51探花

【本学研究者情报】

〇生命科学研究科　教授　渡辺正夫

【概要】

横浜市立大学 清水健太郎客員教授（チューリッヒ大学教授兼任）らの研究グループは、自家受精する植物が持つ遺伝子の変異を実験的に修復して、自家受精を防ぐ祖先植物のメカニズムを回復することに成功しました。

异なる2种间の雑种由来の倍数体植物では他家受精から自家受精への进化が频繁に见られることが知られていましたが、そのメカニズムは谜に包まれていました（図1左）。そこで、日本を中心に分布する倍数体植物ミヤマハタザオと、牧野富太郎博士が命名したことでも知られる亜种タチスズシロソウをモデル植物^＊1として、ゲノム解析と遗伝子导入実験をおこないました。その结果、他家受精植物では低分子RNAを介して片亲ゲノム上にある自家受精拒絶システムが抑制されており、遗伝子が1つ変异しただけで自家受精が可能になることを明らかにしました（図1右）。この研究により、自家受精と他家受精のバランスを人為的に调节できる可能性が示され、これまで困难であった植物种の组み合わせでの交配が可能になるなど栽培植物の育种への贡献が期待されます。

本研究成果は、国際科学雑誌「Nature Communications」に掲載されました。（日本時間2023年11月29日19時）

図1　左：倍数体の自家受精の进化の谜。种间交雑に由来する倍数体种では、自家受精を防ぐ键と键穴のシステムも倍加するので、自家受精に进化する确率はより低くなると考えられていた。右：今回、低分子搁狈础が片亲ゲノム上のSCR-D遗伝子の発现を抑えていることがわかり、SCR-B遗伝子にだけ変异が生じれば自家受精が可能になることを明らかにした。

【用语解説】

＊1モデル倍数体植物ミヤマハタザオ?タチスズシロソウ
倍数体は野生种?栽培种ともに重要でありながら、これまでの世界の植物遗伝子研究はアブラナ科シロイヌナズナなど2倍体种をモデル生物として行われてきた。それは、倍数体种のゲノム顿狈础が复雑であるために、重要であっても研究が难しかったからである。
ミヤマハタザオとその亜种タチスズシロソウは、2つの种ハクサンハタザオとセイヨウミヤマハタザオが种间交配し融合してできた倍数体种。両亲の二倍体种が他家受精をするのに対して、ミヤマハタザオは倍数体种の典型で、自家不和合性を失って自家受精をする。台湾から日本、朝鲜半岛、极东ロシアから北米まで広く分布し、遗伝的多様性の中心が日本にある。とくに、狈贬碍朝ドラ「らんまん」のモデルになった牧野富太郎博士によって、1913年に海岸?湖岸に分布する低地型の亜种タチスズシロソウの学名が命名された。さらに、世界中の植物学者が研究してきたモデル生物シロイヌナズナに近縁であるために、その遗伝子?ゲノム?実験技术などを容易に応用することができるため、倍数体种のモデル植物としても注目されている。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
教授　渡辺　正夫
TEL: 022-217-5681
Email: nabe*ige.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
高桥さやか
TEL: 022-217-6193
Email: lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）