植物遺伝学：サトウキビ雑種における雌性復旧の機構解明
Nature 657, 8131 doi: 10.1038/s41586-026-10863-3
減数分裂は通常、受精前に総遺伝物質セットを半減させるが、その変動は重大な結果をもたらし得る。例えば、全ゲノム重複（倍数性）は、大半の被子植物系統で進化と多様化を形作ってきた。サトウキビの種間雑種の1世紀にわたる成功は、減数していない母性配偶子が半数体になった通常の父性配偶子と融合するという、通常とは異なる雌性復旧に起因するとされてきた。今回我々は、八倍体のサトウキビ栽培種（Saccharum officinarum）のLA Purple系統と十倍体の野生種（Saccharum spontaneum）のUS56-14-4系統について、ハプロタイプ分解されたゲノムを作成した。これらの種間の8つのF1雑種は、母性ゲノムと父性ゲノムの比が2:1であり、2例のアセンブリから、約40本の父性染色体と約80本の母性染色体からなるカノニカルな半数体セットが明らかになった。母性染色体は、複製され、部分的に組換えを起こした40対の姉妹染色分体からなり、母性の遺伝的多様性の約62.5％を保持していて、これは第二減数分裂復旧の特徴である。我々は、単一分子ロングリード塩基配列解読と、倍数体ゲノムに広く適用可能な新規アルゴリズムを用い、全ての雑種にわたって、第二減数分裂復旧の診断指標となる2つのクラスの組換え切断点を明らかにした。この中には、組換えリードと非組換えリードの両方に裏付けられる、これまで認識されていなかった染色体構成が含まれていた。これらの知見は、1世紀にわたる細胞学的な議論に決着をつけ、減数分裂の変動について新たな手掛かりをもたらすとともに、この世界的に重要な糖料・バイオエネルギー作物において遺伝的獲得を加速するためのゲノム手法を提供する。
