共同研究・競争的資金等の研究課題

本研究では,日本産ヒメツチグリ属菌の形態学的観察及び分子系統解析を併用した分類学的研究を行い,日本産種の分類を再編成し,本属菌の自然分類体系を構築することを目指している。平成23年度は,本属菌の中でも,形態学的観察と分子系統解析に基づき,エリマキツチグリG. triplexに関する分類学的再検討を行った。エリマキツチグリは,インドネシアから記載されたヒメツチグリ属菌で,南極大陸を除く全大陸に,ごく普通に分布する。本種は外皮に,えりまき状に隆起した亀裂を形成するため,このような亀裂を持つヒメツチグリ属菌は,これまで一括してエリマキツチグリと扱われてきた。しかし,本種の子実体の形態的特徴には,明らかな変異が認められる。したがって,従来エリマキツチグリとみなされてきた種は,複数の種を包含していると考えられる。しかしこれまで,本種の分類学的再検討や分子系統学的研究はおこなわれていなかった。そこで本年度は,エリマキツチグリの形態的特徴を解明するとともに,分子系統解析を行い,その分類を再編することを目的とした。 本年度は,エリマキツチグリのタイプ標本,および世界各地から形態的に本種と同定された128標本を,さらに比較のため関連するヒメツチグリ目菌258標本を収集し,子実体の形態的特徴を観察した。系統解析には核リボソーム遺伝子のITS領域と大サブユニット,ミトコンドリア遺伝子のatp6を使用し,最大節約法及びベイズ法により解析した。形態観察の結果,子実体の大きさ,外皮の色と表面構造,内皮の色と孔縁盤の形態には,標本間で差異が認められた。一方,担子胞子の大きさや形態に明瞭な違いは認められなかった。分子系統解析の結果,供試標本では24の単系統群が検出されたが,形態的にエリマキツチグリと同定された標本は高い多系統性を示し,異なる9単系統群に分割された。さらに,これらの系統群は形態的特徴,すなわち,子実体の水平方向の大きさ,外皮の偽柔組織層および繊維層の色と形態,内皮の色,および孔縁盤の形態により特徴づけられた。またこれら9系統群は,地理的に異なる5地域に分布することも明らかとなった。以上のように,これら9系統群は形態的にも支持され,また分布域も限定されるため,それぞれを独立した種として扱うことが妥当であると考えられた。これらのことから,従来のエリマキツチグリを,タイプ標本を含む種を狭義のG. triplexと定義し,8新種を記載して,9種に整理再編した。なお,これらの結果の一部は,英文誌に論文発表したほか,国際会議等の学会で発表した。

最終氷期終末期（約15,000～10,000年前）に起きたは急激な気温上昇により，最終氷期に広がった針葉樹林は落葉広葉樹林に変化した．本研究では中部・東北日本を対象に，大型植物化石分析の導入と，同じ山域の複数標高間の比較によって，従来よりも高精度な植生の時間・空間分布復元を行い，最新の分布予測モデリング手法と組み合わせることで，急激な気温上昇下で植生がどのように変化して現在に至ったかを解明する．さらに，木炭分析，菌類化石，考古資料による古環境データや，分布予測モデリングなどの現生データとの総合化により，植生変化をもたらした詳しい気候要因と，森林火災や人為，土壌の変化などの間接的影響を解明する．

菌類は有機物の分解や植物の根の養分吸収を補助する役割を担う一方，植物病の蔓延により生態系や人間の生活に大きな影響を及ぼすが，その研究方法は確立していない．本研究は，堆積物に含まれる菌類遺体や，植物遺体の組織に保存されている植物病の痕跡を検出し，形態と古DNAによる同定法，菌類を用いた高精度編年法を確立させることで，過去の気候変動と菌類の消長との関係や，菌類が過去の農作物に及ぼした影響を明らかにすることを目的とする．

植物や動物は標本データからある程度の分布域を推測することができるが、きのこ類は標本情報と実際の分布域に大きな乖離がある。これはきのこ類の主体が菌糸や胞子であり、肉眼で確認できる子実体発生の有無だけでは、存在が見逃されてきただけ、という可能性を排除できないからである。本プロジェクトでは、1) 市民参加型調査による情報収集、2) 環境DNAによる対象種の検出、3) 種内の遺伝的多様性解析、などを通じ、きのこ類の国内分布域の北限および南限のパターンを推定する。特に最近の分布北上が強く示唆され、顕著な形態的特徴をもつきのこ類複数種を対象とすることで、前例のない精密な分布図を描くことを可能にする。

日本を含む東アジアへの新規病原菌の移入とその制御のためにも、東南アジア全体におけるサビキン相の全容を明らかにするため、また、農林業生産や森林環境の保全と再生において重要なリスクの1つである植物病原菌の発生生態の把握と正確な同定を実現するため、体系的な研究調査がほとんど行われていないベトナムにおいて、主に有用植物上でのさび病の発生調査を行い、サビキンの多様性と発生生態を明らかにし、ベトナム産サビキンインベントリーの構築を目指す。

博物館の標本庫に長期間収蔵されているきのこ類の標本についてDNA情報の保存状態を評価した。その結果，DNA情報が救出不可能な標本については，野外調査により新たな標本を採集し，DNA情報を蓄積した。さらに，博物館に収蔵されている大量の未同定のきのこ類標本を対象に，形態形質とDNAの情報を併用しながら種レベルの分類学的検討をおこない，その実体を明らかにした。その結果，新種や日本新産種と考えられる複数の担子菌きのこ類を見出すことができた。また，既知の日本産きのこ類の数種について，形態観察やDNA情報を用いた系統解析の結果に基づき，隠ぺい種が含まれているなど，分類学的再検討を行う必要性を示した。