従属栄養植物における植物―菌根菌―エンドファイトの三者系のダイナミクスの進化

• 研究課題/領域番号: 23370039
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 横山 潤 山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
• 研究分担者: 福田 達哉 高知大学, 教育研究部自然科学系, 准教授 (00432815)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2011年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: エンドファイト菌 / 菌根菌 / 菌寄生植物 / 共棲 / 相互作用 / 共生 / 寄生 / 植物 / 菌類 / 進化 / 従属栄養 / 菌根 / エンドファイト / ホンゴウソウ科 / ビャクブ科

研究概要

菌寄生植物は従属栄養性の植物群で、菌根菌からの炭素源供給に頼って生育している。従属栄養性の進化の過程での、植物―菌根菌―エンドファイト菌の三者系ダイナミクスの変化は解析されてこなかった。本研究では、複数の系統を対象に、エンドファイト菌が三者系で果たす役割の変化に注目して研究を行った。4つの系統群を用いた菌類相解析では、構成種が従属栄養化に伴って少なくなった。エンドファイト菌の種間には、干渉的競合関係が示唆された。MYB72、NPR1遺伝子の発現量には明瞭な傾向は見られず、エンドファイト菌の役割の変化は小さいと考えられた。従属栄養性の進化の過程で、三者系が単純化していることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Incongruence between morphological and molecular traits in Viola violacea (Violaceae) populations in Yamagata Prefecture, northern Honshu, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M., Hayakawa, H., Fukuda, T. and Yokoyama, J
  • 雑誌名: Acta Phytotaxonomica et Geobotanica 巻: 63 ページ: 121-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of stomatal size and density among ecotypes of Aster hispidus (Asteraceae) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumekawa, Y., Miyata, H., Ohga, K., Hayakawa, H., Yokoyama, J., Ito, K., Tebayashi, S., Arakawa, R. and Fukuda, T
  • 雑誌名: American Journal of Plant Science 巻: 4 ページ: 524-527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological and anatomical variations in rheophytic ecotype of violet, Viola mandshurica var. ikedaeana (Violaceae) (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, R., Takei, S., Ohga, K., Hayakawa, H., Yoshida, M., Yokoyama, J., Ito, K., Arakaw, R., Matsumoto, T. and Fukuda, T.
  • 雑誌名: American Journal of Plant Sciences 巻: 4 ページ: 859-865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of stomatal size and density among ecotypes of Aster hispidus (Asteraceae). (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumekawa, Y., Miyata, H., Ohga, K., Hayakawa, H., Yokoyama, J., Ito, K., Tebayashi, S., Arakawa, R. and Fukuda, T.
  • 雑誌名: American Journal of Plant Sciences 巻: 4 号: 03 ページ: 524-527
  • DOI: 10.4236/ajps.2013.43067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological and anatomical variations in rheophytic ecotype of violet, Viola mandshurica var. ikedaeana (Violaceae). (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsui, R., Takei, S., Ohga, K., Hayakawa, H., Yoshida, M., Yokoyama, J., Ito, K., Arakaw, R., Matsumoto, T. and Fukuda, T.
  • 雑誌名: American Journal of Plant Sciences 巻: 4 ページ: 859-865
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incongruence between morphological and molecular traits in Viola violacea (Violaceae) populations in Yamagata Prefecture, northern Honshu, Japan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 雑誌名: Acta Phytotaxonomica et Geobotanica 巻: 63 ページ: 121-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative study of leaf morphology in Aster hispidus Thumb. var. leptocladus (Makino) Okuyama (Asteraceae) (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, H., Tunala, Minamiya, Y., Ito, K., Gale, S., Yokoyama, J., Arakawa, R. and Fukuda, T
  • 雑誌名: American Journal of Plant Science 巻: 3 ページ: 110-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] New records of Drosera tokaiensis subsp. hyugaensis (Droseraceae) from Kochi prefecture, Japan. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, H.
  • 雑誌名: Botany 巻: 90 号: 8 ページ: 763-769
  • DOI: 10.1139/b2012-036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cephalanthera falcata f. conformis (Orchidaceae) forma nov. : a new peloric orchid from Ibaraki Prefecture, Japan
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, H., Hayakawa, C., Kusumoto, Y., Nishida, T., Ikeda, H., Fukuda, T. and Yokoyama, J
  • 雑誌名: Acta Phytotaxonomica et Geobotanica 巻: (in press)
  • NAID: 110009922437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mycorrhizal diversity of the orchid Cephalanthera longibracteata in Japan
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, Y., Yokoyama, J. and Maki, M
  • 雑誌名: Mycoscience 巻: (in press)
  • NAID: 40020403015
  • 査読あり
• [学会発表] エゾリンドウ(Gentiana triflora)における標高によるエンドファイト真菌類の種組成の差異 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小谷文乃・ 武浪秀子・ 高橋睦美・ 横山潤
  • 学会等名: 東北植物学会第3回大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] 混合栄養植物における菌従属栄養性の多様性と進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本裕紀・ 横山潤・ 遊川知久・ 辻田有紀・ 牧雅之
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-15
• [学会発表] 菌従属栄養植物の進化に伴う菌根菌相のシフト (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻田有紀・ 横山潤・ 三吉一光・ 遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2013-09-15
• [学会発表] 混合栄養植物における菌従属栄養性の多様性と進化． (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本裕紀・横山 潤・遊川知久・辻田有紀・牧 雅之
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 菌従属栄養植物の進化に伴う菌根菌相のシフト． (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻田有紀・横山 潤・三吉一光・遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] オオウメガサソウ(Chimaphila umbellate)の菌根菌相の解明と菌依存性の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野島大志・ 坂本裕紀・ 横山潤・ 牧雅之
  • 学会等名: 日本植物分類学会第11回大会
  • 発表場所: 大阪学院大学
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 半寄生植物ヤドリギ類にけるエンドファイト菌類の種構成． (2012)
  • 著者名/発表者名: 武浪秀子
  • 学会等名: 東北植物学会第2回大会
  • 発表場所: 弘前大学
• [学会発表] パラオ諸島に分布するホンゴウソウ属植物の菌根菌の分子同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大庭ゆりか・ 中野志保乃・ 横山潤
  • 学会等名: 東北植物学会第1回大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] ナベワリ(ビャクブ科)におけるエンドファイト菌類の種構成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船田通弘・ 横山潤
  • 学会等名: 東北植物学会第1回大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] 菌寄生植物ギンリョウソウの発生年による菌根菌相の変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村茜・ 横山潤
  • 学会等名: 東北植物学会第1回大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] 生育環境が異なるカンザシワラビ2変種に共生する菌根菌の分子同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野志保乃・ 横山潤
  • 学会等名: 東北植物学会第1回大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] 分子同定に基づくオオウメガサソウの菌根菌解析と依存度の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野島大志・ 坂本裕紀・ 横山潤・ 牧雅之
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] ハナヤスリ属(ハナヤスリ科)に共生する菌根菌の分子同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野志保乃・ 高橋睦美・ 今市涼子・ 横山潤
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] 分子同定に基づくオオウメガサソウの菌根菌解析と依存度の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野島大志・坂本裕紀・横山潤・牧雅之
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2011-09-19