佐藤博俊 生態学研究センター研究員（現龍谷大学博士研究員）、田辺晶史 地球環境学堂特定研究員（現水産研究?教育機構研究員）、東樹宏和 人間?環境学研究科助教らの研究グループは、「菌根性キノコ菌類」と植物の間で成立する共生関係の歴史を数千万年のスケールで解析し、陸上生態系を支える菌根性キノコ類の種多様性が増加してきた要因を明らかにしました。宿主である植物を乗り換える「宿主転換」という現象が菌根性キノコ類の種分化を加速させてきたという今回の発見は、現在みられる地球上の森林が成立してきた歴史を再現する鍵となります。
本研究成果は、2016年12月5日に英国の科学誌「New Phytologist」オンライン版に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、东树助教、佐藤研究员
キノコ类は、日本人にとって最も身近な食材の一つであると同时に、陆上生态系を支える重要な一员でもあります。本研究では、マツタケやホンシメジといった菌根性キノコ类は、温帯地域に広く分布するブナ科の树种と共生をはじめたことがきっかけとなって、急速に种多様化したことを示しました。今回の研究成果は、「なぜ、森にはこんなに多様なキノコ类がいるのか？」という素朴な疑问を解明する重要な手がかりになると考えています。
概要
マツタケ?ホンシメジなど、植物とお互いを支えあって生活する菌根性キノコ类は、他の多くの生物种と违って、热帯地域より温帯地域で高い多様性を示す倾向にあります。なぜ、菌根性キノコ类がこのような例外的な多様性のパターンを示すのかはこれまでの研究でははっきり分かっていませんでした。
そこで本研究グループは、菌根性キノコ类の一种であるオニイグチ类を用い、遗伝情报から菌根性キノコ类が多様化した起源を探ることによって、その多様性の成り立ちを调べました。
その结果、オニイグチ类は、北半球の温帯に広く分布するブナ科树木への「宿主転换」がきっかけとなって、生育地を広げることに成功し、その后急速に多様化したことが分かってきました。そして、こういった多様化の歴史が、温帯地域に多様性のピークをもつという菌根性キノコ类の特殊な多様性のパターンを生み出した可能性が示されました。
この研究で得られた成果は、地球上で最も多様な生物群の一つである菌类の多様性の起源を解明する重要な手がかりになると期待されます。また、菌类の多様性を保全していく上でも、重要な基础的な知见を示したと言えます。
本研究は、日本学術振興会の科学研究費（若手B, 26840128）および内閣府の「最先端?次世代研究開発支援プログラム」（GS014）の研究資金を基に実施されました。
図：オニイグチ类の分子系统树とその进化过程で起こった宿主転换
分子系统树の末端の色分けは现存种の共生树种を示している。分子系统树の円グラフは祖先种がどの树种と共生していたかの可能性を示している。分子系统树の横方向の长さは时间の経过を示している。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Hirotoshi Sato, Akifumi S. Tanabe, Hirokazu Toju. （2016）. Host shifts enhance diversification of ectomycorrhizal fungi: diversification rate analysis of the ectomycorrhizal fungal genera Strobilomyces and Afroboletus with an 80-gene phylogeny. New Phytologist.
