Az ACC szintáz-(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase) gén expressziójának vizsgálata a szamóca hazai fajtáiban és azok antiszensz ACC-szintáz génnel transzformált vonalaiban = Examination of ACC-synthase (1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase) gene expression in strawberry cultivars produced in Hungary and in their lines transformed with antisense ACC-synthase gene

摘要

A cDNS-AFLP technika alkalmazásával a szamóca érésére jellemző új és utóérő gyümölcsökben már leírt, érés indukálta géneket azonosítottunk. Sikerült elkülöníteni érési stádiumokra, valamint szövettípusra jellemző szamóca géneket. Az izolált klónokban vannak olyan potenciális szabályozó elemek, amelyek klimaktérikus és nem klimaktérikus gyümölcsökre egyaránt jellemzőek. Ezek funkcionális elemzése fényt deríthet a nem klimaktérikus érés szabályozásának ismeretlen láncszemeire. Az etilén bioszintézis és jelátviteli útvonal kulcsgénjei a szamócában is jelen vannak. Elsőként számolunk be szamóca ACC-szintáz (FaACS) és CTR1 gén izolálásáról. Az általunk azonosított FaACS szerepe valószínűleg hasonló az almából izolált MdACS5-éhez, ugyanis fiatal szövetekben és a zöld gyümölcsben íródik át, elicitorokkal is indukálható. Az ACS-el ellentétben a FaACO érés indukálta mintázata arra enged következtetni, hogy az érés során az etiléntermelés a szamócában is nő. Az etilén válasz jelátviteli útban negatív regulátorként működő CTR1-et kódoló FaCTR1 expressziója a más növényekből izolált CTR1-ekhez hasonlóan konstitutív. Az izolált ACS, ACO és CTR1 gének és promotereinek bioinformatikai elemzése sok új információval járul hozzá a szamóca etilén bioszintézis és jelátviteli folyamatok tisztázásához, de az etilén szamócában betöltött szerepének pontos meghatározásához szükséges az ACC-szintáz és -oxidáz géncsalád további tagjainak izolálása, expressziós mintázatuk és promotereik meghatározása. | New ripening specific strawberry genes were isolated by cDNA-AFLP technique together with genes inducible by fruit maturation and already described in climacteric fruits. Strawberry genes related to ripening stages and tissue types could be discriminated. Potential regulatory elements characteristic both for climacteric and non-climacteric fruits were identified in the clones. Their functional analysis can help to clarify the unknown molecular elements of non-climacteric ripening. Key genes of ethylene biosynthesis and signal transduction are present in strawberry. We are the first, who report about isolation of ACC-synthase (FaACS) and CTR1 genes from strawberry. Role of FaACS obtained in our experiments, is probably similar to the apple derived MdACS5, its transcript can be found in young tissues and green fruits, and can be induced by elicitors. Ripening-related induction of FaACO suggests that ethylene production increases in strawberry during maturation process. Expression of CTR1 functioning as negative regulator in ethylene signal transduction is constitutive like in other plant species. Bioinformatic analysis promoters of isolated FaACS, FaACO and FaCTR1 provides valuable new information for learning ethylene biosynthesis and signal transduction in strawberry, but for determination of actual role of ethylene in strawberry ripening it is necessary to isolate further members of ACS and ACO multigene families, to characterize their promoters and expression patterns.