ポプラ類に寄生するさび菌の系統と寄生性分化に関する分子的解析

ポプラさび病は、ポプラの重要病害となっており、大きな被害をもたらしている。この病原菌となっているさび菌類は、多くの種類が報告されているが、これらは、形態的に非常に類似しており、その分類や同定が困難となっている。そこで本研究では、これらの分類学的再検討を行うため、多くの標本を収集し、これらの詳細な形態的観察を行うとともに、ITS、5.8SrDNAおよびLSUrDNAのD1/D2領域の塩基配列を解析し、系統学的関係や進化関係を明らかにすることを目的として行った。また、遺伝学的解析結果より、地理的および生態条件と宿主の相異がポプラさび菌類の多様性と系統進化にどのように関係してきたのかを明らかにし、これらの寄生性分化の機構を解明することも目的とした。ポプラに寄生するMelampsora属さび菌の系統進化を明らかにし、分類を再検討するため、中国から196点、日本から613点のポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌の標本を収集し、これらを用いて、形態学的観察および系統学的解析を行った。中国においてポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌は現在までに11種が報告されている。これらの種は、夏胞子の形態を主な基準として分類されているが、これらの形態は非常に類似し、種の同定は困難となっている。そのため、中国各地からポプラ類に寄生する9種のMelampsora属さび菌の標本を収集し、形態学的および分子系統学的解析を行った。光学顕微鏡や走査電子顕微鏡を用いて、胞子堆形成部位、冬胞子め形態および大きさ、夏胞子の形態および大きさ、夏胞子の細胞壁の厚さおよび表面構造などの観察と計測を行った。その結果、供試した9種のMelampsora属さび菌の標本は形態学的に5グループに類別できることが明らかとなった。また、形態観察で使用した標本の一部を用いて、分子系統学的解析を行った結果、LSU rDNA(D1/D2)と5.8Sを含むITS(ITS1とITS2を含む)領域の塩基配列によって標本は6クレードに分かれることが明らかとなった。以上の形態学的および系統学的解析結果を総合的に検討したところ、これらの標本は6分類群に類別するのが妥当であると結論した。日本においては、Hiratsukaら(1992)により、ポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌として、5種が報告されている。日本各地から収集した多数の標本を用いて、形態学的解析を行った結果、全ての標本は形態学的に4グループに類別できることが明らかとなった。

ポプラさび病は、ポプラの重要病害となっており、大きな被害をもたらしている。この病原菌となっているさび菌類は、多くの種類が報告されているが、これらは、形態的に非常に類似しており、その分類や同定が困難となっている。そこで本研究では、これらの分類学的再検討を行うため、多くの標本を収集し、これらの詳細な形態的観察を行うとともに、ITS、5.8SrDNAおよびLSUrDNAのD1/D2領域の塩基配列を解析し、系統学的関係や進化関係を明らかにすることを目的として行った。また、遺伝学的解析結果より、地理的および生態条件と宿主の相異がポプラさび菌類の多様性と系統進化にどのように関係してきたのかを明らかにし、これらの寄生性分化の機構を解明することも目的とした。ポプラに寄生するMelampsora属さび菌の系統進化を明らかにし、分類を再検討するため、中国から196点、日本から613点のポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌の標本を収集し、これらを用いて、形態学的観察および系統学的解析を行った。中国においてポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌は現在までに11種が報告されている。これらの種は、夏胞子の形態を主な基準として分類されているが、これらの形態は非常に類似し、種の同定は困難となっている。そのため、中国各地からポプラ類に寄生する9種のMelampsora属さび菌の標本を収集し、形態学的および分子系統学的解析を行った。光学顕微鏡や走査電子顕微鏡を用いて、胞子堆形成部位、冬胞子め形態および大きさ、夏胞子の形態および大きさ、夏胞子の細胞壁の厚さおよび表面構造などの観察と計測を行った。その結果、供試した9種のMelampsora属さび菌の標本は形態学的に5グループに類別できることが明らかとなった。また、形態観察で使用した標本の一部を用いて、分子系統学的解析を行った結果、LSU rDNA(D1/D2)と5.8Sを含むITS(ITS1とITS2を含む)領域の塩基配列によって標本は6クレードに分かれることが明らかとなった。以上の形態学的および系統学的解析結果を総合的に検討したところ、これらの標本は6分類群に類別するのが妥当であると結論した。日本においては、Hiratsukaら(1992)により、ポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌として、5種が報告されている。日本各地から収集した多数の標本を用いて、形態学的解析を行った結果、全ての標本は形態学的に4グループに類別できることが明らかとなった。