2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04417
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
遊川 知久 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, グループ長 (50280524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大和 政秀 千葉大学, 教育学部, 准教授 (00571788)
辻田 有紀 佐賀大学, 農学部, 准教授 (80522523)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 菌根 / 進化 / 共生 / 寄生 / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リンドウ科光合成植物の菌従属栄養性を検証した。リンドウ科植物には無葉緑の菌従属栄養植物と光合成植物がともに存在することから、進化の中間段階として、光合成種にも菌従属栄養性が存在する可能性が考えられる。菌従属栄養性の有無を解明するため、炭素の同位体分別を適用した解析と、土中におけるアーバスキュラー菌根（AM）菌共生幼植物体の形態観察を行った。
AM菌は炭素化合物の受容において同位体分別をほとんど行わず、宿主植物の炭素安定同位体比（δ13C値）を反映する（Nakano et al. 1991）。本研究ではこの性質を利用して、「δ13C値が大きく異なるC3植物とC4植物をそれぞれ宿主植物としてポット栽培によるAM菌共生系を作成し、これらのポットにリンドウ科植物の種子を播種する。一定期間栽培後、リンドウ科植物のδ13C値が宿主植物の違いによる影響を受けるか否かによって、共生するAM菌を介した菌従属栄養性の有無を検討する。」という実験系を考案した。この実験系をリンドウ科トルコギキョウ（Eustoma grandiflorum）の播種後4ヶ月間のポット栽培に対して適用したところ、独立栄養性が示唆される結果が得られた。
一方、フデリンドウ（Gentiana zollingeri）を対象として自生地播種試験を行ったところ、土中において幼植物体へのAM菌の共生とともにシュート形成に至る成長が確認され、幼植物体における菌従属栄養性が強く示唆される結果が得られた。幼植物体からは多様なAM菌が同定され、幼植物体の成長とAM菌の分類群との間にも関連性が見られなかったことから、この菌従属栄養性には顕著な宿主特異性は存在しないと考えられた。
以上の結果から、リンドウ科の光合成種において、光合成個体において独立栄養性を呈する種と、生活史初期に菌従属栄養を営む種が存在することが示された。
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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
サンプル収集、データの解析ともに予定通りである。
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| Strategy for Future Research Activity |
骨子となるデータがそろってきたので論文の作成を優先して進める。
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[Presentation] Evolution of Gastrodia2017
Author(s)
Yukawa, T., Y. Ogura-Tsujita, A. Kinoshita, C. Tsutsumi, Y. Yamashita, K. Akai, A. Abe, S. W. Chung, T. C. Hsu, and Y. I Lee
Organizer
2017 Taiwan International Orchid Symposium
Place of Presentation
National Cheng Kung University, Taiwan
Year and Date
2017-03-04 – 2017-03-04
Int'l Joint Research / Invited
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