2017 Fiscal Year Annual Research Report
地域資源としてのきのこを高度・多面的に活用した新たな社会モデルの構築
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15H01751
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
山田 明義 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (10324237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 智之 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (10238579)
河原 岳志 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (30345764)
福田 正樹 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (40208963)
齋藤 勝晴 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (40444244)
関 利恵子 信州大学, 学術研究院社会科学系, 准教授 (70334878)
千 菊夫 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (80196980)
植木 達人 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (90221100)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | きのこ / 生理活性物質 / ケモカイン産生抑制作用 / 交配育種 / 分子育種 / ゲノム解読 / 菌根苗生産 / 六次産業化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新種探索と新規有用物質探索：担子菌きのこAmanita kitamagotake, A. chatamagotake, Cantharellus anzutakeを新種記載した．キサンチンオキシダーゼ（XO）の高い阻害活性を示したシミタケ子実体メタノール抽出物について，活性を指標として成分検索を行い，活性物質として5種の新規anacardic acid類縁体を単離・構造決定した（藤田）．皮膚角化細胞を介したキノコの新規機能性探索では，特にハナイグチにおいてTNF-α誘導性RANTES産生抑制作用，TARC産生抑制作用，ならびにIL-8産生抑制作用の多機能性を見出した（河原）．
新規食用きのこの栽培技術の開発：ヒメマツタケの123系統の培養菌糸体熱水抽出物についてラジカル消去活性を測定し，高消去活性を示すホモカリオン系統を選抜した．野生クリタケ32菌株について分析を行った結果，クリタケは遺伝的に多様な自然集団を形成していることが示された．また，それらを育種素材として育成した交配株の中から，野生株よりも子実体形質に優れたものを選抜した．オオイチョウタケの生活環や交配系，ならびに菌糸体培養に適した糖源や窒素源を明らかにした（福田）．ATMT法によるモデル担子菌の形質転換技術で最適条件を明らかにした（千）．
菌根苗作出：アンズタケ菌根苗23本を4L土壌の系で育苗させ，このうち7本で子実体発生に成功した．ポルチーニの大型菌根苗4本を野外植栽した（山田）．
ゲノム解読とデータベース拡充：共同研究により解読したEndogone pisiformisとSphaerocreas pubescensの全ゲノム情報をもとに，663遺伝子を用いて菌類の最尤系統樹を作成し，アツギケカビ目菌類がアーバスキュラー菌根菌より派生的な系統であることを明らかにした（齋藤）．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「新種探索と新規有用物質探索」では当初の計画以上に進行しており，地域資源としての特性を保有するきのこを見出し，新たな研究素材（化合物）としても，実用化を視野にさらなる研究の進展が見込まれる．
「新規食用きのこの栽培技術の開発」では，これまで継続的にとり組んできたヒメマツタケやクリタケで新品種開発に結びつく具体的な成果が得られていることに加えて，新にオオイチョウタケでも同様の成果が得られるなど，当初計画を上回る成果が出ている．ホンシメジでは十分な取り組みに至っていないが，これは研究期間を見据えた上で，細部計画に関して選択と集中を進めたためである．「菌根苗作出」では，アンズタケ菌根苗で継続的な子実体発生に成功し大きな進展が見られた．ポルチーニでも予定を前倒す形で野外試験に進めることができた．一方，マツタケでは期間内での新規技術開発が難しいと判断し，代替として高級食材であるトリュフの地域資源活用に切り替えて検討を始めた．
「生理活性・機能性成分の含量増強」ではやや遅れているが，アンズタケでMNC液体培地での長期培養によりカロテノイドと推定される色素を豊富に含む菌糸体の調製が可能となったことから，今後研究を効率的に進展できると判断している．「きのこの酵素による物質変換技術の開発」では，新規技術開発により時間を要することが判明したため，「生理活性・機能性成分の含量増強」の課題に統合した．
ゲノム解読とデータベース拡充では新たな成果が得られ，当初計画を満たすところまで回復した．
資源の実用化研究では，やや遅れ気味ではあるが，予備的な調査や資料収集が進んだことから，H30年度計画の遂行には大きな支障はないと考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
新種探索の課題自体は継続して進めるが，データ取りまとめに向けて順次収束させていく予定である．新規有用物質探索では，得られた成果の実用化を視野に，さらに分析を進めるとともに，研究交流イベント等での情報発信を行う．
新規食用きのこの栽培技術の開発では，ヒメマツタケ，クリタケを中心に優良菌株の品種登録や商用的な栽培技術の開発を視野に研究を進めていく．菌根苗作出では，ポルチーニ菌根苗の野外移植，アンズタケ菌根苗の子実体形成に進んでいることから，国内初となる「菌根性きのこ苗の生産と販売」を行う業態の立ち上げの可能性も含めて研究を進めていく．この中には，進捗状況でも触れた，トリュフの菌根苗作出に関する予備的データも含まれるため，本研究課題の一つの目玉として進めていく予定である．
生理活性・機能性成分の含量増強，きのこの酵素による物質変換技術の開発，ゲノム解読とデータベース拡充では，具体的な成果の出ている課題を中心に，研究交流会等を通じて地域産業に貢献できる成果部分の抽出を進め，課題全体としての研究の進展を目指す．
資源の実用化研究では，上記課題の成果を実社会へ還元するための仕組み作りについて，検証を進めていく．また，H31年度に開催される第10回菌根性きのこに関する国際会議（International Workshop of Edible Mycorrhizal Mushroom; IWEMM）を長野県内に招致することに成功したことから，本研究課題の成果に関する国際的なアピールを行うとともに，国際的な協力体制の構築も進めていく予定である．
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[Journal Article] Reevaluation of Japanese Amanita section Caesareae species with yellow and brown pileus with descriptions of Amanita kitamagotake and A. chatamagotake spp. nov.2017
Author(s)
Endo N, Fangfuk W, Kodaira M, Sakuma D, Hadano E, Hadano A, Murakami Y, Phosri C, Matsushita N, Fukuda M, Yamada A.
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Journal Title
Mycoscience
Volume: 58
Pages: 457-471
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] PHO1-type fungal transporter is responsible for phosphate export to the host in arbuscular mycorrhizal symbiosis.2017
Author(s)
Maruyama, H., Yokoyama, K., Kikuchi, Y., Nakanishi, N., Abe, A., Sone, T., Saito, K., Masuta C, Ezawa T
Organizer
3rd International Molecular Mycorrhiza Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Molecular mechanism of long-distance phosphorus transport in arbuscular mycorrhizas as revealed by virus-induced gene silencing.2017
Author(s)
Ezawa, T., Kikuchi, Y., Hijikata, N., Ohtomo, R., Handa, Y., Kawaguchi, M., Saito, K., Masuta, C.
Organizer
9th International Conference on Mycorrhiza
Int'l Joint Research
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[Presentation] PHO1-type transporter of arbuscular mycorrhizal fungi mediates phosphate export in the plant-fungal interface.2017
Author(s)
Maruyama, H., Yokoyama, K., Kikuchi, Y., Nakanishi, N., Abe, A., Sone, T., Saito, K., Masuta, C., Ezawa, T.
Organizer
9th International Conference on Mycorrhiza
Int'l Joint Research
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[Presentation] Genome analysis of Endogone pisiformis and Sphaerocreas pubescens in Mucoromycotina.2017
Author(s)
Saito, K., Handa, Y., Shibata, T.F., Yamamoto, K., Kasahara, M., Degawa, Y., Hirose, D., Nishiyama, T., Kawaguchi, M., Yamada, A.
Organizer
9th International Conference on Mycorrhiza
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fatty acid biosynthesis partially induced by LjERM transcription factors is presumed to regulate arbuscule development.2017
Author(s)
Sugimura, Y., Handa, Y., Honma, Y., Okazaki, Y., Saito, K., Kawaguchi, M., Saito, K.
Organizer
9th International Conference on Mycorrhiza
Int'l Joint Research
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