2019 年度研究成果報告書

ラン科植物とラン菌根菌の共生関係に関わる分子メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K19253
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
研究分野	生産環境農学およびその関連分野
研究機関	北海道大学
研究代表者	志村華子北海道大学, 農学研究院, 講師 (20507230)
研究期間 (年度)	2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード	ラン / 菌根菌 / 種子発芽 / マイコウイルス
研究成果の概要	ラン科植物は菌根菌に依存する特殊な種子発芽を行うが、ランと菌の相互作用に関わる分子メカニズムついてはほとんど分かっていない。本研究では、共生発芽能が異なる様々な菌を用いて、共生関係の成立や維持に関わる分子メカニズムを明らかにすることを目的とし、特に、菌に内在するマイコウイルスに注目した。共生発芽能に関わる要因として、菌に感染しているpartitivirusの種類およびそれに影響するendornavirusやmegabirnavirusの関与が示唆された。RNAseqを用いて共生発芽に関わる発現変動遺伝子を解析したところ、共生関係の維持に関わる防御応答関連遺伝子や糖輸送関連遺伝子を検出した。
自由記述の分野	植物病理学、植物生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	植物界で最も多様性があるとされるラン科植物がもつ特殊な共生関係はランの生存に必須であり、進化の過程でも失われずに維持されてきた重要なメカニズムである。しかし、その制御に関わる要因については研究が進んでいない。本研究では、共生関係を制御するメカニズムの一因として、菌根菌に感染するウイルスや共生特異的に発現する遺伝子を示唆することができた。さらなる解明により、植物と菌の相互作用に及ぼす内在ウイルスの存在意義を明らかにし、ランと菌根菌の進化学に新たな研究領域を開拓することも期待される。