| 研究課題/領域番号 |
18K06391
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| 研究機関 | 日本女子大学 |
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研究代表者 |
今市 涼子 日本女子大学, 理学部, 研究員 (60112752)
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| 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, 准教授 (40580725)
宮崎 あかね 日本女子大学, 理学部, 教授 (80293067)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | シダ / 配偶体 / AM菌 / 共生 / 進化 / ハビタット / 形態 |
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| 研究実績の概要 |
シダ類の配偶体は、数mmとサイズが小さく、緑色で光合成を行うため、AM菌共生は見られないと考えられてきた。これに対して我々は、日本各地の野外で採集したシダ配偶体の種の分子同定と切片観察から、地上生の心臓形配偶体はクッション層（中肋の多層部）にAM菌をもっているものが多い事を示した。更に我々は、土壌培地（黒ボク土＋川砂）を用いた、シダ胞子とAM菌の共培養実験から、シダ類配偶体は（１）AM菌存在区と非存在区の間で明らかなサイズ差（10倍）を示す種、（２）有意なサイズ差を示さない種、（３）AM菌存在下でも全く菌感染を起こさない種、の３群に別れ、シダ類配偶体とAM菌との関係が多様である事が示された。
本研究では、上記３群の違いが「配偶体のAM菌への栄養依存度の違いによる」とする仮説をたて、その検証のため、土壌培地に比して、栄養条件（リン酸濃度）及び配偶体生育密度の厳密な調整が可能な「寒天培地」を用いた共培養実験系の確立を目的とした。シダ配偶体として、上記の（１）群に属するゼンマイ胞子を用いた。寒天培地のリン酸濃度は、ICPーAESとリンモリブデン青法により測定した配偶体自生地土壌のリン酸濃度と同じになるよう、M培地で調整した。また、土壌中では無機態リンが吸着する場と予想される土壌粒子の代替として、シリカゲルあるいは活性炭を寒天に添加した。共培養の結果、シリカゲル添加培地ではAM菌の有無による配偶体の成長に違いが出なかった。これは培養下でシリカゲル粒子が光を散乱させ、AM菌胞子の発芽と成長が抑制されたためと考えられる。これに対して、活性炭添加培地ではAM菌の有無による明瞭な配偶体サイズ差が見られた。
最終年度は、活性炭添加培地での、ゼンマイ胞子の播種密度や光強度など、培養条件の検討を行った。結果、菌存在区と非存在区で6倍のサイズ差が得られるまでになり、共培養実験系が確立された。
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