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柿子花解明“植物摇动的性别”的进化~控制作物性别,实现高效率作物生产和品种改良的技术~

March 18, 2022

冈山大学
科学技术振兴机构(JST)


◆发表的要点
·弄清了具有性别(雄性、雌性)的柿子花向无性别的两性花返祖的机制。
·发现了一种新的遗传基因“DkRAD”,它能产生柿子的两性花。
·期待它能发展成一种自由控制农业重要“作物性别”的技术。

  “性别”是维持生物多样性的重要机制。植物的“性”不仅是作为个体的公母,还动摇了雄花、雌花以及两者共存的“两性花”等状态,在表现多样的花性别的同时进化而来。但是,尽管有关植物性的研究已经持续了100多年,决定其波动的机制仍然被谜团所包围。冈山大学学术研究院环境生命科学领域(农)赤木刚士研究教授,到现在为止,将柿子和猕猴桃作为材料致力于植物的性别的研究,领先于世界阐明了决定植物个体公母的基因群和其进化的过程。

这次,增田佳苗研究生(研究生院环境生命科学研究科博士后期课程3年)和赤木研究教授对具有性别的柿子花向祖先两性花返祖的结构进行了阐明,并发现了承担其核心作用的新遗传基因“DkRAD”。该基因与赤木研究教授等人研究发现的决定性别基因“OGI”“MeGI”是完全不同的基因,不是野生的柿子,而是只在栽培的柿子上工作的基因。另外,通过在雄性化的模型植物中运用本研究中发现的DkRAD基因,成功地人工再现了对双性花的返祖现象。这是在解释植物进化过程中反复出现的“摇动的性别”的结构的同时,也可以期待能发展成能够自由控制作物性别、稳定生产和新育种的技术。
本研究成果于日本时间3月18日凌晨1点(英国时间:3月17日下午4点)在英国科学杂志《Nature Plants》上刊登。本研究是与冈山大学资源植物科学研究所、国立研究开发法人农业·食品产业技术综合研究机构、京都大学研究生院农学研究科、加利福尼亚大学戴维斯学校共同进行的研究。

◆研究者表示

我们小组使用柿子和猕猴桃等果实作物,研究了植物中“花的性别决定”的结构。如果发现了在大家身边也能看到不可思议性别的植物的话,请一定联系我们。
増田研究生

赤木研究教授


■论文信息
论文名:Reinvention of hermaphroditism via activation of a RADIALIS-like gene in hexaploid persimmon
刊登:Nature Plants
作者:Kanae Masuda, Yoko Ikeda, Takakazu Matsuura, Taiji Kawakatsu, Ryutaro Tao, Yasutaka Kubo, Koichiro Ushijima, Isabelle M. Henry, Takashi Akagi
D O I:10.1038/s41477-022-01107-z
U R L:https://www.nature.com/articles/s41477-022-01107-z

<详细研究内容>
//www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r3/press20220318-1.pdf

<咨询窗口>
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研究教授 赤木 刚士
(TEL)086-251-8337

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