2015 Fiscal Year Annual Research Report
寄生植物と真菌エンドファイトの多様な共生関係とその進化過程の解明
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26291076
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
横山 潤 山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 達哉 高知大学, その他の研究科, 准教授 (00432815)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物 / 真菌 / 寄生 / 共生 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
真菌エンドファイトは、植物の防御機構誘導や成長促進などの効果をもつ重要な共生生物である。寄生植物にも真菌エンドファイトの存在が知られているが、寄生植物と菌類の種間関係、ホストとの三者間の関係などはほとんど分かっていない。本研究では、真菌エンドファイトが寄生植物と具体的にどのような関係にあり、そのことがホストとの関係にどのように影響するのかを明らかにすることを目的としている。そのために、寄生植物の真菌エンドファイトフロラの構成とホストとの比較、および真菌エンドファイトの寄生植物の適応度への影響の評価を行い、これらの結果から総合的に寄生植物と真菌エンドファイトの多様な共生関係の進化過程を明らかにする。
研究系として、4つの寄生植物ーホスト系を用いている。これらから培養可能真菌エンドファイトの単離比較を引き続き行ない、単離菌株のITS領域を用いた分子同定も継続した。その結果、ヤドリギ類からはPestalotiopsisを中心に数多くの菌類が同定されたのに対し、キヨスミウツボではIlyonectriaを中心に相対的に得られた菌類の種数は少なかった。これらの単離菌株に基づく真菌エンドファイトフロラは、主要なグループ数に基づいて評価すると、子嚢酵母を除いておおむねメタゲノム解析の結果と整合しており、培養菌株を使った実験で寄生植物と菌類、ホストの三者関係が評価できると判断された。寄生植物への真菌エンドファイトの感染実験の結果、一部の菌類の感染により寄生植物の初期成長が促進される事が示され、寄生植物にも適応度に正の効果をもつ真菌エンドファイトが共生している事が明らかになった。
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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
平成26年度に実施できなかった高速シークエンスによるメタゲノム解析は、平成27年度に実施したので、この点では前年度の遅れを取り戻す事ができた。菌類単離実験の過程で、ホストも含め垂直感染が少ない事が判明したので、種子や発芽個体のスクリーニングを行なう事で、真菌エンドファイトの感染コントロールはより容易に行なえる事が明らかになり、実験の効率化を図る事ができた。寄生植物をホストに感染させる実験系の他に、寄生植物を培地上で培養する実験系を構築する事もでき、多面的なスクリーニングを効率的に行なう事ができるようになった。これらの実験実施上の進展があり、寄生植物から成長促進効果をもつ真菌エンドファイトを単離することができ、これらを対象にさらに研究を進展させる事ができると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の結果から重要な真菌エンドファイトの洗い出しができ、感染実験も効率的に行なう事が出来るようになったので、平成28年度は未実施の実験を前半期に実施し、得られた結果を基に、（１）寄生植物の真菌エンドファイトフロラの構成、（２）得られた真菌エンドファイトの寄生植物およびホストへの作用、（３）植物との共生に関連すると考えられる遺伝子と植物への作用との関連、の３点について、学会発表および論文公表に注力していく予定である。
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| Causes of Carryover |
高知大学で実施した実験に利用予定であった謝金が不要になったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度実施の実験のための謝金として使用する予定。
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