2020 年度実施状況報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号	18KT0095
研究機関	基礎生物学研究所
研究代表者	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)
研究分担者	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)
研究期間 (年度)	2018-07-18 – 2022-03-31
キーワード	チャ種子 / 耕作放棄地 / 油脂 / RNA-seq / 施肥 / バイオーマーカー / 愛知県設楽町
研究実績の概要	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、2020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い、種子に蓄積する脂質の成分解析と遺伝子発現解析を行う予定であった。しかしながら、天候不順と新型コロナ感染の影響を受け、当初予定していたサンプリングを行うことはできなかった。一方、これまでに行ってきた2018年度および2019年度のサンプルを用いたRNA-seq解析による遺伝子発現解析は順調に進行しており、チャ種子における脂質合成に関わる網羅的な遺伝子の同定に成功した。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由 2020年度は天候不順と新型コロナ感染の影響を受け、当初予定していたサンプリングを行えなかったものの、2018年度および2019年度に行ったRNA-seq解析データを用いた油脂合成に関する網羅的な遺伝子発現解析とマーカー遺伝子の探索は順調に進行している。2020年度に行えなかった実験は2021年度に行う予定である。
今後の研究の推進方策	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進め、施肥の違いによるチャ種子の遺伝子発現解析を進め、チャ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関係を明らかにし、データを論文としてまとめる
次年度使用額が生じた理由	本研究は、野外で生育しているチャを用いており、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回である。2020年度は、再現性も含めた同様の実験を行う予定であったが、新型コロナ感染の影響を受け、十分なサンプリングを行えなかった。そのため、2021年度に補足実験を行い、遺伝子発現データ解析を行う予定であり、そのため本研究費を適切にしようすることで本研究課題を効率的に進めていきたい。