Top Banner
Natural allelic variation identi®es new genes in the Arabidopsis circadian system Kamal Swarup 1,² , Carlos Alonso-Blanco 2,³ , James R. Lynn 3 , Scott D. Michaels 4 , Richard M. Amasino 4 , Maarten Koornneef 2 and Andrew J. Millar 1 * 1 Department of Biological Sciences, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, UK, 2 Laboratory of Genetics, Wageningen Agricultural University, Dreijenlaan 2, 6703 HA Wageningen, The Netherlands, 3 Horticulture Research International, Wellesbourne CV35 9EF, UK, and 4 Department of Biochemistry, University of Wisconsin, 433 Babcock Drive, Madison, WI 5307-1544, USA Summary We have analysed the circadian rhythm of Arabidopsis thaliana leaf movements in the accession Cvi from the Cape Verde Islands, and in the commonly used laboratory strains Columbia (Col) and Landsberg (erecta) (Ler), which originated in Northern Europe. The parental lines have similar rhythmic periods, but the progeny of crosses among them reveal extensive variation for this trait. An analysis of 48 Ler/Cvi recombinant inbred lines (RILs) and a further 30 Ler/Col RILs allowed us to locate four putative quantitative trait loci (QTLs) that control the period of the circadian clock. Near-isogenic lines (NILs) that contain a QTL in a small, de®ned chromo- somal region allowed us to con®rm the phenotypic effect and to map the positions of three period QTLs, designated ESPRESSO, NON TROPPO and RALENTANDO. Quantitative trait loci at the locations of RALENTANDO and of a fourth QTL, ANDANTE, were identi®ed in both Ler/Cvi and Ler/Col RIL populations. Some QTLs for circadian period are closely linked to loci that control ¯owering time, including FLC. We show that ¯c mutations shorten the circadian period such that the known allelic variation in the MADS-box gene FLC can account for the ANDANTE QTL. The QTLs ESPRESSO and RALENTANDO identify new genes that regulate the Arabidopsis circadian system in nature, one of which may be the ¯owering-time gene GIGANTEA. Introduction The circadian system is an endogenous biological timer controlling a wide range of rhythmic processes, all of which maintain rhythmic periods close to 24 h under constant environmental conditions (Lumsden and Millar, 1998; Millar, 1999; Sweeney, 1987). Circadian rhythms in Arabidopsis thaliana include rhythmic leaf movements (nyctinasty, Engelmann et al., 1992) and hypocotyl elonga- tion (Dowson-Day and Millar, 1999); the rhythmic opening of stomata (Somers et al., 1998b; Webb, 1998); and the transcription of a number of genes including chlorophyll a/ b-binding protein (CAB or LHC) genes (reviewed by Fejes and Nagy, 1998). The biochemical timer that underlies circadian rhythms under constant (or `free-running') conditions is known as the circadian oscillator. The oscillator mechanism is thought to depend on a 24 h molecular cycle in the activity of the products of a small number of genes, typi®ed by the frequency gene in the fungus Neurospora crassa, and the period gene in the fruit ¯y Drosophila melanogaster. The expected number of these `clock genes' ranges from two or three to about six, depending on the species. The ®rst known examples were identi®ed by mutations that altered the circadian period or abolished circadian rhythms, in Synechococcus, Neurospora, Drosophila and the mouse; others have been identi®ed by interspeci®c homology (reviewed by Dunlap, 1993; Dunlap, 1999; Golden et al., 1998; Young, 1998). A similar mutant class in Arabidopsis has been identi®ed by direct screening for period defects (Millar et al., 1995a). The timing of CAB expression (toc1) mutant, for example, has a 21 h period for CAB transcrip- tion and other rhythmic markers, compared to the wild- type period of 24.5 h (Millar et al., 1995a; Somers et al., 1998b). The two arhythmic mutants late elongated hypo- cotyl, lhy (Schaffer et al., 1998) and early ¯owering 3, elf3 (Anderson et al., 1997; Hicks et al., 1996; Millar, 1998) were identi®ed indirectly in genetic screens for aphotoperiodic ¯owering. A further arhythmic mutant was identi®ed as a transgenic line that overexpressed the gene circadian clock-associated 1, CCA1 (Wang and Tobin, 1998). Circadian rhythm defects are expected in some aphotoper- iodic mutants, because a circadian system is thought to be required for the measurement of day length that underlies photoperiodism (Coupland, 1998; Koornneef et al., 1998; Millar, 1999; Thomas and Vince-Prue, 1996). It is not yet clear whether any of the circadian rhythm mutations identi®es components of the central oscillator in Arabidopsis; ELF3 appears to affect the oscillator indirectly Received 26 May 1999; revised 6 August 1999; accepted 10 August 1999. *For correspondence (fax +44 24 76523701; e-mail [email protected]). ² Present address: Plant Science Division, School of Biological Sciences, University Park, Nottingham NG7 2RD, UK. ³ Present address: Departamento de Genetica Molecular de Plantas, Centro Nacional de Biotecnologia, Campus Universidad Autonoma de Madrid, Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain. The Plant Journal (1999) 20(1), 67±77 ã 1999 Blackwell Science Ltd 67
11

Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

May 01, 2023

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

������� ������ �������� � ������� ��� ����� �� ������������ ��� ��� ������

����� ���������� ������ �������������� �

!���� "# $���%� ���� &# '������(� "���� '# �������(�

'������ ��������)� �� �� ��� !# '������*���������� � � �� ��� �� ����� � ���� �� �

���� ��� ������ ��� ���� � �!��"����� � #��� ��� ���� �� ��� �$��$���

� ���� ��� ��� %���� !� &�'( )� ���� ���

*+� ,��+����-��()�� �$��$�� .������+ /����� ��� ������"$��

��(0 123� � � �-���������� � � �+�� ����� � ���� �� � � ��� �

�(( ��"��� �� ��� 4�- �� �/ 0('�5�0��� ���

�������

+� ��� ������� ��� ��� ��� ������ �) ���������

����� � ���) �������� �� ��� ������� �� )��� ���

���� ,�� � -���� �� �� �� ��� ������� ���

��.������� ������� �����.�� /���0 �� $�� �.��� /�����0

/$��0� ���� ��������� �� �������� 1�����# 2�� ��������

����� ��� ������� ������� ����� �� .�� ��� ������� �)

������ ����� ���� ����� �3������ �������� )�� ����

�����# �� �������� �) (4 $��5�� ����.����� ��.�� �����

/"-$�0 �� � )������ %6 $��5��� "-$� ������ �� �� �����

)��� ������� 7���������� ����� ��� /82$�0 ���� ������

��� ����� �) ��� ��� ��� ��9# ������������ �����

/�-$�0 ���� ������ � 82$ �� � ������ ���� ������

����� ������ ������ �� �� ����� ��� ���������

�))�� �� �� ��� ��� ��������� �) ����� ����� 82$��

�������� ��������� ��� ������ ��

����������# 8���������� ����� ��� �� ��� �������� �)

���������� �� �) � )����� 82$� �������� ����

� ������ �� .��� $��5�� �� $��5��� "-$ �����������#

���� 82$� )�� ��� ��� ����� ��� ������ ���9� �� ���

���� ������ :������� ����� ���� ��� ���# +� ���� ����

�� ��������� ������� ��� ��� ��� ����� ��� ���� ���

9���� ������ �������� �� ��� '�&��.�3 ���� ��� ��

����� )�� ��� ������� 82$# 2�� 82$� ��������

�� ���������� � ����)� ��� ����� ���� �������� ���

���.� ����� ��� ��� ������ �� ������� ��� �) ����

��� .� ��� :������������ ���� ��������#

-���� �����

��� �������� ��� � � ������� ���������� �� ��

��������� � ���� ���� �� ����� �� ������� ��� ��

����� ����� ����� �� ������ ���� �� �� � ����

����� ����� ���� ������� ��� �� �� �������

���� ������� ���� !������ ���"#$ %������� ����� �

���" -�� � �+�� �� ������ ����� �� ���� ��� ��

��������� &��� � �� ��$� ����# �� ��������� �����'

��� �(���'(�� �� ������� ����# ��� ����� �� �����

�� �� ��� �!� �� �� ��$� ����� )���� ����# �� ���

���������� �� � � ��� �� ��� ������� ����������� �*

"'����� ������ ���� �� �)�# ��� ��������� �� +�,�

�� -���� ����#$

��� ������ ���� �� �� ���� ������� �������� �����

���� ����� ��� .����'����/# ������� � 0�� �

��� �������� ���������$ ��� ��������� ����� �

������� �� ����� � � �� � �������� ����� � ��� ��������

�� ��� ������� �� � ��� � ��� �� ���� ����1�� �� ���

���6$��� ��� � ��� ���� ,�$����� ������� �� ���

��� - ��� � ��� ����� 2� ����+ �� ����������$ ���

�3������ � ��� �� ���� .����0 ���/ ���� ��� ���

�� ����� �� ����� �3� ������� � ��� �����$ ��� 1��

0�� �3� ��� ���� �����1�� �� ������ ���� �������

��� �������� ������ �� �������� �������� ����� � �

����+���$�� ,�$������ ����+ �� �� ��� ���

����� ���� ��� �����1�� �� ��������1� �� �����

��������� �� (����� ���4 (����� ���� 5���� �� ��$�

���� 6���� ����#$ 7 � ���� ���� ��� � 7��������

�� ��� �����1�� �� ������ ������ ��� ������ ������

������� �� ��$� ���8�#$ ��� � � � � ��� �7����� ����#

����� ��� �3� ���� �� � �� � ������ ��� ��� �������'

��� �� ����� ����� �� ��0��� �� ����� �� ��� ����'

���� ������ �� ��$8 � ������� �� ��$� ���8� !� �� �� ��$�

�����#$ ��� ��� ������ �� ���� ���� ������- +��5

����� �+� �!������� �� ��$� ����# �� ����� 8��� � (� ���(

�7���� �� ��$� ���" 9��0 �� ��$� ���: ������� ����# ����

�����1�� ��������� � ������ ���� ��� ��������������

2������$ 7 ������� ������ �� ���� �� �����1�� � �

������� ��� ���� �����3����� ��� ��� � ���- �

����5���� ���- �� ���� �)�� �� ����� ����#$

%������� ����� ������ ��� �3������ � � � ���������'

����� ����� ������ � �������� ��� � ������� �� ��

��;����� ��� ��� ����� �� �� ��� ����� ���� �������

������������ �%������� ���� <������ �� ��$� ����

������� ���� ��� � �� =���'>���� ���:#$ ?� � �� ���

����� ������� �� �� ��� �������� ����� ������

�����1� �� ���� �� ��� ������ ��������� �

7�������� 2�3( ������ �� ������ ��� ��������� ���������

@������� �: ��� ���� ������ : 7���� ���� �������� �A 7���� ����$B+�� ����������� ���3 C�� �� ":8�4"A� �' ��� 7����$������D������0$��$�0#$E>���� �����F >��� !����� (������ !����� �� G��������� !������H������� >��0� -������� -5" �@(� H<$I>���� �����F (������ ��� �� 5������ ��������� �� >����� %����-������ �� G������������ %� �� H�������� 7���� � �� �������%��������� ��A�� ������� !���$

*+� 9��� :$��� �����# �6��#� :"J""

����� G���0���� !����� ��� :"

Page 2: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

��� ��������� ���� � �������������� �������

�7���� �� ��$� ���" 9��0 �� ��$� ���: ������� ����#$

+������ ������ ���� ���� ��� ������ ���� � ���

�����1����� �� �������� ��������� �� ����� � ����

�� ��� ���� ��� ������ �� ���� ��������� �� (�����

���4 (����� ���� 9���� ���8#$ ��� ��;���� �� ��

����� ���� �������� ���� ���� ������ ��� �0�

��� �����'����� ���� �3��� ��� ������ �������

�������� ����� �3���� ���� ������� ���������

�� ������ ��� � ��� �� ��������� ���� �� ��

������$ 7������ ��������� �� ����� ���������� ���

��� � �� �������� �������� �������� � ���� � �

��� ���� ���� ��� ����1������ ������� ��� ����������

��������� �����$ !��� ������ �������� �� 1�� �����

��� ������ � �������� ����� �� G�K ��� ���0�� ����

�� ������ ��� �� ��� ��� 9+����$� ��� �$� ���� ��

��� ������� ��� �������� �������� ������ � ���

����� �� ���� ��� �� �G�K ��� ��48#$ !�������

�3���� �� � ����+ �� ���$-"��$��� � �������

���1�� ��� �������� ���� �� ������� ���� ��0��

��� �������� ��� �������� ������ ���� ������ ��������� ��

9��� �� <�������� ���A#$ ��� ��� �������� ��� ���

����� ��������� � ���� �3� ��� �� �� �0��$

-������ ������ �� �; ���������� ���� ��� ��� ��

�3����� ������ ��������� ���� �� �� ���������� ����

���� �� ��� �� �������� �!����� �� ��$� ���"#$ )���

����������L�� ���� ����� �� ��� ��� - ����# ����

����� ��� �� ��� �������� � �������� ������� �� �

���������� ���� � ��� �,�� ��� ������ ����� ���� ����

���� ����� ��� ��,��� �� �������� ������ �%���

�� ��$� ���� @���� �� ��$� ���"#$

��� ����� �� �������� �������� ������ �������� ��

��� ������� ����������� �� ��� ����� �� ;���������� �����

���� �M��# ����� �N��� ���: ��0���� ���4#$ ���

� ������������ ���� � .� �����/ ���� ���� ���������

��� � ���� ���� ����� ��� �@?� <������ �� ��$�

���"#� ����� ����� �������� ��������� ���� �� �� ��

�������� �� ����� ���� �� ���� ����� �� �� � ����

������ ��$ ��� ������� �� ������ �� ��� �������� M��

�� �� ��1� �� �� ��� ����� �� ���'������ ���

�-?�#� ����� ������ � ��� ������ � ��� � ��� ����� ��

� �������� �� ������ ������ ���0����� ��� ��

����� -?� ��� ��������� ��� � � �������� ���0'

�����$ ?������ �� � ���� M�� � � -?� � �������� �� �

��� . �����L����/ �� ��� M��� ������ ��� M�� ������ ���

������ � � ������ �� � ���� ���� ��� ���������

� ���;����� ������� � ��� ������ �� ���� ���$

>������� M�� ���� ������ ��� ������ �� ��� �������� ����0

���� ��� �������� �� ���� ��� � ��� ���F ���� ����

�����1�� ���� � ��� ����� �� ��� � ��� �� @?�

�� ���� �� ��� ��� ��1� �� � -?� �9�������� ��

������� ���� 9�������� �� ��$� ���8 ������ �� ��$� ���:#$

��� �3� ��� �� ����+ �� ��� ������� ���� � � ��

���� M�� �� ������� ������ �� ���� �� ���

�������� ���������$ @��� ���� ����� ��� ���������

� 7�������� ���� ��� ��� �� ������� �������� M��

���� ������ 2������ �� �� ������ � � ���� �������

������� �� ����� ����� �7���'G���� �� ��$� �����

G���� �� !� �������� ���" ���0� �� ��$� ���:#$ -������

������ ���� ���� ��� ������� � -?� �� ���� ���������

������ � ���� � ���� �� ������ �����1�� ��

�������� �� ���� ������� ���� ��� ���� ����

�� �����1�� �� ��������� ������ ���� �G���� ��

!� �������� ���" %���0� �� (��� ���� !��� ��

7 ���� ���:#$ ��� ��1� ��� ����� �� M�� �����

�� ����� �� ���3 ������ ��������� � ��� �����

������� ������ �������� �3��$

)� ���� ����� M�� ���� ������ ��� �������� ������ ��

���� ��� �� � ��� 7�������� @?� ���������$ ��� ��

��� �������� M�� �� ���� ��� �����1�� � ���� @?�

���������� �� ����� M�� ���� ��� ��1� �� � -?�$

!� � �� ���� ���� ������� �� ������ �� ���� ����

�������� ��� �������� ��� �� 7��������$

;����� �# ����' ��� �� ����� � ��� %��� ��� �� %��$��# @����������� ���� ����� ����� ��� ������ �� ����� �� %�� ��������#� ��� ��������# �� %�� ������ ���# ������� �� � ��� �������$>��� ���� ������� � ����� ����� ����� �� � ��� ������������� �A �$��# (��������� �� �������� ������ ��� ��������� ���� ����� �� %������ ���#� ��� ����� ���# �� %�� ����� ���#� ��� � ���� � ��#$ �������� � ��� �� ������ ��� ��� :� �%��#� �4 ����# �� :� �%��#$ >������� ��� �������� ���� ��� ����� ����$

:� ���� ����$� �� ��$

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 3: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

"������

���� ������� ���� ��� �� �- �+� � ./ � ��

)� ������� ��� �������� ����� �� ���� ������ � ���

1�� ���� �� ��� ��� ����� � ���� �� ������ ���� %���

%��� � 4A �� ��� ���*%�� @?� ������ �� (��� ���4# �� �

�� �� ��� ���*%�� @?� �7���'G���� �� ��$� �����#$ +����� �

��� ���� ��� ���� %�� �� %�� ����� �3������� �����

����� �� ��� �� ���� �� �������� ������ ���� ��

�4 � � ���� �� ��� ������� ����� � %�� ��4$" �# �� %��

��4$� �#$ ��� �������� � ������ ��� ��� ��� ���������

���� �� � ���� � ��� ����� ������� ��� ������ ����

!( O A$�� �� A$�� �#$ ��� �� ������ �� ��� �� %��

��������� ���� ���1����� ��������� ������ ��� ������

���������� ��� ��������� ������� �+����� ��#$

��� ������� �� ��� ���� ��� �� �� ���1�� ��

��� ������ ��������� � ������ �����$ ��� ���� �������

�� ������ ���� ����� ������ �� ��$� ���:# ������� ���

� ������� �� ��� ����� �� ��� �� ��� ������� �

������ ����� ���� ���� ����� ����� �+����� ��#$ ���

����� ������� �� 2.C ������� ��� ��� ��� �������� ��

���� ������'� ������� ������ ��� ���� � �������

����������� ���� ������� ������ ������� ����� �����

������ ��� ����� � ���� ����$

&��� �� ��� @?� ��������� ������� ��������� ���

���� �� ������ ����� �� ������ ��� ��� �����

�+����� �#$ ��� �������� �� ������������ ��0�� �

��� ���*%�� ��������� �+����� ��#$ ��� ������� ���� ���

������� ��� ������� � ������ �� �������� ������'

�������� �� ������'������� ������ �� ������ ����$

<*� ���� � �� � ���- � ��� - ���=�� �- ���=��

./��

��� �� ��������� ����� �� ��� @?� ���� ��� ��� M��

����� � ����� �� ������� ��� � ���� ������ �� ������

�� ������ �� ��� ���� ��������� �������� ������

��������$ ��� �M� ����� ��� P��,� �� �����������

���:# �� ��� ���M�� ������ �����1�� ���� �������� M��

� ��� ���*%�� ��������� �+����� 4#$ &��� ���� ��� ��� �

������� ������ � ������F ��� ������ ������ �� A$�J

�$� � ���J��Q �� ��� ��������� �������# ���� ������L��

������ ��� ��� �� ���� �� � ? �� �� ��� ��� �� ���

����� �� ���� �� � =$ )� � �� ���� ����

2�9.2��> �2�9#� �,��,*2 ��,�# �� .��2,*�,�>

�.��#� ������������ ��� ��� ������ �� ��� %�� ������$ 7

�������� M�� � ���� �� � ?? �� � �� ,>, *.>99>

�,>*#� ��� ��� ���0� ������'������� ������ �� ��� %��

������$ ��������� ��� �������� ������ �� ���� ���� M��

�������� ��� :�Q �� ��� ��������� ��������$ 7 ��� �'

���� ����� ������ �� ������ �� ���1��� ���'���

��������� �� � � ���� �������� ���� ��������� ���

������ �� ��� ������� ��� ���� �������� ���������

�������� ������ ��� M�� ��*�� ��� �� ���3 ������'

��� � �� ��� �,�� M�� �� �� �����$

��� ����� �� ��� ���*%�� ��������� �����1�� ���

�������� M��$ 7 ������'�������� ������ �� ����� � �

�������� �� ��� %�� ������ �� ������� �� � � ���� ������

�� �,� �� ��� ��� �� ���� �� � =� �� �� � ��

�,>*)2. �,��,*2 ���,# �+����� �#$ %�� ������ ���'

���� ������ �� ����� A$" � �� � ���� ������ ��0�� �� .��

�� ��� ����� �� ���� �� � =� ������ ��� .��5%��

������ �������� ��� ������ �+����� 4#$ ����� ��

�������� ����0 ��� ����������������� �3����� ���� ����'

��'�������� �� ������'������� ������ �(�����

���4#� � �� � �� ��� M�� #)�./ �#)�� .�� �/#$ ���

�������� ������ �� ��, �� #)� �������� ��� 8�Q �� ���

��������� ��������$ ��� ���� ��� � ��� ��� ��� ��

��� ���1��� ������ �� �� ���� �����������

�������� ��������� � �� ��� M��� �� � � ���

�������� ���� ��� ���� ��� ���� �������� ��� ��� ������

��������� ������ ��� ������� ��� �� ��� ��� ������ ��

;����� �# (��������� �� �� �������� ������ ��� @?�$(������ ��� ��# %��*��� �� ��# %��*���$ (��� ��� �� ��� �AJ�A ��������� ��� ���$ ��� �� ������ �� ������� ������ ��� ��0�� ��������� ����L���� ��� ������� �8Q ��1���� �������$ >����� ����� �������� ���� ��� ����� ����$

<*� ����� � � 7�������� � ���- � �+��+�� :�

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 4: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

��� �� ��������� @?�$ +������ M�� ���� ���

������ ���� ��������� �� ��� ��������� ��� ���� �����

�� �� ����� ���� ��� ������ ���� ��$

�+������� ?�� � �+� ��� -5����� � �������

? ����� �� ��1� ��� ������� �� ��� 2�9� .�� �� ,>*

M�� ��� ��� ���*%�� ���� ���'������ ��� �-?�#

������� ��� %�� ���� �� �� ����� ���������

��� � ��� ������ ���0����� ���� ����� ��� ��������

������ � �������� ���������� �3���� �� �+����� 8 ��

����� �#$

2�9.2��> �2�9F ���� �� � ?� ������ R 4A ��#$ ���

������ �� 2�9 �� ��1� �� �� ��� ����� �� �����

-?� ������� %�� �� �� �� �������� ����� �-?� ���

�8 �� �A8# �� ��� ��� �� ���� �� � ?$ ��� ������ �����

�-?� ��# ������� ��� ������ �� �$4 �� � �3������ �� ��

������� 2�9'%�� ������ �+����� 4 �� 8#$ %�� +� ������

�� � ��� ������ ��� -?� �� ��� ��� � ���� ������

������� ������� ���� ��� M�� ������ �� � ��� ���

;����� %# 5����� ����� �� �������� ������ M�� � ��� ���*%�� @?� ���������$��� M�� ��0������� �� M�� ������ �� ��� ���� ���� �� � ���� ������� ��� ��� �M� ��������� �� ���M��� 13�� �� ��0�� �������� ����������� M�� ��� &3���� ���� ���������#$ !������� ��0�� ��� � �������� � ��� ����� ��� �������� ���� �����0$ ��� ����� �������� �� �� ������ � ���� ���� ��� ���� �� � � ��� � �������� � ��� �����'����� �����$ 9���L���� ����� ��� ������� ��� �$� �P( ������������$ M�� ������ ���� ��� ���� � ��� �� ��������� � ������ ������ ��� @?� �������� ������ �� ����� ��� %�� ������ ������ �� ��� ��� ��������$�$ ����� ��� �������� ������ ������#$ >������� M�� �������� ��� �������� � ������$ +����� ��3� � ��� ������ �� �� ��� �'�P( ������ ��������� ���� M��$

"A ���� ����$� �� ��$

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 5: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

�+����� 8#$ 7 ���������� ����� ������� ��� � ���3� ��

������ �� ��� %�� �������� ����� ��� 9)@� ��0��

�-?� �A8#� �������� ��� � � ������'������� ������

�+����� 8#$ 7 ���� -?�� ������� ��� -?� �� ��

������� � ����������� ����� ������ �-?� �8#� ��� �

A$" � ������ ���� �� ����������� ���1����� �������� ���

��� ������ �� ��� ���3� �� ������� �+����� 8#$ ��� 2�9

����� ���� ���� �� ��� ���3� �� %�� ������� �� �����'

���� ����� ��� ����$ P� �� ���� �� ����� ���

���� ������ ����0���� �� ��� ����� -?� �8 ��� � �����

������ ��0�� 9)@� �� ��4�8 ����# �� ����� ���

������ ������ �� -?� �8$ ��� ����� M�� �� ����� ���

����0���� ������� ��4�8 �� 7(���$%*��4��#$ ��0���

������ ��� ��� M�� ���� ���� �������� ��� �������

��� ��� �� �� ������ �� ������ ������ ��� ����

��� ��� ������ �� ���� M�� �� ��������$

, ���� �,>* ���� �� � ??� ������ R �8 ��#$ ���

,>* M�� �� ����� ������� ����� �� ���������� ���

2. ����$ ��� M�� ������ ����� ���� ��� ��� ��

��������� ��� 2.A=��� ���� ��� ����������� ������ �� ��

�� ��� �� ���� �������� �� ����� ���� ��� �� ���$

��� �������� ������ �� � ��� ������� 2.A � �

������� ���0����� �+��L �� ��$� ����# �� ���� ��

��� ��������� M�� ������ �+����� 8#� �������� ���� ���

������ ������ �������� ��������� �� ��� ,>* M��$

���� ������������ �� ������ ����� ������� ��������

� �� ��� @?�� � �� ������ ��� ������� �� ��� �����

���� �� ��� �� � �� 2������ � ��� �:� ���*%�� @?�$ ���

�,�� ������ � ������� ����� �� ������ ��0�� �� ��� ��

������� ����� ������� ��� �������$ ��� ������ �� ��

���� ��1� �� � ��� 2.A ��� ����� �� ���#$

�,��,*2 ��,� ���� �� � =� ������ R � ��#$ ���

�,� M�� �� ������� ���� �� ��� 2������'�� � M�� 3�3�

����� �������� � ��� ���*%�� @?� ���������� �� �� ���

3�� ���� ����� �������� � ��� ���*%�� @?� �N��

�� ��$� ���8 !��� �� 7 ���� ���:#$ ��� ������ � �� ��

������ � ��������� 8� ������ �<������ �� ��$� ����

������� �� 7 ���� ���� !��� �� 7 ���� ���:

!����� �� ��$� ����#$ 3�3 ������ � ������ �� 3��� ��

�������� �� ���� ���� � ��0��� �� �� ������� �7���'G����

�� ��$� �����#$ )� ������ ��� ����' ��� �� ������ ��

3�� ��� ���� � ��� %��� ���'3./ ���0�����

�������� �� 7 ���� ����# � ����� �� ��� ��� ������

�� ��� 3�� ��� � ��� �������� ��� $ ��� ������ �� ���

��� 3�� ������ �� ���1����� ������ ��� ��� �������

%��� ���'3./� �������� ���� ��� �,� �� ��, M�� ��

�� ������� ���� 3��*3�3 ������ �#$

.��2,*�,�> �.�� ���� �� � =� ������ R �8 ��#$

��� .�� M�� �� ���� �� ��� �� ������ �� ���

2������'�� � M�� 3�) ���� �� ��������� ����� �

��� ���*%�� ��������� �7���'G���� �� ��$� �����# �� ��

��� �������� ����� ��� *>�� ������� �� ��$� ���8�

!� �� �� ��$� �����#$ )� ����� ��� �������� ������ ��

��� -?�� �� �� ����� �-?� �# ������� 3�)5�� � � %��

����� �� ����� �A �� �� ��� ����� �� ���� �� � =

�7���'G���� �� ��$� �����# �� ��� ����� �� ����� �-?�

�A�# ������� � �� �� %�� ����� ����� �� ���������� ���

-?� � �����$ P�� ��� ����� %�� ����� �������� ���

�3������ A$� � ������ ��������� �������� ���� .�� �

������� ����� ��� �A �� %�� ����� ���� � ����� � -?�

�A�� ��� ���� ��� -?� � �+����� 8#$ ��������� �����

�� -?� � �������� ���� �� ������� %�� ������ �� � ����

;����� (# 5����� ����� �� �������� ������ M�� � ��� ���*%�� @?����������$��� M�� ��0������� �� M�� ������ �� ���� ������� � �������� ���+����� �$ ��� ��� �������� M�� ���� ���� �����1�� � ���� �� � 8�� � ����� ���� �� � ��� ���$ !������� ��0�� ��� ��������� � ��� ����� ��� �������� ���� �����0$ 9���L���� �������� ������� ��� �$� �P('���� ��������$ M�� ������ ���� ��� ���� ���� �� ��������� � ������ ������ ��� @?� �������� �������� ����� ��� %�� ������ ������ �� ��� ��� ������ ��$�$ ����� ��� �������������� ������#$ >������� M�� �������� ��� �������� � ������$

;����� <# &����� � �������� ������ �� ������� M��$��� �� �������� ������ �� � ���� �� -?� �� ��� !&� ������� ���� � �������� � &3���� ���� ���������$ ��� ��� ����������� �������� ���� �� �F ���� �� � ?� -?� ��� �A8� �8 ���� �� � ??� ������� 2.A� ���2.A# ���� �� � =� -?� �� �A�$ +����������� �������� �� ����� �$

<*� ����� � � 7�������� � ���- � �+��+�� "�

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 6: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

� �������� ���3� �� �� ��� �3@( ��0�� ���

&3���� ���� ���������#� �� ��� �� ��� ���� ����� ��

�3@( �7���'G���� �� ��$� �����#$ ��� ������� ����� ��

��� ����0 ������ ���5� ������ �� ���� �� �3@( �������

�� ��$� ���8�# ����� ���� ���� ��1� �� ��� ������ ��

��1�� �� �� � ������� ,�� ����� �� �3@ �%$7$ !������ ��

!$7$ <��� ��������� �����#$ *>�� ��������� ��� �����

��� -?� � ������ ������ .�� ��� ��$ ��� ������� ����

.�� � � �� ����0'�������� ��� � 7��������� ����� �

�� ������� ���� *>�� �+����� 8#$

&��������

)� ����� � ����� �� ��� ������ �������� ���

�������� ������ � ��� 7�������� ������ ��� ���

%��� =���� ?��� �%��# �� ��� ���������� ���� ��� ��

%��$ ��� ����� �� M�� ����� �� ��� ��������� @?�

��������� ������� � ������� �� ���� ������ �� ������

��� ��� �������� ��� ��� ��������$ P�� ����� ��

� �������� �� ���� ����� �� ��� � ��� ��������

��� � �� �� ����� � �� ��0��� �� �� ��� 2������'

�� � ���� 3��$

)������ � � �+� � ���- � ������

G��� ��� �� ���� �� �>���������� ��:A >����������

���4# �� �3���� ���� ���� �9���0� �� 9��� ��8�

6� �� ��$� ����# ������� ���� � �������� ��� �����

��� ������� �������� �������� ��� ��� ������ �� ���

��� �����3� ��� �� ��� ������ �� ��� ����� ����

���*���� �����$ ��� ����� ���� �������� ������

����� �� ������� ���� �� �� � �� ������L�� �������$

��� ������� ������ �� �������� ���� ��� �� �

7�������� ���� ��� ����� �4 � � ���� �� ���� �� �8 �

� %�� �(���'(�� �� ������� ���� ������ �� ��$� ���8�#�

� ����� �� ���� ��� �3��������$ @?� ������� ���

����%�� �� ������������ ��� ����%�� ���� ��� �

��� ����� ������ ���� �+����� �#$ ��� ���������

�������� ������� ���� ��� �������� ������ � ��������� ��

�������� ������'������� �� ������'�������� ������

�� � � ��� �� ����$ P�� M�� ����� �����1�� � � ��

���� ���� � ���� ���������$ ��� �������� ������ ��

.��2,*�,�> �� �,��,*2 � %�� ��� ������� �� ���

������� 2�9.2��> �� ,>, *.>99> ������� ������

� %�� ��� �������� �� ��, � ������� �� ������

������� �� #)�$ P�� @?� ���� ��� ���;������ �3������

�� � � ���� �������� ���� �� ��� ���������� �������

������$

@��������� ����� ���� �� �������� �������� ���� ���

������� � � � ������ �� ��� ��� ������

�������� ��������� �� ���� � ����� ������ ��� �

��� �� ��6 �%��� �� <�������� ���� ���� �� +��� ��

���: ������ �� (����� ���� @����� �� ��$� ����#$ ?� ���

��������� ���� � ����� �� ����� ���� ���

������ ��������� �� ���� �� ���� ��� �� M���

������ ������� ��� M�� ���� �� �������$ ��� ������

�� � ����'���� �������� ����� ��2��� �� ��� ���

�������� �� ��� ���������� ��� ��� �� ���1����� ��

������ ����� � ������ �� ����� ���� �� �� ����'

���� �� ������$ ��� �����'���� ������� ������ ��

2�.�� �# %������� ������ �� ���� ��� �� � 3./5�� ��������� 8� ���� ��� �������� �� 7 ���� ����#

-� � >����� ��# !& 9

3./'%�� ��$�4 A$�� 84 J8�5! �4$4" A$�� �8 S A$AA�8�5( �4$�� A$�" 8� S A$AA�8�5� �4$"8 A$�" �4 S A$A8

>����� ��� ���� �� ��������� �� ����� ���� ������ ��� �������� � &3���� ���� ���������$!���1���� ����� �� �'��� �� ����� ��� �� ������ �� ��������� �� 3./5%�� ��� �������� �9#$

2�.�� �# %������� ������ �� ���� ��� �� � %��� ��� �� %��*��� -?�

-� � 5������ >����� ��# !& 9

%�� �4$�� A$�A �A4 ���F T A$���� �4$A� A$A� �A� J-?� ��� ��� +� ��$4" A$�: :A ���F S A$AA� -?���F S A$A�-?� �� ��$�A A$A� �4" ���F S A$AA� -?��8F S A$AA�-?� �A8 ��$�� A$�� �" ���F S A$AA� -?��8F S A$AA�-?� �8 ��$4" A$�� ": ���F S A$AA����2.C# ��$:� A$A� ��� ���F S A$AA�-?� �A� �4$�A A$�� :8 ���F S A$AA�-?� � �4$�" A$�4 �4 ���F T A$�

��� �������� ������ �� � ���� �� -?� ���� ��� ���� �� �� ����� � �������� ���� &3���� ���� ���������$!& ��� ���� � ��� ����� �� �: �3���� �� ���� ��� ������ ��� ���$ ��� ���1���� ����� �� �'��� �� ����� ��� �������� �� ����� ������� ��� �������� �9#$ =������� ��� ������� ��� ������� �� ��� 1�� ���� �� �F ��� ���� ��� 1���� ����%�� ������� ���� 2.A ���������$

"� ���� ����$� �� ��$

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 7: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

������L� ��� ���� �� ��� �������� ��������� ����

.�����/ �� � � ��� �����*���0 ������ ��� ���� ��� ����� ���

����'���� ������ ������� � ��� ;������ �� 2����

���� �� � ���� ����� �N��� �� ��$� ����#$ >������������

�� ��� ��������� � �� ���������� � �� ���� �������

��� �� ���� �����'���� ����� ������������ �� ���

7�������� �������� ��������� ������� �� ��$� ���8�

!� �� �� ��$� �����#$ ��'��'������ ���� � ����

��� ������ ��� ������������� ��������� ���� �

������ �������� � ����� ������ ���� �� ��� ��������

�������� � �� ���� ������� ������� �� ��$� ���8�

!� �� �� <��� ����#$ ���� ��� ���0��� �� �� �����1��

�� �� ������ ���� ���� ����� ����� ������� �� <���

���"#$ ������� � ����� ���������� �� ����� ���

� ��� -�5�� ����- �� ��� �$� ���� �+����+�� �

��� ��2*� �- �>9�#� �� ������ ������ ���� �����

����� ����� ������� �� <��� ���" ������ �� ��$� ���8�#� ���

�� �� ��� M�� �� �� ���� ����$

�� �������� �� ������ ������� ��� �� ������

�� ��� �������� ������ ���� ��� ������������ �� ��������

����$ ��� �� �������� �� ������ ����� ����

���� ��� �������� �� ���� ��� ��������� �� ������

��������� �� ���� �9���� ���" ��� �� ��$� ����#$ ����

��������� ��� ���1�� �� ������ �� ��� ��� - ���� ����

��� ���� ������ � ����+ �� ���� ��������� � ����'

�� �� ������ &����� �>��3��� �� ��$� ���� !����� �� ��$�

���"#$ ��� ����� �� ��� ���*%�� @?� ��������� ��������

�� ���� �������� �������� ������ 8A�- �� �8�-� �����'

������#� � ��� ��������� ���� �� �3������ �� �����

�������� ��� �� �������� �� ������ � ���� �� ���� �

����+ ��$ 7 ���� �� ��� M�� ���� �� ���� �����1��

�� ��������� �� ������� � �� �������� �� ������

�� ������ � ������ ������ �� ��� ���� ��������

���������$

/-�� �� � �+� <*��

@7� �� #)� ��� ��� ��� �������� ������ M�� ���� ���

������ ��0�� �� � ��� ��������� �������� �� ������

�������� ����� � � ��� *>��; ��� .�� M�� ��� %�� �

���� ��� � -?� ���� ����� *>�� �+����� 8#� � ���

M�� �����1� � �� ��� ���� ������ ��� ��������

������ �� � ������� ����� �A �� ���3� �� �� *>��$ ���

#)� M�� ��� %�� �� ���� ���� �� .�� ��� �� ���

������� ������ � ������$ ?� #)� � ������� ���� .��� ���

��� %��� ��� �� %�� ������ �� ��� ���� ��� ��� ��������$ ?�

�� �� ������ ���� #)� � � ������ �� � �������� ����0'

��������� ��� � ��� ������ ��� � *>��$

7�� �� ��� M�� �������� ��� ��0�� �� ��� ���� ������

2������ �� �$ !��� ��'������L���� �� �A �� ��������

����� ���� �� ����� ��0���� ������ ����� �A ���� ����

� � ������ � 2������ �� � ���� ��� ���������

���������� ��� 7�������� ��� � ��������� ��

<������ �� ��$� ���� ���� �� (��� ����#$ ��� �� ���

������ ���� ������ ������������� ������ ��� ������� ��

���� ������ ����1� �� ������������ �%�������

���� <������ �� ��$� ���� ������� ����#$ !��� ��� ���

�� �3������ �� ������ ��� �������� ��� � ��������

�������0 ��� ��� ������������� ��� �� ��� ��������

��������� �� �� ������$ ��� ���� �� ������ ����

��� ��� �� ������ ���� �������� ������ �� 2������

�� �$ !� ��� ���� �� ������������� ������ ����� ����

��� ����� �� �� ��� ����� ���� ������� ��������'

���� ��;���� ���� ������������� �� �������� �� ��

�%������� ���� <������ �� ��$� ���� ������� ����

��� � �� =���'>���� ���:#$ 7 M�� ���� ������ ���

�������� ����0 ����� ����� ������ ��������� �� 2������

�� � ���������� ��� ��� ������������� ����� $ ���

���5� ������ �� ��� �������� �3������ �� ��� �

����0 ������ ������� �� ��$� ���8� !� �� �� ��$� �����#$

7������������ � M�� ���� �������� � ��������������

������� ���� ���� ��� �� 2������ �� � �� ��������

������ ��������� � ��������� ������� ������$ ���

�3������ �������� ����� � � � ��������� � ��

���������� � ����� ��� �3� ���� ������ ����� ����'

��� ������� ������ ��� 2���� ������� �%�� ����

���� 5�� �� ��$� ���� )������ �� (����� ���"# ��

��� ������ ����� ���� �� ��� �������� ����0 ������� �� ��$�

���8� !� �� �� ��$� �����#$

��� 2�9 M�� � ���� �� � ? ��� ������� ����������

�� ,�� ����� �� ����� M�� ���� ������ 2������ �� � �

������ 7�������� ������� �� �� ��� #/ ��� �����

����������� � ��� ������������� ������ �� 2������

�<������ �� ��$� ���� ���� �� (��� ����#$ ����� � �

��� M�� �� ��� �� ������� �� #/ � ��� ���*%�� @?��

����� ������� ���� ��� ����� 2�9 M�� �� ������

2������ �� � ��� ����� � ���1��� M�� ������ �

������������� ������ �7���'G���� �� ��$� �����#$ ?� �

������ ���� ��� ������ �������� �� #/ ��������� �� ��

�� ��� 2�9 M��$ ��� 2������'�� � ���� 2�/ � �������

����� ��� ������ %�� ����� �� -?� �8 7���'G����

�� ��$� �����#� �������� ���� ��� ����� M�� �� 2�9 � ��

������� ���� 2�/; ,>*� ��� ��� �������� ������ M�� �

���� �� � ??� �� �� �� �� ����� �3������ �� ���

������ ��������� ������ ��� ��� ����� �� ��� ���2.A#

��� �+����� 8#$ ��� ������ ������ ��������� �� �� ��

���������� �������� ��� ��� ��� ������ � ������$ 2. �

������ �3����� � ��� ������� �� 8' �� �A'���'���

������ �6�0��� � �� ��$� ����# ��� �� ������ ����

������ ��� ���� ��� �� ����� ��� ������� ������ �

������� ������$ ��� ������ ������ ����� � ��� � � ����

������ ���� ��� �� ���� ������ �������� �� �� ���

2. ���� ������ �� ��$� ���:#$ 9������� ���� ������� ������'

��� �� �� ������ ��� �� 2.A �+��L �� ��$� ����# �

�� � ������ ���� ����� ��� ��0�� �� 2. ���� ���������

�� ��� M�� ������$

+�������'�� � M�� ���� ��� ��� �������� � �

������ ����� ��� .�� �� #)� M�� � ��� ����� �� ��

<*� ����� � � 7�������� � ���- � �+��+�� "4

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 8: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

���� �� � = �<������ �� ��$� ���� ���� �� (���

����#$ !� � �� ��� 2������'�� � M�� �� �� ������� ����

.�� �� #)�� �� ���� *>�� � �������� �����$ ?� ����

�� �� �� ����� ������ �� ����� �� ������� #)�� ��0�

.��� �� �� � ������� ������ ��� *>��;

��� 3��� �>� 3@ �� )@0 ��� ��� ������� ����������

�� ,�� ���3� �� �� ��� �������� ������ M�� �,� ��

��, �� ��� ��� �� ���� �� � =� �� 2������ �� � M��

���� ��� ����� �� ��� � � ����� �<������ �� ��$�

���� ���� �� (��� ����#$ ��� 2������ �� � M�� 3�3 �

���� ��0��� �� �� ������� ���� 3��� ���� � �� ���������

������ �� ��������� ���� ��� 3��'��������� ��� 3./

�7���'G���� �� ��$� �����#$ ��� �����3� ��� �8Q ��'

���� ������� ��� �,� �� 3�3 ������� �� ��� ��0���

&%����$%�� �� G9$4�8� �7���'G���� �� ��$� �����#�

����� ��� ��������� �� �� ��� ����� ������� ���

����� 3�� ��� � %�� �7���'G���� �� ��$� �����

������� �� 7 ���� ���� ����#$ ��� ��� ������ ��

�,� �� ��, ���� � �������� ������'������� ������

�������� �� ��� %�� �� %�� ������� �����������$ ?� ����

M�� ��� �������� ��� ����� ���� %�� �� %�� �� ����

� ������ ���� ������ ��� ���$ ��� � 0�� �� ����� �

������� ������ �� 8�� ������ %�� �� %�� ����� �� ���

3�� ������ �7���'G���� �� ��$� ����� <������ �� ��$�

���� ������� �� 7 ���� ���� !����� �� ��$� ����#$

����� ��� 8� ������ ������� ��� ������� ����� ���

�������� ������ �� ����� A$� � ������ �#$ ��� ������ �� ���

3��*8� ������� �������� � ��������� ��1���� �� ������ ���

��� �,� �� ��, M��� ������ ������� ���� ����

M�� ������� � �� ������ ��� 3�� � � ��������� �� ���

�������� ����0$

3�� � � � ��� �� ��� �7(!'��3 ������� �� ��� ��

���������� ������ �� �������� ���������� ������

�������� �� 7 ���� ���� !����� �� ��$� ����#$

�7(!'��3 ���������� ������ ���� �� ��������� ���

� �������� � ��������� ��� �������� ����0� �������� ���

����� ��� �� ��� ������ ��� ���� �� ������ 2������

�� � �%��� �� ��$� ���� ����� �� 6���0�� ���8# ��

��� ���� ��� ��������� �� ����������� �9� ��� �� ��$�

���"#$ 3�� � ���0��� �� ���� � ��;�� ������ �� ���

����� �� ��� �������� ��� � ������ ������� �� ��� 3��

���� ������� ��� �������� ������ �� � � �� �� ������ �#$

�7(!'�� ��� ������ ���� �������� ������ ��� �3���'

�� �� ������ �� ���� �� ��� �������� ����0� ��� ����

��1���� �������� �������� �� �� ����� ��� ���

����� �� +�%$ 7������������ ��� ��������� �� 2������

�� � �� ������ ��� ����0 �� � ��3������ �������0

����� $

<*� ���� � �� � ��B� �� ���� � ����� ���� �

������

G����'����� ���� ��� �������� ����� ���� ��;����

���� ������L�� ��������� �� �� ������� ��� �� ����

������ ���� �� �� �� � ���0$ 7� �� ��� �������� �����

���� � ��� ����� ���� ��������� ��� �����1�� ��

��� ������ ����� ����� ��������� �(����� ���4 9����

���8#$ ��� ����' ��� �� ��� ��� �������� ������ �

7�������� � ������� �� ���� �� �'��� �� �3����'

��F ���� �� �� ���� � ����� �� � ���0 �� �����

� ����� �� ��� � ��� �� ����� �� ��� ������� �� ��

� ��� ����������$ +�� �3� ���� �� ����� ��� �� @?�

��� ��� ���*%�� @?� ��������� �� ����� �� ��� �AAA ��

������ ������ � ��� ���� ���� �����1�� ���5�

������� �� ��$� ���8�#$ -���������� �� ���� �����1��

������ �,�� M�� �� ��1� �� ����� ������ ������ �

-?� �� �� �����1����� �� � ���� M�� � ��� ���*%��

���������$ ��������� M�� ����� � 7�������� � �

��1���� �� �� ��������� ��� ������� � �� ���3

���������� �����0 ����� ������'������ ��� �� ��

��;����� �� ;������ ��� �������� �� ������$

13���������� ���� ����

9��� ����� ���

��� ���*%�� @?� �7���'G���� �� ��$� �����#� -?� � �� -?� �8�7���'G���� �� ��$� �����#� �� ��� ���2.C# ��� �+��L �� ��$�����# ���� ��� ��������� ��������� � ���� ��� ���*%�� @?������� �� (��� ���4#$ -?� � ������ ��� %�� ������ �� %7>! ��0�� �:G�: ������� ����� � �� ���3� �� �� �3@(� %$7$!������ �� !$7$ <��� ��������� �����# �� �MG�� ��� ��� ��������� �� &5"+� �����#$ -?� �A� �� ��������� ��� ��� @?�%=���8 ����� ����� �� ���� �� ������ %�� ������ �� ��0��&5"+� �� �MG�� ��� ��� ������ �� ����� �� %9$���% �7���'G���� �� ��$� ����� ����#$ -?� �� ������ %�� ������ � � 48J�A ��

����� �� ��� ��� �� ���� �� � ?� ���� � ���� ����������0���� ����� ��4�� �� 7($���% �7���'G���� �� ��$������ ����#� ���� �� ����� ����� ��� ��� ������$ -?� �A8 ����������� ��� � ���0'��� ������ �� -?� �� �� ���� ������������ ��� ������ �� ��� ����� ��0�� 9���� �C.� �- 9)@� ������ %�� ������ �� ��4�8 �� �" ��#$ 7�� �� ������ ����� �� ��� ���*%�� �� �7���'G���� �� ��$� �����#$

#���+ �- ��� � �- � �

!��� �� ������'������L�� �� �� � ��� � �! ���� ���� ��������� �� !0���� ��:�# ���� 4Q �����$ 7�������� �������� ��� ��� ��� ���� ��� ����� ���� �*( ���*��#�� ��� �� J� ��J� ���� ����� 2������� ������ �� ��$8�%� A$8�%$7���� " ���� ���� ����0 ������� � ���� ������ ������������� �� � �8'���� ;���� ����'������� ���� ���������������� ������ � ������ � ����� �� ���$ ��� ���������� � ���� � ��� <�,��� ��� ���� 8AJ:A � �� J� ��J�

������� ���� ����� 2������� ������ �� ��J���%� � ����������������� �(���'(�� �� ������� ���� ������ �� ��$� ���8�#$

9�� - -��� ����� �

���� ��� �� ���� ���� ������ �� ��� +�� +������ ������ �'����� ���� ;���� ������ �++�J-��! >����L �� ��$� ���"#�� �������� �(���'(�� �� ������� ����#$ ��� �������� �������� ���� @?� �� ��� ���� � ��� �������'�������� �� �������

"� ���� ����$� �� ��$

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 9: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

�� ��$� ���8�# �� ��� �� ���1��� ������ ����� ��� ������������ ��8J48 �#� ��� �A �� �A ����' ��� �� ����� ����������$ 7 ����� �� �����3� ����� "AA ���� ����� ���� ��������� ��� ���*%�� @?�� ��� �3� ���� ���� �8A AAA ���� �������������� �� ������ ��� ����$ -?� ���� ��� �� ������������� ��� ��� �� ����� �������� �3���� ��$ ��� �������� ������ ��� @&�� �>������ �� ��� ��� ��"�# ���� ��������� ���0��� 5&-!�7� 8 �>��� �� ��$� ���4#$ @&�� �� ��������� �� � � �������L���� �� ����� �� ������� ���������� ����$ (��� ���� �������� ��� ����� �� ������������� �� ��� ��� ���� ������� �� ��� �������� ������ ��� ��������� ����� �� ������� ��� ++�J-��! �� � ������ �� ��$����8�#$ ��� ���� ���� ������ ���� ���� ��� ��0� � � 13��������� �� �3���� �� �� ����� ����� �3���� �� � ���� ������$ )������ � ��� ���� ���� ��� ������� ���� �� ���������� �� ���� ���� ��� ��� ���� ������ ����� ��� ++�J-��! �� ��� ��� �������������� ������ � ��� �������'�������� ��$ ��� ����� �� �������� ���� ������ ���������� ���� ������� �� ����� A$� �� ��� �������� ��� ���������� ������ � ����� �� ������ ��� ������ �� ��� ������� ���$ ��� ����� �� ��� ����� ���� �� ������� �� ������������� �� ��� ���� ������� ��� �������� ��� ��� ���������� ���$ ��� ���1���� �� ��������� ������ ���� ��������� �� ���� �� �'���� ��� ������ ����� �� ������������ �!&(# ������� ��� @&�� �>������ �� ��� �����"�#� ������ ��� ��� !& �� ��������� �� ���� � ����� ��� �$

<*� ����� �

��� ���1���� �� ��� ��������� ������� � ��� ���*%�� �� ���*%�� @?� ��������� �� ���� �� 7-P=7 �� �� �3��� ������1��� �9S A$AAA� � ���� ���#$ ? ����� �� �� M�� ����� ���������� �� ��� �� �� �� ��������� ����� ��0��� ����������� �7���'G���� �� ��$� ������ ���� ������� (��� ���4#$ ��� ��0�� �� �� �� ��� ��� � ��������� �� 8J�8 ��$ ��� �� ����� ������ � ���M�� ���P��,� �� ����������� ���:# �� ��� �� ������� �� ������ ����������� M��$ !����' ��0�� ����� ��� ��� <��0��J)�������� ������� ����� �?�# �� ������� M�� ���� ��M�# ����� ����� �����1�� �������� M�� � ��� � � ��� �������� �� �������� ����� �� 9S A$AA8 �<��0��J)����# �� ����� ��� ��0������� ��� ����� ��P(# ���� �� �$� �?� �� �M�#$ ����P( ���1�� ���� ������� ���� ��� �M� ���������� ��� �� ��0�� �������� ��� ���� �������� M�� �3���� ��� ��� �� ���������$ ��� �������� �������� ���� ��� �������� M�� ��������� �� �� ���� � � ����� � ����� � ��� �'�P( �������������� ����� ��������� �� �� �������� �L� ������� � ���M��$ P�� ��� ,>* M�� �� ���1��� � �M� ��� �� � ?� ������' ��0�� �����$ ���'��� ��������� ������ M������ ����� � �� ��� ������� �� ������ �� ��� ����� ��0��� ��� ��� ������ � &>?!�7� �%��� �� ��$� ���"# �� ����1���� �������� �� 9S A$AA�$

�9����� �������

)� ��� �������� �� (� !���� <�� �� ��������� ��� �������� �� �� ��� ��������� ����� ����� �� !���� )��� ����������� ������ � ��� ������ ���� �� ��� ���,���� �� 7����!�������� ��� ����� ��� ���*%�� @?�� �� � ��� �� ��������������� ����� �� )�����0 ��� ����� ������� �� �����0 9���� ��� <�,��� ������� ���1�����$ ��� ���0 ���������� �� GG!@% ���� 5A�::" �� 7$N$�$ ��� <�,��� ��� �� ����� �� � @���� !������ ���� �� ?$7$ %����U $

"�)������

������������� �#� 1�������� �#1#&#� ������� � =# �� ��������)�

'# ������# 7���� �� ������ ������� �������� �� 2������ �� ����� � ��� ������� ������ �� %��� =���� ���� ������� �����" -�� � �+�� ��$ #��� ��� �(>� "��J":�$

������������� �#� ?������� �#!#'#� ��������)� '#� $������ �#�

&���� �#� �� �� ����� �#� ?��� !# �� ������� '#2#"# ������#(������ �� �� � 7+�> ���� ��0��� �� �� ���� %�� �� %�����" -�� � �+�� �� ������� �� ��������� �� � ���*%������ ���� ����� ��� ���������$ 9��� :; �(� �8�J�"�$

�� ������ �#$#� ������� &#1#� '������ �#!#� @������ �#� ������ !#

�� ���� �#�# ����"# 7�������� �� ��������� � 7 �� G������ ������� �� ��� 7�������� �������� ����0$ 9�������� >� �"�"J�"�4$

��&� ���" -�� � �+�� �� (������ �����F**��� �'���$������$���*7��������*F!������H�������#$

������ �#"# �� ���������� �#�# ����"# H� �� 7������������ ���� ����� ��� ������ � ������ �� � ���������� ������� ����� �� C��+��� �������� � ��$�������� �$ 9��� :; ��� ��J��$

��A������ 1# ���48# V�� <��� ��� �������� �����������L������� �� >�� ��������� �� 9+����$� �$�� 8�$�$ :�+�"; � ��;���; 4�� ���J���$

��������� �#"# �����# ��� ���������� � �� ��� �� ����*H='7�������������$ :; 9��� .��; ���� �:"J�"A$

������ �#� � ���� ;#"# �� $��9� �#=# ����"# &>?!�7�F � �� ����������� ��� ��������� �� ����� ��������� ������ ������ ;���������� ����� ����$ *+��; ����; #���; >(� "��J"4A$

������ B#B#� ���� �#"#� ;��9��� &#� B���)�9�� '#;# �� ��� =#@#

�����# &���� 2������ �� ������� ������ �� ���� �������� ������� �3����� �� � ���� �7(! ��3 ���$ 9��� 4�;� �; �C� :8"J::8$

����9�� !#@# �� &���� �# �����# ������ 3./� � ���� ���������2������ �� � �� ������L���� ����� � ���" -�� ��+�� ��$ 4�; #�; #���; �(�� ��J��$

������ "# �� �������� �#?# �����# +������� �� ������������ �������� �� ������ �������� � ����0 ���$ �$��; >�;,�$�" �; 4� :8�J::�$

������ "#� ?��3���� �#�#� ���.�D���� =# �� �������� �#?# �����# 7���������� ���� � � ����+ �� ����0 ���$ 9��; .; ��; �-;D� �;E �<6� �4J��$

������� � =# �����# >������������ ��������� �� 2������ �� � ����" -�� �$ ? � �� ��� .+��+�� �- 9+���� - �� 9���� ��� ��� >$N$ �� ������� 7$N$� ��#$ P3����F G?P!!�����1�$

&������&��� '#!# �� '������ �#!# �����# %������� ������������ ������� ��������� �������� ������ � 7��������$9��� :; �E� :4J"�$

&������ !#�# ����4# 5����� ����� �� �������� ����0$ �$;.��; 9+�� �; <<� :�4J"��$

&������ !#�# �����# ��������� ��� ��� �������� ����0$ ����� >C��"�J��A$

1��������� +#� ������ �# �� ?���� �#!# �����# ���� ��� ������� � ���" -�� � �+�� ��$ F; ,��$�����+; (E� ��8J���$

;�D��� 1# �� ����� ;# �����# ��������� ����� �� �������� ����0'��������� ��� �3����� � ����F ������� �� ��� .������/�������$ ? � �� ��� .+��+�� �- 9+���� - �� 9������� ��� >$N$ �� ������� 7$N$� ��#$ P3����F G?P! !�����1�$

;����F� ?#� ���������� �#� ������������� �#� ;������ 2#�#� 2�����

"��F� "#�# �� !����� =# �����# %��������� ��� ��� ������� ���" -�� � �+�� ��$ 9��� :; �%� �:"J�":$

=�� ��� �#�#� !������� �#@# �� ��� �� 2# �����# ���

<*� ����� � � 7�������� � ���- � �+��+�� "8

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 10: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

������������� �������� ��� F � ����0 �����$ �$��; >�;4 ��" �; �� ::�J:"4$

=��� @#+#� B���� +#B#� '�9���� 2#�# �� $��� �#2# �����#@�������� �� 2������ �� � �� 7�������� �������������$�� ���� �E>� �4:AJ�4:4$

@���� !#�# ����8# ������� ���� ��� ����� �� ��� �������� ����� �� ���������� ����0$ *��-� ,�$��� ; �4� �4AJ��A$

@���� !#�# ����"# %������� ���� �0�� ������ ��� �� ���� J �������/�� ����0� �� ���� � ����$ ����� >6� �J��$

@���� !#�# �� �������� �#?# ����A# 5����� �� ���������� ����� � ����+ ��$ �-�; /���� 9+�� �; ��� ���J���$

@������ ;#&#� +������ &#� '�� ��� '#�#� &����� =#� G��.���9�� ?#�#�;�� ���� $#!# �� B���)�9�� '#;# ����"# +����� ����� ������� �3����� �� 2���� ���������� ��� � 7��������$���������� ��(� 4��8J4�84$

@�9�� �#�#� '������ �#!#� �����H � -#�#� ������� &#1#� �������� '#�'��9��+������ &#"# �� ���� �#�# ����:# %�������� ���������������� �� ��� 7�������� �����58��� � ( ����$�� ���� �E(� "�AJ"��$

@���9��� @#"# �� @������ !#�# ���8�# >����� ��������������� �����J���0 ����� �� ������� ����� ����� ���� ������ �� �� ��� ����$ 9��� 9+�� �; �>� 4A�J4A�$

@�)�������� !#"# �� '��� �� �#"# �����# >�������� ;��������������� ���� �M��# ��� ��� 7����� ������ � @? ���$ 9+�� �; ��+��;C(� �"J�A�$

@�)�������� !#"#� '��� �� �#"#� ?���� ����� �# �� ����.������ !#-#����8# M���������� ����� ���� �M��# ��� �������� ����� ������ ���� �������� � ���$ ��+��; #���; �<� 8�8J88:$

!������ "#�# ����:# %� ���3 ���� �����F �� � ��� �������������$ *��-� 9�; �� ; �� ��J��$

!������ "#�#� ,�� I��D��� !#+#� ����� ?#� $������ �# �� &���� �#����8# 5������'��'����� �� ��������� � ������ ����� �� ������� ;���������� ����� ����$ *+��; ����;#���; >�� 44J4"$

!������� �#@#� ������� '#� 2������� �# �� ��� �� 2# �����# 7����0���0 ����F �������� ������ � ����������������� $ ? � �� ��� .+��+�� �- 9+���� - �� 9���� ��� ��� >$N$ �� ������� 7$N$� ��#$ P3����F G?P!!�����1�$

��������)� '#� ����9����D� � ,����� @#� @������� �#� ������ +#�� ?������� 2# �����# ��� �������� �� � � ����'2������ ���� � ������ �� � ���� � ���� �� � 8 ���� � ����������� � ��� ������� ������ ����'����$ 9��� :; C� ���J���$

��������)� '#� ������������� �# �� ?������� �#!#'# ����"#5����� ��������� � ���� ���������$ ,�� 9+���; �%E� �J�$

��������)� '#� ������������� �#� ?������� �#!#'# �� ������ +#�����# 5����� ������ �� 2������ �� � � 7��������$ �$;.��; 9�; 9+�� �; 9�; 4�; � �; (>� 4�8J4"A$

$��9��� !#�#� B����� �#� ?������ '# �� '��9�� '#&# ����:# ��������� �� ������ � ����� �� � ��� � 7��������$���������� ���� ��"J�AA8$

$��� B#B# �� &���� �# �����# ��� ������� �� 2������$ 9�������� �6� ��"4J����$

$����� '#2# �� ;�� ���� !#;# ����:# &������� �� ��� ���;�������6# ����0 ���� � ��� ����� ����$ 4�; � �; 2��; �%� ��44J����$

$������ �# �� &���� �# ����4# @��� ���� ����� ��� ��� ����� @+�> �� ��������� ��0�� � ���" -�� � �+�� ��$9��� :; (� "�8J"8A$

$��� B#� '������ '#� $����� !#!# �� &������ !#�# �����# 9���� �������� ����� ���� � �������� ���������$ �� ���� �4����8J���$

$��� ��� ?#!# �� '������ �#!# �����# � �� ��� .+��+�� �-9+���� - �� 9����$ P3����F G?P! !�����1�$

'�� ��� '#�# �� B���)�9�� '#;# ����8# 7 ��� ��������� 2������� ���� � 7��������$ ,��$��� %EE� 8��J8��$

'��� �� �#"#� @�)�������� !#"#� ���9���� !#�# �� ����.������ !#-#����:# 9����������� ;���������� ����� ���� �M��# ��� �������������� �� ���� ����'�������� � %3G ���� ���� ����� ������ ���$ ��+��; #���; �C� 8A8J8��$

'������ '#+# �� &������ !#�# �����# ?����������� ��� ������ �� � �������� ����� ����� ������F����������� ��������� �� �������� �� ������ �� �������0 ��� ���6$���; 24�> :; �%� ��8"J��::$

'������� �#&# �� �������� "#'# �����# 3�>�2./,# �>��� ������ � ���� �7(! �� �� ������ ���� ��� � � ��������� 2������$ 9��� ����� ��� ���J�8:$

'������ �#!# �����# ��������� ������� ������ ���������������� ��� �������� ����0$ �; ��; 4�� 8��J8�"$

'������ �#!# �����# G��������� ����0 � ���" -�� � �+�� ��$ ,��9+���; �(�� �"8J��"$

'������ �#!# �� ���� �#�# ����"# ��� ������ ���������������� �� �������� ����� � 7��������$� ������� �>� �A�J���$

'������ �#!#� ������ -#�#� �������� �#�#� ����� �#@# �� ���� �#�#����8�# %������� ����0 ���� � 7�������� �����1�� ����������� � ����$ �� ���� �CE� ��:�J��:4$

'������ �#!#� �������� '#� ������ !#� ����� �#�@# �� ���� �#�#����8�# ��� ��������� �� �������� ������ �� ��������������������� � 7��������$ �� ���� �CE� ��:4J��::$

'��������� 2# �� �9���� ;# ���:�# 7 ������ ���� ��� ����������� �� ������ ���� ������� ����$ 9+�� �; 9���; �<���4J��"$

�� I��D��� !# �� '�������� � �# ����:# ���M����� =���� 4$AF

������� ��� ��� ���������� �� M�� ������ � ������ ��$)������F %>@P'(�P$

?��������� @#&# �� 2�������� "# ���"�# @������� �� ����'����0���� ���� ��� ����0 �L� ��� ��;���$ � ���� ��� <4� 8�8J88�$

?����� "#+# � ��� ����4#$ #����� 0 .������ ( .������� 4�$��$P3����F P3���� H������� >��$

?��3���� �#�#� @�������� !#'#� 2������� -#� @����� =#� "��.����'#� ������ "# �� �������� �#?# �����# ��������� ��������������� � (�������� ����0 ���$ 9��; ,��� ���-; �� ; ���� ><���"8J���A$

?����� ����� �#�# ���:A# %������� ����� �� ��� ����������������� �� ����� ��� $ ��- ��� � )��"� ����<$��; � �; �<� �8�J���$

?����� ����� �#�# ����4# �� ����� �����L����F ��2����� �� �(������ ����0'�������$ �$; .��; 9+�� �; <<� �"J8�$

?����F� !#&#� �������� '#� �������9�� "#� !������� �#;#� ���� ����#� &����� @#�#� @���� !#�# �� ���� �#�# ����"# M��������������� �� ����+ �� ��� - ��� ���������� � ������� ��$ :; � �; .+��+��� ��� �A�J��"$

"������ !#�#� ;���� 8#8#� '������ �#� ?������� "#�#� ;��� ��� ��� 2#?#�� ������ '#�# �����# &������� �� ����������� ������� �� ������ - ��� � �����������$ 4�; � �; 2��; �<� ��"�J����$

"������ 1#� ?��3���� �#�#� ������ "# �� �������� �#?# ����"#��0��� ���;�������� � �������� ����� �� ������������� � ��� ���������� ����� �� ��� ����0 ���� ��� -� �����+ �� ����������; #���; .��; C>� ��J��$

��� �� �#$# �� �������� "#'# ����:# ?�������� �� 3�� �� ����'2������ ������ � ���" -�� � �+�� ��$ 4�; #�; #���;�<�� :�$

������� $#�#� @�������� !#'#� ?��3���� �#�#� "������ 1#�?��9������ @#� ������ "# �� �������� �#?# ����"# -�������������� � � (�������� ����0 ��� �� �� ���������� ������$ �� ���� �E4� ���"J���A$

": ���� ����$� �� ��$

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""

Page 11: Natural allelic variation identifies new genes in the Arabidopsis circadian system

���))��� "#� "������ �#� ������ �#� ��� ��� �#� ?��������� !#������H � -#�# �� ������� � =# �����# ��� ���� ������-+������ ������ �� ���" -�� � ������ �������� ����� �� ��� ������������� ������ �� 2������$ ����� >%� ����J����$

���� ��� �#�#� ����� !#1#� ?���F� ?#?#� '��F���� !#� 1 ��� �� !#�#�?���9� +#!# �� &������ 1#�# �����# ��� 3�3 �7(! ��3 ���F� ������� �� 2������ � 7�������� ��������� ��������L���� �� ���������$ 9��� ����� ��� ��8J�8�$

������� &#1# �� ���� �#�# �����# 5����� ��������� �� �������� �� �������� ����� � ����$ ? � �� ��� .+��+���- 9+���� - �� 9���� ��� ��� >$N$ �� ������� 7$N$���#$ P3����F G?P! !�����1�$

������� &#1#� &����� ?#;# �� ���� �#�# ������# >�������� ��� ���������� � � ��� ����� �� �� ��� 7���������������� ����0$ �� ���� �4�� ����J���A$

������� &#1#� +�..� �#�#"#� ?������� '# �� ���� �#�# ������#��� ����'������ ����� ���5�� ����� �������� ����0��������� �� ������� ������ ���������� ������� �� ����" -�� � �+�� ��$ ���������� ��<� ��8J���$

�������� �#'# ����"#$ .+��+� � 9+���� 9����$ !�(����F 7���� �� >��$

2��9����� �#&# ����4# ������ �������$ �$; .��; #���; �E��A8J�44$

2������ �# �� ,����?���� &# ����:#$ 9+���� - �� 9����$����F 7���� �� >��$

2����� �#J#� '����9���� �#� I������ 2#� '�������� B#� B�9������

"#� +�������� "#;# �� ���� �� B# ����:# ��� 7��������2.2�*� ��� ����� � �������� �������� ������ 0��� �����3����������� ������'���� ������$ 9��� ����� 4� "48J"�:$

+���� G#�B# �� 2�.��� 1#'# �����# %��������� �3����� �� ���� ���- � ���� ���� ���- � �����# ��� ������ ������������� �� ������ �� �� �3�����$ ����� >%� ��A"J���"$

+�..� �#�#"# �����# !�� ���� ����� $ ? � �� ��� .+��+�� �-9+���� - �� 9���� ��� ��� >$N$ �� ������� 7$N$� ��#$P3����F G?P! !�����1�$

+�������� =#�# �� &����� ?#;# ����"# @��� �� ����������������� � � 7�������� ����� ���������$ 9��� ����2� �; �6� "8�J"8�$

B��� I#B#� �� ������� �#"#� ��� �� 2#� =�� ��� �#�# �� !�������

�#@# �����# @������ �������� ����0 ����� 1�� �������������$ 9��; ,��� ���-; �� ; ���� ><� �::AJ�::�$

B�9������ "#� 2�9������� 2#� ����� �#� 2����� �#J# �� ���� �� B#

�����# ��� 7�������� 2.2�*� ��� � �3����� � ��� ���������� ����� �� ���� ��� �����$ 9��� :; �<� 4A�J4�A$

B����� '#+# �����# ��� �������� ������ �� �������� ��������������� �� ����� ����� �� � ����+ ��$ �$; .��;� �+��; CE� �48J�8�$

<*� ����� � � 7�������� � ���- � �+��+�� ""

�G���0���� !����� ���� *+� 9��� :$���� �����#� �6� :"J""