研究経過

このたび岡山大学学術研究院環境生命科学学域（農）の赤木剛士 研究教授、ならびにかずさDNA研究所の白澤健太 主任研究員らの研究グループは、様々なキウイフルーツの全ゲノム配列を解読し、進化の過程でキウイフルーツが何度も新しいY染色体を重複して生み出しており、これには従来の定説を覆す新しい進化メカニズムが関与している可能性があることを提唱しました。

「性別」は性染色体によって決定しており、例えば私たちヒトを含む哺乳類ではY染色体を持つものがオスになります。Y染色体は対となるX染色体と全く異なる構造をしており、これは「オスらしさ」を作り出すようY染色体が進化するためであるというのが従来の定説でした。一方、植物も哺乳類と同様にXY型の性別を持つ種が多く、100年前に植物で初めてのY染色体が発見されましたが、その進化過程は長年謎に包まれていました。

キウイフルーツのオスは花が多い・花が早く咲くといった「オスらしさ（オスに有利な特徴）」を有していますが、本研究では、この特徴が従来の説のようにY染色体が作られる過程で生み出されたものではなく、性別決定遺伝子そのものが本来持つ機能であることを明らかにしました。これは、植物における性染色体の進化過程やその役割を世界で初めて明らかにしたものであると同時に、作物の性表現に関わる重要な知見として、食物の安定的生産や新しい育種を可能にする技術に発展していくと期待できます。

本研究成果は、英国の科学雑誌「Nature Plants」に掲載されました。

＊本研究は、香川大学農学部、ニュージーランドPlant & Food Research研究所、カリフォルニア大学デービス校、エディンバラ大学との共同研究として行われました。

図1：キウイフルーツ（マタタビ属）は新しいY染色体の成立進化を繰り返す

　

　

◆詳細はこちら（岡山大学プレスリリース）

https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id1056.html

　

＜発表論文＞

Recurrent neo-sex chromosome evolution in kiwifruit., Takashi Akagi*, Erika Varkonyi-Gasic, Kenta Shirasawa, Andrew Catanach, Isabelle M. Henry, Daniel Mertten, Paul Datson, Kanae Masuda, Naoko Fujita, Eriko Kuwada, Koichiro Ushijima, Kenji Beppu, Andrew C. Allan, Deborah Charlesworth, Ikuo Kataoka, Nature Plants, DOI: 10.1038/s41477-023-01361-9