東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部

樹木とキノコの不思議な関係～外生菌根菌の重要性と応用

　森林生態系では、多種多様な生物が共存・共生しながら生きています。なぜ樹木は大きく成長できるのでしょうか。また、なぜ森の中にはたくさんのキノコが発生するのでしょうか。実は、森の中で見られる多くのキノコは樹木の根に共生しており、土壌中に広げた菌糸から養水分を吸収して樹木に渡しているのです。樹木は、外生菌根菌と総称されるこれらのキノコと共生しなければ成長することができず、生存することすら困難です。一方、高価な食用キノコとして知られるマツタケやトリュフも外生菌根菌です。外生菌根菌は樹木から光合成産物を得なければ成長することができず、キノコを形成することもできません。そのため、ほとんどの外生菌根菌のキノコは人工栽培に成功していません。
　私たちの研究室では、鉱山性荒廃地や乾燥地，塩類集積地などの植生回復に外生菌根菌が利用できないかと考えて、外生菌根菌の重金属耐性や耐塩性に対するメカニズムを明らかにしてきました。これまでに、鉱山跡地の銅鉱滓上でのマツ実生の生残と成長が外生菌根菌の共生によって促進され、鉱山跡地の森林回復において外生菌根菌の接種が有効であることが示されました。現在は、ゲノム解析により外生菌根菌のストレス環境適応についての研究を進めています。また、ゲノムワイド関連解析やゲノム編集などの新たな技術を用いて菌根やキノコの形成を制御する遺伝子とそれらの機能を明らかにし、里山での食用菌根性キノコの増産・栽培技術を開発したいと考えています。

楽しみで研究に挑む

　外生菌根菌は、樹木と共生して菌根を形成し、森林生態系の物質循環や森林の成立・維持などに大きな役割を果たす。また、外生菌根菌にはマツタケやトリュフといった、高価な食用キノコが含まれており、経済的にも重要である。しかし、これら多岐にわたる重要性にも関わらず、樹木との共生関係形成のメカニズムに関する知見は少ない。そこで、私たちの研究室は、外生菌根菌のストレス環境適応、菌根形成やキノコ形成に関するメカニズムを明らかにし、ストレス土壌の植生回復や食用キノコの増産・栽培技術の開発に貢献したいと考えています。
　私たちの研究室では、週ごとに文献紹介会を行い、学生たちに積極的に研究交流会や発表会に参加するよう指導しています。また、研究に関しては、随時ディスカッションを行い、一緒に問題解決方法を探求しています。こうすることで、学生たちが自ら考え、主体的に学び、研究に取り組むことができるような指導を心がけています。

人材育成の目標

研究者は、未知の世界、言い換え、自分の妄想を探求します。ほとんどの場合は失敗に終わり、地味な生活を送ることになります。研究が好きでなければやっていけません。人材育成の目標は、研究に情熱と楽しみを持つ人材です。

食用外生菌根菌を用いた造林技術と菌根性食用キノコの増産と人工栽培

　CO₂は、温室効果ガスの中でも最も多く、地球温暖化の原因となっています。外生菌根菌は、樹木の生長を促進するとともに、樹木の光合成産物の約20〜50％は地下の菌糸体に配分されると推定されています。また、外生菌根菌には、多くの食用キノコが含まれており、食用外生菌根菌を造林に利用することで、温室効果ガスの排出量削減に貢献できると期待されています。私たちの研究室は、具体的には、食用外生菌根菌を用いた造林技術の開発や、菌根性食用キノコの人工栽培技術の開発、増産技術の開発などに取り組んでいます。研究室の研究成果は、地球環境保全や食料問題の解決に貢献することが期待されており、今後も研究を進めていく予定です。