糗百网上有个成人版 牝牡异株向牝牡同株进化的性染色体运谈是指苔藓植物有性生殖系统调遣中染色体重组的推崇——

2025.04.07

牝牡异株向牝牡同株进化的性染色体运谈是指苔藓植物有性生殖系统调遣中染色体重组的推崇——

京皆大学

广岛大学

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近畿大学

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选录

京皆大学人命科学筹商科副进修安堵佑幼子、下川瑛太博士课程学生、田中知叶硕士课程学生(筹商其时)、梅谷结佳硕士课程学生、川村升吾博士课程学生(筹商其时)、河内孝之进修等筹商小组由苏黎世大学的Péter Szövényi博士、 通过与广岛大学筹商生院详尽人命科学筹商科副进修嶋村正树、基础生物学筹商所仿生学分析室主任时期员山口胜司、重信秀治进修、近畿大学生物理工学院进修大和胜幸等筹商小组的共同筹商，半数个体※1世代决定性的苔藓植物的性染色体※2牝牡异株※3牝牡同株※4对于在向进化的流程中会履历如何的运谈，明确了共同的进化谈路。

有性生殖是生物盛大的繁衍系统，但其基础的性别决定十分千般。 包括东谈主在内，具有性染色体的生物是雌性和雄性动作不同个体存在的牝牡异体，但也存在着不具有性染色体，在一个个体中同期具有雌性功能和雄性功能的牝牡同体的生物。 在从牝牡异株向牝牡同株的进化流程中，包括性染色体在内的染色体会履历如何的运谈，大多处于不解气象。 这次，苔藓植物苔(泰国)类※5通过对的牝牡同株赤藓的基因组进行解读和相比基因组分析，发现赤藓一方面保留了祖宗佩戴的来自雄性性染色体的染色体，另一方面在将必需基因升沉到其他染色体后雌性性染色体隐藏。 此外，通过与其他已有报谈的牝牡同株泰国类基因组的相比，标明这些进化不是偶然发生的，而是注定动作泰国类的性染色体。

本礼貌于2025年4月2日在海外杂志《小区论说”中被选中。

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泰类牝牡异株向牝牡同株进化流程中发生的染色体重组

1 .配景

性别决定和性别分化的机制十分千般。 像东谈主类这么具有性染色体的生物是牝牡异体，但在各个系统中，在一个个体中存在着产生牝牡配子的牝牡同体的物种。 在植物方面，正在筹商的被子植物大多是牝牡同株，但在陆地植物进化的基部是含有被子植物的维料理植物※6和分支的苔藓植物中，牝牡异株和牝牡同株的植物皆大批存在。 苔藓植物泰国类的模式属——剑叶藓是牝牡异株，具有性染色体。 苔藓植物是半数体世代占上风的生物，在半数体世代中决定性的性染色体，雌性的被称为u染色体，雄性的被称为v染色体。 本筹商组迄今为止泰国类u染色体上的性别决定基因BPCU的发现，标明其发源十分迂腐，为4亿3000万年前。 泰国类牝牡异株为祖宗型，揣度在泰国类进化流程中，牝牡异株向牝牡同株的进化屡次寂寥发生。 对于性染色体如何跟着牝牡异株向牝牡同株的进化而重组，包括泰国类在内，迄今为止还莫得竣事共同的相识。

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图1牝牡同株赤藓

Kitadake-1株被收集的北岳的像片(左)。 图为造成生殖器官托的红藓(右)。 基因组解读使用了广岛大学传代培养的Kitadake-1株。 雌性生殖器官托(橙色)和雄性生殖器官托(蓝色)造成于归拢个体。 雌性生殖器官托产生卵，雄性生殖器官托产生精子。

2 .筹商挨次礼貌

本筹商聘请长序列时期，对泰国类模式锦鸡儿至亲牝牡同株赤藓苔的基因组进行测序※7用进行了解读。 这次进行基因破译的红藓是在北岳收集并在广岛大学传代培养的Kitadake-1株(图1 )。 剑叶藓有8条常染色体和牝牡各1条性染色体。 另一方面，凭证对古代不雅察到的核型的分析，论说了赤藓的染色体为9条，从这次的基因组解读中，赤藓的基因组也与9条染色体贯串。 其中，发现1至8号染色体的大小较大，与天竺葵的8条常染色体基本对应。 与此相对，第9条染色体具有大小小、基因密度低、类似序列比例高档性染色体特征。 在红藓的基因组上探望了与红藓的性染色体同乘的基因和对应的基因后，发现红藓的v染色体上的基因和对应的基因多存在于这第9条染色体上，以为第9条染色体来自v染色体。

另一方面，与u染色体上基因相对应的基因在红藓基因组中很少，它们漫衍在红藓的1~8号染色体上。 红藓同期具有u染色体和v染色体起原的序列，不错以为产生牝牡同株的机会是减数分裂时除了平素的常染色体组外，还偶然产生了同期具有牝牡性染色体的细胞。 在而后的进化流程中，u染色体上的必需基因向常染色体升沉，发生了u染色体的隐藏。

另外，泰国类中的性别决定基因BPCU发目下雌性生殖器官托中抒发较高，而在雄性生殖器官托中险些不抒发，在红藓中出现了新的BPCU的抒发调控机制已得回，标明不错在一个个体平分别产生牝牡配子。 这次，在已明确的红藓的基因组中，来自v染色体的染色体被保留而u染色体隐藏的情况与迄今为止照旧明确的其他牝牡同株的泰国类银杏藓的基因组调换。 以为红藓和银杏藓在进化流程中是独恐怕由牝牡异株进化为牝牡同株的，由此可见，归拢性染色体的进化情景是两次寂寥发生的。 今后泰国类从牝牡异株向牝牡同株调遣时发生的事件，被以为不是偶然发生的1例，而是可瞻望的进化。

3 .波及效果，今后的安排

本筹商通过对半数体世代占上风的苔藓植物的分析，展示了伴扈从牝牡异株向牝牡同株进化的性染色体的进化是如何的。 今后，在其他苔藓植物和其他系统中，通过在大要相比有性生殖系统调遣的物种之间进行基因组解读，不错明确随同有性生殖系统调遣的性染色体的进化。 像这么明确性染色体的进化，也不错期待对生物千般性产生的基应许趣的推崇。

4 .对于筹商名堂

该筹商触及日本学术振兴会( JSPS )学术变革鸿沟( a )“挑战两性花旨趣”( 23h 04744，22h 05172 )、筹商基础C (21K06228 )、筹商基础A (22H00417 )、海外先导加快基金( 22K21352 ) 由科学时期振兴机构( JST )始创性的筹商复古行状“陆地植物单相世代的有性生殖系统的进化”( JPMJFR2256 )、基础生物学筹商所详尽基因组学共同诓骗筹商( 23ni bb 441糗百网上有个成人版，24 nibb 428 )等提供了复古。

<术语诠释>

※1半数体

是指领有1套染色体基本数的细胞和个体，精子和卵等妃耦属于此类。 在陆地植物中，生涯环境中的单倍体世代和领有2套染色体的二倍体世代均动作多细胞体制轮流类似。

※2性染色体

指通过遗传决定性别的牝牡异体生物中参与性别决定的染色体。 染色体的格式和数目可能不同。

※3牝牡异株

是默示植物中牝牡异体的词语，是指不同个体领有雄性生殖器官和雌性生殖器官的情况。

※4牝牡同株

是默示植物中牝牡同体的词语，是指归拢个体领有雄性生殖器官和雌性生殖器官的情况。

※5苔藓植物苔(泰国)类

总共的陆地植物皆被以为是从一个共同祖宗进化而来的，苔藓植物在陆地植物进化的基部与具有维料理的植物分支了。 苔藓植物除泰国类外，还有岑类和角藓类。

※6维料理植物

是具有维料理的植物的一组，被子植物等属于该组。

※7长引线时序时期

这是一种不错无间读取长DNA序列的时期，通过该时期也不错解读基因组的深奥鸿沟。

<筹商者接头>

“当在牝牡异株泽泻中发现苔藓植物泰类的性别决定基因，且发现其发源不错记忆到十分久畴前时，在牝牡同株的泰类中其系统若何样了？ 我怀着这么的疑问驱动了筹商。 牝牡同株的苔藓植物也诓骗牝牡异株的苔藓植物所具有的性别决定基因来折柳牝牡配子，这少许令东谈主吃惊，对性染色体的进化不仅是偶然的，亦然掷中注定的，对此我十分感兴趣兴趣，于是进行了筹商。 ”(安堵佑幼子)

<论文标题和作家>

标题: insights into convergent evolution of co sexuality in liverworts from the市集营销genome (从红藓的基因组解读中显袒露的苔藓植物向牝牡同株的握住进化)

作家: Giacomo Potente1,2,10安堵佑幼子3,10,下川瑛太3，Jerry Jenkins4，Rachel N. Walstead4，Jane Grimwood4，Jeremy Schmutz4,6，Jim Leebens-Mack5，Tomas Bruna6，Navneet Kaur6，Raymond Lee6，Sumaira Zama6田中知叶3梅谷结佳3川村升吾3大和胜幸7山口胜司8重信秀治8嶋村正树9河内孝之3和péter szvéNyi1,2

1苏黎世大学，瑞士

2 Zurich-Basel Plant Science Center，瑞士

3京皆大学人命科学筹商科

4 Hudson alpha institute for biotechnology，好意思国

5佐治亚大学，好意思国

6 Lawrence Berkeley national laboratory，好意思国

7近畿大学生物理工学院

8 基础生物学筹商所卵白质组学分析室

9 广岛大学筹商生院详尽人命科学筹商科

10 共同第一作家

*共同包袱作家

刊登的杂志: 小区论说DOI :10.1016/j.celrep.2025.115503

<筹商连接筹画样式>

安堵佑幼子

京皆大学人命科学筹商科副进修

<新闻筹画>

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