2019 Fiscal Year Annual Research Report
Fern gametophytes harbor diverse Mucoromycotina fungi
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17K07536
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
辻田 有紀 佐賀大学, 農学部, 准教授 (80522523)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海老原 淳 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (20435738)
藤浪 理恵子 京都教育大学, 教育学部, 講師 (40580725)
今市 涼子 日本女子大学, 理学部, 研究員 (60112752)
山本 航平 栃木県立博物館, 学芸部自然課, 学芸嘱託員 (60806248)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 菌根共生 / ケカビ亜門 / シダ植物 / 配偶体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は陸上化とともに菌根菌と共生関係を営んできたと考えられており、ケカビ亜門に属する菌類との共生は、最古の菌根共生系の１つと考えられている。しかし、維管束植物における菌根共生の進化を明らかにする上で重要な系統的位置を占めるシダ植物に関する情報は未だ断片的である。そこで本研究では、シダ類のリュウビンタイとゼンマイに着目し、DNA・形態・共生培養の3手法からケカビ亜門との共生を検証した。前年度までの研究で、野外で採取した2種の配偶体よりDNA分析によって、ケカビ亜門を検出することに成功した。これらのケカビ亜門は、塩基配列の情報から10グループに分けられた。既知のケカビ亜門の塩基配列と共に、検出した10グループを系統解析した結果、4グループはアツギケカビ科、5グループはDensospora科、1グループは既知の分類群のいずれにも属さない新規系統群に含まれることが明らかになった。また、今回検出した配列の多くは、コケ植物から検出されたケカビ亜門と高い相同性を有しており、シダ類とコケ植物は同系統のケカビ亜門と共生していることが明らかになった。次に、植物の細胞内に菌糸が感染している様子を顕微鏡下で観察したところ、ケカビ亜門の中でもファインルートエンドファイト（FRE）とよばれる菌類の感染様式と同じ菌糸構造が認められた。このような感染様式は、コケ植物のコマチゴケ類には認められない一方で、被子植物で報告があることから、シダ類を含む維管束植物での感染様式はFREの形態を示すと考えられる。さらに配偶体よりケカビ亜門を単離し、共生培養系の確立を試みたが、培地上で菌糸の伸長が見られなかった。ケカビ亜門の一部は子実体を形成することから、子実体由来の菌株を用いてゼンマイと共生培養を試みたが、配偶体組織内にケカビ亜門の感染は認められなかった。共生培養系の確立に向け、今後さらに培養条件を検討する必要がある。
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[Journal Article] Fern gametophytes of Angiopteris lygodiifolia and Osmunda japonica harbor diverse Mucoromycotina fungi.2019
Author(s)
Ogura-Tsujita, Y., Yamamoto, K., Hirayama, Y., Ebihara, A., Morita, N., & Imaichi, R.
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Journal Title
Journal of Plant Research
Volume: 132
Pages: 581-588
DOI
Peer Reviewed
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