関東森林研究論 文68-1(2017)

トリュフの発生が見られるクリ林におけるクリ細根の現存量と形態
Biomass and morphology of chestnut fine roots in stands with Tuber indicum production
田中（小田）あゆみ＊1・野口享太郎＊1・古澤仁美＊1・木下晃彦＊1・小長谷 啓介＊1・山中高史＊1・柴田尚＊2
Ayumi TANAKA-ODA＊1 , Kyotaro NOGUCHI＊1 , Hitomi FURUSAWA＊1 , Akihiko KINOSHITA＊1 , Keisuke OBASE＊1 ,Takashi YAMANAKA＊1 and Hisashi SHIBATA＊2＊１ 森林総合研究所
Forestry and Forest Products Research Institute, 1 Matsunosato, Tsukuba, Ibaraki 305-8687 Japan＊２ 山梨県森林総合研究所
Yamanashi Forest Research Institute, 2290-1 Saishoji, Fijikawa, Minamikoma, Yamanashi 400-0502 Japan
要旨：イボセイヨウショウロは外生菌根性の子嚢菌類であり、栽培技術開発には宿主樹木との共生関係の成立・維持や、子実体発生に必要な条件の解明が必要である。一般に外生菌根菌は樹木の細根と共生するが、菌が感染（共生）している地下部の細根量や根の形態については明らかにされていない。そこで本研究では、トリュフの発生するクリ林において、宿主樹木細根の現存量、垂直分布および形態を調査し、近接する無発生地と比較した。トリュフ発生地の細根現存量は無発生地の 25%、総細根長は 50%以下と少なかった。発生地では土壌深度に関係なくほぼ均一に細根が分布していたのに対し、無発生地では地下 10cm までに総細根長の 8 割の根が分布していた。一方、根の重量当たりの長さ（比根長：SRL）と、総細根長のうち菌根形成に適した直径 0.5mm 以下の微細根長の割合（微細根比）には発生地と無発生地で差がなく、根の形態の違いは明確でなかった。トリュフ発生地と無発生地の間で細根の形態は変わらないが、現存量とその分布が異なったことから、林分間における土壌環境条件や菌根菌群集の違いなどを反映して、宿主樹木の細根系への資源配分量が変化している可能性が考えられた。
キーワード：外生菌根・根形態・細根現存量・SRL・Tuber indicum s.l.
Abstract: Tuber indicum s.l. is an edible ectomycorrhizal mushroom and is highly demanded as food. Ectomycorrhizal fungi are
known to be associate with small fine roots (<0.5mm in diameter), but information on fine root characteristics of the host trees thatassociated with Japanese truffle species is totally unknown. In this study, we examined biomass, vertical distribution patterns andmorphology of fine roots of host trees in a chestnut stand with truffle production, and compared it with those in an adjacent standwith no truffle production. Biomass and length of chestnut fine roots were smaller in the stand with truffle production than thatwith no truffle production, whereas there was no difference in fine root morphology between them. Vertical distribution patterns ofchestnut fine roots also differed between the two stands. These differences in fine root standing crop and distribution patterns
might be attributed to differences in soil characteristics and allocation patterns of the chestnut trees between the stands with andwithout truffle production.
Key-word: ectomycorrhiza, root morphology, fine root biomass, specific root length, Tuber indicum s.l.

Ⅰ はじめに栽培化が期待されている。

高級食材として知られるトリュフ（セイヨウショウロ

トリュフは外生菌根菌であり、樹木の根に感染し共生属）は、日本国内でも約 20 種が確認されており（6）、関係を結んで土壌中に菌糸を広げ、地表近くに子実体をその中でも子実体が大きく香りのよい黒トリュフとして発生させる（4）。そのため、ヨーロッパでは 18 世紀ごTuber indicum s.l. （広義のイボセイヨウショウロ。以ろから T. melanosporum を対象として、胞子懸濁液を後 T. indicum と記す）がある（10）。Tuber indicum は宿主樹木の周辺に散布したり、トリュフが発生した土壌

ヨーロッパで栽培及び食用にされている黒トリュフ（T.

を新たな宿主樹木の植栽地に導入する等の、栽培手法がmelanosporum）の近縁種であり（14）、日本国内での試みられてきた（14，8）。1970 年代には、あらかじめ－49 －（受理日 2017 年 3 月 31 日）

トリュフ菌を感染させた感染苗木を植栽する栽培技術が分を無発生地として調査を行った。ちなみに Tuber sp. 6確立され、樹を育て林産物を得るアグロフォレストリーは中国産の Tuber indicum や台湾産の Tuber 種と近縁での一環としても注目されている（14， 4）。このようにあることが分かっている。発生地、無発生地ともに、クヨーロッパではトリュフ栽培の歴史が長く、子実体の発リの樹齢はおよそ 30 年で、地際から 20cm の位置にお生に必要な条件が明らかにされている。宿主は主にハシける直径はそれぞれ 32.5±2.0cm、32.0±1.5cm であっバミやナラ、カシ類で、土壌はアルカリ性で炭素含量のた。このクリ林では草刈りによる除草と落ち葉掻きが毎多い環境を好み、夏の土壌水分を高く保つことで収量が年行われているため、林床有機物の堆積はなかった。調増加すること等が分かっている（14）。一方、T. indicum

査前の数年間に施肥は行われていない。

はアジア地域に広く分布しており、主にマツ科やブナ科

２．調査項目 調査は 2016 年 5 月に行った。トリュの落葉広葉樹を宿主とし、発生地の土壌条件は必ずしもフ発生地と無発生地の細根の量や形態、垂直分布を調べ

アルカリ性土壌ではなく、乾燥した尾根部もしくは湿っるため，直径 5cm のコアサンプラーを用いて表層からた谷など多様である（14）。日本国内でも様々な気候や20cm の深さまでの土を採取した。採取した土壌は表層土壌条件下で発生が報告されているが（6）、トリュフ菌から深さ 10cm までと、深さ 10-20cm の二つに分け、穴と宿主樹木との関係や、子実体の発生環境については調径 0.5mm のふるい上で水洗し、土壌中に含まれる細根査例が無く明らかにされていない。今後、トリュフ生産（直径 2mm 以下の根）をすべて取り出した。

技術確立を目指すうえでは、こうしたトリュフ菌の生態洗浄した根はスキャナー（EPSON GT-X970）で解像に関する基礎的知見の収集・蓄積が必要不可欠である。

度 800dpi で画像を撮影した後、乾燥させて乾燥重量を樹木の根に共生する菌根菌は、宿主から炭素を得る代測定した。採取した画像について、根の形態解析ソフトわりに、養水分の吸収を助けることが知られている（11）。

ウ ェ ア で あ る WinRHIZO Pro 2012 （ Regent

菌根菌の菌糸は樹木の根より細く、広範囲に広がり、養Instruments, Quebec, Canada ） を 用 い て 直 径 階 別

水分の捕集に役立つ。そのため、多くの樹木は生育に菌（0-0.5, 0.5-1.0, 1.0-1.5, 1.5-2.0mm）の根長を測定した。

根菌との共生関係を必要とし、土壌養分が少ない環境ほ画像解析の結果から、直径 2mm 以下の細根について、ど、養分吸収に対する菌根への依存度が高くなることが根の重量当たりの長さを示す比根長（SRL: m g-1）を算報告されている（12）。その一方で、菌根菌への炭素配出した。また、通常菌根が共生する部位は直径 0.5mm分は純生産の 2 割から 6 割にもなるという試算もあり、以下の微細根であるため（3）、直径 2mm 以下の細根長

菌根共生は、樹体内の資源配分に大きな影響をおよぼす（総細根長）に対する直径 0.5mm 以下の細根長の割合と考えられている（5）。菌根形成において菌根菌が共生を「微細根比」として根形態の解析に用いた。調査地とするのは、主に養分吸収を行っている直径 0.5mm 以下

土壌深度ごとの細根現存量、総細根長、比根長および微の微細根である（3）。外生菌根菌であるトリュフ菌の感細根比の違いは、一元配置の分散分析を行った後、染や子実体の発生にも、感染部位である微細根の量や形Tukey’s test による多重比較により評価した。統計解析

態および宿主樹木からの炭素配分が関係していると考えには R 3.3.2（9）を用いた。

られるが、日本においてトリュフ菌が感染した宿主樹木を対象として、その細根の発達状況を調査した報告例はⅢ 結果と考察
トリュフ発生地では無発生地と比べて SRL や微細根無く、明らかでない。
そこで本研究では、現在、トリュフの発生が確認され比など根の形態の指標に明確な差は見られなかったが、ているクリ（Castanea crenata Siebold et Zucc.）林と、細根量が少なく、土壌中に細根が均一に分布していた（図その近傍の無発生地のクリ林との間で、細根の量や分布、－１）。発生地の細根現存量は無発生地の約 50%であり、形態的特徴を比較し、発生地における特性を明らかにす土壌表層ほど小さい傾向があった。これに対して、無発ることを目的とした。

生地では発生地に比べ細根現存量が有意に高く、特に土壌から深さ 10cm までの表層に総細根長の 8 割が分布しⅡ 方法ていた。発生地と無発生地の細根現存量の差は 1.5-2mm

１．調査地 調査は山梨県北杜市にあるクリ林内で行径を除くどの直径階の細根長においても同様の傾向でみった。このクリ林で、2007 年から黒トリュフ（Tuber sp.

られ（表－１）、その結果、根の形態の指標である SRL

6;（6））の発生が確認されている林分を発生地（1）、こおよび、微細根比に発生地と無発生地間の差は見られなれまで一度もトリュフの発生が認められていない隣接林かった（図－１）。また、発生地、無発生地ともに土壌表－50 －関東森林研究68-1(2017)層で SRL が有意に高く、土壌表層に細く長い根を多く形成する傾向が見られた。同様に、微細根比も発生地、無発生地ともに土壌表層で有意に高く、下層で低かった。
樹木根は養分条件が良いと盛んに根を張って成長する場合と、反対に養分が少ない条件下で養分獲得のために根を増やす場合が知られている（13，7）。本調査地ではクリ園としてクリの採取に適切な地上部のサイズが維持されており、地上部の地際直径にも差がないことから、宿主樹木の地上部の大きさに著しい違いはないと考えられる。一方、トリュフ発生地の土壌は炭素・窒素含有率や電気伝導度（EC、水溶性塩類濃度の指標）が無発生地よりも高い傾向にあり（2）、今回調査を行ったトリュフ発
生地では、無発生地と比較して有機物蓄積量が高く、養分条件も良好であると考えられる。そのため、トリュフ
無発生地のクリは、発生地のクリと比較して、土壌中の図－１.

トリュフ発生地と無発生地にお少ない養分を獲得するために相対的に多くの資源を根系ける土壌深度別の根の量と形態の違い（平へ投資している可能性がある。その他、トリュフ発生地均値±標準誤差）。異なるアルファベットの宿主樹木では、トリュフ菌を含む外生菌根菌との共生は、多重比較の結果、各平均値間に有意なが養分獲得に有利に働いている可能性も考えられる。し差があることを示す（p<0.05）

たがって、今後の研究では、菌根菌の感染率や種組成おFig.1 Fine root biomass, total fine root length,

よび、樹木の養分吸収能力等についても検討が必要にな

SRL and small root ratio in study sites

ると思われる。

with/without truffle production (Mean±SE).
Different letters indicate significant differences

表－１. トリュフ発生地と無発生地における宿主樹木

among sites and soil depth according to Tukey’s根の直径階別（0-0.5, 0.5-1.0, 1.0-1.5, 1.5-2.0mm）の細HSD test after one-way ANOVA (p<0.05).

根長（単位は㎝）。
Table 1. Fine root length (cm) of different diameter class(0-0.5, 0.5-1.0, 1.0-1.5, 1.5-2.0mm) in study sites
with/without truffle production

壌条件の特性が、トリュフの菌根や子実体形成に適しているか否かについては現時点では判断できないが、今後、国産トリュフの栽培技術の確立に必要な情報を得るためには、菌根菌の感染率や種組成について明らかにするとともに、他の地域のトリュフ発生地と無発生地においても同様の調査を進めて、基礎的な知見を蓄積していくことが重要と考えられる。

IV まとめ隣接するトリュフの発生林分と無発生林分では、土壌母材や気象条件が同じであり、クリの地上部のサイズも同程度であった。しかし、トリュフ発生地では無発生地

謝辞：本研究は、農林水産省委託プロジェクト研究「森林資源を最適利用するための技術開発、高級菌根性きのこ栽培技術の開発」により行われた。に比べ細根量が少なく、土壌中の垂直分布が比較的均一だったのに対し、無発生地では細根量が多く、土壌表層に集中するなど、調査地間で細根の量と分布に大きな違いがあった。この結果は、トリュフ発生地と無発生地の土壌条件の差違や、外生菌根であるトリュフ菌の感染による宿主樹木の養分吸収や根の発達に関わる生理的な変化を反映している可能性がある。これらの細根および土引用文献（１）
阿部 淳一 ・神谷 泰介・大久保 彦・柴田 尚（2010）
山梨県小淵沢で発生した外生菌根菌セイヨウショウロ(Tuber indicum)について. 日本菌学会第 54 回大会講演要旨集：109（２）古澤仁美・山中高史・野口享太郎・木下晃彦・小長谷啓介（2016）日本国内における黒トリュフ発生地の－51 －土壌条件．日本菌学会第 60 回大会講演要旨集：65（３）GUO, D., XIA, M., WEI, X., CHANG, W., LIU, Y. andWANG, Z. (2008) Anatomical traits associated withabsorption and mycorrhizal colonization are linked to root
branch order in twenty‐three Chinese temperate tree species.
New Phytol. 180 : 673-683（４）HALL, I. R., BROWN, G. T. and ZAMBONELLI, A.
(2007) Taming the truffle. Timber Press. 304p（５）HOBBIE, E.A. and HOBBIE, J.E. (2008) Naturalabundance of 15N in nitrogen-limited forests and tundra canestimate nitrogen cycling through mycorrhizal fungi: a review.
Ecosystems 11 : 815–830（６）KINOSHITA, A., SASAKI, H. and NARA, K. (2011)
Phylogeny and diversity of Japanese truffles (Tuber spp.)
inferred from sequences of four nuclear loci. Mycologia 103：779-794（７）LARCHER, W. (2003) Physiological Plant Ecology. 4th
Edn. Springer-Verlag, New York：513 pp（８）MURAT, C., Bonneau L., H. De La Varga, Olivier J.M.,
F. Sandrine, F. Le Tacon (2016) Trapping truffle production inholes: a promising technique for improving production andunravelling truffle life cycle. Ital. J. Mycol. 45 : 47-53（９）R Development Core Team (2016) R: A language andenvironment for statistical computing. R Foundation for
Statistical Computing, Vienna（10）佐々木廣海・木下晃彦・奈良一秀（2016）地下生菌識別図鑑．誠文堂新光社, 東京：143pp（11）SMITH, S.E. and READ, D.J. (2008) Mycorrhizal
symbiosis, Third edition, Academic Press, London：787 p（12）TANAKA-ODA, A., KENZO T., TORIYAMA J.,
MATSUURA Y. (2016) Variability in the growth rates andfoliage δ 15 N values of black spruce trees across a slope
gradient in the Alaskan Interior. Can J For Res 46：1483-1490（13）寺島一郎（2013）植物の生態-生理機能を中心に-．
裳華房, 東京：268pp（14）ZAMBONELLI, A., IOTTI, M., & MURAT, C. (Eds.).
(2016). True Truffle (Tuber spp.) in the World: Soil Ecology,Systematics and Biochemistry (Vol. 47). Springer.

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