カエルでの人口間ハイブリダイゼーションにより、ヘテロモルフィックから同性系への性染色体の進化

性染色体は一般に、同種から異形状態に進化します。異形システムが確立されると、性染色体システムは長期間安定したままになる可能性があります。ここでは、ヘテロモルフィックから日本のカエルグランディラナルゴサの同種システムへの性染色体の進化の反対の症例を示します。1つの地理的グループ、Neo-ZWには、ZZ-ZWタイプのヘテロフィック性染色体があります。XX-XY型の同種性染色体を持つ別の西西部群に地理的に近い西端の個体群が、両性における性関連遺伝子のホモ接合遺伝子型を示すことがわかりました。核学的には、異形性染色体は確認されませんでした。性反転実験により、男性は性決定において不均質であることが明らかになりました。さらに、KII半島のNEO-ZWグループの南西端にある別の同様の集団を特定しました。カエルは男性の不均質なもので同性愛性の性染色体を持っていましたが、東と東部に位置するXYグループとミトコンドリアのハプロタイプを共有しました。ヘテロモルフィック染色体をベアーズ。結論として、我々の研究では、異形性染色体システムが独立して反転し、ネオZWグループの西部および南西部の各エッジの周りの同性系に反転したり、同種性染色体を持つ西ZWグループとのハイブリダイゼーションを通じて引き渡されたことが明らかになりました。この記事は、テーマの問題の一部である「性染色体進化のパラダイムに挑戦する：脊椎動物（パートII）に焦点を当てた経験的および理論的洞察」。

Sex chromosomes generally evolve from a homomorphic to heteromorphic state. Once a heteromorphic system is established, the sex chromosome system may remain stable for an extended period. Here, we show the opposite case of sex chromosome evolution from a heteromorphic to a homomorphic system in the Japanese frog Glandirana rugosa. One geographic group, Neo-ZW, has ZZ-ZW type heteromorphic sex chromosomes. We found that its western edge populations, which are geographically close to another West-Japan group with homomorphic sex chromosomes of XX-XY type, showed homozygous genotypes of sex-linked genes in both sexes. Karyologically, no heteromorphic sex chromosomes were identified. Sex-reversal experiments revealed that the males were heterogametic in sex determination. In addition, we identified another similar population around at the southwestern edge of the Neo-ZW group in the Kii Peninsula: the frogs had homomorphic sex chromosomes under male heterogamety, while shared mitochondrial haplotypes with the XY group, which is located in the east and bears heteromorphic sex chromosomes. In conclusion, our study revealed that the heteromorphic sex chromosome systems independently reversed back to or turned over to a homomorphic system around each of the western and southwestern edges of the Neo-ZW group through hybridization with the West-Japan group bearing homomorphic sex chromosomes. This article is part of the theme issue 'Challenging the paradigm in sex chromosome evolution: empirical and theoretical insights with a focus on vertebrates (Part II)'.