線虫の性はランダムに決まる！？線虫の性決定には発生ノイズの影響が大きいことが判明

明治大学農学部の新屋良治准教授、宮崎大学医学部の菊地泰生准教授、米国カリフォルニア工科大学のPaul W. Sternberg教授らを中心とする研究チームは、マツ材線虫病の病原体であるマツノザイセンチュウとその近縁線虫（注1）種Bursaphelenchus okinawaensis（以下、B. okinawaensis）2種の性がランダムに決まる可能性が高いことを明らかにしました。生物の性は、遺伝性決定（性染色体や性決定遺伝子などを起点として性が決まる）や環境性決定（温度や個体群密度など環境依存的に性が決まる）により決まることが知られてきました。しかし、本研究チームは今回2種の線虫において、染色体の観察や詳細なゲノム解析、さらには遺伝学解析などを行うことにより、発生ノイズ（注2）が性決定に与える影響が大きいことを明らかにしました。
本研究は、主として発生ノイズにより性が決定される「ランダム性決定」が遺伝性決定や環境性決定に続く第3の性決定機構であることを示します。本研究成果は、科学雑誌『Nature Communications』に掲載されました。本研究チームは、今回得られた知見を基にして、植物寄生性線虫（注3）の性を人為的に操作し、寄生線虫病を制御することを目指しています。

■ 研究の背景
ヒトに男女の2性が存在するように、有性生殖を行う多くの生物にはメスとオスの2性が存在します。しかし、性が決まる仕組みは多様で、近縁の生物種間においてすら仕組みが異なることも珍しくありません。例えば、ヒトの場合、男はY染色体上にある性決定遺伝子SRYをきっかけとして性が決まります。このような性決定の様式を一般に遺伝性決定もしくは性染色体性決定と呼びます。また、カメやトカゲなどの爬虫類などでは、温度等の環境に依存して性が決まる場合もあり、このような性決定様式を環境性決定と呼びます。多くの生物はこれらいずれかの性決定様式を有していると考えられてきましたが、性決定様式が不明な生物も数多く存在します。
線虫においては、これまで多くの線虫種に性染色体が存在することが知られていました。
本研究チームは、本研究においてマツ材線虫病の病原体であるマツノザイセンチュウとその近縁線虫種であるB. okinawaensisの性決定機構の解明に取り組みました。マツ材線虫病は世界四大樹木病害の一つとして知られるほど深刻な病気です。