2019 Fiscal Year Research-status Report

耕作放棄地を利用した茶油生産のための施肥管理技術の構築

Research Project

Project/Area Number	18KT0095
Research Institution	National Institute for Basic Biology
Principal Investigator	真野昌二基礎生物学研究所, オルガネラ制御研究室, 准教授 (20321606)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	金井雅武基礎生物学研究所, オルガネラ制御研究室, 特任助教 (30611488)
Project Period (FY)	2018-07-18 – 2021-03-31
Keywords	チャ種子 / 耕作放棄地 / 油脂 / RNA-seq / 施肥 / バイオマーカー / 設楽町
Outline of Annual Research Achievements	都市への人口流入や農業従事者の高齢化により、中山間地域での耕作放棄地は年々拡大している。これらの地域の適切な管理は、地域社会の維持のみならず、生態系の保存、洪水や土壌侵食の防止等に重要である。地域社会と都市が共存する持続的社会を構築するためには、中山間地域にとって、独自性のある高い価値をもつ農産物を生産することが有効な方策の一つである。代表者らは、愛知県内で耕作放棄率の高い設楽地区の調査を行い、放棄された茶畑では、茶葉を摘み取られずに成長した茶樹が大量の種子を結実させていること、この茶種子が良質な油脂を含み、低刺激化粧品の原材料として最適であることを見いだした。本研究では、耕作放棄された茶畑のフィールド調査と、代表者らが確立してきた分子生物の解析技術を組み合わせ、下記の実験計画を推進することにより、省力で低コスト、低環境負荷を達成するための施肥管理技術の構築し、耕作放棄された茶畑を高品質な植物油である茶油生産の場として再利用することを目指す。今年度は、設楽町に設定した試験区において、2019年3月から施肥を開始し、経時的に種子のサンプリングを行った。サンプリングした種子における脂質など成分解析および遺伝子発現解析を進めた。また、バイオインフォマティクス解析より、2018年度に行ったRNA-seq解析データを用いたマーカー遺伝子の探索も順調に進行しており、2019年度の試験区ごとのサンプルからのデータを用いた実証について検討を開始した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2019年3月より施肥を開始し、それら試験区における茶種子の脂質などの成分分析と遺伝子発現の経時的なデータを得ることができた。加えて、2018年度に行ったRNA-seq解析データを用いたマーカー遺伝子の探索も順調に進行しており、2019年度の試験区ごとのサンプルを用いた実証についても開始している。以上のデータについては、第42回日本分子生物学会と第61回日本植物生理学会年会で発表できた。
Strategy for Future Research Activity	既に行ったRNA-Seq解析のデータを使ったバイオインフォマティクス解析を行い、施肥の違いによる茶種子の遺伝子発現解析を進め、茶の油脂合成に関わる遺伝子を同定する。それらの遺伝子発現パターンと、種子に蓄積する油脂の量や種類の変化の相間を明らかにし、2020年度に再現性の実験を行う。以上のデータをまとめ、学会で発表するとともに論文として公表する。
Causes of Carryover	本研究は、野外で生育している茶を実験材料として用いており、施肥は春から夏にかけて行い、経時的なサンプリングは年に１回のみである。2019年度のサンプリングも順調に行われ、成分分析と遺伝子発現データも蓄積しつつあり、研究は順調に進展している。2020年度は、再現性も含めた同様の実験を行う予定である。そのため、2020年度も本研究費を適切に使用することにより、本研究課題を効率的に進めていきたい。