Изменение климата угрожает японской матче: ученые ищут способ сохранить вкус популярного чая

В Японии матчу пытаются спасти с помощью генетики

Изменение климата все сильнее влияет на производство матчи — традиционного японского зеленого чая, который в последние годы приобрел огромную популярность во всем мире. Его используют не только для приготовления классического напитка, но и добавляют в холодные латте, десерты и даже пончики. Однако повышение температуры и нестабильная погода уже начинают угрожать урожайности и качеству чайного сырья.

Особенно заметны изменения в регионе Киото — Удзи, который считается одним из главных центров производства высококачественной матчи в Японии. За последние 100 лет весенние температуры здесь выросли примерно на 0,6–1 градус Цельсия.

Для производства премиальной матчи используют тэнча — зеленые чайные листья, которые выращивают в тени, а после сбора измельчают в мелкий порошок. Наиболее важный период для растения приходится на весну — с марта по май. Обычно днем температура держится в пределах 20–25 градусов, а ночью становится прохладнее. Именно такие условия способствуют выработке аминокислот, которые формируют характерный для качественной матчи вкус умами.

Однако потепление нарушает привычный цикл развития чайных растений. Более теплые ночи и резкие колебания температуры весной могут приводить к снижению урожайности. Кроме того, жара стимулирует растения вырабатывать больше катехинов — защитных соединений, которые придают чаю горечь и терпкость, потенциально ухудшая вкусовые характеристики будущей матчи.

«Изменение климата изменило условия выращивания, и традиционные сорта не всегда способны достаточно хорошо развиваться в этих меняющихся условиях», — объясняет Акико Огино из Национального научно-исследовательского института овощеводства и чайной науки NARO в японском городе Макурадзаки.

Теперь ученые и производители пытаются адаптировать чай к новым климатическим условиям с помощью геномной селекции. Этот метод позволяет изучать ДНК молодых растений и искать генетические маркеры, связанные с устойчивостью к высоким температурам. Таким образом, селекционеры могут заранее определить, какие сеянцы имеют наибольший потенциал для выращивания в условиях потепления.

Традиционная селекция чая — крайне долгий процесс. Специалисты скрещивают тщательно отобранные растения, чтобы получить потомство с нужными характеристиками. Например, один родитель может отличаться высокой урожайностью, а другой — большей устойчивостью к жаре.

Проблема в том, что такие свойства зависят от множества генов. Поэтому после скрещивания селекционерам приходится выращивать тысячи растений, чтобы найти среди них наиболее перспективные. При традиционном подходе определить, какие именно признаки унаследовал молодой сеянец, можно только после его взросления. На это может потребоваться около 15 лет.

Геномный анализ способен значительно ускорить отбор. По словам Такаси Икки из Научно-исследовательского института зеленых наук и технологий Университета Сидзуоки, этот подход уже начинают внедрять в японские программы селекции чайных растений.

При этом ученые предупреждают, что геномная селекция не способна полностью заменить традиционные испытания. Современные геномные базы данных пока относительно небольшие, а свойства растения не всегда можно точно предсказать только по его ДНК.

«Непосредственная ценность геномного секвенирования заключается не в том, чтобы заменить полевые испытания, а в том, чтобы определить приоритетных родителей и сеянцы и исключить менее перспективных кандидатов до того, как на их клоновые испытания и испытания в различных местах будут потрачены многие годы», — отметил Икка.

Перспективные растения по-прежнему приходится проверять в реальных условиях. Их выращивают в разных регионах на протяжении нескольких сезонов, чтобы оценить урожайность, вкус, устойчивость к заболеваниям и способность адаптироваться к разному климату.

Кроме того, даже после успешного отбора нового растения путь до официальной регистрации сорта остается очень долгим. Японская система регистрации требует проверить 41 официально установленную характеристику. В итоге разработка нового сорта чая может занимать около 25 лет.

Одним из главных вопросов остается влияние устойчивости к жаре на вкус будущей матчи. Ученые опасаются, что растения, способные лучше переносить высокие температуры, могут одновременно давать менее качественное сырье. Однако прямой генетической связи между жароустойчивостью и горечью или терпкостью пока не обнаружено.

«На данный момент нет четких доказательств того, что устойчивость к высоким температурам и горечь или терпкость имеют сильную генетическую связь», — говорит Огино.

Икка также считает, что селекционеры потенциально смогут одновременно отбирать растения, которые хорошо переносят жару и при этом сохраняют приятный вкус.

«Я не вижу неизбежного биологического компромисса между устойчивостью к жаре и качеством вкуса. В принципе, селекционеры должны иметь возможность отбирать оба признака одновременно», — отметил специалист.

Впрочем, ученым еще предстоит выяснить, какую именно роль играет высокая температура. Возможно, растения начинают производить больше катехинов и, как следствие, становятся более горькими независимо от их генетической устойчивости к жаре.

Таким образом, геномная селекция может стать одним из инструментов, который поможет японским производителям сохранить производство матчи в условиях изменения климата. Но полностью решить проблему она пока не способна.

«Новые исследования помогают, но в конечном итоге выращивание чая по-прежнему остается игрой на ожидание», — говорит Джордж Гаттридж-Смит с чайных плантаций Kyoto Obubu Tea Farms в Удзи.