植物の進化に伴う菌根菌パートナー変遷過程の解明

• Project/Area Number: 12J40185
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Biodiversity/Systematics
• Research Institution: Saga University (2014); Tohoku University (2012-2013)
• Principal Investigator: 辻田 有紀 佐賀大学, 農学部, 准教授
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,230,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 菌根共生 / 系統分類 / ラン科 / 菌従属栄養 / 歯根共生 / 菌学 / 植物学

Outline of Annual Research Achievements

対象とするシュンラン属５種の菌根菌相について、前年度では、対象種の共生する菌根菌相の傾向を明らかにしたことから、本年度は集団数を増やして解析を行い、データを補完した。また、これまで成熟個体における菌相を明らかにしてきたが、成熟期と幼若期で共生する菌根菌相が異なる事例がラン科で報告され、対象種について幼若期の菌相を調査する必要が生じた。そこで、対象種５種の幼若期の菌相について研究協力者の協力をえて自生地播種法を用いて調査を行った。対象種の種子をナイロンメッシュの種子袋へ入れて自生地に埋設し、一定期間後に回収して幼若個体を採集し、DNAを抽出した後、菌根菌の種類を分子同定した。その結果、マヤランとサガミランの幼若個体は成熟個体と同様の菌根菌相であったが、中間型であるシュンランとナギランは幼若期と成熟期の菌相が異なり、幼若期は主に外生菌根菌のロウタケ科と共生していることを明らかにした。本研究成果は、日本植物学会第78回大会および日本森林学会第126回大会にて発表を行った。
また、今後菌根菌のシフト現象に関与する遺伝子群の探索を行うため、シュンラン属の独立栄養種スルガランと菌従属栄養種マヤランを交配して雑種を作出することに成功し、論文として発表した（H25年度の報告書欄に記載）。本年度は雑種F1個体を多数育成し、フラスコ内で開花させるとともに雑種個体の形質を評価した。本研究成果は、日本植物学会第78回大会で発表を行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Significant difference in mycorrhizal specificity between an autotrophic and its sister mycoheterotrophic plant species of Petrosaviaceae. (2014)
  • Author(s): Yamato M, Ogura-Tsujita Y, Takahashi H, Yukawa T
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 127 Issue: 6 Pages: 685-693
  • DOI: 10.1007/s10265-014-0661-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] First flowering hybrid between autotrophic and mycoheterotrophic plant species : breakthrough in molecular biology of mycoheterotrophy (2014)
  • Author(s): Ogura-Tsujita Y, Miyoshi K, Tsutsumi C, Yukawa T
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 127 Issue: 2 Pages: 299-305
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0612-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High mycorrhizal specificity in the mycoheterotrophic Burmannia nepalensis and B. itoana (Burmanniaceae) (2013)
  • Author(s): Ogura-Tsujita Y, Umata H, Yukawa T
  • Journal Title: Mycoscience Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The rare terrestrial orchid Nervilia nipponica consistently associates with a single group of novel mvcobionts (2013)
  • Author(s): Nomura N, Ogura-Tsujita Y, Gale SW, Maeda A., Umata H, Hosaka K, Yukawa T
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: (印刷中) Issue: 5 Pages: 613-623
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0552-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arbuscular mycorrhiza formation in cordate gametophytes of two ferns, Angiopteris lvgndiifoha and Osmunda iaoonica (2013)
  • Author(s): Ogura-Tsujita Y, Sakoda A, Ebihara A, Yukawa T, Imaichi R
  • Journal Title: Journal of Plant Research Volume: 126 Issue: 1 Pages: 41-50
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0511-9
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ラン科の種子発芽を指標にした菌根菌の時空間動態の解明 (2015)
  • Author(s): 木下晃彦・辻田有紀・遊川知久
  • Organizer: 日本森林学会第126回大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] ラン科シュンラン属の生活形･栄養摂取様式の進化－13: 独立栄養植物と菌従属栄養植物の雑種の世界初開花 (2014)
  • Author(s): 辻田有紀・三吉一光・堤千絵・遊川知久
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] ラン科シュンラン属の生活形・栄養摂取様式の進化～12；生活史ステージによる菌根菌シフトの種間比較 (2014)
  • Author(s): 木下晃彦・辻田有紀・遊川知久
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 菌従属栄養植物タカツルランの菌根菌の多様性 (2014)
  • Author(s): 徐慧・辻田有紀・深澤遊・阿部晴恵・馬田英隆・手塚賢至・後藤利幸・牧雅之・遊川知久
  • Organizer: 日本菌学会第58回大会
  • Place of Presentation: サイエンスヒルズこまつ
  • Year and Date: 2014-06-14 – 2014-06-15
• [Presentation] 薄のうシダ類基部分類群ゼンマイ科・ウラジロ科・ヘゴ目野生配偶体の菌根性解明 (2014)
  • Author(s): 辻田有紀、平山裕美子、迫田曜、海老原淳、今市涼子
  • Organizer: 日本植物分類学会第13回大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2014-03-21
• [Presentation] 菌従属栄養植物オニノヤガラ属の菌根菌の多様性-3 : 共生パターンの多様性と進化に関する予報 (2013)
  • Author(s): 辻田有紀、Yung-I Lee、木下晃彦、馬田英隆、橋本季正、遊川知久
  • Organizer: 日本植物学会第77回大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2013-09-15
• [Presentation] 菌従属栄養植物の進化に伴う菌根菌相のシフト (2013)
  • Author(s): 辻田有紀
  • Organizer: 日本植物学会第77回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2013-09-14
• [Presentation] 奨励賞受賞講演. 植物の系統進化と菌根共生の変化 (2013)
  • Author(s): 辻田有紀
  • Organizer: 日本植物学会第77回大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2013-09-13
• [Presentation] 菌従属栄養植物キリシマシャクジョウとルリシャクジョウの菌根菌に対する高い特異性 (2013)
  • Author(s): 辻田有紀、馬田英隆、遊川知久
  • Organizer: 日本菌学会第57回大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学
  • Year and Date: 2013-06-09
• [Presentation] Shifts in mycorrhizal fungi during the evolution of autotrophy to mycoheterotrophy in Cvmbidium (Orchidaceae) (2013)
  • Author(s): Ogura-Tsujita Y, Yokoyama J, Miyoshi K, Yukawa T
  • Organizer: The 11th Asia Pacific Orchid Conference
  • Place of Presentation: 沖縄海洋博(招待講演)
  • Year and Date: 2013-02-03
• [Presentation] Shifts in mycorrhizal fungi during the evolution of autotrophy to mycoheterotrophy in Cvmbidium (Orchidaceae) (2013)
  • Author(s): Ogura-Tsujita Y, Yokoyama J, Miyoshi K, Yukawa T
  • Organizer: 7th International Conference on Mycorrhiza
  • Place of Presentation: New Delhi, India(招待講演)
  • Year and Date: 2013-01-11
• [Presentation] シダ植物リュウビンタイ、ゼンマイの野生配偶体は菌根菌をもつ (2012)
  • Author(s): 辻田有紀・迫田曜・海老原淳・遊川知久・今市涼子
  • Organizer: 2012年度菌根研究会大会
  • Place of Presentation: 帝京科学大学千住キャンパス
  • Year and Date: 2012-10-27
• [Book] The Physiological ecology of mycoheterotrophy. ln: Merckx VSFT (ed) Mychoheterotrophy, The biology of plants living on fungi (2013)
  • Author(s): Ogura-Tsujita Y, Yokoyama J, Miyoshi K, Yukawa T
  • Total Pages: 351
  • Publisher: Springer, New York