자극에 따른 에틸렌 생합성관련 유전자군의 차별적 전사

Abstract

Ethylene can be produced by a variety of developmental and environmental factors such as ripening, the plant hormone auxin, and mechanical wounding via a biosynthetic pathway, e.g. SAM synthase, ACC synthase, and ACC oxidase steps. ACC synthase and ACC oxidse are known to be encoded by multigene family, respectively, and differentially expressed in response to various stimulants. In mung bean, ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5, ACS6, and ACS7 as a multigene family for ACC synthase and ACOl and ACO2 as a small gene family for ACC oxidase are known. To investigate differential accumulation of transcripts for ACC synthase and ACC oxidase homologs in etiolated mung bean hypocotyls under various conditions, RT-PCR method was developed. Primers which can specifically bind and amplify each cDNAs of ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5, ACS6, ACS7, ACO1, and ACO2 were made and used to monitor different responses to various stimulants. Transcripts of ACS1, ACO1, and ACO2 were accumulated constitutively. By incubation, transcripts of ACS5, ACS6, and ACS7 were accumulated and transcripts of ACO2 diminished. In response to IAA, transcripts of ACS2, ACS3, ACS6, and ACS7, were accumulated and transcripts of ACO2 diminished. Transcripts of ACS2 and ACS3 were induced and transcripts of ACO2 diminished by OGA treatment. Transcripts of ACS4 were accumulated by LiCl or strong light. In response to cold treatment, transcript of ACS6 and ACS7 were accumulated. ;에틸렌은 과일의 숙성, 식물 호르몬인 오옥신, 물리적인 상치와 같은 여러 가지 발생적인 환경적인 요소들에 의해 생합성 경로를 통해 생성될 수 있다. 그 생합성 경로중 ACC synthase 와 ACC oxidase가 관계하는 과정이 에틸렌 생합성 조절에 중요한데, ACC sythase와 ACC oxidase 각각은 유전자군에 의해 암호화되고 각 유전자가 여러 가지 조건들에 의해 차별적으로 전사된다고 알려져 있다. 특히 녹두에서는 ACC synthase에 대한 유전자군으로서 ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5, ACS6, ACS7과 ACC oxidase에 대한 유전자군으로서 ACO1과 ACO2가 알려져 있다. 녹두에서의 이러한 유전자군이 여러 조건들에 의해 차별적으로 전사되는 것을 알아보기위해 각 유전자에 고유한 9쌍의 primers를 이용한 RT-PCR방법을 개발하였다. 처리를 하지 않은 하배축에서는 ACS1, ACO1, ACO2의 유전자가 전사되었다. Incubation에 의해서는 ACS5, ACS6, ACS7의 유전자가 전사되었고, ACO2의 경우 전사량이 감소되었다. IAA에 의해서는 ACS2, ACS3, ACS6, ACS7의 유전자가 전사되었고 ACO2의 전사량이 감소되었으며 OGA에 의해서는 ACS2와 ACS3의 유전자가 전사되었고 ACO2의 전사량은 감소되었다. LiCl 또는 강한 광선 처리에 의해서는 ACS4 유전자가 전사되었다. 냉각처리에 의해서는 ACS6, ACS7 유전자가 전사되었다.