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Arbuscular mycorrhizal symbiosis in broad-leaved deciduous forests

Research Project

Project/Area Number 20H03318
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Tomimatsu Hiroshi  山形大学, 理学部, 教授 (40555398)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横山 潤  山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
松尾 歩  東北大学, 農学研究科, 助教 (90868754)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords夏緑樹林 / アーバスキュラー菌根 / 菌根共生ネットワーク / DNAメタバーコーディング分析 / 生活史
Outline of Research at the Start

大多数の陸上植物は、根圏でアーバスキュラー菌根菌(AM菌)と共生しており、生態系の一次生産や物質循環における菌根共生の重要性は広く認識されている。しかし、植物とAM菌の共生関係は、これまで実験環境下で解明されてきた部分が大きく、いわば菌根の「潜在的な」機能が分かっているに過ぎない。本研究では北日本の夏緑樹林を対象として、植物とAM菌による菌根共生の実態を(1)植物とAM菌の相互作用ネットワーク、(2)AM菌群衆の形成過程における宿主植物の重要性、(3)植物の生活史を通じた菌根共生の時間動態、の3つの観点から解明することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

The majority of terrestrial plants form symbiotic associations with arbuscular mycorrhizal (AM) fungi, and the importance of mycorrhizal symbiosis in primary production and nutrient cycling of ecosystems is widely recognized. However, much of our understanding of AM symbiosis has been derived from studies conducted under experimental conditions. To comprehend the 'actual functions' of AM, it is essential to promote research in natural field settings. In this study, we examined the reality of AM symbiosis by focusing on temperate deciduous forests in northern Japan. Specifically, we demonstrated that AM fungal communities differ between canopy trees and understory plants, and that in forest ecosystems, the symbiotic relationship with AM fungi progresses gradually as plants grow.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

森林生態系における菌根共生の研究では、これまで主に外生菌根が注目されてきた。外生菌根菌と共生する種はわずか2%ほどだが、その大部分が林冠木であること、外生菌根菌が子実体(きのこ)をつくること、菌根が肉眼で容易に観察できることなどから、野外でも多くの研究が行われてきた。しかし、それ以外の林冠木や大部分の林床植物が共生しているAM菌は、外生菌根菌とは門レベルで異なっており、知見がそのまま当てはまらない。本研究は、これまで見過ごされてきた菌根共生の新たな理解に繋がると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2024 Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2025 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Partial mycoheterotrophy in green plants forming Paris-type arbuscular mycorrhiza requires a thorough investigation2022

    • Author(s)
      Murata-Kato, S., Sato, R., Abe, S., Hashimoto, Y., Yamagishi, H., Yokoyama, J. and Tomimatsu, H.
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 234 Issue: 4 Pages: 1112-1118

    • DOI

      10.1111/nph.18049

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 落葉広葉樹ヤチダモの成木および当年生実生と共生するアーバスキュラー菌根菌群集2025

    • Author(s)
      今田多嬉子, 富松裕
    • Organizer
      第72回日本生態学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 林床植物群集の細根形質と種組成:森林内の局所的な環境勾配に沿った変異2022

    • Author(s)
      佐久間夕芽,富松裕
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ヤチダモの生活史初期におけるアーバスキュラー菌根共生の時間的変化2022

    • Author(s)
      菊地奈菜美,佐久間夕芽,富松裕
    • Organizer
      第69回日本生態学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 菌従属栄養植物の進化研究の歴史と今後の展開2021

    • Author(s)
      横山潤,富松裕
    • Organizer
      東北植物学会第11回大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 森林内の局所的な環境勾配に沿って生育する林床植物の細根形質2021

    • Author(s)
      佐久間夕芽,富松裕
    • Organizer
      第53回種生物学シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 夏緑樹林に生育する植物とアーバスキュラー菌根菌の相互作用ネットワークの分析2021

    • Author(s)
      佐藤莉咲,村田怜,橋本靖,山岸洋貴,松尾歩,陶山佳久,横山潤,富松裕
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 林床植物21種における根形質とアーバスキュラー菌根菌感染率の種間変異2021

    • Author(s)
      佐久間夕芽,佐藤莉咲,富松裕
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2026-01-16  

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