2018 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of wheat and endophyte genotypes that enable the symbiotic relationship
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17K19270
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
辻本 壽 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (50183075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
児玉 基一朗 鳥取大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00183343)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 内生菌 / エンドファイト / コムギ / 異種染色体添加系統 / ストレス耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エンドファイトは植物との共生菌であり、共生によって宿主植物のストレス耐性を強化することが知られている。コムギの近縁種野生種には、糸状菌であるEpichloe属のエンドファイトが存在するが、栽培種であるパンコムギには見られない。コムギに野生種から単離されたエンドファイトを強制感染させると生育異常を示し、枯死するか出穂しても不稔になる。鳥取大学では、様々な野生種の染色体を添加したコムギ系統をもち、また、ニュージーランドの研究所AgResearchは、世界から収集された多くのEpichloeエンドファイトの系統をもつ。そこで、様々な宿主寄主の組み合わせで強制感染を行い、正常に生育できるものを探索することを目的にこの研究を実施した。また、研究を容易にするため、国内のElymus属植物から、エンドファイトを単離することも、この研究の目的とした。
まず、約50系統の異種染色体添加コムギ系統に対し、既存の3系統のエンドファイトを強制接種した。多くは、感染しても生育異常を示し枯死したが、感染後も正常に生育し、出穂して結実できる組み合わせが見つかった。この植物から得られた種子にはエンドファイトが存在し、発芽して植物体となったあとも、エンドファイトが共生していた。さらに、その次代植物もエンドファイトが共生していた。このことから、異種染色体添加系統の中にはエンドファイトと共生関係が成立し、種子によって安定的に後代に伝わる組み合わせのあることが明らかとなった。
一方、北海道および東北地方から収集したElymus属植物から、多くのエンドファイトを単離することができた。予備的実験ではあるが、この中にも、異種染色体添加系統と共生できる菌系統を見いだした。
この研究で得られた、結果は世界初のコムギとエンドファイトの感染例であり、国際特許を申請して新たな農業技術とすることを考えている。
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