見逃されてきた「非典型」転写因子がコケ植物の有性生殖器官の発生を制御する-植物の有性生殖システムの進化の痕跡を示す鍵因子の発見-

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 三枝菜摘 生命科学研究科修士課程学生(研究当時)、山岡尚平 同准教授、冨田由妃 同教務補佐員、丹羽優喜 同助教(研究当時)、井上佳祐 同助教、西浜竜一 同准教授(研究当時)、河内孝之 同教授、荒木崇 同教授、古谷朋之 立命館大学助教(研究当時)、石崎公庸 神戸大学教授、笠原賢洋 立命館大学教授、上田貴志 基礎生物学研究所教授、近藤侑貴 大阪大学教授らの共同研究チームは、モデルコケ植物ゼニゴケを使って有性生殖器官の発生に関わる因子を探索し、「非典型」BZR/BES転写因子であるMpBZR3が卵を含む雌の造卵器と精子を生み出す雄の造精器といった有性生殖器官の発生に重要な役割をもつことを明らかにしました。

 本研究成果は、2024年4月11日に、国際学術誌「Nature Plants」にオンライン掲載されました。

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研究者のコメント

「本研究ではこれまでにも研究対象として着目してきた『馴染みのある』BZR/BES転写因子に着目して始まったものの、造精器だらけのMpBZR3過剰発現体の表現型に驚き、また『馴染みある』(type-A)BZR/BES転写因子から外れていくという予想外の研究として進んでいきました。その後のMpBZR3の機能欠損変異体や発現パターンの解析は紆余曲折あり時間がかかってしまったものの、多くの新学術領域研究をはじめとする共同研究に支えられ研究を進めることができました。これからも予想外を楽しみながら研究していきたいです。」(古谷朋之)

「陸上植物の有性生殖の初期過程に関しては、近年、ゼニゴケを用いた研究で多くの新しいことが明らかになってきました。本共同研究では、雌雄の配偶子器(造卵器と造精器)分化の初期段階に関わる新規因子MpBZR3を同定することができました。われわれの研究グループは、MpBZR3遺伝子の同定の基盤となったゼニゴケ造卵器のRNAseq解析、MpBZR3遺伝子座への蛍光タンパク質Citrine遺伝子のノックイン株の作出と発生初期の配偶子器における発現解析等において重要な貢献をいたしました。今後、こうした研究によって明らかになった制御因子間の関係を研究することで、陸上植物の有性生殖の初期過程の全体像を描くことができるようになることを期待して研究を進めております。」(荒木崇、山岡尚平)

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研究者情報
研究者名
丹羽 優喜
研究者名
西浜 竜一
書誌情報

【DOI】
https://doi.org/10.1038/s41477-024-01669-0

【書誌情報】
Tomoyuki Furuya, Natsumi Saegusa, Shohei Yamaoka, Yuki Tomoita, Naoki Minamino, Masaki Niwa, Keisuke Inoue, Chiaki Yamamoto, Kazuki Motomura, Shunji Shimadzu, Ryuichi Nishihama, Kimitsune Ishizaki, Takashi Ueda, Hidehiro Fukaki, Takayuki Kohchi, Hiroo Fukuda, Masahiro Kasahara, Takashi Araki, Yuki Kondo (2024). A non-canonical BZR/BES transcription factor regulates the development of haploid reproductive organs in Marchantia polymorpha. nature plants, 10, 785–797.

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