【図1】
野生型OUH602(WT)と突然変異体44205(MT)の写真である。(A)野生型OUH602および(B)突然変異体44205の小穂。(C)野生型OUH602および(D)突然変異体44205の開花直前の黄葯期の鱗被。(E)野生型OUH602および(F)突然変異体44205の小穂正面側から見た鱗被。(G)野生型OUH602と(H)突然変異体44205の小穂側面側から見た鱗被。
【図2】
野生型OUH602(WT)と突然変異体44205(MT)のグラフ(図1の続き)である。(A)開花角度、(B)鱗被の長さ、(C)鱗被の厚み、(D)鱗被の幅、(E)鱗被の細胞数、(F)鱗被の細胞の長さ。
【図3】
sof1のマップベースクローニングを示す図である。(A)sof1の高解像度遺伝地図。連鎖地図の線の上のマーカーの間の数字は、カバーされた組換え体の数を示す。(B)大規模なF2母集団を使用したsof1のファインマッピング(n=1759)。(C)3.1Mbの物理的領域で全ゲノムシーケンシングによって同定された変異を持つアノテーション付き遺伝子。矢印は、アノテーション付き遺伝子の転写の方向を示す。
【図4】
sof1のマップベースクローニングを示す図(図3の続き)である。(A)Sof1遺伝子の構造。両端のボックスは5’および3’の非翻訳領域(UTR)を表し、その間のボックスはコーディングエクソンを表し、細い線はイントロンを表す。ATGとTAGは、それぞれ開始コドンと停止コドンを示す。破線は、変異体における22bpの欠失を示す。(B)SOF1タンパク質の構造。各ボックス(1043-1334位、1359-1473位、1587-1661位)はSOF1のドメインを示す。
【図5】
CRISPR/Cas9を介した変異誘発によるSof1機能の特性評価を示す図である。(A)Sof1候補遺伝子(Horvu_MOREX_7H01G238100)およびCRISPR/Cas9により生成された変異体の遺伝子構造の概略図。エクソンとイントロンは、それぞれボックスと線で示す。逆三角形は、遺伝子内のガイドRNA(gRNA)の標的部位を示す。Golden Promise(GP)配列上の線は、gRNAの標的部位とプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)を示す。破線は、削除された塩基を示す。(B)編集されたT1系統と2つの非閉花型オオムギ栽培品種との間の交配に由来するF3植物における表現型同定のスキーム。括弧内は各世代の対象遺伝子型を示す。
【図6】
野生型Golden Promise(GP)およびホモ接合T2変異系統の写真(上)および鱗被サイズのグラフ(下)である。グラフにおける各測定値は、統計分析用の9~13個の鱗被の平均を表す。Two-tailed Student’s t-test。**はP<0.01を、nsは大きな違いはないことを示す。
【図7】
2つの非閉花型栽培品種とそれらの対応するF3植物における、小花の開花角度の比較を示す写真(上)および鱗被サイズの比較を示す写真(下)である。
【図8】
単子葉植物と双子葉植物のSOF1ホモログの系統発生分析を示す図である。ツリーは、SOF1ホモログのポリペプチド配列のアラインメントに基づく近隣結合(NJ)法によって構築した。枝に表示される数字は、ブートストラップの確率を示す。
【図9】
野生型OUH602(WT)と変異体44205(MT)の間の栄養器官および生殖器官を伴う穂の発達におけるSof1の転写産物量を示すグラフである。DR(二重隆起期/double ridge stage);TM(三重マウンド期/triple mound stage);GP(苞頴原基期/glume primordium stage);LP(護頴原基期/lemma primordium stage);SP(雄しべ原基期/stamen primordium stage);AP(芒原基期/awn primordium stage);WA(白葯期/white anther stage);GA(緑葯期/Green anther stage);YA(黄葯期/yellow anther stage)。DAG(発芽後日数/day after germination)。値は平均値±SE(n=3つの独立した生物学的複製)。統計的な有意の値は、Two-tailed Student’s t-test検定によって計算した。*はP<0.05を、**はP<0.01を、nsは大きな違いがないことを示す。
【図10】
野生型コムギ品種(Chinese Spring)におけるSof1の転写産物量を示すグラフである。