2019 Fiscal Year Research-status Report
絶滅危惧種ナガボナツハゼ・菌根菌・マツにおける３者間共生メカニズムの解明
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19K15871
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
富永 晃好 静岡大学, 農学部, 助教 (50776490)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 菌根菌 / 3者間共生 / ツツジ科 / マツ科 / 絶滅危惧種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ツツジ科スノキ属ナガボナツハゼは、静岡県と愛知県の一部のマツの樹周辺にしか自生しておらず、絶滅危惧1A類に指定されており、絶滅を回避することは我が国の喫緊の課題である。これが絶滅危機に至った原因を推測する際に、ツツジ科およびマツ科植物が代表的な菌根菌共生植物である点に着目した。すなわち、「ナガボナツハゼは、地下部で菌根菌の菌糸を経由してマツと繋がっており、マツの養分に依存して生きているのではないか？」という仮説を立てた。これを検証するために、ナガボナツハゼとマツに共生する菌根菌の同定を行った。ITS領域のシーケンス結果を元に分子系統樹を作成した結果、ナガボナツハゼとマツで共通して同定された菌根菌はTomentella属の菌であり、既存のデータベースに登録されているTomentella属の菌とは異なる新種である可能性が示唆された。さらに、マツとナガボナツハゼの菌根菌の形態観察を行った結果、両植物において外菌根が観察された。
部分的菌従属栄養植物であるツツジ科のベニバナイチヤクソウおよびラン科のキンランではTomentella属の菌が優占種として存在しており、菌根菌経由で他の樹木の根から養分を受容していることが報告されている。このことから、ナガボナツハゼとマツは根において同種の菌でつながっており、相互に物質のやり取りを行っている可能性が考えられる。今後は、ナガボナツハゼとマツにおける菌糸経由の養分輸送と、マツと菌の有無によるナガボナツハゼの生育変化について調査する必要がある。
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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
本年度は、ナガボナツハゼとマツに共生する菌根菌の同定を中心に研究を遂行する予定であり、DNA抽出、プライマー設計、PCRおよびシーケンスの一連の流れを確立することが出来た。また、ナガボナツハゼとマツに共通する菌根菌を同定することができた点は想定以上に重要な知見を得ることができた。一方で、本年度に実施予定であった養分輸送試験は、植物の生育速度が想定以上に緩慢であるため実施しなかった。総合的に見て概ね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、①マツの養分が菌根菌経由でナガボナツハゼへ輸送されるかの調査、② マツと菌根菌がナガボナツハゼの生育に与える影響の評価、③ ナガボナツハゼ・菌根菌・マツ間の分子ネットワークの解析について計画通り遂行する予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度の研究では、ナガボナツハゼとマツに共通する菌根菌の同定が主な解析項目であったが、想定以上に検体からのPCRとシーケンス解析が上手くいき、最終的に想定以下のサンプル数で解析が実施できたため差額が生じた。この次年度使用額分をRNAseq等の分子ネットワーク解析のサンプル数増加等に使用したいと考えている。
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