| 研究課題/領域番号 |
15K12256
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
平尾 章 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20447048)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 花蜜酵母 / Metschnikowia / 複合送粉共生系 / 訪花昆虫 / マルハナバチ |
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| 研究実績の概要 |
虫媒花と送粉昆虫の相互作用ネットワークである送粉共生系において、花蜜内にひそむ微生物の存在が注目されている。花蜜内に生育する酵母などの微生物は、単純な盗蜜者ではなく、植物および送粉者へ協力的に働きかけることで複雑な種間相互作用をもたらすことが報告されており、複合送粉共生系の存在が示唆されている。本研究では、植物の花蜜酵母の多様性を評価することで、花蜜酵母群集のネットワーク構造、さらには微生物-訪花昆虫-植物の複合送粉共生系の全体像の解明を試みた。
菅平高原の半自然草原に生育する虫媒花14種を対象に、花蜜内に含まれる酵母（真菌）をDNAメタバーコーディングによって同定したところ、計39種類の真菌（子嚢菌門6属34 種類、担子菌門4属5種類）のOTU(operational taxonomic unit)が検出された。花蜜酵母として有名なMetschinikowia属が真菌群集内で優占しており、最も多くのホスト植物種から検出された真菌種であるM. reukaufiiについては、株を単離することに成功した。あわせて、ホスト植物種の訪花昆虫をインターバル撮影によって記録したところ、調査対象の植物群集では、マルハナバチ媒花タイプ、ガ媒花タイプ，チョウ媒花タイプの3タイプに訪花者タイプが大別された。ホスト植物種と花蜜内真菌群集の共生関係をネットワーク解析にて検証したところ、ホスト植物の送粉者タイプに対応したネットワーク構造が存在し、マルハナバチ媒花の植物種がネットワークの中核を形成していた。以上のことから、微生物-訪花昆虫-植物の複合送粉共生系ネットワークが存在することが明らかになった。
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| 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
花蜜内真菌群集の多様性を評価する手法を確立し、単年度の調査結果として、その群集構造を明らかにすることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
主要な花蜜酵母種について、細胞単位で遺伝子型解析を実施することで、野外集団における遺伝的多様性パターンを明らかにし、送粉系を介した分散プロセスを検証する。最も多くのホスト植物種から検出されたM. reukaufiiについては株の単離に成功しており、既存の遺伝マーカーが適用可能であることを確認している。今後、花粉一粒ジェノタイピング法を応用した酵母のハンドリング技術の確立に取り組む。あわせて訪花昆虫の体内から採取した花蜜サンプルを対象に、その真菌群集組成を評価することで、訪花昆虫を介した微生物の分散プロセスを直接的に検証する。
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