関東森林研究 73 (2022)

論 文

東京大学秩父演習林におけるナミダタケモドキによる根株心腐の感染経路の検討－支障木伐採根の解体による予備的調査結果－
原口竜成 1 ・平尾聡秀 1 ・山田利博 1１ 東京大学大学院農学生命科学研究科附属演習林秩父演習林
要旨：ナミダタケモドキによる根株心腐被害林において，作業道開設支障木の伐採根を調査・解体し，根からの感染可能性について検討を行った。2019 年開設作業道の 150 m の区間で 43 本のサワラ伐採根を調べた結果，65%の伐採根に根株心腐が確認された。６本の伐採根を対象に DNA 解析によるナミダタケモドキの検出と解体による侵入経路の推定を行った。その結果，１本の伐採根からナミダタケモドキが分離されたほか，腐朽材から抽出した DNA のアンプリコンシーケンスにおいて，全伐採根から Serpula 属菌が検出された。さらに，５本の伐採根で腐朽部は根を通じて土壌と接していた。これらの結果から，本林分における被害の原因菌はナミダタケモドキである可能性が高く，根を通じて感染する可能性が示された。
キーワード：ナミダタケモドキ，根株心腐，サワラ

Investigation of the infection route of Serpula himantioides causing butt rot in the University of TokyoChichibu Forest- Results of the preliminary survey by dissecting stumps of obstructive trees Ryusei HARAGUCHI１, Toshihide HIRAO１, ToshihiroYAMADA１
1 The University of Tokyo Chichibu Forest
Abstract: We surveyed and dissected the stumps of trees that had become obstacles during the establishment of the work road in
the stand where the butt rot caused by Serpula himantioides occurred to investigate the possibility of infection from the roots. Thesurvey was carried out on a 150 m section of the work road that was established in 2019. Butt rot was observed in 65% of the stumpsof 43 Chamaecyparis pisifera trees. Six stumps were subjected to DNA analysis for the detection of Serpula himantioides anddissection for the estimation of the infection route. As a result, Serpula himantioides was isolated from one stump, and Serpula spp.
were detected in all stumps by amplicon sequencing of DNA extracted from decayed wood. In five stumps, the decayed area was incontact with the soil through the roots. These results indicate that the causal agent of butt rot in this stand is most likely Serpulahimantioides , which can be infected through the roots.
Key-word: Serpula himantioides, butt rot, Chamaecyparis pisifera

Ⅰ はじめに報告されているものがあるが，実際に根を堀取り・解体

東京大学秩父演習林（埼玉県秩父市）のサワラ高齢林

して針葉樹根株心腐の感染経路を調べた事例は少ない。の一部では，ナミダタケモドキ（Serpula himantioides）に国内の針葉樹の事例はカラマツやトドマツについての事よる根株心腐被害が確認されている（２）。

例がほとんどであり（例えば９，８，４，５），サワラに本菌に感染した生立木は幹と根株の心材が褐色に腐朽ついての事例はない。海外ではナミダタケモドキの根かし，腐朽が進行した感染木の風倒も発生している。このらの感染の事例が 1980 年代に１例報告されている（10）。

ため防除対策についての検討が必要であるが，本菌の林

これらの事例では根株心腐病菌が根株・主根（図-１）か内への定着や樹体への侵入といった感染経路は明らかにら侵入したことが報告されている。
2019 年から 2020 年にかけて秩父演習林のサワラ根株なっていない。
根株心腐病菌には立木の根を経由して感染することが－心腐被害林分を通過する作業道の開設に伴い，幅員およ137－（受理日 2022 年 2 月 1 日）

び路肩に位置するサワラが支障木として伐採され，残置備したチェーンソーを用いて縦断面を露出させ，この縦された伐採根を調べる機会が得られた。

断面から採取した腐朽材サンプルを用いて菌の分離とア

本研究では，この伐採根を解体して調べることで，根ンプリコンシーケンスの２つの方法で根株心腐の原因菌

株心腐の発生状況を把握し，分子生物学的手法を用いてと考えられるナミダタケモドキまたは Serpula 属菌が検本林分における根株心腐病菌と考えられるナミダタケモ出されるかを調べた（図-２）。

ドキの検出を行った。また，伐採根の一部を解体するこ菌の分離では，分離用の腐朽材をチェーンソーとノミとで，本菌の根からの感染可能性について検討を行った。

を用いて地上高 50 cm の高さで腐朽部の縁から横３ cmの位置で採取した。１%次亜塩素酸ナトリウムで表面殺菌した腐朽材小片６個を PDA 培地上で 22℃・20 日間培養し，分離菌株を得た後，NucleoSpin Plant II（タカラバイオ社）を使用して規定のプロトコルにより DNA を抽出した。分離菌の rDNA の ITS 領域を ITS5（12）/ITS4（12）のプライマーペアを用いて PCR 増幅し，決定した

図-１. 本研究における伐採根の部位区分

塩基配列を国際塩基配列データベース（DDBJ）上の登録

Fig.1 Classification of roots in this study.

配列と照合し（相同性 99%以上）同定した。
アンプリコンシーケンスでは，解析用の腐朽材を地上Ⅱ 材料と方法

高 50 cm と０cm で火炎滅菌したドリルを用いて腐朽部

１．調査地および調査実施時期 調査地は埼玉県秩父の縁から横３cm の位置で採取した。凍結乾燥した５ mg

市大滝に位置する東京大学秩父演習林 31 林班内のサワの腐朽材から菌の分離と同じ方法で DNA を抽出した。

ラ高齢級林分である。林分面積は 1.93 ha であり，2021 年抽出した菌類の rDNA の ITS2 領域を gITS7（３）/ITS4ng

時点の林齢は 94 年生である。本林分の一部ではナミダ（11）のプライマーペアを用いて PCR 増幅し，Illumina

タケモドキによる根株心腐被害が報告されている（２）。
本林分では 2019 年と 2020 年に幅員 2.5 m の作業道がMiseq（２×300 bp）によるアンプリコンシーケンス解析を行い PIPITS 2.3 パイプライン（１）と UNITE 真菌デー開設された。このうち 2019 年開設区間にプロットを設タベースにより分類した。

定した。プロットの延長は 150 m であり，幅は路肩を含４．伐採根の解体による腐朽部の形状確認と侵入経路

む４ m とした。プロット内には幅員部分の伐採根が掘の推定取られて路肩に残置されているほか，路肩部分の伐採根ナミダタケモドキ検出用の腐朽材サンプルを採取した後，腐朽部の形状を確認しながら根株を解体し，が堀取られずに残置されている。

腐朽部が根を通じて土壌と接しているか調べた。

作業道開設後約１ヶ月経過した 2020 年１月に，プロットにおいて根株心腐被害の発生状況調査，ナミダタケモドキの検出のためのサンプル採取，および伐採根の解体による腐朽部の形状確認を行った。
２．根株心腐の発生状況の把握 プロットで確認された伐採根のうち，損傷が激しいもの・伐採断面が地際であったものを除く 43 本の伐採根を対象に，根株心腐の発生状況を調査した。調査は，チェーンソーで伐採根の地上高 50 cm の横断面を露出させた後，腐朽部（空洞や図-２. サンプル採取の概要褐色に変色した部分）の有無を目視で確認し記録した（図Fig.2 Overview of sample collection.

-２）。また，地上高 50 cm の直径を輪尺で２方向から測定し，腐朽部が確認できた伐採根ではその直径も測定しⅢ 結果た。測定結果を基に，対象地の本数腐朽率と腐朽径比率

１．根株心腐の発生状況（表-１） 調査対象の伐採根（腐朽部直径／伐採根直径）を算出した。のうち 28 本の断面で腐朽部が確認され，本数腐朽率は３．ナミダタケモドキの検出 堀取られた伐採根のう65.1%であった。
腐朽被害木の伐採根平均直径は 35.3 cm，ち，根株心腐が確認され，かつ，安全に作業可能な６本

腐朽部平均直径は 11.3 cm，平均腐朽径比率は 30.2%であ（伐採根Ａ～Ｆ）を対象に，根切り用ソーチェーンを装－った。

138－

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２．ナミダタケモドキの検出（表-２） 腐朽材からの害率である。本研究のプロットと前回の報告の調査プロ菌の分離では１本（伐採根Ｂ）からナミダタケモドキがット間の距離は約 100 m であることから，本林分におけ分離された。その他の伐採根からは Trichoderma 属菌やる根株心腐の発生はこの２地点を結んだ 100 m の範囲にMortierella 属菌が分離され，ナミダタケモドキは分離さも及んでいる可能性がある。
北海道におけるカラマツ高齢林の事例（13）では，本れなかった。
アンプリコンシーケンスの結果，全サンプルから Serp数腐朽率 22.1%で腐朽径比率は 40～60%が多かったと報ula 属菌が検出された。全リード数における Serpula 属菌告されている。この事例と比較すると，本林分におけるのリード数の割合は 0.1～16.4%であった。OTU（Operati

被害は，林分レベルでの被害率（本数腐朽率）が高く，onal Taxonomic Unit）をオープンアノテーションツール

単木レベルの被害（腐朽径比率）は低い傾向がみられた。

FUNGuild（６）により区分したところ，全サンプルの全菌の分離ではナミダタケモドキは１本の伐採根から分

地上高において Serpula 属菌は木材腐朽菌内の優占度が離された。環境試料からの木材腐朽菌の分離は成長の速高かった。

い菌が存在するため実用的でないことが指摘されており

３．伐採根の解体による腐朽部の形状確認と侵入経路（７），
本研究においてもサンプル中のナミダタケモドキの推定（図-３） 伐採根を解体した結果，伐採根Ｃを除よりも Trichoderma 属菌等の成長の速い菌が伸長した可

く５本の伐採根で腐朽部が根を通じて土壌と接している能性が考えられる。なお，Trichoderma 属菌・Mortierellaことが確認できた。伐採根Ｃは腐朽部が大きく解体でき属菌はアンプリコンシーケンスにより全伐採根より検出なかった。伐採根の腐朽部の形状は，いずれも地上高０されている。

cm の腐朽部の径が地上高 50 cm の径よりも大きかった。

アンプリコンシーケンスにより，ナミダタケモドキが腐朽部と土壌との接点は，伐採根Ａ・Ｄ・Ｅ・Ｆの４本分離できなかった伐採根からも Serpula 属菌を検出する

では根株の真下に確認された。伐採根Ｂでは腐朽が主根ことができた。前報（２）と同様の被害状況であること（平根）方向に伸び土壌と接していることが確認できた。と併せて，本林分における根株心腐病菌はナミダタケモ

接点はいずれも地表下 30 cm 未満の浅い位置であった。

ドキである可能性が高いと考えられる。また，Serpula 属

伐採根Ｅでは主根（平根）にも腐朽部が見られたが，腐菌は地上高 50 cm・０cm のいずれにおいても検出されて朽部の形状が複雑であったため，根株の腐朽および土壌いることから，伐採根の中に広く分布している可能性がと接しているか確認できなかった。
Ⅳ 考察
１．根株心腐の発生状況と原因菌 今回の調査では本数腐朽率 65%の根株心腐の発生が確認された。この腐朽率は前報（２）における本数腐朽率（67.9%）と同様の被表-１. 根株心腐被害の発生状況
Table 1. The occurrence of butt rot.

図-３. 伐採根解体結果の模式図
Fig. 3 Schematic diagram of dismantling results of cut roots.
表-２. 菌分離およびアンプリコンシーケンスによる Serpula 属菌の検出結果
Table 2. Results of fungi isolation and detection of Serpula spp. by amplicon sequencing.

－139－示唆された。今後，検出された Serpula 属菌がナミダタ

引用文献

ケモドキであることを確定するために，ナミダタケモド(１) Gweon HS, Oliver A, Taylor J, Booth T, et al. (2015)

キの種特異的プライマーを用いた PCR による検出を行PIPITS: an automated pipeline for analyses of fungal internal

う必要がある。

transcribed spacer sequences from the Illumina sequencing
platform. Methods in Ecology and Evolution 6: 973-980

２．伐採根の解体による腐朽部の形状確認と侵入経路
海外の事例ではナミダタケモドキによる感染(２) 原口竜成・平尾聡秀・山田利博（2017）東京大学秩が根株と主根から発生していたことが報告されている

父演習林におけるサワラ根株心腐被害の発生状況．関東（10）。また，カラマツの事例でも根元直下における根の森林研究 68 (2): 181-184

分岐付近からの侵入が報告されている（５）。本研究にお(３) Ihrmark K, Bodeker, ITM, Cruz-Martinez K, Friberg H, et

いても根株で腐朽部と土壌との接点が確認できたため，al. (2012) New primers to amplify the fungal ITS2 region -根株心腐病菌が根株あるいは根株直下の主根から侵入しevaluation by 454-sequencing of artificial and naturalた可能性が高いと考えられる。

communities. FEMS Microbiol Ecology 82: 666-677の推定(４) 小岩俊行（2002）カラマツ根株心腐痛菌の侵入ロ．

また，トドマツの解体事例では根部の腐朽が伐根から日本林学会誌 84: 9-15

横に走る平根および伐根直下の杭根に認められたことが報告されている（９）。カラマツについても同様の報告が(５) 黒田吉雄・高見澤澄・佐藤美穗・杉山昌典（2003）

ある（４）。今回の調査では，主根（平根）における腐朽

若齢カラマツ人工林の林床における根株心腐病菌と罹患部と土壌との接点は１本の伐採根で確認できたのみであ

木の分布および腐朽菌の侵入部位．筑波大学農林技術セった。このため，今後解析数を増やし，主根（平根）かンター演習林報告 19: 41-53

らの侵入の有無について調べる必要がある。

(６) Nguyen NH, Song Z, Scott TB, Branco S, et al. (2016)
FUNGuild: An open annotation tool for parsing fungal
community datasets by ecological guild. Fungal Ecology 20:

Ⅴ おわりに今回の調査結果から，本林分においても前報（２）と241-248同等の激甚な被害であること，根株心腐病菌はナミダタ(７) Nicolotti G, Gonthier P, Guglielmo F (2010) Advances in

ケモドキである可能性が高いこと，また，根株心腐病菌

detection and identification of wood rotting fungi in timber andが根を通じて感染する可能性があることが明らかになっ

standing trees: Molecular Identification of Fungi, 251-276(８) 大槻晃太・桝田範久・川口知穂（1997）主要材質劣た。
一方，本研究で調べた伐採根は解析目的で堀取ったも化病害（カラマツ根株心腐病）の被害実態の解明と被害のではないため，主根の一部や細根等が欠損していた。

回避法の開発．福島県林業試験場研究報告 30:115-125

このため小岩（４）のような根を詳細に区分した解析は(９) 佐々木克彦・松崎清一・林康夫（1983）トドマツ間できていない。また，解体数も先行研究と比較して多い

伐試験地における腐朽菌害．日本林学会大会学術講演集とは言えず，菌の分離や DNA 抽出のためのサンプル採94: 543-544

取部位も少ない。このため，今後，解析目的でサワラの(10) Seehan G (1986) Butt rot in conifers caused by Serpula

根株を多数掘り出し，根株全体のサンプルを用いた詳細

himantioides (Fr.) Karst．European Journal of Forest Pathology

な検討を行う必要がある。

16 (4) : 207-217

さらに，ナミダタケモドキの土壌中の分布は明らかに(11) Tedersoo L, Bahram M, Polme S, Koljalg U, et al.(2014)

なっておらず，これについて検討を行うことで樹体内へ

Global diversity and geography of soil fungi. Science 346:1078の感染経路を明らかにしていく必要がある。

(12) White TJ, Bruns T, Lee S, Taylor J (1990) Amplification

本研究で決定した塩基配列は国際塩基配列データベー

and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes forス（DDBJ）に登録した。伐採根 B から分離されたナミ

phylogenetics. PCR Protocols: A Guide to Methods andダ タ ケ モド キの 塩 基 配列 のア ク セ ッシ ョン 番号はApplications, Academic Press, 315-322

LC659327 である。アンプリコンシーケンスの DRR Run(13) 山口岳広 (2012) カラマツ高齢林における根株腐朽

アクセッション番号は DRR328633-DRR328644 である。

被害と土壌硬度および透水性との関係-札幌羊ヶ丘での事例-．北方森林研究 60: 107-110

謝辞：本研究はサントリー天然水の森 東京大学秩父演
習林プロジェクト研究助成金の助成を受けて行った。

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