エリカ菌根菌

ツツジ科植物と菌根菌のいくつかの系統との間で形成される共生関係は、ツツジ科植物と菌根菌のいくつかの系統との間で形成される共生関係です。この共生は、ツツジ科植物が通常生息する酸性で栄養分の乏しい土壌（北方林、湿原、ヒース地帯など）への重要な適応を表しています。 ^{[ 1 ]}分子時計による推定では、この共生関係は約1億4000万年前に始まったとされています。^{[ 2 ]}

ツツジ科植物の細い毛根の表皮細胞内に形成される菌糸コイルは、エリカ型菌根の特徴である。^{[ 3 ]}エリカ型菌根菌は、毛根の外側に緩い菌糸ネットワークを形成し、そこから皮層細胞の壁を貫通して細胞内コイルを形成し、個々の植物細胞を密に詰め込むことができる。^{[ 3 ]}しかし、菌類は植物細胞の形質膜を貫通しない。コイルは、植物細胞と菌糸が分解し始めるまでの数週間しか機能しないことが示唆されている。^{[ 3 ]}

菌糸は、菌類が土壌から得た栄養素を植物の光合成によって固定された炭水化物と交換する場所である。ツツジ科菌根菌は、複雑な有機分子を分解する酵素能力を持つことが示されている。^{[ 4 ] [ 5 ]}これにより、一部のツツジ科菌根菌は腐生菌として作用することができる可能性がある。しかし、これらの酵素能力の主な機能は、窒素などの有機形態の栄養素にアクセスすることであると考えられる。窒素の無機形態は、ツツジ科植物が通常占める生息地では非常に限られた量しか存在しない。^{[ 5 ]}

エリカ菌根菌の生理機能に関する研究の大部分は、形態学的にRhizoscyphus ericaeと同定された菌類分離株に焦点を当てており、子嚢菌門Helotiales目に属しますが、現在はPezoloma属の一種であることが知られています。^{[ 3 ] [ 7 ]}

Rhizoscyphus ericaeに加えて、 Meliniomyces ( Rhizoscyphus ericaeと近縁)、Cairneyella variabilis、Gamarada debralockiae、Oidiodendron maiusなどの培養可能な子嚢菌類がエリカ型菌根を形成することが現在認識されている。^{[ 3 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}環境PCRからの真菌分離株およびクローンへのDNAシーケンスの適用により、エリカ型根に多様な真菌群集が発見されたが、これらの真菌が典型的なエリカ型菌根コイルを形成する能力は検証されておらず、一部は非菌根性内生菌、腐生菌、または寄生菌である可能性がある。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

子嚢菌類に加えて、担子菌門のSebacina属も、ツツジ科の根に頻繁に見られるが培養不可能な共生菌として認識されており、^{[ 11 ] [ 12 ]}ツツジ科の菌根を形成することがある。^{[ 15 ]}同様に、ヒメノカエタレス目の担子菌類もツツジ科の菌根形成に関与していると考えられている。^{[ 16 ]}

エリカ型菌根共生は広く分布している。ツツジ科の種は、南極大陸を除くすべての大陸の少なくとも一部の生息地を占めている。^{[ 17 ]}ツツジ科の中にはエリカ型菌根を形成せず、代わりにマンザニータ（Arctostaphylos）、マドローネ（Arbutus）、および Monotropoidiae などの他のタイプの菌根を形成する系統もある。^{[ 3 ]}多くの菌類の地理的分布は不明確である。これは主に、特に DNA ベースの識別方法が適用される以前は、菌類のパートナーの識別が必ずしも容易ではなかったためである。^{[ 3 ]} Rhizoscyphus ericaeに属する菌類は北半球と南半球の生息地から確認されているが、これらがすべて同じ種であるとは考えにくい。また、いくつかの研究では、ツツジ科植物の根に定着する真菌群集は、ツツジ科植物の異なる種に対して特異性を欠く可能性があることが示されており、これらの真菌の少なくとも一部は宿主範囲が広いことを示唆している。^{[ 13 ] [ 14 ]}

エリカ型菌根菌は、ブルーベリー、クランベリー、ツツジなどのいくつかの作物や観賞植物と共生関係を形成します。エリカ型菌根菌を接種すると、植物の成長や栄養吸収に影響を与える可能性があります。^{[ 18 ]}しかし、アーバスキュラー菌根菌や外生菌根菌に比べて、エリカ型菌根菌に関する農業および園芸研究ははるかに少ないです。

• 菌根菌文献交換会