イチヤクソウ属は菌従属栄養植物なのか？暗い森で生きる植物の生存戦略と菌根菌

抄録

イチヤクソウ属植物は，菌従属栄養植物とされるシャクジョウソウ亜科と近縁な仲間で，生育環境も同様に光の少ない森林の林床である．一方，イチヤクソウ属の多くの種は，常緑の厚い緑の葉を持ち，比較的大きなコロニーを形成して生活することが出来る．そこで，イチヤクソウ属植物と共生菌の関係を，種子の共生発芽から親個体の菌根菌まで調べ，彼らの生存戦略と菌従属栄養性について考察した．種子の埋設実験を様々な環境下で行った結果，若齢カバノキ林でのみで発芽が確認され，親コロニーが存在する成熟林や，森林成立前の調査地では発芽が見られなかった．また，調べた全ての発芽実生から同一種の菌根菌が検出され，発芽時の菌パートナーは極めて特異的で，他の菌従属栄養植物と同じ傾向と考えられた．一方で，イチヤクソウ属の親個体の菌根菌は，様々な科・属にまたがる多様な種の菌が出現し，菌従属栄養植物で見られる，菌根菌パートナーとの特異的関係は見られず，また，その菌根菌の多くが，生育森林内の優占樹木の外生菌根菌と同じ種によって占められていた．つまり，イチヤクソウ属は生育環境に応じて周囲の菌と菌根を形成し，かつ周辺樹木と菌の共有を可能にしていると考えられた．さらに，イチヤクソウ属の葉の安定同位体自然存在比を，周囲の他の植物種と比較したところ，一部の群落で菌従属栄養性を示唆する値が示された．また，ポットを使った¹³Cトレース実験の結果，ベニバナイチヤクソウ葉から菌根菌経由での樹木光合成産物の移動が示唆された一方，検出された¹³Cの量は多くなかった．これらの結果は，本植物の菌従属栄養性の存在を間接・直接的に示すが，それへの依存度は高くないと考えられた．以上から，イチヤクソウ属植物は，種子発芽時には厳密な菌への特異性を持つことで，発芽適地の選択が可能となり，逆に親個体では，菌への特異性を低くすることで，周辺環境の変化への対応が可能になり，また，各森林の外生菌根菌糸ネットワークに接続できると推察される．イチヤクソウ属植物の生存戦略において，菌従属栄養性への依存度は高くはないが，共生菌の存在は重要な働きを持つと思われた．