일시적 발현을 통한 토마토 S RNase gene promoter의 발현 양상

Expression Pattern of S RNase Gene Promoter in Various Floral Tissues of Lycopersicon peruvianum

야생종 토마토의 자가불화합성에 관여하는 S RNase유전자의 조직특이적 발현 양상을 조사하기 위하여 <TEX>$ extrm{S}_{11}$</TEX> 및 <TEX>$ extrm{S}_{12}$</TEX> allele에 속하는 RNase 유전자의 Promoter영역에 대한 염기 서열을 비교 분석한 결과, 전사개시점에서 상류측으로 350-500bp사이에서 양쪽 allele의 Promoter간에 상동성을 나타내는 3부분과 direct repeat sequence를 발견하였다. Promoter영역에서 이러한 부분이 S RNase 유전자가 화주특이적으로 발현하는데 영향을 줄 것으로 예상하고, 이들 영역을 중심으로 6종류의 deletion fragment를 만들어 GUS 유전자에 연결하여, 토마토의 생식조직에 microprojectile bombardment를 수행하였다. 그 결과 토마토 자가불화합성에 관여하는 S RNase 유전자의 promoter는 TATA box를 포함한 127 bP만으로도 화주조직 특이적 발현을 조절할 수 있었다. 또한 S RNase 유전자의 promoter영역내에는 토마토 화변, 자방과 심피조직들에서 negative 혹은 positive로 유전자의 발현을 유도하는 부분이 발견되었다.

To understand the tissue specific expression pattern of S RNase genes associated with self-incompatibility in L. peruvianum, two promoter regions of <TEX>$S_{11}$</TEX> and <TEX>$S_{12}$</TEX> RNase genes were compared. Homologous sequences between two S RNase gene promoters were found within 300 bp upstream of transcription start site. Moreover short direct repeat sequences within <TEX>$S_{11}$</TEX> RNase gene promoter existed in the vicinity of 350-500 bp upstream of transcription start site. To identify whether the unique promoter sequences of <TEX>$S_{11}$</TEX> RNase gene confer the tissue specific expression, six deletion fragments for <TEX>$S_{11}$</TEX> genomic gene promoter constructed by PCR were fused to <TEX>$eta$</TEX>-glucuronidase gene, and introduced into various tissues of L. peruvianum by microprojectile bombardment. Transient expression assays indicated that <TEX>$S_{11}$</TEX> RNase gene promoter contained the positive and negative regulatory sequences, which can control the floral tissue-specific expression in L. peruvianum.