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ラン科植物とラン菌根菌の共生関係に関わる分子メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19253
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 生産環境農学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

志村 華子  北海道大学, 農学研究院, 講師 (20507230)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードラン / 菌根菌 / 種子発芽 / マイコウイルス / ラン科植物 / 共生発芽 / ウイルス / 共生
研究成果の概要

ラン科植物は菌根菌に依存する特殊な種子発芽を行うが、ランと菌の相互作用に関わる分子メカニズムついてはほとんど分かっていない。本研究では、共生発芽能が異なる様々な菌を用いて、共生関係の成立や維持に関わる分子メカニズムを明らかにすることを目的とし、特に、菌に内在するマイコウイルスに注目した。共生発芽能に関わる要因として、菌に感染しているpartitivirusの種類およびそれに影響するendornavirusやmegabirnavirusの関与が示唆された。RNAseqを用いて共生発芽に関わる発現変動遺伝子を解析したところ、共生関係の維持に関わる防御応答関連遺伝子や糖輸送関連遺伝子を検出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物界で最も多様性があるとされるラン科植物がもつ特殊な共生関係はランの生存に必須であり、進化の過程でも失われずに維持されてきた重要なメカニズムである。しかし、その制御に関わる要因については研究が進んでいない。本研究では、共生関係を制御するメカニズムの一因として、菌根菌に感染するウイルスや共生特異的に発現する遺伝子を示唆することができた。さらなる解明により、植物と菌の相互作用に及ぼす内在ウイルスの存在意義を明らかにし、ランと菌根菌の進化学に新たな研究領域を開拓することも期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Metagenomic analyses of the viruses detected in mycorrhizal fungi and their host orchid.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimura H., Masuta C., Koda Y.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology,

      巻: 1746 ページ: 161-172

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7683-6_12

    • ISBN
      9781493976829, 9781493976836
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] RNAseqによるランの共生発芽に関わる分子メカニズム解明に向けた遺伝子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      稲島七海・平田智恵子・藤野介延・志村華子
    • 学会等名
      園芸学会令和2年度春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラン-菌根菌共生系に影響を及ぼすウイルス探索の試み2018

    • 著者名/発表者名
      志村華子・増田税・幸田泰則
    • 学会等名
      平成30年度(第53回)植物感染生理談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラン-菌根菌共生系に影響を及ぼすウイルス探索の試み2018

    • 著者名/発表者名
      志村華子
    • 学会等名
      平成30年度(第53回)植物感染生理談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Metagenomic Analyses of the Viruses Detected in Mycorrhizal Fungi and Their Host Orchid. In: Pantaleo V, Chiumenti. (eds) Viral Metagenomics. Methods in Molecular Biology, vol 1746.2018

    • 著者名/発表者名
      Shimura H, Masuta C, Koda Y
    • 総ページ数
      217
    • 出版者
      Humana Press, New York
    • ISBN
      9781493976829
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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