CCTファミリーノックアウトミュータントのグローバル分析は、イネの見出し日の調節に関与する4つの遺伝子を識別します

CCTドメインを含むタンパク質をコードする多くの遺伝子は、開花時間を調節します。イネ（Oryza sativa）では、41のそのような遺伝子が特定されていますが、見出し日を調節することが示されているのはごくわずかです。ここでは、CCTファミリーの追加遺伝子がイネの見出し日付を調節するかどうか、および方法をテストするために、これらの遺伝子を日中発現パターンに基づいて5つのグループに分類しました。同じサブファミリーまたは密接な系統発生クレードの遺伝子の発現パターンは、類似している傾向がありました。CRISPR/Cas9を介して遺伝子ファミリー全体のノックアウト変異体を生成しました。この特性を調節する際のCCTファミリー遺伝子の機能的冗長性を指し示すことを以前に示された14の遺伝子のうち4つのうち4つの遺伝子のみが変更されたことを示しています。他の4つの遺伝子の変異体の分析では、OSCCT22、OSCCT38、およびOSCCT41が長い条件下での見出しを抑制し、短い条件下での見出しを促進することが示されました。OSCCT03は、両方の条件下での見出しを促進し、HD1とEHD1の発現を上方制御します。これは、他のそのような遺伝子について以前に報告されていない現象です。現在までに、見出しの調節に関与する少なくとも18のCCTドメインを含む遺伝子が特定されており、特定の見出し日に米品種を生成するための多様で柔軟な遺伝子の組み合わせを提供します。

Many genes encoding CCT domain-containing proteins regulate flowering time. In rice (Oryza sativa), 41 such genes have been identified, but only a few have been shown to regulate heading date. Here, to test whether and how additional CCT family genes regulate heading date in rice, we classified these genes into five groups based on their diurnal expression patterns. The expression patterns of genes in the same subfamily or in close phylogenetic clades tended to be similar. We generated knockout mutants of the entire gene family via CRISPR/Cas9. The heading dates of knockout mutants of only 4 of 14 genes previously shown to regulate heading date were altered, pointing to functional redundancy of CCT family genes in regulating this trait. Analysis of mutants of four other genes showed that OsCCT22, OsCCT38, and OsCCT41 suppress heading under long-day conditions and promote heading under short-day conditions. OsCCT03 promotes heading under both conditions and upregulates the expression of Hd1 and Ehd1, a phenomenon not previously reported for other such genes. To date, at least 18 CCT domain-containing genes involved in regulating heading have been identified, providing diverse, flexible gene combinations for generating rice varieties with a given heading date.