ハイブリッド米
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ハイブリッド米（ハイブリッドまい、雑種稲〈ざっしゅいね〉、英: Hybrid rice）は、2つの非常に異なる親品種から交配されたアジア産の稲の一種である[1]。
他の種類と同様に、ハイブリッド米は一般に雑種強勢を示すため、同等の純種米品種と同じ条件下で栽培すると最大30%多い収穫量が得られる[2]。ハイブリッド種子を大量に生産するには、純種米の不妊米品種を別の品種の稔性花粉で受精させる。ハイブリッド米を含む高収穫作物は、世界的な食糧危機と闘うための有効なツールの一つである。
歴史(History-J)
1917年に日本の学者が野生稲の雄性不稔株を発見した。雑種強勢の稲作への応用に関する最初の学術論文は1926年に発表された[3]。しかし、新城長有が開発したハイブリッド米は、1970年代、コメ余りが問題視され減反政策が進んでいた日本において注目されることはなかった。
1974年、中国の科学者袁隆平を初めとする、中国ハイブリッド米の専門家たちは、野生稲から雄性不稔遺伝子を移植、細胞質雄性不稔遺伝子系統とハイブリッドの組み合わせを作成することに成功した。これは、F1ハイブリッド種子が大規模な栽培に使用された初めてのケースである[4]。ハイブリッド稲品種の第一世代は3系統ハイブリッドで、同じ生育期間の改良品種や高収量品種よりも約15–20パーセント高い収量を生み出した。
歴史(History-E)
交雑は、IR8のような新しいイネ品種の育成に古くから利用されてきた。第一世代交雑種（F1）種子における雑種強勢の利用はよく知られているが、その場合、F1種子は少量しか生産されない。雑種強勢のイネ生産への応用に関する最初の学術論文は1926年に発表された。[5] しかしイネは自家受粉性があるため、稲作への応用は限られていた。1974年、中国の科学者たちは野生イネから雄性不稔遺伝子を移植し、細胞質雄性不稔（CMS）遺伝子系統と交雑種の組み合わせを作り出すことに成功した。[6] F1交配種子が大規模栽培に使用されたのはこれが初となる。第一世代のハイブリッドライス品種は三系統交配種で、同じ生育期間の改良品種や高収量品種と比較して、収量が約15～20%増加した。
「ハイブリッドライスの父」として知られる中国の科学者、袁龍平（1929-2021）[7] はハイブリッドライスの最も著名な研究者の一人である。1960年代に、イネにおける雑種強勢の遺伝的基盤に関する画期的な発見をした。これは、それまでイネのような自家受粉作物では雑種強勢は起こり得ないと考えられていたため、他に類を見ない発見だった。[8]
もう一人の中国の農学者、李正有は、ディアン型ハイブリッドライスを開発し、高地ハイブリッドライス研究の先駆者となった。彼は『ディアン型ハイブリッドライス』（中国語：滇型杂交水稻）を出版した。[9][10] ).
中国では、ハイブリッド米は稲作地の50%以上に栽培されていると推定されており、アジアでも有数の高収量を誇る同国の年間米収量の向上に貢献しているとされる。ハイブリッド米はインドネシア、ベトナム、ミャンマー、バングラデシュ、インド、[11] スリランカ、フィリピン、ブラジル、アメリカ合衆国など、他の多くの重要な米生産国でも栽培されている。[12] 国際稲研究所（IRRI）が2010年に発表した調査によると、インドの3州におけるハイブリッド米の収益性は、他の米と同等から34%高いまで様々である。[13] しかしミャンマーでは4年連続の不作により数千人の農民が土地を失い、貧困に陥っている。[14] 中国系のハイブリッド米投資家は、かつて少数民族が所有していた土地を乗っ取り、同時にミャンマー北部の辺境地シャン州における反中国感情を煽っている。[15]
中国以外でも、ハイブリッドライス開発コンソーシアムを統括するIRRIなど、他の機関もハイブリッドライスの研究を行っている。[16]
2014年、アメリカの研究者ジョイ・ダンジェロは、地表水管理に関する民族誌的研究中にこの交配種を段々畑で栽培することの問題点を発見した。この交配種は実際には非常に水効率が高いため、地元の山岳帯水層の涵養サイクルを危険にさらし、一部の水田を崩壊させる可能性があるのだ。[17]
長所と短所(Strengths and drawbacks)
雑種強勢は、植物の初期の栄養生長段階と生殖生長段階で発現する。若い雑種実生は根と葉の発達が速く、樹冠の発達も良好である。成熟した植物では総乾物量が増加し、穂（穀物を生産する頂芽）が大きくなり、単位面積あたりの小穂（花の単位）の数が増え、穀物の総重量が増加し、結果として収量が増加する。欠点は、農家が毎シーズン新しい種子を購入しなければならないことだ。純血種から生産される穀物は、親品種と遺伝的にほぼ同一であるため、後で植えるために保存することができる。農家が以前の交配作物から保存した遺伝的に多様な種子（有性生殖によって生産された）を植えようとすると、結果として得られる植物は兄弟姉妹の見た目が異なるのと同じように大きく異なる形質を示し、結果として収穫量は不安定で期待外れのものになるだろう。[18] さらにハイブリッド品種の導入は、特定の環境条件下でのパフォーマンスの悪さからか南半球では依然として低いままである。[19]
中国では特定の特性に制限されたハイブリッドシステムのため、研究者は病害虫に対する抵抗力の低さを改善する方法を見つけられていない。さらにハイブリッド米は"カミキリムシ"、"セジロウンカ"、"ツトガ"、"細菌性疫病"、"紋枯れ病"、"ウイルス性疾患の発生率が高い"等が分かっている。[20] ハイブリッド米では"べと病"、"黒穂病"、"穀粒黒穂病"の発生が多く見られた。[20] そのためハイブリッド米への農薬使用量は他の品種よりも大幅に増加している。例えば湖南省では、通常の作物と比較してハイブリッド米に31%も多く農薬が使用された。[20] ハイブリッド米の開発においては育種プロセス自体も限界がきている。種子の栽培と高度な技能を持つ労働力には初期費用がかかり、そのギャップを埋めるための支出が政府予算の20%を占めている。中国の著名な科学者、袁龍平の言葉によれば、高原面積が限られているため将来的には二系統システムの構築が必要となる。そして最も重要なのは遺伝的多様性の欠如こそが解決すべき主要課題となっていることである。
民間の種苗会社もハイブリッド米の栽培に非常に時間と費用がかかることから、その取り扱いに課題を抱えている。例えばカーギルは1980年代に中国政府から種子を購入し、1992年代まで商業生産していた。この分野では"穀物の品質が劣っている"、"第一世代の交配種における病虫害耐性が不十分である"、"種子収量が一定で低い"、"親系統の純粋な種子の供給が不十分である"、"種子のコストが高い"など、依然として多くの課題が残っている。[21] さらにIRRIの自由情報共有政策は、ハイブリッド米研究の発展を事実上制限している。技術情報は各国や企業から遮断されており、ハイブリッド米の成功への道を阻んでいる。
経済的にも政治的にも、ハイブリッド米がもたらした問題は依然として深刻である。収穫後にハイブリッド種子が消滅するため農家は育種家としての権利を失い、専門の種苗会社に大きく依存している。全国のハイブリッド米は少数の大手種苗会社によって管理されており、食品安全上の潜在的な問題を引き起こしている。
しかし重要なのはハイブリッド米が土地と水の利用、[22] カロリーの入手、そして生活の質に大きな改善をもたらしたことだ。[23]
今後の方向性(Future Directions)
今後の研究では穀粒品質と病虫害に対する抵抗性の向上が求められる。ハイブリッド米は高収量品種と比較して、農業管理の強化によって収量が向上する。さらに「親系統のハイブリッド種子生産能力」と「NPT近交系統よりも高い収量ポテンシャルを有するハイブリッド品種の開発」を強化する必要がある。[21] IRRI-ADBプロジェクトでは、より多くの研究者と職員がより強力に専門性を高める必要がある。種子会社は種子生産の最も安定した方法と市場への潜在的な参入経路を見つけるために、人材と研究に資金を投入する必要がある。政府もハイブリッド米の研究を改善または促進するための政策や資金を拡充することが推奨される。
さらに新たな研究により、この交配種は山の水の涵養サイクルを持続可能な範囲を超えて変化させる傾向があることが示されているため、段々畑での栽培では土壌の崩壊や土壌毒性の蓄積の問題がないか監視する必要がある。[23] 提案されている解決策には、森林農業の拡大と戦略的な場所で古い作物と新しい作物を混作することなどが含まれる。[23]
最先端の技術(State of the art)
2019年10月21日から22日にかけて、湖南省衡陽市衡南県青珠村で第3世代ハイブリッド米の初めての試験栽培が行われた。1muあたりの収量は1046.3kg（1ヘクタールあたり約15トン）であった。[要出典] 第3世代ハイブリッド米技術は遺伝子ツールとして遺伝子操作された不妊雄系統であり、理論的にはすべての米が自分に合った「もう半分」を見つけて優れた子孫を生産することを可能にする。
脚注
- ^ “Hybrid rice” (英語). International Rice Research Institute. 2021年5月23日閲覧。
- ^ “About hybrid rice” (英語). International Rice Research Institute. 2012年3月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年10月22日閲覧。
- ^ Jenkin W. Jones (1 May 1926). “Hybrid Vigor in Rice” (英語). Agronomy Journal (American Society of Agronomy) 18 (5): 423–428. doi:10.2134/agronj1926.00021962001800050010x.
- ^ “Hybrid rice for food security” (PDF) (英語). FAO. Fact Sheet. Food and Agriculture Organization of the United Nations (2004年). 2011年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年10月19日閲覧。
- ^ Jenkin W. Jones, 1926. Hybrid vigor in rice. J. Am. Soc. Agron. 18, 423-428.
- ^ FAO.org (2004年). “Hybrid Rice for Food Security”. Fact Sheet. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2009年10月19日閲覧。
- ^ The man who puts an end to hunger: Yuan Longping, "Father of Hybrid Rice". Beijing: Foreign Languages Press. (2007). ISBN 9787119051093
- ^ Hybridizing the world - The father of hybrid riceArchived 2012-03-31 at the Wayback Machine., Rice Today (Oct-Dec, 2010)
- ^ Ren, Weidong (2018年4月11日). “追忆高原杂交稻之父李铮友”. Guangming Daily. 2018年4月16日閲覧。
- ^ “李铮友同志逝世”. People's Daily (2018年4月13日). 2018年4月16日閲覧。
- ^ Oudhia P, Pandey N, Ganguli RN & Tripathi RS (1999) Gall midge (Orseolia oryzae) infestation in hybrid rice as affected by agronomical practices. Insect Environment 4: 123-124.
- ^ Hybrid rice history Archived 2012-03-31 at the Wayback Machine., International Rice Research Institute.
- ^ IRRI Technical Bulletin No.14 - Hybrid rice adoption in India: farm level impacts and challenges
- ^ “Seedlings of evil growing in Myanmar” (英語). farmlandgrab.org. 2024年6月27日閲覧。
- ^ “Burma: Seedlings of evil” (スペイン語). grain.org. 2024年6月27日閲覧。
- ^ Our science: Hybrid rice Archived 2011-10-17 at the Wayback Machine., 国際稲研究所.
- ^ D'Angelo, J. et al. 2023. Mitigating risks of hybrid rice use in terrace agriculture. Geography and Sustainability, Volume 4 Issue 1, Pages 1-5. https://doi.org/10.1016/j.geosus.2022.11.002
- ^ Adam Barclay, A Hybrid History，Rice Today, October?December 2007
- ^ Checco, J. et al 2023. Adoption of improved rice varieties in the Global South: A Review. Rice Science. Volume 30, Issue 3 p. 186-206 https://doi.org/10.1016/j.rsci.2023.03.004
- ^ a b c Wto. “Hybrid Rice in Asia: An Unfolding Threat.” GRAIN, https://www.grain.org/article/entries/34-hybrid-rice-in-asia-an-unfolding-threat.
- ^ a b Progress and Issues in Development and Use of Hybrid Rice in the Tropics - S.S. Virmani, http://www.fao.org/3/Y4751E/y4751e0g.htm Archived 2019-12-04 at the Wayback Machine..
- ^ J. Li, Y. Xin, L. Yuan Hybrid Rice Technology Development: Ensuring China's Food Security International Food Policy Research Institute (IFPRI) (2009) IFPRI Discussion Paper 00918
- ^ a b c D'Angelo, J. et al 2023. Mitigating risks of hybrid rice use in terrace agriculture. Geography and Sustainability. Volume 4, Issue 1 p. 1-5 https://doi.org/10.1016/j.geosus.2022.11.002
関連項目
外部リンク
- 『ハイブリッド米』 - コトバンク
- Hybrid rice, 国際稲研究所
- Hybrid Rice Development Consortium
- Hybrid rice network in Chinese
- Hybrid rice for food security Archived 2006-11-05 at the Wayback Machine.
- Hybrid rice FAQ Archived 2011-10-15 at the Wayback Machine., 国際稲研究所
- hybrid riceのページへのリンク