Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
有性生殖は遺伝的多様性を確保できる繁殖システムであり、これに必要不可欠なのが “性”である。陸上植物進化の基部で分岐したコケ植物では、単相世代で性が決まる。本研究ではコケ植物苔類のモデルであり雌雄異株ゼニゴケにおいて発見された苔類の性決定因子の分子進化について明らかにすると同時に、ゼニゴケとその近縁種であり雌雄同株のアカゼニゴケとの比較解析から、性分化システムの進化を明らかにする。これらにより、陸上植物の進化の基部で分岐したコケ植物における知見から、挑戦的な「両性花」原理の理解を目指す。
固着生活を営む植物は、置かれた環境に適した繁殖戦略を進化の過程で獲得してきたと考えられるが、その進化で起きたイベントの多くは未だ明らかにされていない。コケ植物苔（タイ）類では雌雄異株と雌雄同株の植物種がどちらも存在する。アカゼニゴケは、高山などに生息する雌雄同株の植物で、その性分化は季節依存的である。本研究では、タイ類のモデル植物であり雌雄異株であるゼニゴケとの比較から、雌雄同株誕生における性染色体進化の過程と、アカゼニゴケが周囲の環境に合わせて獲得したと考えられる環境に制御される性分化機構を解き明かすことを目的としている。アカゼニゴケのゲノム解読を行ない、アカゼニゴケでは雌雄異株から雌雄同株への進化の過程で、雄のV染色体由来の染色体を保持する一方で、雌のU染色体は消失し、ごく限られた必須遺伝子のみを常染色体に移行させたことが明らかとなった。また、最近報告された別の雌雄同株のタイ類イチョウウキゴケはアカゼニゴケとは独立に雌雄異株から雌雄同株へと進化したと推定されるが、雌雄同株への進化の過程で同様の性染色体の進化が起きたと考えられ、タイ類における雌雄同株への進化イベントは予測可能であることが示唆された。さらにアカゼニゴケでは、U染色体から常染色体へと移行した性決定遺伝子BPCUは、新たな発現制御機構を獲得しており、雄の生殖器托ではほぼ発現しないのに対し、雌の生殖器托では高く発現することを示した。これらから、タイ類における雌雄異株から雌雄同株への進化の過程で起きたゲノム上でのイベントを明らかにすることができた
令和6年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024
All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results, Open Access: 1 results) Presentation (4 results)
Plant and Cell Physiology
Volume: 65 Issue: 3 Pages: 338-349
10.1093/pcp/pcad170
