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ジャガイモのランドレースにおける放射線の遮断、変換、分割効率。最適化はどこまで進んでいるのか？
Radiation Interception, Conversion and Partitioning Efficiency in Potato Landraces: How Far Are We from the Optimum?
PMID: 32585962 DOI: 10.3390/plants9060787.
抄録
遮蔽された放射線、バイオマスへの転換、食用器官への分配に関連した作物効率は、作物への投入量を増やすことなく炭素利得を最大化するために遺伝的特性を強化する収量改善戦略に不可欠である。これまでに研究されたことのない 20 のジャガイモ品種について、放射線の遮断（ε i ）、変換（ε c ）、分割（ε p ）の効率を分析した。さらに、老化遅延に関連する他の生理学的形質（正規化差植生指数(NDVI) s l l p ）、結球前速度(t u )、光合成性能、乾燥塊茎一株当たりの収量(TY)についても評価した。植生の反射率を遠隔で取得し、空中画像の時系列でパラメータ化したプロセスベースのモデルを用いて効率を推定した。塊茎の早期成熟とNDVI s l pに密接に関連するε i とε c の組み合わせは，最も生産性の高い遺伝子型をグループ化した変動の 39%を説明した。TY は産卵遅延と密接に相関しており（R P e a r s o n = 0.74）、ジャガイモの収量の多様性を評価するためのリモートセンシング手法の有用性を示している。TY の約 89%は、主に t u, ε c, ε i に関連した最初の 3 つの主成分によって説明された。他の主要作物とジャガイモを比較すると、そのεp は理論上の最大値に非常に近い。これらの知見は，ジャガイモの生産を強化するためにε i とε c を改善する余地があることを示唆している。
Crop efficiencies associated with intercepted radiation, conversion into biomass and allocation to edible organs are essential for yield improvement strategies that would enhance genetic properties to maximize carbon gain without increasing crop inputs. The production of 20 potato landraces-never studied before-was analyzed for radiation interception ( ε i ), conversion ( ε c ) and partitioning ( ε p ) efficiencies. Additionally, other physiological traits related to senescence delay (normalized difference vegetation index (NDVI) s l p ), tuberization precocity ( t u ), photosynthetic performance and dry tuber yield per plant (TY) were also assessed. Vegetation reflectance was remotely acquired and the efficiencies estimated through a process-based model parameterized by a time-series of airborne imageries. The combination of ε i and ε c , closely associated with an early tuber maturity and a NDVI s l p explained 39% of the variability grouping the most productive genotypes. TY was closely correlated to senescence delay (r P e a r s o n = 0.74), indicating the usefulness of remote sensing methods for potato yield diversity characterization. About 89% of TY was explained by the first three principal components, associated mainly to t u , ε c and ε i , respectively. When comparing potato with other major crops, its ε p is very close to the theoretical maximum. These findings suggest that there is room for improving ε i and ε c to enhance potato production.