植物科学：親世代の形質を保持するクローンイネ

前回に引き続き、2019年度の1号目のネイチャーのハイライトより。

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植物科学：親世代の形質を保持するクローンイネ
Nature 565, 7737
2019年1月3日

収量の高い作物の問題の1つとして、それらは雑種であることが多いことが挙げられる。雑種であると親世代の形質は次世代に受け継がれない。V Sundaresanたちは今回、イネ（Oryza sativa）の卵細胞に1つの転写因子を過剰発現することによって単為生殖による発生を誘導し、通常の受精機構に依存しない繁殖を行うことに成功したことを報告している。これは、たった1つの野生型遺伝子によって、雌性配偶子で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。BBM1（BABY BOOM1）と名付けられたこの転写因子は、通常は精細胞で発現している。この知見は、親世代の形質を保持した作物の作出を可能にするだけでなく、イネという重要な作物の受精の分子機構も明らかにしている。

Letter p.91

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Credit: Yaorusheng / Moment / Getty Images

本論文においては、日本語版本誌では、「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」と題されています。

フルテキストを直訳しますと・・・

種子を介した無性繁殖のためにリダイレクトされた雄発現イネ胚発生トリガー
 

となり、Abstractを直訳しますと・・・

顕花植物の受精後に胚形成の開始を引き起こし、受精なしでその発生を防ぐ分子経路はよく理解されていません[1]。ここでは、精子細胞で発現される転写因子のAP2 family[2]のメンバーであるBABY BOOM1（BBM1）がこのプロセスで重要な役割を果たしていることをイネ（Oryza sativa）で示しています。卵細胞におけるBBM1の異所性発現は単為生殖に十分であり、これは単一の野生型遺伝子が雌性配偶子の受精チェックポイントをバイパスできることを示しています。 BBM1の接合体の発現は、最初は男性の対立遺伝子に特異的ですが、その後は双親であり、これは観察された自動活性化と一致しています。遺伝子BBM1、BBM2、およびBBM3のトリプルノックアウトは、胚の停止と流産を引き起こします。これらは、男性から伝達されたBBM1によって完全に救助されます。これらの発見は、胚形成における受精の必要性が多能性因子の男性ゲノム伝達によって媒介されることを示唆しています。減数分裂の有糸分裂（MiMe）[3,4]に代わるゲノム編集を卵細胞でのBBM1の発現と組み合わせると、ゲノム全体の親ヘテロ接合性を保持するクローン子孫を取得できます。合成の無性繁殖特性は、クローンの複数の世代を通じて継承されます。雑種作物は、遺伝的分離により子孫が維持できない収量の増加をもたらします。この研究により、作物における無性生殖の実現可能性が確立され、種子の繁殖を通じて雑種のクローンの維持が可能になります[5,6]。
 

となります。

フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。

Full Text：Letter p.91

A male-expressed rice embryogenic trigger redirected for asexual propagation through seeds

Data availabilityによりますと・・・

S-Apo系統1の母植物、2世代の4つの子孫クローン、および北明野生型コントロールの全ゲノムDNA配列決定データは、国立生物工学情報センター（NCBI）BioProject番号PRJNA496208から入手できます。以前に公開されたデータセット[11、15]からのRNAシーケンスデータは、プロジェクトSRP119200としてNCBI Short Read Archiveから、およびアクセッション番号GSE50777でNCBI Gene Expression Omnibusから入手できます。
 

究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「生化学：代謝で腎臓損傷を予防」を取り上げます。