一般的に絶滅の危機に瀕しているカラデニア（ラン科）の同種の真菌類が関与する特定の菌根群集：保全への意味合い

Specific mycorrhizal associations involving the same fungal taxa in common and threatened Caladenia (Orchidaceae): implications for conservation.

• Noushka Reiter
• Ryan D Phillips
• Nigel D Swarts
• Magali Wright
• Gareth Holmes
• Frances C Sussmilch
• Belinda J Davis
• Michael R Whitehead
• Celeste C Linde

抄録

背景と目的:

ランの保全においては、菌根連合の特異性を定量化し、どのラン種が同じ菌種を利用しているのかを明らかにすることが、共生繁殖に適した菌類の調達や、保全のための移設先の選定に重要である。58種の絶滅危惧種を含むCaladenia亜属Calonema（蘭科）について、次のような質問をする。(2)絶滅危惧種のカラデニアは、共通のカラデニアとランの菌根菌を共有しているのか？(3)カラデニアに関連する菌根菌は地理的にどのくらいの範囲に分布しているか？

BACKGROUND AND AIMS: In orchid conservation, quantifying the specificity of mycorrhizal associations, and establishing which orchid species use the same fungal taxa, is important for sourcing suitable fungi for symbiotic propagation and selecting sites for conservation translocation. For Caladenia subgenus Calonema (Orchidaceae), which contains 58 threatened species, we ask: (1) How many taxa of Serendipita mycorrhizal fungi do threatened species of Caladenia associate with? (2) Do threatened Caladenia share orchid mycorrhizal fungi with common Caladenia? (3) How geographically widespread are mycorrhizal fungi associated with Caladenia?

方法:

カラデニア127種から菌類を単離し、ITS配列座のDNA配列決定を行った。我々は、Serendipita Operational Taxonomic Units (OTU)を分けるために、4.1-6 %の配列発散のカットオフ範囲を使用した。菌類単離株の発芽と植物の成長をサポートする能力を試験した。オーストラリア大陸全域から収集したカラデニアからのSerendipita分離株597株を用いて、OTUの地理的範囲を推定した。

METHODS: Fungi were isolated from 127 Caladenia species followed by DNA sequencing of the ITS sequence locus. We used a 4.1- 6 % sequence divergence cut-off range to delimit Serendipita Operational Taxonomic Units (OTUs). We conducted trials testing the ability of fungal isolates to support germination and plant growth. A total of 597 Serendipita isolates from Caladenia, collected from across the Australian continent, were used to estimate the geographic range of OTUs.

結果:

属全体では、CaladeniaはSerendipita（Serendipitaceae）の菌根菌の10個のOTUと関連していた。特異性は高く、絶滅の危機に瀕している23種のカラデニアのうち19種は、発芽から成育期まで植物をサポートするOTU Aのみに関連していた。カラデニアの個体群の大部分は、1つの場所につき1つのOTUに関連していた。真菌の共有は広範囲で、Calonema亜属で採取された79種のカラデニアのうち62種がOTU Aと関連していた。

RESULTS: Across the genus, Caladenia associated with 10 OTUs of Serendipita (Serendipitaceae) mycorrhizal fungi. Specificity was high, with 19 of the 23 threatened Caladenia species sampled in detail associating solely with OTU A, which supported plants from germination to adulthood. The majority of populations of Caladenia associated with one OTU per site. Fungal sharing was extensive, with 62 of the 79 Caladenia sampled in subgenus Calonema associating with OTU A. Most Serendipita OTUs were geographically widespread.

結論:

菌根菌は、絶滅の危機に瀕しているカラデニアを繁殖させるために、関連する一般種から分離することができる。ほとんどのカラデニア種は高い特異性を持っているため、通常は少数のOTUのみを保全のための移設先として検討する必要がある。転移先を選択する際には、真菌の地理的範囲は制限要因ではなく、カラデニアの近縁種を使用して適切な真菌類の OTU の存在を推論することが可能である。

CONCLUSIONS: Mycorrhizal fungi can be isolated from related common species to propagate threatened Caladenia. Because of high specificity of most Caladenia species, only small numbers of OTUs typically need to be considered for conservation translocation. When selecting translocation sites, the geographic range of the fungi is not a limiting factor, and using related Caladenia species to infer the presence of suitable fungal OTUs may be feasible.

© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of the Annals of Botany Company. All rights reserved. For permissions, please e-mail: journals.permissions@oup.com.