KR100805376B1 - S-adenosyl-l-methionine coding gene involved in s-adenosyl-methionine synthetase biosynthesis of chrysanthemum coronarium l. and isolation method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 정확한 5'-, 3'- RACE 단편을 nested-PCR로써 GeneRacer™ primer kit, MetSyn-F(서열번호 1) 및 MetSyn-R(서열번호 2) 프라이머를 사용하여 RT-PCR하고 쑥갓으로부터 증폭된 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소를 코딩하는 유전자의 단편을 전기영동한 사진이다.Figure 1 shows the exact 5'-, 3'- RACE fragment of the present invention nested-PCR RT-PCR using the GeneRacer ™ primer kit, MetSyn-F (SEQ ID NO: 1) and MetSyn-R (SEQ ID NO: 2) primers This is a picture of electrophoresis of a fragment of a gene encoding S adenosyl el methionine synthase amplified from wormwood.
도 2a는 쑥갓에서 RNA를 추출한 다음 역전사-중합연쇄반응을 하고 분리된 본 발명 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자의 아미노산 시퀀스 결과이다.Figure 2a shows the amino acid sequence results of the extract of the present invention sadenosyl el methionine synthase gene of the present invention in the mugwort and reverse transcription-polymerization chain reaction.
도 2b는 본 발명 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자의 아미노산 시퀀스와 담배(Nicotiana tabaccum), 토마토(Lycopersicon esxulentum) 및 겨자(Brassica juncea) 각각의 시퀀스간의 상동성 비교 결과이다.Figure 2b is a tobacco (Nicotiana with the amino acid sequence of S-adenosyl-methionine synthetase gene of the present invention el crown daisy tabaccum), tomato (Lycopersicon esxulentum ) and mustard ( Brassica juncea ) is the result of comparison of homology between sequences.
도 3a는 본 발명의 아그로박테리움에 의한 쑥갓의 형질전환 과정 중 캘러스 유도배지에서 형질전환된 캘러스(callus)가 유도되는 과정을 나타낸 것이며, 도 3b는 아그로박테리움에 의한 쑥갓의 형질전환 과정 중 슈트 분화배지에서 슈 트(shoot)가 발달하는 과정을 나타낸 것이며, 도 3c는 아그로박테리움에 의한 쑥갓의 형질전환 과정 중 슈트로부터 뿌리(root)가 생성되는 과정을 나타낸 것이다.Figure 3a shows a process of inducing transformed callus (callus) in callus induction medium during the transformation process of mugwort with Agrobacterium of the present invention, Figure 3b is a process of transformation of mugwort with Agrobacterium 3 shows a process in which a shoot is developed from a chute differentiation medium, and FIG. 3c illustrates a process of generating a root from a chute during the transformation of wormwood by Agrobacterium.
도 4는 본 발명 쑥갓 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자가 전이된 형질전환 개체를 중합연쇄반응으로 확인한 그림이다.Figure 4 is a picture confirming the transgenic individual translocated wormwood S adenosyl el methionine synthase gene of the present invention by a polymerase chain reaction.
본 발명은 쑥갓(Chrysanthemum coronarium L.)으로부터 분리된 세포성장 및 스트레스 반응에 관여하는 파이토 호르몬인 에틸렌과 폴리아민 합성 단계에서 중요한 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소를 코딩하는 유전자 및 그 분리방법에 관한 것이다.The invention garland chrysanthemum (Chrysanthemum The present invention relates to genes encoding S-adenosyl el methionine synthase, which are important in the synthesis of ethylene and polyamine, phytohormones involved in cell growth and stress reactions isolated from coronarium L.
일반적으로 에스 아데노실 엘 메티오닌(S-adenosyl-L-methionine synthetase)은 황(sulfur-)에 메틸기(-CH3)를 갖는 화합물로서 미생물, 식물, 동물 등의 다양한 종에서 공통적으로 발견되고 있으며, 식물의 2차 대사물질, 단백질, 탄수화물, 핵산, 지질의 합성에 관여하고 에틸렌(ethlene)과 폴리아민(polyamine)의 전구체이기도 하며 식물체의 세포벽 형성에 관여한다고 알려져 있다.In general, S-adenosyl-L-methionine synthetase is a compound having a methyl group (-CH 3 ) in sulfur, which is commonly found in various species such as microorganisms, plants, and animals. It is known to be involved in the synthesis of secondary metabolites, proteins, carbohydrates, nucleic acids and lipids of plants, as well as precursors of ethlene and polyamines, and is known to be involved in plant cell wall formation.
이러한 에스 아데노실 엘 메티오닌(S-adenosyl-L-methionine)은 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 효소(S-adenosyl-L-methionine synthetase)에 의해 아데노신 트리포스페이트(adnosine triphosphate;ATP)와 엘 메티오닌(L-methionine)이 가수분해되어 생성되며, 동시에 파이로포스페이트(pyrophosphate)와 이노제닉 오르토포스페이트(inorganic orthophosphate)를 방출한다. 이렇게 생성된 에스 아데노실 엘 메티오닌은 다양한 자극에서 조직 특이적 또는 유전자 특이적으로 발현이 조절되며, 식물의 생장과 노화에 여러 가지의 변화를 유도한다. 특히 식물의 성장과 생장에 있어서 중요한 호르몬인 에틸렌(ethylen)은 에스 아데노실 엘 메티오닌으로부터 ACCase로 인하여 생성되며, 마찬가지로 세포 분화와 생장, 노화를 조절하는 폴리아민(polyamine)인 스퍼미딘(spermidine)과 스퍼민(spermine)은 에스 아데노실 엘 메티오닌으로부터 생성된다. Such S-adenosyl-L-methionine is adenosine triphosphate (ATP) and L-methionine (L-methionine) by S-adenosyl-L-methionine synthetase. methionine is produced by hydrolysis and simultaneously releases pyrophosphate and inogenic orthophosphate. Esadenosyl el methionine thus produced is tissue-specific or gene-specifically regulated at various stimuli, and induces various changes in plant growth and aging. In particular, ethylene (ethylene), an important hormone in plant growth and growth, is produced by ACCase from esdenosyl el methionine. Similarly, spermidine and spermine are polyamines that regulate cell differentiation, growth and aging. (spermine) is produced from esdedenosyl el methionine.
쑥갓은 국화가 작물로 영양면으로 높은 함량의 비타민과 플라보노이드는 물론 신선하고 독특한 향을 지녀 훌륭한 기능성 채소로 각광받고 있는 작물 중의 하나이다. 그러나 쑥갓(Chrysanthemum coronarium L.)유래의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 효소(S-adenosyl-L-methionine synthetase)를 코딩(coding)하는 유전자나 아미노산 서열에 관해서는 보고된 바 없다. Mugwort is one of the crops where chrysanthemum is a nutritious crop. It has high content of vitamins and flavonoids as well as fresh and unique fragrance. However, no gene or amino acid sequence encoding S-adenosyl-L-methionine synthetase from Chrysanthemum coronarium L. has been reported.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점들을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 쑥갓으로부터 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소를 코딩하는 유전자를 분리하여 그의 전체 염기서열을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been devised in view of the above-mentioned matters, and an object of the present invention is to isolate a gene encoding es adenosyl el methionine synthase from mugwort and provide its entire sequence.
본 발명의 다른 목적은 상기의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소를 코딩하는 유전자의 크로닝할 수 있는 프라이머 및 이를 이용하여 쑥갓으로부터 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소의 분리방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a primer that can be used to clone the gene encoding the above-mentioned adenosyl el methionine synthase and a method for separating the adenosyl el methionine synthase from wormwood using the same.
본 발명의 상기 목적은 쑥갓으로부터 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소 유전자를 크로닝하는 프라이머를 작성하고 상기 프라이머를 이용하여 쑥갓으로부터 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자를 분리하여 전체 염기서열을 확인하였으며 상기 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자를 아그로박테리움을 이용하여 식물체 내로 형질전환하여 식물체 내로 도입한 후 안정성을 확인함으로써 달성하였다.The object of the present invention was to prepare a primer for the cloning of the adenosyl el methionine synthase gene from wormwood and to isolate the entire base sequence by separating the adenosyl el methionine synthase gene from wormwood using the primer E. adenosyl el methionine synthase gene of Agrobacterium was transformed into the plant was introduced by introducing into the plant and confirmed the stability.
이하 본 발명의 구성을 실시예를 들어 더옥 상세히 설명하지만 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.
본 발명은 채소작물의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 효소 염기서열들의 상동성을 기초로 에스 아데노실 엘 메티오닌 효소유전자를 크로닝할 수 있는 프라이머를 제작하는 단계; 상기 제작된 프라이머를 이용하여 쑥갓으로부터 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자를 분리하는 단계; 상기 분리된 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자의 전체 염기서열을 확인하는 단계; 상기 염기서열을 함유하는 재조합 벡터를 제조하여 이를 아그로박테리움에 형질전환시켜 식물을 형질전환시키는 단계; 상기 형질전환물의 슈트 및 뿌리를 유도하는 단계 및 상기 식물체 내로 도입된 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자의 안정성을 확인하는 단계로 구성된다.The present invention comprises the steps of preparing a primer that can be used to clone the adenosyl el methionine enzyme gene based on the homology of the s adenosyl el methionine synthase sequences of vegetable crops; Separating the es adenosyl el methionine synthase gene from wormwood using the prepared primer; Identifying the entire nucleotide sequence of the isolated asdenosyl el methionine synthase gene; Preparing a recombinant vector containing the nucleotide sequence and transforming it into Agrobacterium to transform the plant; Deriving the chute and root of the transformant and confirming the stability of the S. adenosyl el methionine synthase gene of wormwood introduced into the plant.
본 발명에 사용된 쑥갓(Chrysanthemum coronarium L.)은 무균상태에서 키운 것에서 채취하여 RNA를 분리하였다.Wormwood used in the present invention ( Chrysanthemum coronarium L. ) was isolated from aseptically grown RNA.
실시예Example 1: One: 에스s 아데노실Adenosyl 엘 메티오닌 합성효소 유전자를 분리하기 위한 To isolate the El methionine synthase gene 프F 라이머 제작Limer production
에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 유전자(S-adenosyl-L-methionine synthetase; 이하 SAMS)의 공통된 부분을 찾기 위하여 기존에 발표되어 있는 작물별 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 유전자를 National Center for Biotechnology Information(NCBI) Genbank에서 검색하였다. 유전자의 전체 염기서열을 수집하기 위해 Entrez program을 사용하였다. 검색방법으로는 유전자명을 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 효소(S-adenosyl-L-methionine synthetase)를 검색어로 선정하였다.In order to find a common part of S-adenosyl-L-methionine synthetase (SAMS), previously published crop-specific S-adenosyl L-methionine synthetase genes were identified by the National Center for Biotechnology Information (NCBI) Genbank. Search on. Entrez program was used to collect the entire sequence of the gene. As a search method, S-adenosyl-L-methionine synthetase was selected as a gene.
수집된 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성 효소(S-adenosyl-L-methionine synthetase) 유전자 가운데, 갓(Brassica Juncea), 애기장대(Arabidopsis thaliana), 그리고 보리수나무(Elaeagnus umbellata)등의 염기서열을 선발, 염기서열의 상동성을 많이 보이는 부분을 BLAST program 으로 찾은 뒤 그 부분을 중심으로 표 1과 같이 프라이머를 제작하였다. Among the collected S-adenosyl-L-methionine synthetase genes, Brassica Juncea ), Arabidopsis thaliana , and Eldera (Elaeagnus umbellata) were selected for sequencing, and the BLAST program was used to find the most homologous nucleotide sequences. Produced.
[표 1] 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자를 분리하기 위해 제작된 프라이머의 염기서열[Table 1] Nucleotide Sequences of Primers Prepared for Separation of S. adenosyl El-Methionine Synthase Gene
실시예Example 2: 2: 에스s 아데노실Adenosyl 엘 메티오닌 합성효소유전자의 분리 Isolation of L-methionine Synthase Gene
SAMS 유전자의 역전사효소(reverse transcriptase)를 이용하여 cDNA를 합성한 뒤 Generacer™의 oligo dT로 중합연쇄반응으로 분리하였다. cDNA합성 프로그램 조건은 1㎍의 RNA를 oligo dT primer와 70℃에서 두어 RNA 이차구조를 제거한 뒤 42℃에서 30분간 역전사시키고 그 사용된 역전사효소를 불활성화시키기 위해 75℃에서 10분간 두었다. 그 후 합성된 cDNA 2 ㎍을 사용하여 SAMS 유전자의 3‘-end 를 얻기 위해 제작된 프라이머와 태크 중합효소(tag polymerase)와 함께 중합연쇄반응하였다. 상기 중합연쇄반응 조건은 94℃에서 2분간 초기 변성 시간을 둔 뒤 94℃에서 30초, 60℃에서 40초, 72℃에서 1분으로 34회 순환(cycle) 실행하고 마지막으로 72℃에서 7분간 최종 연장시킨 후 4℃를 유지하여 전체 반응을 종료하였다. 또한, SAMS 유전자의 5'-end 부분은 총 RNA의 5’-end는 T4 RNA ligase를 사용하여 Generacer™ RNA oligo 의 3'-end 와 특이적으로 결합시켰다. Generacer™ 5 primer 또는 Generacer™ 5’Nested primer와 제작된 Metsyn R 또는 Nested-Metsyn R 프라이머로 정확한 5' clone를 얻었다(도 1 참조).CDNA was synthesized using reverse transcriptase of SAMS gene, and then isolated by polymerase chain reaction with oligo dT of Generacer ™. The conditions of the cDNA synthesis program were 1 μg of RNA and oligo dT primer at 70 ° C. to remove RNA secondary structure, reverse transcription at 42 ° C. for 30 minutes, and 10 minutes at 75 ° C. to inactivate the used reverse transcriptase. Thereafter, 2 μg of the synthesized cDNA was polymerized with the primer and tag polymerase prepared to obtain 3′-end of the SAMS gene. In the polymerization chain reaction, after the initial denaturation time at 94 ° C. for 2 minutes, the cycle was performed 34 times at 94 ° C. for 30 seconds, at 60 ° C. for 40 seconds, and at 72 ° C. for 1 minute, and finally at 72 ° C. for 7 minutes. After the final extension, the entire reaction was completed by maintaining 4 ° C. In addition, the 5'-end portion of the SAMS gene was specifically bound to the 3'-end of the Generacer ™ RNA oligo using T4 RNA ligase. Accurate 5 ′ clones were obtained using Metrac R or Nested-Metsyn R primers prepared with Generacer ™ 5 primer or Generacer ™ 5 ′ Nested primer (see FIG. 1).
실시예Example 3: 쑥갓의 3: garland chrysanthemum 에스s 아데노실Adenosyl 엘 메티오닌 합성효소유전자의 전체 염기서 열 확인 Determination of the complete sequence of L-methionine synthase gene
염기서열 분석용 pGEM-T easy vector 내부에 크로닝하고 중합연쇄반응을 이용하여 분리된 단편의 염기서열 분석은 GenBank BLAST program을 사용하였다. 그 결과 SAMS 유전자의 5‘ 시작부분은 Metsyn F(서열번호 1)와 Metsyn R(서열번호 2) 프라이머로 증폭된 417bp 산물, Generacer™ 5’와 Metsyn R(서열번호 2) 프라이머로 증폭된 457bp 산물, Generacer™ 5’Nested 프라이머와 Nested-Metsyn R(서열번호 4) 프라이머로 증폭된 400bp 산물, Metsyn F(서열번호 1)와 Racer-dT 프라이머로 증폭된 약 1444bp 산물, Metsyn F(서열번호 1)와 Racer 3' 프라이머로 증폭된 1400bp 산물, Metsyn F(서열번호 1)와 Racer 3' nested 프라이머로 증폭된 1400bp 산물, 그리고 Nested-Metsyn F(서열번호 3)와 Racer 3' nested 프라이머로 증폭된 1200bp 산물 각각의 염기서열과 아미노산 서열을 분석한 결과 도 2a와 같다. The sequencing of fragments isolated by sequencing by polymerizing with pGEM-T easy vector for sequencing was performed using GenBank BLAST program. As a result, the 5 'beginning of the SAMS gene was a 417 bp product amplified by Metsyn F (SEQ ID NO: 1) and Metsyn R (SEQ ID NO: 2) primers, and a 457 bp product amplified by Generacer ™ 5' and Metsyn R (SEQ ID NO: 2) primers. , 400bp product amplified with Generacer ™ 5'Nested primer and Nested-Metsyn R (SEQ ID NO: 4) primer, approximately 1444bp product amplified with Metsyn F (SEQ ID NO: 1) and Racer-dT primers, Metsyn F (SEQ ID NO: 1) And 1400bp product amplified by Racer 3 'primer, Met400 F (SEQ ID NO: 1) and 1400bp product amplified by Racer 3' nested primer, and 1200bp amplified by Nested-Metsyn F (SEQ ID NO: 3) and Racer 3 'nested primer As a result of analyzing the base sequence and amino acid sequence of each product is shown in Figure 2a.
본 발명 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소의 시작 코돈과 종료 코돈을 결정한 후 처음과 끝에 각각의 제한효소 자리를 시작 코돈 쪽에는 XbaI 절단서열을 종료 코돈 쪽에는 EcoRI 절단서열을 부착한 뒤 새롭게 전체 유전자를 한꺼번에 크로닝하기 위하여 프라이머를 제작하여 쑥갓의 cDNA로부터 태그 중합효소를 이용하여 중합연쇄반응을 이용하여 전체 유전자를 염기서열 분석용 pGEM-T easy vector 내부에 크로닝한 다음 본 발명 SAMS를 코딩하는 유전자의 염기서열을 확보하였다(서열번호 5).After determining the start codon and the end codon of S. adenosyl el methionine synthase of the present invention, XbaI is located at the beginning and end of each restriction enzyme site. End of the cleavage sequence Attach Eco RI cleavage sequence to the codon side, and prepare primers to newly clone the whole gene at once, and sequence analysis of the entire gene using polymerase chain reaction using tag polymerase from cDNA of wormwood After chromosomes were cloned into the pGEM-T easy vector for obtaining the nucleotide sequence of the gene encoding the SAMS of the present invention (SEQ ID NO: 5).
그리고 본 발명 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소유전자와 담 배(Nicotiana tabaccum), 토마토(Lycopersicon esxulentum) 및 겨자(Brassica juncea)의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소의 상동성을 비교한 결과 도 2b와 같이 토마토(L. esculentum)의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소와 93%의 높은 상동성을 보였다. In addition, the present invention ssadenosyl el methionine synthase gene and tobacco of wormwood ( Nicotiana tabaccum), tomato (Lycopersicon Comparison of homology between esxulentum ) and E. adenosyl el methionine synthase of Brassica juncea ( L. esculentum ) It showed high homology with 93% of S-adenosyl el methionine synthase.
쑥갓의 RNA를 대상으로 3’- 프라이머와 5’- RACE 프라이머를 이용하여 역전사-중합연쇄반응 결과, 본 발명 쑥갓의 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소의 전체 유전자가 확보되었음을 확인할 수 있었다. As a result of reverse transcription-polymerization reaction using 3'- primer and 5'- RACE primer, the entire gene of S adenosyl el methionine synthase of the present invention was secured.
실시예Example 4: 아그로박테리움을 이용한 쑥갓의 4: wormwood using Agrobacterium 에스s 아데노실Adenosyl 엘 메티오닌 합성 El-Methionine Synthesis 효소 유전자의 식물체 내로 삽입Insertion of enzyme genes into plants
본 발명 쑥갓의 SAMS 유전자를 식물체 내로 삽입하기 위한 발현 재조합 벡터를 만들었다. 상기 삽입(insert)될 쑥갓의 전체 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소를 코딩하는 유전자를 포함하고 있는 pGEM-T easy vector를 EcoRI 과 XbaI으로 절단하고 전기영동으로 유전자 단편의 크기를 확인한 후 겔(gel)에서 추출하는 방법으로 삽입(insert)하였다.An expression recombinant vector was inserted to insert SAMS gene of wormwood of the present invention into a plant. The pGEM-T easy vector containing the gene encoding the whole S adenosyl el methionine synthase of the wormwood to be inserted is Eco RI And Xba I and the size of the gene fragments were confirmed by electrophoresis and then inserted into the extraction method from a gel (gel).
상기와 같은 방법으로 pILTAB 357 벡터도 EcoRI과 XbaI으로 절단하고 DNA 단편의 크기를 확인하고 겔(gel)에서 추출하는 방법으로 벡터(이하 pCSAMS 로 지칭)를 준비하였다. 상기 준비된 벡터와 삽입물을 적정농도로 혼합한 후 T4 DNA 리가아제(ligase)를 이용하여 결합시키고 DH5α(E. coli)에 형질전환시켰다. 형질전환을 통해 얻은 콜로니를 배양하여 재조합 DNA를 추출하고 상기 DNA를 EcoRI과 XbaI으로 절단하고 전기영동으로 벡터와 삽입물의 크기와 존재를 확인하고 중합연쇄반응과 시퀀싱(sequencing)을 하여 제대로 결합했는지 확인하였다.The pILTAB 357 vector was also digested with Eco RI and Xba I in the same manner as described above, and a vector (hereinafter referred to as pCSAMS) was prepared by checking the size of the DNA fragment and extracting it from a gel. The prepared vector and the insert were mixed at an appropriate concentration, bound using T4 DNA ligase, and transformed into DH5α ( E. coli ). Recombinant DNA was extracted by culturing the colonies obtained by transformation, and the DNA was digested with Eco RI and Xba I, and electrophoresis confirmed the size and presence of the vector and the insert, followed by polymerization and sequencing. It was confirmed.
벡터와 삽입물의 결합이 확인된 발현 벡터를 아크로박테리움 튜마페이션스 EHA105(A. tumefaciens EHA105)에 Freeze-thaw법에 의하여 형질전환시켰다. 형질전환 후 아그로박테리움 역시 콜로니를 배양하여 재조합 벡터가 제대로 포함되었는지 중합연쇄반응으로 확인하였다. 이때 중합연쇄반응은 플라스미드(plasmid)를 주형(template)으로 넣는 대신 태그(Tag) 중합효소, 유전자전체를 분리할 수 있는 프라이머 즉, START: 5' tct aga atg gag acc ttc ttg ttc aca tcc 3', STOP: 5' gaa ttc tca agc ttt agg ctt gag aac ctt aac 3'와 10X tag buffer, 염화마그네슘 용액이 포함된 액체에 콜로니가 찍힌 이쑤시개를 넣어 액체 속에 그 콜로니가 녹게 한 뒤 상기 혼합물을 중합연쇄반응을 이용하여 발현 벡터(vector)의 도입이 확인된 아그로박테리움 튜마페이션스 EHA105를 쑥갓 형질전환에 사용하였다. The expression vector in which the binding of the vector and the insert was confirmed was transformed into Acrobacterium tumafasion EHA105 ( A. tumefaciens EHA105) by the Freeze-thaw method. After transformation, Agrobacterium was also cultured to determine whether the recombinant vector was properly included in the polymerase chain reaction. The polymerase chain reaction is a primer that is, to remove the whole instead of the tag (Tag) polymerase, the gene into a plasmid (plasmid) as the template (template) START: 5 'tct aga atg gag acc ttc ttg ttc aca tcc 3' , STOP: 5 ' gaa ttc tca agc ttt agg ctt gag aac ctt aac 3 'and 10X tag buffer, Magnesium chloride solution in a liquid containing a colony of toothpicks to dissolve the colony in the liquid and then the mixture was polymerized using a reaction chain expression vector Agrobacterium tuumasions EHA105 confirmed the introduction of (vector) was used for wormwood transformation.
실시예Example 5: 슈트 및 뿌리 유도 5: chute and root induction
쑥갓에 접종하는 형질전환 매개체로는 상기 실시예 4의 식물형질전환용 벡터 를 함유하고 있는 아그로박테리움 투마파시엔 EHA105를 사용하였다. Agrobacterium tumafaciene EHA105 containing the plant transformation vector of Example 4 was used as a transforming medium inoculated in wormwood.
쑥갓의 잎 절편체를 아그로박테리움 투마파시엔으로 접종시킬 때 형질전환의 효율을 높이기 위해, 먼저 형질전환용 운반체를 함유하고 있는 아그로박테리움 투마파시엔(Agrobacterium tumefaciens LBA4404/pRCV2)을 카나마이신(kanamycin) 50 ㎎/L가 함유된 고체 YEP 배지에 평판배양하여 28℃에서 48시간 배양하였고, 배양된 아그로박테리움 투마파시엔 세포 중 몇몇 콜로니(colony)를 찍어 카나마이신 50㎎/L가 함유된 5mL 액체 YEP 배지에 접종하여 28℃에서 48시간 현탁 배양하였다. 배양된 현탁액에서 700㎕를 추출한 다음 pH가 5.6으로 조정된 50mL 액체 YEP 배지에 첨가하여 28℃에서 OD 600이 1.0이 될 때까지 현탁 배양하였다. 마지막으로 배양된 현탁액은 원심분리기에서 4000rpm으로 15분간 원심분리시켜 25ml 액체 YEP 배지로 재현탁되어 쑥갓 잎 절편체의 접종에 사용되었다. When inoculated leaf fragment of chrysanthemum body by Agrobacterium-to-mapo Skien to increase the efficiency of transfection, the first carrier and transformed Agrobacterium mapo-to-Hsien (Agrobacterium which contains for tumefaciens LBA4404 / pRCV2) was plated in solid YEP medium containing kanamycin 50 mg / L and incubated for 48 hours at 28 ° C. Inoculated in 5 mL liquid YEP medium containing mg / L was incubated for 48 hours at 28 ℃. 700 μl of the cultured suspension was extracted and added to 50 mL liquid YEP medium with pH adjusted to 5.6 and suspended incubated at 28 ° C. until OD 600 became 1.0. Finally, the incubated suspension was resuspended in 25 ml liquid YEP medium by centrifugation at 4000 rpm for 15 minutes and used for inoculation of wormwood leaf sections.
쑥갓 잎 절편체는 쑥갓 종자를 무균상태에서 발아시킨 뒤 5 내지 10 mm로 자르고, 상기 아그로박테리움 투마파시엔 현탁액에 10분간 침지시켜 접종하였다. 접종된 절편은 공동배양배지(MS기본배지, 3% sucrose, 0.8% plant agar, 0.5 mg/L BA, 0.2 mg/L NAA, pH 5.6)에서 3일간 공동배양하였다. 이 후 쑥갓 잎 절편체를 액체 공동배양배지로 세척하여 아그로박테리움 투마파시엔을 씻어낸 후 슈트 유도배지(MS기본배지, 3% sucrose, 0.8% plant agar, 0.5 mg/L BA, 0.2 mg/L NAA, 30 mg/L kanamycin, 200 mg/L cefotaxime, pH 5.6)에 형질전환된 쑥갓 잎 절편체를 배양하여 형질전환된 조직에서만 슈트가 유도되도록 하였다(도 3a 참조).The mugwort leaf explants were inoculated by germinating mugwort seeds in aseptic condition and then cutting to 5-10 mm and immersing the Agrobacterium tumafaciene suspension for 10 minutes. Inoculated sections were co-cultured in co-culture medium (MS base medium, 3% sucrose, 0.8% plant agar, 0.5 mg / L BA, 0.2 mg / L NAA, pH 5.6) for 3 days. After wormwood leaf sections were washed with liquid co-culture medium to wash Agrobacterium tumafaciene and then induction medium (MS base medium, 3% sucrose, 0.8% plant agar, 0.5 mg / L BA, 0.2 mg / L NAA, 30 mg / L kanamycin, 200 mg / L cefotaxime, pH 5.6) were incubated with the wormwood leaf sections so that the chute was induced only in the transformed tissue (see FIG. 3A).
슈트 유도배지에 옮겨 배양하여 유도된 형질전환 슈트 (도 3b 참조)는 뿌리 유도배지(1/2 MS기본배지, 3% sucrose, 0.7% plant agar, 200 mg/L cefotaxime, pH 5.8)로 옮겨 뿌리 발생을 유도하였다. 뿌리가 생성된 형질전환체는 순화전 기내에서 1 내지 2주 동안 배양 후 순화를 실시하였다 (도 3c 참조).Transgenic chute (see FIG. 3b) induced by incubation in culture with a chute induction medium was transferred to a root induction medium (1/2 MS base medium, 3% sucrose, 0.7% plant agar, 200 mg / L cefotaxime, pH 5.8). Induction occurred. Root-producing transformants were purified after incubation for 1-2 weeks in the pre-purifying phase (see FIG. 3C).
실시예Example 6: 형질전환체와 그 후대에서 유전자 삽입 및 안정성 확인 6: Gene Insertion and Stability Identification in Transformants and Subsequents
본 발명에서 사용한 하이그로마이신 저항성 유전자가 본 발명 쑥갓의 SMAS 유전자의 형질전환 개체에 성공적으로 삽입되었는지 확인하기 위하여 쑥갓 형질전환체에서 genomic DNA를 분리하고 중합연쇄반응으로 확인하였다. 이때 카나마이신 유전자가 삽입되었는지를 확인하는 프라이머는 카나마이신 유전자 내부에서 증폭될 수 있는 프라이머(primer) 쌍을 중합연쇄반응으로 증폭시켰다. 이 결과 도 4와 같이 형질전환 쑥갓에서 0.7kb 크기의 밴드(band)가 생성되어 카나마이신 유전자가 쑥갓 게놈(genome) 내부에 안정적으로 삽입된 것을 확인하였다.In order to confirm that the hygromycin resistance gene used in the present invention was successfully inserted into the transformed individual of the SMAS gene of the present invention, the genomic DNA was isolated and confirmed by the polymerase chain reaction. At this time, the primer for confirming whether the kanamycin gene was inserted was amplified by a polymerase chain primer (primer) pair that can be amplified inside the kanamycin gene. As a result, as shown in FIG. 4, a 0.7 kb band was generated in the transformed wormwood hatch, and the kanamycin gene was stably inserted into the wormwood hatch genome.
본 발명 에스 아데노실 엘 메티오닌 합성효소(S-adenosyl-L-methionine synthetase)를 코딩하는 유전자는 식물 형질전환시 식물의 생장속도를 조절할 수 있으므로 식물육종산업 및 화훼산업에 있어서 매우 유용한 발명인 것이다.Gene encoding the present invention S-adenosyl-L-methionine synthetase (S-adenosyl-L-methionine synthetase) is a very useful invention in the plant breeding industry and the flower industry because it can control the growth rate of plants during plant transformation.
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JPH09313186A (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-09 | Nippon Oil Co Ltd | Gene of s-adenosylmethionine synthase |
KR20020042640A (en) * | 1999-08-13 | 2002-06-05 | 더빅토리아유니버시티오브맨체스터 | Phytase enzymes, nucleic acids encoding phytase enzymes and vectors and host cells incorporating same |
US20030226166A1 (en) | 1998-12-21 | 2003-12-04 | Falco Saverio Carl | S-adenosyl-L-methionine synthetase promoter and its use in expression of transgenic genes in plants |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0199503A (en) * | 1987-09-09 | 1989-04-18 | Lange Internatl Sa | Ski boots of shell type |
JPH09313186A (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-09 | Nippon Oil Co Ltd | Gene of s-adenosylmethionine synthase |
US20030226166A1 (en) | 1998-12-21 | 2003-12-04 | Falco Saverio Carl | S-adenosyl-L-methionine synthetase promoter and its use in expression of transgenic genes in plants |
KR20020042640A (en) * | 1999-08-13 | 2002-06-05 | 더빅토리아유니버시티오브맨체스터 | Phytase enzymes, nucleic acids encoding phytase enzymes and vectors and host cells incorporating same |
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