根圏における生物共生機能の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14104006
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鈴木 和夫 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80162931)
• 研究分担者: 福田 健二 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (30208954) ; 大沢 雅彦 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80092477) ; 松下 範久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (00282567) ; 山田 明義 信州大学, 農学部, 助教授 (10324237) ; 奈良 一秀 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 助手 (60270899)
• キーワード: マツ林 / 生物共生機能 / マツタケ / 外生菌根 / 根圏

研究概要

本研究は、大型の苗木を用いて継続的に根圏共生系を明らかにすることを目的とし、フィールドでの実験と、その結果をin vitroおよび大型ライゾトロンにおける培養系に適用し、以下が明らかにされた。
1)森林における根圏共生系の把握
二次林において外生菌根がアカマツ実生の定着に及ぼす影響について検討したところ、実生の成長には外生菌根菌が不可欠で、外生菌根菌は先駆樹種と後に出現する樹種と共通する可能性が示唆された。
2)根圏微生物と宿主植物の相互作用の解明
非無菌条件下においてアカマツの全ての生育段階でマツタケ菌根の合成に成功した。一方、ギンリョウソウの種子発芽と菌根菌の関係について検討を加えた結果、発芽初期からモノトロポイド菌根が形成されることが明らかにされた。
3)外生菌根菌類の特性の解明
約50年生アカマツ天然林内において外生菌根フリー細根の誘導およびマツタケ菌の接種を試みたところ、順調に接種5週間後に外生菌根の形成が認められた。
アカマツ苗木とマツタケの菌根形成が可能となったことから、マツタケの人工シロの移植方法について検討を加えた結果、石英砂を用いることによって外周土壌からの微生物侵入量を抑えることが可能となった。
小石川樹木実験圃場においてデジタルマイクロスコープを用いて植栽した苗木の細根の動態を非破壊的に観察した結果、鮮明な映像が得られる改良点が明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] Guerin-Laguette, A.: "Growth stimulation of a Shiro-like, mycorrhiza forming, mycelium of Tricholoma matsutake on solid substrates by non-ionic surfactants or vegetable oil"Mycological Progress. 2. 37-44 (2003)
• [文献書誌] Lian, C: "Genetic structure and reproduction dynamics of Salix reinii during primary succession on Mount Fuji, as revealed by nuclear and chloroplast microsatellite analysis"Molecular Ecology. 12. 609-618 (2003)
• [文献書誌] Nara, K.: "Underground primary succession of ectomycorrhizal fungi in a volcanic desert on Mount Fuji"New Phytologist. 159. 743-756 (2003)
• [文献書誌] 奈良一秀: "樹木とキノコの共生:イメージングプレートによって菌根共生を探る"Radioluminography研究. 23. 10-14 (2003)
• [文献書誌] Yamada A: "Tricholoma matsutake IFO6933 and IFO30604,'matsutake' isolates that have been maintained on slants and widely used in vitro for a quarter to half a century, can form ectomycorrhizae in Pinus densiflora"Mycoscience. 44. 249-250 (2003)
• [文献書誌] 山田明義: "アカマツ林における外生菌根菌の生態と菌根形態に関する研究,及び菌根性きのこ類の人工増殖に関する総合的研究"日本菌学会会報. 44. 9-18 (2003)