コケ植物の性染色体進化を解明―雌雄異株から同株への移行の謎―

コケ植物の性染色体進化を解明

京都大学生命科学研究科の安居佑季子准教授を中心とする研究グループは、コケ植物の進化に関する新たな知見を発表しました。具体的には、雌雄異株から雌雄同株への進化過程における性染色体の変遷について探究が行われ、興味深い結果が得られました。

研究背景

有性生殖は生物にとって重要な繁殖方法ですが、その性決定メカニズムは非常に多様です。一部の生物は性染色体を持ち、別々の個体としてメスとオスが存在します。一方で、同一個体に雌雄両方の生殖能力を有する雌雄同株の生物もいます。これまでの研究では、雌雄異株から雌雄同株へ進化する際の性染色体の運命が明らかにされていませんでした。

研究手法

本研究では、雌雄同株であるアカゼニゴケのゲノムを解読するために、ロングリードシーケンス技術を用いました。アカゼニゴケは、特に北岳で採取されたKitadake-1株を使用して研究が進められました。結果として、アカゼニゴケは9本の染色体を持ち、うち1本が雌雄同株の性染色体に由来していることが発見されました。

研究成果

アカゼニゴケのゲノム解析から、雌の性染色体が失われ、必須の遺伝子が他の染色体へ移行したことが分かりました。これにより、雌雄同株への移行は偶然ではなく、運命的なプロセスである可能性が示唆されます。また、性決定遺伝子BPCUがアカゼニゴケの生殖器において雌で高く発現し、雄ではほとんど発現しないことも確認されました。