性染色体上にコードされるガメトログ遺伝子の役割と半数体生物の性染色体進化

性染色体上编码的配子基因的作用以及单倍体生物中性染色体的进化

• 批准号: 22K19345
• 负责人: 河内 孝之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19345/
• 关键词: 性染色体; 染色体進化; 植物発生生物学; 有性生殖

ゼニゴケの性染色体には雌雄の性染色体に共通して座上する性染色体間ホモログ（ガメトログ）が１９組存在する。ガメトログは、祖先的常染色体に由来する遺伝子であり、機能も共通すると考えられてきた。我々はゼニゴケの雌の性染色体上で雌性化を引き起こす性決定因子FeminizerとしてBPCUを同定した。予期せぬことに、BPCUには相同遺伝子BPCVがあり、雄の性染色体にコードされていた。両遺伝子は有性生殖を誘導する機能を共有するが、雌性化能はBPCUのみがもっていた。これはガメトログの概念を変える知見であった。本研究ではガメトログをゲノム編集により破壊し、雌雄の性染色体上に遺伝子が等価のものであるかを検証することを進めている。また、苔類ゲノム情報を用いた分子系統解析によりガメトログの誕生時期を推定した。ガメトログに機能差異があるかを調べるうえで、常染色体が完全に遺伝的に同じである雌雄の株を利用することが望ましい。従来のゼニゴケ雌雄標準系統は野外で採集した別個体由来であるため、常染色体上にも多型が存在した。そこで標準系統も子孫を交配した近交系を作出した。親系統および近交系のゲノムを解読し、近交系の常染色体が遺伝的に同一であることを明らかにした（投稿中）。ガメトログに機能的差異があった場合の更なる機能解析には、キメラ遺伝子の作成が有効である。そのモデルして、BPCUおよびBPCVについてドメイン構造に着目したキメラ分子を作成して機能を解析した。その結果、雌性化能力に重要な領域を同定することができた。さらにその領域について、多数の苔類に保存されているガメトログの配列比較により性染色体上で遺伝子が分岐したときも祖先的配列を推定することを行なった。祖先配列にアミノ酸置換を加えることで新な機能に重要なアミノ酸配列をすることができた（岩崎ら、日本植物学会大会にて発表）。

There are 19 groups of sex chromosomes that are common between male and female sex chromosomes.ガメトログは, ancestral autosomal に origin する 伝子 であり, function common すると考 えられてきた. I 々 は ゼ ニ ゴ ケ の female の sex chromosomes で feminization を lead き こ す sex determining factor Feminizer と し て BPCU を same determination し た. Preliminary せぬことに and BPCU には are the same as BPCV があり and male sex chromosome にコードされていた.両伝子はsexual reproduction, induction, function, sharing, feminization, BPCU, BPCU, のみがもっていた.これはガメトログの Concept を変える知见であった. This research was compiled by ではガメトログをゲノムにより波壊し, andromantic coloring The body's body is still full of body parts. The date of birth of the によりガメトログののを is estimated using the いた molecular system.ガメトログにfunctional differenceがあるかを动べるうえで、autosomal completion The whole thing is the same as the male and female plants. The male and female standard system is based on the collection in the wild, the origin of different individuals, and the existence of polytypes on autosomal chromosomes.そこでstandard systemもoffspringをmatingしたinbred systemをmadeした. The parent system of the inbred system is the same as the inbred system, and the inbred system is the same as the autosomal system (under submission). The difference in functions of the ガメトログにがあったのchangeなるfunctional analysisには、キメラ伝子の成がeffectiveである.そのモデルして、BPCUおよびBPCVについてドメインstructural purposeしたキメラmoleculeをproducedしてfunctionをanalyticsした. As a result, the feminization ability is an important area, and it is determined by the same rules.さらにその区について、Multiple moss types にPreserved されているガメトログのalignment comparisonにThe ancestral arrangement of the ancestral divergence on the よりsex chromosomes is presumed to be することを行なった. The ancestral arrangement of the acid replacement を plus the new function of the なアミノ acid arrangement を することができた (Iwasaki, Botanical Society of Japan General Assembly にて発 list).

项目成果

MarpolBase Expression: A web-based, comprehensive platform for visualization and insight acquisition out of publicly available transcriptomes of the liverwort Marchantia polymorpha

MarpolBase Expression：一个基于网络的综合平台，用于从地钱公开的转录组中进行可视化和洞察获取

• 发表时间: 2022
• 作者: Shogo Kawamura;Facundo Romani;Masaru Yagura;Takako Mochizuki;Mika Sakamoto;Shohei Yamaoka;Ryuichi Nishihama;Yasukazu Nakamura;Katsuyuki T Yamato;John L Bowman;Takayuki Kohchi;Yasuhiro Tanizawa
• 通讯作者: Yasuhiro Tanizawa

苔類ゼニゴケの性染色体上の性決定因子の同定

地钱性染色体性别决定因子的鉴定

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩崎 美雪;梶原 智明;安居 佑季子;吉竹 良洋;宮崎 基;川村 昇吾;末次 憲之;西浜 竜一;山岡 尚平;Dierk Wanke;橋本 研志;朽津 和幸;Sean A. Montgomery;Shilpi Singh;谷澤 靖洋;矢倉 勝;望月 孝子;坂本 美佳;中村 保一;Chang Liu;Frederic Berger;大和 勝幸;John L. Bowman;河内 孝之
• 通讯作者: 河内 孝之