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2020 年度 実績報告書

カノシタ属菌をモデルケースとした、外生菌根菌資源の多様化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J20884
研究機関鳥取大学

研究代表者

菅原 遼  鳥取大学, 連合農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワードHydnum属 / 外生菌根 / 多様性 / 分類 / 進化 / 菌株 / 交配 / 担子菌
研究実績の概要

本年度は,Hydnum属の子実体・菌根の野外調査と菌株確立を重点的に行い,材料を収集した.子実体はDNAバーコーディング領域(nrDNA ITS 領域)の解析による暫定的な種同定のもと,各系統の形態情報・生態情報を評価した.日本産Hydnum属標本に由来する137シーケンスを解析した結果,国内のHydnum属は最低でも19系統に分かれ,うち3系統は日本原産種(H. cremeoalbum, H. minus, H. repando-orientale),3系統は新産種(H. boreorepandum, H. mulsicolor, H. umbilicatum)と同定された.一方で他の13系統は形態学的・系統学的観点から新種だと考えられ,国内のHydnum属菌は既知の2倍以上の種多様性を含むことが明らかとなった.さらに子実体88標本はtef1領域でも解析を行った結果,ITS領域で見出した3系統において,形態的・生態的特徴のバリエーションを反映するような種内分類群が見出された.したがってHydnum属は,これまでその分類に利用されてきたITS領域の解析では区別できない隠蔽種を含む可能性がある.
さらにHydnum属菌のライフサイクルは他の菌根菌と同様に未解明な点が多いため,菌株とアカマツ実生を用いた接種試験を行った.その結果,Hydnum属菌の一核性菌糸と二核性菌糸が同様に菌根形成能力をもつことを初めて明らかにした.
子実体80個体の直下菌根についても系統解析と形態観察を行った結果,いずれの系統も根外菌糸体の特徴は共通した.一方,菌糸束および菌鞘表面の特徴には種間相違が確認されるとともに,亜属や節内で共通する傾向にあった.これらの特徴は土壌中での栄養吸収に関与しているため,菌根形態の進化がHydnum属全体の生態的ニッチを増大させ種の多様化をもたらした可能性がある.

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

新型感染症の影響により実際に野外調査に資した日数や調査地数は当初予定の半分未満となったものの,収集を計画していた種の標本と菌株を得ることができた.現在,一部の新種について記載論文を準備している.またHydnum属の接種試験は一核性菌糸,二核性菌糸ともに初の成功例であり,この成果は国際雑誌に発表した.Hydnum属菌株を用いた接種試験法は,次年度に予定している接種試験の基盤とする予定である.

今後の研究の推進方策

次年度は,種内変異が見出された系統を中心に標本の収集および菌株間の他家交配試験を実施し,交配不和合性と系統関係の対応性を精査する.さらにHydnum属種全体の菌根形態の安定性を評価するため,姉妹分類群のSistotrema属についても収集・観察を予定している.また,tef1領域,rpb1領域,rpb2領域においてHydnum属菌のDNA配列の増幅に特化したプライマーの設計およびPCR反応の確認ができたので,これらを用いて複数領域の解析と種内変異の検出を進める.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Mycorrhizal synthesis, morpho-anatomical characterization of mycorrhizae, and evaluation of mycorrhiza-forming ability of Hydnum albidum-like species using monokaryotic and dikaryotic cultures2021

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Ryo、Sotome Kozue、Maekawa Nitaro、Nakagiri Akira、Endo Naoki
    • 雑誌名

      Mycorrhiza

      巻: - ページ: *

    • DOI

      10.1007/s00572-021-01024-7

    • 査読あり
  • [学会発表] 交配和合性に基づく日本産カノシタ属(Hydnum L.) 種の再評価2020

    • 著者名/発表者名
      菅原遼,前川二太郎,中桐昭,早乙女梢,遠藤直樹
    • 学会等名
      一般社団法人 日本菌学会 第64回大会(大阪)
  • [学会発表] Hydnum 属菌の外生菌根形態の多様性とその分類形質としての評価2020

    • 著者名/発表者名
      菅原遼,早乙女梢,中桐昭,前川二太郎,遠藤直樹
    • 学会等名
      菌根研究会 2020 年度大会(JCOM2020,信州)

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公開日: 2021-12-27  

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