遺伝子破壊手法を用いた外生菌根菌ホンシメジの共生メカニズムの解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K06148
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40010:森林科学関連
• 研究機関: 滋賀県立大学
• 研究代表者: 泉津 弘佑 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (20579263)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 外生菌根菌 / ホンシメジ / GH115

研究成果の概要

外生菌根菌と腐朽菌（白色腐朽菌や褐色腐朽菌）の大規模なゲノム比較試験をおこない、外生菌根菌が進化的に喪失している遺伝子群を多数特定した。その中で最も顕著な差が認められたヘミセルロース分解に関与するGH115（Glycosyl hydrolase 115）遺伝子を、外生菌根菌ホンシメジにおいて異種発現する菌株を作成した。さらに、mCherry遺伝子を発現するホンシメジ（Lyophyllum shimeji）を作成し、蛍光タンパク質による菌糸の可視化に成功した。これらの菌株を用いて宿主植物アカマツ（Pinus densiflora）との共生試験をすすめている。

自由記述の分野

菌類分子遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

外生菌根菌は森林生態系を支える非常に重要な微生物群である。しかし、外生菌根共生の分子メカニズムや分子進化機構についてはほとんどわかっていない。外生菌根菌と腐朽菌の大規模ゲノム比較試験の結果や作成した遺伝子組換え株は、これらを解明していくための一助となるはずである。さらに、マツタケやトリュフなどの難栽培きのこのほとんどは外生菌根菌であり、共生メカニズムおよび腐朽メカニズムを解明することは人工栽培への基礎的な知見となるものと考えられる。