2016 Fiscal Year Annual Research Report
全生活環の形質に基づく子のう菌類の科の系統学的再検討
| Project/Area Number |
16J07243
|
|---|
| Research Institution | Iwate University |
|---|
Principal Investigator |
橋本 陽 岩手大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2018-03-31
|
| Keywords | 生物多様性 / 分類 / 菌類 / 系統解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
動物や植物に並ぶ主要な分類群の一つである菌類は、全体のごくわずかしか種を把握できておらず、生物多様性の把握は不十分である。この問題の原因の一つに、菌類最大のグループである子のう菌類における分類学上の特殊性が存在する。子のう菌類はその生活環に有性世代と無性世代をもつ。子のう菌類は有性世代の形態学的特徴に基づき分類され、分子系統解析による裏付けのもとで門、綱および目レベルの整備がされてきた。一方で、無性世代しか知られていない菌類は、分子系統解析に頼らなければ系統を推定できない状況にある。現行の菌類の分類体系において科は有性世代のごくわずかな形態学的相違点のみで区別されており、科の情報は充実していると考えられない。そこで無性世代の形態形質を科の枠組みに加えることで、従前の科の枠組みが補強・分割される事例や無性世代のみの新しい科が見出される事例を通して、両世代による子のう菌類の科の再構築を試みる。
本年度は対象とする各系統群に所属する菌株の補充に重点を置いた。採集調査は陸上植物の枝や葉に寄生もしくは腐生する菌類を対象とした。東北を中心に採集調査を行った。熱帯地方では菌類多様性が高いことから、７月には大阪や徳島を中心に採集調査を行った。調査によって得られたサンプルは研究室で顕微鏡観察に基づき分類学的に興味深いものや重要なものを標本にした。その後、標本から胞子を単離し、菌類を純粋培養することで菌株を得た。当初、この採集調査を通して菌株を130 菌株を得ることができた。
これらの菌株は培地上で培養し, 菌糸からDNA を抽出し、PCRを行い、ダイレクトシーケンスによって複数のDNA バーコーディング領域を決定した。形態の特徴付けでは、光学顕微鏡により子実体や胞子の大きさや色に基づく形態観察により、属や種の同定および特徴付けも行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は対象とする各系統群に所属する菌株の補充に重点を置いた。採集調査は陸上植物の枝や葉に寄生もしくは腐生する菌類を対象とした。東北を中心に採集調査を行った。熱帯地方では菌類多様性が高いことから、７月には大阪や徳島を中心に採集調査を行った。調査によって得られたサンプルは研究室で顕微鏡観察に基づき分類学的に興味深いものや重要なものを標本にした。その後、標本から胞子を単離し、菌類を純粋培養することで菌株を得た。当初、この採集調査を通して菌株を130 菌株を得ることができた。
これらの菌株は培地上で培養し, 菌糸からDNA を抽出し、PCRを行い、ダイレクトシーケンスによって複数のDNA バーコーディング領域を決定した。形態の特徴付けでは、光学顕微鏡により子実体や胞子の大きさや色に基づく形態観察により、属や種の同定および特徴付けも行った。
研究成果の一つとしてCryptocoryneum 属の分類学的再検討を報告した。Cryptocoryneum 属菌はスポロドキア状の子実体と手のひら状の分生子によって特徴付けられる不完全菌類であり、主に木本植物などの枯死植物上に生じる。また本属菌のテレオモルフが不明であることや分子系統解析がなされていないことから、本属の分類学的所属も不明のままである。申請者は19 菌株の Cryptocoryneum 属菌について、ITS nrDNA、EF-1α 領域に基づく分子系統解析と形態観察を行い、分類学的所属と種数の把握を試みた。結果として本属菌はプレオスポラ目に所属することを明らかにした。本研究の中でC. condensatum に形態的に類似した複数の隠蔽種を報告した。これら類似した形態を有する系統群を区別する形態学的特徴として、1) 分生子のアームの本数、2) アームの大きさ、隔壁数が有効であると考えられた。本研究において計7種の新種を記載した
|
| Strategy for Future Research Activity |
前年度の研究結果を基にして、従前の科の枠組みの妥当性について3つの事例を再検討をする。
1）無性世代が含まれることで科概念が補強されるグループの事例：有性世代の特徴のみに加えて無性世代の形態学的特徴も含めることで、従前の科概念の情報量が増えることになる。無性世代の情報が加わることで科概念が無性世代からも裏付けることができると考えられる。
2）無性世代が含まれることで科が分割されるグループの事例：有性世代の特徴のみを重視していたために、系統上区別すべき分類群を同一のグループとして見誤っている可能性がある。無性世代の特徴を加えることで無性世代の点から本来区別すべき系統群を見いだすことができると考えられる。
3）無性世代のみで構成されるグループの事例：現行の分類体系では有性世代の特徴を重視していたために、無性世代のみで見つかる系統群の存在に気づけない場合があると考えられる。有性世代が不明の多くの不完全菌類の系統を明らかにすることで、従前の分類体系にはない新たな系統群を見いだすことができると考えられる。
これらのサンプリング調査の過程で付随的に発見される分類学上興味深い属や種についても、国際的な共同研究に参加し、積極的に学会発表や論文として国内外で発表する。新属や新種ではなくとも、日本新産種、新しい生態情報が見出された場合は、国内の学会誌に投稿し、知識普及として社会に還元を検討している。
|
