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陸上植物出現に先立つ菌類-藻類共生系に着目した、菌根共生の起源の解明

阐明菌根共生的起源，重点关注陆地植物出现之前的真菌-藻类共生系统

基本信息

批准号：
20J00180
负责人：
山本航平
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Museum of Nature and Science, Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J00180/
关键词：
菌根菌類藻類 ITS領域アツギケカビ目

项目摘要

淡水藻類から進化し、水辺に上陸した陸上植物の祖先は、上陸過程で菌根共生系の原型を築いたと考えられている。祖先的菌根菌と目されるアツギケカビ目（Endogonales）には沈水ないし湿性植物との共生が推定される系統があり、その共生機構は祖先的菌根共生系が湖沼・湿地の周辺で進化した背景を明らかにするうえで重要である。そこで、イネ（水稲）の根を対象にアツギケカビ目菌の共生の有無を確認した。その結果、水田にて採取した根とポット内の水田土壌で栽培したイネの根の両者からアツギケカビ目の配列が分子同定され、検鏡により菌根形成が確認された。以上から、アツギケカビ目は湛水条件下で菌根共生する可能性が示唆された。また、本研究では、藻類コロニー内の菌類をメタバーコーディングによって同定することを課題の一つとし、特にアツギケカビ目の有無の解明を目指した。菌類のメタバーコーディングではrDNAのITS領域が頻繁に用いられるが、アツギケカビ目のITS領域には個体内多型があり、配列決定のために最低でもクローニングを要する。そのためレファレンス配列の拡充が全く進んでおらず、アツギケカビ目を正確に検出できない可能性が高い。また、アツギケカビ目の環境配列が、未同定菌類として既に登録されている可能性もある。そこで、採集したアツギケカビ目9種約20標本について、TAクローニングによるITS配列決定を行った。その結果、現在までに約半数のサンプルのITS配列の全長を決定することができた。この中には2020年に新属記載され、生態が不明であるVinositunica属が含まれる。興味深いことに、GenBankに登録された中国産植物の根由来の環境配列が、本属に属することが示唆され、本属が菌根菌を含む可能性が示された。現在、既存の登録データ内に、藻類コロニーから検出されたアツギケカビ目が含まれていないか、調査を進めている。

The evolution of freshwater algae, the evolution of terrestrial plants, the evolution of mycorrhizal symbiosis and the evolution of mycorrhizal symbiosis The ancestral mycorrhizal fungi are important for the evolution of the ecosystem of submerged and wet plants. The presence or absence of symbiosis of the bacteria in the root of the plant is confirmed. The results showed that the roots of rice were cultivated in paddy soil, and the molecular identity of the roots was confirmed by the observation of mycorrhizal formation. The possibility of mycorrhizal symbiosis under the above conditions is demonstrated. In addition, this research aims to clarify the existence or absence of fungi in algae and provide an insight into the topic of fungi in algae. Fungi are frequently used in ITS domains, and their alignment determines the lowest level of polymorphism in individuals. High probability of correct detection of all possible items. The possibility of the entry of fungi is unknown. 9 kinds of information, about 20 kinds of information, and their arrangement. As a result, about half of the total length of ITS arrangement is now determined. The genus Vinositunica is new to China in 2020, and its ecology is unknown. GenBank entry indicates the environmental alignment of root origin of plants from China, and the possibility of mycorrhizal fungi from this genus. Now, existing registration data, algae, etc. are included in the survey.