京都大学
自然科学研究機構 基礎生物学研究所
東京理科大学
概要
植物は、減数分裂で生じた単相(
n)の細胞から、多細胞体である「配偶体」をつくり、その中から生殖細胞を分化させるという、ヒトなどの動物とは異なる有性生殖の様式をもちます。配偶体は、花の咲く植物（被子植物）では花粉・胚のうという小さな組織ですが、コケ植物では葉状体・茎葉体という生活環の主役です。配偶体の中から生殖細胞が生じるメカニズムは、未だ多くの部分が不明のままになっています。
京都大学大学院生命科学研究科 齊藤美咲 修士課程学生（研究当時）、樅木亮介 修士課程学生（研究当時）、吉竹良洋 助教、宮川拓也 准教授、中野雄司 教授、荒木崇 教授、河内孝之 教授、山岡尚平 准教授らのグループは、海老根一生 基礎生物学研究所 助教、西浜竜一 東京理科大学 教授（元京都大学大学院生命科学研究科准教授）、光田展隆 産業技術総合研究所 生物プロセス研究部門 副研究部門長らと共同で、ほぼ全ての植物がもつ２つの遺伝子
BONOBOと
LRL/DROPが、生殖細胞の分化のために協調して働くことを明らかにしました。これらの遺伝子から生じるタンパク質は、組み合わさることで１つの複合体（ヘテロ二量体）を形成して他の遺伝子の発現を調節していました。
LRL/DROPはシャジクモ藻類も持っていますが、
BONOBOは陸上植物だけが持つ遺伝子です。陸上植物はおよそ５億年前にシャジクモ藻類の一種から誕生して進化してきましたが、このヘテロ二量体は、その頃に生み出され、進化の中で植物の生殖細胞をつくるための「鍵」として働いてきたと考えられます。
本成果は、2023年9月29日に国際学術誌「
Current Biology」オンライン版に掲載されました。
