Abstract
性間の配偶子サイズの二型性（異性婚）は、両性が同じサイズの単型配偶子を持つ同性婚システムから進化したことが予測される。 異性間結合の進化は適応的に説明されるが、単型から二型への移行をもたらす分子変化については、同等の知見が得られていない。 本研究では、真菌類の基本群であるアロマイセスの近縁種を対象に、等配偶性あるいは異配偶性の交配システムにおいて、この移行に関連するゲノム変化を調べるユニークな機会を提供する。 また、異性交配種では、配偶子の大きさ、数、色素、運動性に性的二型が見られる。 我々は、この2つの交配システムを代表する5つのアロマイセス分離株のトランスクリプトームを解読し、異性交配種の雄型と雌型の両方の表現型を明らかにした。 このトランスクリプトームを用いてMESQUITEで行った最尤祖先特性状態再構築の結果、アロマイセスでは異性婚は一度進化した可能性が高く、理論的に予測されるように派生した特性であることが示されました。 また、ショウジョウバエやヒトなどのモデル生物で性決定に関わっていることが知られているいくつかの遺伝子のホモログが、アロマイセスの性ステージで発現していることを発見しました。 さらに、CatSper ホモログがオスとメスに偏ったサンプルで発現していることから、アロマイセスの異性間種における配偶子相互作用は、ヒトを含む動物における卵-精子相互作用と同様の分子事象を伴うのではないかという仮説が支持された。 いずれの交配システムを代表する株もトランスクリプトームの多くを共有しており、最近の共通祖先を裏付けているが、個々の遺伝子ツリーを用いた進化率の解析では、株間で高い置換率と分岐が見られることが示された。 以上のことから、アロマイセスでは異性交配が他の分類群に収斂したメカニズムで一度進化した可能性が高いことがわかった
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