Home大学院统合生命科学研究科 冨永 るみ
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(注: ＊は半角@に置き換えてください)
本研究成果のポイント
- 高品质な茶叶を作るための遮光(被覆栽培※1)が茶叶に及ぼす影响を调べた。
- 遮光によりトライコーム※2の数が减少し、表皮细胞(植物の一番外侧の细胞)が薄くなることがわかった。
- 3つのCsCPC遗伝子※3は、遮光によるトライコームの减少に関与している可能性がある。
概要
高品質な茶葉を作るための遮光が茶葉へ及ぼす影響について、表皮細胞に着目した解析を試みました。解析の結果、遮光により茶の若葉のトライコーム数が減少し、表皮細胞が薄くなることを明らかにしました。またその際に、シロイヌナズナのトライコーム形成阻害遗伝子(CPC遗伝子)のホモログ※4であるCsCPC-1、CsCPC1-2とCsCPC3の3つの遗伝子の発現が、露光条件に比べて高くなることがわかりました。これらの遗伝子の働きが、遮光によるトライコーム数の減少に関与していると考えられます。
一般的には、トライコーム数が多ければ高品质な緑茶として评価されます。しかし、详しいことはわかっていません。今回の研究结果は、今后、トライコームと茶の品质との関係を明らかにするための重要な知见となります。
本研究成果は、2024年3月1日(現地時間)、Scientia Horticulturae誌にオンライン掲載されました。
発表论文
掲載雑誌：Scientia Horticulturae
論文タイトル：Effect of shading on trichome formation and CAPRICE-like gene expression in tea (Camellia sinensis var. sinensis) leaves
着者：
若松 寿衣(広島大学大学院统合生命科学研究科 博士課程後期一年)
山本 実奈(広島大学大学院统合生命科学研究科 博士課程前期二年)
菊田 真由実(広島大学大学院统合生命科学研究科 助教)
田中 若奈(広島大学大学院统合生命科学研究科 准教授)
冨永 るみ(広島大学大学院统合生命科学研究科 教授、責任著者)
诲辞颈：10.1016/箩.蝉肠颈别苍迟补.2024.113049
背景
お茶※5の栽培には遮光処理(被覆栽培※1)が惯行されていますが、遮光作业は重労働であり、担い手不足に拍车をかける原因の1つになっています。しかし、今まで高品质な緑茶の生产のための遮光が、茶叶の表皮细胞にどのような影响を与えているのかはわかっていませんでした。
私たちはこれまでに、CPC遗伝子のホモログCsCPCがお茶に6つあることを報告しています(Wakamatsu et al, 2021)。本研究では、その6つのCsCPCに着目し、遮光による影响について解析しました。
研究成果の内容
約2週間の遮光処理により、若葉(第一葉)のトライコーム数が露光条件に比べて約30%減少することがわかりました(図1A, B)。また、茶葉の横断面を観察したところ、遮光により表皮細胞の厚さが約27%薄くなることが明らかになりました(図1C)。今のところ、トライコームが多いと、実際に高品質なのかは不明ですが、これらの効果が、緑茶の品質に影響しているのではないかと考えています。
6つのCsCPCファミリー遗伝子の発現を解析したところ、遮光条件におけるCsCPC-1、CsETC1-2およびCsETC3の3つの遗伝子発現が露光条件に比べて顕著に高いことがわかりました(図2)。これらの3つの遗伝子が、遮光条件での茶葉のトライコーム形成を抑制していると考えられます。
図.１ 遮光による葉の表現型の変化 A. 露光および遮光条件で育てた茶葉。 B. 第一葉のトライコーム。 C. 第一葉の横断面。赤い部分が表皮細胞を示す。
図.2 露光及び遮光条件におけるCsETC1?2遗伝子の発現
今后の展开
本研究では、遮光が表皮细胞に与える影响という点を中心に研究を行いましたが、トライコームがどのように形成されるか、トライコームが緑茶の苦味や旨味などの品质とどのような関係があるのかという点については未解明です。今后はトライコーム形成机构および品质との関係についても解明し、より美味しいお茶作りに贡献したいと考えています。
用语解説
(※1)被覆栽培
高品质な茶叶を作るための遮光による栽培。この栽培方法によって、より香り高く、旨味の强い品质となるため、緑茶製品(煎茶、玉露、抹茶など)の製造に欠かせない工程である。
(※2)トライコーム
表皮细胞から分化した毛状突起で、虫の食害や鲍痴から植物体を守るために叶や茎に形成される。緑茶のトライコームは毛茸(もうじ)とも呼ばれ、多いほど高品质とされている。
(※3)CsCPC遗伝子
Camellia sinensis CAPRICE gene の略称名。Camellia sinensis はお茶の学名で、CAPRICE(CPC)はシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)で発見されたトライコーム形成を制御する遗伝子(CPC遗伝子)。
(※4)ホモログ
共通の祖先に由来する、類似した塩基配列を持つ遗伝子。ここでは、シロイヌナズナのCPC遗伝子と、お茶のCsCPC遗伝子が共通の祖先に由来することを意味する。相同遗伝子とも呼ばれる。
(※5)お茶
本研究で使用した茶品种はさえみどりと呼ばれる早生(わせ)品种で、やぶきたより収穫时期が4?7日早い。鹿児岛県や宫崎県で主に栽培されている品种で、緑茶の色艶や旨味に优れていることが特徴。市贩の緑茶および抹茶製品によく用いられる品种の一つである。
参考资料
Wakamatsu J, Wada T, Tanaka W, Fujii S, Fujikawa Y, Sambongi Y, Tominaga R. Identification of six CPC-like genes and their differential expression in leaves of tea plant, Camellia sinensis. J Plant Physiol. 2021, 263:153465. doi: 10.1016/j.jplph.2021.153465.
本研究は日本学术振兴会特别研究员奨励费23碍闯1651および科研费22碍05936の支援により実施されました。
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