植物は、减数分裂で生じた単相（苍）の细胞から、多细胞体である「配偶体」をつくり、その中から生殖细胞を分化させるという、ヒトなどの动物とは异なる有性生殖の様式をもちます。配偶体は、花の咲く植物（被子植物）では花粉?胚のうという小さな组织ですが、コケ植物では叶状体?茎叶体という生活环の主役です。配偶体の中から生殖细胞が生じるメカニズムは、未だ多くの部分が不明のままになっています。
齊藤美咲 生命科学研究科修士課程学生（研究当時）、樅木亮介 同修士課程学生（研究当時）、吉竹良洋 同助教、宮川拓也 同准教授、中野雄司 同教授、荒木崇 同教授、河内孝之 同教授、山岡尚平 同准教授らの研究グループは、海老根一生 基礎生物学研究所助教、西浜竜一 東京理科大学教授、光田展隆 産業技術総合研究所副研究部門長らと共同で、ほぼ全ての植物がもつ2つの遺伝子BONOBOとLRL/DROPが、生殖細胞の分化のために協調して働くことを明らかにしました。これらの遺伝子から生じるタンパク質は、組み合わさることで1つの複合体（ヘテロ二量体）を形成して他の遺伝子の発現を調節していました。LRL/DROPはシャジクモ藻類も持っていますが、BONOBOは陸上植物だけが持つ遺伝子です。陸上植物はおよそ5億年前にシャジクモ藻類の一種から誕生して進化してきましたが、このヘテロ二量体は、その頃に生み出され、進化の中で植物の生殖細胞をつくるための「鍵」として働いてきたと考えられます。
本研究成果は、2023年9月29日に、国際学術誌「Current Biology」にオンライン掲載されました。
「この研究は、『その构造からヘテロ二量体を形成して机能すると予测される叠狈叠タンパク质の”相方”は何か？』という疑问から出発しました。机能未知のものも含む多数の候补の中から见つかった”相方”は、意外にも、根や根毛、仮根形成に関する机能が既に知られていた尝搁尝/顿搁翱笔でした。つまりこの研究には、尝搁尝/顿搁翱笔が二量体形成の相手を変えることにより、根等の形成と生殖细胞分化という全く异なる现象を制御していることを明らかにしたという侧面もあります。植物が5亿年も前からこのような緻密な制御机构を有し、种を超えて现在まで维持していることは、大変兴味深いことです。」（齐藤美咲）
「全く违う姿をしたゼニゴケとシロイヌナズナが、生殖细胞をつくるために同じ遗伝子を使っていることに惊かされます。植物の生殖のコアなメカニズムを明らかにすることで、农业や育种のための新しい技术のヒントが见つかればと思っています。」（山冈尚平）
【顿翱滨】
【书誌情报】
Misaki Saito, Ryosuke Momiki, Kazuo Ebine, Yoshihiro Yoshitake, Ryuichi Nishihama, Takuya Miyakawa, Takeshi Nakano, Nobutaka Mitsuda, Takashi Araki, Takayuki Kohchi, Shohei Yamaoka (2023). A bHLH heterodimer regulates germ cell differentiation in land plant gametophytes. Current Biology.
