ラン科の生活形と栄養摂取様式の進化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17370033
• 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: 独立行政法人国立科学博物館
• 研究代表者: 遊川 知久 国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (50280524)
• 研究分担者: 上野 修 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (70414886) ; 三吉 一光 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (60312237) ; 横山 潤 山形大学, 理学部, 准教授 (80272011)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 植物 / 担子菌 / 進化 / ラン科 / 分子系統 / 光合成 / 菌根 / 共生

研究概要

本研究は、ラン科において生活形と栄養摂取様式の多様化が起こった原因と過程を明らかにすることを目的とした。まずラン科の共通祖先で、菌根菌の種類が変化したことが明確に示された。さらに生活形や栄養摂取様式の変化に伴い、菌根菌の種類が変化したことを解明した。これらのことから、共生菌パートナーのシフトが、ラン科の生活形と栄養摂取様式の多様化、ひいてはラン科の著しい種多様性の要因となっている可能性の高いことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Evidence for novel and specialised mycorrhizal parasitism: the orchid Gastrodia confusa gains carbon from saprotrophic Mycena (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogura-Tsujita, Y., G. Gebauer, T. Hashimoto, H. Umata and T. Yukawa
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B 276 ページ: 761-767
  • 査読あり
• [雑誌論文] ラン科植物の野外播種試験法-土壌中における共生菌相の探索を目的として- (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻田有紀, 遊川知久
  • 雑誌名: 保全生態学研究 13 ページ: 121-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epipactis helleborine shows strong mycorrhizal preference towards ectomycorrhizal fungi with contrasting geographic distributions in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogura-Tsujita, Y. & T. Yukawa
  • 雑誌名: Mycorrhiza 18 ページ: 331-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] The occurrence of crassulacean acid metabolism in Cymbidium (Orchidaceae) and its ecological and evolutionary implications (2008)
  • 著者名/発表者名: Motomura, H., T. Yukawa, O. Ueno & A. Kagawa
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 121 ページ: 163-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] High mycorrhizal specificity in a widespread mycoheterotrophic plant, Eulophia zollingeri (Orchidaceae) (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogura-Tsujita, Y. & T. Yukawa
  • 雑誌名: American Journal of Botany 95 ページ: 93-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon isotope ratios and the variation in the diurnal pattern of malate accumulation in aerial roots of CAM species of Phalaenopsis (Orchidaceae) (2008)
  • 著者名/発表者名: Motomura, H., O. Ueno, A. Kagawa & T. Yukawa
  • 雑誌名: Photosynthetica 46 ページ: 531-536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reappraisal of Diplolabellum coreanum (Orchidaceae): inferred from molecular data (2008)
  • 著者名/発表者名: Sang, M. E., T. Yukawa, Y. Luo, J. V. Freudenstein & N. S. Lee
  • 雑誌名: Journal of Plant Biology 51 ページ: 20-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] The evolutionary history of mycorrhizal specificity among lady's slipper orchids (2007)
  • 著者名/発表者名: Shefferson, R. P., D. L. Taylor, M. Weis, S. Garnica, M. K. McCormick, S. Adams, H. M. Gray, J. W. McFarland, T. Kull, K. Tali, T. Yukawa, T. Kawahara, K. Miyoshi & Y.-I Lee
  • 雑誌名: Evolution 61 ページ: 1380-1390
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies in Asian Nervilia (Orchidaceae) I: neotypification and circumscription of N. nipponica in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Gale, S., T. Yukawa & N. Kuroiwa
  • 雑誌名: Kew Bulletin 62 ページ: 85-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogeny and comparative seed morphology of epiphytic and terrestrial species of Liparis (Orchidaceae) in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, C., T. Yukawa, N. S. Lee, C. S. Lee & M. Kato
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 120 ページ: 405-412
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro asymbiotic germination of immature seed and formation of protocorm by Cephalanthera falcata Blume (Orchidaceae) (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki J, & K. Miyoshi
  • 雑誌名: Annals of Botany 98 ページ: 1197-1206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phylogenetics of subtribe Aeridinae (Orchidaceae): insights from plastid matK and nuclear ribosomal ITS sequences (2005)
  • 著者名/発表者名: Topik, H., T. Yukawa and M. Ito
  • 雑誌名: J. Plant Res 118 ページ: 271-284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phylogenetics of Phalaenopsis (Orchidaceae) and allied genera: Re-evaluation of generic concepts (2005)
  • 著者名/発表者名: Yukawa, T., K. Kita, T. Handa, H. Topik, and M. Ito
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot. ページ: 141-161
  • 査読あり
• [学会発表] Nutritional innovations lead to habitat diversification in Orchidaceae: a case study in Cymbidium (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukawa, T., Y. Ogura-Tsujita, H. Motomura, K. Miyoshi, J. Yokoyama & O. Ueno
  • 学会等名: 4th International Conference on the Comparative Biology of the Monocotyledons
  • 発表場所: Copenhagen
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Molecular phylogeny and evolution of Liparis section Liparis (Orchidaceae) in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi, C., T. Yukawa, K. Miyoshi & M. Kato
  • 学会等名: 4th International Conference on the Comparative Biology of the Monocotyledons
  • 発表場所: Copenhagen
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Chloroplast evolution in Platanthera(Orchidaceae). What IGSR can tell us about orchid evolution (2008)
  • 著者名/発表者名: Lauri, R., P. G. Efimov, J. Hapeman & T. Yukawa
  • 学会等名: What IGSR can tell us about orchid evolution. 4th International Conference on the Comparative Biology of the Monocotyledons
  • 発表場所: Copenhagen
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] ラン型菌共生の起源と進化-3 : ラン科サカネラン連の系統と菌従属栄養性の進化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 遊川知久・辻田有紀・横山潤・谷亀高広・Marc-Andre Selosse
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 着生フガクスズムシ(ラン科クモキリソウ属)と近縁な地生種の共生菌の分子系統 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堤千絵・遊川知久・細矢剛・辻田有紀・加藤雅啓
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] サイハイラン属(ラン科)とその地下部に内生する菌根菌との対応関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 横山潤・ 福田達哉・糠塚ゆりか・三吉一光・辻田有紀・小林史郎・遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] シュンラン属(Cymbidium)の生活形・栄養摂取様式の進化-9 : 光がin vitroにおけるCymbidium canaliculatum の種子発芽、ライゾーム形成およびシュート分化に及ぼす影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三吉一光・横山潤・遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] ラン科アオスズランの海岸集団と内陸集団の菌根菌相比較 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻田有紀・遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第72回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 日本産サカネラン属の1新種 タンザワサカネラン (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷亀高広・勝山輝男・遊川知久
  • 学会等名: 日本植物分類学会第7回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] ラン科ムカゴサイシン属(Nervilia)に関する分子系統学的解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: Stephan Gale・福田達哉・伊藤桂・前田綾子・遊川知久
  • 学会等名: 日本植物分類学会第7回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] ラン科クモキリソウ属の2新種 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堤千絵・遊川知久・加藤雅啓
  • 学会等名: 日本植物分類学会第7回大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] The differences in the response to temperatures on the seed germination and protocorm formation by aestival and autumn types of Spiranthes sinensis var. australis Ames (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, Y., K. Kawakami, T. Yukawa, J. Yokoyama & K. Miyoshi
  • 学会等名: Nagoya International Orchid Congress 2007
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Molecular data trace the evolution of life forms and mycorrhizal relationships in Cymbidium (2007)
  • 著者名/発表者名: Yukawa T., Y. Ogura-Tsujita, H. Motomura, K. Miyoshi & J. Yokoyama
  • 学会等名: 9th Asia Pacific Orchid Conference
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] ラン科希少種エビネ属タガネランの非共生培養法による完熟種子の発芽とプロトコーム形成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三吉一光, 川上清久, 神戸敏成, 遊川知久
  • 学会等名: 園芸学会平成19年度春季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 日本産クモキリソウ属クモキリソウ群の分類学的再検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高島路久, 堤千絵, 遊川知久, 邑田仁
  • 学会等名: 日本植物分類学会第6回大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 無葉緑植物アキザキヤツシロランとクロヤツシロランの共生菌解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻田有紀, 橋本季正, 馬田英隆, 遊川知久
  • 学会等名: 日本菌学会第51回大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] ラン型菌共生の起源と進化ー2 ヤクシマラン属における菌根菌の多様性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 遊川知久, 辻田有紀, R. P. Shefferson, 横山潤
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 野田
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] シュンラン属(Cymbidium)の生活形・栄養摂取様式の進化-8 : 炭素および窒素安定同位体分別を用いた菌類従属栄養性進化の解明 (2007)
  • 著者名/発表者名: 本村浩之, 香川聡, M.-A. Selosse, 遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 野田
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 広域分布する菌類従属栄養植物にみられる菌根菌の高い特異性 : ラン科イモネヤガラを例として (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻田有紀, 遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 野田
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 菌寄生植物ショウキラン属(ラン科)とその根茎に内生する菌根菌との対応関係 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横山潤, 福田達哉, 小泉やよい, 糠塚ゆりか, 三吉一光, 辻田有紀, 遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 野田
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] フガクスズムシ(ラン科クモキリソウ属)の着生性の進化への共生菌の関与 (2007)
  • 著者名/発表者名: 堤千絵, 遊川知久, 辻田有紀, 細矢剛, 加藤雅啓
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 野田
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 特定国内希少野生動植物種レブンアツモリソウ種子の非共生培養による発芽に影響する諸要因 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三吉一光, 工藤恵利子, 遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第71回大会
  • 発表場所: 野田
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] A revision of some Korean Liparis (Orchidaceae) based on Molecular data (2006)
  • 著者名/発表者名: Lee, S. C., C. Tsutsumi, T. Yukawa & N. S. Lee
  • 学会等名: Botany 2006 and The Botanical Society ofAmerica. Chico
  • 発表場所: California
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] シュンラン属の生活形・栄養摂取様式の進化-6 : シュンラン属(Cymbidium)におけるCAM型光合成の出現とその生態的及び進化的意義 (2006)
  • 著者名/発表者名: 本村浩之・遊川知久・上野修・香川聡
  • 学会等名: 日本植物学会第70回大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] シュンラン属の生活形・栄養摂取様式の進化-7 : 分子同定に基づくマヤラン複合体の共生菌相の解明 (2006)
  • 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70回大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] 着生種フガクスズムシにおける発芽特性の進化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 堤千絵・遊川知久・三吉 一光・加藤雅啓
  • 学会等名: 日本植物学会第70回大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] ラン型菌共生の起源と進化ー1:ヤクシマランにおける菌根菌パートナーシップの極端な偏狭化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 遊川知久・辻田有紀・Richard P. Shefferson・横山 潤
  • 学会等名: 日本植物学会第70回大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20060000
• [学会発表] Diversification of life forms and mycorrhizal relationships in Cymbidium: insights from molecular and anatomical data (2005)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa Yukawa, Kazumitsu Miyoshi, Jun Yokoyama, and William L. Stern
  • 学会等名: 18th World Orchid Conference
  • 発表場所: Dijjon, France
  • 年月日: 20050000
• [学会発表] クモキリソウ属(ラン科)の系統と形質進化-1 : 着生種フガクスズムシの進化 (2005)
  • 著者名/発表者名: 堤千絵・遊川知久・加藤雅啓
  • 学会等名: 日本植物分類学会第4回大会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20050000
• [学会発表] Reappraisal of Diplolabblum koreana (Orchidaceae) (2005)
  • 著者名/発表者名: Nam Sook Lee, John Freudenstein, and Tomohisa Yukawa
  • 学会等名: 17th International Botanical Congress
  • 発表場所: Wien, Austria
  • 年月日: 20050000
• [学会発表] ラン科ナゴラン亜連の系統と形質進化-3コチョウラン(Phalaenopsis)属の生活形・落葉性と根の解剖学的形質との関連 (2005)
  • 著者名/発表者名: 本村浩之、遊川知久
  • 学会等名: 日本植物学会第69回大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20050000
• [学会発表] シュンラン属の生活形・栄養摂取様式の進化-5菌寄生種マヤラン複合体の分類と進化の実体 (2005)
  • 著者名/発表者名: 遊川知久、辻田有紀、三吉一光、大貫一夫、横山潤
  • 学会等名: 日本植物学会第69回大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20050000
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.kahaku.go.jp/research/researcher/researcher.php?d=yukawa