KR100796164B1 - Plant membrane receptor protein gene camrp1 from pepper and environmental stress resistant transgenic plants using the same - Google Patents

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KR100796164B1 KR1020060106749A KR20060106749A KR100796164B1 KR 100796164 B1 KR100796164 B1 KR 100796164B1 KR 1020060106749 A KR1020060106749 A KR 1020060106749A KR 20060106749 A KR20060106749 A KR 20060106749A KR 100796164 B1 KR100796164 B1 KR 100796164B1
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

A plant membrane receptor protein gene CaMRP1 derived from pepper is provided to confer resistance against environmental stresses including methyl jasmonate and high salt on plants by overexpressing the gene, so that the gene is useful for producing and screening transgenic plants having environmental stress resistance. A plant membrane receptor protein gene CaMRP1 derived from pepper(Capsicum annuum L. cv. Hanbyul) has the nucleotide sequence of SEQ ID NO:1, wherein the plant membrane receptor protein has the amino acid sequence of SEQ ID NO:2. An environmental stress resistant transgenic plant is produced by inserting the plant membrane receptor protein gene CaMRP1 into pBIN35S to prepare a recombinant vector, and transforming a plant such as Arabidopsis thaliana with the recombinant vector.

Description

고추의 세포막 수용체 유사 단백질을 코딩하는 씨에이엠알피1(CaMRP1)유전자 및 이를 이용한 환경스트레스저항성 형질전환 식물체{Plant membrane receptor protein gene CaMRP1 from pepper and environmental stress resistant transgenic plants using the same}Plant membrane receptor protein gene CaMRP1 from pepper and environmental stress resistant transgenic plants using the same}

도 1은 본 발명에 의한 고추 한별품종 ( Capsicum annuum L. cv. Hanbyul)으로부터 크로닝한 CaMRP1 유전자의 염기서열(서열번호 1) 및 상기 유전자에 의해 코딩되는 단백질의 아미노산 서열(서열번호 2)을 나타내는 도면이고,1 is a red pepper varieties ( Capsicum) according to the present invention annuum L. cv. Cloning from one Hanbyul) CaMRP1 A diagram showing the nucleotide sequence of the gene (SEQ ID NO: 1) and the amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) of the protein encoded by the gene,

도 2는 고추 한별품종의 각 기관에서 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자의 발현 결과를 나타낸 도면이고, Figure 2 is a diagram showing the expression results of CaMRP1 gene according to the present invention in each organ of the red pepper varieties,

도 3은 고추 한별품종에 고추 세균성 점무늬병을 일으키는 병원성 균주 Ds1과 비병원성 균주 Bv5-4a를 접종한 후, 시간 경과에 따라 나타나는 건전한 잎과 접종되지 않은 잎에서의 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자의 발현 유도 결과를 나타내는 도면이고,Figure 3 shows the results of inducing the expression of CaMRP1 gene according to the present invention in healthy and non-inoculated leaves after inoculation of the pathogenic strain Ds1 and non-pathogenic strain Bv5-4a causing the bacterial bacterial spot disease in a special breed of pepper Is a diagram representing

도 4는 고추 한별품종에 상처 스트레스를 처리한 후, 경과시간별 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고, Figure 4 is a diagram showing the expression results of CaMRP1 gene expression according to the present invention after the treatment of wound stress in a special breed of pepper,

도 5는 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자가 삽입된 재조합 벡터 pBIN35S::CaMRP1의 지도 (vector map)이고,5 is CaMRP1 according to the present invention A vector map of the recombinant vector pBIN35S :: CaMRP1 with the gene inserted therein,

도 6은 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물에서 CaMRP1 유전자가 과다발현되는 것을 관찰한 결과를 보인 도면이고,6 is CaMRP1 according to the present invention CaMRP1 in Transgenic Arabidopsis Plants Overexpressing Genes A diagram showing the results of observing gene overexpression,

도 7은 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물의 유묘 생장의 메칠 자스모네이트 (Methyl jasmonate)에 대한 내성 검정 결과를 나타낸 도면이고,7 is CaMRP1 according to the present invention A diagram showing the results of a test for resistance to methyl jasmonate in seedling growth of transgenic Arabidopsis plants overexpressed genes,

도 8은 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물과 과다발현시키지 않은 대조 식물들의 유묘에 메칠 자스모네이트 (Methyl jasmonate)를 처리하고 클로로필의 함량을 측정함으로써, 내성을 정량한 결과를 나타내는 도면이고,8 is CaMRP1 according to the present invention This figure shows the results of quantifying resistance by treating methyl jasmonate and measuring the content of chlorophyll to seedlings of transgenic Arabidopsis plants overexpressing genes and control plants not overexpressing.

도 9는 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물의 유묘 뿌리생장의 메칠 자스모네이트에 대한 내성 검정 결과를 나타낸 도면이고, 9 is CaMRP1 according to the present invention A diagram showing the results of resistance test for methyl jasmonate of seedling root growth of transgenic Arabidopsis plants overexpressed genes,

도 10은 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물의 유묘 생장의 염화나트륨 (NaCl)에 대한 내성 검정 결과를 나타낸 도면이고,10 is CaMRP1 according to the present invention A diagram showing the results of a test for resistance to sodium chloride (NaCl) in seedling growth of transgenic Arabidopsis plants overexpressed genes,

도 11은 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물과 과다발현시키지 않은 대조 식물들의 유묘에 염화나트륨(NaCl)을 처리하고 클로로필의 함량을 측정함으로써, 내성을 정량한 결과를 나타낸 도면이고,11 is CaMRP1 according to the present invention This figure shows the result of quantifying resistance by treating sodium chloride (NaCl) and measuring the content of chlorophyll to seedlings of transgenic Arabidopsis plants overexpressing genes and control plants not overexpressing genes.

도 12는 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물과 비형질전환 대조 식물들을 400 mM의 염화나트륨을 처리한 뒤 염해에 대한 생존율을 검증한 결과를 나타낸 도면이다.12 is CaMRP1 according to the present invention Transgenic Arabidopsis plants over-expressed genes and non-transformed control plants were treated with 400 mM sodium chloride to verify the survival rate against salt.

본 발명은 고추 세균성 점무늬병에 대해 특이적 유도 관련 유전자인 CaMRP1 유전자, 상기 유전자 염기서열에 의해 코딩되는 단백질에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 유전자를 이용한 식물병 및 환경스트레스 저항성 탐색방법 그리고 환경스트레스저항성 형질전환 식물체 제작에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 고추 세균성점무늬병에 대해 저항성을 가진 것으로 알려진 고추 한별 품종(Capsicum annuum L. cv. Hanbyul)으로부터 신규 저항성 관련 유전자인 CaMRP1 유전자를 분리하여 해독(Sequencing)함으로써 그 염기서열 및 아미노산 서열을 제공함으로써, 생물적/물리적 저항성 유도처리 시 병생성 관련 (pathogenesis-related) 유전자 CaMRP1 발현 여부를 탐색하는 저항성 탐색방법 및 상기 유전자를 이용한 환경스트레스에 대해 저항성을 갖는 형질전환 식물체를 제공한다.The present invention relates to a CaMRP1 gene, which is a specific induction-related gene for pepper bacterial spot disease, and a protein encoded by the gene sequence. In addition, the present invention relates to a plant disease and environmental stress resistance detection method using the gene and to the production of environmental stress resistant transformed plants. More specifically, the present invention is a red pepper varieties ( Capsicum) known to have resistance to red pepper bacterial spot pattern disease annuum L. cv. Hanbyul) isolated and sequencing the CaMRP1 gene, a novel resistance-related gene, to provide its sequencing and amino acid sequence, thereby leading to the pathogenesis-related gene CaMRP1 during bio / physical resistance induction. It provides a resistance search method for searching for expression and a transformed plant having resistance to environmental stress using the gene.

담배, 토마토와 함께 대표적인 가지과 식물인 고추는 우리나라에서 오래전부터 향신료 또는 양념으로 사용되어 온 대표적인 작물로서, 그에 대한 병의 원인으로는 크게 바이러스, 세균, 진균과 같은 생물적 요인과 외부 환경 스트레스인 비생물적 요인 등이 있는데, 그중 생물적 요인에 의한 난균류에 의한 역병, 진균에 의한 탄저병, 세균에 의한 세균성 점무늬병 등을 들 수 있고 가뭄, 높은 염도에 의한 물부족 같은 비생물적 요인에 의한 피해를 들 수 있다. Pepper, which is a representative eggplant with tobacco and tomatoes, is a representative crop that has been used as a spice or seasoning in Korea for a long time. The causes of the disease are largely caused by biological factors such as viruses, bacteria, and fungi and external environmental stress. These include biological factors such as late blight caused by fungal bacteria, anthrax caused by fungi, bacterial spots caused by bacteria, and damage caused by abiotic factors such as drought and lack of water due to high salinity. Can be mentioned.

이중 고추 세균성 점무늬병은 고추의 잎, 줄기, 과실에 반점을 형성하여 낙 엽을 유발하고 수확량을 감소시키는 병으로서, 통상 더뎅이병, 반점세균병 등으로 불리며, 고추가 우리나라의 재배작물에서 차지하는 비중을 볼 때 그 피해는 심각한 수준이라고 할 수 있고 공해와 과다한 비료의 사용으로 인한 토양 염도 증가는 작물의 수확에 큰 영향을 미치는 원인이다. 특히, 고추 세균성 점무늬 병을 방제하기 위해 농약을 사용하는 화학적 방제가 이루어졌는데 그 독성은 생태계를 파괴시키고 토양과 수질을 오염시키는 폐해가 있어왔다. Red pepper bacterial spot disease forms spots on the leaves, stems, and fruits of red pepper to induce deciduous leaves and decreases yields. It is commonly called deodorant disease, spot germs, and the proportion of red pepper in Korean crops. In view of this, the damage is serious, and the increase in soil salinity due to pollution and the use of excessive fertilizers is a major factor in crop harvest. In particular, chemical control using pesticides to control pepper bacterial spot disease has been done, and its toxicity has been damaging ecosystems and polluting soil and water quality.

앞으로는, 식물이 처해 있는 환경 및 조건을 고려하여 물리적/생물학적 방제수단을 적절히 혼용함으로써 농약의 사용을 가능한 줄이는 방법을 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있으며, 더욱이 병과 환경 스트레스에 대해 저항성 연구를 토대로 병 저항성 및 환경 스트레스 내성 품종의 개량 및 육종 등을 통해 병 발생 자체를 억제하는 방법을 찾는 것이 바람직하다 할 수 있다.In the future, it may be desirable to use a method of reducing pesticide use as much as possible by appropriately mixing physical / biological control measures in consideration of the environment and conditions in which plants are located, and furthermore, disease resistance based on studies on resistance to disease and environmental stress. And it may be desirable to find a way to suppress the disease itself through improvement and breeding of environmentally resistant varieties.

사실, 그동안 농약을 사용하지 않고 병해충에 의한 피해를 감소시키기 위한 노력의 일환으로 고추를 비롯한 다양한 작물 및 병원균을 대상으로 병 저항성 작물의 육성 프로그램들이 꾸준히 진행되어 왔으며, 고염에 대한 저항성의 연구 또한 이미 수십년 동안 꾸준히 연구되어 왔다. 이러한 병 저항성과 내염성에 대한 이해 및 이의 실제적 응용을 위해 여러 가지 작물 및 모델식물을 대상으로 실시되어 왔다. In fact, as part of efforts to reduce the damage caused by pests without using pesticides, programs to cultivate disease-resistant crops for various crops and pathogens including pepper have been steadily being conducted. It has been studied for decades. To understand the disease resistance and flame resistance and its practical application, various crops and model plants have been applied.

일단 식물 병에 감염되면, 기주식물은 여러 가지 세포내 대사 시스템을 작동시켜 방어기작을 시작하는데, 이러한 방어기작에 의해 병원균 감염 초기에 기주식물과 식물병원균간의 반응이 친화적 반응과 불친화적 반응으로 나뉘어 결정되고, 이에 따라 병의 진전을 제한시킬 수 있는지의 여부가 결정된다. Once infected with a plant disease, the host plant activates several intracellular metabolic systems and initiates a defense mechanism, which determines the response between the host plant and phytopathogens in the early stages of pathogen infection into friendly and incompatible reactions. This determines whether or not disease progression can be limited.

불친화적 반응에서, 감염된 식물은 자체의 인식작용에 의해 병원균의 침입을 인지하고, 이에 대하여 감염부위의 세포에 국부적 세포 죽음과 같은 과민성 반응(hypersensitive reaction), 캘러스(callose)의 축적, 리그닌 (lignin)화에 의한 세포벽의 비후화 등의 반응을 나타내며, 피토알렉신(phytoalexin) 등 여러 종류의 항균성 물질을 생성하고, 소위 병생성 관련 단백질[pathogenesis related (PR) protein]이라 불리는 방어단백질을 생성하는 것으로 알려져 있다. In an incompatible reaction, the infected plant recognizes the invasion of the pathogen by its own cognitive action, against which hypersensitive reactions such as local cell death in the cells of the infected site, accumulation of callose, lignin It is a kind of cell wall thickening, and it produces various kinds of antimicrobial substances such as phytoalexin and produces a protective protein called pathogenesis related (PR) protein. It is known.

이러한 방어 신호 기작들은 방어 단백질뿐만 아니라 에틸렌이나 메칠 자스모네이트 등 식물체 내에서 생성되는 화학적 물질에 의해서도 전달되며 이들 물질은 물리적 상처나 염도, 온도 등의 환경적 스트레스에 대한 반응에서도 중요한 신호전달물질로서 나타난다고 보고되고 있다. These protective signaling mechanisms are transmitted not only by the protective protein but also by chemical substances produced in plants such as ethylene and methyl jasmonate, which are important signaling agents in response to environmental stress such as physical wounds, salinity and temperature. It is reported to appear.

특히, 고염에 대한 스트레스를 조절하는 단백질로 폴리아민(polyamine), 당알코올(sugar alcohol), 글라이신-베타인(glycine-betaine), 프롤린(proline) 등이 있으며 세포막에 존재하는 채널 프로테인(channel protein) 또는 H+-ATPase 등이 삼투압 조절에 관여한다고 보고되어 있다. 내염성 증진과 신호전달 과정의 중요한 역할을 하는 많은 단백질과 이를 코딩하는 유전자들에 대한 연구가 활발히 이루어졌으나 이 분야의 신호전달계 및 이온 항상성에 관련한 경로가 아직까지 모두 밝혀지지 않은 상태이다. In particular, proteins that control stress against high salt include polyamine, sugar alcohol, glycine-betaine, and proline, and channel proteins present in cell membranes. Or H + -ATPase is reported to be involved in osmotic pressure regulation. Although many proteins and genes encoding them, which play an important role in promoting flame resistance and signaling, have been actively studied, the pathways related to signal transduction systems and ion homeostasis in the field are still unknown.

이처럼 식물에 생물학적/물리적/환경적 스트레스에 의해 전달되는 물질에 의해 유도되는 저항성인 유도저항성은 식물이 병원체에 대해 방어할 수 있는 능력뿐 만아니라 유해한 환경에 대응하여 살아남기 위해 일정하게 유지하려는 활동에 기여하며, 체계적인 신호전달경로의 시작으로 역할한다. 이와 같은 유도저항성은 신호전달에 대한 모형으로서 흥미가 있으며 실용적인 가치가 있을 뿐만 아니라, 저항성 및 내성을 일으키는 생화학적 변화를 이해함으로써, 유전공학적 식물을 개발하거나 식물의 저항성 유전기작을 촉진하도록 작동하는 식물보호 화학물질을 개발하는 데에 이용될 수 있다. 결국 이들 연구를 통해 더 우수한 저항성 및 내성을 갖는 품종을 개발하여 고품질, 다수확의 목표를 달성할 수 있을 것이다. This resistance, induced by substances transmitted by biological, physical, or environmental stresses to plants, is not only the ability of plants to defend against pathogens, but also their ability to remain constant in order to survive harmful environments. Contributes to the beginning of a systematic signaling pathway. These inductive resistances are interesting and of practical value as a model for signal transduction, as well as those that work to develop genetically engineered plants or promote plant resistance genetic mechanisms by understanding the biochemical changes that cause resistance and resistance. It can be used to develop protective chemicals. Eventually, these studies will lead to the development of more resistant and resistant varieties to achieve high quality, high yield targets.

따라서 식물 병에 저항성을 나타내는 다양한 병생성 관련 단백질(PR protein)의 유전자 정보를 축적함으로써, 이를 이용한 탐색방법을 촉진시키는 것은 시급한 당면 과제라고 할 수 있다.Therefore, it is an urgent challenge to accumulate genetic information of various pathogenic related proteins (PR proteins) that are resistant to plant diseases, thereby facilitating a search method using the same.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 고추 세균성 점무늬병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에 대한 방어반응에 관여하는 것으로서 식물병 특이적 반응 관련 유전자의 하나인 CaMRP1 단백질을 코딩하는 CaMRP1 유전자를 분리하여 해독함으로써 그 염기서열 정보 및 그에 의해 코딩되는 아미노산 서열 정보를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, the purpose of which is pepper bacterial spot disease ( Xanthomonas campestris pv. as involved in the defense response to vesicatoria) CaMRP1 coding for a protein of the CaMRP1 specific reaction related genes controlling plant diseases By separating and deciphering a gene, the nucleotide sequence information and the amino acid sequence information encoded by the gene are provided.

본 발명의 다른 목적은 상기 유전자를 이용하여 형질전환 식물체를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a transgenic plant using the gene.

또한, 본 발명의 목적은 상기 유전자를 이용하여 병원균 및 환경스트레스에 대한 저항성 존재여부를 탐색하는 식물체의 식물병 및 환경스트레스 저항성 탐색방 법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a plant disease and environmental stress resistance search method for plants to search for the presence of resistance to pathogens and environmental stress using the gene.

본 발명의 상기 목적은, 고추 세균성 점무늬병의 접종으로 과민성 반응이 나타난 고추 한별 품종(Capsicum annuum cv. Hanbyul)에서 mRNA를 분리한 다음 cDNA 라이브러리를 제조한 후 이를 스크린하여 신규 병생성 관련 유전자 CaMRP1을 선발한 후 그 염기서열을 결정하고, 고추에 병원균 또는 환경스트레스를 접종 또는 처리하여 상기 CaMRP1 유전자의 발현 여부를 조사함으로써 달성하였다.The above object of the present invention, red pepper varieties ( Capsicum) showed hypersensitivity reaction by inoculation of pepper bacterial spot pattern annuum cv. Hanbyul) isolated the mRNA and then prepared a cDNA library, screening it to select a new pathogenic gene CaMRP1 and determine the base sequence, and inoculated or treated with pepper pathogens or environmental stress to express the CaMRP1 gene Achieved by examining whether or not.

따라서 본 발명은 고추 세균성점무늬병에 대해 저항성을 가진 것으로 알려진 고추 한별 품종(Capsicum annuum cv. Hanbyul)으로부터 분리한 신규 병 생성 관련 (pathogenesis-related) 유전자이며 서열번호 1의 염기서열을 갖는 세포막 수용체 유사 단백질 유전자 CaMRP1 및 그에 의해 코딩되는 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 세포막 수용체 유사 단백질을 제공한다.Therefore, the present invention is a pepper varieties known to have resistance to pepper bacterial spot pattern ( Chassium varieties) annuum cv. Cell membrane receptor-like protein gene CaMRP1 and the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 encoded by it, which is a new pathogenesis-related gene isolated from Hanbyul). .

본 발명은 또한 상기 유전자를 이용하여 저항성 유도 처리시 유도저항성 발현 여부를 탐색하는 식물체의 병저항성 및 환경스트레스 저항성 탐색방법을 제공한다.The present invention also provides a method for detecting disease resistance and environmental stress resistance of a plant to search for expression of induction resistance during resistance induction treatment using the gene.

나아가 본 발명은 상기 유전자를 이용한 재조합 벡터 및 형질전환 식물을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a recombinant vector and a transgenic plant using the gene.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

먼저, 본 발명은, 고추 세균성점무늬병균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)의 비병원성 균주 접종에 대해 저항성 반응인 과민성 반응을 나타내는 한별고추 품종으로부터 mRNA를 분리하여 cDNA 라이브러리를 제작하고, 비병원성 균주를 접종한 고추식물의 잎과 접종하지 않은 건전한 고추식물에서 얻은 총 mRNA를 디퍼런셜 하이브리다이제이션(differential hybridization)을 수행하여 병저항성에 관련될 것으로 추정되는 유전자를 선발하여 클론을 얻고, 이 클론 중 세포막 수용체 유사 단백질 코딩 유전자로 확인된 유전자의 염기서열을 해독(Sequencing)하여 이 유전자를 CaMRP1으로 명명하고 서열번호 1을 부여하였다(도 1 참조). First, the present invention, pepper bacterial spot pattern germ ( Xanthomonas campestris pv. vesicatoria ) was isolated from the red pepper cultivars that showed the hypersensitivity response to the non-pathogenic strain inoculation. Differential hybridization is performed to select genes suspected to be involved in disease resistance, obtain clones, and sequence sequences of genes identified as cell membrane receptor-like protein coding genes among these clones. Gene Named CaMRP1 and assigned SEQ ID NO: 1 (see FIG. 1).

상기 고추 한별 품종(Capsicum annuum cv. Hanbyul)에서 분리된 CaMRP1 유전자는 고추 세균성 점무늬병에 대한 방어기작을 가지는 병생성 관련 단백질(PR protein)의 일종인 세포막 수용체 유사 단백질을 코딩하는 유전자이다. The red pepper varieties ( Capsicum annuum cv. CaMRP1 isolated from Hanbyul) The gene encodes a cell membrane receptor-like protein, which is a kind of PR protein that has a defense against pepper bacterial bacterial spot disease.

상기 유전자의 염기서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열(서열번호 2)은 도 1에 나타나 있다(도 1 참조).The amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) encoded by the nucleotide sequence of the gene is shown in FIG. 1 (see FIG. 1).

본 발명의 CaMRP1은 아미노기 말단 부분에 신호염기 서열과 카르복실기 말단에는 막횡단 나선 구조를 갖는 단백질로써 식물 병원균이 침입할 때 기주 식물의 초기 방어 반응의 인식에 관여하는 것으로 여겨진다. 또한 본 발명자들은 처음으로 이 유전자를 이용한 형질전환 식물체를 제작하였고(도 6 참조), 상기 형질전환 식물체가 상처 스트레스의 신호전달 물질로 알려진 메칠 자스모네이트 처리에 대한 스트레스와 고염에 대한 스트레스에 대해서 높은 수준의 내성을 갖는 것을 확인하였다(도 7 내지 도 12 참조). CaMRP1 of the present invention is a protein having a signal base sequence at the amino terminal end and a transmembrane helix structure at the carboxyl end, and is believed to be involved in the recognition of the host's early defense response when plant pathogens invade. In addition, the inventors of the present invention have produced a transgenic plant using the gene for the first time (see FIG. 6). It was confirmed to have a high level of resistance (see FIGS. 7-12).

따라서 본 발명은 병원성 균주 또는 비병원성 균주, 환경스트레스를 접종 또는 처리한 식물에서 상기 서열번호 1의 염기서열로 표시되는 유전자 CaMRP1의 유도 발현 여부를 확인하는 식물체의 병저항성 및 환경스트레스저항성 탐색방법을 제공한다. Therefore, the present invention provides a pathogenic and environmental stress resistance screening method for checking whether the pathogenic strain or non-pathogenic strain, the induction or expression of the gene CaMRP1 represented by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in plants inoculated or treated with environmental stress do.

즉, 병에 대하여 저항성인 식물체는 병원체 등의 침입 시 다양한 방어반응을 나타내는데, 병생성 단백질의 유도 발현은 식물체의 저항성을 나타내는 분자적 표지로 볼 수 있다. 본 발명에 의한 병생성 단백질 유전자 CaMRP1이 식물병원균 또는 환경스트레스에 의해 차별적으로 유도 발현되는 것을 실험을 통해 확인하였다(도 3 및 도 4 참조). 따라서 본 발명에 의한 유전자 CaMRP1은 식물체의 식물병 및 환경스트레스 저항성을 탐색하는 방법에 이용될 수 있다.In other words, plants resistant to disease show various defense reactions when invading pathogens, and the induced expression of pathogenic proteins can be regarded as molecular markers indicating plant resistance. It was confirmed through experiments that the pathogenic protein gene CaMRP1 according to the present invention is differentially induced and expressed by phytopathogens or environmental stresses (see FIGS. 3 and 4). Therefore, the gene CaMRP1 according to the present invention can be used in a method for searching for plant disease and environmental stress resistance of plants.

상기 식물병원균은 고추 세균성 점무늬병의 병원성균 또는 비병원성균일 수 있고, 상기 환경스트레스는 상처이다.The phytopathogenic bacteria may be pathogenic bacteria or non-pathogenic bacteria of red pepper bacterial spot pattern disease, and the environmental stress is a wound.

나아가, 본 발명은 상기와 같이 염기서열이 제공된 CaMRP1의 유전자를 이용하여 재조합 벡터를 제조하고 애기장대를 형질전환시켜서 저항성의 증가를 통하여 저항성 분자 육종의 재료를 제공할 수 있다. 상기 애기장대의 형질전환 방법은 본 발명이 속하는 분야의 공지된 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어 아그로박테리움을 이용한 꽃침지 방법 등을 이용할 수 있다.Furthermore, the present invention can provide a material for resistant molecular breeding through an increase in resistance by preparing a recombinant vector and transforming Arabidopsis using the gene of CaMRP1 provided with the nucleotide sequence as described above. The Arabidopsis transformation method may use a method known in the art to which the present invention belongs. For example, a flower immersion method using Agrobacterium can be used.

이하, 실시예들을 통해 본 발명을 더 구체적으로 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

[실시예 1] 본 발명에 의한 CaMRP1 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열 결 정Example 1 Base Sequence and Amino Acid Sequence Determination of CaMRP1 Gene according to the Present Invention

고추 세균성 점무늬병에 대하여 특이적으로 유도되는 단백질 중 하나인 본 발명에 의한 CaMRP1 단백질 코딩 유전자의 염기서열 및 그로부터 추론되는 아미노산 서열을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다.The following tests were performed to provide the nucleotide sequence of CaMRP1 protein coding gene according to the present invention, which is one of the proteins specifically induced against red pepper bacterial spot disease, and the amino acid sequence deduced therefrom.

고추 한별품종(Capsicum annuum cv. Hanbyul)에 고추 세균성 점무늬병의 비병원성균인 BV5-4a(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria strain BV5-4a)를 접종하고 18시간 동안 습실처리한 후 저항성 병반인 과민성반응이 나타난 식물체를 꺼내어 잎을 수거하였다. Capsicum annuum cv.Hanbyul is a non-pathogenic bacterium of red pepper bacterial spot pattern disease ( Xanthomonas campestris pv. vesicatoria strain BV5-4a) was inoculated and wet-treated for 18 hours, and then the plants showing the hypersensitivity reaction, which were resistant lesions, were taken out and leaves were collected.

그 다음, 수거된 잎 표본으로부터 mRNA를 추출하여 역전사한 후 이를 PCR(Polymerase Chain Reaction)증폭함으로써 cDNA 라이브러리를 제작하였다.Then, cDNA library was prepared by extracting mRNA from the collected leaf specimens, reverse transcripting, and amplifying the PCR (Polymerase Chain Reaction).

이렇게 제작된 cDNA 라이브러리로부터 개개의 cDNA 클론을 제조하여 나일론막에 일정하게 흡착시킨 후, 각각 고추 세균성 점무늬병균의 비병원성 균주를 접종한 고추식물의 잎과 접종하지 않은 건전한 고추식물의 잎에서 추출한 총 mRNA를 디옥시제닌(digoxygenin)으로 표지하여 프로브를 만든 다음, 디퍼런셜 하이브리다이제이션(differential hybridization)을 수행하였다.Individual cDNA clones were prepared from the cDNA library thus prepared and adsorbed to nylon membranes, and then total mRNA extracted from the leaves of pepper plants inoculated with the non-pathogenic strains of the red pepper bacterial spot bacteria and the leaves of healthy pepper plants not inoculated Was labeled with dioxygenin (digoxygenin) to make a probe, and then differential hybridization was performed.

하이브리다이제이션 결과 비병원성 균주로 접종된 식물체의 mRNA 프로브에 대해서만 집중적으로 증폭되어 나타난 유전자를 병생성 관련 유전자로 추정하고 클론을 수득하였다.As a result of hybridization, the genes amplified intensively only for mRNA probes of plants inoculated with non-pathogenic strains were assumed to be pathogenicity related genes, and clones were obtained.

수득된 클론들을 해독(Sequencing)한 후, 블라스트 프로그램을 이용하여 그 염기서열을 GenBank에 등록된 유전자 데이터베이스와 비교함으로써 아미노기 말단 부분에 신호염기서열과 카르복실기 말단에는 막횡단 나선구조를 가진 세포막 수용체 유사 단백질임을 확인하고 CaMRP1 유전자로 명명하였다(도 1 참조).After sequencing the clones obtained, a blast sequence was used to compare the nucleotide sequence with a gene database registered in GenBank. A cell membrane receptor-like protein having a signal base sequence at the amino terminal and a transmembrane helix at the carboxyl terminal. Check that it is CaMRP1 Named gene (see Figure 1).

이 유전자에서 유추한 아미노산 서열은 담배의 세포막 수용체 유사 단백질의 아미노산 서열과 66%의 상동성을 나타내며 벼 혹은 애기장대의 수용체 단백질과도 20~30%의 상동성을 보임으로써 신규한 것임을 알 수 있었다(도 1 참조).The amino acid sequence inferred from this gene is 66% homologous to the amino acid sequence of the tobacco membrane receptor protein of tobacco and 20-30% homology with that of rice or Arabidopsis receptor protein. (See Figure 1).

확인된 CaMRP1 유전자의 염기서열을 서열번호 1로 표시하고, 상기 CaMRP1 유전자에 의해 코딩되는 아미노산 서열은 서열번호 2로 표시하고 도 1에 나타내고 서열목록으로 제출하였다.The base sequence of the identified CaMRP1 gene is represented by SEQ ID NO: 1, the amino acid sequence encoded by the CaMRP1 gene is represented by SEQ ID NO: 2 and shown in Figure 1 and submitted as a sequence list.

[실시예 2] 세균성 병원균에 의한 고추식물에서의 CaMRP1 유전자의 유도 발현Example 2 CaMRP1 in Pepper Plants Caused by Bacterial Pathogens Induced Expression of Genes

[단계 1][Step 1]

먼저 건전한 식물체에서 CaMRP1 유전자의 발현을 살펴보기 위해 4엽기 고추식물체의 건전한 기관 (잎, 줄기, 뿌리, 꽃, 푸른열매, 붉은열매)으로부터 RNA를 분리하고, 분리한 RNA를 포름알데히드를 함유하는 겔 상에서 전기영동한 후 나이론막 (Hybond N+)으로 전이시켰다.First, CaMRP1 in healthy plants To examine gene expression, RNA was isolated from healthy organs (leaves, stems, roots, flowers, green berries, red berries) of four-leaf pepper plants, and the RNA was electrophoresed on a gel containing formaldehyde. Transfer to nylon membrane (Hybond N +).

다음에, 실시예 1에서 수득된 CaMRP1 유전자를 제한효소 EcoRI 및 XhoI으로 각각 절단하고 삽입 DNA만을 회수하여 32P로 표지한 후, 이를 반응액[0.25 M 인산완충액, 7% SDS, 1 mM EDTA, 5% 덱스트란 황산염(Dextran Sulfate)]에서 65℃로 16-24시간 동안 배양하여 하이브리다이제이션 (hybridization)을 실시하였다.Next, CaMRP1 obtained in Example 1 The genes were digested with restriction enzymes Eco RI and Xho I, respectively, and the inserted DNA was recovered and labeled with 32 P. Then, the reaction solution [0.25 M phosphate buffer, 7% SDS, 1 mM EDTA, 5% dextran sulfate (Dextran Sulfate) )] Was hybridized at 65 ° C. for 16-24 hours to perform hybridization.

이렇게 32P로 표지된 상기 DNA 프로브는 나이론막에 붙어있는 mRNA에 붙게 되며 이 나이론막 위에 X-ray 필름을 얹게 되면 32P로 표지된 DNA가 X-ray 필름을 감광시키므로, 이것으로 발현 여부를 알아볼 수 있게 하였다.The 32 P-labeled DNA probe is attached to the mRNA attached to the nylon membrane, and if the X-ray film is placed on the nylon membrane, the 32- P labeled DNA photosensitizes the X-ray film. I could recognize it.

상기 노던블러팅 수행시 리보솜 RNA의 양을 모니터링 함으로써 동일량의 RNA 시료가 로딩되었음을 확인하였다.By monitoring the amount of ribosomal RNA during the Northern blotting it was confirmed that the same amount of RNA sample was loaded.

이상의 실험결과를 도 2에 나타내었으며 CaMRP1 유전자는 건전한 모든 기관에서 발현을 발견할 수 없었다.The experimental results are shown in Figure 2 CaMRP1 The gene could not find expression in all healthy organs.

[단계 2][Step 2]

고추 세균성 점무늬병균 중 식물체와 친화적 반응을 나타내는 병원성균주 Ds1과 불친화적 반응을 나타내는 비병원성 균주 Bv5-4a를 배양한 후, 5 X 108 cfu/㎖의 농도로 4엽기 고추식물체 1, 2엽의 뒷면에 주사기를 이용하여 침투시켜 접종하고, 28℃, 100% 상대습도 조건에서 18시간 동안 습실처리하였다.After incubating the pathogenic strain Ds1, which has a friendly reaction with plants, and the non-pathogenic strain Bv5-4a, which shows an incompatible reaction, the back of the four-leaf pepper plants 1 and 2 at a concentration of 5 X 10 8 cfu / ml. Inoculated by injecting with a syringe, and inoculated in a wet state at 28 ° C. and 100% relative humidity for 18 hours.

접종 1, 5, 10, 15, 20, 25 시간 후에 각각 1, 2엽을 샘플링하여 RNA를 분리하고, 분리한 RNA를 포름알데히드를 함유하는 겔 상에서 전기영동한 후 나이론막 (Hybond N+)으로 전이시켰다.After 1, 5, 10, 15, 20, and 25 hours of inoculation, RNA was isolated by sampling 1 and 2 leaves, respectively, and the transferred RNA was electrophoresed on a gel containing formaldehyde and then transferred to a nylon membrane (Hybond N +). I was.

다음에, 실시예 1에서 수득된 CaMRP1 유전자를 제한효소 EcoRI 및 XhoI으로 각각 절단하고 삽입 DNA만을 회수하여 32P로 표지한 후, 이를 반응액 [0.25M 인산완충액, 7% SDS, 1mM EDTA, 5% 덱스트란 황산염(Dextran Sulfate)]에서 65℃로 16-24 시간 동안 배양하여 하이브리다이제이션 (hybridization)을 실시하였다.Next, CaMRP1 obtained in Example 1 The genes were digested with restriction enzymes Eco RI and Xho I, respectively, and only inserted DNA was recovered and labeled with 32 P. Then, the reaction solution [0.25M phosphate buffer, 7% SDS, 1 mM EDTA, 5% dextran sulfate (Dextran Sulfate) Incubation at 65 ° C. for 16-24 hours to perform hybridization.

이렇게 32P로 표지된 상기 DNA 프로브는 나이론막에 붙어있는 mRNA에 붙게 되며 이 나이론막 위에 X-ray 필름을 얹게 되면 32P로 표지된 DNA가 X-ray 필름을 감광시키므로, 이것으로 발현 여부를 알아볼 수 있게 하였다.The 32 P-labeled DNA probe is attached to the mRNA attached to the nylon membrane, and if the X-ray film is placed on the nylon membrane, the 32- P labeled DNA photosensitizes the X-ray film. I could recognize it.

상기 노던블러팅 수행시 리보솜 RNA의 양을 모니터링 함으로써 동일량의 RNA 시료가 처리되었음을 확인하였다.By monitoring the amount of ribosomal RNA during the Northern blotting it was confirmed that the same amount of RNA sample was processed.

이와 같이 고추 세균성 점무늬병균의 병원성균주 접종 후 나타나는 친화적반응과 비병원성균주 접종 후 나타나는 불친화적반응에서 CaMRP1 유전자의 발현 양상을 도 3에 나타내었다. 도 3에서 숫자는 접종한 후 고추잎 채취시까지의 경과시간을 나타낸다.As such, CaMRP1 was observed in friendly reactions after inoculation of pathogenic strains of red pepper bacterial bacillus and incompatible reactions after inoculation with non-pathogenic strains. Expression of the gene is shown in FIG. In Figure 3, the number represents the elapsed time from inoculation to pepper leaf collection.

이상과 같은 시험 결과, 도 3에 나타난 바와 같이 고추 세균성 점무늬병에 대한 고추식물의 저항성 반응은 병원성 균주와 비병원성 균주 모두 감염 후 초기 1시간째부터 10시간까지 발현이 서서히 증가했다가 감소하였으며 특이적으로 비병원성균에 대한 발현이 강하였다. As a result of the above test, as shown in FIG. 3, the resistance of pepper plants to pepper bacterial spot disease was gradually increased and decreased from 1 hour to 10 hours after the infection of both pathogenic and non-pathogenic strains. The expression for non-pathogenic bacteria was strong.

[실시예 3] 환경적 스트레스에 의한 CaMRP1 유전자의 유도 발현Example 3 CaMRP1 due to Environmental Stress Induced Expression of Genes

본 발명의 CaMRP1 유전자가 환경적 스트레스에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다. CaMRP1 of the invention In order to find out whether the gene can be induced by environmental stress and to provide a specific induction method, the following test was performed.

각각의 시험에서 노던블러팅 수행시 리보솜 RNA의 양을 모니터링 함으로써 동일량의 RNA 시료가 처리되었음을 확인하였으며, 대조구로서 어떤 스트레스도 처 리하지 않은 건전잎을 사용하였다.In each test, it was confirmed that the same amount of RNA samples were processed by monitoring the amount of ribosomal RNA during Northern blotting, and the dry leaf without any stress was used as a control.

[단계 1][Step 1]

본 발명의 CaMRP1 유전자가 상처 스트레스에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다. CaMRP1 of the invention In order to find out whether the gene can be induced by wound stress and to provide a specific induction method, the following test was performed.

고추식물에 상처 스트레스를 처리하기 위해 식물체의 잎을 바늘로 찔러 잎 전체에 걸쳐 상처를 낸 후 각각 0.25, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, 25시간이 지나 잎을 수거하였다.In order to handle the wound stress on the red pepper plants, the leaves of the plants were pierced with needles and wounded throughout the leaves, and the leaves were collected after 0.25, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, and 25 hours, respectively.

각각의 샘플에서 RNA를 추출한 후, 추출된 RNA를 이용하여 다음과 같이 노던블러팅을 수행하였다. After extracting RNA from each sample, Northern blotting was performed using the extracted RNA as follows.

먼저, 추출된 RNA를 포름알데히드를 함유하는 겔 상에서 전기영동한 후 나이론막 (Hybond N+)으로 전이시켰다.First, the extracted RNA was electrophoresed on a gel containing formaldehyde and then transferred to a nylon membrane (Hybond N +).

다음에, 실시예 1에서 얻어진 CaMRP1 유전자를 제한효소 EcoRI 및 XhoI으로 각각 절단하고 삽입 DNA만을 회수하여 32P로 표지한 후, 이를 반응액 [0.25M 인산완충액, 7% SDS, 1mM EDTA, 5% 덱스트란 황산염 (Dextran Sulfate)]에 첨가하고 65℃에서 16-24시간 동안 배양하여 하이브리다이제이션 (hybridization)을 실시하였다.Next, CaMRP1 obtained in Example 1 The genes were digested with restriction enzymes Eco RI and Xho I, respectively, and only the inserted DNA was recovered and labeled with 32 P. Then, the reaction solution [0.25M phosphate buffer, 7% SDS, 1 mM EDTA, 5% dextran sulfate] ] And incubated at 65 ° C. for 16-24 hours to perform hybridization.

이때 32P로 표지된 상기 DNA 프로브는 나이론막에 붙어있는 상보적 mRNA에 붙게 되며 이 나이론막 위에 X-ray 필름을 얹게 되면 32P로 표지된 DNA가 X-ray 필름을 감광시키므로 이것으로 발현 여부를 알아볼 수 있다.At this time, the DNA probe labeled with 32 P is attached to the complementary mRNA attached to the nylon membrane, and if the X-ray film is placed on the nylon membrane, the 32 P labeled DNA is exposed to the X-ray film, and thus is expressed. You can recognize.

상기와 같이 노던블러팅을 수행함으로써, 상처 스트레스 처리 후 시간경과에 따른 CaMRP1 의 발현양상을 알아보았으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.By performing northern blotting as described above, the expression pattern of CaMRP1 over time after wound stress treatment was examined, and the results are shown in FIG. 4.

시험 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, CaMRP1 유전자는 처리 후 빠른 시간 내에 발현되기 시작하여 1시간 이내에 급격히 감소된다.Test results, as shown in Figure 4, CaMRP1 The gene begins to express quickly after treatment and rapidly decreases within 1 hour.

[실시예 4] CaMRP1 유전자를 이용한 형질전환 애기장대의 제조 Example 4 CaMRP1 Preparation of Transgenic Arabidopsis Using Genes

식물체에서의 CaMRP1 유전자 과다발현시 다른 병발생 관련 유전자들의 유도 여부, 세균성 병에 대한 반응 여부 및 환경스트레스에 대한 내성의 증가 여부를 알아보기 위하여, 실시예 1에서 수득한 CaMRP1 유전자를 pBIN35S 벡터에 도입시켜 재조합벡터 pBIN35S::CaMRP1 을 제조하고 그 지도를 도 5에 나타내었다. CaMRP1 in Plants CaMRP1 obtained in Example 1 to determine whether induction of other disease-related genes, response to bacterial disease and increased resistance to environmental stress during gene overexpression The recombinant vector pBIN35S :: CaMRP1 was produced by introducing the gene into the pBIN35S vector, and a map thereof is shown in FIG. 5.

이렇게 제조한 재조합벡터 pBIN35S::CaMRP1을 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciense strain EHA105)에 일렉트로포레이션(electroporation) 방법을 통하여 도입하고 다시 재조합벡터가 들어가 있는 EHA105균주를 꽃침지(floral dipping) 방법을 이용하여 애기장대에 도입함으로써 CaMRP1 유전자를 과다발현시키고(도 6 참조) 하기와 같은 시험을 수행하였다.Thus prepared recombinant vector pBIN35S :: CaMRP1 Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium By introducing via electroporation (electroporation) methods to tumefaciense strain EHA105) introducing EHA105 strain back into the recombinant vector in Arabidopsis thaliana using the method flower dipping (floral dipping) and over-expressing CaMRP1 gene (see Fig. 6 The following test was carried out.

제작된 형질전환 식물체에서 CaMRP1 유전자의 발현 정도를 검정하기 위하여 알티-피시알(RT-PCR)을 통해 살펴본 결과를 도 6에 나타내었다. 이때 CaMRP1 유전자가 과다발현된 식물체에서 CaMRP1 유전자가 발현되는 것을 관찰할 수 있었고, 그 결과 CaMRP1 유전자를 많이 발현시키는 세 개의 형질전환 식물체를 선발하였다. 동일한 RNA 수준을 평가하기 위해서 아라비돕시스(Arabidopsis)가 가진 발현량이 일정한 유전자 AtUBQ를 이용하였다. AtUBQ의 발현정도를 조절함으로써 같은 양의 RNA를 반응시켰다고 볼 수 있다. CaMRP1 in Transformed Plants In order to test the expression level of genes, the results of examining through ALTI-PSI (RT-PCR) are shown in FIG. 6. At this time, in the CaMRP1 gene it is overexpressed plants CaMRP1 Gene expression was observed, resulting in CaMRP1 Three transgenic plants expressing genes were selected. In order to evaluate the same RNA level, the gene AtUBQ having a constant expression level of Arabidopsis was used. The same amount of RNA was reacted by controlling the expression level of AtUBQ.

[실시예 5] CaMRP1 유전자 과다발현에 의한 식물체의 환경스트레스 내성 유도Example 5 CaMRP1 Induction of Environmental Stress Resistance in Plants by Gene Overexpression

실시예 4에서 얻어진 CaMRP1 유전자가 과다발현된 식물체에서 환경스트레스에 대한 내성이 증가하였는지 여부를 알아보기 위하여, CaMRP1 유전자가 과다발현된 식물체를 메칠 자스모네이트 처리 등의 스트레스를 처리하여 얻어진 결과를 도 7, 8, 9 에 나타내었고, 염화나트륨 (염해 스트레스)을 처리하여 내성을 보임을 나타내는 결과를 도 10, 11, 12에 나타내었다. CaMRP1 obtained in Example 4 To determine whether resistance to environmental stress was increased in plants overexpressed genes, CaMRP1 7, 8, and 9 show results obtained by treating stresses such as jasmonate treatment of plants overexpressed genes, and showing resistance by treating sodium chloride (salt stress). , 12 is shown.

시험 결과, 본 발명의 CaMRP1 유전자가 과다발현된 식물체는 메칠 자스모네이트와 염화나트륨 처리에 의한 스트레스에 대하여 내성을 가지는 것으로 나타났다. Test result, CaMRP1 of the present invention Plants overexpressed genes have been shown to be resistant to stress from methyl jasmonate and sodium chloride treatment.

상술한 바와 같이, 본 발명이 완성됨으로써, 고추세균성점무늬병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에 대한 병발생에 관여하는 것으로서 식물 세포막 수용체 유사 단백질을 코딩하는 CaMRP1 유전자를 분리하여 해독함으로써 그 서열 정보 및 그에 따른 아미노산 서열 정보를 제공함과 동시에, CaMRP1 유전자의 차별적 발현을 확인하는 것으로 식물체의 저항성 탐색방법을 제공하고, CaMRP1 유전자가 과발현된 식물체의 메칠 자스모네이트와 고염 처리에 의한 스트레스에 대하여 내성을 확인함으로써 환경스트레스 저항성 형질전환 식물체 제작 방법과 환경스트레스 내성 탐색방법도 함께 제공할 수 있게 되었다. 또한 병원균에 의해 유도되는 본 발명에 의한 CaMRP1 단백질을 분리하여 기능 분석함으로써 그 분석 방법을 포함하여 환경 스트레스의 내성에 대한 신호전달 메카니즘을 탐색하는 방법이 제공될 수 있게 되었다. As described above, the present invention has been completed, red pepper bacterial spot pattern disease ( Xanthomonas campestris pv. as involved in the occurrence of the disease vesicatoria) CaMRP1 encoding a plant cell membrane receptor-like protein By separating and deciphering the gene to provide its sequence information and corresponding amino acid sequence information, CaMRP1 Providing a method for detecting resistance of plants by identifying the differential expression of genes, and the method and environment for the production of environmental stress resistant transgenic plants by confirming resistance to stress caused by methyl jasmonate and high salt treatment of plants overexpressed CaMRP1 gene It also provides a way to explore stress tolerance. In addition, by separating and functionally analyzing the CaMRP1 protein according to the present invention induced by the pathogen, a method of searching for a signaling mechanism for resistance to environmental stress, including the analysis method, can be provided.

따라서 본 발명은 식물체 병원균 및 환경스트레스에 대한 방어반응의 표지 및 환경스트레스저항성 작물의 분자육종을 위한 유전재료로 이용될 수 있는 효과를 도모할 수 있다. 나아가, 본 발명은 저항성 품종 개발을 촉진시킬 수 있는 효과가 있으므로 식물육종산업상 매우 유용한 발명인 것이다. Therefore, the present invention can achieve the effect that can be used as a genetic material for labeling the protective response to plant pathogens and environmental stress and molecular breeding of environmental stress resistant crops. Furthermore, the present invention is a very useful invention in the plant breeding industry because it has the effect of promoting the development of resistant varieties.

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Claims (9)

고추 한별 품종(Capsicum annuum L. cv. Hanbyul)으로부터 분리된 서열번호 1의 염기서열을 갖는 세포막 수용체 유사 단백질 유전자 CaMRP1.Capsicum Star Varieties ( Capsicum annuum L. cv. Hanbyul) cell membrane receptor-like protein gene CaMRP1 having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 제1항 기재의 유전자에 의해 코딩되는 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 세포막 수용체 유사 단백질. A cell membrane receptor-like protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 encoded by the gene of claim 1. 제1항 기재의 유전자를 포함하는 재조합 벡터.A recombinant vector comprising the gene of claim 1. 제3항에 있어서, 상기 재조합 벡터는 상기 CaMRP1 유전자를 pBIN35S 에 삽입시켜 제조한 재조합 벡터.The recombinant vector of claim 3, wherein the recombinant vector is prepared by inserting the CaMRP1 gene into pBIN35S. 제1항 기재의 유전자 또는 제3항 기재의 재조합 벡터에 의해 형질전환된 박테리아.A bacterium transformed by the gene of claim 1 or the recombinant vector of claim 3. 제1항 기재의 유전자 또는 제3항 기재의 재조합 벡터에 의해 형질전환된 애기장대.Arabidopsis transformed by the gene of Claim 1 or the recombinant vector of Claim 3. 제6항에 있어서, 상기 형질전환된 애기장대는 메칠 자스모네이트 및 염화나 트륨에 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 애기장대.7. The Arabidopsis vulgaris of claim 6, wherein the transformed Arabidopsis is resistant to methyl jasmonate and sodium chloride. 삭제delete 삭제delete
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