長い時間をかけて繰り返された遺伝子の共用によって,植物の収束進化

科学分野:

• 進化生物学
• 遺伝学
• 植物形態学

背景:

• 異なる系統における類似の特徴の独立した進化は,進化生物学における重要な分野である.
• 繰り返し発生する特性の進化の遺伝的根拠を理解することは,進化のメカニズムを解読するために極めて重要です.
• 植物の刺さや 鋭い表皮の突起は 様々な植物群で 独立して何度も進化してきました

研究 の 目的:

• 植物の系統における 繰り返し発生する刺の遺伝子を 解剖する
• 植物形態学的特徴の収束進化の遺伝的基盤を調査する.
• 広範囲にまたがる植物形態学的な革新に 責任のある共有遺伝プログラムを特定する.

主な方法:

• *Solanum*属の刺の進化の遺伝子分析 (卵子植物とその親類)
• シトキニンホルモンの生物合成遺伝子の変異を特定し, 刺さりの喪失につながった.
• ソラナムに新しい遺伝子システムを開発し, 刺の存在を操作する.
• さまざまなアンジオスペルム (例えば,米,バラ) に関する刺に関連する遺伝子同類の比較分析.

主要な成果:

• シトキニンホルモンの生物合成遺伝子の変異は,少なくとも16の独立した刺の損失を *Solanum* で引き起こしました.
• 特定された遺伝子のホモログは,1億5千万年前に分岐したアニオスペルマの 刺形成に関与しています
• 発見された遺伝的経路を用いて,野生のソランウム種と野生のベリーで刺を成功裏に排除しました.

結論:

• シトキニンホルモンの活性化を含む 共通の遺伝プログラムが 植物の刺の広範囲で繰り返される進化の根底にあるのです
• この研究は,植物におけるコンバージェント形態学的進化を理解するための遺伝的基礎を提供します.
• この発見は 深い進化の過程で 植物の革新を促すホルモンシグナル伝達の役割を 強調しています