2017 Fiscal Year Annual Research Report
陸上植物における従属栄養性進化: パターンとメカニズムの統合的解析
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17H05016
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
末次 健司 神戸大学, 理学研究科, 講師 (70748839)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 菌従属栄養植物 / 従属栄養植物 / 寄生植物 / 菌根共生 / 送粉共生 / 種子散布共生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般に陸上植物の多くは菌根菌と共生しており，土壌の無機塩類と光合成産物を供給し合う相利共生の関係を成立させている．一方，菌寄生植物と呼ばれる植物は，光合成能力を失い，菌根菌から養分を略奪するという特異な進化を遂げている．菌寄生植物は複雑な生物間相互作用を持つと予想され，以前から注目を集めていた．しかしながら菌寄生植物は，開花および結実期以外は地上に姿を現さないため，その研究には困難が伴った．このような課題を解決するため，私は，菌寄生植物の精力的な探索と記載分類を行い，詳細な研究を遂行するための土台を築いてきた．その土台をもとに，本研究では，植物が関わる重要な共生系である送粉共生系や菌根共生系，種子散布共生系が，菌寄生植物の種分化や多様化にどのような影響を与えたのかを検討した．
その結果，植物が菌への寄生性を獲得し光合成をやめる際には，菌根共生のみならず，一見関係のないように思える送粉共生系，種子散布共生系まで劇的に変化することが明らかになった．特に，ギンリョウソウ，ショウキランやキヨウスミウツボといった独立に従属栄養性を獲得した遠縁の植物の果実が，いずれも直翅目のカマドウマに摂食され，生存能力のある種子が排泄されていることを明らかにした成果は，驚きを持って受け止められた．この成果は，寄生性獲得に伴う種子の小型化と暗い環境への進出が，特殊な種子散布様式への収斂を促したことを示唆している．
さらに送粉共生系，種子散布共生系における変化が，菌寄生植物の種分化や多様化に寄与した可能性も強く示唆された．生物間相互作用の研究はこれまでにも数多くなされてきたが，いずれの研究でも二者に限定した解析系が用いられており，自然界の複雑な環境下の相互作用を反映するものではなかった．一方，本研究では現実に近い三者以上の相互作用を想定しており，進化生態学の分野に大きなインパクトを与えるだろう．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上記の成果は，当該年中も複数の国際学術論文誌で受理，出版されており，期待以上の研究の進展があったといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，野外観察，室内実験を行い，得られた成果は速やかに国際学術論文誌に投稿する．
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[Journal Article] Flora of Bokor National Park VII: Thismia bokorensis (Burmanniaceae), a new species representing a new generic record.2018
Author(s)
Suetsugu, K., Tsukaya, H., Tagane, S., Chhang, P., Yukawa, T., & Yahara, T.
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Journal Title
Phytotaxa
Volume: 334
Pages: 65-69.
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Thismia brunneomitroides (Thismiaceae), a new mycoheterotrophic species from southern Thailand2017
Author(s)
Suetsugu, K., Tsukaya, H., Tagane, S., Suddee, S., Rueangruea, S., & Yahara, T.
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Journal Title
Phytotaxa
Volume: 314
Pages: 103-109.
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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