普遍性と固有性の検証に基づいた日本産菌類種構成の再評価

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06802
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 田中 和明 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (60431433)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 菌類 / 種分類 / 隠蔽種 / 分類体系 / 生物多様性 / 固有種

研究実績の概要

菌類の種数は150万種と見積もられているが、これまでに全世界で約10万種程度しか見いだされていない。日本にも多数の未記載種が存在することは間違いないが、単一種と考えられていた菌群から複数の隠蔽種が見つかる事例も多く、正確な種同定は容易ではない。日本産菌類の種構成を解明するためには、従前の種同定に用いられてきた2つの「前提」を根本的に見直す必要があると考えられる。
1つ目の前提として、ブナ類寄生菌の分類学的再検討を試みた。日本産ブナ属の寄生菌を種同定する際には、先行する欧米の研究成果を基に検討され、よほど顕著な形態的差異が認められない限り、欧米産の菌種と同種であると判断されている例が多く見られる。しかしこの誤った前提のもとに、日本産菌類の多様性は過小評価されており、真の菌類相を把握できていない可能性が高い。
2つ目の前提として、タケ類寄生菌の分類学的再検討を試みた。本菌群は日本で独自に研究されて、新種記載以来日本からしか報告されていない固有種と認識されている種が多い。しかし、純粋培養株が得られておらず、それに伴って塩基配列データも不明である種が大半を占めることから、その実体は不明である。
菌類種同定に関する従前の前提を再検討し、菌類の普遍性と固有性を検証することで、日本における菌類種構成の実体解明を試み、これまでの予想以上にその多様性が高いことを明らかにする目的で本研究を行った。
2020年度は、ターゲットとする菌群を選定した。それらについてITSまたは28S rDNA 以外の配列情報を取得し、海外より報告されている種との塩基配列ベースの比較を進めた。さらに、微小な形態形質がもつ系統的有用性について評価するとともに、日本産菌類の種多様性を検討した。

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

2020年度は、これまでの採集調査で得た約270菌株について、DNA抽出を行った。これらについてITSまたは28S rDNAの塩基配列を取得し、暫定的な系統推定を試みた。ブナ類およびタケ類の寄生菌のうち、研究対象となりうる菌株については、RPB2, TFE1αなどの塩基配列を取得し、より詳細な分子系統解析に必要な基盤の構築を進めた。本年度に予定していた採集調査は行えなかったが、当初想定していた以上の菌株数を前年度までに採集できていたことから、概ね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

2021年度は、ターゲットとする菌群の最終的な選定を終える。それらについて未取得の配列情報を取得し、複数遺伝子の塩基配列に基づく精度の高い分子系統樹を構築する。本年度は形態的特徴を顕微鏡観察により把握し、分類学的な結論を得ることに重点を置く。未記載種を正式に記載するとともに、日本産菌類の多様性の一端を明らかにする。

研究成果

• [国際共同研究] Kunming University/Zhongkai University/Southwest University(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: Kunming University/Zhongkai University/Southwest University
  • 他の機関数: 9
• [国際共同研究] Chiang Mai University/Mae Fah Luang University/Mashroom Research Foundation(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: Chiang Mai University/Mae Fah Luang University/Mashroom Research Foundation
  • 他の機関数: 3
• [国際共同研究] University of North Carolina/University of Illinois(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of North Carolina/University of Illinois
• [国際共同研究] Manaaki Whenua-Landcare Research(ニュージーランド)
  • 国名: ニュージーランド
  • 外国機関名: Manaaki Whenua-Landcare Research
• [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: University of British Columbia
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 3
• [雑誌論文] Cyclohelminthol CPs: Scope and Limitations of Density Functional Theory-Based Structural Elucidation of Natural Products (2021)
  • 著者名/発表者名: Inose K, Tanaka S, Tanaka K, Hashimoto M
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 86 ページ: 1505～1515
  • DOI: 10.1021/acs.joc.0c02378
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT Supported Structural Revision of Seiricardines (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama M, Tayone WC, Maeda H, Tanaka K, Hashimoto M
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 93 ページ: 768～775
  • DOI: 10.1246/bcsj.20200069
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT supported structural elucidations of seiridiasteriscane A, unique 15-nor-asteriscane and novel pestalotiopsin Congeners from Seiridium sp. KT3957 (2020)
  • 著者名/発表者名: Tayone WC, Nishiyama M, Tanaka K, Maeda H, Enomoto M, Hashimoto M
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 76 ページ: 131197～131197
  • DOI: 10.1016/j.tet.2020.131197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Taxonomical re-examination of the genus Phyllosticta; Parasitic fungi on Cupressaceae trees in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: Hattori Y, Motohashi K, Tanaka K, Nakashima C
  • 雑誌名: Forest Pathology 巻: 50 ページ: e12630
  • DOI: 10.1111/efp.12630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Freshwater Dothideomycetes (2020)
  • 著者名/発表者名: Dong W, Wang B, Hyde KD, McKenzie EHC, Raja HA, Tanaka K, Abdel-Wahab MA, Abdel-Aziz FA, Doilom MA, Phookamsak R, Hongsanan S, Wanasinghe DN, Yu XD, Wang GN, Yang HA, Yang J, Thambugala KM, Tian Q, Luo ZL, Yang JB, Miller AN, Fournier J, Boonmee S, Hu DM, Nalumpang S, Zhang H
  • 雑誌名: Fungal Diversity 巻: 105 ページ: 319～575
  • DOI: 10.1007/s13225-020-00463-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Thyridium 属に関する分類学的研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 杉田綾祐・田中和明
  • 学会等名: 日本菌学会第64回大会
• [学会発表] 日本産 Hysterium 目菌の分類学的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田中雅也・橋本陽・田中和明
  • 学会等名: 日本菌学会第64回大会
• [学会発表] 青森県で採集された Pezicula 属菌2種に関する分類学的検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 芳賀志保・大木保善・田中和明
  • 学会等名: 日本菌学会第64回大会