研究班番号【123】落雷によりキノコは生えやすくなるのか
生物班：梶本 颯人、清水 孝太郎、大宮 奨平

要約
雷が落ちた場所にキノコが生えやすくなるという話を聞き、「雷による電流の刺激によって成長が促されるのではないか」と仮説を立てた。本研究ではエリンギ (Pleurotus Eryngii) を用いた。また、本研究では子実体を発生させるのは難しかったため菌糸の成長を比較した。実験によって、低電流では菌糸の成長は促されないということがわかった。このことから本研究では、雷による電流の刺激はキノコが生えやすくなる要因ではないのではないかと考えた。

１．はじめに落雷が起きた場所にキノコが生えやすいということを知り、雷とキノコの成長の関係に興味を持った。そこで雷の電流がキノコの成長を促進しているのではないかと言う仮説を立て、この仮説を元に本研究を行った。ただし、本研究では子実体の発生は難しいと判断したため、菌糸の成長に焦点を当てた。

２．研究手法PDA寒天（Potato Dextrose Agar）（9.75g）をコニカルビーカー内でマグネチックスターラーを用いてよく蒸留水（250ｇ）と撹拌させた。そうして出来た溶液を三角フラスコに移し、電子レンジを用いて沸騰するまで加熱し完全に溶解させた。それをクリーンベンチ内でシャーレに移し、固まるまで常温で冷やし、PDA寒天培地(①)を作成した。市販のエリンギ (Pleurotus Eryngii) を①の上に置き、菌糸を2週間成長させた後、滅菌されたストローを用いて成長した菌糸を同じ大きさに切り取り、新しい①に移植して以下の操作を行った。測定時はノギスを用いて、短径と長径の長さの平均を記録した。
≪実験１≫①の培地にAl箔の電極を刺し、約30V*1の電流を1時間流して成長を観察した(この培地を以下培地elec)。この
とき流れた電流は、0.01A未満であった。また、対照として、Al箔電極のみを刺し電流を流さなかった培地(以下培地Al)と、何の操作もしていない培地(以下培地con1)を用意した。
≪実験２≫
実験１の結果より、電流が十分に流れていないと判断したため、電流を流す時に、培地の表面上にオートクレーブで滅菌した１%NaClaq*2を張り、電流(0.07A〜0.10A)を30秒間流して成長を観察した(以下この培地を培
地NaClaq)。この操作を1週間に1回行った。また、対照として、何の操作もしない培地(以下培地con2)を用意した。
＊1：校内にあった電源装置で加えることの出来た最大の電圧＊2：富樫 巌，瀧澤 南海雄(1993)p.2

３．結果
≪実験１≫
培地elecは培地con1に比べて平均約２mm小さくなっていた。
培地Alは培地con1に比べて平均約２mm大きくなっていた。
(グラフⅠより)

≪実験２≫
培地NaClaqは培地con2に比べて平均約6.5mm小さくなっていた。
（グラフⅡより）

４．考察
実験１では電流の有無で菌糸の成長の違いが見られなかった。
それは、培地に流れた電流が0.01A未満と殆ど流れなかったためと考えられる。また、１億Vの雷の電圧や自然界の土壌、通気性などを実
験室では再現できなかったためではないかと考えた。
実験２では電流ありの菌糸の成長が著しく抑制されたが、実験１を加味すると、電流は余り菌糸に良い影響を及ぼさないのではないかと考えた。

５．結論・展望
今回の実験では、電流による菌糸の成長の促進は見られなかった。特に実験2では、菌糸に大きな影響を与えないであろう塩分濃度でも、食塩水に一定時間浸けていたため菌糸が衰弱した可能性もあると考えられ、今後、食塩水と菌糸の成長の関係について調べていく必要がある。また、雷と菌糸との関係には電流以外の音や光、振動などの、その他の要因もあると考えられるので、さらなる研究が必要である。

６．参考文献ならびに参考Webページ
大賀 祥治(2004)『キノコの生育と栽培』
https://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2030871810.pdf 2021/08/06
古賀 大聖 ，名倉 亮太，山下 紘平，辻 康介(2017)『菌糸の成長に電流が与える影響』
https://kozu-osaka.jp/cms/wp-content/uploads/2017/08/2015047.pdf 2021/10/29
本間 裕人(2021)『雷が落ちるときのこが生える？』https://www.jstage.jst.go.jp/article/seibutsukogaku/99/6/99_99.6_306/_pdf 2021/09/29
富樫 巌，瀧澤 南海雄(1993)『食塩水によるシイタケ菌床の害菌防除』
https://www.hro.or.jp/list/forest/research/fpri/rsjoho/13781003001.pdf 2021/11/17

加えて、私達は雷による菌糸の成長の促進が土壌に含まれる金属イオンや落雷による窒素固定が要因ではないかと考え、以下のような実験を行った。

２(１)．研究手法≪実験３≫
上記の①の培地に実験１と同様にAl箔を刺した培地(以下培地Al’)の他、銅板を刺した培地(以下培 地Cu)、亜鉛板を刺した培地(以下培地Zn)、鉄を刺した培地(以下培地Fe)を刺した培地を用意し観察を 行った。また、対照として、何の操作もしていない培地(以下培地con3)を用意した。ただし、ここで用いた金属板はすべてヤスリで磨いた後、滅菌し、クリーンベンチ内で培地に刺した。
＊3：市販の肥料に記載されていた適量≪実験４≫①の培地の作成の際にNH4Clを2.0gを溶かした培地(以下培地NH4Cl1)、0.012g＊3を溶かした培地(以下培地2
4NH4Cl )を作成し観察した。また、対照として何の操作もしていない培地(以下培地con )を用意した。

３(１)．結果≪実験３≫
培地Al’は培地con3に比べて平均約2.7mm大きくなっていた。
培地Cuは培地con3に比べて平均約8.9mm小さくなっていた。
培地Znは培地con3に比べて平均約10.4mm小さくなっていた。
培地Feは培地con3に比べて平均約5.1mm小さくなっていた。
(グラフⅢより)≪実験４≫
培地NH4Cl1は培地con４に比べて平均15.3mm小さくなっていた。
培地NH4Cl2は培地con４に比べて平均約4.6mm小さくなっていた。
(グラフⅣより)また培地NH4Cl1の菌糸が赤く変色していた。(右図より)(左：培地NH4Cl1 右：培地NH4Cl2)

４(１)．考察
実験３より、アルミニウムを刺した培地以外は菌糸の成長が大きく抑制されていることが分かる。このことから、菌糸の成長において金属イオンは悪影響を及ぼすと考えた。実験４より、塩化アンモニウムを2.0ｇ加えた培地は他の培地に比べて成長が著しく抑制されていることが分かる。これは、過剰な塩化アンモニウムによって菌糸の成長が阻害されたのではないかと考えた。しかし、 0.012ｇの塩化アンモニウムを加えた培地は対照の培地よりも成長が促進されていたことから、適量の窒素は菌糸に良い影響を与えると考えた。

果

塩化アンモニウムを加えた培地での培養結(左：培地NH4Cl1 右：培地NH4Cl2)

５(１)．結論・展望
実験３、４より過剰な窒素や金属イオンは菌糸の成長に良い影響を及ぼさないということが分かった。しかし、アルミニウムを刺した培地の菌糸の成長が大きく抑制されていなかったことや、塩化アンモニウムを多く加えた培地の菌糸が赤く変色したことはまだ分かっていないので、今後、 それについても調べていきたい。

６(１)．参考文献ならびに参考Webページ
藤原 しのぶ，春日 敦子，菅原 龍幸，橋本 浩一，清水 豊，中沢 武，青柳 康夫(2000)『シイタケの菌床栽培における培地窒素量と子実体の窒素含有成分との関係』
https://www.jstage.jst.go.jp/article/nskkk1995/47/3/47_3_191/_pdf 2020/08/06
古賀 大聖，名倉 亮太，山下 紘平，辻 康介(2017)『菌糸の成長に電流が与える影響』
https://kozu-osaka.jp/cms/wp-content/uploads/2017/08/2015047.pdf 2020/08/06