Η κλιματική αλλαγή προκαλεί αναστάτωση στην παραγωγή του matcha, του παραδοσιακού ιαπωνικού τσαγιού που έχει γίνει δημοφιλές σε παγωμένα lattes και ακόμη και σε ντόνατς σε όλο τον κόσμο. Οι πιο ζεστές νύχτες στην Ιαπωνία και οι ασταθείς ανοιξιάτικες θερμοκρασίες μειώνουν τις αποδόσεις και επηρεάζουν τη χαρακτηριστική γεύση umami του φυτού. Ωστόσο, οι καλλιεργητές τσαγιού αρχίζουν να χρησιμοποιούν τη γονιδιωματική επιλογή για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα, εντοπίζοντας δείκτες αντοχής στη ζέστη στα νεαρά φυτά.
Το premium tencha, το πράσινο φύλλο τσαγιού που καλλιεργείται στη σκιά και αλέθεται για να γίνει matcha, αναπτύσσεται καλύτερα την άνοιξη στην Ιαπωνία, από τον Μάρτιο έως τον Μάιο. Την ημέρα οι θερμοκρασίες κυμαίνονται συνήθως στους 20 με 25 βαθμούς Κελσίου και πέφτουν τη νύχτα, κάτι που βοηθά στην ανάπτυξη των αμινοξέων που παράγουν το umami.
Στην περιοχή Kyoto-Uji, όπου παράγεται το καλύτερο matcha της Ιαπωνίας, οι ανοιξιάτικες θερμοκρασίες έχουν αυξηθεί κατά περίπου 0,6 έως 1 βαθμό Κελσίου μέσα στα τελευταία 100 χρόνια. Η ζέστη κάνει επίσης τα φυτά τσαγιού να παράγουν περισσότερες κατεχίνες, αμυντικές ενώσεις με πικρή γεύση.
«Η κλιματική αλλαγή έχει αλλάξει τις συνθήκες καλλιέργειας και οι συμβατικές ποικιλίες [φυτά που παράγονται μέσω διασταύρωσης] δεν είναι πάντα σε θέση να αποδώσουν επαρκώς κάτω από αυτές τις μεταβαλλόμενες συνθήκες», λέει η Akiko Ogino από το NARO Institute of Vegetable and Tea Science στο Makurazaki, Kagoshima της Ιαπωνίας.
Ένα ακόμη πρόβλημα είναι ότι η βελτίωση του τσαγιού προχωρά αργά. Οι βελτιωτές διασταυρώνουν προσεκτικά επιλεγμένα γονικά φυτά, το καθένα με διαφορετικά επιθυμητά χαρακτηριστικά, όπως υψηλές αποδόσεις ή κάποιο βαθμό προσαρμογής σε θερμότερες συνθήκες.
Όμως, επειδή η εμφάνιση αυτών των χαρακτηριστικών είναι σύνθετη και ελέγχεται από πολλά γονίδια, οι βελτιωτές πρέπει να καλλιεργούν χιλιάδες σπορόφυτα και να εντοπίζουν τα λίγα που κληρονόμησαν τον καλύτερο συνδυασμό χαρακτηριστικών. Παραδοσιακά, δεν μπορούν να κρίνουν αν ένα σπορόφυτο διαθέτει αυτά τα χαρακτηριστικά πριν ωριμάσει, κάτι που μπορεί να πάρει περίπου 15 χρόνια.
Τώρα, η γονιδιωματική επιλογή επιταχύνει αυτή τη διαδικασία, εντοπίζοντας σπορόφυτα που φαίνεται να έχουν καλή αντοχή στη ζέστη σε πολύ πιο πρώιμο στάδιο. Η μέθοδος αυτή ήδη ενσωματώνεται στα ιαπωνικά προγράμματα βελτίωσης τσαγιού, λέει ο Takashi Ikka από το Shizuoka University Research Institute of Green Science and Technology στην Ιαπωνία, ο οποίος συνυπογράφει ανασκόπηση για τις γονιδιωματικές προσεγγίσεις στη βελτίωση του τσαγιού.
Δεν αποτελεί, όμως, μια τέλεια λύση. Δεν είναι πάντα δυνατό να προβλεφθούν με ακρίβεια τα χαρακτηριστικά ενός φυτού από το DNA του και οι διαθέσιμες γονιδιωματικές βάσεις δεδομένων είναι σχετικά μικρές, λέει ο Ikka. «Η άμεση αξία [της γονιδιωματικής αλληλούχισης] δεν είναι να αντικαταστήσει την αξιολόγηση στο χωράφι, αλλά να ιεραρχήσει τους γονείς και τα σπορόφυτα και να αποκλείσει τους λιγότερο υποσχόμενους υποψηφίους, πριν δεσμευτούν πολλά χρόνια σε κλωνικές δοκιμές και δοκιμές σε πολλαπλές τοποθεσίες», λέει.
Οι δοκιμές αυτές περιλαμβάνουν την καλλιέργεια των πιο ελπιδοφόρων φυτών σε πολλαπλά σημεία, σε διαδοχικές περιόδους, ώστε να αξιολογηθούν η απόδοση, η γεύση, η ανθεκτικότητα στις ασθένειες και η προσαρμογή σε διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας.
Το σύστημα καταχώρισης ποικιλιών τσαγιού στην Ιαπωνία απαιτεί από τους βελτιωτές να αξιολογούν 41 επίσημα καθορισμένα χαρακτηριστικά πριν μπορέσει να κυκλοφορήσει μια νέα ποικιλία, λέει η Ogino. Ως αποτέλεσμα, η ανάπτυξη μιας ποικιλίας εξακολουθεί να χρειάζεται περίπου 25 χρόνια.
Υπάρχει επίσης η πιθανότητα η αντοχή στη ζέστη να επηρεάσει τη γεύση του matcha. Ωστόσο, η Ogino δεν θεωρεί ότι πρόκειται για σοβαρό κίνδυνο. «Προς το παρόν, δεν υπάρχουν σαφή στοιχεία ότι η αντοχή σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και η πικράδα ή η στυφότητα συνδέονται στενά σε γενετικό επίπεδο», λέει η Ogino.
Ο Ikka εκτιμά ότι οι βελτιωτές μπορούν να επιλέξουν φυτά που συνδυάζουν και αντοχή στη ζέστη και ευχάριστη γεύση. «Όσον αφορά την αντοχή στη ζέστη και την ποιοτική γεύση, δεν βλέπω μια αναπόφευκτη βιολογική αντίθεση ανάμεσά τους», λέει. «Κατ’ αρχήν, οι βελτιωτές θα πρέπει να μπορούν να επιλέγουν και τα δύο ταυτόχρονα».
Μια ακόμη πιθανότητα είναι οι υψηλές θερμοκρασίες να αυξάνουν την παραγωγή κατεχινών ανεξάρτητα από το πόσο ανθεκτικό είναι το φυτό στη ζέστη, κάτι που θα φανεί με τον καιρό. «Η νέα έρευνα βοηθά, αλλά στο τέλος η καλλιέργεια τσαγιού παραμένει ένα παιχνίδι αναμονής», λέει ο George Guttridge-Smith από το Kyoto Obubu Tea Farms στο Uji.
Breeding Science DOI: 10.1270/jsbbs.25050
