KR100722414B1 - Transgenic plants using superoxide dismutase gene of lilium hybrid cultivar marco polo - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백합 마르코폴로(Marcopolo) 인편에서 자구 형성시 발현되는 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자를 이용하여 cDNA가 정방향 및 역방향으로 발현되도록 재조합된 식물체 전이용 벡터를 이용하여 제조된 형질전환 감자 식물체(transgenic potatoes)에서 활성산소종의 분포가 서로 달라지며 이들의 영향으로 서로 반대의 생육현상과 괴경 형성율을 나타내고 기내 배양시 유리화율에 커다란 영향을 미치는 효과에 관한 것이다. The present invention is Lico Marcopolo Activity in transgenic potatoes prepared using plant transfer vectors recombined so that cDNA is expressed in the forward and reverse directions using Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) genes expressed in scleroderma. The distribution of oxygen species is different, and their effects show opposite growth and tuber formation rates, and have a great effect on the vitrification rate during in-flight culture.

본 발명의 Cu/Zn LSOD 유전자는 과발현시 식물체내 H2O2의 함량이 늘고 슈퍼옥사이드라디칼의 함량은 줄게 되어 감자에서 생육이 저해되어 초장과 마디간 길이가 짧아지는 반면 매우 우수한 초기 괴경화율을 보이고, 이를 코딩하는 유전자를 식물세포에 도입함으로써 생육기간을 단축시킬 수 있는 조생종 식물의 개발과 이를 역방향으로 발현되도록 하여 생육기간을 늘일 수 있는 만생종의 감자 식물체를 제공할 수 있다. 또한 기내 대량 배양시 문제가 되는 유리화율을 획기적으로 감소시켜 기내식물체의 파종시 무균묘의 순화율을 높이고 고사율을 낮출 수 있으며 수분과다 스트레스 환경에 대해 내성을 갖는 형질전환 감자 식물체를 제공할 수 있다.The Cu / Zn LSOD gene of the present invention increases the H 2 O 2 content and decreases the superoxide radical content in the plant when overexpressed, which inhibits growth in potatoes, resulting in a very good initial tuberization rate while shortening the length between the shoot and the node. By introducing a gene encoding the same into a plant cell, the development of a crude plant that can shorten the growth period and the reverse expression thereof can provide a potato plant of all species that can increase the growth period. In addition, the vitrification rate, which is a problem during mass cultivation in the cabin, can be drastically reduced, thereby increasing the purifying rate of aseptic seedlings and lowering the mortality rate during sowing of the in-flight plants, and can provide a transformed potato plant that is resistant to excessive moisture stress environment. .

슈페록사이드 디스뮤타제, LSOD, 감자, 형질전환 감자 식물체Superoxide Dismutase, LSOD, Potato, Transgenic Potato Plant

Description

백합 마르코폴로의 슈페록사이드 디스뮤타제 유전자를 이용한 형질전환 식물체{Transgenic plants using superoxide dismutase gene of Lilium hybrid cultivar Marco Polo}Transgenic plants using superoxide dismutase gene of Lilium hybrid cultivar Marco Polo}

도 1은 백합 마르코폴로 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase)유전자의 아미노산 배열을 벼, 시금치, 해안송 ( Pinus pinaster ), 토마토, 칼리-백합의 Cu/Zn SOD들과 비교한 그림(A)과 계통도(B)이고,Figure 1 shows the amino acid sequence of lily Marco Polo Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) gene, rice, spinach, coastal pine ( Pinus pinaster ) , tomato (A) and schematic (B) compared to Cu / Zn SODs of Kali-Lily,

도 2는 백합 마르코폴로 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 자구형성 기간 동안 발현되는 노던 분석결과이고, Figure 2 is a northern analysis result of the lily Marco Polo Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) gene is expressed during the glomeruloid period,

도 3은 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 정방향 및 역방향으로 발현되도록 재조합된 식물체 전이용 벡터의 모식도이며,3 is a schematic diagram of a plant transfer vector recombined so that the Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) gene is expressed in the forward and reverse directions.

도 4의 A는 형질전환 식물체들에서 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 형질전환 식물체에 도입되어 있음을 서던 분석을 통해 확인하였고, B에서는 도입된 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 형질전환 식물체에서 과발현 및 저해되는 것을 보여주는 노던 분석의 사진이며,Figure 4 A was confirmed through Southern analysis that the Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) gene is introduced into the transgenic plants in transgenic plants, B is introduced Cu / Zn lily-superoxide dismutase introduced in B ) Is a photograph of a Northern analysis showing that genes are overexpressed and inhibited in transgenic plants,

도 5의 A, B는 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 정방향(sense) 및 역방향(antisense)으로 발현되도록 형질전환 식물체의 기내 및 폿트 재배시 생육 사진들이며,5A and 5B are photographs of growth during inflight and pot cultivation of transgenic plants so that Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) genes are expressed in a sense and an antisense.

도 6의 A는 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 정방향(sense) 및 역방향(antisense)으로 발현되도록 형질전환 식물체가 기내 소괴경을 형성하는 모습과 B는 괴경 형성율의 도면이며,FIG. 6A is a diagram illustrating the formation of in vitro tuber tubers and B of tuber formation rate so that Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) genes are expressed in the forward and reverse directions.

도 7은 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 정방향(sense) 및 역방향(antisense)으로 발현되도록 형질전환 식물체가 기내 배양시 유리화율을 나타낸 도면이며7 is a diagram showing the vitrification rate of transgenic plants in-flight culture so that the Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) gene is expressed in the forward and reverse directions.

도 8은 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 정방향(sense) 및 역방향(antisense)으로 발현되도록 형질전환 식물체가 기내 배양후 포트재로 이식할 때에 생존율의 비교결과를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a graph showing the results of comparison of survival rates when transgenic plants are transplanted into pot material after in-flight culture so that Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) genes are expressed in a sense and an antisense.

본 발명은 백합 마르코폴로(Marcopolo) 인편에서 자구 형성시 발현되는 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자를 이용하여 cDNA가 정방향 및 역방향으로 발현되도록 재조합된 식물체 전이용 벡터를 이용하여 제조된 형질전환 감자 식물체(transgenic potatoes)에서 활성산소종의 분포가 서로 달라지며 이들의 영향으로 서로 반대의 생육현상과 괴경 형성율을 나타내고 기내 배양시 유리화율에 커다란 영향을 미치는 효과에 관한 것이다.
성장 물질, 영양분, 빛을 포함한 넓은 범위의 영향인자들의 조절 하에서 식물 조직의 발달 과정인 기관형성 또는 배 발생은 복잡하다. 조직배양으로 인한 초기 기관형성은 식물 발달의 조절 기작에 대한 연구로 유용한 시스템을 제공한다(Hicks, G.S. 1994. In Vitro Cell. Dev. Biol. 30: 10-15.). 다양한 조직 배양 시스템에 대한 많은 연구가 수행되어 왔고, 기관 형성에 대한 정보가 축적되었다. 탈분화와 형태발생의 분석은 생리학적인 실험과 기관형성이 결핍 돌연변이체의 표현형 조사에 의해서 수행되어 왔다. 그러나 기관형성의 근원인 분자 기작은 여전히 알려지지 않았다. 최근에 분자수준에서 식물 기관형성의 기초에 대해서 좀 더 깊이 있는 연구가 진행 되고 있으며, 기관 형성의 각 주기에서 중요한 역할을 할 것으로 추정되는 유전자가 유전학적 분석을 통하여 동정되고 있고, 그 중 몇몇은 이미 분리되었다(Waites, R., Selvadurai, H.R., Oliver, I.R., and Hudson, A. 1998. Cell 93: 779?789. Timmermans, M.C., Hudson, A., Becraft, P.W., and Nelson, T. 1999. Science 284: 151?153. Byrne, M.E., Barley, R., Curtis, M., Arroyo, J.M., Dunham, M., Hudson, A., and Martienssen, R.A. 2000. Nature 408: 967?971. Parsons, R.L., Behringer, F.J. and Medford J.I. 2000. Planta 211:34-42.).
릴리움(Lilium) 종은 단자엽 식물인 릴리아세아(Liliaceae)과에 속한다. 세계적으로 130개 본래 릴리움 종과 500~600개 변이종이 재배되고 있다. 백합 인편에서 자구 형성 과정은 대량의 번식 시스템에 있어 집약적인 연구 대상이 되어 왔다. 많은 연구자들은 다양한 릴리움 인편 배양을 위해 효과적인 자구 형성을 위한 배양 조건이 연구되어 왔다. 연구자들은 자구 형성과 발달이 광주기, 온도, 외식편(explants)의 생리적 단계, 배지의 영양분과, 슈크로즈와 호르몬의 구성 등에 의해 영향을 받는다는 것을 밝혔다 (Kim, K.W. and De Hertogh, A. A. 1997. Hort. Rev. 18:87-165.). 자구 형성 조건에 대한 많은 연구에도 불구하고, 개발자들은 분자 기작은 아직 밝히지 못했다. 절단은 생물에 있어 비생물적 스트레스이고, 백합 인편 절단은 자발적인 출아를 선호하는 구근 식물의 증식을 위한 일반적 농업 방식이다. 더욱이 식물 세포가 성장하는 환경은 높은 산화적 스트레스 환경이다. 따라서 식물 세포 배양 또는 조직 배양은 식물에 있어 항산화 물질의 생산과 산화적 스트레스에 대한 저항 기작 연구을 위한 특별한 시스템이다. 몇 개의 높은 활성도를 나타내는 효소와 특이한 단백질들과 mRNAs는 외식편의 기관 발생 또는 재생에 앞서 특이한 단계에서 밝혀져 왔다. 몇몇의 연구자들은 자구 형성을 위한 생화학적인 마커를 찾으려 노력하고 있다(Park, K.I., Kim, E.Y. and Kim, K.W. 1998. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 39:647-651.) 그러나, 자구 형성의 과정과 기작은 식물 분화가 일어나는 동안 발생하는 생화학적 변화에 대한 정보는 매우 적기 때문에 불완전하게 이해하고 있다. 더욱이, 자구 형성에 대한 분자 유전학적 연구는 현재까지 수행되지 않았다. 따라서, 자구가 형성되는 동안 발현하는 유전자의 특징을 연구함으로써 인편 배양으로 자구 형성 발달 과정에 영향을 미치는 것을 확인하고 이를 이용하여 형질전환 작물을 개발한다면 작물의 생육과 발달을 조절할 수 있게 된다.
The present invention is a trait prepared using a plant transfer vector recombined so that cDNA is expressed in the forward and reverse directions using Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) genes expressed in the formation of sperm in lily Marcopolo scales. The distribution of reactive oxygen species in transgenic potatoes is different and their effects on the growth and tuber formation rates are opposite to each other, and the effects on vitrification rate during in-flight cultivation.
Under the control of a wide range of influence factors, including growth substances, nutrients, and light, organogenesis or embryonic development, a process of plant tissue development, is complex. Early organogenesis from tissue culture provides a useful system for studying the regulatory mechanisms of plant development (Hicks, GS 1994. In Vitro Cell. Dev. Biol. 30: 10-15.). Much research has been conducted on various tissue culture systems, and information on organ formation has been accumulated. Dedifferentiation and morphogenesis analysis have been performed by physiological experiments and phenotypic examination of mutant deficient mutants. However, the molecular mechanisms responsible for organogenesis are still unknown. Recently, more in-depth research has been conducted on the basics of plant organogenesis at the molecular level, and genes that are thought to play an important role in each cycle of organ formation have been identified through genetic analysis. Already separated (Waites, R., Selvadurai, HR, Oliver, IR, and Hudson, A. 1998. Cell 93: 779-789. Timmermans, MC, Hudson, A., Becraft, PW, and Nelson, T. 1999 Science 284: 151-153. Byrne, ME, Barley, R., Curtis, M., Arroyo, JM, Dunham, M., Hudson, A., and Martienssen, RA 2000. Nature 408: 967-971.Parsons , RL, Behringer, FJ and Medford JI 2000. Planta 211 : 34-42.).
Lilium species belongs to the family Liliaceae , a monocotyledonous plant. 130 native Lilium species and 500 to 600 mutant species are cultivated worldwide. The process of domain formation in lily scales has been the subject of intensive research in large breeding systems. Many researchers have studied the culture conditions for effective domain formation for various lylium scales. The researchers found that the formation and development of the domains were influenced by photoperiod, temperature, physiological stages of explants, nutrients in the medium, and composition of sucrose and hormones (Kim, KW and De Hertogh, AA 1997). Hort. Rev. 18 : 87-165.). Despite much research on the conditions of domain formation, the developers have not yet revealed the molecular mechanism. Cleavage is abiotic stress in living organisms, and lily scale cutting is a common agricultural method for propagation of bulbous plants that favor spontaneous budding. Moreover, the environment in which plant cells grow is a high oxidative stress environment. Thus, plant cell culture or tissue culture is a special system for the production of antioxidants and the study of resistance mechanisms to oxidative stress in plants. Several high activity enzymes, specific proteins and mRNAs have been identified at specific stages before organ development or regeneration of explants. Some researchers are trying to find biochemical markers for glomerular formation (Park, KI, Kim, EY and Kim, KW 1998. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 39 : 647-651.) The processes and mechanisms of formation are incompletely understood because there is very little information on the biochemical changes that occur during plant differentiation. Moreover, no molecular genetic studies on the formation of domains have been carried out to date. Therefore, by studying the characteristics of genes expressed during the formation of the locus, it is possible to control the growth and development of the crop if it is confirmed that it affects the development process of the locus formation by human culture.

이에, 본 발명자들은 백합 마르코폴로(Marcopolo) 인편에서 자구 형성을 위한 일반적인 조절 메카니즘에 중요한 역할을 할 것으로 기대되는 식물 유전자를 개발하고자 연구한 결과, 백합 마르코폴로(Marcopolo) 인편으로부터 Cu/Zn LSOD을 코딩하는 cDNA를 분리하여, 이를 벡터에 클로닝 하였다. 이어서 이 벡터로 형질 전환시킨 아그로박테리움 투메파시엔스를 이용하여 정방향 및 역방향 Cu/Zn LSOD이 발현되는 형질전환 감자 식물체를 제조하여, 이 감자 식물체들이 활성산소종의 분포가 서로 다른 것을 확인하였고 이들 감자 식물체들은 생육과 괴경 발달에 커다란 차이가 있음을 확인하고 또한 기내 배양시 유리화율과 수분과다 스트레스 환경에 대해 내성을 갖는다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 백합 마르코폴로(Marcopolo) 인편으로부터 Cu/Zn LSOD의 cDNA가 정방향 및 역방향으로 클로닝 된 벡터 pMBP-S-LSOD와 pMBP-AS-LSOD를 형질 전환시킨 아그로박테리움 투메파시엔스를 이용하여 정방향 및 역방향으로 Cu/Zn LSOD가 발현되는 형질전환 식물체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 정방향 Cu/Zn LSOD가 발현되는 형질전환 식물체는 매우 우수한 초기 괴경화율을 보이므로, 괴경 형성을 촉진하여 감자의 경우 생육기간을 단축시킬 수 있는 조생종 감자의 개발이 가능하며 화훼류의 경우 초장이 짧고 왜화된 품종의 형질전환 식물체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 역방향 Cu/Zn LSOD가 발현되는 형질전환 감자 식물체는 괴경 형성을 지연시키며 활발히 오랫동안 생육이 유지되어 초장이 길어진 식물체나, 재배 기간을 더욱 늘려 면적당 총 전분 합성수율을 증가 시킬 수 있는 만생종의 감자 식물체를 제공하는 것이다.
또한, 역방향 Cu/Zn LSOD가 발현되는 형질전환 감자 식물체는 기내 대량 배양시 문제가 되는 조직배양 중의 유리화율이 현저히 감소됨을 확인하였으므로 기내식물체의 파종시 무균묘의 순화율을 높이고 고사율을 낮출 수 있으며 수분과다 스트레스 환경에 대해 내성을 갖는 형질 전환 식물체를 제공하는 것이다.
Accordingly, the present inventors have studied to develop a plant gene that is expected to play an important role in the general regulatory mechanisms for the formation of glomeruli in lily Marcopolo scaly, resulting in the Cu / Zn LSOD from the lily Marcopolo scaly. The coding cDNA was isolated and cloned into the vector. Subsequently, transgenic potato plants expressing forward and reverse Cu / Zn LSODs were prepared using Agrobacterium tumefaciens transformed with this vector, and these potato plants were confirmed to have different distributions of active oxygen species. Potato plants have been confirmed that there is a huge difference in growth and tuber development, and also have a resistance to the vitrification rate and excessive moisture stress environment during in-flight cultivation, to complete the present invention.
Therefore, the object of the present invention is lily Marcopolo Cu / Zn LSOD was expressed in the forward and reverse directions using Agrobacterium tumefaciens transformed with pMBP-S-LSOD and pMBP-AS-LSOD, in which cDNA of Cu / Zn LSOD was cloned in the forward and reverse directions. It is to provide a transgenic plant.
Another object of the present invention is that the transgenic plants expressing the forward Cu / Zn LSOD show a very good initial tuber growth rate, and thus, it is possible to develop early-growth potatoes that can shorten the growth period of potatoes by promoting tuber formation. In the case of flowers, transgenic plants of short-growing and dwarfed varieties are provided.
Another object of the present invention is to transform the potato plants expressing reverse Cu / Zn LSOD to delay tuber formation and to maintain growth for a long time actively to increase the height of the plant or to increase the total starch synthesis yield per area It is to provide a variety of potato plants that can be.
In addition, the transgenic potato plants expressing reverse Cu / Zn LSOD significantly reduced the vitrification rate during tissue culture, which is a problem when in-flight cultivation in the aircraft, thus increasing the purifying rate of aseptic seedlings and lowering the mortality rate when seeding the plants. It is to provide a transgenic plant that is resistant to excessive stress environment.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 자구 형성 전후 인편 껍질로부터 분리되는 모든 RNA 샘플은 디퍼런셜 디스플레이(Differential display)를 위하여 다른 프라이머 쌍을 이용하여 역전사 PCR(RT-PCR)을 수행하였고, 폴리아크릴아마이드 젤를 이용해 분리하였다. 자구 형성동안 집중적으로 증가하는 cDNA 밴드는 같은 프라이머 쌍을 이용하여 재증폭 하였다. cDNA 말단의 빠른 증폭(RACE) PCR은 완전한 cDNA 시퀀스를 유도 하였다. LSOD cDNA 절편은 자구 형성 단계의 백합 인편에서 분리된 모든 RNA로부터 연속된 PCR과 5'RACE로 클론닝 하였다. LSOD의 완전 DNA 서열 분석 결과는 pI 6.67 예상되고 분자랑 23kD이고, 223개 아미노산을 암호화하는 폴리펩타이드로 이루어진 단백질 합성 명령 신호(open reading frame)를 보였다. NCBI BLAST(Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W., Lipman D.J. 1990. J. Mol. Biol. 215: 403-410.) 네트워크 서비스를 이용하여 벼, 시금치, 해안송(Pinus pinaster), 토마토, 칼리-백합의 SOD 와 시퀀스 상동성을 비교하였다. 백합의 Cu/Zn SOD 아미노산은 다른 식물들의 유전자들과 약 70% 정도의 상동성을 갖는다(도 1 참조). LSOD 클론과 일치하는 유전자의 발현을 조사하기 위해서, 자구 형성의 여러 단계에서 분리된 모든 RNA를 이용하여 노던 블럿팅을 수행하였다. LSOD의 약한 발현양이 0일에 탐지되었고, 3일에는 증가된 농도가 탐지 되었고, 강한 신호는 6일과 12일에 탐지되었다. 그 후에는 일정한 정도로 유지되었다(도 2 참조).
또한, 본 발명은 형질전환 감자 식물을 제조하는데 사용될 수 있는 LSOD의 cDNA를 포함하는 식물 전이용 벡터 및 이 벡터가 형질 전환된 형질 전환 감자 식물체를 제공한다. 사용한 바이너리 벡터(binary vector)는 T-DNA와 함께 CaMV와 노스 시퀀스(nos sequence)를 포함하는 pMBP이다. 백합의 Cu/Zn SOD 시퀀스는 CaMV 프로모터와 관련하여 정방향과 역방향 방향으로 삽입하였다. NPTⅡ 유전자는 또한 T-DNA내에 위치한다(도3 참조). 발현 정도가 저해된 2개의 역방향 발현 형질전환 식물체와 과발현 정도가 큰 네 개의 형질 전환 식물체들을 PCR로 유전자 도입이 확인된 라인들 중에서 노던 블럿 분석에 의해 선발하였다. 감자의 염색체로 삽입된 T-DNA의 다양한 카피수들은 서던 블럿팅으로 분석하였다(도4 참조). S-LSOD와 AS-LSOD 유전자가 높은 수준으로 발현하는 유전자 도입 라인들은 괴경 형성능 시험을 위해서 2차 배양 하였다. 형질전환 감자의 조직 배양을 하는 동안, 괴경화 또는 식물 형태적 특징들에 있어 몇몇 차이점들이 형질전환되지 않은 감자 대조구와 형질 전환체 사이에 관찰되었다.
S-LSOD와 AS-LSOD 유전자를 발현하는 선발된 유전자 도입 라인들은 조직 배양 중에 다른 형태학적 특징과 성장 패턴을 보여준다. 같은 환경 조건의 조직배양 중에 성장률에서도 커다란 차이를 보여 형질전환되지 않은 감자 대조구에 비하여 SOD 과발현 유전자 도입 라인들에서는 생육이 억제되어 초장이 줄어들었으나 Cu/Zn SOD의 역방향 발현으로 내생 SOD 활성을 저해하는 형질전환 식물체들에서는 생육이 촉진되어 유리병에서의 액체배양에서 형질전환되지 않은 감자 대조구에 비해 생육이 왕성하였다. 이 현상은 기내 소괴경을 이용한 유리온실에서의 포트재배 시에도 동일한 결과가 나타났다. (도5 참조) 그러므로 SOD 유전자의 조절에 의해 감자 생육의 정도를 조절할 수 있었다.
형질전환 감자의 괴경 형성능에 있어 도입된 백합의 SOD 유전자의 효과를 조사하기 위해서, LSOD 유전자의 정방향 및 역방향 발현을 갖는 형질전환 감자를 가지고 괴경 형성능 실험을 수행하였다. 괴경화는 SOD 과발현 유전자 도입 라인들에서 증가되었으나 SOD 발현이 저해되는 역방향 유전자 도입 라인에서는 지연되었다(도6 참조). 시험관 내에서 관찰했을 때 과발현하는 정방향 SOD 유전자 도입 라인들은 마디 절편의 측아에서 곧바로 괴경의 형성이 관찰되었다. 정방향 유전자 도입 라인의 결과와는 대조적으로 역방향 유전자 도입 라인에서는 우선 측아에서 스톨론(stolon)과 유사한 가느다란 줄기의 성장이 우선적으로 유도되었고, 그 후 상당한 기간이 경과 후에 시험관 내 괴경의 형성이 이루어졌다. 이런 결과는 백합 Cu/Zn SOD 유전자의 과발현 형질 전환체들은 1차 성장보다 괴경화로 분화 이동이 쉽게 일어나는 것을 보여준다. Cu/Zn SOD의 역방향 발현으로 내생 SOD 활성을 저해하는 형질전환 식물체들에서는 괴경화가 지연된다는 것은 흥미로운 일이다. SOD 유전자의 기능 중 일부가 감자의 괴경화 과정과 연관되어 있다는 점이다. 감자와 백합이 영양번식 식물이기 때문에, 그들은 괴경 또는 자구 형성을 위해 공통의 조절 메카니즘을 갖을 수도 있다. 백합에서 다양한 자구 형성 단계에서 노던 블럿팅으로 분석한 앞의 결과에서 SOD는 소자구 유도 초기인 12일에 가장 높은 수준으로 발현되어 소자구 형성에 영향을 미침을 추측할 수 있다.
S-LSOD와 AS-LSOD 유전자를 발현하는 선발된 유전자 도입 라인들은 조직 배양 중에 유리화의 정도에서 또 다른 차이를 보여주었다. 식물체의 기내 조직배양에서 유리화 현상이 나타나 배양 식물체가 활력을 잃고 성장을 멈추곤 하는데 이는 배양용기내의 습도가 많아지고 에칠렌 가스가 축적이 되며 이에 기인하는 경우가 많다. 유리화의 정도는 SOD 과발현 유전자 도입 라인들에서 액체 MS 배지가 담긴 유리병에서 배양을 시작한 후 5일 후에 형질전환되지 않은 감자 대조구에 비해 현저히 증가하였으나 SOD 발현이 저해되는 역방향 유전자 도입 라인에서는 현저히 감소하였다(도7 참조). 수분의 과포화 상태에서 역방향 유전자 도입 라인은 저항력을 보임으로써 우리나라 봄감자 재배시 문제점의 하나인 여름장마에 의한 피해 현상을 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 또한 조직배양묘의 비닐하우스 재배로 이식시의 순화율에서도 역방향 유전자 도입 라인에서는 유리화정도가 적었으므로 형질전환되지 않은 감자 대조구에 비해 증가하였음을 확인하였다. 그러나 SOD 과발현 유전자 도입 라인들에서는 유리화율의 증가와 더불어 포트에 이식 후 생존률에서도 형질전환되지 않은 감자 대조구에 비해 현저히 낮은 수치를 기록하였다(도8 참조).
<실시예1>백합 인편으로부터 LSOD 정방향과 역방향 벡터의 조제
자구 형성 유도전과 유도후 14일 후의 모든 RNA를 CsCl 원심분리와 구아니디니움 티오시아네이트(guanidinium thiocyanate)를 방법으로 분리하였다(Glisin, V., R. Crkenjko, and C. Byus. 1974. Biochem. 13:2633.). 이것으로부터 DD-PCR 반응을 수행하였다. 서로 차이를 보이는 PCR 산물은 이용하여 이를 분리 정제후 서브클론 한 뒤, 시퀀싱하였다. 완전한 길이의 코딩 시퀀스를 얻기 위해, cDNA 5' 말단의 빠른 증폭은 5'/3' RACE kit(Roche Molecular Biochemicals, USA)를 이용하여 수행하였다. 서열목록 6에서와 같이, 완성된 오리엔탈 백합인 마르코폴로의 cDNA 시퀀스는 NCBI에 등록하였으며(Genbank Accession Number, AY898945) 이를 이용하여 벡터를 조제하고자 하였다. 정방향으로는 5'-TCTAGATGCAAGCGATTCTCGCCGCC-3'(서열목록1) 와 5'-GGTACCTCAAACAGGAGTCAACCC-3'(서열목록2) 프라이머 쌍을 이용하였고, 역방향은 5'-TCTAGAGCAGTTTTAACAATCCCTC-3'(서열목록3) 와 5'-GGTACCGGGTTGATGCAAGCGATTCTCG-3'(서열목록4) 프라이머 쌍을 이용하였고, 주형으로는 cDNA 클론을 이용하였다. 클로닝을 위해 이들 프라이머 끝에 새로운 제한 효소 자리 XbaⅠKpnⅠ을 넣었다. 이러한 PCR 절편은 Zeroblunt PCR cloning kit(Invitrogene)에 서브클로닝 하였다. 클로닝 벡터를 제한 효소 자리 XbaⅠKpnⅠ으로 자른 뒤 , pMBP 바이너리 벡터의 XbaⅠKpnⅠ자리에 LSOD 유전자 절편을 끼워 넣었다. 시퀀싱을 이용하여 정방향의 pMBP-S-LSOD 벡터와 역방향의 pMBP-AS-LSOD 벡터를 확인하였다.
<실시예2>감자로 백합 SOD 유전자의 도입
본 개발에서 사용한 바이너리 벡터(binary vector)는 T-DNA와 함께 CaMV와 노스 시퀀스(nos sequence)를 포함하는 pMBP이다. 백합의 Cu/Zn SOD 시퀀스는 CaMV 프로모터와 관련하여 정방향과 역방향 방향으로 삽입하였다. NPTⅡ 유전자는 또한 T-DNA와 함께 있다. 재분화된 감자 싹은 카나마이신 처리에 의해 다시 선발한다. 카나마이신 처리에 의해 선발한 형질 전환 라인을 입증하기 위해, 형질전환 식물에서 추출한 염색체 DNA를 가지고 PCR 분석을 수행하였다. NPT1과 NPT2 프라이머 쌍은 염색체 DNA로 도입된 유전자 시퀀스를 분석하기 위해 사용하였다. 큰 저해도를 나타내는 두 개의 형질전환 식물과 과발현 정도가 큰 네 개의 형질 전환 식물은 PCR 양성 라인에서 노던 블럿 분석에 의해 선발하였다. 감자의 염색체로 삽입된 T-DNA의 다양한 카피수들은 서던 블럿팅으로 분석하였다. S-LSOD와 AS-LSOD 유전자가 높은 수준으로 발현하는 유전자 도입 라인들은 괴경화을 위해서 2차배양 하였고, 산화적 스트레스를 유발하는 것으로 알려진 제초제 메틸 바이올젠(MV)처리를 위해 온실에서 재배하였다. 형질전환 감자의 조직 배양을 하는 동안, 괴경화 또는 식물 형태적 특징들에 있어 몇몇 차이점들이 형질전환되지 않은 감자 대조구와 형질 전환체 사이에 관찰되었다.
<실시예3>백합 SOD mRNA의 노던 블럿팅 분석
LSOD 유전자의 발현은 자구 형성을 위해 재배한 인편과 형질전환 감자 식물의 이용하여 노던 블럿팅 분석으로 조사하였다. LSOD 유전자의 발현을 조사하기 위해, 25㎍의 모든 RNA를 2.2M 포름알데하이드를 포함하는 1.2% 아가로즈 겔에 전기영동으로 분리하였고, 나일론 막으로 옮겼다. 프로브는 5'-TCTAGATGCAAGCGATTCTCGCCGCC-3'(서열목록1) 와 5'-ATAGTTGCCTCCGCTACTCCTTCAGAG-3'(서열목록5) 프라이머 쌍을 사용한 PCR산물을 이용하였고, 이것에 곧바로 디억시제닌(DIG)-dUTP(PCR DIG labeling MIX, BM, Germany)을 가지고 표지를 붙였다. 막은 혼성시킨 뒤 검출은 서던 블럿 분석과 같은 방법으로 검출하였다.
<실시예4>형질전환 감자의 선발 및 분석
pMBP-S-LSOD 벡터와 pMBP-AS-LSOD벡터는 아그로박테리움 투멘훼이션스 LBA4404(Agrobacterium tumefaciens LBA4404) 에 형질전환 시켰고 잎 조각 형질전환 방식으로 감자 대지 품종에 도입시켰다. 카나마이신 처리로 선발한 형질전환 라인을 입증하기 위해서, 정방향과 역방향 식물로부터 추출한 염색체 DNA의 LSOD 유전자 도입 여부를 PCR과 서던 블럿 분석을 수행하였다. NPT1과 NPT2 프라이머 쌍은 염색체 DNA로 끼워 넣은 유전자 시퀀스를 탐지하는데 사용하였다(Choi K.H. Yang D.K. Jeon J.H. Kim, H.S. Joung Y.H. Joung, H. 1996. Kor. J. Plant Tiss. Cult. 23: 311-315. ). 서던 블럿 방법을 위해 염색체 DNA는 실험방법에 따라 분리하였다. 제한 효소 EcoRⅠ으로 자른 뒤, 전기영동으로 확인하고 나일론 막으로 옮긴다. 나일론 막은 DIG로 표지한 프로브와 혼성화한다. 혼성화는 혼성화 버퍼를 넣고 42℃에서 16시간 반응시키고, DIG Easy Hyb.버퍼로 반응시킨다. 나일론 막은 실온에서 5분 동안 2×SSC, 0.1%((W/V)SDS로 두 번 씻어낸 다음, 68℃에서 15분간 0.1×SSC, 0.1%((W/V)SDS로 씻어낸다. 목적 DNA는 제조사 지시대로(Roche Moecular Biochemicals) DIG 발광 탐지 키트를 이용하여 탐지해낸다. LSOD 유전자의 발현도가 높은 유전자 도입 라인과 내생의 SOD 발현 저해도가 역방향 발현 라인은 노던 블럿 분석으로 선발 하였고, 시험관 내 괴경화 시험을 위해 2차 배양 하였다.
<실시예5> 형질전환 감자의 생육 및 괴경형성
선발된 LSOD 유전자의 발현도가 높은 유전자 도입 라인과 내생의 SOD 발현을 저해시킨 역방향 발현 라인을 가지고 형질전환되지 않은 감자 대조구와 함께 시험관 내 괴경화 시험을 시행하였다. 1단계로 형질전환 식물체의 기내줄기를 25℃의 온도의 배양실에서 16시간의 낮주기로 계대배양을 하며 페트리디쉬에서 증식을 하였다. 이들의 생육을 살펴보기 위하여 일정한 크기의 기내 줄기를 채취하여 액체 MS 배지가 담긴 시험관에서 약 7일 정도 배양한 후 성장을 조사한다. 포트재배시의 생육은 형질전환 감자로부터 기내 생산된 인공씨감자(microtuber)를 사용하여 포트에 파종하여 유리온실에서 생육을 조사하였다. 각각의 형질전환 감자라인들의 괴경 형성율은 일정한 상태로 증식된 기내줄기로부터 줄기 끝에서 4번째 및 5번째의 두 마디를 채취하여 설탕이 9% 함유된 MS 배지에 치상하여 20℃의 온도의 배양실에서 암배양하였다. 한 디쉬에 10개의 마디를 치상하여 10반복으로 하여 2일 간격으로 괴경형성 여부를 조사하였다.
<실시예6>형질전환 감자의 유리화율 및 포트 이식율
형질전환 감자의 유리화율의 계산은 1단계로 형질전환 식물체의 기내줄기를 25℃의 온도의 배양실에서 16시간의 낮주기로 페트리디쉬에서 계대배양하다가 일정한 크기의 기내 줄기를 채취하여 액체 MS 배지가 담긴 시험관에서 배양을 시작한다. 그 후 5일이 지난 후에 잎 부분부터 유리화 현상이 일어나며 투명한 상태로 변하는 줄기의 갯수를 조사한다. 포트에 이식 후 생존률의 계산은 5일이 지난 후에 이를 시험관에서 꺼내어 물로 가볍게 씻은 후 원형 포트에 이식 한다. 그 후에 잎이 고사의 여부를 조사하여 포트 이식 후 생존율을 구하였다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
All RNA samples isolated from the scaly shell before and after the formation of the domains of the present invention were subjected to reverse transcription PCR (RT-PCR) using different primer pairs for differential display and separated using polyacrylamide gels. Intensively increasing cDNA bands during glomerular formation were reamplified using the same primer pairs. Rapid amplification of the cDNA ends (RACE) PCR induced complete cDNA sequences. LSOD cDNA fragments were cloned by continuous PCR and 5 μRACE from all RNA isolated from lily scales in the glomerular stage. Complete DNA sequencing of the LSOD showed a protein synthesis command reading frame consisting of a polypeptide encoding a 223 amino acid with a predicted pI of 6.67 and a molecule of 23 kD. NCBI BLAST (Altschul SF, Gish W., Miller W., Myers EW, Lipman DJ 1990. J. Mol. Biol. 215: 403-410.) We compared the sequence homology with SOD of rice, spinach, Pinus pinaster , tomato and Kali-lilies using network service. The Cu / Zn SOD amino acids of lilies have about 70% homology with the genes of other plants (see Figure 1). In order to investigate the expression of genes consistent with LSOD clones, Northern blotting was performed with all RNA isolated at various stages of glomerular formation. Weak expression of LSOD was detected on day 0, increased concentrations were detected on day 3, and strong signals were detected on days 6 and 12. Thereafter it was maintained to a certain degree (see FIG. 2).
The present invention also provides a vector for plant transfer comprising a cDNA of LSOD which can be used to prepare a transgenic potato plant, and a transgenic potato plant transformed with the vector. The binary vector used is a pMBP containing a CaMV and a nos sequence with T-DNA. Cu / Zn SOD sequences of lilies were inserted in the forward and reverse directions with respect to the CaMV promoter. The NPTII gene is also located in T-DNA (see Figure 3). Two reverse-expressing transgenic plants whose expression level was inhibited and four transgenic plants with high overexpression were selected by Northern blot analysis among the lines where the gene introduction was confirmed by PCR. Various copy numbers of T-DNA inserted into potato chromosomes were analyzed by Southern blotting (see Figure 4). Transgenic lines expressing high levels of S-LSOD and AS-LSOD genes were secondary cultured for tuber formation test. During tissue culture of the transgenic potatoes, some differences in tuberculosis or plant morphological characteristics were observed between the untransformed potato control and the transformant.
Selected transgenic lines expressing S-LSOD and AS-LSOD genes show different morphological features and growth patterns during tissue culture. The growth rate during tissue culture under the same environmental conditions showed a significant difference in growth rate in the SOD overexpressing lines compared to the non-transformed potato control, resulting in reduced stature but inhibiting endogenous SOD activity by reverse expression of Cu / Zn SOD. In the transgenic plants, growth was accelerated, and the growth was more intensive than in the non-transformed potato control in the liquid culture in glass bottles. The same result was observed in pot cultivation in glass greenhouse using in-flight tuber. (See FIG. 5) Therefore, the degree of potato growth could be controlled by the regulation of the SOD gene.
To investigate the effect of the introduced SOD gene of lily on the tuber forming ability of the transgenic potato, tuber forming ability experiment was performed with the transgenic potato having forward and reverse expression of the LSOD gene. Tuberification was increased in the SOD overexpression lines but was delayed in the reverse transduction line where SOD expression was inhibited (see FIG. 6). When observed in vitro, the overexpressed forward SOD transduction lines were immediately followed by tuber formation in the flank of the segment segment. In contrast to the results of the forward transduction line, the reverse transduction line preferentially induced the growth of stolon-like slender stems in the flanks, followed by the formation of in vitro tubers after a significant period of time. lost. These results show that overexpressing transformants of lily Cu / Zn SOD genes are more likely to differentiate into tubers than primary growth. It is interesting to note that tubers are delayed in transgenic plants that inhibit endogenous SOD activity by reverse expression of Cu / Zn SOD. Part of the function of the SOD gene is related to the process of tuber hardening in potatoes. Since potatoes and lilies are nutritive plants, they may have a common regulatory mechanism for tuber or locust formation. In the previous results analyzed by Northern blotting at various stages of splenic formation in lilies, it can be inferred that SOD was expressed at the highest level on the 12th day of induction of the spherical spheres, which influenced the spherical sphere formation.
Selected transgenic lines expressing S-LSOD and AS-LSOD genes showed another difference in the degree of vitrification during tissue culture. Vitrification occurs in the in-flight tissue culture of plants, causing the culture plants to lose their vitality and stop growing. This is often due to the increased humidity in the culture vessel and the accumulation of ethylene gas. The degree of vitrification was significantly increased in the SOD overexpressing transgenic lines in the vial containing liquid MS medium 5 days after incubation in the vial containing untransformed potato control, but significantly in the reverse transgenic lines which inhibited SOD expression. (See Figure 7). In the supersaturated state of the water, the reverse gene introduction line is expected to reduce the damage caused by the summer rainy season, which is one of the problems in the cultivation of spring potatoes in Korea. In addition, it was confirmed that the degree of vitrification at the reverse transduction line was increased compared to the non-transformed potato control because of the cultivation of the greenhouse in the tissue house. However, in the SOD overexpression transgenic lines, the vitrification rate was increased and the survival rate after transplantation into the pot was significantly lower than that of the untransformed potato control (see FIG. 8).
Example 1 Preparation of LSOD Forward and Reverse Vectors from Lily Flakes
All RNAs before and after induction of glomerular formation were isolated by CsCl centrifugation and guanidinium thiocyanate (Glisin, V., R. Crkenjko, and C. Byus. 1974. Biochem) 13: 2633.). From this the DD-PCR reaction was carried out. PCR products showing differences from each other were separated, purified, subcloned, and then sequenced. In order to obtain a full length coding sequence, rapid amplification of the cDNA 5 'end was performed using a 5 ′ / 3 ′ RACE kit (Roche Molecular Biochemicals, USA). As in SEQ ID NO: 6, the cDNA sequence of Marco Polo, the finished oriental lily, was registered in NCBI (Genbank Accession Number, AY898945) and the vector was prepared using the same. The 5'-TCTAGATGCAAGCGATTCTCGCCGCC-3 '(SEQ ID NO: 1) and 5'-GGTACCTCAAACAGGAGTCAACCC-3' (SEQ ID NO: 2) primer pairs were used in the forward direction, and the 5'-TCTAGAGCAGTTTTAACAATCCCTC-3 '(SEQ ID NO: 3) and 5 were reversed. A primer pair '-GGTACCGGGTTGATGCAAGCGATTCTCG-3' (SEQ ID NO: 4) was used and cDNA clone was used as a template. At the end of these primers for cloning and put a new restriction enzyme-digit XbaⅠ and KpnⅠ. These PCR fragments were subcloned in a Zeroblunt PCR cloning kit (Invitrogene). Behind the cloning vector with restriction enzymes to cut and place XbaⅠ KpnⅠ, put into the XbaⅠ and LSOD gene fragment in place of KpnⅠ pMBP binary vector. Sequencing confirmed the forward pMBP-S-LSOD vector and the reverse pMBP-AS-LSOD vector.
Example 2 Introduction of Lily SOD Gene into Potato
The binary vector used in this development is pMBP containing CaMV and nos sequence along with T-DNA. Cu / Zn SOD sequences of lilies were inserted in the forward and reverse directions with respect to the CaMV promoter. The NPTII gene is also with T-DNA. Replanted potato shoots are reselected by kanamycin treatment. To demonstrate the transformation lines selected by kanamycin treatment, PCR analysis was performed with chromosomal DNA extracted from transgenic plants. NPT1 and NPT2 primer pairs were used to analyze gene sequences introduced into chromosomal DNA. Two transgenic plants with high inhibition and four transgenic plants with high overexpression were selected by Northern blot analysis on PCR positive lines. Various copy numbers of T-DNA inserted into potato chromosomes were analyzed by Southern blotting. Transgenic lines expressing high levels of S-LSOD and AS-LSOD genes were secondary cultured for tuberification and grown in greenhouses for herbicide methyl biogen (MV) treatment, which is known to cause oxidative stress. During tissue culture of the transgenic potatoes, some differences in tuberculosis or plant morphological characteristics were observed between the untransformed potato control and the transformant.
Example 3 Northern Blotting Analysis of Lily SOD mRNA
The expression of the LSOD gene was examined by Northern blotting analysis using transgenic potato plants and cultivars grown for magnetic domain formation. To examine the expression of the LSOD gene, 25 μg of all RNAs were electrophoretically separated on a 1.2% agarose gel containing 2.2 M formaldehyde and transferred to a nylon membrane. The probes used PCR products using 5'-TCTAGATGCAAGCGATTCTCGCCGCC-3 '(SEQ ID NO: 1) and 5'-ATAGTTGCCTCCGCTACTCCTTCAGAG-3' (SEQ ID NO: 5) primer pairs, which were immediately followed by dioxygeninine (DIG) -dUTP (PCR). DIG labeling MIX, BM, Germany). Membranes were hybridized and then detected by the same method as Southern blot analysis.
Example 4 Selection and Analysis of Transgenic Potatoes
The pMBP-S-LSOD vector and pMBP-AS-LSOD vector were transformed into Agrobacterium tumefaciens LBA4404 (Agrobacterium tumefaciens LBA4404) and introduced into potato field varieties by leaf slice transformation. In order to verify the transformation line selected by kanamycin treatment, PCR and Southern blot analysis were performed to determine whether the LSOD gene of chromosomal DNA extracted from the forward and reverse plants was introduced. NPT1 and NPT2 primer pairs were used to detect gene sequences embedded into chromosomal DNA (Choi KH Yang DK Jeon JH Kim, HS Joung YH Joung, H. 1996. Kor. J. Plant Tiss. Cult. 23: 311-315. ). Chromosomal DNA was isolated according to the experimental method for the Southern blot method. Cut with restriction enzyme EcoRI , confirm by electrophoresis and transfer to nylon membrane. Nylon membranes hybridize with probes labeled with DIG. Hybridization was carried out with a hybridization buffer and reacted at 42 ° C. for 16 hours, followed by DIG Easy Hyb. Buffer. The nylon membrane is washed twice with 2 × SSC, 0.1% ((W / V) SDS for 5 minutes at room temperature and then with 0.1 × SSC, 0.1% ((W / V) SDS) for 15 minutes at 68 ° C. DNA was detected using the Roche Moecular Biochemicals DIG Luminescence Detection Kit, the transduction line with high expression of LSOD gene and reverse expression line of endogenous SOD expression were selected by Northern blot analysis and in vitro. Secondary cultures were made for the tuber hardening test.
Example 5 Growth and Tuber Formation of Transgenic Potatoes
In vitro tuberification tests were performed with untransformed potato controls with transgenic lines with high expression levels of the selected LSOD gene and reverse expression lines that inhibited endogenous SOD expression. In the first step, transgenic plants were subcultured in a petri dish with a 16-hour day cycle in a 25 ° C. incubation chamber. In order to examine their growth, in-flight stems of a certain size are collected and incubated in a test tube containing liquid MS medium for about 7 days and then examined for growth. Growth during pot cultivation was planted in a pot using a microtuber produced in-flight from transgenic potatoes and examined in glass greenhouse. Tuber formation rate of each transgenic potato line was collected from MS stems containing 9% of sugar at the end of stem from 4 stems of stems grown in a steady state. Cancer culture at. Ten nodes were healed in one dish and 10 repetitions were performed to examine tuber formation at two-day intervals.
Example 6 Vitrification Rate and Pot Transplantation Rate of Transgenic Potatoes
Calculation of the vitrification rate of transgenic potato was carried out in a single step by subcultured in a petri dish with a 16-hour day cycle in the incubation chamber at 25 ° C. in a step 1, and then collected a constant size in-flight stem containing liquid MS medium. Incubate in vitro. Five days later, the vitrification occurs from the leaf and examines the number of stems that turn into a transparent state. To calculate the survival rate after transplanting to the port, take it out of the tube after 5 days, wash it with water and transplant it into the round port. After that, the leaves were killed to determine the survival rate after port transplantation.

이상의 설명에서와 같이,
본 발명은 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자를 이용하여 정방향 및 역방향으로 발현되도록 재조합된 감자 식물체에서 서로 반대의 생육현상과 괴경형성율을 나타내므로 생육기간을 단축하거나 생육기간을 늘려 조생종 감자 식물과 만생종의 감자 식물체를 개발할 수 있게 된다. 또한 종묘업에서 기내 증식묘 대량 생산시 항상 문제가 되는 유리화율을 획기적으로 감소시켜 기내식물체의 파종시 무균묘의 순화율을 높이고 고사율을 낮출수 있으며, 과채류나 엽채류와 달리 괴경이 지하부에서 형성되는 감자가 비가 많은 시기에도 수분과다 스트레스 환경에 대해 내성을 갖는 형질전환 감자 식물체들을 개발할 수 있게 된다.
As in the above description,
The present invention shows opposite growth phenomena and tuber formation rates in potato plants recombined to be expressed in the forward and reverse directions using the Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) gene, thereby reducing the growth period or increasing the growth period. Potato plants and endemic potato plants will be developed. In addition, in the seedling industry, the vitrification rate, which is always a problem when mass-producing in-flight seedlings, is drastically reduced, thereby increasing the purifying rate of sterile seedlings and lowering the mortality rate when sowing vegetation, and unlike tubers and leafy vegetables, tubers are formed underground. Even during periods of high rain, it will be possible to develop transgenic potato plants that are resistant to excessive moisture stress environments.

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Claims (4)

백합 마르코폴로(Marcopolo) 인편으로부터 유래된 Cu/Zn LSOD(lily-superoxide dismutase) 유전자가 클로닝된 벡터 pMBP-S-LSOD 및 pMBP-AS-LSOD로 형질전환 시켜서, 정방향 및 역방향 Cu/Zn LSOD가 발현되는 조직 배양에 의하여 무성 번식되는 형질전환 감자 식물체Cu / Zn lily-superoxide dismutase (LSOD) genes derived from lily Marcopolo scales were transformed into cloned vectors pMBP-S-LSOD and pMBP-AS-LSOD to express forward and reverse Cu / Zn LSOD. Overgrown Transgenic Potato Plants Grown by Tissue Culture 제1항에 있어서, 정방향 Cu/Zn LSOD가 발현되는 형질전환 감자 식물체는 형질전환되지 않은 감자에 비하여 괴경형성이 촉진되고, 생육기간이 단축되고, 초장이 짧은 것을 특징으로 하는 조직 배양에 의하여 무성 번식되는 형질전환 감자 식물체. The transgenic potato plant expressing the forward Cu / Zn LSOD is characterized by promoting tuber formation, shortening the growth period, and short stature compared to the untransformed potato. Transgenic Potato Plants Breeding. 제1항에 있어서, 역방향 Cu/Zn LSOD가 발현되는 형질전환 감자 식물체는 형질전환되지 않은 감자에 비하여 괴경 형성이 지연되고, 초장이 길어지고, 조직배양 중의 유리화율이 감소됨을 특징으로 하는 조직 배양에 의하여 무성 번식되는 형질전환 감자 식물체. The method of claim 1, wherein the transgenic potato plants expressing reverse Cu / Zn LSOD is a tissue culture, characterized in that the tuber formation is delayed, the elongation is longer, and the vitrification rate during tissue culture is reduced compared to the untransformed potatoes Transgenic potato plants that are overgrown by. 삭제delete
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