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2016 年度 実績報告書

地下生態系の「ブラックボックス」解明による群集理論の再検証

研究課題

研究課題/領域番号 26711026
研究機関京都大学

研究代表者

東樹 宏和  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 助教 (60585024)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード生態系 / 種間相互作用 / 土壌 / 真菌 / 菌根 / 内生菌
研究実績の概要

本年度は、国内外から注目される論文成果を多数送り出すことができた。植物と真菌の地下における相互作用に関する研究としては、高山帯の極限環境におけるエリコイド菌根共生に関する論文をMolecular Ecology誌に発表した。この論文の中では、16種のツツジ科植物間で共生真菌の群集構造を比較したが、エリコイド菌根菌以外にも驚くほど多様な系統の真菌たちが共生していることが判明した。また、この群集データをもとに植物-真菌ネットワークの全体構造を統計的に評価したところ、地上の植物-動物ネットワークで一般的にみられるネットワーク構造とは根本的に異なっており、昨年度にScience Advances誌で提起した地上と地下の群集構造の違いを支持する内容となった。また、複雑な群集の動態をより空間的に大きなスケールであるメタ群集レベルで考察する研究成果をNature Ecology & Evolution誌で発表することができた。この論文では、「超」種多様な生物間相互作用ネットワークを次世代シーケンシングで解明し、メタ群集レベルの相互作用網である「メタ群集ネットワーク」を推定することを提案している。メタ群集動態と進化動態とつないで種多様な現実の生物群集を考察する土台となる研究成果であり、両分野の研究者の相互作用を活性化していくことが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

28年度は、前年度に増して論文成果の公表を進めることができた。まず、大きな成果として、種多様な群集における進化過程と進化過程のフィードバック機構に関する今後の研究展開を解説するPerspective論文が、Nature姉妹誌のNature Ecology and Evolutionに掲載された。この論文は、"Species-rich networks and eco-evolutionary synthesis at the metacommunity level"というタイトルで、群集生態学と進化生物学をメタ群集レベル(空間構造を考慮)した上で統合することを目指す挑戦的な内容であり、世界トップレベルの群集生態学者と進化生物学者との息の長い共同執筆作業を本研究代表者がまとめた成果である。新しく創刊されたNature姉妹誌に掲載された日本人責任著者の論文ということで、解説記事やインタビュー記事が作成されている。上記の成果以外にも、土壌中における共生微生物間相互作用を扱った先駆的な論文など、国内外から注目度の高い論文成果を数多く出すことができた。また、本年度は招待講演6件や学会でのシンポジウム企画を通じて、本研究プロジェクトの視点を幅広い分野の聴衆に広めることができた。

今後の研究の推進方策

本年度までの成果によって、栄養段階内の相互作用ネットワークや複雑な群集動態における空間構造の影響等について先駆的な成果を挙げることができたが、まだ出版すべき未発表データが残っている。最終年度は論文の成果発表に重点を置くという当初の計画を踏襲し、未発表データの論文化を加速させていきたい。また、本年度においてNature Ecology & Evolution誌でPerspective論文を発表したが、概念面で研究分野をリードするこうした成果を日本から発信する活動を続けていきたい。時間が許せば、総説的な成果を国際的に影響力のある雑誌に発表することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

これまで順調に研究が進み、翌年度に論文執筆を加速する予定でいる。オープンアクセス誌に出版できれば、より幅広い読者層に成果を公表することができるが、そのために出版経費を捻出しなければならない。たとえば、Nature Communications誌では1報につき70万円弱が必要となる。こうした雑誌に複数の論文掲載を翌年度目指すため、繰越を決めた。来年度はもともと計上していた予算が非常に少ないため、この措置は必須であると考えられる。

次年度使用額の使用計画

Nature Communications誌を始めとするインパクトの高い雑誌への掲載を目指し、その出版経費として利用する。また、これまで得られたデータを解析して、興味深い方向性が見出されれば、追加での実験を行うための経費とする。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 6件)

  • [国際共同研究] スタンフォード大学/カリフォルニア大学サンタクルーズ校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      スタンフォード大学/カリフォルニア大学サンタクルーズ校
  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      オーフス大学
  • [国際共同研究] サンパウロ大学(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      サンパウロ大学
  • [雑誌論文] Species-rich networks and eco-evolutionary synthesis at the metacommunity level2017

    • 著者名/発表者名
      Toju H, Yamamichi M, Guimaraes PR Jr, Olesen JM, Mougi A, Yoshida T, Thompson JN
    • 雑誌名

      Nature Ecology and Evolution

      巻: 1 ページ: 0024

    • DOI

      doi:10.1038/s41559-016-0024

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Host shifts enhance diversification of ectomycorrhizal fungi: diversification rate analysis of the ectomycorrhizal fungal genera Strobilomyces and Afroboletus with a 80-gene phylogeny2017

    • 著者名/発表者名
      Sato H, Tanabe AS, Toju H
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 214 ページ: 443-454

    • DOI

      10.1111/nph.14368

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ericaceous plant-fungus network in a harsh alpine-subalpine environment2016

    • 著者名/発表者名
      Toju H, Tanabe AS, Ishii HS
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 25 ページ: 3242-3257

    • DOI

      10.1111/mec.13680

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Networks depicting the fine-scale co-occurrences of fungi in soil horizons2016

    • 著者名/発表者名
      Toju H, Kishida O, Katayama N, Takagi K
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 11 ページ: e0165987

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0165987

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 「コア共生微生物」で強い植物をつくる: みえてきた微生物共生ネットワーク2017

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      日本育種学会若手の会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代シーケンシングで食物網を探る: クモ・寄生蜂・土壌動物・植食性昆虫2017

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和・馬場友希
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-29
  • [学会発表] 私たちは生態系を設計できるのか? 情報革新で究極の相互作用網を編む2017

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      日本生態学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] 自然生態系に潜む超多様な真菌たちは農業の救世主となるのか?2017

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      茨城大学重点研究ジョイントシンポジウム
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2017-03-09
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物と共生微生物の超複雑ネットワークを読み解く2016

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      IGERセミナー
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物を取り巻く微生物叢から中核菌候補を抽出する2016

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      科学技術未来戦略ワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] 菌類・微生物の「超」多様性をひも解き、地球の未来を考える2016

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      第32回国際生物学賞記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-23
    • 招待講演
  • [学会発表] 強い農業生態系」の設計に向けて: 共生微生物・捕食者群集・土壌生物圏2016

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      第2回農学中手の会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2016-11-10
  • [学会発表] 群集生態学であぶり出す共生微生物間の大規模ネットワーク2016

    • 著者名/発表者名
      東樹宏和
    • 学会等名
      微生物生態学会シンポジウム
    • 発表場所
      横須賀
    • 年月日
      2016-10-24
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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