基礎生物学研究所
2017.02.06
神戸大学
鳥取大学
千葉大学
自然科学研究機構 基礎生物学研究所
神戸大学大学院理学研究科の末次健司特命講師、鳥取大学農学部の上中弘典准教授、三浦千裕研究員、千葉大学教育学部の大和政秀准教授と基礎生物学研究所の重信秀治特任准教授らの共同研究グループは、ラン科植物ハマカキランのアルビノ個体を用いたトランスクリプトーム解析（遺伝子発現の網羅的解析）により、共生菌類から炭素化合物を受容する菌従属栄養性、すなわち菌類への寄生に関与する遺伝子群の探索に取り組みました。
葉緑素を失う突然変異は植物の間で広くみられる現象ですが、通常このようなアルビノ個体は、種子に貯蔵された養分を使い果たすと枯れてしまいます。しかし、ハマカキランのように、もともと菌への寄生能力を獲得している種の場合、アルビノ個体でも生育可能です。アルビノ個体は、同種内で生じた突然変異であるため通常の緑色個体と遺伝的背景が似通っています。その一方、葉緑素を失っているために、緑色個体より菌従属栄養性に強く依存していると考えられます。よって本研究では、アルビノ個体で発現量が増加している遺伝子群は菌従属栄養性に関与している可能性が高いと考え、このような遺伝子群の探索を行いました。
その結果、アルビノ個体で遺伝子発現量が増加する遺伝子群と、通常の菌根共生（多くの植物にみられるアーバスキュラー菌根共生や独立栄養性のラン科植物の菌根共生）で発現する遺伝子群との間に高い共通性がみられることを明らかにしました。これまで菌従属栄養植物で見られた菌根共生については、緑色植物からの進化の過程で菌根菌の分類群が劇的に変化するパートナーシフトが認められることなどから、一般的な菌根共生とは異なるしくみを持っているとも考えられていました。しかし今回の研究成果は、共通のしくみを利用している部分が予想より多い可能性を示唆するものです。
この研究成果は、1月19日に、「Molecular Ecology」にオンライン掲載されました。
アルビノのハマカキラン
