植物科学：雄性発現するイネの胚形成開始因子が種子を介した無性繁殖に転換させる
Nature 565, 7737 doi: 10.1038/s41586-018-0785-8
顕花植物では、受精後に胚形成を開始させる分子経路や、未受精状態での胚形成開始を防ぐ分子経路は、あまりよく分かっていない。今回我々は、イネ（Oryza sativa）において、精細胞に発現するAP2ファミリーの転写因子BBM1（BABY BOOM1）が、この過程に重要な役割を担っていることを示す。卵細胞におけるBBM1の異所性発現は、単為生殖に十分であった。これは、単一の野生型遺伝子によって、雌性配偶子の受精チェックポイントの迂回が可能であることを示している。接合子でのBBM1の発現は、最初は雄性親由来の対立遺伝子に特異的であるが、その後は雌雄両方の親由来対立遺伝子から起こるようになり、これは観察されたBBM1の自己活性化と一致する。BBM1、BBM2、BBM3の遺伝子を三重ノックアウトすると、胚の停止や発育不全が引き起こされ、これは雄性親から伝達されたBBM1によって完全に救済された。これらの知見から、胚形成における受精の必要条件は、多能性因子の雄性ゲノムによる伝達によって仲介されていることが示唆される。ゲノム編集により、減数分裂を有糸分裂に置き換えるMiMe（mitosis for meiosis）法と卵細胞でのBBM1の発現を組み合わせると、子孫クローンを得ることができ、これはゲノム規模で親のヘテロ接合性を保持していた。この合成的無性生殖による繁殖形質は、数世代のクローンにわたって受け継がれた。雑種の作物では収量が上昇するが、遺伝的分離が起こるため、その子孫では維持できない。この研究は、作物における無性生殖の実現可能性を確立しており、種子繁殖を介した雑種クローンの維持を可能にするかもしれない。
