Induction of Arabidopsis thaliana Chitinase by Ethylene and Elicitor Treatment

에틸렌 및 Elicitor처리에 의한 아기장대풀의 키틴 가수분해 효소 유도

  • Kyung Hee PAEK (Bioresources R.G., Genetic Engineering Research Institute, KIST) ;
  • Seok Yoon KWON (Bioresources R.G., Genetic Engineering Research Institute, KIST) ;
  • Hye Sun CHO (Bioresources R.G., Genetic Engineering Research Institute, KIST) ;
  • Jin Sam YOU (Bioresources R.G., Genetic Engineering Research Institute, KIST)
  • Published : 1994.11.01

Abstract

Chitinases and $\beta$-1,3-glucanases are believed to be important in defending plane against pathogens. Here, we investigated the expression of chitinase(s) in Arabidopsis thaliana cell suspension culture system in response to ethephon (2-chloroethyl phosphonic acid) which produces ethylene or a microbial elicitor, a bacterial pectin-degrading enzyme, $\beta$-1, 4-endopolygalactronic acid Iyase (PGA Iyase), treatment. Chitinase activity was measured either by radio chemical assay using $^3$H-labeled regenerated chitin as substrate or western blot analysis using antibody raised against tobacro chitinase(S). With 1 mg/mL of ethephon or 100 m units/mL of elicitor treatment, maximum levels of activity were reached after 48h. We also investigated distribution of chitinase activity in seedlings, leaves, and root of A. thaliana and found that root have the highest chitinase activity.

키틴 가수분해 효소와 베타-1,3-글루카네이즈는 식물체의 주요 방어효소로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 아기장대풀의 잎조직으로부터 고정된 현탁배양주를 만들고 이어서 에틸렌과 유인제 (elicitor) 처리에 의한 키틴 가수분해 효소유도양상을 분석하였다. 키틴 가수분해 효소활성은 $^3$H으로 표지된 키토산을 기질로 한 radiochemical 분석방법이나 담배식물체의 키틴 가수분해 효소를 대상으로 얻어진 항체를 이용하여 Western 분석방법을 사용하였다. 이 결과 에틸렌과 유인제 처리 공히 48시간후에 가장 활성이 높게 나타남을 관찰하였다. 또한 씨앗, 새싹, 식물체의 잎, 뿌리 등에서의 활성을 조사하여 뿌리에서 키틴 가수분해 효소 활성이 높음을 확인하였다.

Keywords