第64回(2020年度)

北海道開発技術研究発表会論文

天塩川流域で採取した木材腐朽菌の分離培養と種駒化（国研）土木研究所寒地土木研究所水環境保全チーム○村上泰啓（国研）土木研究所寒地土木研究所水環境保全チーム

布川雅典

宮本敏澄

国立大学法人北海道大学農学研究院

落葉広葉樹は伐採時期によっては再萌芽能力が著しく抑制され、切り株の枯死率が上昇する場合がある。
天塩川流域内の令和元年 9 月の伐採事例でも同様の傾向がみられており、令和 2 年 10 月、伐採現場及び剣淵川流域において採取された木材腐朽菌（3 種）を子実体から分離・培養し、切り株分解用の種駒の作成を試みた。今後、在来の木材腐朽菌を種駒化して切り株に接種することにより、切り株の生物学的分解の促進が可能になるものと考えられる。
キーワード：河畔林、木材腐朽菌

１．はじめに河川の維持管理上、河畔林伐採は洪水流下能力の向上、出水時の河岸決壊の進行状況を視認する上で重要である。従来、河畔林伐採は工事実施上の容易さから、冬季に実施されるケースが多い。また、根茎部を残置した場合、翌春の再萌芽が活発なため、根茎部の除去も再萌芽防止の目的で実施されてきた。しかしながら、根茎部の除去コストは工事費の大半を占めるほか、地域の最終処分場の容量を圧迫する可能性もあるため、現場の懸案となっている。名寄河川事務所の協力で実施した成長期後半（9 月）の伐採で、河畔林切り株枯死率が 5 割に達したことが把握された。適切な時期に河畔林伐採を行うことで、切り株からの再萌芽が大幅に抑制される可能性が把握されている。一方で、残置した根茎部は流木化の可能性があり、早急に分解する必要がある。ここでは、天塩川中上流域で見い図-１だされた木材腐朽菌を採取（図-1）・培養を行い、白色腐朽菌採取位置図（図中赤丸）

枯死した切り株分解用の種駒を作成したので結果て認識されているが、乳酸菌や納豆菌などの細菌を報告する。

（バクテリア）も菌と呼ばれるため、キノコが原始的な生物と誤解される場合がある。しかしながら、乳酸菌、納豆菌は原核生物に分類され、我々が普段２．白色腐朽菌について
木材を腐朽させる木材腐朽菌は一般に菌類としキノコとして親しんでいる菌類は、真核生物としMurakami Yasuhiro, Nunokawa Masanori, Miyamoto Toshizumi－ 201 －

図-2 生物系統樹から見た菌界の位置【最新の高次分類体系 1）では、菌界と動物界はオピストコンタ（後方鞭毛生物（Opisthokonta）というスーパーグループに属するとされている】て位置付けられ、最新の生命系統樹上では、植物よのう）菌と呼ばれる真菌の仲間であり、リトマス試りも動物に近いところで枝分かれ（図-2）している

験紙のリトマスとは、元々はリトマスゴケと呼ばということが知られている。原核生物の菌と区別れる地衣類（子嚢菌と藻類の共生体）から得られたするため、以後、一般的な呼称である真菌と呼ぶ。

染料が原料である。キュー王立植物園が公開してこの真菌の中で、木材のリグニン、セルロース、いる資料 4)によれば、菌類は 220～380 万種に上る

ヘミセルロース 3 種類をすべて分解できるのが白と推定されているが、その大半はまだ未発見であ色腐朽菌と呼ばれ、約 2 億 9 千万年前に木材を分り、2017 年に新種として登録された菌類は 2,189解できる能力を獲得した結果、石炭紀が終焉を迎種に上るという。また、植物の 9 割は菌根菌と呼えた原因

2）の一つ、と考えられている。そうしたばれる真菌と共生関係を結んでおり、菌根菌は植地球の壮大な歴史の一方で、白色腐朽菌は非常に物から炭水化物を得、植物は菌根菌から窒素やリ身近で、我々が普段スーパーで入手できるキノコ、ンなどのミネラルを得るとされる。植物は菌根菌

例えばマイタケ、エノキタケ、シイタケはこの白色と共生することで、植物自体の成長に良い影響が腐朽菌の仲間である。なお、白色腐朽菌の分泌するあるとされ、例えば河川堤防植生の良好な維持管物質が土壌中のダイオキシンの分解を行うといっ

表-1 子実体からの菌糸分離・培養資機材例

た環境浄化（バイオレメディエーション）の研究

3)

資機材名

役割

や、コンクリートに真菌の胞子を混ぜておき、ひびクリーンブース

無菌環境で菌糸を操作するが発生して水分が供給されると発芽し、ひびを埋培地入りシャーレ

菌糸の分離・培養用

メス

子実体等からの菌糸分離用

パラフィルム

培地入りシャーレの密封用

滅菌用エタノール使用する資機材、手の殺菌クーラーボックス

培地や子実体の冷蔵用める菌糸を成長させる自己修復コンクリートの研究 4)など、真菌の新たな可能性について現在も新たな発見がされている。余談ではあるが、日本酒を醸造するのに必要な麹菌やビール酵母は子嚢（しMurakami Yasuhiro, Nunokawa Masanori, Miyamoto Toshizumi－ 202 －

理を行う上で、将来的に堤防植生と菌根菌との関連性を検討していく必要が出てくる可能性は十分考えられる。

３．白色腐朽菌の採取と培養について筆者らは、剣淵川支川上流でウスヒラタケ、名寄川下流でエノキタケ、ヌメリスギタケモドキの子実体（いわゆるキノコ）を採取し、図-3 白色腐朽菌からの菌糸分離手順概要図

表-1 の機材を用い、図-3 の手順で菌糸を分離し、クーラーボックスで持ち帰った。
持ち帰ったシャーレは、23 度に設定したインキュベータ内に保管し、菌糸が十分成長（写真-1）するまで培養した。写真-1 は培養後 9 日目と 3 週間目の名寄川の河畔林から採取されたエノキタケの菌糸の状況である。培地の一部が切り取られている

写真-１

が、これは十分菌糸が成長したため、一部を切り取培地に植えてから 9 日目（左）、3 週目（右）のエノキタケ菌糸って別な培地に移植した痕である。このように、子実体から分離した菌糸は、コンタミ（雑菌による汚染）が無ければ、概ね 3 週間程度で培地全体に成長することが把握された。

４．切り株接種用種駒の作成について
ここでは枯死した切り株に白色腐朽菌を接種するため、きのこ栽培で用いられる種駒の接種を想写真-2 生駒（種駒のもとになる木駒）
φ9mm、長さ 12mm（竹林木材工業製）

定し、ブナを原木とした生駒（写真-2）及びおが粉（長万部町の竹林木材工業より入手）、米ぬか、適量の水を材料に種駒を作成した。使用した菌株は、
令和元年度、名寄河川事務所の協力で実施した河畔林立木中の地上高別の腐朽菌調査において分離された菌株 5）から、継代培養されたエノキタケとヌメリスギタケモドキの 2 種の菌株を用いた。まず、種駒用の材料全てを栽培袋（菌糸呼吸用のフィルター付き）に入れ、オートクレーブで滅菌、放冷したのち、クリーンブース内で培養菌糸から切除した菌糸を栽培袋内に均等な間隔になるように入れ、インキュベータ内で菌糸が蔓延するように培

写真-3 作成した種駒 2 種（冷蔵保管のため、ポリ瓶に入れた状況）

Murakami Yasuhiro, Nunokawa Masanori, Miyamoto Toshizumi－ 203 －

養して作成した。なお、栽培袋のままでは種駒が乾

ウスヒラタケﾇﾒﾘｽｷﾞﾀｹﾓﾄﾞｷ

燥し、菌株が死滅する可能性があるため、種駒はポリ瓶に入れ、冷蔵庫で保管している。この様にして作成された種駒は、切り株だけでなく、流木などへも接種が可能である。なお、白色腐朽菌といえども生物であり、採取された地域周辺に限定して接種することが遺伝子汚染を防ぐためにも重要である

エノキタケ

Bと考えられる。
ABA’

A①菌糸の先端（A、Bの2核がある）

５．培養菌糸の顕微鏡観察結果
一般的なキノコを発生させる白色腐朽菌は、同種の異なる交配因子を持った菌糸同士が融合し、2A A’

B’

A

B

③分裂した核がクランプを介して移動開始

B’B’

BA’
A

②菌糸の先端の核がそれぞれ分裂④核の移動が終わり、クランプが残る。

核菌糸と呼ばれる菌糸として成長し、初めてキノコ（子実体）が形成される。この 2 核菌糸は成長の写真-4 顕微鏡（1000 倍）で撮影した菌糸とクランプ結合（赤丸）及びクランプの形成過程概要

際、細胞壁の間にクランプ結合と呼ばれる独特の構造を残すことから、これが確認できれば、2 核菌糸であることが把握できる。ここでは、天塩川上流で採取された３種の白色腐朽菌の顕微鏡写真を写
真-4 に示す。写真中、赤丸で示した箇所がクランプ結合した箇所であり、採取された白色腐朽菌は 3種とも 2 核菌糸であったことが把握された。

参考文献
1) 島野智之: 真核生物の高次分類体系の改訂,タクサ:
日本動物分類学会誌43,62-67
2）堀千明ら：リグニン分解酵素の進化が石炭紀の終焉を引き起こした, https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topic
s/2012/20120702-1.html(2020/12/18確認)
3) 亀井一郎: 白色腐朽菌の機能開発－環境浄化とバイ

６，おわりにオマス変換－, 木材保存（Wood Preservation）38(4),河畔林伐採を 9 月にすることで、切り株枯死率が 5 割弱に達することが名寄河川事務所の試験伐採で明らか 6）になった。米国のポプラ伐採の事例

144-156（2012）
4) Jing Luo, et al., Interactions of fungi withconcrete: Significant importance for bio-based se7)

では 7 月、8 月伐採での切り株枯死率が 9 割を超えていることから、河畔林伐採を行う上で最適な伐採時期の調査を行う価値は高い。また、残置した切り株は流木化する恐れがあるため、より積極的に白色腐朽菌により分解を進めるため、今回作成した種駒を切り株に接種する方法もあるが、接種前にドリルで穿孔するなど手間がかかる。このため、菌糸入りのジェルを直接切り株に吹きかけるなどの簡易な接種方法も検討していく必要がある。
今後は、白色腐朽菌接種後の切り株の分解程度の経年変化や、新たな河川における白色腐朽菌の分離培養、切り株の分解速度の早い菌株の選抜など

lf-healing concrete, Construction and Building Ma
terials, Vol.164, 275-285, 20185）白鳥ら：河畔林におけるヤナギ属生立木の幹材部変色・腐朽材から分離した菌類,第69回北方森林学会,ポスター発表,2020.11.11.
6）国奥ら：河道内樹木の夏季伐採による除根コスト縮減について－施工時期による再萌芽抑制効果及びコスト縮減－,第64回北海道開発局技術研究発表会,2021.2
7) Strong, Terry F.; Zavitkovskj, Jerry. 1983. Effect of harvesting season on hybrid poplar coppicing. In: Hansen, Edward A., ed. Intensive plantat
ion culture: 12 years research. Gen. Tech. Rep.

について、引き続き調査していく必要がある。

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