2016 Fiscal Year Annual Research Report
イボタケ類菌糸マットによる北方林のポドゾル形成の検証とその微生物群集の機能性解析
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16H05786
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
宮本 敏澄 北海道大学, 農学研究院, 講師 (00343012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋床 泰之 北海道大学, 農学研究院, 教授 (40281795)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 菌糸マット / 北方針葉樹林 / ポドゾル / 土壌微生物群集 / イボタケ類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
菌根菌を含む微生物はシュウ酸などの有機酸を分泌し、北方針葉樹林のポドゾル形成に積極的に関わっていると考えられている。1967年のフィンランドの研究者による報告から、イボタケ類のオオサビハリタケ（Hydnellum ferrugineum）の菌糸マットが強いポドゾル化作用を持つことが知られていたが、その後50年近くにわたりほとんど研究されていなかった。本年度の調査ではイボタケ類の子実体発生時期である8月～9月にフィンランドにおいて、南北への気候―植生の勾配に沿ってイボタケ類の菌糸マットの探索と調査地の検討を行うとともに子実体の採集と、菌糸マット直下及びその周辺の土壌のサンプリングを行った。調査では少なくとも４種のイボタケ類を採集し、その菌糸マット周辺の土壌観察を行ったが、H. ferrugineumと推定された菌糸マットの他にもさらに１種のものにもポドゾル化作用が認められた。
菌糸マット内ではpHや撥水性など自らが創出する特殊な土壌環境により特異的な微生物群集が形成されている可能性がある。そこで菌糸マットや土壌から回収したDNAについてDGGE法及び次世代シーケンサーを用いて、菌糸マット内と周囲の土壌微生物群集の比較解析を行った。その結果、H. ferrugineumの子実体が発生していた菌糸マット内からH. ferrugineumのDNAが検出され、厚く発達した菌糸マットの形成には本菌の菌糸が関わっていることが示された。菌糸マットの内のH層ではBurkholderiales目細菌が優占し、H. ferrugineumの活性が高いと思われる菌糸マットの周縁部の直下のB層ではAcidobacteriales目細菌が特徴的に優占していた。さらにこの菌糸マットの周縁部の直下のB層からは、シュウ酸資化性細菌として鉱物溶解能が高いとされるCollimonas sp.が分離された。
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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
フィンランドのヨエンスー周辺から北部にかけて車で移動しながらイボタケ類の子実体とポドゾル化した土壌のサンプリングを行った結果、これまでH. ferrugineumの分布を確認していたスウェーデンの森林よりも、今回の調査では予想以上に高頻度でH. ferrugineumを始めとした複数種のイボタケ類が分布する森林を複数確認し、調査地を設定することができた。
本研究の計画時に、1）菌糸マットに特有の微生物群集の存在と、2）菌糸マット内の微生物群集の中で菌根菌以外の微生物がポドゾル化作用へ関与している可能性、の２点について予測し、実態解明を目的としていたが、これらを支持する結果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度の調査では、フィンランドの南北にかけて広がる森林において、少なくとも２種のイボタケ類の菌糸マットがポドゾル化作用に関与していることが示されたが、平成29年度も引き続き南北への気候―植生の勾配に沿ってイボタケ類の菌糸マットの探索と調査地の検討を行うとともに子実体の採集と、菌糸マット直下及びその周辺の土壌のサンプリングを行う。また、今後は菌糸マットの成長とポドゾル形成に要する時間を明らかにする必要がある。そのために、菌糸マットの拡大成長とその直下土壌のポドゾル化の進行する速度を明らかにするための固定調査地での経時的調査を開始する。さらに菌糸マットの拡大に伴い、ポドゾル化作用に関わると考えられる微生物群集やシュウ酸などの有機酸産生量がどのように変化するのかについて明らかにしてゆく。
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Research Products
(1 results)
