2014 Fiscal Year Annual Research Report
陸上植物の祖先種とアツギケカビ目における菌根共生機構と共進化過程の解明
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14J09199
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
山本 航平 信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | アツギケカビ目 / 菌根共生 / ケカビ亜門 / コケ植物 / コマチゴケ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸上植物の起源に関わる植物と, 菌根菌類の祖先と目されるアツギケカビ目の間の共生関係の解明に向けて, 本目の分類学的検討や菌根構造の観察, 菌根性植物に対する本目菌の接種試験を行った. また, 原始的な陸上植物であるコマチゴケの共生菌の同定と, 培養法の検討を行った. その結果, 以下の成果を得た.
（1）収集したアツギケカビ目菌の胞子果を顕微鏡観察した結果, 本目は胞子形態に基づいて大きく3グループに分類できることが明らかとなった. この分類体系の妥当性は分子系統解析によって強く支持された. また, 今回4既知種と3未記載種を南西諸島から北海道に至る広範囲から採集し, アジアにおける本目種の多様性が初めて示された.
（2）純粋培養が困難なEndogone lactifluaの胞子果片を, アカマツ実生の根圏に直接接種した. その結果, 3-4ヶ月後には外生菌根が形成されることが明らかとなり, また, 多数の胞子果を容器内で形成させることに成功した.
（3）日本産コマチゴケの地下茎に形成された菌根構造の観察と, 共生菌の分子同定を行った. その結果, アツギケカビ目がアツギケカビ目型の菌根を, グロムス門菌がアーバスキュラー菌根を形成していることが示唆された. コマチゴケ属はアツギケカビ目と特異的に共生すると報じられてきたが, グロムス門とも共生することが判明した.
（4）無菌的に回収したコマチゴケの胞子を, 無機塩類を含んだ寒天培地に接種する方法で, 発達した植物体を形成させることに成功した.
以上の結果から, アツギケカビ目の分類の基盤を築くとともに, 菌根共生の一端が解明された. また, 接種試験に基づいたアツギケカビ目-植物共生系の挙動を観察する基盤が整った.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に記載の(1), (3)の内容についてそれぞれ国際, および国内学会にて発表した. また, (2), (4)は次年度の菌根共生系に関する実験の試料調製段階に相当し, ほぼ計画通りに進めることができた. 以上のことから, 研究の進展は順調であると考える.
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| Strategy for Future Research Activity |
アツギケカビ目未記載種の新種記載と分類体系の構築を完了させる. また, コマチゴケ共生菌の同定を完了させる. 確立したE. lactifluaの菌根苗を用いて, 純粋培養株確立と, 宿主植物の成長評価を行う. ここまでの成果を論文に纏め, 国際誌に投稿する. また, E. lactifluaの純粋培養株が得られた場合, 共生下における発現遺伝子を解析し, 腐生能力を有する種の遺伝子情報と比較して, 共生メカニズムを解明する. また, 確立したコマチゴケなどの下等植物の培養株に対し, アツギケカビ目菌培養株を接種し, 電子顕微鏡を用いた共生部位の観察を行い, 他の菌類-植物共生系との比較を網羅的に行う. 以上の実験結果から, 祖先的な菌類-植物共生系の形成過程について考察する.
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[Presentation] Endogonales菌類のゲノム解析2014
Author(s)
半田佳宏, 柴田朋子, 山本航平, 西出浩世, 大井祥子, 浅尾久世, 山口勝司, 重信秀治, 内山郁夫, 西山智明, 長谷部光泰, 川口正代司, 山田明義, 斎藤勝晴
Organizer
菌根研究会2014年度大会
Place of Presentation
千葉, 東京大学
Year and Date
2014-11-29
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