奈良科學技術研究所的一個研究小組通過對整個基因組(遺傳信息)和基因表達的綜合分析方法,在世界上首次發現了一種決定蘆筍性別的性別決定基因。這一成果是基於與基礎生物學研究所、德島大學、東北大學、九州大學和東京大學的聯合研究。

 與哺乳動物一樣,蘆筍具有 XY 型性染色體,在 XY 中成為雄性菌株,在 XX 中成為雌性菌株。除花外,雌雄株幾乎沒有形態差異,認為性別決定基因編碼在Y染色體上,但物質不明。

 這一次,通過使用高速測序儀(DNA分析儀)搜索僅在雄性菌株中表達的基因,結果只有雄性菌株具有編碼轉錄因子(命名為MSE1)的基因,並且它位於Y染色體。原來是在裡面。還發現MSE1基因僅在花發育早期的雄蕊中表達和發揮作用。使用基因組編輯技術檢測的結果表明,Y染色體編碼的MSE1基因在花發育過程中在雄蕊中表達,並發育正常雄蕊形成雄花。

 此外,全基因組分析顯示 X 染色體上存在 MSE1 基因,但它失去了作為基因的功能。這說明蘆筍的祖先是兩性的兩性花,但雄蕊發育所需的MSE1基因因突變而喪失功能而成為X染色體。帶有正常MSE1基因的染色體成為Y染色體,據說生了男性和女性。

 這項研究首次證明了達爾文的進化論,該理論預測植物的雄性和雌性是從兩性花進化而來的。未來,它有望用於植物育種,例如開發人工轉化兩性花和雄性和雌性的技術。

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