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植物:シロイヌナズナの減数分裂を伴わない配偶子形成

Nature 451, 7182 doi: 10.1038/nature06557

アポミクシスは、植物での無性的種子形成を指しており、その結果、遺伝的に均一な母系クローン集団が生じる。作物にアポミクシスが導入できれば、雑種を何世代にもわたって継代できるようになるので、ヘテロ接合の固定と雑種強勢を目指す植物育種法として非常に有望である。アポミクシスでは、親植物の遺伝子型を保持した非減数型(二倍体)雌性配偶子の形成(アポマイオシス)に続いて、この卵細胞からの胚の単為発生と機能をもった胚乳形成が起こる。アポミクシスの基盤となる分子機構はまだ解明されていない。今回我々は、減数分裂による染色体編成を調節するシロイヌナズナ遺伝子DYAD/SWITCH1SWI1)の変異が、アポマイオシスにつながることを示す。dyad遺伝子をもつ植物の稔性胚珠から生じる種子の大半は三倍体であり、一倍体の雄性配偶子により非減数型雌性配偶子が受精することによって生じる。非減数型の雌性配偶子は親植物のヘテロ接合性をゲノム全域にわたって完全に保っており、これはアポマイオシスの特徴である。今回の知見は、有性植物の単一の遺伝子での変化によって、アポミクシスの重要な段階の1つであるアポマイオシスが機能するようになることを示している。

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