植物の陸上進出において共生菌類の果たした役割の解明

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本研究は、植物の陸上進出と環境適応過程でどのような進化が起きたかを明らかにしようとする研究の一部である。陸上環境への適応の中で、これまであまり重視されてこなかった栄養塩類の確保という観点からアプローチしようと考えている。実際、VA菌根菌に関しては、コケ植物、シダ植物、種子植物というすべての陸上植物での共生が報告されている。本研究では、植物の陸上進出における、生物間共生の果たした重要性についての仮説の確立とその一部の検証を目的とする。そのため、コケ植物・シダ植物に加え、陸上植物の直接の祖先群であるシャジクモ類において、1)共生菌の広範囲な探索、2)共生菌の特異性・系統の解析、3)共生に関与したと推定されている遺伝子についての単離と、4)分子進化解析を行うものである。本年度は、昨年度1次スクリーニングを行ってポジティブな結果が出た植物種について、内生DNAのみを単離した2次スクリーニング、および、トリパンブルーによる染色による細胞内における菌糸の確認を行ろた。その結果、コケ植物ではセン類、タイ類、シダ植物ではヒカゲノカズラ類、シダ類でグロメロ菌門の存在が確認でき、18S rRNAの部分配列が得られ陸上植物での共生菌の広範囲の分布が確認できた。また、その配列を基に既存のデータとともに系統樹を作成した。シャジクモ類ではシャジクモ属1種、フラスコモ属1種について詳細な検討を行ったが、残念ながらグロメロ菌門のものと同定できる18S rRNAの部分配列は得られず、トリパンブルー染色でも染色がネガティブであった。今後、接合子が発芽した直後の若いステージや探索する種を増やしての検出を継続する予定である。