Agronomic Performance and Genotype by Environment Interaction of Hybrid Maize Across Different Land Typologies in South Sulawesi

技術要約：南スラウェシ州の異なる土地類型におけるハイブリッドトウモロコシの農学的性能および遺伝子型×環境相互作用

問題提起
インドネシアにおけるハイブリッドトウモロコシアント（Zea mays L.）の生産は、地域ごとの農業生態学的条件の変動性による重大な制約に直面している。遺伝子型×環境（G×E）相互作用は、多様な土地類型において栽培される際の遺伝子型の農学的性能に大幅な差異をもたらす。この現象により、本来は全国的に優れた品種であっても、選択された場所とは異なる環境（乾燥や土壌酸性などの非生物的ストレス、および生物的ストレス）に植えられた場合、その潜在的な収量に達しないことが頻繁に起こる。したがって、肥沃な中高度地帯から乾燥した酸性乾 upland 地帯まで対照的な土地類型を有する南スラウェシ州において、特定のゾーンに適した安定かつ適応性の高い遺伝子型を特定することが極めて重要である。

研究手法
本研究は、2025年7月から9月にかけて、南スラウェシ州の対照的な2地点で実施された。

1. シノア（バンテン県）： 比較的湿潤な気候と良好な土壌肥沃度を持つ、肥沃な中高度農業気候帯。
2. モンコンロエ（マロス県）： 酸性乾地土壌のテクスチャー、低い土壌水分、および急速な排水を特徴とする乾燥気候帯。

実験デザインには、10の処理区（7つの候補ハイブリッド品種：JH MAS 01–07、および3つの対照品種：ADV777、NK306、NK212）を用いたランダム化完全ブロック法（RCBD）を採用し、各地点で3反復を行い、計30プロットとした。各プロットのサイズは2.8 m × 5 m、株間は70 cm × 20 cmとした。

評価された農学的パラメータには、草丈、葉の長さ、葉の幅、葉角、茎径、穂高、および穂の列数が含まれる。データ解析には分散分析（ANOVA）を用い、有意水準5%で判定した。有意差が検出された場合には、最小有意差（LSD）検定を用いて平均値を比較した。また、農学的特性が収量に与える直接的および間接的影響を決定するために、パス解析も実施した。

主な結果
分散分析（ANOVA）の結果、環境要因（反復／地点）が農学的特性の発現における支配的な決定要因であり、いくつかの主要な形質において遺伝子型要因を大幅に上回ることが明らかになった。

• 有意な環境効果： 環境要因は、草丈 ($p=0.001$)、茎径 ($p=0.000$)、および穂高 ($p=0.007$) に対して極めて有意な影響を及ぼした。
• 有意でない遺伝子型効果： 遺伝子型要因は、テストされたすべてのパラメータに対して有意な影響を与えなかった ($p > 0.05$、全形質)。これは、テストされたハイブリッド間の遺伝的差異が、与えられた条件下でのこれらの特定の農学的特性において統計的に明確な変異を生み出さなかったことを示している。
• 安定した形質： 葉角、葉の長さ、葉の幅、および穂の列数は変動性が低く、遺伝子型または環境の影響をどちらも受けなかった。これは、これらが安定した（canalized）形質であることを示唆している。

特定の遺伝子型の性能：

• NK212： 平均草丈（214.73 cm）および最大の茎径（19.55 mm）を記録した。
• NK306： 2番目に大きな茎径（17.97 mm）を示した。
• JH MAS 03： 最も低い草丈（186.53 cm）を示した。

意義および主張
本論文は、南スラウェシ州でテストされたハイブリッドトウモロコシの遺伝子型について、遺伝的可能性よりも環境条件が栄養成長および生殖構造の形質発現の主要な駆動力であると結論付けている。有意な遺伝子型効果の欠如は、テストされた候補ハイブリッドが比較的狭い遺伝的基盤を持っているか、あるいは特定の環境条件の範囲内ではその反応が大きく乖離しなかったことを示唆している。

本研究は、南スラウェシ州における品種推奨およびゾーン別栽培戦略のための科学的根拠を提供するものである。また、広範な適応性または特定の安定性を持つ遺伝子型を特定するためには、マルチロケーションおよびマルチエンバイロメント・テスティングが必要であることを強調している。著者らは、現在のデータは農学的特性に関する貴重なベースライン情報を提供するものであるが、多様な農業生態系における精密農業戦略のための特定の遺伝子型適応を完全に解明するには、複数の栽培シーズンにわたる包括的なG×E安定性解析（AMMIやGGE Biplotなど）が必要であると主張している。