シロイヌナズナのアクセッションで自然に発生する突然変異は、種子粘液におけるラムノガラクロナンIの親水性の可能性を増加させるベータ-D-ガラクトシダーゼに影響を与えます

シロイヌナズナの攻撃のシャーダラは、吸入時に種子粘液を解放しないまれな自然に発生する変異体として特定されました。欠陥のある遺伝子座は、Mum2-1およびMum2-2変異体に対する対立遺伝子であることがわかった。MAPベースのクローニングは、Mucilage-Modified2（Mum2）が推定ベータ-D-Galactosidase BGAL6をコードすることを示しました。活性アッセイは、Mum2変異体には、Siliquesの発達に存在する4つの主要なベータD-ガラクトシダーゼ活性の1つが存在しないことを実証しました。野生型と変異体の種子の間のシードコート表皮細胞構造に違いは観察されませんでした。しかし、化学処理による外側の接線細胞壁の弱体化により、Mum2種子のコート表皮細胞から粘液が放出され、Mum2粘液の体積は野生型と比較してわずかに増加しました。変異体にベータ-D-ガラクトシダーゼ活性がないことと一致して、粘液の内層にはより多くのGALが含まれていました。内側と外側粘液層間の多糖の割り当てもMum2で変更されました。質量分析により、変異粘液中のラムノガラクロナンIは、野生型と比較してラムノース残基とヘキソース残基の間により多くの分岐を持っていることが示されました。Galactose/G​​alactan枝の除去により、Mum2/Bgal6 Beta-D-Galactosidaseは、種子粘液中のRhamnogalacturonan Iの成熟に必要であり、種子水分補給の粘液の増加と押し出しをもたらすと結論付けています。

The Arabidopsis thaliana accession Shahdara was identified as a rare naturally occurring mutant that does not liberate seed mucilage on imbibition. The defective locus was found to be allelic to the mum2-1 and mum2-2 mutants. Map-based cloning showed that MUCILAGE-MODIFIED2 (MUM2) encodes the putative beta-D-galactosidase BGAL6. Activity assays demonstrated that one of four major beta-D-galactosidase activities present in developing siliques is absent in mum2 mutants. No difference was observed in seed coat epidermal cell structure between wild-type and mutant seed; however, weakening of the outer tangential cell wall by chemical treatment resulted in the release of mucilage from mum2 seed coat epidermal cells, and the mum2 mucilage only increased slightly in volume, relative to the wild type. Consistent with the absence of beta-D-galactosidase activity in the mutant, the inner layer of mucilage contained more Gal. The allocation of polysaccharides between the inner and outer mucilage layers was also modified in mum2. Mass spectrometry showed that rhamnogalacturonan I in mutant mucilage had more branching between rhamnose and hexose residues relative to the wild type. We conclude that the MUM2/BGAL6 beta-D-galactosidase is required for maturation of rhamnogalacturonan I in seed mucilage by the removal of galactose/galactan branches, resulting in increased swelling and extrusion of the mucilage on seed hydration.