著者の所属・活動拠点の国は、トルコです。

掲載誌：Plants

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

レタスは涼しい気候を好む野菜で、論文によると生育に適した温度はおよそ15〜20℃です。急な高温は、とう立ち（早期の花茎の伸長）、葉先の褐変、苦味、生育量の減少を招くとされています。

著者は、高温下のレタスの葉に散布する3種類の資材を、同じ条件で並べて比較しました。1つ目は、植物のストレス応答に関わる信号物質であるジャスモン酸メチル（MeJA）です。2つ目は、葉の表面に光を反射する粒子の膜をつくる微細な粘土「ナノカオリン」、3つ目はメラトニンです。さらに、根が育つ培地の違いで反応が変わるかどうかも調べました。培地は2種類で、園芸でよく使われ保水性と通気性の高いピートとパーライトの混合培地と、土壌です。

どのように調べたか

実験には、アンタルヤの商業生産者から入手した、ロメインタイプのレタス「イェディクレ」の均一な苗を使い、制御された栽培庫で育てました。葉に散布した処理は5種類で、MeJA（0.5 mMと1.0 mM）、ナノカオリン（0.5%と1.0%）、メラトニン（0.1 mM）です。比較対照として、蒸留水だけを散布した区も設けました。

散布の24時間後から、温度を1日ごとに25℃、30℃、35℃、40℃と段階的に上げました。その後72時間の回復期間を置いてから、測定を行いました。すべての区が同じ高温条件を経験しています。ただし、高温にさらさない比較群は設けていません。

測定項目は、株の重さや草丈、根の状態、見た目の傷みの程度（0〜5の6段階評価）、葉の相対含水率、細胞膜からの電解質の漏れ、葉の温度です。相対含水率は、葉がどれだけ水分を保っているかを示す指標です。加えて、葉の抽出液を使い、DPPH法とABTS法でラジカル消去能を測りました。これは、ラジカルと呼ばれる反応しやすい分子を、抽出液が試験管内でどれだけ打ち消せるかを見る方法です。総フェノール含量も測定しました。

主な結果

ピート・パーライト培地では、処理による差が特にはっきり現れました。蒸留水区の株の生重量は1.13 gでした。これに対し、ナノカオリン1.0%区では11.61 g、0.5%区では11.15 g、MeJA 1.0 mM区では9.86 g、メラトニン区では9.36 gと、いずれも有意に高い値でした。見た目の傷みの評価も、蒸留水区の2.71に対し、メラトニン区とナノカオリン1.0%区では0.00でした。他の処理区も1未満にとどまっています。なお、乾燥重量は傾向が異なり、蒸留水区とナノカオリン0.5%区で高い値でした。

土壌では、生重量が最も大きかったのはメラトニン区（18.14 g）で、蒸留水区は8.69 gでした。一方、根の重さや長さ、太さには、処理による有意な差は見られませんでした。

葉の相対含水率は、培地によって反応の向きが異なりました。土壌では、蒸留水区の45.71%に対し、ナノカオリン1.0%区が73.07%、MeJA 1.0 mM区が72.98%、MeJA 0.5 mM区が69.32%と有意に高い値でした。ピート・パーライト培地では、MeJA区は蒸留水区と同程度で、ナノカオリン1.0%区が最も低い値でした。細胞膜からの電解質の漏れには、どちらの培地でも処理による有意な差はありませんでした。葉の温度にも有意な差は見られませんでした。

抽出液の分析では、どちらの培地でも、ナノカオリン処理区がDPPHとABTSのラジカル消去能、総フェノール含量のいずれでも最も高い値を示しました。たとえば土壌では、DPPHによる消去率が蒸留水区の31.45%に対し、ナノカオリン1.0%区で45.10%でした。一方、メラトニン区はこれらの値が蒸留水区より低くなりました。

この研究が示すこと

著者は、葉面散布への反応は資材の種類だけでなく、根が育つ環境にも大きく左右されると結論づけています。同じ資材でも、培地が違えば反応の大きさや向きが変わりうることを、3種類の資材を並べて比べることで示した点が、この研究の主な貢献とされています。

ただし、高温にさらさない比較群がないため、今回の結果は同じ高温条件の中での処理どうしの比較です。高温による被害をどれだけ軽くしたかを示すものではありません。また、抗酸化に関わる酵素や活性酸素そのものは測定していません。論文が挙げている仕組みは、過去の文献にもとづく解釈の段階にとどまる、と著者は述べています。

原著論文の著者・所属：Erhan Akalp（Department of Horticulture, Faculty of Agriculture, Dicle University, 21280 Diyarbakır, Turkey）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Erhan Akalp. Comparative Physiological and Biochemical Responses of Lettuce (Lactuca sativa L. var. romana) to Foliar Methyl Jasmonate, Nano-Kaolin, and Melatonin Under a Progressive High-Temperature Regime. Plants 2026-09-30. DOI: 10.3390/plants15193013. 原著ライセンス：CC BY.