교토대학 대학원 생명과학연구과의 아라키 타카시 교수 등을 비롯한 공동연구그룹은 식물에서 정자의 형성이 약 1억년 전에 육상 식물의 조상에 해당하는 조류에서 일어난 새로운 유전자(DUOXNUMX) 획득 에 의해 시작되었다는 것을 밝혔다.

 동식물은 정자와 계란이라는 XNUMX종류의 생식세포에 의한 유성 생식을 실시하지만, 이 생식양식이 어떠한 진화적인 기원을 가지는지는 거의 알 수 없다.식물의 정자는, 진화의 과정에서 크게 변화하고 있어, 이끼 식물 등에서는 동물과 같이 편모로 운동해 달걀에 도착하지만, 꽃을 피우는 식물(피자 식물)에서는 편모를 잃어 꽃가루 관에 의해 수동적으로 계란으로 옮겨진다.이와 같이 극단적으로 다른 정자의 형성 과정이 공통의 구조로 행해지는지에 대해서는 불분명했다.

 그래서 이 연구팀은 교토대학 출발의 모델 식물인 제니고케, 애기장대, 코마티고케, 1종의 샤지쿠모, 히메미카즈키모 등을 이용한 비교 연구를 실시했다.그 결과, 식물에서는 DUOXNUMX이라는 유전자가 정자 형성에 있어서 중심적인 역할을 하는 것을 알 수 있고, 조류나 이끼 식물의 「편모를 가지는 정자」와 피자 식물의 「움직이지 않는 정자」의 형성에는 DUOXNUMX라고 하는 공통 의 유전자가 관여하는 것으로 밝혀졌다.

 본 성과에 의해, 작물을 포함한 식물에 있어서의 생식의 구조에 대한 이해가 깊어짐에 의해, 작물의 수컷 측의 치성을 개선하거나, 인위적으로 조작하기 위한 기반이 될 것이 기대된다.

논문 정보:【Nature Communications】Transcription factor DUO1 generated by neo-functionalization is associated with evolution of sperm differentiation in plants

대학 저널 온라인 편집부

대학 저널 온라인 편집부입니다.
대학이나 교육에 대한 지견・관심이 높은 편집 스탭에 의해 기사 집필하고 있습니다.