ヒメツリガネゴケ生殖器官の雌雄決定機構の解明

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植物は、動物とは異なる多様な性表現を示す。少なくとも被子植物では、性起源は両性花を着生する両全性とされ、限られた雌雄異株性の数種で性決定遺伝子が同定されていたが、コケ植物では被子植物に比べて雌雄異株の種が多く、性決定については雌雄異株のゼニゴケにおいてのみ同定されている。雌雄同株で、尚且つ、同一茎頂に雌雄両方の生殖器官を形成するヒメツリガネゴケにおいて、生殖器官の雌雄の運命決定機構の大部分は未解明である。申請者は既に、ヒメツリガネゴケ生殖器官の雌化のマスター因子を見出した。本研究では、この雌化のマスター因子の機能を足がかりとして、ヒメツリガネゴケの生殖器官の雌雄決定機構の解明を目指す。まず、既に同定していた雌化のマスター因子の終止コドン直前にレポーター遺伝子をノックインした株で、発現パターンを明らかにした。次に、生殖器官のカルコフロー染色および透明化により、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、発生初期から細胞系譜の観察手法を確立した。また、この雌化のマスター因子について、その他のコケ植物との機能の保存性を検証するため、ツノゴケ類やタイ類のオルソログcDNAをクローニングした。今後、ヒメツリガネゴケの変異株に導入し、機能相補実験を行うことで、進化的な機能の保存性についても検証する予定である。さらに、雌化のマスター因子の変異株および異所的発現株を用い、野生株との比較RNAシークエンス解析を実施した。これらの発現変動遺伝子のうち、生殖器官特異的に発現する遺伝子であるもの等候補を絞り込み、雌化のマスター因子が制御する下流遺伝子を同定していく。