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2018 年度 実績報告書

植物の成長に伴い菌根菌は変わる―植物の生活史段階による菌共生パターン多様化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02500
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  独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, グループ長 (50280524)

研究分担者 大和 政秀  千葉大学, 教育学部, 准教授 (00571788)
辻田 有紀  佐賀大学, 農学部, 准教授 (80522523)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード菌根 / 進化 / 植物 / 共生 / 生活史
研究実績の概要

本研究は,野外実験と器内の共生培養実験を組み合わせたアプローチによって,植物が生活史のどの段階でどのように共生する菌パートナーの種類を変化させるかを明らかにするとともに,菌共生パターン変化の適応的意義と進化過程を解明することを目的とする。
平成30年度は,ラン科クロヤツシロラン(オニノヤガラ属)と菌の共生培養系の確立をめざす研究を中心に実施した。オニノヤガラ属は木材腐朽菌や落葉分解菌と共生するため,菌従属栄養植物としては例外的に共生培養が可能であることが知られている。中でもクロヤツシロランは,ライフサイクルが短く小型で扱いやすいため,菌従属栄養植物の生物学的特性を解明するためのモデル植物として最適である。そこで平成30年度は,クロヤツシロラン種子と共生菌の培養器の中における共生培養系を確立することをめざし,最適な培地をまず検討した。1)マルトエキス寒天培地,2)滅菌した落葉片を置床した寒天培地,3)滅菌落葉培地,以上3種類の培地に滅菌した種子を播種し,共生菌として担子菌門のクヌギタケ属とホウライタケ属のそれぞれ1菌株を接種して,25℃暗黒下で培養を行った。その結果,すべての培地で培養開始から15~30日後に発芽を確認した。1)と3)では菌糸が過繁茂したのに対し,2)では菌糸が適度に伸長し実生の生育過程を正確に観察できたため,2)の培地が植物と菌間の相互作用を解明する実験系に最適であることが明らかになった。

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

サンプル収集、データ解析ともに概ね予定通りに進行している。

今後の研究の推進方策

当初の計画通りに実施するが、昨年度、野外調査で収集できなかったサンプルの入手により注力する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Phylogenomic inference in extremis: A case study with mycoheterotroph plastomes2018

    • 著者名/発表者名
      Lam Vivienne K. Y.、Darby Hayley、Merckx Vincent S. F. T.、Lim Gwynne、Yukawa Tomohisa、Neubig Kurt M.、Abbott J. Richard、Beatty Gemma E.、Provan Jim、Soto Gomez Marybel、Graham Sean W.
    • 雑誌名

      American Journal of Botany

      巻: 105 ページ: 480~494

    • DOI

      10.1002/ajb2.1070

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phylotranscriptomic analysis and genome evolution of the Cypripedioideae (Orchidaceae)2018

    • 著者名/発表者名
      Unruh Sarah A.、McKain Michael R.、Lee Yung-I、Yukawa Tomohisa、McCormick Melissa K.、Shefferson Richard P.、Smithson Ann、Leebens-Mack James H.、Pires J. Chris
    • 雑誌名

      American Journal of Botany

      巻: 105 ページ: 631~640

    • DOI

      10.1002/ajb2.1047

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Importance of long-term observation of buried seeds using in situ seed sowing techniques: a case study of Cepharanthera falcata (Thunb.) Blume (Orchidaceae) in an urban forest2018

    • 著者名/発表者名
      Ayano ITO、Akinori SHOJI、Hiroya AKASAKI、Mitsuhiro MATSUMAE、Jun YAMAZAKI、Tomohisa YUKAWA
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Revegetation Technology

      巻: 44 ページ: 233~236

    • DOI

      10.7211/jjsrt.44.233

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of germination and 2-year growth of Cephalanthera longifolia (L.) Frisch by using in situ seed sowing techniques - An example in planted forests of reclaimed land -2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori SHOJI、Ayano ITO、Hiroya AKASAKI、Mitsuhiro MATSUMAE、Jun YAMAZAKI、Tomohisa YUKAWA
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Revegetation Technology

      巻: 44 ページ: 205~208

    • DOI

      10.7211/jjsrt.44.205

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic diversity in the endangered terrestrial orchid Cypripedium japonicum in East Asia: Insights into population history and implications for conservation2018

    • 著者名/発表者名
      Tian Huai Zhen、Han Li Xia、Zhang Jun Li、Li Xing Lin、Kawahara Takayuki、Yukawa Tomohisa、L?pez-Pujol Jordi、Kumar Pankaj、Chung Myong Gi、Chung Mi Yoon
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 6467

    • DOI

      10.1038/s41598-018-24912-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Low copy nuclear gene (Xdh) sequences reveal at least five independent evolutions of mycoheterotrophy in tribe Neottieae2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., F. Lallemand, A. Kinoshita, Y. Ogura-Tsujita, T. Kurosawa, M. A. Selosse and T. Yukawa
    • 学会等名
      6th International Orchid Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Symbiotic fungi associated with a leafless epiphytic orchid Taeniophyllum glandulosum2018

    • 著者名/発表者名
      Rammitsu, K., T. Yagame, Y. Yamashita, T. Yukawa and Y. Ogura-Tsujita
    • 学会等名
      6th International Orchid Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 自生地のリターを用いたクロヤツシロランの播種と実生からの共生菌単離.2018

    • 著者名/発表者名
      島﨑茜・檜垣佳奈・蘭光健人・山下由美・遊川知久・辻田有紀
    • 学会等名
      日本菌学会第62回大会
  • [学会発表] ラン科サカネラン属の菌従属栄養性と光合成機能の進化.2018

    • 著者名/発表者名
      木下晃彦・山下由美・辻田有紀・黒沢高秀・F. Lallemand・M. A. Selosse・遊川知久
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
  • [学会発表] 緑色菌従属栄養植物カイサカネランの光合成機能の検証2018

    • 著者名/発表者名
      山下由美・高木大輔・F. Lallemand・末次健司・M. A. Selosse・黒沢高秀・遊川知久
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
  • [学会発表] 小枝着生植物(twig epiphyte)カヤランの共生菌相解明2018

    • 著者名/発表者名
      蘭光健人・山下由美・遊川知久・辻田有紀
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
  • [学会発表] 菌従属栄養植物クロヤツシロランの共生培養系の確立2018

    • 著者名/発表者名
      島崎茜・檜垣佳奈・蘭光健人・山下由美・遊川知久・辻田有紀
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
  • [学会発表] 野外播種試験法による埋設種子の長期観察の重要性-都市緑地のキンランを例に-2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤彩乃・庄司顕則・赤﨑洋哉・松前満宏・山﨑旬・遊川知久
    • 学会等名
      第49回日本緑化工学会大会
  • [学会発表] 野外播種試験法によるクゲヌマランの種子発芽および2年間の成長の観察-埋立地の植栽林における例-2018

    • 著者名/発表者名
      庄司顕則・伊藤彩乃・赤﨑洋哉・松前満宏・山崎旬・遊川知久
    • 学会等名
      第49回日本緑化工学会大会
  • [学会発表] 共生菌に栄養依存する移植困難植物の野外播種試験を用いた保全2018

    • 著者名/発表者名
      遊川知久
    • 学会等名
      第49回日本緑化工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] キンラン属の種子由来の保全手法の確立にむけて2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川啓一・大城温・長濱庸介・井上隆司・上野裕介・山崎旬・遊川知久
    • 学会等名
      応用生態工学会第22回全国大会
  • [学会発表] 小笠原諸島の菌従属栄養植物スズフリホンゴウソウは島固有の菌根菌と共生するか?2018

    • 著者名/発表者名
      木下晃彦・川口大朗・山下由美・大和政秀・遊川知久
    • 学会等名
      菌根研究会2018年度大会

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公開日: 2019-12-27  

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