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稲作 日本列島での歴史
長江文明が朝鮮半島の遺跡より、弥生時代の遺構に類似しているとは言えない。農具、武器、土器は、朝鮮半島の発掘物に酷似したものが見られるものの、長江文明では見られない。朝鮮半島では見られない高床倉庫が長江文明と弥生時代の遺跡で確認できるが、世界各地で見られる技術であり、日本でも水田稲作伝播前の縄文時代中期には確認できる。
江南説を前提として「朝鮮半島には陸稲のみが伝えられて、水稲は日本が朝鮮に伝えたものである」という主張も存在するが、朝鮮半島経由説で述べたとおり、朝鮮半島の水田の方が時代が遡るので支持されない。甲元眞之は平壌市にある無文土器文化時代前期（紀元前1500年代）の南京里遺跡では水稲農耕が行われていたと指摘している。加えて、蔚山市にあるオクキョン遺跡（紀元前1000年頃）は、日韓合わせて最古の水田遺跡である。日本最古の水稲農耕の遺跡は、佐賀県の菜畑遺跡（紀元前930年頃）である。
柳田國男の最後の著書「海上の道」で提唱した中国の長江下流域から南西諸島を経由して稲作が日本に伝播されたとする説。
石田英一郎、可児弘明、安田喜憲、梅原猛などの民俗学者に支持され。佐々木高明が提唱した照葉樹林文化論も柳田の南方経由説の強い影響を受けている。
稲作 日本列島での歴史
北里大学の太田博樹准教授（人類集団遺伝学・分子進化学）は、下戸の遺伝子と称されるALDH2（2型アルデヒド脱水素酵素）遺伝子多型の分析から、稲作の技術を持った人々が中国南部から沖縄を経由して日本に到達した可能性を指摘しており、生化学の観点からは渡部忠世や佐藤洋一郎が陸稲（熱帯ジャポニカ）の伝播ルートとして柳田の仮説を支持している。
しかしながら、考古学の観点からは琉球の貝塚時代に稲作の痕跡がないことから、南方ルート成立の可能性は低いとされている。
稲作の伝播の速さについては、瀬戸内西部地域に約200年、摂津・河内地域に約300年、奈良盆地に約400年、中部地方に約500年、南関東地域に約650年かかるなど地域差が見られ、津軽地方へは丹後半島から日本海を北上して前4世紀頃には既に伝わっていたが、後述する砂沢遺跡や田舎館村の垂柳遺跡などの調査で、前1世紀頃に稲作を放棄したことが判明している。
稲作 日本列島での歴史
現在、確認されている最古の水田跡は今から約2500～2600年前の縄文時代晩期中頃の佐賀県の菜畑遺跡で、これは干潟後背の海水の入り込まない谷間地の中央部に幅1.5～2.0mの水路を掘り、この両側に土盛りの畦によって区画された小規模（10～20平方メートル）のものであった。農耕具としては石庖丁、扁平片刃石斧、蛤刃石斧、磨製石鏃などが出土している。
同時代頃の宮崎県の坂元遺跡からも水田跡が発掘され、九州北部に伝わった水田稲作が大きな時間をあけずに九州南部まで伝わったことを示している。
本州の最北部、青森県（弘前市）の砂沢遺跡から水田遺構が発見されたことにより、弥生時代の前期には稲作はほぼ本州全土に伝播したと考えられている。弥生時代の中期には種籾を直接本田に撒く直播栽培からイネの苗を植える田植えへ変化し、北部九州地域では農耕具も石や青銅器から鉄製に切り替わり、稲の生産性を大きく向上させた。古墳時代には鉄器が日本全土へ広く普及すると共に土木技術も発達し、茨田堤などの灌漑用のため池が築造された。弥生時代から古墳時代における日本の水田形態は、長さ2・3メートルの畦畔に囲まれ、一面の面積が最小5平方メートル程度の小区画水田と呼ばれるものが主流で、それらが数百～数千の単位で集合して数万平方メートルの水田地帯を形成するものだった。
稲作 日本列島での歴史
律令体制導入以降の朝廷は、水田を条里制によって区画化し、国民に一定面積の水田を口分田として割りあて、収穫を納税させる班田収授制を652年に実施した。以後、租税を米の現物で納める方法は明治時代の地租改正にいたるまで日本の租税の基軸となった。稲作儀礼も朝廷による「新嘗祭」「大嘗祭」などが平安時代には整えられ、民間でも稲作の予祝儀礼として田楽などが行われるようになった。大分県の田染荘は平安時代の水田機構を現在も残す集落である。
鎌倉時代になると西日本を中心に牛馬耕が行われるようになり、その糞尿を利用した厩肥も普及していった。また、西日本を中心に夏に水田で水稲を栽培し、冬は水を落とした畑地化にして麦を栽培する水田の米麦二毛作が行われるようになった。室町時代には、日照りに強く降水量の少ない土地でも良く育つ占城稲が中国から渡来し、降水量の少ない地域などで生産されるようになったが、味が悪いためかあまり普及しなかった。戦国時代になると、大名たちは新田開発のための大規模な工事や水害防止のための河川改修を行った。武田信玄によって築かれた山梨県釜無川の信玄堤は、その技術水準の高さもあり特に有名である。また、農業生産高の把握するため検地も行われた。天下を掌握した豊臣秀吉が全国に対して行った太閤検地によって、土地の稲作生産量を石という単位で表す石高制が確立し、農民は石高に応じた租税を義務付けられた。この制度は江戸幕府にも継承され、武士階級の格付けとしても石高は重視されていた。
江戸時代は人口が増加したため、為政者たちは利根川や信濃川など手付かずだった大河流域の湿地帯や氾濫原で新田の開墾を推進し、傾斜地にも棚田を設けて米の増産を図った。幕府も見沼代用水や深良用水などの農業用用水路を盛んに設けたり、諸国山川掟を発して山林の伐採による土砂災害を防ぐなどの治水に勤めた。その結果、16世紀末の耕地面積は全国で150万町歩、米の生産量は約1800万石程度だったものが、18世紀前半の元禄ならびに享保時代になると、耕地面積が300万町歩、生産量も2600万石に達した。農業知識の普及も進み、宮崎安貞による日本最古の体系的農書である農業全書や大蔵永常の農具便利論などが出版されている。地方農村では二宮尊徳や大原幽学、渡部斧松などの農政学者が活躍した。農具も発達し、備中鍬や穀物の選別を行う千石通し、脱穀の千歯扱などの農具が普及した。肥料としては人間の排泄物が利用されるようになり、慶安の御触書でも雪隠を用意して、糞尿を集めるように勧めている。また、江戸時代は寒冷な時期が多く、やませの影響が強い東北地方の太平洋側を中心に飢饉も多発しており、江戸時代からは北海道渡島半島で稲が栽培され始まったが、その規模は微々たるものであった。
明治時代に入ると、柔らかい湿地を人間が耕す方法から硬い土壌の水田を牛や馬を使って耕す方法が行わるようになった。肥料も排泄物ではなく干鰯や鰊粕、油粕など金肥と呼ばれる栄養価の高いものが使われるようになっていった。交通手段の発達を背景に、各地の篤農家（老農）の交流も盛んになり、江戸時代以来の在来農業技術の集大成がなされた（明治農法）。ドイツから派遣されたオスカル・ケルネルらによって西洋の科学技術も導入され農業試験場などの研究施設も創設された。稲の品種改良も進み、コシヒカリの先祖にあたる亀の尾などの品種が作られた。
江戸時代から北海道南部（道南）の渡島半島では稲作が行われていたが、明治に入ると道央の石狩平野でも栽培されるようになった。中山久蔵などの農業指導者が寒冷地で稲作を可能とするために多くの技術開発を行い、かつて不毛の泥炭地が広がっていた石狩平野や上川盆地は広大な水田地帯に変じ（道央水田地帯）、新潟県と一二を争う米どころへ変化していく。
こうして昭和初年には、米の生産高は明治11〜15年比で2倍以上に増加したが、それにもかかわらず昭和初期には幕末の3倍近くにまで人口が膨れ上がったことにより、日本内地の米不足は深刻であり、朝鮮や台湾からの米の移入で不足分を賄い、それでも足りないので南米や満州へ移民を送り出す有様となった。
戦後、技術の発展により国内生産が軌道に乗ってからは、政府が米を主食として保護政策を行ってきた。不作を除いて輸入を禁止し、流通販売を規制した。自主流通米は量を制限し、政府買い上げについては、買い上げ価格より安く赤字で売り渡す逆ザヤにより農家の収入を維持しつつ、価格上昇を抑制する施策をとってきた。農閑期に行われていた出稼ぎは、稲作に機械化が進み人手が余り要らなくなったため、「母ちゃん、爺ちゃん、婆ちゃん」のいわゆる「三ちゃん農業」が多くなり、通年出稼ぎに行く一家の主が増え、専業農家より兼業農家の方が多くなった。1960年代以降、食生活の多様化により一人当たりの米の消費量の減少が進み、1970年を境に米の生産量が消費量を大きく越え、米余りの時代に突入。政府によって減反政策などの生産調整が行われるようになった。
稲作 日本における栽培技術と品種改良
品種改良は当初耐寒性の向上や収量増を重点に行われた。近代的育種手法で育成されたイネのさきがけである陸羽132号は耐寒性が強く多収量品種であったことから、昭和初期の大冷害の救世主となり、その子品種である水稲農林1号は第二次世界大戦中・戦後の食糧生産に大きく貢献した。特筆すべきは陸羽132号、農林1号は食味に優れた品種でもあったことで、その系統を引くコシヒカリなど冷涼地向きの良食味品種が普及することにより、日本の稲作地帯の中心は北日本に移っていき、日本の稲作地図を塗り替えることになった。
「米余り」となった1970年以降、稲の品種改良においては、従来重点をおかれていた耐寒性や耐病性の強化から、食味の向上に重点をおかれるようになった。1989年から1994年の間、農林水産省による品種改良プロジェクトスーパーライス計画が行われ、ミルキークイーンなどの低アミロース米が開発された。
21世紀には西日本を中心に猛暑日が増え、高温による稲の登熟障害や米の品質低下が問題となっている。耐高温品種の育成、高温条件下に適合した稲栽培技術の確立が急がれている。
稲作 方式
気候的に可能な場合は三毛作も行われている。
近年の地球温暖化を逆手に取り水稲の再生能力を最大限生かして、初秋にいったん刈り取り収穫した（一期目）残りの稲株（ひこばえ）から再度稲穂を再生させることで、晩秋にかけて新たな収穫を得る（二期目）。稲株の再生能力を最大限温存するため、一期目の収穫の際にはできるだけ稲穂部分のみを刈り取る（刈り取り位置をできるだけ高くする、地表から約40センチメートル）ことが重要である。九州で実施した試験では4月に植え込み、一期目収穫を8月上旬、二期目収穫を10月下旬とした場合に一期目の収穫量の約5割量を二期目で収穫できた。専用品種では合計で通常のコシヒカリ収穫量の3倍という驚異的な収穫高さえ達成されている。食味についても一期目と二期目で差はないという。
稲の水田による栽培を水田稲作と呼び、水田で栽培するイネを水稲（すいとう）という。
稲作 方式
田に水を張り（水田）、底に苗を植えて育てる。日本では、種（種籾）から苗までは土で育てる方が一般的であるが、東南アジアなどでは、水田の中に種籾を蒔く地域もある。深い水深で、人の背丈より長く育つ栽培品種もある。畑よりも、水田の方が品質が高く収穫量が多いため、定期的な雨量のある日本では、ほとんどが、水田を使っている。水田による稲作は、他の穀物の畑作に比べ、連作障害になりにくい。
畑で栽培される稲を陸稲（りくとう、おかぼ）という。
水稲ではほとんど起こらないが、同じ土壌で陸稲の栽培を続けると連作障害が発生する。
初めに田畑にじかに種もみを蒔く直播（じかまき）栽培と、仕立てた苗を水田に植え替える苗代（なわしろ/なえしろ）栽培がある。
稲作 手順
省力化を主な目的とした水田や畑を耕さないまま農作物を栽培する農法である。
生産コスト低減と収量安定を目的とした栽培方法。普及段階の栽培方法で、「耕作者による差や地域差を抑え平均した生育・収量が期待できる」として期待されているが、地域の利水権、水利慣行など導入に際し解決すべき問題も多い。
稲作 稲作と文化
稲作文化は稲を生産するための農耕技術から稲の食文化、稲作に関わる儀礼祭祀など様々な要素で構成されている。
農耕技術では稲作のための農具や収穫具、動物を用いた畜力利用や、水田の形態、田植えや施肥などの栽培技術、虫追いや鳥追い、カカシなど鳥獣避けの文化も存在する。また、穂刈したあとの藁は様々な用途があり、藁細工や信仰とも関わりが深い。食文化では粥や強飯、餅やちまきなど多様な食べ方・調理法が存在した。また、高倉などの貯蔵法や、醸造して酒にするなど幅広い利用が行われていた。水田の光景は、日本の伝統的文化の1つといえ、日本人と稲作の深い関わりを示すものとして、田遊び・田植・田植踊・御田祭・御田植・御田舞等、豊作を祈るための多くの予祝儀式・収穫祭・民俗芸能が伝承されている。
宮中祭祀においても天皇が皇居の御田で収穫された稲穂を天照大神（アマテラスオオミカミ）に捧げ、その年の収穫に感謝する新嘗祭がおこなわれている。天皇徳仁は、皇居内生物学研究所などで、水稲手蒔き、田植え、稲刈りをみずからおこなっている（宮内庁サイト）。尚、漢字の「年」は、元々は「秊」（禾 / 千）と表記された字で、部首に「禾」が入っている点からも解るように、稲を栽培する周期を1年に見立てていた。
稲作 気候変動による稲作への影響
気候変動による稲作への影響予測は様々である。2017年のある研究は、気温変化だけで米の世界収量は1℃温暖化ごとに3.2%減少するとした一方で、同年でも別の研究は温暖化初期には米の生産が増加し、約3℃の温暖化（2091〜2100年、1850〜1900年比）で頭打ちになるとした。
降水量変化やCO₂施肥効果などの要因を加味すると予測はより複雑になる。2021年時点で米の世界収量に関する予測は、小麦やトウモロコシと比較して一貫性が低く、統計的に有意な傾向を把握することが難しかった。2022年の報告では東アジアにおける気候変動の影響は正の効果をもたらしていたが:728 、2023年の研究は豪雨増加だけで中国は今世紀末までに最大8%の米収量を失う可能性があるとした。イタリアではアルボリオ種およびカルナローリ種といったリゾット用米が、21世紀に入ってから干ばつの影響で不作に見舞われている。
気候変動の影響は地理的位置や社会経済的背景によって異なる。例えば20世紀後半の気温上昇と太陽放射の減少は、アジア7か国の200農場で米の収量を10〜20%減少させた。この原因としては夜間呼吸の増加が指摘されている。国際稲研究所は、地球平均気温が1℃上昇するごとにアジアの米収量が約20%減少すると予測している。また開花中に1時間以上35℃以上の気温にさらされると、稲は穂が実らなくなり収穫が不可能となる。
稲作 稲作による地球環境への影響
水田稲作農耕がその地の環境に与える負荷は限定的である。数千年間にわたって東アジア・東南アジアの各地で水田稲作農耕が行われてきているが、農地が耕作不能になった例はあまり知られていない。麦作が引き起こしてきた土壌破壊の歴史と比べて注目に値する。
水田環境は、1000種を超える生物多様性を擁する「時空間的に安定した一時的湿地あるいは水辺」ととらえることができ、代替的自然としての高い持続性・安定性を評価できる。
稲作 稲作による地球環境への影響
一方、日本国内であまり認識されていない問題が水田耕作に伴うメタンガスの発生である。これは水田米食文化の東アジアを中心とした世界的大問題であり、2020年のプロジェクト ドローダウンでも気候変動に対して世界規模で実施すべき100項目（食料生産のみならずエネルギー、建設、運輸などすべての分野を含む）の対策課題中優先度28位とされている。水田は人工湿地でありClimate TRACEによる2023年の見積もりでは世界で2710万トンのメタンを排出した。日本はそのうち101万トンを排出し世界第8位の稲作メタン排出国となっている。（Sector: Agriculture>Rice cultivation, Select region: All countries or Japan, in ）。日本の稲作によるメタン排出量は平成20－21年の日本では二酸化炭素換算量で年間約557万トンと推定された。これは2023年までに知られた中で世界最大の天然メタンガスの漏出（13万トン）の1.5倍もの量である。557万トンを当時の国内米生産高813万トンで割ると、１万トン当たり米の生産に伴うメタンの二酸化炭素換算排出量は6851トンにもなる。
稲作 稲作による地球環境への影響
これを輸入小麦の重量あたりの換算二酸化炭素排出量と比較する。2017～2021年の日本の輸入小麦平均流通量は482万トンであり、その輸入先内訳はアメリカ（40.3%）・カナダ（35.2%）・オーストラリア（24.4%）であった。これら小麦の生産で排出される二酸化炭素は、小麦1トンあたり205キログラム（=1万トンあたり2050トン、アメリカ産で計算）と見積もられている。この小麦を日本まで輸送する際の二酸化炭素排出量（フードマイレージ）は海外輸送二酸化炭素計算ツールで見積もることができる。アメリカとカナダからの輸入はシカゴから東京、オーストラリアからの輸入はシドニーから東京までの距離で鉄道と船舶で運送した場合について計算すると、貨物1トンあたりの二酸化炭素排出量は前者は0.24トン、後者は0.07トンであり、これより小麦482万トン（アメリカ・カナダから76%＝366.3万トン、オーストラリアから24%＝115.7万トン）の日本輸入にかかる二酸化炭素排出量を算出すると 960144トン二酸化炭素である。したがって１万トン当たり小麦の国際輸入による二酸化炭素は1992トンであり、生産と輸入を合計すると小麦1万トンあたり4042トンとなる。言うまでもないが国内産小麦では国際輸入にかかる分はゼロである。
したがって水田米の国内稲作に伴う換算二酸化炭素は、水稲耕作や国内輸送にともなう二酸化炭素排出を含めずメタンガス発生だけでも輸入小麦の6851/ 4042＝1.7倍にも達する。重量あたりカロリーは米と小麦でほぼ同じなのでカロリーベースで比較しても、国内産米食は輸入小麦食と比べてさえも少なくとも約２倍の地球温暖化負荷をかけているのが現実である。以上の理由から水田からのメタンガス排出対策は農林水産省でも積極的な支援を行っている。
イネ
イネ（稲、稻、禾）は、イネ科イネ属の植物。属名Oryza は古代ギリシア語由来のラテン語で「米」または「イネ」を意味する。種小名 sativa は「栽培されている」といった意味である。収穫物は米と呼ばれ、トウモロコシやコムギ（小麦）とともに世界三大穀物の一つとなっている。稲禾（とうか）、禾稲（かとう）などとも呼ばれる。
イネ 概要
イネ科イネ属の植物には23種77系統が知られている。このうち20種が野生イネであり、2種が栽培イネである。栽培イネの2種とはアジア栽培イネ（アジアイネ、Oryza sativa）とアフリカ栽培イネ（アフリカイネ、グラベリマイネ、Oryza glaberrima）である。結実後も親株が枯れず株が生き続ける多年生型と、種子により毎年繁殖して枯れる一年生型があるが、2型の変位は連続的で、中間型集団も多く存在する。原始的栽培型は、一年生型と多年生型の中間的性質を有した野性イネから生じたとする研究がある。なお、いくつかの野生イネは絶滅したとされている。
アジアイネはアジアのほか、広くヨーロッパ、南北アメリカ大陸、オーストラリア大陸、アフリカ大陸で栽培されている。これに対してアフリカイネは西アフリカで局地的に栽培されているにすぎない。イネは狭義にはアジアイネを指す。
アジアイネには耐冷性の高いジャポニカ種（日本型）と耐冷性の低いインディカ種（インド型）の2つの系統がある。また、これらの交雑による中間的品種群が多数存在する。
ジャポニカ種（日本型、島嶼型、Oryza sativa subsp. japonica）
イネ 概要
日本、朝鮮半島、中国など温帯～亜熱帯の地域で栽培されている。ジャポニカ種は温帯日本型と熱帯日本型（ジャバニカ種）に分けられる。
温帯日本型（温帯島嶼型）
主に日本や中国遼寧省で栽培されている。
熱帯日本型（ジャバニカ種、熱帯島嶼型、ジャワ型、Oryza sativa subsp. javanica）
中国南部などで栽培されている。なお、ジャポニカ種（日本型）、インディカ種（インド型）、ジャバニカ種（ジャワ型）に並列的に分けられることもある。
インディカ種（インド型、Oryza sativa subsp. indica）
インド、スリランカ、台湾南部、中国南部、東南アジアなど熱帯・亜熱帯の地域で栽培されている。インディカ種（インド型）はジャポニカ種（日本型）以上に分化している。
日本の農学者加藤茂苞による研究が嚆矢となったことから、彼の用いた「日本型」「インド型」という呼称が広く使われているが、両者が存在する中国では、加藤の研究以前からこれに相当する「コウ」（粳稻）と「セン」（籼稻）という分類が存在している。中国では、淮河と長江との中間地域で両者が混交し、長江以南でセン、淮河以北でコウが優占する。
イネ 概要
加藤による命名が象徴するように、それぞれの生態型の栽培地域には耐寒性による地理的勾配が知られている。日本や中国東北部、朝鮮半島では主にジャポニカ種が栽培され、中国南部や東南アジア山岳部ではジャバニカ種が多く、中国南部からインドにかけての広い地域でインディカ種という具合である。ただし、こうした栽培地域の地理的分離は絶対的なものではなく、両方が栽培されている地域も広範囲にわたる。特に中国雲南省からインド北東部アッサム地方にかけての地域は、山岳地域ならではの栽培環境の多様性もあり、多くの遺伝変異を蓄積しているとされる。
栽培イネの祖先種とされるのはオリザ・ルフィポゴン（Oryza rufipogon）である。このオリザ・ルフィポゴンの生態型には多年生型と一年生型があり、特に一年生型がOryza nivaraとして別種扱いされることもある。しかし、分子マーカーによる集団構造の解析によっても一年生型と多年生型が種として分化しているという証拠は得られていない。なお、交雑が進んだ結果、今日では栽培イネから遺伝子浸透を受けていない個体群はインドやインドネシアの山岳地帯に残るにすぎない。
イネ 概要
イネには亜種や近隣種が多いために予期せぬ雑種交配が起こることがある。特に、亜種の多様な東南アジアにおいては顕著である。日本では雑種交配を防止するため、耕作地周辺の頻繁な雑草刈りで予防している。
栽培イネではなく雑草として生じるものを雑草イネという。こうした雑草イネは生態的および形態的特徴が栽培イネのそれと類似するため、駆除が極めて難しい。雑草イネは水田の強雑草で栽培イネの生育障害、脱粒、収穫種子に赤米として混入し品質低下を引き起こしている。日本では乾田直播栽培で発生しやすい。栽培稲の生産性を落とすだけでなく、栽培イネと交雑することで品質劣化を起こす。東南アジアでは特に顕著で、食用稲の生産性向上の課題となっている。一方で、祖先型野生稲は遺伝資源としての有用性も指摘されており、種子銀行などの施設での保存のほかに、自生地（in situ）での保全の試みもある。
栽培イネ以外ではO. officinalis（薬稲）が救荒植物として利用されることがある。
イネ 原産と伝播
約1万年前の中国長江流域の湖南省周辺地域。かつては雲南省の遺跡から発掘された4400年前の試料や遺伝情報の多様性といった状況から雲南省周辺からインドのアッサム州周辺にかけての地域が発祥地とされていた。
長江中流域では約12000~9900年前に稲の栽培が始まり、炭化米やプラントオパールが各地の遺跡から出土している。約8000年前の宋家崗遺跡からは栽培稲が出土し約6500年前の遺跡では水田趾が発見されている。草鞋山遺跡のプラント・オパール分析によれば約6000年前にその地では品種として選択された形状の均質なジャポニカ米が栽培されており、インディカ米の出現はずっと下るという。前4200年前に始まった寒冷化によって、前4000年以降次第に品種が多様化し長江流域から黄河中下流域や南方への拡散が始まった。野生稲集団からジャポニカ米の系統が生まれ、後にその集団に対して異なる野生系統が複数回交配した結果、インディカ米の系統が生じたと考えられている。
日本国内に稲の祖先型野生種が存在した形跡はなく、栽培技術や食文化などと共に伝播したものと考えられている。日本列島への伝播については、いくつかの説があり、概ね以下のいずれかの経路によると考えられている。
イネ 原産と伝播
ただし、多様な伝播経路を考慮すべきとの指摘もある。
本格的に稲作が始まった時期は地域によって差があり、一説では最も早いのは九州西北部で弥生時代早期にあたる紀元前9世紀からとされ、初期の稲作は用水路などの栽培環境が整備された水田ではなく、自然地形を利用する形態で低湿地と隣接する微高地を利用していたとされている。杉田浩一編『日本食品大事典』によれば、水稲作の日本への伝来は縄文時代後期にあたる紀元前11世紀頃であり、本格的な栽培が始まるのは近畿地方では紀元前2世紀頃、関東地方では2世紀頃、本州北部では12世紀頃、北海道内陸部では明治時代以降であるとされている。
しかし、近年、縄文時代前期の遺跡から複数のイネ科植物の遺骸であるプラント・オパールが出土している。稲のプラント・オパールは20～60ミクロンと小さいため、雨水と共に地下に浸透することも考えられるため、即座に発見地層の年代を栽培の時期とすることはできないが、鹿児島県の遺跡では12,000年前の薩摩火山灰の下層からイネのプラント・オパールが検出されており、これは稲作起源地と想定されている中国長江流域よりも古い年代となっている。
イネ 原産と伝播
現在日本で栽培されるイネは、ほぼ全てが温帯日本種に属する品種であるが、過去には熱帯日本種（ジャバニカ種）も伝播し栽培されていた形跡（2005年2月、岡山市の彦崎貝塚で、縄文時代前期(約6000年前)の土層からイネのプラント・オパールが多量に出土した。同市の朝寝鼻遺跡でも同時期の発見例があり、縄文時代前期から畑作によるイネの栽培が始まっていた可能性が高まった）ともみれるが、他地域で栽培されたものが持ち込まれた可能性も否定できないとの見解もある。また、2008年国立歴史民俗博物館の研究者らは、岡山県彦崎貝塚のサンプルには異なった時代の付着物もあったことから、時代測定資料の選別は慎重に行うべきであるとしている。
イネ 形態
多くの節を持つ管状の稈を多数分岐させ、節ごとに1枚の細長い肉薄の葉を有する。また、葉の付け根には葉舌という器官がある。葉の表皮細胞（機動細胞・ケイ酸細胞）にはケイ酸が蓄積し、葉の物理的な強度を高めている。枯れた葉などの有機成分は土壌中で分解されるが、ケイ酸は分解されにくいためプラントオパールとして残存し、過去の生態や農耕の様子を調べる手がかりとして利用される。薄手の葉が直立する草型のため、密集状態での受光効率が高い。稈は節の詰まったロゼット状になっており、生殖成長期になると徒長して穂を1つ付ける。栄養成長期と生殖成長期が明確に分かれており、穂を付けるのは稈を増やす時期が終了してからであり、籾（もみ）が成熟して生殖成長が終わると、ひこばえ（蘖）が生え再び栄養成長を再開する。
イネ 形態
他殖性の風媒花であり、開花前に稈が徒長して穂を草叢から突き出すのは、開花時に花粉を飛ばしやすくするためである。ただし開花前に花粉が熟し、開花時に葯が破裂するため、栽培稲では98%程度が自家受粉する。開花時間は午前中から昼頃までの2-3時間と短い。花は、頴花（えいか）と呼ばれ、開花前後の外観は緑色をした籾そのものである。籾の先端には、しなやかな芒（ぼう）が発達する。芒は元々は種子を拡散するための器官であるが、栽培上不要なため近代品種では退化している。
農業上、種子として使われる籾は、生物学上の果実である玄米を穎（籾殻）が包んでいるもの。白米は、玄米から糠（ぬか）層、胚など取り除いた、胚乳の一部である。
イネ 分類
元来、イネは湿性植物である。水田で栽培するイネを水稲（すいとう、lowland rice）、耐旱性が強く畑地で栽培するイネを陸稲（りくとう、おかぼ、upland rice）という。日本では明確に水稲と陸稲が区別されるが、他の国では水稲と陸稲とは明確には区別されていない。
水稲には、灌漑稲、天水稲、深水稲、浮稲といった種類がある。水位が著しく上昇して葉が水没するような状況では、節間を急速に伸ばすことで水面から葉を出し、窒息を免れることができる。節間の伸張能力は品種により著しい差があり、数センチから十数メートルまで伸張する品種がある。特に著しく伸張させることができる品種は浮稲（うきいね）と呼称される。
陸稲は水稲に比べて食味の点で劣るとされ、日本においては近年では糯種などが栽培されているにすぎない。
稲の食用部分の主成分であるでんぷんは、分子構造の違いからアミロースとアミロペクチンに分けられる。お米の食感は、両者の含有配分によって大きく異なる。すなわちアミロース含量が少ないお米は加熱時にやわらかくモチモチした食感になり、アミロース含量が多いとパサパサした食感になる。日本人の食文化では、低アミロースのお米を「美味しい」と感じる。この好みは、世界的には少数派となっている。
イネ 分類
通常の米は20%程度のアミロースを含んでいるが、遺伝的欠損によりアミロース含量が0%の品種があり。これがモチ性品種であり、日本ではもち米と呼ばれる。この特質を持つ作物は稲だけではなく、他にアワ、キビ、ハトムギ、モロコシ、トウモロコシ、オオムギ、アマランサス（けいとう）に見つかっている。また珍しいモチ性作物としてジャガイモの品種（ELIANE）がある。これらのモチ性作物は世界中で栽培されているにもかかわらず、モチ性品種が栽培されている地域は東南アジア山岳部の照葉樹林帯に限定されている。その特異性から、その地域を「モチ食文化圏」と呼称されることがある。
早晩性により早稲（わせ）、中稲（なかて）、晩稲（おくて）などに分類される。一般には早生（わせ）、中生（なかて）、晩生（おくて）と表記されるが、イネの場合には特に早稲（わせ）、中稲（なかて）、晩稲（おくて）と表記される。
イネの早晩性には基本栄養生長性、感光性、感温性が関わっており、株が出穂可能になるまでの栄養生長期間の長さと、出穂可能になってから実際に出穂するまでの生殖生長期間の長さによって決まる。栄養生長期の長さは温度のみに影響されるが、生殖生長期間は温度と日長性両方の影響を受ける。
イネ 分類
日長の影響には品種間差があり、一般的に早生品種ほど小さく、晩生品種ほど大きい。このため、北海道や東北地方といった夏の日照時間が長く温度が上がりにくい高緯度の地域では早生品種、九州等比較的低緯度で夏の日照時間があまり長くなく気温が高い地域では晩生品種が作られる。
品種登録上の特性としては栽培地域を7つ（寒地、寒冷地北部、寒冷地南部、温暖地東部、温暖地西部、暖地）に区分したうえで、それぞれについて早晩性の基準品種を定義し、9段階で評価している。
遺伝学では、温帯、熱帯ジャポニカ両者の区別は明確である。対象となる稲のアルカリ溶解度と中茎の長さについて調べてみると、はっきりとした負の相関があることがわかる。言い換えれば、アルカリ溶解度の高い品種は中茎が伸びにくく、対してアルカリ溶解度の低い品種は中茎が伸びやすい傾向にあるといえる。加えて、溶解度が高い品種は丸い籾を持ちがちで、低い品種は細長い籾を持ちがちであった。
以上から、温帯ジャポニカは次の特徴を持つ。
熱帯ジャポニカは次の特徴を持つ。
なお、両者の違いはPS-IDを見るとわかりやすい。イネの場合、配列の頭を見るとAとCが並ぶ。
ジャポニカ米の場合、6C7Aか7C6Aのどちらかである。しかし、インディカ米は様々な配列があり、決まったものがない。
イネ 分類
黒米、赤米、緑米などを総称して有色米という。野生種に近い米であるとされるものの、販売されている有色米の多くは近代品種である。例を挙げると、黒米では「おくのむらさき（種苗法登録は2003年）」、「朝紫（種苗法登録は1998年）」、「むらさきの舞（種苗法登録は2002年）」等があり、赤米では「ベニロマン（種苗法登録は1998年）」、「紅衣（種苗法登録は2005年）」がある。これらの品種を「古代米」や「在来種、在来米、在来稲」と、あたかも在来品種であるように呼び宣伝文句にするケースが散見されるが、在来品種ではないため注意が必要である。
また、以上の野生稲や在来品種とは異なる有色米が雑草稲と呼ばれ問題となっている。雑草稲が収穫した米に混入すると、品質低下の原因となる。
黒米（くろまい、くろごめ）
果皮の色が黒い米。胚乳部分は普通の米と同様に白い。よって、ぬか部分を完全にとってしまうと品種の特徴は消えてしまう。
イネ 分類
中国や東南アジアでは、一般の食品や酒造原料としても利用されている。一方、日本では希少なため、赤米と共に神事の際に神饌として用いる機会が多い。黒く見える色素はポリフェノールの一種であるアントシアニンに起因しており、非常に濃い紫色である。白米と混ぜて炊飯した時、お米が赤飯のように紫っぽくなるため、紫黒米とも呼ぶ。日本での代表的な品種は、「おくのむらさき」、「朝紫」、「むらさきの舞」、「紫黒苑」等がある。
なお、日本の在来品種に黒米は存在せず、前述の「おくのむらさき」、「朝紫」、「むらさきの舞」等、近年になって育成された品種を、在来種あるいは在来米と呼ぶのは明確に誤りである。しかし、それらの黒米を「在来品種」であるかのように宣伝するような傾向があり、誤解が広まっている。
また、イタリアではインディカ種白米とジャポニカ種黒米とによる交配研究の結果、1997年にRiso Venereという新たな黒米品種が誕生、現在はヴェルチェッリ県とノヴァーラ県を中心に農作されている。
赤米（あかまい）
イネ 分類
種皮の色が赤い米。胚乳部分は普通の米と同様に白い。種皮（ぬか）の組織が強固で精米によって完全に取り除くことが難しく、赤い玄米状態で利用することになるため赤米と呼称される。祖先型野生稲は全て赤米であることが知られており、普通稲は種皮の組織をつくる遺伝子の欠損によって生じたものと考えられる。そのため赤米は、ジャポニカ種・インディカ種、陸稲・水稲、粳米・糯米にかかわらず存在する。
玄米の表面の層が赤いのはタンニン系の色素を含有しているためである。そのため、白米と混ぜて炊くとピンクがかった色になる。
日本では8世紀頃の平城京の木簡から栽培が確認される。また14世紀頃に「大唐米」という長粒種が渡来した。江戸時代には関東から西、特に薩摩など南九州で多く栽培されていた。タンニンを含み味が悪いことから、明治以降は近代品種の普及活動、特に主要農作物種子法（通称、種子法）により神事用以外の品種は駆逐された。近年は古代米と称して、そのような在来品種の子孫にあたる品種の栽培が行われている。現在の日本での代表的品種は「国司」、「神丹穂」、「ベニロマン」、「紅衣」など。また、日本には粳米しかなかったが、品種改良により糯米ができた。
緑米（みどりまい）
種皮の色が緑色をしたもち米。日本での代表的な品種はアクネモチ（別名、みどり糯）である。アクネモチの稲穂は黒いので、玄米も黒い品種と勘違いされることが多い。
イネ 一般的な品種
うるち米には次のような品種がある。
日本国内における代表的な栽培品種は以下の通り（2009年の収穫量順）。
作付高上位10品種で80.4%、上位20品種で88.6%を占める。
1980年代に良食味品種として代表格であったササニシキとコシヒカリは互いに近縁の関係にあり、両品種以降の後の良食味米は多くはコシヒカリの遺伝子を引き継いでいる。
日本で栽培される稲は遺伝的に近縁の品種が多い。そのため、天候不良や特定の病虫害によって大きく収量を落とす可能性がある。従って、食料の安定生産という観点からより多くの遺伝資源を利用した品種改良が必要である。
日本国外では、IR8という短稈品種（短稈とは背が低いという意味である）は、背が低くて強風で倒れにくい品種で、1960年代初頭に開発された。稲や麦は肥料を多く与えると、背が高くなりすぎて倒れやすくなる性質があるため、IR8のような背の低い品種と交配することで肥料を多く与えて収穫量を増やしながらも、倒れにくい品種が開発された。ちなみにIR8とは国際稲研究所(IRRI)で開発されたインディア・ライス8という意味である。飢餓を救ったコメという話もあるが、灌漑設備が整った水田が必要で、害虫などへの耐性もさほどではなく、味も悪いため、その後も改良が施されているが、短稈品種は洪水やモンスーンが多発するようなアジア地域などには適応しずらい難点もある。
イネ 一般的な品種
主に加工用や飼料用に使われる収量の多い多収品種の米が栽培されている。これらは食用として流通しないため、食味を考慮する必要がないのでインディカ品種との交雑なども行われている。
一般的には知られていないが、イネには食用米品種以外に観賞用品種が存在する。観賞用稲は米を収穫することが目的ではなく、鮮やかに染まった葉や穂を鑑賞して楽しむためのイネである。切り花やドライフラワーなどに適している。また、近年では青森県田舎館村などで取り組まれている田んぼアートにも用いられている。
農研機構や農業試験場といった公的機関で品種改良されたものの他、在来品種にも葉色が鮮やかなものがあるため観賞用として販売されている例がある。
イネ 栽培
稲を栽培する農業を稲作（いなさく）という。
栽培する土地を田または田圃（たんぼ）といい、特に水を張っている田を指して水田（すいでん）ともいう。
水田で育成されたものを水稲（すいとう）、畑で育成されたものを陸稲（りくとう、おかぼ）と呼ぶ。水稲と陸稲を比較すると、水稲は収穫までの間に大量の水を使うが、地力の低下が小さく、永久連作（二期作）が可能である。一方、陸稲は水が少なくて済むが、面積あたりの収穫量が少ない上に、連作障害が発生する。日本では、近年では陸稲は少なくなっている。
イネは夏期にある程度高温になる温暖湿潤の気候が適している。播州と越後の米が高品質で知られた。東北地方から北陸地方にかけての日本海側は、夏は暑い一方で冬は積雪が多く、雪解け水が豊富であることから一大産地となっており、食味検査ランキングでも上位を占める。1931年（昭和6年）に並河成資によって世界初の寒冷地用水稲・早稲である農林1号の育成が成功。その後も寒冷地向け品種改良が続き、北日本での収穫量が増加した。
なお、温帯原産である温帯日本型は本来熱帯気候には適しておらず、温帯に属する日本でも、夏期に猛暑が続くと登熟障害を起こす。近年は地球温暖化に伴い西日本を中心に猛暑日が増え、登熟障害や食味の低下が問題になっている。栽培技術による対応だけで無く、耐高温品種の作出も行われている。
イネ 品種改良
イネは、基本的には自家受精を行う事で自分と同じ遺伝子型の子孫を残す自殖性植物である。自殖性植物は数世代にわたって自家受粉を繰り返すため、遺伝子がホモ接合型である個体が集団内で多数を占める。ホモ接合体の個体から種子を得ると、子孫は全て親と同じ遺伝子型を持つ。これを育種学では純系（pure line）と呼ぶ。
イネの品種改良では、一部の例外を除き純系の品種を作り出すことを目的としている。この育種体系を純系改良方式という。
イネ 品種改良
純系改良方式では、まずは同質の遺伝子で固定された純系である親品種から、何らかの方法（交配、突然変異誘発等）でヘテロ接合状態の雑種個体を発生させる。その後雑種個体の子孫を自殖により増殖させると、各遺伝子座がホモ接合化し、数世代を経ると、元の親とは異なった遺伝子型の組合せを持つ純系個体の集団が得られる。この状態を形質が固定された、と表現する。こうして得た純系個体集団から品種として好ましい形質（例えば、病気に強い、冷害に強い、倒れにくい、収量性が高い、食味が良い等）を持った個体を選抜する。その後、更に自殖を繰り返し、選抜した個体と同じ遺伝子型の種子を増やすことで系統として確立させる。また、同時に系統の栽培特性等を調査する。調査の結果有望と見られた系統は新たな品種となる。現在、日本で育成され栽培されている品種のほとんどは純系改良方式で育成されており、例えば令和元年度品種別作付け動向の統計に表れる品種は全て純系改良方式で育成されたものである。
純系改良方式は雑種個体を得る方法やその後純系を得る方法によって、複数の方法に分類されている。
イネ 品種改良
純系分離法とも呼ぶ。前述の通りイネは自殖性植物であり、同一の親から得た子孫は基本的には親と同じ遺伝子型である。しかし、長期に渡って栽培すると突然変異の自然発生、1％以下の低確率ではあるが他の品種と他家交配行われる等して、遺伝的変異が蓄積し、多様な変異を持つ雑種集団となる。平年の栽培条件では看過されるような変異が異常気象（冷害等）の発生年では、有利な形質として認識され、選抜されて次世代に引き継がれる。農業試験場が設立される以前、近代的な育種が導入される以前はこの方法で在来品種の改良が行われてきた。
農業試験場設立後も、在来品種を試験場が収集し、その中から個体選抜を行い、純系系統化することで育成された品種も多い（亀の尾4号、陸羽20号 等）。
雑種集団を得るために純系品種同士を人工交配し、雑種集団を得る方法。雑種集団の親が２品種のみの場合を単交配といい一般的に広く用いられている。コシヒカリやひとめぼれ、あきたこまち、ゆめぴりか等多数の品種がこの方法で育成された。
他には、品種Aと品種Bを交配した雑種第一代を更に他の品種Cと交配して雑種集団を得る三系交配、品種Aのある特定の形質のみを改良するために品種Bと交配した後に品種Aを反復して交配する戻し交配といった交配方法がある。
三系交配で育成された品種には、青森県の青天の霹靂、富山県の富富富等がある。
イネ 品種改良
また、戻し交配で育成された品種には、コシヒカリに、いもち病の抵抗性遺伝子を戻し交配で導入することによって育成されたコシヒカリBLという品種群がある。現在、「新潟県産コシヒカリ」という銘柄はコシヒカリ及びコシヒカリBL品種群の玄米に与えられており、そのうちコシヒカリBL品種群が9割を占めると言われている。
交配によって作られた雑種集団の選抜方法で、交配育種法は更に系統育種法と集団育種法に分けられる。
系統育種法では、遺伝子型及び形質にばらつきが現れ始める雑種第2世代（F2世代）で個体選抜を行い、その子供のF3世代以降を系統として扱い、系統の種子数を増やしつつ遺伝子的に固定されていない個体を排除しながら系統として確立する方法である。早期から不要な形質を排除することが出来るが、F2世代では多くの遺伝子座がヘテロ接合であることが多いため、その自殖後代もばらつきが多く、それらの排除が必要であるため効率が低い。
イネ 品種改良
現在、交配育種法の中でも広く普及している方法が、温室や暖地栽培による世代促進を利用した、集団育種法である。これは、多くの遺伝子座がホモ接合となり、各々の雑種個体が遺伝的に固定するまでは、無選抜で自殖させ、雑種第５世代（F5世代）くらいに個体選抜を行う方法である。ほとんどの場合、一年に２回以上収穫出来るような温暖地（九州、沖縄等）や、温室を利用して年に２～３回収穫期を迎えさせ、自殖を繰り返させる。これを世代促進という。世代促進を行わない場合は、一年に１回しか収穫できないため、遺伝的に固定するまで雑種集団を自殖させるのに５～６年かかるが、世代促進を行うことで、３～４年に短縮することができる。また遺伝的固定度が高い状態から選抜し、系統化するため効率的である。
親品種に人工的な手段によって突然変異を誘発し、雑種集団を得る方法。最も古くには稲品種フジミノリにガンマ線照射を行う事で、短稈で倒れにくい変異体を選抜することで育成したレイメイがある。また、近年ではコシヒカリに化学的突然変異原N-methyl-N-nitrosoureaを処理したことで発生した突然変異体からアミロース含有量の少ない個体を選抜して育成したミルキークイーンがある。
理化学研究所では、重イオンビーム照射により、一般品種の1.5倍の耐塩性を獲得した品種の開発に成功。塩害で耕作ができなくなった土地での栽培により、生産可能地域が広がり食糧問題の解決に貢献することが期待される。
親とする品種を交配した後のF1個体の葯を組織培養し（葯培養）、半数体を作り出してから、染色体を倍加させる。このようにすると、純系個体の集団を得るまでに、通常は数世代の自殖が必要なところが、１世代のみで済むため育種年限の短縮ができる。しかし、組織培養の過程で突然変異が誘発されることで、親となる品種の形質を遺伝させられなくなることもある。
純系の品種ではない例としては、純系の親同士を掛け合わせたF1（雑種第一代）を種子として販売する方式のF1品種がある（三井化学アグロ「みつひかり」等）。トマト等の野菜では普及が進んでいるが（タキイ種苗「桃太郎」等）、イネではさほど普及していない。
イネ モデル植物研究
イネは、生物学や農学において、植物のモデル生物として用いられている。イネは主要穀物の中ではゲノムサイズが小さく（トウモロコシの1/6、小麦の1/40）、穀物の遺伝情報を知る上でモデルとして好適とされる。
農研機構（旧農業生物資源研究所）がコシヒカリ・ファミリーである「コシヒカリ」「ひとめぼれ」「あきたこまち」「ヒノヒカリ」を分析した結果、6つのDNAを共通して受け継いでいることが判明している。特に興味深いのは明治時代に東西の横綱と称された「亀の尾」「旭」のDNAを引いていることが挙げられる。
ゲノム研究所 (TIGR) やイネゲノム研究プログラム (RGP) 国際チームが「日本晴」のゲノムプロジェクトが進行しており、イネゲノムの塩基配列は、2002年12月に重要部分の解読が完了し、2004年12月には完全解読が達成されている。先述のようにイネは単子葉植物のモデル生物であり、植物としては双子葉植物であるシロイヌナズナに続いて2番目、単子葉植物としては初めての全ゲノム完全解読となった。
イネ モデル植物研究
イネは洪水などで水没すると呼吸が出来ず枯れてしまうのが弱点だが、名古屋大学の芦苅基行教授らが水没に耐えられるような茎を伸ばす遺伝子を解明した。他にも、いもち病にかかりにくいが食感の悪い「おかぼ」の遺伝子を研究し、食感が失われない「ともほなみ」を2009年に開発している。
自然では相互に受粉はしないコムギとの雑種を、精細胞と卵細胞の電気刺激による人為的な融合で作出することに成功したと、東京都立大学と鳥取大学が2021年10月6日に発表した。
コドン
コドン（英: codon）とは、核酸の塩基配列が、タンパク質を構成するアミノ酸配列へと生体内で翻訳されるときの、各アミノ酸に対応する3つの塩基配列のことで、特に、mRNAの塩基配列を指す。DNAの配列において、ヌクレオチド3個の塩基の組み合わせであるトリプレットが、1個のアミノ酸を指定する対応関係が存在する。この関係は、遺伝暗号、遺伝コード（英: genetic code）等と呼ばれる。
ほぼ全ての遺伝子は厳密に同じコードを用いるから（#RNAコドン表を参照）、このコードは、しばしば基準遺伝コード（英: canonical genetic code）とか、標準遺伝コード（英: standard genetic code）、あるいは単に遺伝コードと呼ばれる。ただし、実際は変形コードは多い。つまり、基準遺伝コードは普遍的なものではない。例えば、ヒトではミトコンドリア内のタンパク質合成は基準遺伝コードの変形したものを用いている。
コドン
遺伝情報の全てが遺伝コードとして保存されているわけではないということを知ることは重要である。全ての生物のDNAは調節性塩基配列、遺伝子間断片、染色体の構造領域を含んでおり、これらは表現型の発現に寄与するが、異なった規則のセットを用いて作用する。これらの規則は、すでに十分に解明された遺伝コードの根底にあるコドン対アミノ酸パラダイムのように明解なものかも知れないし、それほど明解なものではないかも知れない。
コドン 簡易解説・コドン
コドンは、厳密には実際のタンパク質の設計図として機能するmRNA中に存在している、アミノ酸1個に対応したヌクレオチドの塩基3個の配列のことを指す。RNAのヌクレオチドの塩基は、A（アデニン）、C（シトシン）、G（グアニン）、U（ウラシル）の4種類がある。そして、mRNA中の塩基の配列は、細胞で遺伝情報を保持しているDNAから転写されて作製されるので、コドンをDNA中の塩基の配列と考えることもできる。その場合、塩基のU（ウラシル）をT（チミン）に置き換えて読む。
タンパク質を構成する主要なアミノ酸は20種類ある。一方、DNAの構成要素であるヌクレオチドの塩基は、上記のようにわずか4種類である。アミノ酸20種類を区別して指定するのに、塩基1つでは4種類しか区別できず、また、塩基2つの組み合わせでも4×4 ＝ 16種類しか区別できないので足りない。実際の生体内では3個ずつの塩基が1セットになって、アミノ酸1個に対応する形でタンパク質をコードしている。塩基3個の場合、理論的には、4×4×4 ＝ 64種類を区別してコードすることが可能である。実際には、20種類のアミノ酸に加え、どのアミノ酸にも対応しないコドンもあり、ペプチド鎖合成の終了を意味している。これは終止コドンと呼ばれる。また、1つのアミノ酸は複数のコドンと対応している場合が多い。
コドン 簡易解説・コドン
RNAコドン表は、mRNA上にあるコドンとそれが指定するアミノ酸との関係を示した表である。
原核生物と真核生物など、生物の種類によって用いているコドンは下記のコドン表とは一部異なっている場合もある。
また、複数のコドンが対応しているアミノ酸では、生物種によって、また同種生物内でも遺伝子によって同義コドンを用いる頻度の傾向が大きく異なり、自己組織化写像などを用いることによってDNA断片から生物種を推定することが出来る。この頻度の違いをコドン出現頻度 (codon usage, codon frequency)の違いという。コドン出現頻度の違いは遺伝子の発現量やそのコドンに対応する tRNA の量と関係があることが知られている。発現量の多い遺伝子のコドン出現頻度の偏りは大きくなり、頻出するコドンに対応する tRNA は細胞内の存在量も多い。これは組換えタンパク質を本来の生物種とは異なる生物種で発現させる際などに問題になる。例えば、ある導入遺伝子に使われているコドンが、ホスト細胞では頻度の低いコドンである場合には、導入遺伝子産物の生産が少ないといったことが起こりうる。このような場合には導入遺伝子にサイレント突然変異を起こしコドンを最適化したり、導入細胞側にマイナー tRNA を過剰に発現させたりすると改善される場合もある。
コドン 遺伝コードの解読
DNAの構造がジェームズ・ワトソン、フランシス・クリック、モーリス・ウィルキンス、ロザリンド・フランクリンらによって解明されたあと、タンパク質が生体内でどのようにコードされているかということの解明に向けて真剣な努力が払われた。ジョージ・ガモフは、生体の細胞内でタンパク質をコードするのに用いられている20ほどの異なるアミノ酸を指定するのに3文字の暗号が用いられていると仮定した（なぜなら4nが少なくとも20以上であるようなnは3が最小だから）。コドンがまさにDNAの3塩基に対応しているという事実を最初に示したのはクリックとシドニー・ブレナーらの実験である 。はじめて一つのコドンを明らかにしたのは1961年、アメリカ国立衛生研究所のマーシャル・ニーレンバーグとハインリッヒ・マッタイであった 。彼らは無細胞系でポリウラシルRNA配列（これは生化学的記号でUUUUU．．．．と表される）を翻訳した。合成できたポリペプチドはフェニルアラニンのみからなるものであることを発見した。このことから、コドンUUUがアミノ酸フェニルアラニンを指定すると推定した。ニーレンバーグと共同研究者らはこの研究を推し進めていって、個々のコドンのヌクレオチド組成を決定することができた。配列の順序を決定するのに3ヌクレオチドがリボソームに固定され、アミノアシルtRNAを放射線標識して、どのアミノ酸がコドンに対応するかを決定した。ニーレンバーググループは64コドン中54の配列を決定できた。続いてハー・ゴビンド・コラナが残りのコドンを決定することができた。その後程なくロバート・W・ホリー が翻訳の際のアダプター分子であるtRNAの構造を明らかにした。この研究は、1959年にRNA合成の酵素学に関する研究によってノーベル賞を受賞したセベロ・オチョアの初期の研究に基づいていた。1968年にコラナ、ホリー、ニーレンバーグらも生理学あるいは医学ノーベル賞を受賞した。
コドン 遺伝コードを介して情報を伝達する
生物のゲノムはDNA中に刻まれている。ウイルスの中にはゲノムがRNAに刻まれているものもある。ゲノム中で１つのタンパク質あるいは１つのRNAをコードしている部分を遺伝子という。タンパク質をコードしている遺伝子はコドンと呼ばれる3ヌクレオチドの単位から構成されており、各コドンは１つのアミノ酸をコードしている。コドンのサブユニットである各ヌクレオチドはさらにリン酸、デオキシリボース、窒素を含んだ4種類のヌクレオチド塩基のうちの1つ、という要素からなる。プリン塩基のアデニン（A）とグアニン（G）は大きな塩基で芳香環を2つもつ。ピリミジン塩基のシトシン（C）とチミン（T）は小さい塩基で芳香環を1つしかもたない。DNA鎖は2重らせん構造を取るとき、塩基対結合として知られる配置によって水素結合で互いに会合している。これらの結合はほとんど常に、一方の鎖のアデニンと他方の鎖のチミンの間、同じくシトシンとグアニンの間で行われる。これは2重らせん中のAとTの数、同様にGとCの数が同じであることを意味している。RNAの場合はチミン（T）の代わりにウラシル（U）が用いられ、デオキシリボースの代わりにリボースが用いられる。
コドン 遺伝コードを介して情報を伝達する
タンパク質をコードする遺伝子はDNAに類縁のポリマーRNAである鋳型分子、メッセンジャーRNAあるいはmRNAに転写される。この分子は続いてリボソーム上でアミノ酸鎖つまりポリペプチドに翻訳される。翻訳プロセスは個々のアミノ酸に特異的なトランスファーRNAを必要とする。アミノ酸はtRNAに共有結合している。グアノシン3リン酸（GTP）がエネルギー源となり、一群の翻訳因子も必要である。tRNAはmRNAのコドンに相補的なアンチコドンをもっており、3'末端のCCAで共有結合によってアミノ酸を結合・保持する。各tRNAは特異的なアミノ酸をアミノアシルtRNA合成酵素によって結合・保持する。この酵素はアミノ酸と、対応するtRNAの双方に高い特異性をもっている。これらの酵素に高い特異性があることが、タンパク質の翻訳が厳密に行われることの主要な理由である。
コドン 遺伝コードを介して情報を伝達する
3ヌクレオチドからなるトリプレットコドンによって可能なコドンの組合せは、43=64種類ある。実際、標準遺伝コードの64コドン全てがアミノ酸あるいは翻訳ストップシグナルに割り当てられている。例えばRNAの塩基配列がUUUAAACCCであったとしよう。読み枠は先頭のU（慣例により5'から3'とする）から始めてコドンを当てはめると3コドンが得られる。つまり、UUU、AAA、CCCである。各コドンは1つのアミノ酸に対応し、このRNAの塩基配列は3アミノ酸からなる配列に翻訳される。コンピュータ科学に比較対照されるものを求めると、コドンはワードに相当し、データ操作の標準的な単位であり（タンパク質のアミノ酸1つのように）、ヌクレオチド1つは1ビットに相当する。
標準遺伝コードが次の表に示されている。表1は64コドン各々がどのアミノ酸に対応するかを示す。表2は翻訳される標準的なアミノ酸20個の各々がどのコドンに対応するかを示す。これらは、それぞれ、コドン対照表およびコドン逆対照表と呼ばれる。例えばコドンAAUはアスパラギンに対応し、UGUとUGCはシステインに対応する（アミノ酸を標準的な3文字記号で表すとそれぞれAsnとCysである）。
コドン 重要な特徴
コドンの割り当ては翻訳が開始される先頭のヌクレオチドから行われる。例えば塩基鎖がGGGAAACCCで先頭から読まれるとすると、コドンはGGG、AAA、CCCとなり、2番目から読まれるとすると、コドンはGGA、AAC、3番目から読まれるとすると、GAA、ACCとなる。この例ではコドンが部分的な場合は無視した。このように塩基配列がどうであれ、読み枠は3つ（の塩基）であり、各々異なるアミノ酸配列を生じる（この例では順に、Gly-Lys-Pro、Gly-Asp、Glu-Thrである）。2本鎖DNAには可能な読み枠は6つあり、一方の鎖に3つ読み枠があり（他方の鎖に）反対方向に3つある。