Arbuscular菌根菌-植物共生系の分子機構の解明

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リン酸欠乏下でArbuscular菌根形成が促進される機構については十分明らかにされていない。本研究では、異なるリン酸濃度の培養液で生育させた根の浸出物および異なるリン酸濃度の培養液が、Arbuscular菌根形成に及ぼす影響を検討した。(方法)(1)0、2、24mgPL^<-1>の培養液でタマネギ(Allium cepa)を24日間水耕栽培し、植物体の根を採取して滅菌蒸留水に浸し、これを根の浸出物とした(P0E、P2E、P24E)。浸出物を採取した植物体のリン含有率、乾物重を測定した。ペトリ皿に表面殺菌したArbuscular菌根菌Gigaspora margaritaの胞子を置き、根の浸出物、異なるリン濃度の培養液(P0、P24、P48)または蒸留水(対照区)をそれぞれ濾過滅菌して加え2週間培養し、発芽率と外生菌糸長を測定した。(2)根の浸出物または培養液を加えた滅菌砂中で(1)と同様に胞子を前培養した。タマネギの苗を移植し、10、20日目に植物体を収穫し、Arbuscular菌根形成率、菌根形成根長、付着器数および助細胞数を測定した。(結果)P0E区の根の浸出物を採取したタマネギはリン欠乏状態にあり、P2E区、P24E区に比べて小さかった。外生菌糸長はP0E区で最も長く、また助細胞数も最も多かった。培養液中での外生菌糸長には処理間差がなかった。浸出物および培養液は、発芽率にはほとんど影響を及ぼさなかった。菌根形成率、菌根形成根長、付着器数は、POE、P2EでP24E、対照区より高かった。培養液処理区間では差は見られなかった。以上より、リン欠乏状態の根の浸出物は外生菌糸生長を促進し、それにより付着器形成の促進と菌根形成率の増加が引き起こされる可能性が示唆された。また、菌根形成促進物質は疎水性化合物であることが示唆された。