極域に生息する植物病原菌の発生生態と遺伝子資源価値の解析

• 研究課題/領域番号: 15K00626
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 自然共生システム
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 東條 元昭 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (90254440)
• 研究協力者: Herrero Maria L. ; 増本 翔太 ; 内田 雅己 ; 伊村 智 ; 星野 保
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 極域 / 植物病原菌 / 生物多様性 / 遺伝子資源

研究成果の概要

極域に生息する植物病原糸状菌の発生生態と遺伝子資源価値を明らかにすることを目的に1)高緯度北極域のスピッツベルゲン島における植物病原菌の定量的調査と，2)極域の植物感染菌やその近縁種の資源価値の評価と同定を行った。主な結果として1)では，コケ類に感染し枯死を起こすこともあるPythium属菌を主な材料として2003年から1～2年毎に実施してきた菌量の定点観測データに2016年と2018年のデータを加えて，より長期的な分析を行い，菌量の変化が極地の夏期の気温や雨量の変化に関係している可能性を示唆する結果を得た。2)では、南極域キングジョージ島のコケに感染する雪腐病を起こす担子菌の種記載を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究代表者は，2003年に北極に設置した半永久試験区を1～2年間隔で2014年までモニタリングしてきた。スピッツベルゲン島では2005～2012年の温度上昇率が観測史上最高を記録し，異常降雨も多発している。このような変化は極域の植物病原菌が宿主に及ぼすダメージや病原菌自体の生存に大きく影響している可能性がある。本研究により極域の植物病原菌の一部について近年大きく変化している状況が明らかになった。南極も含め未知の植物病原菌の分布も確認された。これらの情報は極域植物病原菌の動態や人類共通の資源としての価値を客観評価する資料となる。また将来の温帯域での植物病原菌の動態予測するモデルになり得る。

研究成果

• [国際共同研究] Norwegian Institute of Bioeconomy(ノルウェー)
• [国際共同研究] NIBIO(ノルウェー)
• [国際共同研究] University of Tabriz(イラン)
• [国際共同研究] NIBIO(ノルウェー)
• [国際共同研究] University of Tabriz(イラン)
• [雑誌論文] Occurrence pattern of the parasitic fungus Rhytisma polare (Ascomycota) on the polar willow (Salix Polaris) under limited water conditions in a high-Arctic semi-desert. (2018)
  • 著者名/発表者名: Masumoto, S., Tojo, M., Imura, S., Herrero, M. and Uchida, M.
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: 41 号: 6 ページ: 1105-1110
  • DOI: 10.1007/s00300-018-2269-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A novel non-segmented double-stranded RNA virus from an Arctic isolate of Pythium polare (2018)
  • 著者名/発表者名: Sasai Shinsaku、Tamura Keisuke、Tojo Motoaki、Herrero Maria-Luz、Hoshino Tamotsu、Ohki Satoshi T.、Mochizuki Tomofumi
  • 雑誌名: Virology 巻: 522 ページ: 234-243
  • DOI: 10.1016/j.virol.2018.07.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ピシウムによるEPA生産の可能性. (2018)
  • 著者名/発表者名: 永峰 賢、吉田 磨仁、松下 貴子、田中 淳和、松浦 昌平、東條 元昭
  • 雑誌名: New food industry 巻: 60 ページ: 7-14
  • NAID: 40021645278
• [雑誌論文] Saprolegnia maragheica. In: Fungal Systematics and Evolution: FUSE 4 (2018)
  • 著者名/発表者名: Chenari Bouket、Yoshikazu Tanaka、Shihomi Uzuhashi、Motoaki Tojo、Lassaad Belbahri
  • 雑誌名: Sydowia 巻: 70 ページ: 252-255
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Selective media for practical isolations of Pythium spp. from natural and agricultural environments. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tojo M.
  • 雑誌名: Agricultural Research & Technology: Open Access Journal (ARTOAJ) 巻: 7 号: 5 ページ: 555723-555723
  • DOI: 10.19080/artoaj.2017.07.555723
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Typhula cf. subvariabilis, new snow mold in Antarctica. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yajima Y., Motoaki T., Bo C., Tamotsu H.
  • 雑誌名: Mycology: An International Journal of Fungal Biology 巻: 8 号: 3 ページ: 147-152
  • DOI: 10.1080/21501203.2017.1343753
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The effect of tar spot pathogen on host plant carbon balance and its possible consequences on a tundra ecosystem. (2017)
  • 著者名/発表者名: Masumoto S., Uchida M., Tojo M., Herrero, M.L., Mori A., Imura S.
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 186 号: 3 ページ: 843-853
  • DOI: 10.1007/s00442-017-4037-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation of growth inhibitors of the snow rot pathogen Pythium iwayamai from an arctic strain of Trichoderma polysporum. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamo M, Tojo M, Yamazaki Y, Itabashi T, Takeda H, Wakana D, Hosoe T
  • 雑誌名: Journal of Antibiotics 巻: 69 号: 6 ページ: 451-455
  • DOI: 10.1038/ja.2015.130
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Morphological and molecular characterization of Phytopythium litorale and Pp. oedochilum from Iran (2016)
  • 著者名/発表者名: Bouket AC, Arzanlou M, Babai-Ahari A, Tojo M
  • 雑誌名: Nova Hedwigia 巻: 102 号: 1-2 ページ: 257-270
  • DOI: 10.1127/nova_hedwigia/2015/0307
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Morphological and molecular identification of newly recovered Pythium species, P. sylvaticum and P. glomeratum from Iran and evaluation of their pathogenicity on cucumber seedlings. (2016)
  • 著者名/発表者名: Bouket AC, Arzanlou M, Babai-Ahari A, Tojo M
  • 雑誌名: Austrian Journal of Mycology 巻: 25 ページ: 23-38
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Morphological and molecular identification of newly recovered Pythium species, P. abappressorium and P. spinosum from Iran, and evaluation of their pathogenicity on cucumber seedlings (2016)
  • 著者名/発表者名: Bouket AC, Arzanlou M, Babai-Ahari A, Tojo M
  • 雑誌名: Austrian Journal of Mycology 巻: 25 ページ: 39-50
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pythium barbulae sp. nov. isolated from the moss, Barbula unguiculata; morphology, molecular phylogeny and pathogenicity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueta S, Tojo M
  • 雑誌名: Mycoscience : 11-19 巻: 57 号: 1 ページ: 11-19
  • DOI: 10.1016/j.myc.2015.07.002
  • NAID: 40020742655
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Morphological and molecular characterization of Rhytisma filamentosum sp. nov. from Nagano Prefecture, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Masumoto S, Tojo M, Uchida M, Imura S
  • 雑誌名: Mycological Progress 巻: 14 号: 6
  • DOI: 10.1007/s11557-015-1056-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pythium kandovanense sp. nov., a fungus like eukaryotic microorganism (Stramenopila, Pythiales) isolated from snow covered ryegrass leaves. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bouket AC, Arzanlou M, Tojo M, Babai-Ahari A
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 65 号: Pt_8 ページ: 2500-2506
  • DOI: 10.1099/ijs.0.000291
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surviving freezing in plant tissues by oomycetous snow molds. (2015)
  • 著者名/発表者名: Murakami, R., Yajima, Y., Kida, K., Tokura, K., Tojo, M., and Hoshino, T.
  • 雑誌名: Cryobiology 巻: 70 号: 2 ページ: 208-210
  • DOI: 10.1016/j.cryobiol.2015.01.007
  • NAID: 130005472582
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] カギハイゴケから分離されたPythium polareに見出された新奇トティウイルス (2018)
  • 著者名/発表者名: 笹井晋作、東條元昭、大木 理、望月知史
  • 学会等名: 日本植物病理学会大会
• [学会発表] Biodiversity studies through international collaborative initiatives in ArCS (Arctic Challenge for Sustainability) (2018)
  • 著者名/発表者名: Uchida M., Mori A.S., Takahashi A., Watanabe Y., Imura S., Tanabe Y., Tsuji M., Kaneko R., Thiebot J.-B., Kitagawa R., Masumoto S., Uetake J., Tatsuzawa S., Osono T., Hasegawa M., Tojo M., Hoshino T., Hirota M., etc.
  • 学会等名: ISAR-5 / Fifth International Symposium on Arctic Research
  • 国際学会
• [学会発表] Population changes of moss-inhabiting Pythium at the north side cliff of Japanese Ny-Ålesund observatory, Spitsbergen Island, Norway from 2003 to 2016 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tojo M. , Hoshino T., Yagi H., Kawaguchi-Yamashita Y., Kida K., Tokura K., Herrero M.L., Uchida M., Imura S.
  • 学会等名: The Eighth Symposium on Polar Science/Ordinary sessions: [OB] Polar Biology
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of snow depth on moss-inhabiting Pythium spp. in an Arctic region. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T., Tojo M., Cooper E.J.
  • 学会等名: 日本植物病理学会関西部会
• [学会発表] 植物病原菌Rhytisma polare がキョクチヤナギの光合成生産に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 増本翔太・内田雅己・東條元昭・伊村 智
  • 学会等名: 日本生態学会大会
  • 発表場所: 仙台市情報・産業プラザ
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] 植物病原菌がツンドラ生態系における炭素循環に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 増本翔太・内田雅己・伊村 智・東條元昭
  • 学会等名: GRENE北極気候変動研究事業研究成果報告会
  • 発表場所: 国立国語研究所，東京都立川市
  • 年月日: 2016-03-03
• [学会発表] Effects of precipitation and ground covering by mosses on occurrence of tar-spot disease of polar willow (2016)
  • 著者名/発表者名: Tojo M, Masumoto S, Uchida M, Herrero M-L , Imura S
  • 学会等名: The Seventh Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 東京都立川市
  • 国際学会
• [学会発表] Genetic diversity of Melampsora on Spitsbergen Island, Svalbard, Norway (2015)
  • 著者名/発表者名: Shota Masumoto, Masaki Uchida, Motoaki Tojo, Satoshi Imura
  • 学会等名: The Sixth Symposium on Polar Science
  • 発表場所: 国立国語研究所，東京都立川市
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] 福井県内のオオムギで2015年に発生した雪腐病の原因菌の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口貴大・本多範行・星野 保・荒井治喜・東條元昭
  • 学会等名: 日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: あわぎんホール徳島県郷土文化会館（徳島市）
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] Pythium kandovanense sp. nov., a fungus like eukaryotic microorganism (Stramenopila, Pythiales) isolated from snow covered ryegrass leaves. (2015)
  • 著者名/発表者名: Bouket AC, Arzanlou M, Babai-Ahari A, Tojo M
  • 学会等名: 2nd Iranian Mycological Congress
  • 発表場所: College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran (Karaj City, Tehran Province)
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] “Practical notes: isolation of Pythium, a fungus–like organism (Stramenopila, Pythiales), from shoots and roots of mosses and grasses” and “Practical notes: enumeration of fungi in grass and forb roots” (2015)
  • 著者名/発表者名: Tojo M
  • 学会等名: The University Centre in Svalbard Arctic Mycology Course
  • 発表場所: The University Centre in Svalbard, Longyearbyen, Norway
  • 年月日: 2015-08-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 植物生体防御学グループ
• [備考] 大阪府立大学生命環境科学研究科 植物生体防御学 グループホームページ
  • URL: http://www.biosci.osakafu-u.ac.jp/plantpath/