菌従属栄養性は菌根菌に寄生し、炭素などの栄養を獲得して生活する植物の栄養戦略であり、光合成を行いながら菌からの栄養も利用する部分的菌従属栄養性と、光合成を行わず菌からの栄養のみに依存する完全菌従属栄養性に分類される。被子植物以外の陸上植物系統における菌従属栄養性の研究は限られており、特に大葉シダ植物の胞子体世代における部分的菌従属栄養性は一部の系統で示唆されてはいるものの、間接的証拠に基づく議論にとどまり、直接的な物質移動を検証した例はない。
地下性で完全菌従属栄養性の配偶体を持つハナヤスリ科の大葉シダ植物は、生態・形態的特徴から胞子体も部分的菌従属栄養性を示す可能性が指摘されている。特にサクラジマハナヤスリ（Ophioglossum kawamurae）は、多くのハナヤスリ科植物とは異なり、胞子体が光合成に重要な栄養葉を欠くことから、その可能性が高いと考えられる。そこで本研究では、炭素の放射性同位体¹⁴Cを用いたトレーサー実験により、胞子体世代における部分的菌従属栄養性の有無を検証した。具体的には、①サクラジマハナヤスリ－ドナー植物間、および②独立栄養植物－ドナー植物間に菌根ネットワークを形成させた処理区と、それぞれについて菌糸接続を物理的に遮断した対照区を設けた。これらの系において、ドナー植物のみに¹⁴CO₂を曝露させた。ドナー植物に固定された¹⁴Cは菌根共生を通じて菌根菌へ輸送されるため、サクラジマハナヤスリの胞子体が部分的菌従属栄養性を有する場合、菌根菌を介して¹⁴Cがサクラジマハナヤスリ体内へ移行することが予想される。
その結果、処理区ではサクラジマハナヤスリと独立栄養植物の双方で概ね同程度の¹⁴Cが検出され、さらに菌糸接続を遮断した対照区においても同程度の¹⁴Cが検出された。これらの結果は、菌糸以外の経路によって¹⁴Cが移動した可能性を示唆する。本発表では、これらの結果に加え、本実験系の問題点と現在進めている改善策について報告する。