麥酒麥의 (1-3,1-4)-β-glucanase 遺傳子의 構造와 發現 樣狀 = Sturcture and Expression Pattern of (1-3, 1-4)-β-Glucanase Gene in Malting Barley(Hordeum distichum L.)
禾穀類 種子 發芽時 호분층과 ??組織의 細胞壁에 多量 含有되어 있는 (1-3, 1-4)-β-glucan을 分解하여 種子의 發芽에 必要한 加水分解酵素의 分泌 및 擴散 浸透를 돕는다. 本 硏究에서는 國內 麥酒麥의 (1-3, 1-4)-β-glucanase 遺傳子의 構造 및 發現 에 대한 基礎 情報를 얻기 위하여 生化學的 및 分子生物學的 方法을 利用하여 發芽種子 및 어린 잎에서의 酵素活性과 遺傳子의 發芽樣狀 그리고 遺傳子의 構造 等을 調査하였다.
麥酒麥 發芽種子中 (1-3, 1-4)-β-glucanase 活性은 發芽 7日째에 제일 높았다. (1-3, 1-4)-β-glucanase의 活性測定에 使用한 (1-3, 1-4)-β-glucan이 (1-4)-β-glucanase에 의해 分解될 可能性이 있으므로 (1-4)-β-glucanase의 活性도 測定하였는데 (1-4)-β-glucanase의 活性이 매우 낮게 나타나서(1-4)-β-glucanase가 (1-3, 1-4)-β-glucanase을 分解하여 (1-3, 1-4)-β-glucanse의 活性에 影響을 미쳤을 可能性이 매우 낮았다.
麥酒麥의 (1-3, 1-4)-β-glucanase 遺傳子 構造를 PCR을 利用하여 調査하였던바 國內 麥酒麥의 (1-3, 1-4)-β-glucanase 遺傳子 構造는 外國의 다른 品種들이나 귀리의 遺傳子 構造와 대단히 類似하였다. 酵素活性 測定과 귀리의 (1-3, 1-4)-β-glucanase cDNA clone을 ?識子로 利用한 보리의 mRNA 分析에 의해서 發芽傳子 및 어린 잎에서 (1-3, 1-4)-β-glucanase가 種子發芽 以外에도 生育中인 組織細胞의 伸張과 發育 및 β-glucan 再利用에 泌要한 β-glucan 代謝에 關與하고 있음을 示唆하는 結果라 생각된다.
(1-3, 1-4)-β-glucans hydrolysis of cell wall (1-3, 1-4)-β-glucanas accompanies degradation of endosperm cell walls during cereal seed germination. To investigate (1-3, 1-4)-β-glucanase expression pattern in Korean malting barley, (1-3, 1-4)-β-glucanase activity, gene structure and mRNA expression patterns werre examined. (1-3, 1-4)-β-glucanase activity increased as germination proceeded and the highest enzyme activity was detected in seeds germinated for 7 days. Because (1-4)-β-glucanase have a potential to degrade (1-3, 1-4)-β-glucans, (1-4)-β-glucanase activity was also determined. (1-4)-β-glucanase activity, however, was very low minimizing possibility of (1-4)-β-glucanase action on (1-3, 1-4)-β-glucan substrate. PCR technique was employed to investigate (1-3, 1-4)-β-glucanase gene structure. The amplification product of the expected size from the targeted sites of Dusan #29 indicated that (1-3, 1-4)-β-glucanase systems were conserved in different barley varieties and even in oats. (1-3, 1-4)-β-glucanase activity and mRNAs were detected in young leaves as well as in germinating seeds. This may suggest that (1-3, 1-4)-β-glucanase are also involved in β-glucan metabolism required for cell elongation and β-glucan reutilization during leaf growth and developmetn.
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