2010 Fiscal Year Annual Research Report
外生菌根共生における地下部菌糸体ネットワークと転流ドメインの形成機構の解明
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21248018
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宝月 岱造 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10107170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
呉 炳雲 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (10396814)
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| Keywords | 外生菌根菌 / 共生 / 転流駆動力 / トレーサー実験 / 菌糸体 / 菌糸融合 / コメツガ / シラビソ |
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| Research Abstract |
外生菌根共生系では,個々の菌根から物理的に連絡した菌糸が伸長して、土壌中に菌糸体が発達する。本研究では,初発菌糸体間の相互作用と養分転流に着目し,菌糸体レベルでの菌根菌の実像に迫る。
(1)菌糸体ネットワークの形成過程:八ヶ岳山麓のシラビソ・コメツガ林で、岩上に平面的に発達するコメツガおよびシラビソ実生の根系から採集したすべての外生菌根について、ITS領域のDNA配列から菌根を形成している菌種を同定し、その微細分布を調べた。その結果、それぞれの菌種が、10cm以下の小さな範囲で固まって分布する傾向があることがわかった。これらの結果は、「様々な外生菌根菌種が土壌中に存在し、それらが偶発的に実生に感染すると、その菌根を中心として、その菌の感染が広がり、パッチ状の感染域を形成する。同時に、それらのパッチ同士では、互いに排除しあう作用が働く」ことを示唆している。
(2)光合成産物の転流ドメイン:コツブタケ菌によるアカマツ菌根苗二本を,両者の菌糸体が接するように根箱で並置栽培した。二週間後、片方の苗の菌糸体に放射性同位元素33Pを含むリン酸を吸収させた後,経時的オートラジオグラフィー法により転流経過を調べた。その結果、光合成産物と同様に、接する菌株が同菌株の場合には、菌糸が融合して転流ドメインが拡大し、異なる菌株では一方の菌株内に限定されることがわかった。
(3)転流駆動力:子実体を発生したウラムラサキ菌によるアカマツ菌根苗を用い、子実体への光合成産物およびリン酸の転流パターンを、トレーサ実験によって調べた。その結果、子実体には、強いシンク能があること、また主に、固定したばかりの光合成産物が転流することがわかった。
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