2021 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of fundamental and universal female and male concepts
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19K22446
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野崎 久義 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (40250104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 稔幸 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (00462739)
関本 弘之 日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)
三角 修己 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (90583625)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | GCS1 / MID / メス / オス / 真核生物 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ボルボックス（Volvox）の雌雄異体種（メスとオスが異なる種）とこれに極めて近縁な雌雄同体種の全ゲノム比較解析から、雌雄同体種は、雌雄異体種のメス側の性染色体の性決定領域（SDR）が残存したままオス特異的遺伝子を獲得することで誕生したことが明らかになった。雌雄異体種と雌雄同体種との転換進化はさまざまな生物で研究されているが、雌雄同体種への転換時におけるメスとオスの性染色体のSDRの運命を初めて明らかにした。雌雄同体種へ進化した後もメス側の性SDRだけがほぼ残存している驚くべき事実はメス機能とオス機能の発現の差異を反映している可能性があり、性の進化の新たなる研究が期待される (Yamamoto et al. 2021, PNAS)。
長期間にわたる相模川水系の相模湖・津久井湖のフィールド調査と培養・交配実験から緑藻プレオドリナ（Pleodorina）の同一種がメスとオスに加えて両性型の３番目の性表現型を持つことを明らかにした。メス、オス、両性型の３個の性表現が同一種に存在することは、シンプルな性決定システムをもつとされてきた藻類・菌類における初めての発見である。メスとオスが分かれている種から両性型の種への進化の初期段階とも考えられ、交配実験から示唆された両性型決定因子の解明に大きな期待が持たれる (Takahashi et al. 2021, Evolution)。また、本種の3個の性表現型の性誘導による発現解析の結果、両性型の株ではMIDとGCS1の発現増大がオス配偶子を誘導し、発現抑制がメス配偶子を誘導することが推測された。これは両遺伝子がメスとオスを具現する真核生物に共通する特性が両性型の生物でも認められたことになる。
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[Presentation] Three sex phenotypes in a haploid algal species give insights into the evolutionary transition to a self-compatible mating system2021
Author(s)
Takahashi, K., Kawai-Toyooka, H., Ootsuki, R., Hamaji, T., Tsuchikane, Y., Sekimoto, H., Higashiyama, T. & Nozaki1, H.
Organizer
75th Annual Meeting of the Phycological Society of America, Online, 13-22 July, 22, 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Re-discovery of the third mating system of “Volvox africanus“ from cultures originating from the hometown of dinosaurs in Thailand2021
Author(s)
Nozaki H., Wuttipong, M., Heman, W., Matsuzaki, R. & Kawachi, M
Organizer
(75th Annual Meeting of the Phycological Society of America, Online, 13-22 July, 22, 2021
Int'l Joint Research
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