普遍性と固有性の検証に基づいた日本産菌類種構成の再評価

• 研究課題/領域番号: 19K06802
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 田中 和明 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (60431433)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 菌類 / 種分類 / 隠蔽種 / 分類体系 / 生物多様性 / 固有種 / 系統 / 種

研究開始時の研究の概要

日本の植物寄生菌には、欧米産の菌種と同一種であるとされているものが多い。一方、日本からしか見つからない独自の種とされているものも存在する。しかし、これらの知見は菌類の種同定に関する間違った「前提」に基づく誤解である可能性が高い。菌類種同定に関する従前の前提を再検討し、菌類の普遍性と固有性を検証することで、日本における菌類種構成の実体解明を試み、これまでの予想以上にその多様性が高いことを明らかにする。

研究成果の概要

菌類の種同定に関する2つの前提、すなわち、ブナ類を中心とした同属の木本植物に寄生する、ある属の菌種は同一種 (普遍種) であるという考え (前提1) と、日本産タケ類寄生菌は独自の種 (固有種) で構成されているという考え (前提2) について形態比較と分子系統解析により検証した。前提1は概ね否定され、前提2は概ね肯定される結果となった。本研究により得られた菌類の分類学的検討を進め、1新目・10新種（8新組合せを含む）の菌を命名・記載し、日本産菌類の多様性の一端について明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本産菌類の種に関する「普遍性」と「固有性」という対照的な特徴について、形態学的・分子系統学的に検証した。結果として日本の菌類相は従来考えられていたよりも、より多様な種により構成されていることを明らかにした。菌類の種同定に関連した従前の前提を見直すことで、菌類における種の考え方を根本的に変えていくきっかけになることが期待できる。本研究課題を進めるなかで約400株以上の純粋培養株を新たに取得した。これらを微生物遺伝資源として系統保存するとともに、有用代謝産物の探査源として整備・利用した。

研究成果

• [国際共同研究] Kunming University/Zhongkai University/Southwest University(中国)
• [国際共同研究] Chiang Mai University/Mae Fah Luang University/Mashroom Research Foundation(タイ)
• [国際共同研究] University of North Carolina/University of Illinois(米国)
• [国際共同研究] Manaaki Whenua-Landcare Research(ニュージーランド)
• [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] Qujing Normal University/Chinese Academy of Sciences/Kunming Institute of Botany(中国)
• [国際共同研究] UFMS/UFRN/UFPB(ブラジル)
• [国際共同研究] Freie University Berlin/University of Bayreuth/SNSB(ドイツ)
• [国際共同研究] Purdue University/The University of Alabama/University of Arkansas(米国)
• [国際共同研究] National Fungal Culture Collection/Agharkar Research Institute/Birbal Sahni Institute of Palaeosciences(インド)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Thyridium revised: Synonymisation of Phialemoniopsis under Thyridium and establishment of a new order, Thyridiales (2022)
  • 著者名/発表者名: Sugita R, Tanaka K
  • 雑誌名: MycoKeys 巻: 86 ページ: 147-176
  • DOI: 10.3897/mycokeys.86.78989
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Decaspirones and palmarumycins from Phaeoseptum sp. KT4106: Chirality reinvestigation of palmarumycins CP4a and CP5 (2021)
  • 著者名/発表者名: Kanehara R, Hayasaka A, Inose K, Okamura T, Miura S, Tanaka K, Hashimoto M
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 92 ページ: 132251-132251
  • DOI: 10.1016/j.tet.2021.132251
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isolation and structural elucidation of novel fusicoccan dehydroxypericonicin A from Roussoella sp. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hayasaka A, Tanaka K, Hashimoto M
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 85 号: 8 ページ: 1798-1801
  • DOI: 10.1093/bbb/zbab103
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cyclohelminthol CPs: Scope and Limitations of Density Functional Theory-Based Structural Elucidation of Natural Products (2021)
  • 著者名/発表者名: Inose K, Tanaka S, Tanaka K, Hashimoto M
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 86 号: 2 ページ: 1505-1515
  • DOI: 10.1021/acs.joc.0c02378
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT Supported Structural Revision of Seiricardines (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M, Tayone WC, Maeda H, Tanaka K, Hashimoto M
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 93 号: 6 ページ: 768-775
  • DOI: 10.1246/bcsj.20200069
  • NAID: 130007856020
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT supported structural elucidations of seiridiasteriscane A, unique 15-norasteriscane and novel pestalotiopsin Congeners from Seiridium sp. KT3957 (2020)
  • 著者名/発表者名: Wilanfranco C. Tayone, Mami Nishiyama, Kazuaki Tanaka, Maeda Hayato, Masaru Enomoto, Masaru Hashimoto
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 76 号: 20 ページ: 131197-131197
  • DOI: 10.1016/j.tet.2020.131197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Taxonomical re-examination of the genus Phyllosticta; Parasitic fungi on Cupressaceae trees in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Hattori Y, Motohashi K, Tanaka K, Nakashima C
  • 雑誌名: Forest Pathology 巻: 50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Freshwater Dothideomycetes (2020)
  • 著者名/発表者名: Dong W, Wang B, Hyde KD, McKenzie EHC, Raja HA, Tanaka K, Abdel-Wahab MA, Abdel-Aziz FA, Doilom MA, Phookamsak R, Hongsanan S, Wanasinghe DN, Yu XD, Wang GN, Yang HA, Yang J, Thambugala KM, Tian Q, Luo ZL, Yang JB, Miller AN, Fournier J, Boonmee S, Hu DM, Nalumpang S, Zhang H
  • 雑誌名: Fungal Diversity 巻: 105 号: 1 ページ: 319-575
  • DOI: 10.1007/s13225-020-00463-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Outline of Fungi and fungus-like taxa (2020)
  • 著者名/発表者名: Wijayawardene NN, Hyde KD, Al-Ani LKT, Tedersoo L, Haelewaters D, Rajeshkumar KC et al. (Tanaka K, 96番目/158名中)
  • 雑誌名: Mycosphere 巻: 11 号: 1 ページ: 1060-1456
  • DOI: 10.5943/mycosphere/11/1/8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cyclopericodiol and new chlorinated melleins isolated from Periconia macrospinosa KT3863 (2019)
  • 著者名/発表者名: Inose K, Tanaka K, Koshino H, Hashimoto M
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 75 号: 35 ページ: 130470-130470
  • DOI: 10.1016/j.tet.2019.130470
  • 査読あり
• [学会発表] Thyridium 属に関する分類学的研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 杉田綾祐・田中和明
  • 学会等名: 日本菌学会第64回大会
• [学会発表] 日本産 Hysterium 目菌の分類学的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田中雅也・橋本陽・田中和明
  • 学会等名: 日本菌学会第64回大会
• [学会発表] 青森県で採集された Pezicula 属菌2種に関する分類学的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 芳賀志保・大木保善・田中和明
  • 学会等名: 日本菌学会第64回大会