Studies on lichens at high risk of stone deterioration and their genetic lineages

本研究は地衣類を対象とした文化財保存科学と分子生物学、分類学との融合研究である。地衣類は菌類と藻類が共生した生物であり、分類上は菌類に属し、その特徴は菌類の種が決定している。文化財保存科学の分野において地衣類は、基物への機械的な穿入、代謝産物として有機酸を分泌し石材を変質させること等の劣化要因として挙げられるが、その影響は文化財の他の劣化要因と比較して認識されにくいものである。地衣類による石材劣化のうち特に認識が困難である化学的劣化に関わる物質として、シュウ酸カルシウム等のバイオミネラル（生体鉱物）を生成する地衣類種があることが知られており、このシュウ酸塩鉱物は地衣類の代謝産物であるシュウ酸とカチオン成分との二次的生成物である。そこで本研究では、文化財保存の立場から、地衣体内におけるシュウ酸の含有量とその生成に関わる遺伝子との関わりを探ることにより、地衣類による石材劣化機構の一端を明らかにする。地衣類による石材の化学的劣化の可能性を定量的に把握し、それに関わる遺伝的系統を探求することによって、石造文化財の地衣類による劣化の予測とその予防に役立てるための手がかりを得る。当該年度は基礎研究として定めた、石造文化財とその地衣類叢調査、岩上生地衣類の有機酸分析、発展研究として定めた地衣類の有機酸生成に関与する遺伝子の特定研究に取り組んだ。初年度に調査した地衣類に関する分類学的研究を進めるとともに、対照として地衣類およびその他微生物付着の著しい石造文化財の調査を実施した。地衣類の有機酸生成に関与する遺伝子研究においては、Pertusaria laeviganda 培養地衣菌をモデルとし実験を行った結果、オキサル酢酸からシュウ酸への反応に関わるオキサロアセターゼの発現が地衣類のシュウ酸生成で主要な役割をしていることが推定された。

本研究は地衣類を対象とした文化財保存科学と分子生物学、分類学との融合研究である。地衣類は菌類と藻類が共生した生物であり、分類上は菌類に属し、その特徴は菌類の種が決定している。文化財保存科学の分野において地衣類は、基物への機械的な穿入、代謝産物として有機酸を分泌し石材を変質させること等の劣化要因として挙げられるが、その影響は文化財の他の劣化要因と比較して認識されにくいものである。地衣類による石材劣化のうち特に認識が困難である化学的劣化に関わる物質として、シュウ酸カルシウム等のバイオミネラル（生体鉱物）を生成する地衣類種があることが知られており、このシュウ酸塩鉱物は地衣類の代謝産物であるシュウ酸とカチオン成分との二次的生成物である。そこで本研究では、文化財保存の立場から、地衣体内におけるシュウ酸の含有量とその生成に関わる遺伝子との関わりを探ることにより、地衣類による石材劣化機構の一端を明らかにする。地衣類による石材の化学的劣化の可能性を定量的に把握し、それに関わる遺伝的系統を探求することによって、石造文化財の地衣類による劣化の予測とその予防に役立てるための手がかりを得る。当該年度は基礎研究として定めた、石造文化財とその地衣類叢調査、岩上生地衣類の有機酸分析、発展研究として定めた地衣類の有機酸生成に関与する遺伝子の特定研究に取り組んだ。初年度に調査した地衣類に関する分類学的研究を進めるとともに、対照として地衣類およびその他微生物付着の著しい石造文化財の調査を実施した。地衣類の有機酸生成に関与する遺伝子研究においては、Pertusaria laeviganda 培養地衣菌をモデルとし実験を行った結果、オキサル酢酸からシュウ酸への反応に関わるオキサロアセターゼの発現が地衣類のシュウ酸生成で主要な役割をしていることが推定された。