農林水産研究開発レポート

No.18 (2006)

農 林 水 産 省 農 林 水 産 技 術 会 議

新たな用途をめざした稲の研究開発
平成 18 年度版

目

次

はじめに… ………………………………………………………………………………………………１
１．米の需給の変遷………………………………………………………………………………………１＜コラム①＞

インド型と日本型… ……………………………………………………………２

２．研究開発目標の変化…………………………………………………………………………………２＜コラム②＞

稲の品種に関係する制度（「品種」って何？）… ………………………………４

３．一般食用向け品種の育成……………………………………………………………………………４（１）良食味品種の育成… ……………………………………………………………………………４（２）いもち病抵抗性のマルチラインの育成… ……………………………………………………４（３）直播適性の高い良食味品種の育成… …………………………………………………………５
４．新規用途向け品種の育成……………………………………………………………………………５（１）新形質米… ………………………………………………………………………………………５
１）低アミロース米・高アミロース米… ………………………………………………………５２）巨大胚米・糖質米（発芽玄米用米）… ………………………………………………………７３）加工用米………………………………………………………………………………………７４）有色素米、香り米… …………………………………………………………………………８（２） 飼料用稲… ……………………………………………………………………………………８１）エサ米…………………………………………………………………………………………８２）稲ホールクロップサイレージ………………………………………………………………９５．新たな研究展開……………………………………………………………………………………１０（１）イネゲノム研究の成果に基づく新たな稲育種研究… ……………………………………１０
１）ゲノム情報を用いた交雑育種（DNAマーカー育種）…………………………………… １０＜コラム③＞

DNAマーカー育種とは… ……………………………………………………１１２）遺伝子組換え技術…………………………………………………………………………１２
   （２）稲のバイオマス利用に向けて… ……………………………………………………………１３
１）エネルギー利用……………………………………………………………………………１３
２）マテリアル利用……………………………………………………………………………１４

はじめに

その後、
国民生活の向上に伴って食生活の多様化が進
み、米に替わって肉類や油脂類の消費が増加したため、農林水産省農林水産技術会議では、国民に広く農林

米の需要量は、昭和38年の1,341万トンをピークとし水産分野の研究開発についてご理解いただくため、農て減少傾向に転じました。
これに対して米の生産量は昭林水産研究開発レポートを発行、配布しています。稲和42年産から1,400万トンを超える高水準が続き、大の研究開発に関しては、平成15年に「新たな用途をめ

幅な生産過剰となりました。昭和44年には自主流通米

ざした稲の研究開発」をNo.6として発行しました。そ

制度の導入とともに初の米の生産調整が試行され、昭の後、平成17年3月に、新しい「食料・農業・農村基本計

和46年から本格的な実施が始まりました
（図１）
。

画」
（ http://www.maff.go.jp/keikaku/20050325/
top.htm）が 閣 議 決 定 さ れ ま し た。こ れ に 沿 って「経営 所 得 安 定 対 策 等 大 綱」
（http://www.maff.go.jp/
syotoku_antei/index.html）においては、担い手に対して施策を集中する品目横断的経営安定対策を行う
ことが示されました。担い手を技術面で支えるためには、直播栽培などの省力・低コスト栽培で、かつ高品
質の米を生産する技術、飼料自給率向上のための飼料用専用稲の開発などが考えられます。また「21世紀
新 農 政2006」（http://www.maff.go.jp/shin_nousei/

図1

米の収穫量と１人当たり消費量の変化

index.html）においては、新食品・新素材の市場規模を5年で3倍超に拡大すること等が目標として示されて米の消費は現在も減少を続けています。平成16年

います。そのためには、新たな機能を備えた品種の育の一人当たり消費量は61.5kgと、最も多かった昭和

成・利用が必要です。そこで、研究開発の現状と今後を37年（118kg）の半分近くになりました。最近では一踏まえた前レポートの改訂版であるNo.18を発行し貫して生産調整規模は拡大し、平成15年度では全国ます。

で水田面積の39％に相当する106万haの生産調整に取り組んでいますが、大幅な生産調整にもかかわらず米の価格は低下し、一方で過剰米処理のための財政負１．米の需給の変遷

担が増加しています。
しかし、米は、依然として供給カロリーのトップを

わが国の米の需要量は、明治半ば以降の産業近代化占めており、わが国における食生活の主役です。米をに伴って、急激に増加しました。
その結果、米は国内での主食として魚介類、大豆、野菜、畜産物などが組み合増産だけでは需要をまかないきれず、恒常的に輸入されわされた日本型食生活は、栄養的にタンパク質（P）、るようになりました。
大正の後半から太平洋戦争前まで

脂質（F）、炭水化物（C）が適切なバランスを保ち、理想

100万トンを超える輸入・移入が続き、その量が総供給

的な食生活とされています。近年では食生活の変化に量の２割近くを占める年もありました。
戦争が進むにつ伴って脂質の摂取過多等の傾向が見られ、栄養バラン

れて食糧不足は深刻化し、昭和17年には米を始めとす

スの崩れや生活習慣病の増加が懸念されており、わがる主要食糧を国家管理とする食糧管理法が施行されま国における健康的で豊かな食生活を維持する上でも、した。
戦後の10年間は食糧逼迫の時代でした。
米生産は米は重要な役割を担っています。

需要に追いつかず、大量の麦や米が輸入されました。米

また、全国に広がる水田は今日の社会でも多様な機の増産を図るため、用排水等の基盤整備や大規模な土能を持っています。平成13年に日本学術会議から、農地改良、化学肥料の増産、干拓事業等の新田開発などが林水産大臣の諮問「地球環境・人間生活にかかわる農国を挙げて行われました。
こうした取組の結果、
昭和30

業及び森林の多面的機能の評価について」に対する答

年以降は米の生産量が明確に上向き、昭和40年代の初申が出され、農業の多面的役割としての経済的評価がめには、米の自給が完全に達成されました。

行われました。この中では、急峻な国土の中で各地に−−広く展開する水田が大きな役割を果たしている治水

います。今後も水田の有効利用によって、こうした多機能について、洪水防止機能として年間3.5兆円、河面的機能を維持していくことが必要です。

川流況安定機能として1.5兆円など高く評価されて

コラム①
インド型と日本型
インド型（indica ）と日本型（japonica ）は、
アジアの栽培イネ（Oryza sativa ）の亜種として、
加藤茂苞博士（1930）
により分類されました。
インド型はインド亜大陸やインドシナ半島といった熱帯地方に多くみられ、
日本型は日本や朝鮮半島といった温帯地方に多くみられます。
インド型と日本型の交雑は比較的簡単にできますが、
その雑種第
１代
（F1）
は様々な程度の不稔（種子ができないこと）
を示します。
これまで複数の研究者がアジアの栽培イネの分類を試みており、
このほかに両者の中間的な亜種として、
主にインドネシアに分布するジャワ型（javanica 、
熱帯日
本型とも言われます）
が見出されていて、現在はこの３つの亜種が存在するという見方で一致しています。
各亜種の大まかな特徴は下表のとおりで、日本型は短粒で米に粘りがあり、インド型は長粒～短粒で粘りがなく、ジャワ型が大粒で粘りが中程度とされます。
しかし、各亜種間には連続的変異があることが認められていて、個別の分類は簡単ではありません。
米の新たな用途開発に際しては、これら栽培イネの遺伝的変異を十分に活用することで今まで思いもよらなかった新たな扉を開くことができるかもしれません。
形質

日本型

ジャワ型

インド型

葉身

狭く、濃緑

広く、剛、淡緑

広い〜狭い、淡い緑

分げつ

中

少ない

多い

草丈

短〜中

長い

中〜長い

籾の毛茸

長く、密生

長い

短い、疎生

芒

無芒〜長い芒

長い（bulu）、
無芒（gundil） 無芒が普通

玄米

短く、円い

長く、幅も厚い

長〜短、幅が狭い、薄い

脱粒性

難

難が多い

易

組織

硬い

硬い

柔らかい

感光性

無〜低い

低い

高い〜低い、無し

アミロース含量

10 〜 24％

20 〜 25％

23 〜 31％

糊化温度

低い

低い

多様（低〜中）フェノール反応

なし

なし

染まる

Lu and Chang（1989）および小島一政他、インドネシアの稲作をもとに作成（参考文献：イネに刻まれた人の歴史、池橋宏著、2000 年、学会出版センター）の向上に貢献し、除草剤や農業機械の開発・普及は労働

２．研究開発目標の変化

生産性を飛躍的に高めました。昭和29年の10ａ当たり
平年収量は338kg、労働時間は190時間でしたが、平成

戦後の稲の研究開発目標は、安定多収と軽労化でし

16年の10a当たり平均収量は530kg、労働時間は30時た。草丈の低い耐倒伏性品種の育成と多肥栽培は、収量間と、50年間で単収は50％以上増加し、労働時間は６−−

分の１以下に短縮されました。
米の生産が需要を上回る向上が第一目標とされ「、キヌヒカリ」「、ヒノヒカリ」「、ひようになると、価格の銘柄間格差が拡大し、良食味品種

とめぼれ」などの良食味品種が育成されました。
また、
道に対する要望が高まりました「。コシヒカリ」は、このよ

県においても独自に良食味のブランド米を開発する機

うな背景から作付けを伸ばし、現在では水稲作付面積の運が高まり「、あきたこまち」「、きらら397」などが道県38％を占めています（表１）。
品種開発においても食味の育成品種として広く作付けされています。

水稲の安定多収や良食味のための研究開発の重要

務用農産物の供給においては、輸入農産物が優位性を性は今でも変わりませんが、一方では、消費者ニーズ

持つことから、国産農産物の品質と生産性の向上が求の多様化に対応するため、新たな用途をめざした研究

められています。そこで、プロジェクト研究「低コス開発が始められました。平成元年からプロジェクト研

トで質の良い加工・業務用農産物の安定供給技術の開究「需要拡大のための新形質水田作物の開発」（通称発」の中では業務加工用の低コスト米の研究が進めら「スーパーライス計画」）においては、米のタンパク質

れています。また、平成17年3月に閣議決定された新やデンプンの特性の解明、新たな用途に向く品種の育

たな「食料・農業・農村基本計画」では、食料自給率を成と加工・利用技術の開発が開始されました。その後、カロリーベースで45％（現状40％）に向上すること

スーパーライス計画は、ブランド化を目指した高品が目標とされています。この目標を達成するために質・高機能米の研究や、低コスト・省力稲作および飼は、現在24％にとどまっている飼料自給率を大幅に料用稲の研究に引き継がれました。

向上させることが重要です。そこで、プロジェクト研

これらの成果を踏まえ、新たな社会的ニーズに応えるため、平成18年度からは２つのプロジェクト研究が開始されました。食生活の変化に対応した加工・業−3−

究「粗飼料多給による日本型家畜飼養技術の開発」の中で高品質飼料稲生産の研究が行われています。

コラム②稲の品種に関係する制度（「品種」って何？）
品種登録：育成者の権利を保護するために設けられている種苗法に基づく登録で、特許と同様の知的所有権の一種です。
登録が認められるためには、
既存品種と重要な形質で区別できること（区別性）、
同一世代で形質が十分類似していること（均一性）、
増殖後も形質が安定していること（安定性）
等の要件が必要です。
命名登録：農林水産省の新品種として決定し、その普及に資するため、農業関係の試験研究を行う独立行政法人及び指定試験地（国が育種事業を委託した都道府県の試験地）
が育成した特性が優良なものについて命名登録を行います。
命名登録は昭和４年の農林登録制度発足（最初の登録は小麦でした）以来続いており、作物ごとに農林番号が付与されます。
水稲農林１号は昭和６年に登録されました。
「コシヒカリ」
は水稲農林100号、「ササニシキ」
は水稲農
林150号として登録されています。
奨励品種：主要農産物種子制度に基づく都道府県が普及すべき優良な品種です。
奨励品種になると都道府県に原種・原々種の生産が義務づけられます。
最も作付けの多い「コシヒカリ」
は、40都府県で奨励品種に採用されています。
低アミロース米の「ミルキークイーン」
は、茨城県で奨励品種に採用され、全国で2,400ha を超える栽培面積があります。

３．一般食用向け品種の育成
写真１

高温登熟耐性品種「にこまる」（１）良食味品種の育種
一般食用品種の作付については、「コシヒカリ」を中心に売れる米であるブランド品種への作付けが集中しており、「コシヒカリ」に次いで、「ひとめぼれ」や「ヒノヒカリ」、「あきたこまち」が多く作付けされていまにこまるす。これらの品種は、いずれも「コシヒカリ」を親としヒノヒカリて育成された品種で、病気に弱い、倒れやすいなどの欠点を持っています。そこで、良食味を維持しながら、

写真１

高温登熟耐性品種「にこまる」

各種の耐性を備えた品種の育成が進められ、最近では、「にこまる」は「ヒノヒカリ」よりも高温登熟条件下でのいもち病抵抗性の「ちゅらひかり」（平成15年、東北農

外観品質が優れる。「ヒノヒカリ」では白未熟米（赤丸内）

業研究センター）、縞葉枯抵抗性の「さとじまん」（平

がみとめられる。

成17年、作物研究所）、高温登熟でも品質が優れる「にこまる」（平成17年、九州沖縄農業研究センター）など

現在作付けられている品種の多くは「コシヒカリ」と近縁であり、稲の遺伝的な多様性が失われ、稲作がが育成されました（写真1）。

脆弱なものになっている恐れがあります。このような状況を打破するためには、多様な遺伝子源を用いて良食味品種の耐病虫性や生産性を向上するための育種を強化する必要があります。
（２）いもち病抵抗性のマルチラインの育成
ブランド品種の欠点の一つであるいもち病抵抗性を改良する手段として、抵抗性の多系品種（マルチライン）の育成があります。いもち病抵抗性には、ある病原菌の菌株にはほとんど感染しないが、別の菌株に−−

対しては羅病してしまう真性抵抗性と、多くの菌株に（平成16年）は打ち込み点播方式の直播栽培に適し、対してある程度の抵抗性を示す圃場抵抗性とがあり耐倒伏性に優れ、病害抵抗性を備えた良食味品種でます。マルチラインとは、真性抵抗性のみが異なり他す。また、東北農業研究センターでは、直播栽培で耐の形質が片方の親と同一な数種の同質遺伝子系統か

倒伏性に優れて多収の良食味系統「萌えみのり」（平らなります。過去の病害抵抗性育種の歴史の中では、成18年命名登録）を育成しました。さらに、現在、直播一つの真性抵抗性遺伝子しか持たない品種が数年で栽培での耐倒伏性の指標である押し倒し抵抗性が「ど罹病化してしまうことがしばしば問題となりました。

んとこい」の２倍以上あり、良食味の多収実用系統が一方、マルチラインでは、異なる抵抗性遺伝子の系統を育成されています。また、外国品種の土中出芽性を導混合しているために、長期間抵抗性を維持させること入した中間母本が育成され、実用化の見通しです。寒が可能であると考えられています。最初に育成され、冷地では低温出芽性の向上を目指して品種育成が進普及したのは宮城県古川農業試験場（指定試験地）のめられています。

「ササニシキＢＬ」（BLはBlast resistance Lines（い４．新規用途向け品種の育成

もち病抵抗性系統）の略）です。その後、新潟県と富山県では「コシヒカリＢＬ」が普及に移されました。新
潟県と富山県では、「コシヒカリBL」は、収量や食味な（１）新形質米

どの形質が従来の「コシヒカリ」と全く同じで、いも

１）低アミロース米・高アミロース米

ち病抵抗性のみが異なると考えられています。平成

米に含まれるデンプンは、タンパク質とともに食味

17年には新潟産「コシヒカリ」の98％が「コシヒカリ

を大きく左右します。デンプンにはグルコース（ブドBL」に切り替わりました。その他、
「日本晴」
「キヌヒカ

ウ糖）が直鎖状に連なったアミロースと、枝分かれしリ」「ハナエチゼン」「ひとめぼれ」などのマルチライた構造を持つアミロペクチンの２種類があり、アミンが育成されています。近年、マルチラインとなる同ロース含量が低い米は柔らかく粘りが強くなります。

質遺伝子系統の育成では、ＤＮＡマーカーが用いられアミロース含量がゼロになったものがもち米です。わるようになり、より純度の高い同質遺伝子系統が短期が国で一般に栽培されてきた米（もち米以外）のアミ間で選抜できるようになりました。

ロース含量は15 ～20％で、世界的に見るとその幅は大きくありません。その中で「コシヒカリ」は最もア（３）直播適性の高い良食味品種の育成

ミロース含量が低い部類に属します。

直播栽培は、稲作の規模拡大や生産コストの低減を

昭和50年代からアミロース含量に関する遺伝子の考えると極めて重要な技術開発の対象です。直播の解析と簡易定量法の研究が進んだことを契機として、

栽 培 面 積 は 昭 和49年 の55,000haを ピ ーク に 平 成5

食味改善のために低アミロース化を目指す研究が本

年の7,184haまで減少しましたが、現在は15,752ha

格的に始まりました。わが国で初めての低アミロース（平成17年）に回復しています。特に、北陸地域と東北

米品種は、平成３年に北海道立上川農業試験場が育成

地域では湛水直播栽培が増加しています。直播栽培がした「彩」です。その後、「ミルキークイーン」（平成7年

これまで停滞した理由としては、出芽・苗立ちが安定

農業研究センター（現、作物研究所））などの低アミ

しないこと、移植栽培に比較して倒伏しやすく収量がロース米品種が次々に育成されてきました（表２）。

劣ることなどがあげられます。直播栽培の普及を促進

これらのアミロース含量は一般品種ともち品種とのするためには、出芽・苗立ちに優れ、耐倒伏性が強く直中間的な値（5 ～15％）を示し、外観も両者の中間的播栽培でも多収となる適性品種の開発が必要です。こな半透明です（写真2）。低アミロース米は単品としてれまでも、直播栽培に適した品種の育成は着実に続利用されているほか、食味を向上させるブレンド用、けられており、北陸農業試験場（現、中央農業総合研

冷めてもおいしいという特性を活かした中食用米飯、究センター北陸研究センター）が育成した「どんとこチルド寿司などにも利用されています。最も作付けがい」（平成７年）や「いただき」（平成12年）は、耐倒伏性多いミルキークイーンは関東を中心に2,400ha でに優れ、直播栽培に適した良食味の品種です。最近、栽培され、一般品種以上の高値で取引されています。

九州沖縄農業研究センターが開発した「ふくいずみ」

米のアミロース含量は、品種特性だけではなく登熟時−−

の温度によっても影響されます。これまで育成された
低アミロース米品種は高温年にアミロース含量が低くなりすぎる問題がありました。そこで、登熟温度に影響されない低アミロース米品種の研究が進められ
ています。
写真 2

低アミロース米品種

低アミロース米品種は白く濁る

−−

ミルキー
クイーン

ミルキー
プリンセス

コシヒカリ

一方、アミロース含量が30%前後の高アミロース

成10年に「γ-アミノ酪酸を富化した食品素材」とし

米は、冷えると硬くなるため一般の飯米には適しませて発芽玄米の基本特許を取得しました。発芽玄米の市

んが、さらさらとした食感からピラフ、リゾット、おか場は急速に拡大し、その売り上げは110 ～130億円

ゆ、ドライカレーなどに利用されています（写真3）。高（平成16年度）と推定されています。

中国

平成11年にはGABA を効率的に利用する高機能農業試験場（現、近畿中国四国農業研究センター））、性品種として、巨大胚品種「はいみのり」が育成され

夢十色（平成８年ました。
「はいみのり」の胚芽は通常品種の３倍からアミロース米として、「ホシユタカ」（昭和62年

北陸農業試験場（現、中央農業総））、「ホシニシ

４倍の大きさで、GABA も４倍程度蓄積されます（写農業研究センター(現、作物研究所））真4）。平 成14年 に は 胚 芽 部 分 が 大 き くGABA の 含合研究センター北陸研究センターキ」(平成９年

有量も高いもち品種「めばえもち」も育成され、これが育成されました。

を使った発芽玄米もちの商品開発が進められています。平成17年には、GABA含量の多い巨大胚米「恋あずさ」（東北農業研究センター）と糖質米「あゆのひかり」（中央農業総合研究センター北陸研究センター）が育成されました。さらに、「はいみのり」は出芽苗立
ちが悪いという欠点を持っていたため、これに変わる品種として出芽苗立ちの優れた巨大胚米「はいいぶき」（近畿中国四国農業研究センター）が平成18年度に命名登録されました。

写真 3

高アミロース米「夢十色」で作ったクスクス

以上のように、アミロース含量の異なる品種は、米の用途を大きく拡大する可能性を秘めています。
はいみのり

そこで、平成18年度から開始されたプロジェクト研

コシヒカリ

究「低コストで質の良い加工・業務用農産物の安定供給技術の開発」においては、DNAマーカー育種技術を

写真４

巨大胚品種「はいみのり」

利用して、他の特性はコシヒカリとほぼ同様で、アミ○の部分は胚。

ロース含量が2%刻みで異なる系統群（アミロースラ
３）加工用米イブラリ）を育成していく予定です。

清酒は米の代表的な加工品です。清酒用の酒米とし
２）巨大胚米・糖質米（発芽玄米用米）ては、大粒でタンパク質含量が少なく心白の出やすい

γ-アミノ酪酸（GABA）は動植物に広く分布するア米が適するとされています。酒米品種としては「山田

ミノ酸の一種で、神経伝達物質として重要な役割を果錦」、「五百万石」などが有名ですが、これらの既存のたしているほか、血圧上昇抑制効果などいくつかの薬

酒米品種は、晩生で倒伏しやすく、病気にも弱いとい理効果が知られています。GABA は玄米にはわずかう欠点がありました。そこで、こうした栽培特性の改しか含まれていませんが、中国農業試験場（現、近畿

良を図りながら、各地で地域の特徴ある酒造りを目指

中国四国農業研究センター）は玄米を水に漬けて発芽した酒米の品種開発が進められています。低グルテさせると胚芽部分で顕著に増加することを発見し、平（平成13年
リン米の「春陽」−−

中央農業総合研究センター北陸研究センター）は、アミノ酸が少ないため、（２）飼料用稲

雑味が少ない端麗な酒を作れることが分かりました。

１）エサ米

春陽から造った清酒は「初摘み春陽」の名前で商品化

昭和50年ころから、米を肉牛などの濃厚飼料としされています。

て利用する、いわゆるエサ米に関心が高まり、米の飼

米の素材を活かした新たな加工法の研究も行われ、料価値の検討とともに、超多収のエサ米の研究が行わ1994年に新潟県農業総合研究所で米を小麦粉並みれました。エサ米の育種では、食用で重要視される食の微細粒にする技術が開発され、米粉から高品質なパ味をチェックする必要がありません。多収性や耐病ンを製造することが可能となりました。米粉パン用と性などに重点を置いた選抜により、昭和59年からのしては粉状質の米が適するといわれているため、これ10年間で「アケノホシ」（昭和59年に向けた品種開発も始まっています。

（現、近畿中国四国農業研究センター））など多収の７

中国農業試験場

品種が育成されました。新品種の収量は標準品種に比４）有色素米、香り米

べて６～20％多く、10アールあたりで570 ～800kg

東南アジアの市場などでは、私たちが見慣れているが得られました（表３）。これらのほとんどが外国品

白米とともに赤米や紫黒米が売られています。赤米は種を親に用いた交配から生まれたもので、粒がやや長わが国の古代の米であったともいわれ、明治の頃まで

く、食べると粘りが少ないというインド型品種の特徴

日本各地に広く存在していました。最近では各地で村を備えています。多収品種の栽培法に関する研究も行

おこしの材料として、有色素米から着色米飯、赤酒、われ、生育段階に応じた施肥が多収を得るため重要で菓子などが作られています。また、有色素米の赤や紫あることが明らかになりました。この栽培法によって黒の色素は糠（ぬか）層にあるポリフェノールの一種

気象条件が良好な年には800 ～900kg の収量をあで、抗酸化作用を持つため健康食品として需要が高げ、中でも「タカナリ」（平成2年

まっています。従来の有色素米は脱粒性や倒伏性の問（現、作物研究所））は研究期間中の最高収量が990kg

題がありましたが、こうした欠点を改良した有色素米という極めて高い水準に達しました。しかし、当時は品種が次々と育成されています（表２、写真5）。

コスト面で採算があわなかったことなどから、新品種農業研究センター

香り米は、通常の米とは異なる芳香を持つ米です。

が飼料用として普及することはありませんでした。そパキスタンやタイなどの国々に分布しており、「バスの後、超多収育種の対象は次に述べるホールクロッ

マティ370」など高価格で取引される品種があります。

プサイレージに移りました。なお、超多収を狙うアプ

わ が 国 で も、少 量 な が ら 古 く か ら 栽 培 さ れ、祭 事 やローチとして、雑種強勢を利用したハイブリッド品種

接待用に使われていました。わが国の香り米品種にの研究も行われています。

は「サ リ ーク イ ーン」（平 成３年

農業研究センター（現、作物研究所））などがあります。

写真 5

赤糯品種「紅染めもち」で作ったおこわ−−２）稲ホールクロップサイレージの各地をカバーする飼料用イネ品種が育成されまし

エサ米に替わって注目されたのがホールクロップ

た（図２、写真6）。農林水産研究基本計画においては、

サイレージ（発酵粗飼料：WCS）です。WCS は稲が完平 成22年 度 ま で に 北 海 道 ～東 北 でTDN収 量0.9 ～全に実る前の黄熟期といわれる時期に茎葉と穂を一1.0t/10a、関東～九州でTDN収量1.1ｔ/10ａを達成

緒に収穫し、乳酸発酵させることによって栄養性、嗜することが目標として定められおり、この目標に向け

好性、貯蔵性の高い飼料とするものです。稲体をすべて、現在もWCS 用稲品種の育成が進められています。

て利用するため、穀実のみを利用するエサ米よりコスト的に有利ですが、水分を多く含むため長距離の輸送ではコストがかかります。
WCS の飼料的評価や機械作業体系に関する研究は昭和50年代から行われていましたが、平成３年に三重県農業技術センターでコンバインの刈取り部分とロールベール作成部分を合体させた飼料稲専用収穫機が開発されて以来関心が高まりました。この機械は、その後に開発された自走式のベールラッパとともに一般に市販されています。
WCS は転作作物として積極的に奨励されていることもあって栽培面積が増加しており、平成17年度
は全国で4,600ha の作付けがありました。農業研究センターと草地試験場（現、作物研究所と畜産草地研
究所那須研究拠点）においては、平成11年度から、茎葉と穂の合計収量が多く、かつ家畜が利用できる栄養分（可消化養分総量：TDN）が多い稲の品種開発を目指した研究を開始され、これまでに東北から九州まで−−

リーフスター
写真 6

一般品種

茎葉部の大きい飼料用新品種「リーフスター」

図２

近年育成された飼料用イネ品種とその栽培適地（）内は育成年次

稲をWCS として利用する際の調製、給餌に関する

５．新たな研究展開

研究も進められています。稲は茎が中空で付着する乳酸菌が少ないために、乳酸菌よりも酪酸菌や酵母など（１）イネゲノム研究の成果に基づく新たな稲育種研が増殖しやすく、良質なサイレージ化が難しいという究性質を持ちます。この問題を解決するため、WCS のゲノム情報は、画期的なイネ新品種を開発するうえ

密封初期に急速に増殖して良質なサイレージ化を可で不可欠です。我が国を中心とする国際イネゲノム能にする乳酸菌「畜草１号」（平成14年特許出願）を開

配列コンソーシアムは、平成16年12月に、イネ「日本発・市販化しました。また、乳牛への給餌試験の結果

晴」ゲノムの完全解読を達成しました。我が国は全配から、適切に収穫・調製された稲WCS は嗜好性が良列のうち55%の解読に貢献しました。これらの基盤

く、粗飼料としては乳牛に一般的に給餌されている輸研究は、収量性、草型、出穂期などに関連する遺伝子

入チモシー乾草に代替して使える結果が得られていの単離に利用されるとともに、ゲノム情報を利用したます。

交雑育種や遺伝子組換え技術などにも応用されてい飼料生産としての水田の利用は、耕畜連携による持ます。

続型農業を志向する視点からも期待が大きく、稲のWCS は有望な材料です。品種育成では、茎葉を含め１）ゲノム情報を用いた交雑育種（DNA マーカー育た全体収量とTDN 収量が多いことに加えて、農薬散種）

布を減らすための病虫害抵抗性の強化を図り、併せて

ゲ ノ ム 研 究 の 発 展 に よ って、DNAマ ーカ ーを 用

低コスト生産のための直播栽培技術、効率的な給餌技

いた効率的な品種育成が可能となりました（コラム

術の開発を進めることが重要です。なお、飼料イネに３）。DNAマーカー育種によって、コシヒカリに縞葉関する研究成果の詳細については、農林水産研究開発

枯病抵抗性と穂いもち抵抗性を導入した「コシヒカリ

レポートNo.15(2006)「イネで牛を育てる

愛知SBL」（愛知県農業総合試験場）が平成17年に品－飼料

イネによる国産牛生産－」に掲載されています。

種登録され、ついで「コシヒカリ」に半矮性遺伝子を− 10 −

導入して草丈を低くした「コシヒカリつくばSD1号」（植物ゲノムセンター）が出願公表中です。平成18年には、「コシヒカリ」にインド型品種の早生遺伝子を導入にした「関東IL1号」（作物研究所）が出願公表予定です（写真7）。次年度以降も、「コシヒカリ」に晩生遺伝子を導入した品種や「ヒノヒカリ」にトビイロウ
ンカ抵抗性遺伝子を導入した品種などを育成していく予定です。現在、耐冷性、食味、バイオマスを含めた
関東 IL1 号

収量性、直播適応性、高温登熟性など、より複雑な特コシヒカリ

性についてＤＮＡマーカーの開発を進めており、ＤＮ
Ａマーカーによる遺伝子の集積技術により稲の低コ

写真７

関東 IL １号の草姿

スト生産や用途拡大に資する品種の育成を目指して

関東 IL １号は早生遺伝子以外はコシヒカリとほぼ同じゲノ

いきます。

ムを持つ。コシヒカリより約１２日出穂が早い。

コラム③
DNA マーカー育種とはゲノム研究の発展は、交雑育種による品種育成を効率的に行うことを可能としました。
従来の育種では、交配などで変異を拡大した多くの材料から、実際に食味や発病程度を年数を重ねて評価することによって、食味と耐病性を備えた系統を選抜していました。
一方、
DNA マーカー育種は、食味や耐病性の遺伝子に連鎖する分子レベルの目印（DNAマーカー）
によって目標とする形質や染色体領域を間接的に選抜する育種技術です。
例えば、良食味品種に耐病性を導入するためには、
良食味品種と耐病性品種を交配します。
そして、その後代にさらに良食味品種を交配し、DNAマーカーによって、耐病性遺伝子を持ちそれ以外は良食味品種の染色体領域を持つ個体を選抜します。
この操作を数回繰り返すことによって、耐病性遺伝子の領域以外は良食味品種を遺伝的背景とする同質遺伝子系統を育成することができます。
DNAマーカー育種によって、目標とする形質の正確な選抜が可能となったばかりでなく、選抜に必要な圃場面積を縮小することや育種年限を短縮することが可能となりました。
なお、
DNAマーカー育種は、
遺伝子組換え技術ではない育種法です。

− 11 −

２）遺伝子組換え技術を整えるべく、同年６月に「遺伝子組換え生物等の使

近年は遺伝子を直接操作する遺伝子組換え技術が用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律」

急速に発展しています。遺伝子組換え技術は、ある生（カルタヘナ法）の成立・公布を経て、同年１１月に議物から特定の有用遺伝子を取り出し、目的とする他の定書を締結しました。平成１６年２月にこの法律が施生物に組み込むことにより新しい形質を付与する技

行され、遺伝子組換え生物の使用がこの法律により規術です。この技術の特徴としては、交雑育種では導入制されることとなりました。この法律では、生物の多が不可能な異なる生物の遺伝子や人工的に改変した様性の確保が主目的となっています。現在は、この法遺伝子が導入できる点にあります。わが国では、これ律に従い、十分な安全性の確認と国民的理解の下に、まで遺伝子組換えによって育成された稲の品種が実情報公開を徹底しながら研究開発が進められていま用栽培された例はありませんが、世界的には大豆、トす。

ウモロコシなどで遺伝子組換え作物の栽培面積が増稲に関しては除草剤耐性、病害虫抵抗性のほか、必加しています。この技術は将来の地球規模での食糧問

須アミノ酸であるトリプトファンを多く含み飼料価

題の解決、農薬、肥料等の削減を通じた持続的農業の値の高い米、米アレルギー原因物質を除去した米、ス

発展、新産業の創出など多くの分野での貢献が期待さギ花粉症を緩和する米、中性脂肪を低下させる米なれています。

どの研究が進んでいます。農業生物資源研究所では、一方、遺伝子組換え技術は、その安全性に配慮する

遺伝子組換え技術によって、スギ花粉症のエピトープ

こ と が 重 要 で す。平 成１５年９月 に は、遺 伝 子 組 換(抗原認識部位)の集合体（7crp）を含む米を開発する

え生物等の安全な移送、取扱い及び利用に関する措ことに成功しました（図３）。この米を一定期間食べ置を講ずることを目的とした「生物の多様性に関す続けると、スギ花粉を外敵ではなく食物と認識するよる条約のバイオセーフティに関するカルタヘナ議定

うになり、アレルギー反応を抑えることが期待できま書」（http://www.mofa.go.jp/mofaj/gaiko/kankyo/

す。平成15年にはマウスを用いた実験によるスギ花

jyoyaku/cartagena.html）が 国 際 発 効 さ れ ま し た。

粉症緩和米の効果が確認され、平成17年からは隔離

我が国では、同議定書の早期締結を目指して国内体制

圃場における試験が始められていています。

− 12 −

図３

花粉症緩和米の開発（２）稲のバイオマス利用に向けて

用バイオマス利用の促進、バイオマスタウン構想の加

近年、生活基盤の多くを化石資源に依存するように速化が具体的目標として設定されています。日本の国なった結果、地球温暖化や廃棄物の増加など様々な土全体に広がる水田は、広く整備されたバイオマス生

環境問題が深刻化しています。こうした問題に対処す産装置でもあり、水田からは、玄米のほかに、約900万るため、平成14年12月には、内閣府、文部科学省、農トンの稲わら、約200万トンの籾殻、約90万トンの米

林水産省など関係省庁の下で、地球温暖化の防止、循

糠が毎年生産されています。稲のバイオマス利用は、環型社会の形成などに向けた「バイオマス・ニッポン「新たなバイオマス・ニッポン総合戦略」の重要な課総合戦略」がとりまとめられました。その後、京都議題の一つと位置づけられています。

定書の発効やバイオマス利用の進捗状況等の新たな情勢変化を踏まえて見直しが行われ、平成18年3月に１）エネルギー利用

新たなバイオマス・ニッポン総合戦略（http://www.

バイオエネルギーとしては、サトウキビ等の糖質、

maff.go.jp/biomass/index.htm）が閣議決定されま

トウモロコシ等のデンプン質、木質系のセルロース等

した。ここでは、バイオマスエネルギーの導入、未利から製造されるバイオエタノール、菜種油、大豆油、− 13 −

パーム油等の植物油をメチルエステル化して製造さ

２）マテリアル利用れるバイオディーゼルなどが挙げられます。サトウ

稲バイオマスのマテリアル利用に関しては、米のデキビやトウモロコシを利用した世界におけるバイオ

ンプンからバイオプラスチックを作ることが考えら

エタノールの生産量はブラジル、アメリカを中心にれます。バイオプラスチックは易分解性であり、石油

3,400万キロリットル以上と推定されています。稲のを原料とする難分解性のプラスチックよりも環境に

バイオエタノール生産への利用に関しては、低コスト

やさしい素材であると言えます。アメリカではトウモ化が課題です。そのためには、古米、くず米等の利用

ロコシからバイオプラスチックの原料であるポリ乳や超多収品種の低コスト直播栽培などの手段が考え酸を製造する技術が開発されています。我が国の食られます。バイオディーゼルへの変換に関しては、米用米からバイオプラスチックを製造するためには、低糠油をエステル変換する方法が考えられます。しかコスト化が課題です。稲の収穫残渣や精米残渣の利用し、この場合もコストが問題となるため、米糠からバに関しては、米糠に含まれるトコトリエノール、フェイオディーゼルを製造すると同時に、その残渣からト

ルラ酸、γ―オリザノール、イノシトール、植物ステ

コトリエノール等の有用物質を抽出する多段階利用

ロール、フィチン・フィチン酸などの機能成分を医薬システムが模索されているところです(図4)。籾殻の品、化粧品、食品添加物として利用する研究が進めら

エネルギー利用に関しては、籾殻を燃焼して発電する

れています。また、市販されているもみがら成型育苗システムがマレーシアやタイで実用化しており、わがマットの改良や稲わらを素材とする生分解性のマル

国でも、籾殻による発電と燃え滓の有効利用に関するチシートの試作などの研究が農林水産省の委託研究研究が進められています。

プロジェクトで実施されています。

玄米
精米

初版担当：研究開発企画官
研究調査官

白米

改訂担当：研究開発企画官
研究調査官

米ぬか
搾油

脱脂米ぬか （飼料）

米油
エタノール
エステル交換グリセロール （発酵飼料原料）

分子蒸留

機能性成分原料

バイオディーゼル （燃料）擬似移動層クロマト分離

植物ステロール等

トコトリエノール（医薬品等の原料）（医薬品等の原料）

図４

稲バイオマスの多段階利用の一例①米ぬかから米油を搾取、②エタノールを加えエステ

ル交換を行いバイオディーゼルを製造、③その残渣からトコトリエノール等の有用物質を抽出。

− 14 −

佐々木昭博
森田

敏

中谷

誠

福嶌

陽

図等の出典コラム１：Lu and Chang及び小島一政他 「インドネシアの稲作」を元に作成
表

  １：農林水産省「米殻の品種別作付状況」より

写 真 １：（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

写 真 ２：（独）農業・食品産業技術総合研究機構

作物研究所

写 真 ３：（独）農業・食品産業技術総合研究機構

中央農業総合研究センター北陸研究センター

写 真 ４：（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

写 真 ５：（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

写 真 ６：（独）農業・食品産業技術総合研究機構

作物研究所

写 真 ７：（独）農業・食品産業技術総合研究機構

作物研究所

図

  ３：（独）農業生物資源研究所

ご協力いただいた方々（敬称略）（独）農業・食品産業技術総合研究機構

作物研究所− 15 −

井邊

時雄

安東

郁男

『農林水産研究開発レポート』既刊リスト
No.1（2001.10） 麦の高品質化を目指して
No.2（2002. 1） イネゲノム情報を読む
No.3（2002. 5） 循環する資源としての家畜排せつ物
No.4（2002. 9） 機能性食品の開発
No.5（2002.12） バイオマスエネルギー利用技術の開発
No.6（2003. 3） 新たな用途をめざした稲の研究開発
No.7（2003. 5） 昆虫テクノロジー研究
No.8（2003. 9） 地球温暖化の防止に関わる森林の機能
No.9（2004. 2） 海洋生態系と水産資源－持続的水産資源管理の高度化を目指して－
No.10（2004.11） 食品の品質保証のための研究開発
No.11（2004.12） 食料・環境問題の解決を目指した国際農林水産業研究
No.12（2005. 3） 病害虫の総合的管理技術－化学農薬だけに依存しない病害虫防除－
No.13（2005. 7） 大豆の安定・多収を目指して
No.14（2005.11） 進化する施設栽培－大規模施設から植物工場まで－
No.15（2006. 3） イネで牛を育てる－飼料イネによる国産牛生産－
No.16（2006. 3） 魚と貝のバイオテクノロジー－安全で信頼できる魚と貝を目指して－
No.17（2006. 7） 野生動物による農林業被害を防ぐ技術

本レポートについてのご意見・ご感想を募集します
今後のレポート作成の参考とさせていただくため、皆様からのご意見・ご感想をE-mail、FAX、郵便などによりうけたまわっておりますので、下記宛までお寄せ下さい｡

先：〒 100-8950 東京都千代田区霞が関 1-2-1
農林水産省 農林水産技術会議事務局 技術政策課 広報班（担当）児玉、相川T E L：03-3502-8111（内線 5079、5088）
F A X：03-3507-8794
E-Mail：www@s.affrc.go.jp
宛− 17 −

インターネットでのご利用について
１

本レポートは、次の URL でご覧いただけます。
＜ URL ＞ http://www.s.affrc.go.jp/docs/report/report.htm

２

前年度までに発行した本レポートのビデオ版「食と農の未来を拓く研究開発」は、次の URL でご覧いただ けます。
＜ URL ＞ http://rms2.agsearch.agropedia.affrc.go.jp/contents/other/MediaDB/mediadb.html
なお、ビデオ版DVD「食と農の未来を拓く研究開発」は、公立図書館等でもご覧になれます。詳細については、最寄りの施設へお問い合わせ下さい。

３

この他、農林水産研究成果等に興味をお持ちの方は、以下の URL をご覧下さい。
農林水産省農林水産技術会議＜ URL ＞ http://www.s.affrc.go.jp/
研究成果情報＜ URL ＞ http://www.affrc.go.jp/ja/db/seika/index.html
農学情報資源システム AGROPEDIA＜ URL ＞ http://rms1.agsearch.agropedia.affrc.go.jp/menu_ja.html
農林水産研究成果ライブラリー＜ URL ＞ http://rms2.agsearch.agropedia.affrc.go.jp/contents/JASI/index.html
プロジェクト研究成果シリーズ＜ URL ＞ http://rms2.agsearch.agropedia.affrc.go.jp/contents/JASI/seika.html

農林水産研究開発レポート No.18「新たな用途をめざした稲の研究開発

平成 18 年度版」

2006 年 10 月 31 日
監修
農林水産省 農林水産技術会議
編集 ･ 発行
農林水産省 農林水産技術会議事務局〒 100-8950 東京都千代田区霞が関 1-2-1
TEL 03-3502-8111（代表）
FAX 03-3507-8794
印 刷 所(株)エリート印刷− 18 −