定着に特定の共生菌を必須とする植物は、どうやって海洋島へ定着したのか？

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K06306
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 辻田 有紀 佐賀大学, 農学部, 准教授 (80522523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遊川 知久 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, グループ長 (50280524)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 菌根共生 / ラン科 / 系統分類 / 菌類

Outline of Annual Research Achievements

トサカメオトランは国内ではこれまで琉球列島でしか分布が知られていなかった。しかし、2009年に小笠原の無人島向島で発見され、その後母島でも生育が確認されており、ごく最近小笠原諸島へ分布が拡大したと考えられている。ラン科植物の種子は、微細で長距離の飛散が可能である反面、貯蔵養分を蓄えておらず、発芽時に特定の共生菌類から栄養供給を受ける必要がある。また、共生菌からの栄養供給は成熟後も継続する。必要な菌の種類や数は、ランの種によって様々であり、また、発芽時と成熟時で共生する菌類相が変化するケースも知られている。そこで本研究では、小笠原の海洋島へ定着する際にどのような菌類が関与していたかを明らかにするため、小笠原に自生する成熟個体の根を採取し、DNA分析によって共生菌の種類を特定する。また、自生地播種試験法を用いて自生地での種子発芽に関わっている共生菌を明らかにするとともに、シャーレ内で種子と菌を共生培養し、in vitro下で発芽に関与する菌種を特定する。さらに、小笠原へ移入した際に、現地でこれまで共生してこなかった新たな菌をリクルートして定着したのか、あるいはこれまで他の分布地で共生していた同類の菌が小笠原にも存在していたのかを明らかにするため、比較対象として琉球列島の個体群についても同様の調査を行う。
R３年度は琉球列島のトサカメオトランについて、共生菌を調査した。その結果、成熟個体は複数種の菌類と共生している一方で、種子発芽にはそのうち特定の菌種のみが関与していることが明らかになった。今年度は、in vitro下での種子発芽の検討を行なったが、自生地での種子発芽に必要な菌を特定するため、自生地播種試験も準備を進めている。また、小笠原の個体群についても調査を進めるため、現地協力者と協議を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

琉球列島の個体群については、成熟個体の調査及びin vitroでの共生培養について計画通り進行しており、概ね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウイルスの感染拡大の影響を受け、これまで小笠原での現地調査が難しい状況にあったが、R4からR5年度で実現したいと考えている。訪問が難しい場合も、現地協力者と連携してサンプリングを行うことができるよう、協議を進めている。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスの感染拡大により、R３年度は現地調査を行うことが難しく、旅費や調査費用を次年度使用とした。R4からR5年度にかけて現地調査を実現すべく、現地の協力者と協議を進めている。