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米は穀物の一種で、栽培化された米は世界人口の半数以上、特にアフリカとアジアの主食となっています。米はイネ科植物Oryza sativa（アジア米）または、あまり一般的ではありませんがOryza glaberrima （アフリカ米）の種子です。アジア米は13,500～8,200年前に中国で栽培化され、アフリカ米は3,000年ほど前に西アフリカで独自に栽培化されました。米は世界中の多くの文化で広く普及しており、2023年には8億トンが生産され、サトウキビとトウモロコシに次いで3番目に多い作物となりました。米の国際取引は全体の約8%に過ぎません。中国、インド、インドネシアは米の最大の消費国です。発展途上国で生産される米のかなりの部分は、輸送や保管の不備などの要因により収穫後に失われています。米の収穫量は、昆虫、げっ歯類、鳥類などの害虫や雑草、そしていもち病などの病気によって減少する可能性があります。米とアヒルの混作といった伝統的な稲作や、現代的な総合的病害虫管理は、害虫による被害を持続可能な方法で抑制することを目指しています。
乾燥した米粒は、外層を取り除くために精米されます。取り除く量によって、玄米から胚芽入りの米、白米まで製品が異なります。調理しやすくするために、一部はパーボイルされています。米にはグルテンは含まれていません。タンパク質は含まれていますが、健康に必要なすべての必須アミノ酸は含まれていません。さまざまな種類の米が世界中で食べられています。米粒内のデンプン成分であるアミロースとアミロペクチンの組成によって、異なる食感特性が生まれます。[ 1 ]インディカ種の長粒米は、調理しても形が崩れにくく、乾燥していてふっくらしています。バスマティ米やジャスミン米などの香りの良い米は、アジア料理で広く使用されており、力強くナッツのような風味が特徴です。[ 2 ]ジャポニカ種またはインディカ種、あるいは両方の交配種である中粒米は、水分が多く柔らかく、くっつきやすいです。[ 3 ]米の品種には、カリフォルニア米産業の礎となったカルローズ、優れた調理特性からイタリア米の王様と称されるカルナローリ、 [ 4 ]そしてアントシアニン含有量が高く濃い紫色をしている黒米があり、古代中国では皇族の食用にとられていたことから禁断の米としても知られています。 [ 5 ]短粒米は主にジャポニカ種で、楕円形をしており粘り気があります。寿司（コシヒカリ、初霜、ササニシキなど、日本の気候や地理の異なる地域特有の米を使用）などの日本料理でよく使われ、 [ 6 ]炊いても形が崩れにくいのが特徴です。また、餅（もち米を使用）などの甘い料理や、リゾット（アルボリオ米を使用）やパエリア（実際にはインディカ種であるボンバ米を使用）などのヨーロッパ料理にも使われています。[ 2 ]炊いた白米には炭水化物が29% 、タンパク質が2%含まれており、マンガンも少量含まれています。ゴールデンライスは、ビタミンAを豊富に含むように遺伝子工学によって開発された品種です。
米の生産は、2022年の世界の温室効果ガス排出量の1%以上を占めたと推定されています。気候変動が米の収穫量にどのような影響を与えるかの予測は、地域や社会経済的状況によって異なります。人間の文化において、米は結婚式など、さまざまな宗教や伝統において重要な役割を果たしています。
イネは1メートル（3フィート）以上の高さまで成長し、水深が深い場合は5メートル（16フィート）の長さに達することもあります。種まきから収穫まで約6か月かかります。[ 7 ] 1本の植物には、複数の葉のついた茎または分げつがある場合があります。直立した茎は、その長さに沿って節があり、各節から細長い葉が生えます。[ 8 ]自家受粉する花は、茎の最後の節間から生じる枝分かれした花序である円錐花序に咲きます。円錐花序には最大350個の小穂があり、それぞれに雄花と雌花の部分（葯と胚珠）が含まれています。受精した胚珠は、食用となる穀粒または穎果に発達します。[ 9 ]
米はイネ科に属する穀物です。熱帯作物として、十分な水が確保されれば、乾季と雨季の2つの季節を通して栽培できます。[ 10 ]通常は一年生作物ですが、熱帯地域では多年生作物として生育し、株出し栽培が可能です。[ 11 ]
すべての作物と同様に、イネの生育は生物的および非生物的環境要因の両方に依存している。主な生物的要因は、作物の品種、害虫、植物病害である。非生物的要因には、土壌の種類、低地か高地か、降雨量または灌漑用水量、気温、日長、日照強度などがある。[ 12 ]
米粒は、生育する畑に直接植えることも、苗床で苗を育ててから畑に移植することもできます。直播きでは 1ヘクタールあたり約60～80kgの米粒が必要ですが、移植では1ヘクタールあたり約40kgと少なくて済みます が、はるかに多くの労力が必要です。[ 13 ]アジアの米のほとんどは手作業で移植されます。機械移植は時間が短縮されますが、丁寧に準備された畑と、機械に合うようにマットやトレイで育てられた苗が必要です。[ 14 ]米は、常に水に浸かっていると生育しません。 [ 15 ]米は、水の利用可能性に応じて、さまざまな環境で栽培できます。通常の方法は、低地の田んぼを堤防で囲み、収穫の約1週間前まで数センチメートルの深さまで水を張ることです。これには大量の水が必要です。「交互に湛水と乾燥」の技術は、使用する水が少なくなります。その方法の一つは、田んぼを深さ 5 cm (2 インチ) まで水浸しにし、次に土壌に埋め込まれた穴の開いた田んぼ用水管を覗き込んで測定して、水位が地表から15 cm (6インチ) 下まで下がるまで放置し、その後このサイクルを繰り返すことです。 [ 16 ]深水稲品種は、少なくとも 1 か月は 50 センチメートル以上の深さの湛水に耐えることができます。[ 17 ]陸稲は、丘陵地帯や山岳地帯で湛水せずに栽培され、小麦やトウモロコシのように天水で育てられます。[ 18 ]
アジア全域で、精米されていない米、または「パディ」（マレー語では padi ）は、伝統的に小規模農家の農産物であり、手作業で収穫されていました。大規模農場では、労働投入量を減らすためにコンバインハーベスターなどの機械を使用しています。 [ 19 ]穀物は、水分含有量が 20～25% になると収穫の準備が整います。収穫には、刈り取り、刈り取った茎の積み重ね、脱穀して穀物を分離し、風選またはふるいによる洗浄が含まれます。[ 20 ]米粒は、カビ菌から安全なレベルまで水分含有量を下げるために、できるだけ早く乾燥させます。伝統的な乾燥は太陽の熱に頼っており、穀物はマットや舗装路に広げられます。[ 21 ]
食用イネ種は、イネ科（Poaceae）内のBOPクレードに属します。イネ亜科（Oryzoideae）は、タケ亜科（Bambusoideae）および穀類亜科（Pooideae）の姉妹群です。イネ属（Oryza）は、イネ亜科（Oryzeae）の11属のうちの1つで、 Phyllorachideaeの姉妹群です。食用イネ種であるO. sativaとO. glaberrimaは、この属の約300種または亜種に含まれています。[ 22 ]
イネ（Oryza sativa）は、9,000年前に中国で初めて栽培化されました。 [ 23 ]栽培化を行ったのは、それぞれモン・ミエン語話者とオーストロネシア以前の人々に関連する、長江上流と下流の新石器文化。 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]穀物の栽培化の重要な指標である脱粒しない機能的対立遺伝子と、他の5つの単一ヌクレオチド多型は、インディカ種とジャポニカ種の両方で同一です。これは、 O. sativaの栽培化イベントが1回であったことを示唆しています。 [ 28 ]アジアのイネのインディカ種とジャポニカ種は、野生のイネOryza rufipogonから中国で行われた単一の栽培化イベントに由来しています。 [ 29 ] [ 28 ]この証拠にもかかわらず、インディカ米は、約4,500年前にジャポニカ米がインドに伝来し、未栽培の原インディカ米または野生のO. nivaraと交雑した際に発生したようです。 [ 30 ]
米は、約 6000 ～ 5600 年前に中国北部のシナ・チベット文化に早くから伝わり、 [ 31 ] [ 32 ] [ 25 ]約 5500 ～ 3200 年前に朝鮮半島と日本に伝わりました。 [ 33 ] [ 34 ]また、 5500 ～ 4000 年前には大鵬坑文化によって台湾にも伝わり、その後オーストロネシア人の移住によって東南アジアの島嶼部、マダガスカル、グアムへと南下しましたが、太平洋の他の地域への航海では生き残りませんでした。[ 24 ] [ 35 ] [ 36 ] 5000 年前には、東南アジア本土と中国南部のオーストロアジア語族とクラダイ語族の話者に到達しました。[ 24 ] [ 37 ]
米は栽培、移住、貿易を通じて世界中に広まり、最終的には1492年以降のコロンブス交換の一環としてアメリカ大陸に伝わりました。 [ 38 ]現在ではあまり一般的ではないOryza glaberrima（アフリカ米）は、約3000年前にアフリカで独自に栽培化され、[ 38 ] [ 39 ]スペイン人によってアメリカ大陸に持ち込まれました。[ 40 ]アメリカ独立戦争が始まる頃には、イギリス領北アメリカでは米はタバコ、小麦、魚に次いで4番目に価値の高い輸出品となっていました。[ 41 ]
2023年の世界の米の生産量は8億トンで、中国とインドが合わせて全体の52%を占めた。[ 42 ]これにより、米はサトウキビとトウモロコシに次いで、生産量で3番目に多い作物となった。[ 42 ]その他の主要生産国はバングラデシュ、インドネシア、ベトナムである。[ 42 ]世界の生産量の90%はアジア産である。[ 43 ]
2022年の米の世界平均収量は1ヘクタールあたり4.7トン（1エーカーあたり2.1ショートトン）でした。 [ 46 ] 中国国家ハイブリッド米研究開発センターの袁龍平氏は、1999年に実証圃場で1ヘクタールあたり17.1トン（1エーカーあたり7.6ショートトン）の米収量の世界記録を樹立しました。これは、特別に開発されたハイブリッド米と稲作の革新である稲作集約システム（SRI）を使用したものです。 [ 47 ]
米はアジア、ラテンアメリカ、アフリカの一部地域で主要な主食であり、世界の人口の半分以上を養っている。[ 48 ] [ 43 ]しかし、収穫後の輸送、貯蔵、精米の非効率性により、作物のかなりの部分が失われる可能性がある。ナイジェリアでは収穫後に作物の4分の1が失われる。貯蔵損失には、米が十分に乾燥されていない場合のカビ菌による損傷が含まれる。中国では、近代的な金属製サイロでの損失はわずか0.2%であったのに対し、農村世帯で米を貯蔵していたときは7～13%であった。[ 49 ]
乾燥した穀物は、外層、つまり籾殻と糠を取り除くために製粉されます。これらは、1 段階で、2 段階で、または商業的な製粉のように、洗浄、脱殻、分離、研磨、等級分け、計量などの多段階のプロセスで除去できます。[ 50 ]玄米は、食べられない籾殻のみが除去されます。[ 51 ]さらに製粉すると、糠と胚芽が除去され、より白い製品が作られます。[ 51 ]パーボイル米は、製粉前に蒸気処理されます。これにより穀物が硬くなり、穀物のビタミンとミネラルの一部が米の白い部分に移動し、製粉後も保持されます。[ 51 ]
世界の米貿易量は生産量に比べてはるかに少なく、生産された米の8%未満しか国際的に取引されていない。2000年代初頭には米の輸出国であった中国は、2013年までに世界最大の米輸入国となった。 [ 52 ]発展途上国は世界の米貿易の主要プレーヤーであり、2012年までにインドが最大の米輸出国となり、タイとベトナムが他の主要輸出国となった。[ 53 ]
2016年時点で、米の消費量が最も多かった国は中国（全体の29%）、インド、インドネシアでした。[ 54 ] 2020年までに、バングラデシュはインドネシアから3位の座を奪いました。2020年から2023年までの年間平均では、中国は1億5400万トンの米を消費し、インドは1億900万トンを消費し、バングラデシュとインドネシアはそれぞれ約3600万トンを消費しました。世界全体では、アジアやその他の地域の人々が穀物の消費量を減らし、肉の消費量を増やしたため、21世紀には一人当たりの米の消費量は減少しました。例外はサハラ以南のアフリカで、一人当たりの米の消費量と人口の両方が増加しています。[ 55 ]
米は世界中でよく食べられている食品です。米の種類は一般的に短粒、中粒、長粒に分類されます。Oryza sativa indica種は通常長粒で、Oryza sativa japonica種は通常短粒または中粒です。スペインのボンバ米を除いて、短粒米は通常炊くと粘り気が出て、プディングに適しています。タイのジャスミン米は香りが良く、長粒米としては珍しく粘り気があり、柔らかい食感です。インドのバスマティ米は非常に長粒で香りが良いです。リゾットに使われるイタリアのアルボリオ米は中粒で楕円形をしており、かなり粘り気があります。日本の寿司米は粘り気のある短粒種です。[ 56 ]
炊いた白米は、水分が69%、炭水化物が29% 、タンパク質が2%で、脂肪はごくわずかです（表）。100グラム（3.5オンス）の基準食分では、炊いた白米は130カロリーのエネルギーを提供し、マンガンを適度な量（1日の推奨摂取量の18%）含み、その他の微量栄養素は有意な量含まれていません（すべて1日の推奨摂取量の10%未満）。[ 59 ] 2018年、世界保健機関は米に鉄分を添加することを強く推奨し、ビタミンAと葉酸を添加することを条件付きで推奨しました。[ 60 ]
米にはグルテンが含まれていないため、グルテンフリーの食事をしている人に適しています。[ 61 ]米は良質なタンパク質源であり、世界の多くの地域で主食となっていますが、健康に必要な必須アミノ酸をすべて十分な量含んでいるわけではないため、完全なタンパク質ではありません。 [ 62 ]
ゴールデンライスは、遺伝子工学によって米粒の胚乳にビタミンAの前駆体であるベータカロテンを合成するように作られた品種です。ビタミンA欠乏症が蔓延している地域で栽培され、食用にされることが意図されています。[ 63 ] [ 64 ]ゴールデンライスは、フィリピンなどの反GMO活動家によって反対されています。[ 65 ] 2016年には、100人以上のノーベル賞受賞者が、ゴールデンライスなどの遺伝子組み換え生物がもたらす可能性のある利点のために、その使用を奨励しました。[ 66 ]
2022年には、稲作による温室効果ガス排出量は57億トンCO2eqと推定され、総排出量の1.2%を占めた。 [ 67 ]農業部門では、稲作は耕作地からの温室効果ガス排出量のほぼ半分、[ 68 ]農業メタン排出量の約30% 、農業亜酸化窒素排出量の11%を占めている。[ 69 ]メタンは、長期湛水状態の稲田から放出される。これは、土壌が大気中の酸素を吸収するのを阻害し、土壌中の有機物の嫌気性発酵を引き起こすためである。 [ 70 ]排出量は、新しい品種を植えること、継続的な湛水を避けること、藁を取り除くことによって制限できる。[ 71 ]
水管理の改善、乾田播種と一度の排水の組み合わせ、または湛水と乾燥のシーケンスの実行により、稲作におけるメタン排出量を削減することが可能です。これにより、完全湛水と比較して最大90%の排出量削減と収量の増加が実現します。[ 72 ]
気候変動が稲作に及ぼす影響の予測は様々である。世界の米の収穫量は、世界の平均気温が1℃上昇するごとに約3.2%減少すると予測されている[ 73 ]一方、別の研究では、世界の米作量は最初は増加し、約3℃の温暖化（1850～1900年と比較して2091～2100年）で横ばいになると予測されている[ 74 ] 。
気候変動が稲作に及ぼす影響は、地理的な場所や社会経済的な状況によって異なります。例えば、20世紀後半の気温上昇と日射量の減少により、アジア7か国の200の農場で米の収穫量が10～20%減少しました。これは夜間の呼吸量の増加が原因である可能性があります。[ 75 ] [ 76 ] IRRIは、世界の平均気温が1℃上昇するごとにアジアの米の収穫量が約20%減少すると予測しています。さらに、花が1時間以上35℃以上の温度にさらされると米は実を結ばなくなるため、このような状況では作物は失われます。[ 77 ] [ 78 ]
イタリアのポー川流域では、アルボリオ種とカルナローリ種の米は21世紀の干ばつにより不作に見舞われている。国立米生産者協会は 干ばつ耐性品種を開発しており、そのヌオーヴォ・プロメテオ種は干ばつに耐えられるほど根が深いが、リゾットには適していない。[ 79 ]
雑草の生育や、昆虫、線虫、ネズミ、カタツムリ、鳥などのげっ歯類を含むさまざまな害虫によって、イネの収量が減少する可能性があります。 [ 80 ]イネの主な害虫には、ヨトウムシ、イネカメムシ、クロカメムシ、茎穿孔虫、ヨトウムシ、ウンカ、ヨコバイ、コナカイガラムシ、コオロギ、バッタなどがあります。[ 81 ]トビイロウンカの個体数の増加は、広範囲殺虫剤の過剰使用によって引き起こされる可能性があり、[ 82 ]窒素肥料の施用量が多いと、アブラムシの場合と同様に、発生が悪化する可能性があります。[ 83 ] 気象条件は害虫の発生に影響を与える可能性があります。イネコバエの発生は雨季の多雨によって悪化し、アザミウマの発生は干ばつと関連しています。[ 84 ]
イネいもち病は、イネ科植物Magnaporthe grisea菌によって引き起こされ、イネ栽培において最も深刻な病気です。[ 85 ] イネいもち病と細菌性葉条斑病（ Xanthomonas oryzae pv. oryzaeによって引き起こされる）は、世界中で常に最悪のイネ病の 2 つであり、どちらもすべての作物植物の 10 の最も重要な病気に含まれています。[ 86 ]その他の主要なイネ病には、イネ紋枯病（ Rhizoctonia solaniによって引き起こされる）、偽黒穂病（Ustilaginoidea virens）、細菌性穂枯病（Burkholderia glumae）などがあります。[ 86 ]ウイルス病には、イネ束矮化病、イネ矮化病、イネツングロ病、イネ黄斑病などがあります。 [ 87 ]
イネは、病原体が侵入する部位で活性酸素種分子による防御を行うことで病気に抵抗します。この防御は、病原体関連分子パターン（PAMP）が検出されると開始され、自然免疫応答（PAMP誘導免疫とエフェクター誘導免疫の両方）が引き起こされます。このような免疫には、Os-NADP-ME2遺伝子が必要です。イネいもち病菌Magnaporthe oryzaeは、その非病原性エフェクターAVR-Piiを使用してイネのNADP-リンゴ酸酵素を阻害します。その結果、植物の活性酸素種生成能力が抑制され、自然免疫が機能しなくなります。[ 88 ]
作物保護科学者は、イネの害虫を管理するための持続可能な技術を開発しています。[ 89 ]持続可能な害虫管理は、生物多様性、宿主植物抵抗性、景観生態学、景観における階層構造（生物学的から社会的まで）という4つの原則に基づいています。[ 90 ]農家による農薬散布はしばしば不要であり、[ 91 ]農薬は、益虫を殺し、害虫の繁殖を促進することによって、トビイロウンカなどのイネ害虫の個体群の再増加を実際に引き起こす可能性があります。 [ 92 ]国際イネ研究所（IRRI）は1993年に、農薬の使用量を87.5%削減すると、害虫の総数が減少する可能性があることを実証しました。[ 93 ]
中国、インドネシア、フィリピンの農民は、伝統的に水田でアヒルや時には魚を飼育する混作によって雑草や害虫を管理してきた。これらは貴重な追加作物を生産し、小さな害獣を食べ、稲に肥料を与え、アヒルの場合は雑草も防除する。[ 94 ] [ 95 ]
イネは害虫の攻撃から身を守るために独自の化学防御物質を生成します。除草剤2,4-Dなどの一部の合成化学物質は、植物に特定の防御化学物質の生成を増加させ、それによって一部の種類の害虫に対する植物の抵抗力を高めます。[ 96 ]逆に、殺虫剤イミダクロプリドなどの他の化学物質は、イネの遺伝子発現に変化を誘発し、植物を特定の害虫に対してより感受性にするようであるようです。[ 97 ]
植物育種家は、さまざまな害虫に対する抵抗性を備えたイネ品種を作出してきた。抵抗性品種の従来の植物育種は、試験用の害虫の飼育や、害虫の多様性と継続的な進化といった課題によって制限されてきた。抵抗性遺伝子は野生のイネ種から探し出され、遺伝子工学技術が応用されている。[ 98 ]
国際稲研究所は、10万種以上のイネ品種を保有する国際イネ遺伝子バンクを維持している。[ 99 ] [ 100 ]
東南アジアの多くの地域では、もち米または粘りのある米の品種が栽培されている。[ 101 ]アフリカでの栽培に適した高収量米品種である「アフリカ向け新米（NERICA）」は、サハラ以南アフリカの食料安全保障を改善し、貧困を緩和するために開発されてきた。 [ 102 ]
イネの品種は、環境条件、植え付け時期、収穫時期によって生態型と呼ばれるグループに分類されます。主なグループには、日本型（日本で栽培）、ブル型とチェレ型（インドネシア）、アマン型（冬作）、アウス型（夏作）、ボロ型（春作）（ベンガルとアッサム）などがあります。[ 103 ] [ 104 ]深い水たまりに適応した品種もあり、これらは一般的に「浮稲」と呼ばれています。[ 105 ]
イネの全ゲノムは2005年に解読され、この段階に達した最初の作物となった。[ 106 ] それ以来、野生種と栽培種の両方を含む、アジア種とアフリカ種の両方を含む数百種類のイネのゲノムが解読されている。[ 107 ]
高収量品種は、世界の食糧生産を飛躍的に増加させるために緑の革命期に開発された作物群です。緑の革命の最初のイネ品種であるIR8は、1966年に国際稲研究所で、インドネシアの品種「ペタ」と中国の品種「ディー・ジオ・ウー・ゲン」を交配して作られました。[ 108 ]緑の革命品種は、イネが倒れたり倒れたりしないように、短くて丈夫な茎を持つように育種されました。これにより、大量の肥料を与えても直立して生産性を維持することができました。[ 108 ]
C4イネは、 C4炭素固定を利用して光合成の効率を高め、ひいては作物の収量を向上させることを目的としたイネの提案である。[ 109 ] C4イネコンソーシアムは2006年に発足した。[ 110 ]このコンソーシアムは、イネが二酸化炭素からリンゴ酸を生成できるようにするために、5つのトウモロコシ遺伝子の使用を検討してきた。これが成功すれば、作物の水利用効率も向上する可能性がある。[ 111 ]代謝と葉の構造の両方に対するプロトタイプの変更に関する研究は2026年まで続けられている。[ 112 ]
Ventria Bioscience社は、母乳に通常含まれるタンパク質であるラクトフェリンとリゾチーム、およびヒト血清アルブミンを発現するように遺伝子組み換え米を開発しました。これらのタンパク質は抗ウイルス、抗菌、抗真菌作用があります。[ 113 ]これらのタンパク質を添加した米は、下痢性疾患を治療するための経口補水液の成分として使用でき、それによって症状の持続期間を短縮し、再発を減らすことができます。このようなサプリメントは貧血の改善にも役立つ可能性があります。[ 114 ]
洪水に見舞われる地域では、農家は古くから深水稲として知られる耐洪水性品種を栽培してきた。南アジアと東南アジアでは、毎年約2000万ヘクタール（4900万エーカー）が洪水の影響を受けています。 [ 115 ] 洪水は歴史的に収穫量の大幅な減少につながっており、例えばフィリピンでは2006年に6500万ドル相当の米作物が洪水で失われました。[ 116 ]
標準的なイネ品種は、日光やガス交換などの必要な条件を植物が利用できなくなるため、約 1 週間以上停滞した水に浸かることに耐えられません。Swarna Sub1 品種は、1 週間の水没に耐えることができ、炭水化物を効率的に消費して成長を続けます。[ 115 ] Sub1A遺伝子を導入したいわゆる「スキューバイネ」[ 117 ]は、最長 2 週間の水没に強く耐性があり、農家の作物の洪水生存率を大幅に向上させます。IRRI は Sub1A 品種を作成し、バングラデシュ、インド、インドネシア、ネパール、フィリピンに配布しました。[ 118 ]
干ばつは米の生産にとって重大な環境ストレスであり、南アジアと東南アジアの1900万～ 2300万ヘクタール（4700万～5700万エーカー）の天水稲作がしばしば危険にさらされている。 [ 119 ] [ 120 ]干ばつ条件下では、土壌から必要なレベルの栄養素を得る能力を与えるのに十分な水がないため、従来の商業用米品種は深刻な影響を受ける可能性がある。たとえば、21世紀初頭のインドで起こったように。[ 121 ]
国際稲研究所は、干ばつ耐性イネ品種の開発に関する研究を行っており、現在インド、フィリピン、ネパールの農家がそれぞれ使用しているサハバギ・ダン、サホド・ウラン、スーカ・ダンなどの品種がある。[ 120 ]さらに、2013年には、日本の農業生物資源研究所が率いるチームが、フィリピンの陸稲品種キナンダン・パトンからDEEPER ROOTING 1（DRO1）遺伝子を、広く普及している商業用イネ品種IR64に導入することに成功し、結果として得られた植物の根系がはるかに深くなった。[ 121 ]これにより、干ばつ時に土壌のより深い層にアクセスすることで、イネが必要な栄養素を摂取する能力が向上し、中程度の干ばつ条件下でIR64 + DRO1イネの収量が10%減少したのに対し、未改変のIR64品種では60%減少したという試験で、この特徴が実証された。[ 121 ] [ 122 ]
土壌の塩分濃度は、特に乾季の低地沿岸地域では、稲作の生産性に大きな脅威となる。[ 119 ] [ 123 ]例えば、バングラデシュの沿岸地域の約100万ヘクタール（250万エーカー）が塩害土壌の影響を受けている。[ 124 ]これらの高濃度の塩分は、特に生育初期段階において稲の生理機能に深刻な影響を与える可能性があり、そのため農家はしばしばこれらの地域を放棄せざるを得なくなる。[ 125 ]
このような条件に耐えられるイネ品種の開発が進んでおり、商業用イネ品種IR56と野生イネ種Oryza coarctataの交配によって作られたハイブリッド品種はその一例である。[ 126 ] O. coarctataは通常の品種の塩分限界の2倍の土壌でも生育できるが、食用イネは生産しない。[ 126 ]国際イネ研究所によって開発されたこのハイブリッド品種は、塩分を大気中に除去する特殊な葉腺を利用している。この品種は、2種間の34,000回の交配のうち、成功した1つの胚から作られ、その後、O. coarctataから受け継いだ耐塩性に関わる遺伝子を保存する目的でIR56と戻し交配された。[ 125 ]
イネは12℃以下の温度に弱い。播種は、日平均気温が確実にこの限界を上回った後に行われる。それ以下の平均気温は生育を阻害し、4日以上続くと発芽と苗の生育が阻害され、苗が枯死することもある。低温にさらされた大きな株では、いもち病が促進され、収量が著しく減少する。2022年現在、研究者たちはイネの耐寒性のメカニズムとその遺伝的基盤の研究を続けている。[ 127 ]リゾット米やバスマティ米などの耐寒性品種は、2025年にイギリスの泥炭土壌で試験栽培に成功した。地球温暖化によって気温が2℃以上上昇する可能性が高ければ、全国でイネを栽培できるようになるかもしれない。[ 128 ]
水田での稲作は、メタン生成菌によるメタン放出のため環境に有害である。これらの細菌は嫌気性の湛水土壌に生息し、イネの根から放出される栄養素を消費する。オオムギの遺伝子SUSIBA2をイネに導入すると、バイオマス生産が根から地上部へと移行し、メタン生成菌の数が減少し、メタン排出量が最大97%削減される。さらに、この改変により米粒の量も増加する。[ 129 ] [ 130 ]
イネは、高等植物における減数分裂とDNA修復のメカニズムを研究するためのモデル生物として使用されています。 [ 131 ]例えば、イネを用いた研究では、OsRAD51C遺伝子が減数分裂中のDNA二本鎖切断の正確な修復に必要であることが示されています。[ 132 ]
米は特定の宗教や民間信仰において重要な役割を果たしています。ヒンドゥー教の結婚式では、豊穣、繁栄、純粋さを象徴する米が火に投げ込まれます。この習慣は西洋の結婚式では新郎新婦に米を投げかけるように変化しています。[ 135 ]マレーの結婚式では、もち米など、さまざまな特別な結婚式料理に米が使われます。[ 136 ]日本とフィリピンでは、米酒が結婚式やその他のお祝いに使われます。[ 137 ]デウィ・スリはインド・マレー諸島の女神で、神話では米や他の作物に変身します。[ 134 ]ネパールやカンボジアを含むアジア諸国では、王室の耕作式で稲作シーズンの開始が祝われます。[ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]
水田は、農地からの温室効果ガス (GHG) 排出量の約 48% を占めています。
研究速報第13号
インドはもともと、多様で貴重な特性を持つ約 11 万種の
在来イネ品種を所有していました。
これらには、重要な栄養素の豊富さや、洪水、干ばつ、塩害、害虫の蔓延に耐える能力が含まれます。
緑の革命は
少数の高収量品種で畑を覆い尽くしたため、在来品種の約 90 パーセントが農家のコレクションから消えました。高収量品種は高価な投入物を必要とします。それらは限界農地や不利な環境条件下ではひどく生育が悪く、貧しい農家を借金に追い込みます。
