農業試験場( 現九州沖縄農業研究センター