ヒロハノマンテマの性決定遺伝子GSFYの同定で明らかとなったX染色体の性決定への関与

抄録

植物が遺伝的多様性を維持する戦略の一つに、雄花（♂）と雌花（♀）を別々の個体に分ける「雌雄異株化」がある。雌雄異株植物の多くは性染色体をもち、XY型の場合、Y染色体にオスを決定する遺伝子が存在する。性染色体は、元々は1対の常染色体から進化したものであり、時間とともにY染色体の分化が進み、X染色体とY染色体の大きさが異なる「異形性染色体」へと進化する。ナデシコ科の草本植物ヒロハノマンテマ（Silene latifolia）は、異形性染色体をもつ植物の代表例として研究されてきた。Y染色体には約500 Mbの大規模な組換え抑制領域が存在するため、性決定遺伝子の同定が長年困難であった。著者らはこの異形性染色体を詳細に解析し、雌ずいの発達を抑制する性決定遺伝子（Gynoecium suppressing function on Y: GSFY）を同定し、GSFYが雌ずいの矮小化に関与するシロイヌナズナのCLAVATA3遺伝子のオーソログであることを明らかにした。また、性染色体の進化過程において、X染色体ではCLAVATA3オーソログの機能喪失が生じ、Y染色体からは雌ずいを大きくするはたらきをもつWUSCHELオーソログが失われたことがわかった。この結果は、X染色体が性決定に関与することを示唆する初めての発見となった。