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2019 年度 実績報告書

最古の菌根共生「ケカビ亜門共生系」はシダ植物にも存在するか?

研究課題

研究課題/領域番号 17K07536
研究機関佐賀大学

研究代表者

辻田 有紀  佐賀大学, 農学部, 准教授 (80522523)

研究分担者 海老原 淳  独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (20435738)
藤浪 理恵子  京都教育大学, 教育学部, 講師 (40580725)
今市 涼子  日本女子大学, 理学部, 研究員 (60112752)
山本 航平  栃木県立博物館, 学芸部自然課, 学芸嘱託員 (60806248)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード菌根共生 / ケカビ亜門 / シダ植物 / 配偶体
研究実績の概要

植物は陸上化とともに菌根菌と共生関係を営んできたと考えられており、ケカビ亜門に属する菌類との共生は、最古の菌根共生系の1つと考えられている。しかし、維管束植物における菌根共生の進化を明らかにする上で重要な系統的位置を占めるシダ植物に関する情報は未だ断片的である。そこで本研究では、シダ類のリュウビンタイとゼンマイに着目し、DNA・形態・共生培養の3手法からケカビ亜門との共生を検証した。前年度までの研究で、野外で採取した2種の配偶体よりDNA分析によって、ケカビ亜門を検出することに成功した。これらのケカビ亜門は、塩基配列の情報から10グループに分けられた。既知のケカビ亜門の塩基配列と共に、検出した10グループを系統解析した結果、4グループはアツギケカビ科、5グループはDensospora科、1グループは既知の分類群のいずれにも属さない新規系統群に含まれることが明らかになった。また、今回検出した配列の多くは、コケ植物から検出されたケカビ亜門と高い相同性を有しており、シダ類とコケ植物は同系統のケカビ亜門と共生していることが明らかになった。次に、植物の細胞内に菌糸が感染している様子を顕微鏡下で観察したところ、ケカビ亜門の中でもファインルートエンドファイト(FRE)とよばれる菌類の感染様式と同じ菌糸構造が認められた。このような感染様式は、コケ植物のコマチゴケ類には認められない一方で、被子植物で報告があることから、シダ類を含む維管束植物での感染様式はFREの形態を示すと考えられる。さらに配偶体よりケカビ亜門を単離し、共生培養系の確立を試みたが、培地上で菌糸の伸長が見られなかった。ケカビ亜門の一部は子実体を形成することから、子実体由来の菌株を用いてゼンマイと共生培養を試みたが、配偶体組織内にケカビ亜門の感染は認められなかった。共生培養系の確立に向け、今後さらに培養条件を検討する必要がある。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Fern gametophytes of Angiopteris lygodiifolia and Osmunda japonica harbor diverse Mucoromycotina fungi.2019

    • 著者名/発表者名
      Ogura-Tsujita, Y., Yamamoto, K., Hirayama, Y., Ebihara, A., Morita, N., & Imaichi, R.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 132 ページ: 581-588

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10265-019-01121-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual colonization of Mucoromycotina and Glomeromycotina fungi in the basal liverwort, Haplomitrium mnioides (Haplomitriopsida).2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K., Shimamura, M., Degawa, Y., & Yamada, A.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 132 ページ: 777-788

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10265-019-01145-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Fern gametophytes of Angiopteris lygodiifolia and Osmunda japonica harbor diverse Mucoromycotina fungi2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ogura-Tsujita, Kohei Yamamoto, Yumiko Hirayama, Atsushi Ebihara, Nana Morita, Ryoko Imaichi
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Mycorrhiza
    • 国際学会
  • [学会発表] シダ植物配偶体とAM菌の寒天共培養法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      藤浪理恵子、安達利紗子、植松真理子、高橋ひとみ、西田美緒、宮崎あかね、今市涼子
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会

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公開日: 2021-01-27  

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