Additional microbial effect of serpentine adaptation of Aster rugulosus

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06812
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022); Osaka Prefecture University (2019-2021)
• Principal Investigator: Nishino Takako 大阪公立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20264822)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 幹男 大阪公立大学, 高等教育推進機構, 教授 (30204499)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 蛇紋岩適応 / 局所適応 / 土壌生態型 / 植物内生菌 / 生物間相互作用 / 種分化

Outline of Final Research Achievements

Edaphic ecotypes are well-known examples of the studies of adaptive speciation. Generally, Aster rugulosus grow in wetland habitats, but there are some populations in dry serpentine soils and the serpentine ecotypes found in the populations have tolerance to excess nickel concentration of serpentine soil.
In this study, it was clarified that endophytes of plants are involved in the nickel tolerance and these endophytes mainly had large effects on germination and the stage of initial growth of seedlings. It was also shown that the composition of the dominant endophytic fungi was different among populations growing on the serpentine soils.

Free Research Field

植物分類学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

種分化の研究では、分子生物学的な手法を用いて適応的遺伝子探索など、直接的な要因を明らかにしていくことが主流である。こうした植物自体の遺伝的要因以外の可能性を考え、本研究は多くの植物に普通に見られる内生菌の働きに着目した。その結果、内生菌との生物間相互作用によって適応を促進している可能性を明らかにしたことで、新しい環境のために新しい生物間の関係を構築することなく、既存の関係を利用して素早く順応し、特殊環境への適応に生物間相互作用が付加的にはたらいていることを明らかにした。こうした生物間相互作用は世界でも野生植物の研究例が少ないため、本例は貴重である。