機能性茶の未来：紫茶のアントシアニン合成を支配する遺伝的メカニズムを解明

アントシアニン（anthocyanin）蓄積の分子メカニズムを解明する重要な成果を報告している。研究では、RNAシークエンシング（RNA-seq）、バルク・セグリゲーション解析（BSA-seq）、バルク・セグリゲーションRNA解析（BSR-seq）などの高度なゲノム解析技術を用いて、紫葉品種「紫娟（Zijuan）」と緑葉品種「金萱（Jinxuan）」の交配集団を解析した。その結果、CsMYB75およびCsANSという2つの重要な遺伝子が、アントシアニン生合成を制御することが明らかになった。

紫茶の遺伝子解析：アントシアニンの蓄積を支配する要因

紫茶は長年の自然進化によって生まれた品種であり、強力な抗酸化作用や抗炎症作用、老化防止効果があるアントシアニンを豊富に含む。その健康効果が注目され、代謝促進や疾患予防の可能性が期待されている。しかし、アントシアニンの蓄積メカニズムの解明は難しく、過去の研究は単一の品種を対象としたものが多かった。そのため、紫茶の遺伝的多様性を包括的に解析することが求められていた。

本研究では、葉色の異なる30種類のハイブリッド茶個体を高精度ゲノム解析により調査し、459の異なる発現遺伝子（DEGs）を特定した。特に、CHS, F3H, ANSといったアントシアニン合成に関与する遺伝子群が紫葉品種で高発現していることが確認された。

さらに、CsMYB75転写因子の役割が明確になり、この遺伝子が抑制されるとアントシアニンの生成が著しく低下することが判明した。特筆すべき点として、CsMYB75のプロモーター領域における181塩基対（bp）の挿入欠失変異（InDel）が、遺伝子発現を増加させる要因となることが明らかになった。また、アントシアニンの細胞内輸送に関与するGST, MATE, ABCCといった遺伝子群も特定された。

BSA-seqおよびBSR-seqを活用することで、紫葉の特徴に関連するSNPおよびInDel変異が、染色体2番および14番に集中していることも突き止められた。これらの結果は、紫茶の葉の色やアントシアニン蓄積を制御する遺伝的規則性の理解を大きく前進させるものであり、新たな高アントシアニン品種の開発に向けた基盤を築いた。

研究の意義と応用の可能性

中国農業科学院のリーダー研究者であるリャン・チェン博士（Liang Chen, PhD）は、次のようにコメントしている。

「本研究は、紫茶におけるアントシアニン蓄積の遺伝的要因を解明する大きな飛躍です。CsMYB75およびその関連変異の特定は、茶の育種における重要なマイルストーンとなるでしょう。今後、より高いアントシアニン含有量を持つ新しい茶品種の開発が可能になり、健康志向の消費者の需要に応えることができます。」

本研究の成果は、学術的な意義にとどまらず、実際の茶品種改良や機能性飲料市場にも影響を及ぼす可能性がある。特定された遺伝マーカーを活用することで、高アントシアニン茶品種の育種が加速され、世界的に拡大する健康志向の飲料市場に適した製品の開発が期待される。

また、アントシアニン合成メカニズムの深い理解は、農業バイオテクノロジーの発展にも寄与し、茶植物の機能性成分を最適化するための新たなアプローチを提供する可能性がある。これにより、茶産業の技術革新が促進され、経済的にも大きな波及効果をもたらすだろう。

Horticulture Researchについて

Horticulture Researchは、南京農業大学が発行するオープンアクセスジャーナルであり、2022年のJournal Citation Reports™（Clarivate）において園芸学分野で1位にランクインした。バイオテクノロジー、遺伝学、分子生物学、育種、作物の進化など、広範な分野の研究成果を発表している。

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