科学技術振興機構研究シーズDiscovery Saga

概要

京都大学生命科学研究科の安居佑季子准教授、下川瑛太博士課程学生、田中知葉修士課程学生（研究当時）、梅谷結佳修士課程学生、川村昇吾博士課程学生（研究当時）、河内孝之教授らの研究グループは、チューリッヒ大学のＰéｔｅｒＳｚöｖéｎｙｉ博士、広島大学大学院統合生命科学研究科の嶋村正樹准教授、基礎生物学研究所トランスオミクス解析室の山口勝司主任技術員、重信秀治教授、近畿大学生物理工学部の大和勝幸教授らの研究グループとの共同研究により、半数体世代で性を決定するコケ植物の性染色体が、雌雄異株から雌雄同株へと進化する過程においてどのような運命を辿るのかについて、共通する進化の道筋を明らかにしました。
有性生殖は生物にとって普遍的な繁殖システムですが、その基盤となる性決定は非常に多様です。ヒトを含め、性染色体を持つ生物はメスとオスが別個体として存在する雌雄異体ですが、性染色体を持たず１つの個体中にメス機能とオス機能の両方を合わせ持つ雌雄同体の生物も存在しています。雌雄異株から雌雄同株への進化の過程で性染色体を含む染色体がどのような運命を辿るかは多くが未解明の状態でした。今回、コケ植物苔（タイ）類の雌雄同株アカゼニゴケのゲノムを解読し、比較ゲノム解析を行うことで、アカゼニゴケは祖先が持っていたオスの性染色体由来の染色体を保持する一方で、必須の遺伝子を他の染色体へ移した後にメスの性染色体を消失していることを明らかにしました。さらに既に報告があった別の雌雄同株のタイ類のゲノムとの比較から、これらの進化は偶然に起きたことではなく、タイ類の性染色体として運命付けられていたことが示唆されました。
本成果は２０２５年４月２日に国際誌「ＣｅｌｌＲｅｐｏｒｔｓ」に掲載されました。
本研究は、日本学術振興会（ＪＳＰＳ）学術変革領域（Ａ）「挑戦的両性花原理」（２３Ｈ０４７４４、２２Ｈ０５１７２）、研究基盤Ｃ（２１Ｋ０６２２８）、研究基盤Ａ（２２Ｈ００４１７）、国際先導加速基金（２２Ｋ２１３５２）、科学技術振興機構（ＪＳＴ）創発的研究支援事業「陸上植物の単相世代における有性生殖システムの進化」（ＪＰＭＪＦＲ２２５６）、基礎生物学研究所統合ゲノミクス共同利用研究（２３ＮＩＢＢ４４１、２４ＮＩＢＢ４２８）等により支援されました。

＜プレスリリース資料＞

本文　ＰＤＦ（７７２ＫＢ）

＜論文タイトル＞

“Insights into convergent evolution of cosexuality in liverworts from theMarchantia quadrata genome”: ＤＯＩ：10.1016/j.celrep.2025.115503

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（英文）“Insights into convergent evolution of cosexuality in liverworts from theMarchantia quadrata genome”

雌雄異株から雌雄同株への進化に伴う性染色体の運命とは

～コケ植物の有性生殖システム転換における染色体再編成の解明～