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2017 年度 実施状況報告書

外生菌根菌オニイグチ属の地理的分布パターンの解明~共生樹種に着目して~

研究課題

研究課題/領域番号 16K18603
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 博俊  京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (10635494)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード共生 / 生物地理 / 菌類 / 菌根 / 宿主
研究実績の概要

本研究では、ブナ科・マツ科・カバノキ科・フタバガキ科などの樹木と互いに不足する栄養分を補い合う、相利共生関係を結んでいることで知られる外生菌根菌を研究対象としている。本研究では、外生菌根菌の中でもイグチ科のオニイグチ属菌を研究材料とし、形態が互いに類似しているために識別の難しい種(隠蔽種)を識別した上で、モデリングによって、個々の種のもつ地理的分布パターンを解明することを目的としている。これまで世界中から収集したオニイグチ属菌の子実体標本から、複数の核シングルコピー遺伝子のDNA塩基配列を解読した結果、この属には少なくとも26の種が存在していることが分かってきた。オニイグチ属菌の分布パターンは3つに大別され、日本を始めとする東アジアの温帯地域には14種、マレーシアなどの東南アジアの低地熱帯林では6種、そして、オーストラリアなどのオセアニアの温帯・亜熱帯地域には6種のオニイグチ属菌が分布していた。これら2種に加え、アフリカの温帯・熱帯域には、オニイグチ属の姉妹群であるアフロボレトゥス属の種が2種確認された。オニイグチ属菌とアフロボレトゥス属菌は、いずれの種も分布する地域が決まっており、広域に分布する種は確認されなかった。これらの菌類は風による胞子散布を行う種群なので、何らかの要因によって分散が制限されていると考えられる。その要因として考えられるのは、より分散能力の低い共生樹種の分布に菌の分散が制限されているということである。今後、分布モデリングを行うことによって、この可能性について検証していく必要がある。

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

オニイグチ属菌とその姉妹群であるアフロボレトゥス属菌は、風による胞子散布を行っており、高い分散能力があると考えられる。それにもかかわらず、個々の菌種には必ずしも広域分布を取らないことから、その分布範囲は何らかの要因(おそらくは宿主樹種の分布)によって強く制限されていると考えられる。本研究では、ここまでの知見が得られたことから、一定の進展があったと考えられる。一方で、菌類のサンプルはまだ増やせる余地が残っており、遺伝子解析に関しては解析が完了していないものもあるため、今後、少しでもサンプル数を増やし、解析を進めていく必要がある。

今後の研究の推進方策

外生菌根菌オニイグチ属菌の個々の種に分布範囲の制限があることが分かった。私は、より分散能力の低い宿主樹種の分布がこの菌の分布範囲の制限の主たる要因なのではないかと考えている。この仮説について検証するためには、今後、詳細な分布モデリングを行っていくことが必要である。また、分布モデリングの精度を向上させるためには、サンプル数を少しでも増やしていくことが重要である。今後、少しでも多くの菌のサンプルを収集し、同時に収集済みのサンプルの遺伝子解析を進めていく必要がある。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Root-Associated Fungi Shared Between Arbuscular Mycorrhizal and Ectomycorrhizal Conifers in a Temperate Forest2018

    • 著者名/発表者名
      H Sato, H Toju
    • 雑誌名

      Frontiers in microbiology

      巻: 9 ページ: 433

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.00433

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Host shifts enhance diversification of ectomycorrhizal fungi: diversification rate analysis of the ectomycorrhizal fungal genera Strobilomyces and Afroboletus with an 80‐gene phylogeny2017

    • 著者名/発表者名
      H Sato, AS Tanabe, H Toju
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 214 ページ: 443-454

    • DOI

      10.1111/nph.14368

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Not only in the temperate zone: independent gametophytes of two vittarioid ferns (Pteridaceae, Polypodiales) in East Asian subtropics2017

    • 著者名/発表者名
      Li-Yaung Kuo, Cheng-Wei Chen, Wataru Shinohara, Atsushi Ebihara, Hiroshi Kudoh, Hirotoshi Sato, Yao-Moan Huang, Wen-Liang Chiou
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 130 ページ: 255-262

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0897-x

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Usefulness and limitations of sample pooling for environmental DNA metabarcoding of freshwater fish communities2017

    • 著者名/発表者名
      Hirotoshi Sato, Yuki Sogo, Hideyuki Doi & Hiroki Yamanaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 14860

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14978-6

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2018-12-17  

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