옥수수 자엽초에서 오옥신 유발 에틸렌 생성에 대한 mannose의 억제 기작

Abstract

Mannose가 옥수수 (Zea mays L.) 자엽초 조직에서 오옥신 유발 에틸렌 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 50mM 이상의 mannose가 포함된 배지에서 incubation 시킨 옥수수 자엽초 조직에서 오옥신 유발 에틸렌 생성이 억제되었다. 오옥신 유발 에틸렌 생성은 mannose의 농도에 비례해서 감소했다. Mannose의 억제 효과는 2시간 이후부터 현저해졌으며, indole acetic acid(IAA)의 농도가 높을 때 (10^(-5)∼10^(-4) M)는 오옥신 유발 에틸렌 생성이 현저히 억제되었으나, 저농도의 IAA(10^(-7)∼10^(-6) M)에서는 mannose에 의한 억제 효과가 나타나지 않았다. Galactose, glucose, sucrose, mannitol 등의 당은 50mM 농도 범위에서 오옥신 유발 에틸렌 생성을 억제시키지 않았으므로 mannose의 효과는 다른 당에 대해 특이성을 갖는다. 오옥신 유발 에틸렌 생성에 미치는 mannose의 영향의 분자적 작용 기작을 밝혀보기 위하여 1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid(ACC) synthase의 활성과 ACC 유발 에틸렌 생성을 조사하였다. Mannose는 ACC 유발 에틸렌 생성을 억제시키지 않았으나 조직 내 ACC양과 ACC synthase의 활성을 감소시켰다. 따라서 오옥신 유발 에틸렌 생성에 대한 mannose의 억제 효과는 mannose가 ACC synthase의 활성을 억제시켜서, 낮아진 ACC 수준이 오옥신 유발 에틸렌 생성을 감소시킨 다고 볼 수 있다.;Effect of mannose on auxin induced ethylene production in corn (Zea may L.) coleoptiles was studied. Auxin induced ethylene production was decreased in proportion to mannose concentrations. The inhibitory effect of mannose appeared after 2hrs of incubation perioed. Ethylene production was significantly depressed by mannose at high concentrations of indole acetic acid (IAA, 10^(-5) - 10^(-4)), but not by low concentrations (10^(-2) - 10^(-6) M IAA). The inhibition of auxin induced ethylene production by mannose was specific, since other sugars such as galactose, glucose, sucrose and mannitol did not have an inhibitory effect. To figure out molecular mechanisms of mannose effect on the auxin induced ethylene production, effect of mannose on ACC sysnthase activity and ACC induced ethylene production was studied. Mannose failed to inhibit ACC induced ethylene production, but decreased the ACC content and ACC synthase activiry in the tissue. These results suggest that the inhibitory effect of mannose on auxin induced ethylene production is due to the fact that mannose inhibits ACC synthase ancivity and thus decreased the ACC level.