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2015 年度 実績報告書

陸上植物の祖先種とアツギケカビ目における菌根共生機構と共進化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J09199
研究機関信州大学

研究代表者

山本 航平  信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワードアツギケカビ目 / 分類 / 外生菌根 / コマチゴケ
研究実績の概要

菌根菌類の中でもとりわけ祖先的な系統に属するアツギケカビ目の間の共生関係の解明に向けて、分類体系の構築、菌根形態の観察、ならびに接種試験を行った。その結果、以下の成果を得た。
1.PCRプライマーの設計などの結果、アツギケカビ目胞子果のDNA配列の蓄積が飛躍的に進行し、本目では初めて、核・ミトコンドリアの複数遺伝子領域に基づく系統解析が可能となった。解析の結果は、胞子形態で識別できる複数系統の存在を強く支持した。また、既知種と形態は類似するが種レベルで異なる系統の存在が複数明らかになり、ハーバリウム標本などの再検討の必要性が示された。
2.ブナ科樹種の外生菌根を天然土壌より採集し、形態観察と分子同定の両結果に基づき共生菌がアツギケカビ目であると同定した。温帯域の主要な樹種であるブナ科と菌根を形成するという事実は、外生菌根菌の多様性調査においてアツギケカビ目が長らく見過ごされてきたことを示唆しており、今回得られた形態的・分子的情報を考慮した解析により、外生菌根菌類の真の多様性解明に近づくと考えられる。
3.陸上植物の中で最も祖先的な系統である、コマチゴケの内生菌の同定を昨年に引き続き行った。南西諸島から東日本に至る各地の試料を調べた結果、内生するアツギケカビ目の系統が試料間で一致するケースはほとんど見られず、コマチゴケに内生するアツギケカビ目の多様性は予想以上に高いことが示唆された。
4.アツギケカビ目の菌根形成が実生の成長に及ぼす影響を評価するためには、複数種かつ複数個体のアツギケカビ属について菌根苗を作出し、実生成長を比較することが必要であった。本年度にE. lactifluaとE. flammicoronaを計5個体接種試験に供試した結果、両種それぞれ2個体について菌根苗の作出に成功し、本試験の準備が整った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要に記載の1の成果の一部について、国際誌に論文が掲載された。また1、2、3の各内容についてそれぞれ国際学会または国内学会にて発表した。 また4において次年度の実験の試料調製が完了し, ほぼ計画通りに進めることができた。その他、1および2の成果の一部については、論文の投稿準備中である。以上のことから, 研究の進展は順調であると考える。

今後の研究の推進方策

現在準備中である1および2に関する論文を投稿する。また、新種記載も継続して行い、アツギケカビ目の詳細な分類体系の確立し、論文を投稿する。3については、コマチゴケ類の他種についても観察と内生菌の同定・系統解析を行い、コマチゴケ類とアツギケカビ目の共進化について考察する。4については実験開始から5ヶ月後に苗の成長量を計測し、共生が宿主植物に与えた影響を評価する。また、菌根中に存在する共生菌の菌糸の状態を蛍光顕微鏡観察などによって視覚的に捉える方法を検討する。得られた結果をもとに、アツギケカビ目の菌根共生系の機能を解明する。
以上の実験結果をもとに、アツギケカビ目と植物の菌根共生系の機能や進化過程について総合考察を行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Morphology and phylogeny of four Endogone species and Sphaerocreas pubescens collected in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K., Degawa Y., Hirose D., Fukuda M., Yamada A.
    • 雑誌名

      Mycological Progress

      巻: 14 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1007/s11557-015-1111-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 原始的な陸上植物と共生する菌類,アツギケカビ目: その分類と菌根共生について2015

    • 著者名/発表者名
      山本航平
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第30回大会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ, 土浦, 茨城
    • 年月日
      2015-10-20
  • [学会発表] Diverse lineages of Mucoromycotina and Glomeromycota that colonize in the subterranean axes of the Asian liverwort, Haplomitrium mnioides from Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K., Degawa Y., Yamada A.
    • 学会等名
      8th International Conference on Mycorrhiza
    • 発表場所
      Northern Arizona University, Arizona, USA
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of Mollicutes-related endobacteria from putative saprotrophic Endogone spp. and Sphaerocreas pubescens2015

    • 著者名/発表者名
      Takashima Y., Yamamoto K., Seto K., Degawa Y., Narisawa
    • 学会等名
      8th International Conference on Mycorrhiza
    • 発表場所
      Northern Arizona University, Arizona, USA
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 国内より得られたアツギケカビ属の3未記載種2015

    • 著者名/発表者名
      山本航平, 出川洋介, 山田明義
    • 学会等名
      日本菌学会第59回大会
    • 発表場所
      那覇市ぶんかテンブス館, 那覇市, 沖縄県
    • 年月日
      2015-05-17
  • [学会発表] Endogone属菌およびSphaerocreas pubescensにおけるMollicutes-related endobacteriaの検出2015

    • 著者名/発表者名
      高島勇介, 山本航平, 瀬戸健介, 出川洋介, 成澤才彦
    • 学会等名
      日本菌学会第59回大会
    • 発表場所
      那覇市ぶんかテンブス館, 那覇市, 沖縄県
    • 年月日
      2015-05-17

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公開日: 2016-12-27  

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