研究成果

植物の多様な精子の形成の進化的起源を解明 -7億年前のDUO1遺伝子獲得が植物の精子形成に関わる-


2018年12月13日


     荒木崇 生命科学研究科教授、肥後あすか 同博士課程学生(現・横浜市立大学特任助教)、Frederic Berger グレゴールメンデル研究所グループリーダー、河島友和 生命科学研究科博士研究員(現・ケンタッキー大学助教)、河内孝之 同教授らの研究グループは、英国レスター大学、スペイン国立バイオテクノロジーセンター、神戸大学、日本女子大学、広島大学、金沢大学、立教大学、近畿大学、東京大学と共同で、植物における精子の形成が、約7億年前に陸上植物の祖先にあたる藻類でおこった新しい遺伝子(DUO1)の獲得により始まったことを明らかにしました。

     動植物は精子と卵という2種類の生殖細胞による有性生殖を行いますが、この生殖様式がどのような進化的な起源を持つのかはほとんどわかっていません。本研究グループは、本学発のモデル植物であるゼニゴケや、シロイヌナズナ、コマチゴケ、3種のシャジクモ、ヒメミカヅキモなどを用いた比較研究により、植物では、DUO1という遺伝子が、藻類やコケ植物の鞭毛を持つ精子と花を咲かせる植物(被子植物)の動かない精子の形成に関わる共通の遺伝子であることを明らかにしました。本研究成果は、作物を含む植物における生殖と雄の稔性の理解に寄与することが期待されます。

     本研究成果は、2018年12月11日に、国際学術誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。

     

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】https://doi.org/10.1038/s41467-018-07728-3

    【KURENAIアクセスURL】http://hdl.handle.net/2433/235673

    Asuka Higo, Tomokazu Kawashima, Michael Borg, Mingmin Zhao, Irene López-Vidriero, Hidetoshi Sakayama, Sean A. Montgomery, Hiroyuki Sekimoto, Dieter Hackenberg, Masaki Shimamura, Tomoaki Nishiyama, Keiko Sakakibara, Yuki Tomita, Taisuke Togawa, Kan Kunimoto, Akihisa Osakabe, Yutaka Suzuki, Katsuyuki T. Yamato, Kimitsune Ishizaki, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, José M. Franco-Zorrilla, David Twell, Frédéric Berger & Takashi Araki (2018). Transcription factor DUO1 generated by neo-functionalization is associated with evolution of sperm differentiation in plants. Nature Communications, 9:5283.

    • 京都新聞(12月12日 27面)、毎日新聞(12月17日 22面)および読売新聞(3月1日 29面)に掲載されました。

    植物の多様な精子の形成の進化的起源を解明 -7億年前のDUO1遺伝子獲得が植物の精子形成に関わる-
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