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セミ共生菌は「冬虫夏草」由来−寄生から共生関係への進化を実証−/ 琉球大学


[2018/06/13]

国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(産総研)生物プロセス研究部門【研究部門長 田村 具博】深津 武馬 首席研究員、同部門 生物共生進化機構研究グループ 森山 実 主任研究員と、国立大学法人 琉球大学【学長 大城 肇】 熱帯生物圏研究センター 松浦 優 助教(元産総研技術研修員)は共同で、米国モンタナ大学と協力して、日本産セミ類 24 種を調査し、うち 15種が、冬虫夏草のセミタケ類にごく近縁の細胞内共生真菌と共生していることを明らかにした。

従来、セミ類には 2 種の細胞内共生細菌サルシアとホジキニアが共生していることが知られていたが、今回、日本産セミ類ではホジキニアが失われて冬虫夏草由来の細胞内共生真菌へ置き換わる共生体置換が少なくとも3回起こり、共生真菌から別系統の共生真菌への共生体置換も複数回起こったと推定された。

ほとんどのセミ類の共生真菌は培養困難であったが、ツクツクボウシの共生真菌の単離、培養に成功した。概要ゲノム配列を決定して、この共生真菌が、本来の共生細菌ホジキニアが供給する必須アミノ酸やビタミンの合成能力を持つことを確認した。

今回、寄生関係から共生関係への進化が繰り返し起こったことが実証され、寄生微生物と共生微生物の間の予期せざる深い関係が明らかになった。

冬虫夏草や近縁の菌類はしばしば漢方薬として利用され、免疫抑制剤など生理活性物質の産生菌としても知られており、主に亜熱帯地域に生息する多様なセミ類の共生真菌も新たな生物遺伝子資源として利用できる可能性がある。

この成果は 2018 年 6 月 11 日(米国東部夏時間)に米国の学術誌「Proceedings of the NationalAcademy of Sciences USA」(米国科学アカデミー紀要)にオンライン掲載される

■ ポイント ■
・ 多くのセミ類で本来の共生細菌が共生真菌に置換していることを発見
・ これらの共生真菌はセミ寄生性冬虫夏草を起源として繰り返し進化してきたことを解明
・ 寄生と相利共生の間の生態的・進化的な連続性を実証


【詳細は下記URLをご参照ください】
・国立大学法人 琉球大学 2018年6月12日【PDF】発表
・国立大学法人 琉球大学 ホームページ
・国立研究開発法人 産業技術総合研究所 ホームページ

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