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シュンラン属の生活形・栄養摂取様式の進化

研究課題

研究課題/領域番号 13640708
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 系統・分類
研究機関独立行政法人国立科学博物館

研究代表者

遊川 知久  国立科学博物館, 筑波研究資料センター, 主任研究官 (50280524)

研究分担者 三吉 一光  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教授 (60312237)
横山 潤  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (80272011)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード生活形 / 着生 / 寄生 / Cymbidium / ラン科 / 菌根 / 分子系統 / 器官学 / 菌寄生
研究概要

シュンラン属(Cymbidium Sw.)は、約50種からなるラン科の多年生草本である。本属においては地生〜着生と生活形が分化し、さらにCAM型光合成や完全菌寄生が進化するという、属レベルでは他に類例を見ない、生活形と栄養摂取様式の多様化が生じている。本研究ではまず、シュンラン属の分子系統解析を行い、形質進化を解明するにあたって参照体系となりうる系統図を構築した。一方、シュンラン属の生活形と栄養摂取に関わる形質について調査し、さらに分子系統図上に各形質の形質状態を再配置し、形質進化の解明を試みた。その結果、以下の諸点を明らかにすることができた。(1)生活形の祖先形質は着生で、地生に少なくとも3回独立に進化した。(2)完全菌寄生のマヤラン(C. macrorhizon)は地生の系統から進化した。(3)着生種の種子の親水性は高く、地生種の種子の親水性は低かった。(4)完全菌寄生種の種子は独立栄養型の姉妹群の種子の1/2-1/3.5の長さだった。(5)根茎は地生種のみで発達し、共生菌の主たる生活空間となっていた。(6)葉の厚壁繊維の発達と着生化の程度が相関した。(7)少数種で観察された葉の柵状組織と気孔の両面での分化は、強い光ストレスに適応した形質と考えられた。(8)共生菌を分子同定した結果、シュンラン属の根および根茎には少なくとも2タイプの菌が共生していた。(1)Rhizoctoniaなどのいわゆる「ラン菌」、(2)「樹木の外生菌」として生活する担子菌のグループ。(9)シュンラン属の系統と共生菌との関連は認められなかった。(10)シュンラン属の生活形と共生菌の関連を調べると、着生種には「ラン菌」のみが共生した。地生種にも「ラン菌」は常に共生し、複数のサンプルではさらに「樹木の外生菌」が共生した。(11)シュンラン属の栄養摂取様式と共生菌の関連を調べると、独立栄養型の種は「ラン菌」のみか「ラン菌」に加え「樹木の外生菌」と共生するが、完全菌寄生種は「樹木の外生菌」とのみ共生した。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2002 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Comparative vegetative anatomy and systematics of Cymbidium (Cymbidieae, Orchidaceae)2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T., Stern, W.L
    • 雑誌名

      Botanical Journal of the Linnean Society 138

      ページ: 383-419

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular phylogeny and character evolution of Cymbidium (Orchidaceae)2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T., K.Miyoshi, J.Yokoyama
    • 雑誌名

      Bulletin of National Science Museum, Tokyo, Ser.B 28

      ページ: 129-139

    • NAID

      110004702089

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cymbidium wadae (Orchidaceae) - a new species from Thailand2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T.
    • 雑誌名

      Annals of the Tsukuba Botanical Garden 21

      ページ: 135-138

    • NAID

      110004697629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparative vegetative anatomy and systematics of Cymbidium (Cymbidieae : Orchidaceae).2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T., W.L.Stern
    • 雑誌名

      Bot.J.Linnean Soc. 138

      ページ: 383-419

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular phylogeny and character evolution of Cymbidium (Orchidaceae).2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T., K.Miyoshi, J.Yokoyama
    • 雑誌名

      Bull.Natn.Sci.Mus., Tokyo Ser.B 28

      ページ: 129-139

    • NAID

      110004702089

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cymbidium wadae (Orchidaceae)-a new species from Thailand.2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T.
    • 雑誌名

      Ann.Tsukuba Bot.Gard. 21

      ページ: 135-138

    • NAID

      110004697629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparative vegetative anatomy and systematics of Cymbidium (Cymbidieae, Orchidaceae)2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T., Stern, W.L.
    • 雑誌名

      Botanical Journal of the Linnean Society 138

      ページ: 383-419

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cymbidium wadae (Orchidaceae) -a new species from Thailand2002

    • 著者名/発表者名
      Yukawa, T.
    • 雑誌名

      Annals of the Tsukuba Botanical Garden 21

      ページ: 135-138

    • NAID

      110004697629

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Yukawa, T., Stern, W.L.: "Comparative vegetative anatomy and systematics of Cymbidium(Cymbidieae, Orchidaceae)"Botanical Journal of the Linnean Society. 138. 383-419 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yukawa, T., K.Miyoshi, J.Yokoyama: "Molecular phylogeny and character evolution of Cymbidium(Orchidaceae)."Bulletin of National Science Museum, Tokyo, Ser.B. 28. 129-139 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yukawa, T.: "Cymbidium wadae(Orchidaceae) - a new species from Thailand"Annals of the Tsukuba Botanical Garden. 21. 135-138 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yukawa, T., Stern, W.L.: "Comparative vegetative anatomy and systematics of Cymbidium (Cymbidieae, Orchidaceae)"Botanical Journal of the Linnean Society. 138:. 383-419 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yukawa, T., K.Miyoshi, J.Yokoyama: "Molecular phylogeny and character evolution of Cymbidium (Orchidaceae)"Bulletin of National Science Museum, Tokyo, Ser. B. 28. 129-139 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yukawa, T., Stern, W.L.: "Comparative vegetative anatomy and systematics of Cymbidium(Cymbidieae, Orchidaceae)"Botanical Journal of the Linnean Society. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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