花圏に優占するスフィンゴモナス属細菌の植物との共生関係と地理的変異

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本年度は、花で見られたスフィンゴモナス属細菌が種子を介して垂直伝播する可能性を検討するため、アカメガシワの種子の細菌叢を解析した。解析の結果、種子の細菌量と細菌の多様性には樹木個体間、個体内でばらつきが見られ、両者には正の相関関係が見られた。さらに、それらはスフィンゴモナス属を含むアルファプロテオバクテリアの量と関連しており、アルファプロテオバクテリアの割合が高い種子ほど多様性が高い傾向があった。また、高い優占度を示す細菌にはガンマプロテバクテリアが多く、スフィンゴモナス属の中で高い優占度を示すものは見られなかった。次に、開花期の雌花にスフィンゴモナス属を含む3系統の細菌を噴霧接種し、種子の微生物叢の変化を見たところ、他の2系統では接種した細菌が有意に増加していたものの、スフィンゴモナス属ではそのような増加は見られなかった。一方で、スフィンゴモナス属を接種した場合も含め、細菌の接種を受けた個体の種子は量や多様性が増加していた。これらの結果から、少なくとも実験に用いた系統のスフィンゴモナス属が、花に定着したのち種子を介して母親から種子へ伝播することはほとんどないことが示唆された。しかし、スフィンゴモナス細菌は、種子の細菌の多様性や量を増やす効果があることが示唆された。今回の実験では、異なる処理を同じ個体上の異なる花序に対し行い、袋掛け等は行わなかった。したがって、処理後に風や訪花昆虫によって細菌が花序間を移動した可能性がある。それぞれの細菌の効果を独立に明らかにするために、2022年度には同様の実験を操作ごとに個体を変えて行ったので、今後その解析を進める予定である。