KR100925884B1 - Method for modifying the morphology of plants by controlling the level of BrSRS in cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 BrSRS의 세포내 수준을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배추(Brassica rapa)에서 분리한 식물체 크기 및 생장발달에 영향을 주는 BrSRS 유전자를 이용하여 식물의 형태를 변화시키는 방법 및 형태가 변화된 형질전환 식물에 관한 것이다. 본 발명은 BrSRS 유전자의 세포내 발현을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법을 제공한다. 따라서, 본 발명은 식물체 크기, 잎 모양, 엽색과 종자 크기를 변형하고자 할 경우, 특히 식물 크기를 작게 만들어 관상용 형태를 목적으로 하거나, 잎 모양에 굴곡(wave)형태 또는 잎 모양이 위로 말린 모양을 도입하여 원예적 가치를 높이거나, 또 종자의 크기를 더 크게 하여 수량성을 높이고자 하는 경우 등에 사용할 수 있을 것이다.The present invention relates to a method of changing the shape of plants by controlling the intracellular levels of BrSRS, more specifically, Chinese cabbage ( Brassica The present invention relates to a method for changing the shape of a plant using a BrSRS gene that affects plant size and growth development isolated from rapa ), and to a transformed plant having a changed shape. The present invention provides a method of changing the shape of a plant by regulating intracellular expression of the BrSRS gene. Therefore, the present invention is intended to modify the plant size, leaf shape, leaf color and seed size, in particular to make a small plant size for the purpose of ornamental or wave shape (leaf) or leaf shape curled up on the leaf shape It can be used to increase the horticultural value by increasing the quantity of seeds by increasing the size of the seed.

BrSRS, 배추, 형질전환체, 애기장대, 생육, 표현형 BrSRS, Chinese Cabbage, Transformant, Arabidopsis, Growth, Phenotype

Description

BrSRS의 세포내 수준을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법{Method for modifying the morphology of plants by controlling the level of BrSRS in cell}Method for modifying the morphology of plants by controlling the level of BrSRS in cell}

본 발명은 BrSRS의 세포내 수준을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배추(Brassica rapa)에서 분리한 식물체 크기 및 생장발달에 영향을 주는 BrSRS 유전자를 이용하여 식물의 형태를 변화시키는 방법 및 형태가 변화된 형질전환 식물에 관한 것이다.The present invention relates to a method of changing the shape of plants by controlling the intracellular levels of BrSRS, more specifically, Chinese cabbage ( Brassica The present invention relates to a method for changing the shape of a plant using a BrSRS gene that affects plant size and growth development isolated from rapa ), and to a transformed plant having a changed shape.

식물은 크게 뿌리, 줄기, 잎의 영양기관과 꽃, 종자(씨), 열매의 생식기관으로 이루어져 있으며, 이들이 일정한 외부 구조(external structure), 모양 또는 색을 이루어 식물의 형태를 이루고 있다. Plants are largely composed of roots, stems, leaves nutritional organs and flowers, seeds (seeds), fruit reproductive organs, they form a certain external structure (external structure), shape or color to form the plant.

이러한 식물의 형태는 산업적, 특히 농업이나 원예학적인 측면에서 유용성을 좌우하는 중요한 요인이 되었기에 오래전부터 많은 연구가 이루어져 왔다. 종래에는 일반적으로 육종 기술을 이용하여 다양한 식물을 만들어 왔으나, 최근에 들어서 는 유전공학적조작하여 유용한 식물을 제조하고자 하는 연구가 진행되고 있고, 이러한 분야를 ‘식물 분자 생체 디자인’(Plant Molecular Biodesign)이라고 부른다.This type of plant has been an important factor that determines the usefulness of the industrial, especially agricultural and horticultural aspects, so many studies have been made for a long time. Conventionally, various plants have been produced using breeding techniques, but recently, researches for producing useful plants by genetic engineering are being conducted, and this field is called 'plant molecular biodesign'. Call.

식물에 대한 유전공학적인 조작은 주로 식물의 잎과 색에 관해서 연구가 이루어지고 있다. 이는 식물의 형태를 결정하는 데 가장 큰 역할을 하는 것은 식물의 잎과 색, 특히 꽃의 색 부분이기 때문이다. 식물의 잎에 대해서는 잎의 길이, 폭 또는 형태를 조절하는 유전자에 대한 연구가 진행되어 왔고, 그 결과로, 애기장대 안에 있는 ROT3 유전자는 ‘브라시노스테로이드’라는 식물 성장 호르몬의 활성을 조절해 잎의 길이에 영향을 미치고, 또한 AN 유전자는 세포골격을 조절해 세포의 뼈대를 변화시켜 잎의 폭에 영향을 미친다는 점이 밝혀졌다. 그 밖에 길이와 폭 외에도 잎의 좌우를 대칭되게 하는 유전자, 윗면과 아랫면을 다르게 하는 유전자, 편평함과 볼록함을 결정하는 유전자 등을 찾고 조절하는 법에 대한 연구가 진행 중이다.Genetic engineering of plants is mainly done on the leaves and colors of plants. This is because the most important role in determining the shape of the plant is the leaf and color of the plant, especially the color of the flower. Plant leaves have been studied for genes that control leaf length, width, or morphology. As a result, the ROT3 gene in Arabidopsis can regulate the activity of plant growth hormone called 'brasinosteroids'. It also has been shown that the AN gene also affects the width of the leaves by regulating the cytoskeleton, altering the skeleton of the cells. In addition to the length and width, research is being conducted to find and control genes that make the left and right sides of the leaf symmetrical, genes that have different top and bottom surfaces, and genes that determine flatness and convexity.

한편, 식물의 색을 디자인하는 연구는 보다 더 빠르게 가시적인 성과를 내고 있는데, 특히 화훼 분야에서 많은 연구가 이뤄지고 있다. 그 대표적인 예가 육종학자의 오랜 꿈이었던 파란장미이다. 파란장미는 일본 산토리사의 자회사인 호주 플로리진 연구팀이 제비꽃과의 풀 팬지의 블루 진(blue gene)을 장미에 도입하여 파란빛깔을 띠는 장미를 제조하여 현재 시판중에 있다. 아울러, 페튜니아의 블루 진 을 카네이션에 도입하여 파란 카네이션도 시판 중에 있다. On the other hand, the study of designing the color of the plant is producing visible results more quickly, especially in the field of flowers has been much research. An example is the blue rose, which has been a long-time dream of a breeder. The blue rose is currently on the market by a team of Australian floridians, a subsidiary of Japan's Suntory Corporation, which has introduced a blue gene of blue pansy with violets to produce roses with a blue color. In addition, blue carnations are available on the market by introducing petunia blue jeans into carnations.

이에 본 발명자들은 식물의 형태 형성에 관여하는 새로운 인자를 찾기 위해 연구를 거듭한 결과, 종자형성 등에는 영향을 주지 않으면서 식물체 전체 크기를 작게 하고 특히 잎 모양과 종자 크기에 변화를 주는 새로운 유전자를 찾아내고 이를 이용하여 식물의 형태를 변화시키는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors conducted a study to find a new factor that is involved in the morphology of the plant, and as a result, a new gene that reduces the overall size of the plant without affecting the seed formation and changes the leaf shape and the seed size in particular The present invention has been completed by developing a method of finding and using the same to change the shape of a plant.

따라서, 본 발명의 목적은 BrSRS의 세포내 수준(level)을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of changing the shape of a plant by regulating the intracellular level of BrSRS.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 BrSRS의 세포내 수준(level)을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of changing the shape of the plant by controlling the level () of the cells in the cells of BrSRS.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 BrSRS 유전자로 식물을 형질전환하는 단계를 포함하는 형태가 변화된 식물의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the another object of the present invention, the present invention provides a method for producing a plant having a changed form comprising the step of transforming the plant with the BrSRS gene.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 BrSRS의 세포내 수준이 변화되도록 형질전환된 식물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a plant transformed to change the intracellular level of BrSRS.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 BrSRS의 세포내 수준(level)을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of changing the shape of a plant by controlling the intracellular level of BrSRS.

본 발명의 BrSRS는 346개의 아미노산으로 이루어진 전체 길이의 폴리펩티드 또는 223개의 아미노산으로 이루어진 변형 형태의 폴리펩티드로서, 식물의 키, 잎(leaf), 꽃, 씨(seed) 등의 형태 형성에 관여한다. 보다 상세하게는 본 발명의 BrSRS의 과발현체는 종자형성 등에는 영향을 주지 않으면서 식물체 전체 크기를 작게 하고, 잎의 크기를 작게 하며, 잎 모양은 안쪽으로 말려들어가면서 더 진한 녹색을 띠도록 한다. 아울러, 종자 크기(길이 및 폭)를 증가시켜 준다. 이러한 BrSRS의 기능은 본 발명자들에 의해 최초로 밝혀진 것이다. BrSRS은 바람직하게는 서열번호 1 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 폴리펩티드이다.The BrSRS of the present invention is a full-length polypeptide consisting of 346 amino acids or a modified form consisting of 223 amino acids and is involved in the formation of the shape of a plant's height, leaf, flower, seed and the like. More specifically, the overexpression of BrSRS of the present invention is to reduce the overall size of the plant, the size of the leaf, and the shape of the leaf to have a darker green while not affecting the seed formation and the like. In addition, it increases the seed size (length and width). The function of this BrSRS was first discovered by the inventors. BrSRS is preferably a polypeptide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.

한편, 상기 폴리펩티드는 서열번호 1 또는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드에 대해 기능적 동등물일 수 있다. 상기 '기능적 동등물'이란, 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 서열번호 1 또는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 60%, 바람직하게는 70%, 보다 바람직하게는 80% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로서 본 발명의 BrSRS과 실질적으로 동질의 활성을 나타내는 폴리펩티드를 말한다. 여기서, '실질적으로 동질의 활성'이란 식물의 형태의 결정, 특히 식물체 전체 크기를 작게 하고, 잎의 크기를 작게 하며, 잎 모양은 안쪽으로 말려들어가면서 더 진한 녹색을 띠도록 하고, 종자 크기(길이 및 폭)를 증가시켜 주는 데에 관여하는 것을 의미한다. 상기 기능적 동등물에는, 예를 들어, 서열번호 1 또는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열의 아미노산 중 일부가 치환되거나, 결실 또는 부가된 아미노산 서열 변형체가 포함된다. 아미노산의 치환은 바람직하게는 보존적 치환이다. 천연에 존재하는 아미노산의 보존적 치환의 예는 다음과 같다; 지방족 아미노산(Gly, Ala, Pro), 소수성 아미노산(Ile, Leu, Val), 방향족 아미노산(Phe, Tyr, Trp), 산성 아미노산 (Asp, Glu), 염기성 아미노산 (His, Lys, Arg, Gln, Asn) 및 황함유 아미노산(Cys, Met). 아미노산의 결실은 바람직하게는 본 발명의 BrSRS의 활성에 직접 관여하지 않는 부분에 위치한다. 또한 상기 기능적 동등물의 범위에는 BrSRS의 기본 골격 및 이의 생리 활성을 유지하면서 폴리펩티드의 일부 화학 구조가 변형된 폴리펩티드 유도체도 포함된다. 예를 들어, 본 발명의 폴리펩티드의 안정성, 저장성, 휘발성 또는 용해도 등을 변경시키기 위한 구조변경 및 생리활성을 유지하면서 GFP와 같은 다른 단백질과 융합으로 만들어진 융합단백질 등이 이에 포함된다. On the other hand, the polypeptide may be a functional equivalent to the polypeptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. The term 'functional equivalent' is at least 60%, preferably 70%, more preferably 80% or more of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 as a result of the addition, substitution, or deletion of amino acids. It refers to a polypeptide having substantially the same activity as BrSRS of the present invention as having the identity. Here, 'substantially homogeneous activity' refers to the determination of the shape of the plant, in particular the size of the plant as a whole, the size of the leaf, the leaf shape to be darker green as it is rolled inward, and the seed size (length And width). Such functional equivalents include amino acid sequence variants in which some of the amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 are substituted, deleted or added. Substitutions of amino acids are preferably conservative substitutions. Examples of conservative substitutions of amino acids present in nature are as follows; Aliphatic amino acids (Gly, Ala, Pro), hydrophobic amino acids (Ile, Leu, Val), aromatic amino acids (Phe, Tyr, Trp), acidic amino acids (Asp, Glu), basic amino acids (His, Lys, Arg, Gln, Asn ) And sulfur-containing amino acids (Cys, Met). Deletion of amino acids is preferably located in portions not directly involved in the activity of BrSRS of the present invention. Also within the scope of these functional equivalents are polypeptide derivatives in which some chemical structures of the polypeptide have been modified while maintaining the basic backbone of BrSRS and its physiological activity. For example, fusion proteins made from fusions with other proteins such as GFP, while maintaining structural alterations and physiological activities to alter the stability, shelf life, volatility or solubility of the polypeptides of the present invention.

바람직하게는 상기 기능적 동등물은 공지된 배추 BAC 클론 (Genbank Accession No. AC189558)에 존재하는 BrSRS일 수 있다. 상기 Genbank Accession No. AC189558는 총 153,065개의 염기서열로 구성된 배추 염색체의 단편으로서, 이에 존재하는 BrSRS는 1041개의 염기로 이루어져 있고 2개의 엑손과 (엑손 1번 및 엑손 2번) 1개의 인트론으로 구성되어 있다. BrSRS의 엑손 1은(655개 염기) AC189558의 82,373번부터 81,097번 염기까지의(역방향 서열) 서열에 해당되고 엑손 2는(386개 염기) AC189558의 82,373번부터 81,719번까지(역방향 서열) 서열에 해당한다. 본 발명에서, 서열번호 5는 Genbank Accession No. AC189558의 엑손 1 및 엑손2로 구성된 배추 염색체 DNA 유래의 염기서열이고 서열번호 4는 서열번호 5에서 유도된 폴리펩티드의 서열이다. Preferably the functional equivalent may be BrSRS present in known Chinese cabbage BAC clone (Genbank Accession No. AC189558). Genbank Accession No. AC189558 is a fragment of cabbage chromosome consisting of a total of 153,065 nucleotide sequences, BrSRS present in it consists of 1041 bases and consists of two exons (exon 1 and exon 2) and one intron. Exon 1 of BrSRS (655 bases) corresponds to sequences 82,373 to 81,097 of base AC189558 (reverse sequence) and exon 2 (386 bases) of sequence 82,373 to 81,719 of base AC189558 (reverse sequence) Corresponding. In the present invention, SEQ ID NO: 5 is represented by Genbank Accession No. The base sequence derived from Chinese cabbage chromosomal DNA consisting of exons 1 and exons 2 of AC189558 is SEQ ID NO: 4, which is the sequence of the polypeptide derived from SEQ ID NO: 5.

본 발명에서 식물의 형태란 식물의 외부 구조(external structure) 또는 모양을 나타내며, 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 등 식물의 조직 또는 기관이 가지고 있는 각각의 모양 및 이들이 조합되어 가지는 전체적인 모양을 나타낸다. 본 발명에서는 서열번호 1 또는 서열번호 2의 BrSRS의 세포내 수준(level)에 따라 주로 식물체 전체 크기를 작게 하고, 잎의 크기를 작게하며, 잎 모양은 안쪽으로 말려들어가면서 더 진한 녹색을 띠도록 하고, 종자 크기(길이 및 폭)를 증가시켜 주므로 본 발명에서의 식물의 형태의 변화는 주로 잎의 모양 및 색깔, 전체적인 크기, 종자의 크기의 변화에 따른 것을 나타낸다.In the present invention, the form of the plant represents the external structure or shape of the plant, and represents the shape of each of the plant tissues or organs such as leaves, stems, roots, and flowers, and the overall shape of the plant. In the present invention, according to the intracellular level of BrSRS of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 mainly reduce the overall size of the plant, the size of the leaf, and the leaf shape is darker green while rolling inward Increasing the seed size (length and width), the change in the shape of the plant in the present invention mainly indicates the change in the shape and color of the leaves, the overall size, the size of the seed.

상기 ‘세포내 수준’이란 세포내에 존재하는 양을 말하는 것으로, 이는 당업자에게 공지된 여러 방법으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 이에 한정되지는 않으나, 세포내 수준은 전사 단계에서의 조절 또는 전사후 단계에서의 조절을 통해 조절될 수 있다. 전사 단계에서의 조절은 당업자에게 공지된 유전자의 발현을 증진시키기 위한 방법, 예를 들면, 프로모터에 서열번호 1의 BrSRS, 서열번호 2의 BrSRS 또는 이들에 대한 기능적 동등물을 암호화하는 유전자를 연결한 재조합 발현벡터를 제조하여 상기 유전자의 발현을 증진시키는 방법 또는 서열번호 1의 BrSRS, 서열번호 2의 BrSRS 또는 이들에 대한 기능적 동등물을 암호화하는 유전자의 주변에 상기 유전자의 발현이 증진되도록 하는 발현조절서열을 삽입하는 방법 등에 의해 수행될 수 있다.The 'intracellular level' refers to the amount present in the cell, which can be adjusted by various methods known to those skilled in the art. For example, but not limited to, intracellular levels can be regulated through regulation at the transcriptional stage or regulation at the post-transcriptional stage. Modulation at the transcriptional stage is a method for enhancing expression of genes known to those skilled in the art, for example, by linking a promoter to a gene encoding the BrSRS of SEQ ID NO: 1, the BrSRS of SEQ ID NO: 2, or a functional equivalent thereof. Expression control method for producing a recombinant expression vector to enhance the expression of the gene or to enhance the expression of the gene around the gene encoding BrSRS of SEQ ID NO: 1, BrSRS of SEQ ID NO: 2 or functional equivalents thereof It may be carried out by a method of inserting a sequence or the like.

상기 ‘프로모터’란 특정한 숙주 세포에서 작동 가능하게 연결된 핵산 서열의 발현을 조절하는 DNA 서열을 의미하며, ‘작동 가능하게 연결된다(operably linked)’는 것은 하나의 핵산 단편이 다른 핵산 단편과 결합되어 그의 기능 또는 발현이 다른 핵산 단편에 의해 영향을 받는 것을 말한다. 아울러, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합 부위를 코딩하는 서열 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 추가로 포함할 수 있다. 상기 프로모터로는 모든 시간대에 상시적으로 목적 유전자의 발현을 유도하는 프로모터(constitutive promoter) 또는 특정한 위치, 시기에 목적 유전자의 발현을 유도하는 프로모터(inducible promoter)를 사용할 수 있으며, 그 예로는 SV40 프로모터, CMV 프로모터, CAG 프로모터(Hitoshi Niwa et al., Gene, 108:193-199, 1991; Monahan et al., Gene Therapy , 7:24-30, 2000), CaMV 35S 프로모터(Odell et al., Nature 313:810-812, 1985), Rsyn7 프로모터(미국특허출원 제08/991,601호), 라이스 액틴(rice actin) 프로모터(McElroy et al., Plant Cell 2:163-171, 1990), 유비퀴틴 프로모터(Christensen et al., Plant Mol. Biol. 12:619-632, 1989), ALS 프로모터(미국 특허출원 제08/409,297) 등이 있다. 이외에도 미국특허 제5,608,149; 제5,608,144호 제5,604,121호 제5,569,597호 제5,466,785호, 제5,399,680호 제5,268,463호 및 제5,608,142호 등에 개시된 프로모터들을 모두 사용할 수 있다.The term 'promoter' refers to a DNA sequence that regulates the expression of a nucleic acid sequence operably linked in a particular host cell. 'Operably linked' means that one nucleic acid fragment is combined with another nucleic acid fragment. Its function or expression is affected by other nucleic acid fragments. In addition, it may further comprise any operator sequence for regulating transcription, a sequence encoding a suitable mRNA ribosomal binding site, and a sequence regulating termination of transcription and translation. The promoter may be a promoter (constitutive promoter) to induce the expression of the gene of interest at all times at all times or a promoter (inducible promoter) to induce the expression of the gene of interest at a specific position, time, for example, SV40 promoter , CMV promoter, CAG promoter (Hitoshi Niwa et al., Gene, 108: 193-199, 1991; Monahan et al., Gene Therapy , 7: 24-30, 2000 ) , CaMV 35S promoter (Odell et al ., Nature 313: 810-812, 1985), Rsyn7 promoter (US Patent Application Serial No. 08 / 991,601), rice actin promoter (McElroy et. al ., Plant Cell 2: 163-171, 1990), ubiquitin promoter (Christensen et al ., Plant Mol. Biol. 12: 619-632, 1989) and ALS promoters (US Patent Application No. 08 / 409,297). In addition, U.S. Patents 5,608,149; The promoters disclosed in 5,608,144 5,604,121 5,569,597 5,466,785, 5,399,680 5,268,463, 5,608,142, and the like can all be used.

전사 후 단계에서의 조절은 당업자에게 공지된 단백질 발현을 증진시키기 위 한 방법, 예를 들면, 서열번호 1 또는 서열번호 2의 BrSRS을 암호화하는 유전자를 주형으로 전사된 mRNA의 안정성을 증진하는 방법, 단백질 또는 폴리펩티드의 안정성을 증진하는 방법 또는 단백질 또는 폴리펩티드의 활성을 증진하는 방법에 의해 수행될 수 있다Modulation at the post-transcriptional stage is a method for enhancing protein expression known to those skilled in the art, for example, to enhance the stability of mRNA transcribed into a gene encoding the BrSRS of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, It can be carried out by a method of enhancing the stability of the protein or polypeptide or by a method of enhancing the activity of the protein or polypeptide.

바람직하게는 본 발명에서 서열번호 1 또는 서열번호 2의 폴리펩티드의 세포내 수준을 조절하는 것은 상기 폴리펩티드를 암호화하는 폴리뉴클레오티드의 발현을 증가시키는 방법에 의해 수행될 수 있다. 이러한 증가시키는 방법은 각각 당업자에게 공지된 방법을 사용할 수 있으나, 예를 들면, 프로모터에 서열번호 1 또는 서열번호 2의 폴리펩티드 또는 이와 동등물을 암호화하는 폴리뉴클레오티드를 연결한 재조합 발현벡터를 제조하여 그 발현을 증진시킬 수 있다. 이 때 상기 폴리뉴클레오티드는 바람직하게 서열번호 3으로 표시되는 염기서열을 가질 수 있으며, 재조합 발현벡터는 pBrSRS(도 1 참조)일 수 있다.Preferably in the present invention, adjusting the intracellular level of the polypeptide of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 may be carried out by a method of increasing the expression of the polynucleotide encoding the polypeptide. Such increasing methods may be methods known to those skilled in the art, respectively. For example, a recombinant expression vector may be prepared by linking a polynucleotide encoding a polypeptide of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 to the promoter or an equivalent thereof. Can enhance expression. At this time, the polynucleotide may preferably have a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3, the recombinant expression vector may be pBrSRS (see Figure 1).

상기에서 “재조합 발현벡터”란 숙주세포에서 목적 단백질 또는 목적 RNA을 발현할 수 있는 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동가능하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 제작물을 말한다. 본 발명의 벡터는 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오파아지 벡터 및 바이러스 벡터 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 적합한 발현벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널 및 인핸서(촉진유전자) 같은 발현 조절 서열 외에도 막 표적 화 또는 분비를 위한 시그널 서열 또는 리더 서열을 포함하며 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 또한 발현벡터는 벡터를 함유하는 숙주 세포를 선택하기 위한 선택 마커를 포함하고, 복제 가능한 발현벡터인 경우 복제 기원을 포함한다. As used herein, the term "recombinant expression vector" refers to a gene construct that is capable of expressing a target protein or target RNA in a host cell and includes essential regulatory elements operably linked to express the gene insert. Vectors of the invention include, but are not limited to, plasmid vectors, cosmid vectors, bacteriophage vectors, viral vectors, and the like. Suitable expression vectors include signal sequences or leader sequences for membrane targeting or secretion in addition to expression control sequences such as promoters, operators, initiation codons, termination codons, polyadenylation signals, and enhancers (promoters), and are prepared according to the purpose. Can be. The expression vector also includes a selection marker for selecting a host cell containing the vector and, in the case of a replicable expression vector, a replication origin.

본 발명에서 식물은 본 발명의 BrSRS에 의하여 형태가 변화될 수 있는 식물로서, 이에 제한되지는 않으나, 애기장대, 배추, 양배추, 겨자, 평지(유채), 무, 호무(Brassica napobrassica), 순무(Brassica rapa/Brassica campestris), 트리케일, 콜리플라워, 브로콜리, 냉이, 황새냉이, 장대나물, 꽃다지, 상갓(Brassica juncea), 누른갓(Brassica napus), 브라시카 올레라케아(Brassica oleracea), 콜라비(Brassica caulorapa), 브라시카 핌브리아타(Brassica fimbriata), 브라시카 루보(Brassica ruvo), 브라시카 셉티켑스(Brassica septi - ceps), 검은겨자(Brassica nigra), 코클레아리아 오피키날리스(Cochlearia officinalis), 겨자무(Armoracia lapathifolia), 데스쿠라이니아 핀나타(Descurainia pinnata), 아우브리에타 델토이데아(Aubrieta deltoidea)와 같은 피자식물일 수 있다. Plant in the present invention is a plant that can be changed in shape by the BrSRS of the present invention, but is not limited to, Arabidopsis, Chinese cabbage, cabbage, mustard, rape (rapeseed), radish, Homu ( Brassica napobrassica), turnip (Brassica rapa / Brassica campestris), tree, kale, cauliflower, broccoli, horseradish, wasabi Stork pole herbs, kkotdaji, sanggat (Brassica juncea ), brassica napus ), Brassica oleracea ( Brassica oleracea , Kohlrabi caulorapa), Brassica Pim other Calabria (Brassica fimbriata), Brassica rubo (Brassica ruvo), Brassica septi kepseu (Brassica septi - ceps ), black mustard ( Brassica nigra ), Cochlearia Officinalis officinalis ), Mustard ( Armoracia lapathifolia ), Descurainia pinnata , and Aubrieta deltoidea .

아울러, 본 발명은 BrSRS를 암호화하는 폴리뉴클레오티드로 식물을 형질전환하는 단계를 포함하는 형태가 변화된 식물의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing a plant having a changed form, comprising the step of transforming the plant with a polynucleotide encoding BrSRS.

이 때, BrSRS 및 세포내 수준의 조절에 대해서는 상기 기재한 바와 같으며, 형질전환을 위한 폴리뉴클레오티드의 제조는 당업자에게 공지된 방법에 의해 수행 될 수 있고, 이는 상기 기재한 바와 같다. At this time, the regulation of BrSRS and intracellular levels is as described above, the preparation of the polynucleotide for transformation can be carried out by methods known to those skilled in the art, as described above.

본 발명에서 BrSRS 유전자로 식물을 형질전환하는 것은 당업자에게 공지된 형질전환기술에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는 아그로박테리움을 이용한 형질전환방법, 미세사출법(microprojectile bombardment), 일렉트로포레이션(electroporation), PEG-매개 융합법(PEG-mediated fusion), 미세주입법(microinjection), 리포좀 매개법(liposome-mediated method), 인-플란타 형질전환법(In planta transformation), 진공 침윤법(Vacuum infiltration method), 화아침지법(floral meristem dipping method), 아그로박테리아 분사법(Agrobacteria spraying method)를 이용할 수 있으며, 더 바람직하게는 아그로박테리움을 이용한 형질전환방법을 이용할 수 있다. 이 때 상기 폴리뉴클레오티드는 형질전환된 식물에서 발현될 수 있도록 프로모터에 작동가능하게 연결된 상태, 예를 들면 프로모터와 작동가능하게 연결된 재조합 발현벡터의 형태일 수 있다.Transformation of plants with BrSRS gene in the present invention can be carried out by transformation techniques known to those skilled in the art. Preferably, transformation method using Agrobacterium, microprojectile bombardment, electroporation, PEG-mediated fusion, microinjection, liposome mediation (liposome) mediated method, In planta transformation, Vacuum infiltration method, floral meristem dipping method, Agrobacteria spraying method. More preferably, a transformation method using Agrobacterium can be used. At this time, the polynucleotide may be in the form of a recombinant expression vector operably linked to a promoter, for example, operably linked to a promoter to be expressed in the transformed plant.

본 발명의 일실시예에서는 배추 꽃봉오리로부터 제작된 cDNA 유전자은행으로부터 배추 특이유전자를 분리하여 클로닝하고, 이를 NCBI 데이터베이스에 수록된 정보와 비교한 결과 짧은 마디간 연관체(short internode related) 유사 기능성 도메인(domain)을 갖고 있는 유전자와 유사하여 BrSRS(Brassica rapa Short internode related sequence)로 명명하였다.In an embodiment of the present invention, the cabbage specific gene is isolated and cloned from the cDNA gene bank prepared from the cabbage bud, and compared with the information contained in the NCBI database, the short internode related similar functional domain (domain). Similar to the gene with) was named BrSRS ( Brassica rapa Short internode related sequence).

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 BrSRS 유전자를 포함하는 재조합 발현벡터를 제조하고, 이를 아그로박테리움 투메파시엔스 GV3101(Agrobacterium tumefaciens GV3101)에 도입하여 애기장대를 형질전환시켰다.In another embodiment of the present invention to prepare a recombinant expression vector comprising the BrSRS gene, Agrobacterium tumefaciens GV3101 ( Agrobacterium tumefaciens GV3101) to transform the Arabidopsis.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 형질전환된 애기장대의 형질전환여부 및 유전자 발현여부를 PCR, 서던 블럿 및 노던 블럿으로 확인하였다. 그 결과 형질전환된 애기장대에 BrSRS 유전자가 잘 도입되었으며, 안정적으로 발현됨을 알 수 있었다.In another embodiment of the present invention it was confirmed whether the transformed Arabidopsis transformed and whether the gene expression by PCR, Southern blot and Northern blot. As a result, the BrSRS gene was well introduced into the transformed Arabidopsis and was stably expressed.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 형질전환된 애기장대를 재배하여 생육단계별 표현형을 분석하였다. 그 결과, 형질전환된 애기장대는 야생형에 비해서 식물체 전체 크기가 작았으며 잎 끝이 안으로 말려든 모양을 나타내고 더 진한 녹색을 띠었으며, 종자의 경우는 비형질전환체에 비해서 크기가 전체적으로 커짐을 알 수 있었다.In another embodiment of the present invention cultivated transformed Arabidopsis was analyzed for phenotype by growth stage. As a result, the transformed Arabidopsis had a smaller overall plant size than the wild type, the leaf tip curled inwards, and a darker green color, and the seed size was larger than the non-transformant. Could.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 BrSRS 유전자가 도입된 형질전환 배추를 제작하고, 이의 표현형을 분석하였다. 그 결과, BrSRS 유전자가 도입된 형질전환 배추는 애기장대 형질전환체와 유사하게 야생형에 비해서 크기가 전체적으로 왜소하였고 잎 크기도 작았다. 잎 모양 역시 비형질전환체에 비해서 심한 웨이브가 나타났으며 진한 녹색을 나타냄을 알 수 있었다.In another embodiment of the present invention, a transgenic cabbage, into which the BrSRS gene was introduced, was produced and analyzed for its phenotype. As a result, the transgenic cabbages into which the BrSRS gene was introduced were smaller in size and smaller in leaf size than the wild type, similar to Arabidopsis transformants. Leaf shape also showed more intense waves and darker green than non-transformants.

따라서, 본 발명은 BrSRS 단백질의 세포내 수준을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법을 제공하며, 이러한 방법은 식물체 크기, 잎 모양, 엽색과 종자 크기를 변형하고자 할 경우, 특히 식물 크기를 작게 만들어 관상용 형태를 목적으로 하거나, 잎 모양에 굴곡(wave)형태를 또는 잎 모양이 위로 말린 모양을 도입하여 원예적 가치를 높이거나, 또 종자의 크기를 더 크게 하여 수량성을 높이고자 하는 경우 등에 사용할 수 있을 것이다.Thus, the present invention provides a method of changing the shape of a plant by controlling the intracellular levels of BrSRS protein, which makes the plant small, especially when it is desired to modify plant size, leaf shape, leaf color and seed size. It is used for the purpose of ornamental shape, to increase the horticultural value by introducing the wave shape on the leaf shape or the leaf shape curled up, or to increase the yield by increasing the seed size. Could be.

이하. 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Below. The present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<< 실시예Example 1>  1>

BrSRSBrSRS 유전자  gene 클로닝Cloning 및 분석 And analysis

배추 꽃봉오리로부터 제작된 cDNA 유전자은행으로부터 배추 특이유전자를 분리하여 클로닝하였다. 배추 cDNA 유전자은행은 약 4~6 mm 크기의 꽃봉오리 조직으로부터 트리졸(Trizol) 용액을 (Invitrogen, USA) 사용하여 RNA를 분리하였다. 분리한 RNA에서 mRNA의 추출은 상용의 키트(PolyATract kit, Promega, USA)를 사용하 여 수행하였고 역전사효소를 이용하여 cDNA를 합성하였다. 합성된 cDNA는 pBluescript SK(-) 파지미드(phagemid) 벡터에 클로닝되었으며 cDNA 합성, cDNA 클로닝, 및 대장균으로의 도입 등의 유전자은행 제작의 전 과정과 제반 실험방법은 상용의 키트(ZAP-cDNA Synthesis kit, Stratagene, USA)를 이용하여 수행하였다. The cabbage specific gene was isolated and cloned from the cDNA gene bank prepared from the cabbage bud. Chinese cabbage cDNA gene bank isolated RNA from the bud tissue of about 4-6 mm in size using Trizol solution (Invitrogen, USA). Extraction of mRNA from the isolated RNA was performed using a commercial kit (PolyATract kit, Promega, USA) and cDNA was synthesized using reverse transcriptase. The synthesized cDNA was cloned into the pBluescript SK (-) phagemid vector, and the whole process of the gene bank production such as cDNA synthesis, cDNA cloning, and introduction into Escherichia coli was carried out using a commercial kit (ZAP-cDNA Synthesis). kit, Stratagene, USA).

이러한 방법으로 제작된 cDNA 유전자은행을 KBFL이라고 명명하였고, 각각의 cDNA를 포함하는 대장균을 항생제 암피실린이 첨가된 고형 선발배지에서 배양하여 독립된 클론을 확보하였다. 선발배지에서 자란 대장균은 배추 cDNA가 클로닝된 플라스미드 벡터를 갖고 있으며 약 1만개의 대장균을 무작위로 선발하여 LB 액체배지에서 배양하고 cDNA를 함유하고 있는 플라스미드 DNA를 추출하였다. 이들 플라스미드 DNA의 염기서열은 ABI 3730XL 자동염기서열분석기를 사용하여 분석하였고 이들 유전자 서열을 유전자서열정보 데이터베이스 NCBI에 등록된 유전자들과 비교검색 하였다. The cDNA gene bank prepared in this manner was named KBFL, and E. coli containing each cDNA was cultured in a solid selection medium to which antibiotic ampicillin was added to secure an independent clone. Escherichia coli grown on selection medium had a plasmid vector cloned with Chinese cabbage cDNA, and randomly selected approximately 10,000 E. coli were cultured in LB liquid medium and extracted plasmid DNA containing cDNA. The nucleotide sequences of these plasmid DNAs were analyzed using ABI 3730XL autobase sequencer, and the gene sequences were compared with those of genes registered in the NCBI database.

Web 상에서 제공되는 BLAST 프로그램을 이용하여 NCBI 데이터베이스에 수록된 정보와 비교한 결과 짧은 마디간 연관체(short internode related) 유사 기능성 도메인(domain)을 갖고 있는 유전자와 유사하여 이를 BrSRS(Brassica rapa Short internode related sequence)로 명명하였다. The BLAST program, which is provided on the Web, is used to compare the information contained in the NCBI database. It is similar to a gene having a short internode related similar functional domain, which is similar to BrSRS ( Brassica). rapa Short internode related sequence.

클로닝된 유전자의 염기서열을 결정하여 본 결과 배추 BAC 클론 (Genebank ID AC189558) 염기서열과 100% 일치하여 배추 유전자임을 확인하였고 이 cDNA 유전자의 염기서열을 서열번호 3으로 하였다. 일반적인 cDNA (또는 mRNA) 염기서열은 5-말단 UTR 서열, 단백질의 첫 번째 펩티드를 지정하는 ATG 시작코돈부터 정지코돈인 TAA (또는 TGA) 서열까지 연속된 코딩염기서열, 3-말단 UTR 서열의 세부분으로 구성되어 있고 mRNA의 특이한 구조인 poly(A)의 서열이 3-말단부에 존재하는 구조이다. 그러나 특이하게도 서열번호 3의 cDNA 염기서열은 5-UTR 서열(서열번호 3의 1번부터 48번까지), ATG 시작코돈을 포함하는 엑손 1번 코딩염기서열(서열번호 3의 49번부터 703번 염기까지의 655개 염기), 인트론 서열(서열번호 3의 704번부터 938번까지의 235개 염기), 종결코돈을 포함하고 있는 엑손 2번(서열번호 3의 939번부터 1324번까지 386개 염기), 3-말단 UTR서열 (서열번호 3의 1325번부터 1536번까지 212개 염기), 그리고 19개의 염기 A로 구성된 poly(A)서열을(서열번호 3의 1537부터 1555번 염기까지) 갖고 있는 구조로 판명되었다. 서열번호 3로 표시된 cDNA의 구조 및 염기서열에서 poly(A) 부분을 제외한 나머지 전체 영역은 배추 염색체 단편인 BAC 클론과(AC189558) 정확히 100% 일치하고 있음으로 정상적인 구조의 배추 유전자임이 분명하나 특이하게 두개의 엑손영역 사이에 존재하는 인트론이 제거되지 않고 mRNA (poly(A)의 존재로 증명됨) 형태로 남아있는 경우로 판단된다. 실제 배추에서 RT-PCR 분석을 수행한 결과 서열번호 3과 일치하는 mRNA와 서열번호 3에서 인트론부분이 제거된 mRNA 구조가 동시에 존재하고 있음을 확인하였다. 따라서 이들 두 형태의 mRNA가 온전히 전사된 후 만들어지는 346개의 폴리펩티드로 구성된 단백질과 223개의 폴리펩티드로 구성되는 단백질 두개의 단백질이 이 유전자의 기 능을 조절하는 것으로 유추된다.As a result of determining the nucleotide sequence of the cloned gene, it was confirmed that the Chinese cabbage gene was 100% identical to the nucleotide sequence of the Chinese cabbage BAC clone (Genebank ID AC189558), and the nucleotide sequence of the cDNA gene was set to SEQ ID NO: 3. A typical cDNA (or mRNA) sequence consists of a 5-terminal UTR sequence, a sequence of coding base sequences from the ATG start codon designating the first peptide of the protein to a TAA (or TGA) sequence that is a stop codon, and a 3-terminal UTR sequence. The poly (A) sequence, which is composed of parts and is a specific structure of mRNA, exists at the 3-terminal part. However, specifically, the cDNA sequence of SEQ ID NO: 3 is the 5-UTR sequence (number 1 to 48 of SEQ ID NO: 3), the exon 1 coding base sequence containing the ATG start codon (numbers 49 to 703 of SEQ ID NO: 3) 655 bases to base), intron sequence (235 bases from 704 to 938 of SEQ ID NO: 3), and exon 2 (terminus 3 to 324 bases from 939 to 1324) containing the stop codon ), A 3-terminal UTR sequence (2325 bases from 1325 through 1536 of SEQ ID NO: 3), and a poly (A) sequence consisting of 19 bases A (bases 1537 through 1555 of SEQ ID NO: 3) It turned out to be a structure. The entire region except for poly (A) in the structure and nucleotide sequence of cDNA represented by SEQ ID NO: 3 is exactly 100% identical to the BAC clone, the Chinese cabbage chromosome (AC189558). It is considered that the intron existing between two exon regions is not removed and remains in the form of mRNA (proven by the presence of poly (A)). RT-PCR analysis on the actual cabbage confirmed that the mRNA structure corresponding to SEQ ID NO: 3 and the mRNA structure from which the intron portion was removed from SEQ ID NO: 3 existed simultaneously. Therefore, it is inferred that two proteins that control the gene function are composed of 346 polypeptides and 223 polypeptides that are made after the two types of mRNA are completely transcribed.

서열번호 1에 기재된 BrSRS의 폴리펩티드 서열은 서열번호 3의 염기서열에서 단백질 합성을 위한 ATG 시작코돈부터 TAA 종결코돈까지 인트론 영역으로 추정되는 부분을 제외한 1,041개의 염기로부터 번역된 346개의 폴리펩티드로 구성된 정상 구조의 단백질 서열이다. 서열번호 2는 서열번호 3에서 단백질 합성을 위한 ATG 시작 코돈(49번째 염기)부터 718번째 TAA 종결 코돈까지 유지되는 223개 폴리펩티드로 구성된 서열이다. 이 유전자는 223개의 아미노산 서열로(669개의 염기서열로) 구성된 ORF를 갖고 있으며 이는 동종의 염색체 서열에서 확인된 (BAC DNA 서열로 확인함) 2개의 엑손과 1개의 인트론으로 구성된 정상 유전자의 변형에 의한(premature stop) 변이 유전자로 판단되었다. The polypeptide sequence of BrSRS described in SEQ ID NO: 1 is a normal structure consisting of 346 polypeptides translated from 1,041 bases except for the intron region from the ATG start codon to TAA stop codon for protein synthesis in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 Protein sequence. SEQ ID NO: 2 is the sequence consisting of 223 polypeptides maintained from the ATG start codon (49 th base) for the protein synthesis in SEQ ID NO: 3 to the 718 th TAA stop codon. This gene has an ORF consisting of 223 amino acid sequences (669 nucleotide sequences), which alters the normal gene consisting of two exons and one intron identified by homologous chromosomal sequences (identified by BAC DNA sequences). It was judged as a premature stop mutant gene.

배추에서 RT-PCR 분석을 한 결과 위의 변이형태의 BrSRS 유전자가 정상적으로 발현됨을 확인하였고 또한 정상적 구조의 유전자도 함께 발현됨을 확인하여 상호간 전사 또는 번역단계에서 발현 조절에 관여할 것으로 여겨진다(결과 미도시).RT-PCR analysis of Chinese cabbage confirmed that the above-described mutant BrSRS gene was normally expressed, and that the gene of normal structure was also expressed, and is thought to be involved in expression regulation in the mutual transcription or translation stage (result not shown). ).

<< 실시예Example 2> 2>

게이트웨이 시스템(Gateway system ( GatewayGateway systemsystem )을 이용한 식물 형질전환용 벡터 및 애기장대 형질전환체 제작Transformation vector and Arabidopsis transformant production using

<2-1> 게이트웨이 시스템을 이용한 식물 형질전환용 벡터 제작<2-1> Production of vector for plant transformation using gateway system

유전자를 최종운반체 (pB2GW7)에 삽입하기 위해 필요한 특정 서열(attB sequence)은 PCR을 통해서 얻었다. 위치 특이 재조합(site-specific recombination)을 위해 유전자에 부가적으로 삽입되어야 할 서열의 길이는 29bp로 PCR의 효율을 높이기 위하여 이 서열의 일부(12bp)만을 gene specific sequence (GSP)에 overhang으로 달아 첫 번째 PCR을 시행하였다. 첫 번째 PCR은 서열번호 6(KR1B1: AAAAAGCAGGCTTGCAGGAATTCGGCACGAGG) 및 서열번호 7(KSXhoB2: AGAAAGCTGGGTACCGGGCCCCCCCTCGAG)를 이용하여 95℃ 2분; 94℃ 30초, 60℃ 30초, 68℃ 1분의 10회; 및 68℃ 10분의 조건으로 수행하였다. 이 PCR 반응액의 1/10을 취해 다시 전체 재조합 서열을 갖는 attB1(ACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT, 서열번호 8) 과 attB2(ACCCAGCTTTCTTGTACAAAGTGGT, 서열번호 9)를 프라이머로 이용하여 95℃ 2분;94℃ 30초, 45℃ 30초, 68℃ 1분의 5회; 94℃ 30초, 55℃ 30초, 68℃ 1분의 25회; 및 68℃ 10분의 조건으로 두 번째 PCR을 하였다. 증폭된 PCR 산물은 정제하여 사용하였다. 따라서 이 PCR 산물은 attB 서열을 모두 갖게 되어 이것을 형질전환용 벡터 제작에 사용했다. 게이트웨이 시스템은 크게 BP 반응과 LR 반응으로 나눌 수 있는데, attB 서열을 가지고 있는 BrSRS 유전자의 PCR 산물을 pDNOR 벡터(invitrogen)와 먼저 BP 반응을 시켜 중간 벡터를 만들었고, 이 산물을 최종 운반체와 LR 반응을 하여 원하는 최종 형질전환용 벡터를 얻었다(도 1참조).Specific sequences (attB sequences) required for insertion of the gene into the final carrier (pB2GW7) were obtained by PCR. The length of the sequence to be additionally inserted into the gene for site-specific recombination is 29 bp, so that only part of this sequence (12 bp) is overhanged on the gene specific sequence (GSP) to increase the efficiency of PCR. First PCR was performed. The first PCR was 95 ° C. 2 min using SEQ ID NO: 6 (KR1B1: AAAAAGCAGGCTTGCAGGAATTCGGCACGAGG) and SEQ ID NO: 7 (KSXhoB2: AGAAAGCTGGGTACCGGGCCCCCCCTCGAG); 10 times at 94 ° C for 30 seconds, 60 ° C for 30 seconds, and 68 ° C for 1 minute; And 68 ° C. for 10 minutes. Take 1/10 of the PCR reaction solution, and again use attB1 (ACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT, SEQ ID NO: 8) and attB2 (ACCCAGCTTTCTTGTACAAAGTGGT, SEQ ID NO: 9) having the full recombinant sequence as a primer at 95 ° C for 2 minutes; 94 ° C for 30 seconds, 45 ° C. 30 seconds, 5 times at 68 ° C. per minute; 94 ° C. 30 sec, 55 ° C. 30 sec, 68 ° C. 25 min; And a second PCR under conditions of 68 ° C. for 10 minutes. The amplified PCR product was used after purification. Therefore, the PCR product had all attB sequences and was used for the production of a transformation vector. The gateway system can be largely divided into BP and LR reactions. The PCR product of the BrSRS gene containing the attB sequence was first subjected to a BP reaction with a pDNOR vector (invitrogen) to produce an intermediate vector. The desired final transformation vector was obtained (see FIG. 1).

제작된 벡터를 애기장대에 도입하기 위하여 아그로박테리움 투메파시엔스 GV3101(Agrobacterium tumefaciens GV3101)에 냉동/해동을 2-3번 반복한 후, 37℃의 열 쇼크(heat shock) 방법에 의해 형질전환한 후 YEP배지에서 배양하였다. 형성된 콜로니 중 형질전환된 콜로니를 애기장대 형질전환에 사용하였다. 상기에서 형질전환된 아그로박테리움 투메파시엔스 GV3101를 아그로박테리움 GV3101:pBrSRS로 명명하였으며, 한국농업미생물자원센터에 기탁번호 KACC 95068P로 기탁하였다.In order to introduce the produced vector into the Arabidopsis, Agrobacterium tumefaciens GV3101 was repeatedly frozen / thawed 2-3 times, and then transformed by heat shock at 37 ° C. It was then incubated in YEP medium. Among the colonies formed, transformed colonies were used for Arabidopsis transformation. Agrobacterium tumefaciens GV3101 transformed above was named as Agrobacterium GV3101: pBrSRS, and was deposited with the Korean Agricultural Microbial Resources Center under accession number KACC 95068P.

<2-2> 애기장대 형질전환체 제작<2-2> Arabidopsis transformant preparation

형질전환된 아그로박테리움을 스펙티노마이신(spectinomycin) 50 ㎎/ℓ, 리팜피신(rifampicin) 50 ㎎/ℓ, 젠타마이신(gentamycin) 25 ㎎/ℓ가 함유된 LB 배지에 접종하여 28 ℃에서 3-4일 정도 배양하였다. 완전히 자란 아그로박테리움을 원심분리하여 침전시킨 후 5% 수크로오스(sucrose) 용액 18㎖에 잘 현탁하였다. 현탁액에 2㎖의 트윈-20(Tween 20, 2500ppm)을 넣어 잘 혼합하였다. 이 아그로박테리움 현탁액을 애기장대 꽃에 잘 스프레이(spray)하여 25℃ 듀 챔버(dew chamber, RH 100%)에서 24시간 둔 후 생장실로 옮겼다. 3-4일 후에 형질전환을 다시 하여 같은 과정을 반복하여 생장실에서 종자를 수확하였다. Transformed Agrobacterium was inoculated in LB medium containing 50 mg / l of specinomycin, 50 mg / l of rifampicin, 25 mg / l of gentamycin and 3-4 at 28 ° C. Incubate for about one day. The fully grown Agrobacterium was precipitated by centrifugation and suspended well in 18 ml of a 5% sucrose solution. 2 ml of Tween-20 (2500 ppm) was added to the suspension and mixed well. The Agrobacterium suspension was well sprayed on Arabidopsis flowers, placed in a 25 ° C dew chamber (RH 100%) for 24 hours and then transferred to the growth chamber. After 3-4 days, the transformation was repeated, and the seed was harvested in the growth room by repeating the same process.

<< 실시예Example 3> 3>

애기장대 형질전환체에서 In Arabidopsis transformants BrSRSBrSRS 유전자 분석 Genetic analysis

<3-1> <3-1> PCRPCR 에 의한 유전자 도입 확인Introduction of genes by

수확된 애기장대 종자를 0.1% agarose에 적당량 혼합 후 원예용 상토 (원예용 상토 파트너 5: 원예용 상토 TKS 2의 비율로 혼합한 것)가 있는 화분에 골고루 파종하였다. 파종 1주일 후 싹이 트면 0.3% 바스타 제초제를 1차로 살포하고 3-5일 후에 다시 0.3% 바스타를 2차로 처리하여 재배하였다. 약 1주일 정도 지나면 유전자가 도입된 형질전환체만이 살아남았다. 살아남은 형질전환체를 다시 이식하여 18시간 광, 6시간 암상태, 23℃로 유지되는 생장상에서 재배하였다.Harvested Arabidopsis seeds were mixed with 0.1% agarose in an appropriate amount, and evenly sown in pots with horticultural soil (mixed at the ratio of horticultural clay partner 5: horticultural clay TKS 2). After one week of sowing, sprouted sprouts were first sprayed with 0.3% Basta herbicide, and after 3-5 days, 0.3% Basta was further treated with secondary. After about a week, only the transformed genes survived. The surviving transformants were transplanted again and grown on growth maintained at 23 ° C. for 18 hours light, 6 hours dark.

배추 BrSRS 유전자가 도입되어 제초제로 선발된 애기장대 식물체로부터 게놈 DNA를 상용의 키트(DNeasy Plant Kit, Qiagene)를 이용하여 제조사의 지침에 따라 분리하였다. 분리된 게놈 DNA 500 ng을 주형으로 하고 서열번호 10의 프라이머(KSR1B1: 5' AAAAAGCAGGCTTGCAGGAATTCGGCACGAGG 3') 및 서열번호 11의 프라이머(KSxhoB2: 5' AGAAAGCTGGGTACCGGGCCCCCCCTCGAG 3')를 이용하여 PCR(94 ℃ 5분; 94 ℃ 30초, 50-52 ℃ 30초, 72 ℃ 1분의 30 cycles; 72 ℃ 10분)을 수행하여 식물체내 유전자 도입을 확인하였다Genomic DNA was isolated from Arabidopsis plants selected by the Chinese cabbage BrSRS gene and selected as herbicides according to the manufacturer's instructions using a commercially available kit (DNeasy Plant Kit, Qiagene). PCR (94 DEG C. 5 min.) Using 500 ng of isolated genomic DNA as a template and using a primer of SEQ ID NO: 10 (KSR1B1: 5 'AAAAAGCAGGCTTGCAGGAATTCGGCACGAGG 3') and a primer of SEQ ID NO: 11 (KSxhoB2: 5 'AGAAAGCTGGGTACCGGGCCCCCCCTCGAGA 3'); 30 cycles of ℃ 30 seconds, 50-52 ℃ 30 seconds, 72 1 minute; 72 ℃ 10 minutes) was performed to confirm the introduction of the gene into the plant

그 결과, 도 2A에서와 같이 형질전환체 9번 계통의 T2 식물체(9-1, 9-2 및 9-3)에서 PCR 산물이 잘 증폭되어 배추 BrSRS 유전자가 도입되었음을 알 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 2A, PCR products were well amplified in T2 plants (9-1, 9-2, and 9-3) of the Transformant No. 9 line, indicating that the cabbage BrSRS gene was introduced.

<3-2> 서던 <3-2> Southern 블럿에On the blot 의한 유전자 도입 확인 Gene introduction confirmation

식물체 게놈 내에 도입된 배추 BrSRS 유전자의 카피 수를 알아보기 위하여 다음과 같이 서던블럿을 실시하였다. 선발된 애기장대 형질전환체 잎으로부터 분리한 게놈 DNA 500-700ng을 제한효소 HindIII로 절단한 다음 1% 아가로스 젤에 전기영동하여 전개시켰다. 이를 0.4N NaOH를 이용한 알칼리 트랜스퍼(transfer) 방법으로 Hybond+ 나일론 멤브레인(Amersham, 미국)으로 옮겼다. 게놈 DNA가 있는 멤브레인을 32P로 표지된 배추 BrSRS cDNA를 탐침(probe)으로 하여 65℃에서 혼성화 반응을 하였다. 혼성화 반응이 끝난 후 2X SSC, 0.1% SDS에서 10분, 1X SSC, 0.1% SDS에서 20분, 0.1X SSC, 0.1% SDS에서 20분으로 세척한 후 x-선 필름에 현상하여 유전자 도입을 확인하였다.In order to determine the copy number of the cabbage BrSRS gene introduced into the plant genome, Southern blot was performed as follows. 500-700 ng of genomic DNA isolated from selected Arabidopsis transformant leaves were digested with restriction enzyme HindIII and then developed by electrophoresis on 1% agarose gel. This was transferred to a Hybond + nylon membrane (Amersham, USA) by alkaline transfer method using 0.4N NaOH. Membrane with genomic DNA was hybridized at 65 ° C. using a cabbage BrSRS cDNA labeled with 32 P as a probe. After the hybridization reaction, the cells were washed for 10 minutes at 2X SSC, 0.1% SDS, 20 minutes at 1X SSC, 20% at 0.1% SDS, 20 minutes at 0.1X SSC, 0.1% SDS, and developed on an x-ray film to confirm gene introduction. It was.

그 결과, 도 2B에서 보듯이, 하나의 밴드만이 나타나 각각의 형질전환체 (9번 계통의 T2 식물체)에는 한 카피의 유전자가 도입되었다는 것을 알 수 있었다. 아울러, 이러한 결과를 통해 배추 BrSRS 유전자가 애기장대 게놈 내에 안정하게 삽입되었음을 알 수 있었다.As a result, as shown in Fig. 2B, only one band appeared, indicating that one copy of the gene was introduced into each transformant (T2 plant of line 9). In addition, these results showed that the cabbage BrSRS gene was stably inserted into the Arabidopsis genome.

<3-3> 노던 <3-3> Northern 블럿을Blot 통한 유전자 발현 분석 Gene expression analysis

상기에서 도입이 확인된 배추 BrSRS 유전자가 형질전환체에서 발현되는지를 알아보기 위하여 다음과 같은 방법으로 노던 블럿을 수행하였다. T1 세대의 각각 독립적인 형질전환체 (15, 13, 7, 9번) 잎으로부터 Verwoerd 등(1989, Nucleic acid research 17: 2362)의 방법으로 전체 RNA를 분리하고, 이를 1% 아가로스 젤에 전기영동하여 전개한 다음 이를 상기 실시예 <3-2>의 방법과 같이 Hybond+ 나일론 멤브레인으로 옮겼다. 이를 상기 실시예 <3-2>의 방법과 같이 혼성화, 세척 및 감광하였다. In order to determine whether the introduction of the Chinese cabbage BrSRS gene is confirmed in the transformant Northern blot was performed as follows. Verwoerd et al. (1989, Nucleic acid research 17: 2362) were isolated from the leaves of each independent transformant of T1 generation (No. 15, 13, 7, 9), and the total RNA was transferred to a 1% agarose gel. After developing by electrophoresis, it was transferred to a Hybond + nylon membrane in the same manner as in Example <3-2>. It was hybridized, washed and photosensitive as in the method of Example <3-2>.

그 결과, 도 3에서 보듯이, 특징적인 표현형이 나타나는 형질전환체(15, 13, 9)에서는 배추 BrSRS 유전자가 잘 발현됨을 알 수 있었다.As a result, as shown in Figure 3, it was found that the Chinese Cabbage BrSRS gene is well expressed in the transformants (15, 13, 9) showing the characteristic phenotype.

<< 실시예Example 4> 4>

BrSRSBrSRS 가 도입된 애기장대 형질전환체의 생육 단계별 표현형 분석Phenotypic analysis of growth-induced Arabidopsis transformants

표현형 특징을 나타내는 형질전환체 T2 종자를 0.1% agarose에 적당량 혼합 후 원예용 상토 (원예용 상토 파트너 5: 원예용 상토 TKS 2의 비율로 혼합한 것)가 있는 화분에 골고루 파종한다. 애기장대 생육은 18시간 광 6시간 암상태로 광조절이 되고 온도가 23℃로 조절되는 생육상에서 재배되었으며 종자 발아 후 2주, 3주, 5주에 식물체 생육을 관찰하였다. Seeds of transformant T2 showing phenotypic characteristics are mixed with 0.1% agarose in an appropriate amount and seeded evenly in pots with horticultural soil (mixed at the ratio of horticultural clay partner 5: horticultural clay TKS 2). Arabidopsis growth was cultivated under light control and temperature control at 23 ° C. in 18 h light and 6 h dark, and plant growth was observed at 2, 3 and 5 weeks after seed germination.

그 결과, 도 4에서 보듯이, 발아 후 2주 후에 비형질전환체 콜롬비아 애기장대와 비교했을 때 식물체 전체 크기가 작았으며 잎 끝이 안으로 말려든 모양을 나타내었다. 3주 후에도 식물체 크기가 대조구보다 작았으며 같은 잎 형태를 유지하 고 있었으며 5주 후 꽃대가 올라 온 후에도 식물체 전체 크기는 대조구보다 작았으며 잎 모양은 처음과 같은 형태를 유지하였다. 개화 시기는 대조구와 유사하였다.As a result, as shown in Figure 4, two weeks after germination, the total size of the plant was small compared to the non-transforming Colombian Arabidopsis, and the leaf tip was curled inward. After 3 weeks, the size of the plant was smaller than that of the control and maintained the same leaf shape. After 5 weeks, the total size of the plant was smaller than the control and the leaf shape was the same as the first. Flowering time was similar to control.

도 5에서 보듯이, BrSRS 유전자가 도입된 애기장대와 비형질전환체는 잎형태에서 가장 뚜렷한 특징을 보였다. 도 5에서 보는 바와 같이 형질전환체의 경우 비형질전환체의 잎보다 크기가 작고 가늘며, 잎 끝이 안쪽으로 말려들어가면서 더 진한 녹색을 띄었다. 꽃의 경우도 비형질전환체보다 크기가 전반적으로 작았다. 꼬투리의 크기는 비형질전환체와 큰 차이는 보이지 않았다. 종자의 경우는 비형질전환체에 비해서 크기가 전체적으로 커지는 것으로 나타났는데 비형질전환체 종자보다 16% 정도 커진 것으로 나타났다(하기 표 1 참조).As shown in Figure 5, the Arabidopsis and non-transformers introduced BrSRS gene showed the most distinctive features in the leaf form. As shown in FIG. 5, the transformant was smaller and thinner than the leaves of the non-transformant, and the leaf tip was rolled inward to show a darker green color. Flowers were also smaller overall than nontransformants. The size of the pods was not significantly different from the non-transformants. Seeds were larger in size compared to non-transformants, which were 16% larger than non-transformed seeds (see Table 1 below).

비형질전환체와Nontransformers and 형질전환체의 종자 크기 비교 Seed Size Comparison of Transformants 식물체Plant 종자길이 (㎜)Seed length (mm) 종자폭 (㎜)Seed width (mm) 비형질전환체Nontransformer control-1control-1 0.45±0.010.45 ± 0.01 0.29±0.010.29 ± 0.01 control-2control-2 0.49±0.020.49 ± 0.02 0.31±0.010.31 ± 0.01 형질전환체Transformant B41-9B41-9 0.52±0.020.52 ± 0.02 0.37±0.020.37 ± 0.02 B41-15B41-15 0.58±0.020.58 ± 0.02 0.36±0.010.36 ± 0.01

<< 실시예Example 5> 5>

BrSRSBrSRS 가 도입된 배추 형질전환체 분석Chinese cabbage transformants introduced

<5-1> 배추 형질전환체 제작<5-1> Chinese cabbage transformant preparation

배추 형질전환은 기내에서 5-6일 발아된 배추의 배축에 상기 실시예 <2-1>에서 제조한 BrSRS 유전자로 형질전환된 아그로박테리움 투메파시엔스 GV3101을 접종한 후 2일 동안 공동 배양하였다. 형질전환체는 제초제 성분인 ppt(phosphinothricin)를 4 ㎎/l이 첨가된 배지에서 재분화된 싹(shoot)으로부터 뿌리를 유기하여 제작하였다. Chinese cabbage transformation was co-cultured for 2 days after inoculation of Agrobacterium tumefaciens GV3101 transformed with BrSRS gene prepared in Example <2-1> to embryonic embryos germinated for 5-6 days in the cabin. . The transformants were prepared by organically rooting from shoots re-differentiated in a medium containing 4 mg / l of herbicide phosphinothricin (ppt).

그 결과, 13개체의 형질전환체를 제조할 수 있었다.As a result, 13 Transformants could be prepared.

<5-2> BrSRS 유전자 도입 확인<5-2> Confirmation of BrSRS gene introduction

상기 배추 형질전환체에서 DNA를 분리하여 배추 형질전환체의 여부는 도입 유전자를 확인할 수 있는 서열번호 12의 프라이머(KSR1B1: 5' AAAAAGCAGGCTTGCAGGAATTCGGCACGAGG 3') 및 서열번호 13의 프라이머(KSxhoB2: 5' AGAAAGCTGGGTACCGGGCCCCCCCTCGAG 3')를 이용한 것을 제외하고는 상기 실시예 <3-1>과 같이 하여 배추 형질전환체내에 BrSRS 유전자의 도입여부를 확인하였다.Separation of DNA from the cabbage transformants to determine whether or not the cabbage transformant is the primer of SEQ ID NO: 12 (KSR1B1: 5 'AAAAAGCAGGCTTGCAGGAATTCGGCACGAGG 3') and the primer of SEQ ID NO: 13 (KSxhoB2: 5 'AGAAAGCTGGGTACCGGGCCCCCCCTCGAG 3) Except for using '), the BrSRS gene was introduced into the cabbage transformant as in Example <3-1>.

그 결과, 도 6에서 보듯이, 형질전환체에서 PCR 산물이 증폭되어 배추 형질전환체내에 BrSRS 유전자의 도입되었음을 알 수 있었다.As a result, as shown in Figure 6, the PCR product was amplified in the transformant was found that the BrSRS gene was introduced into the cabbage transformant.

<5-3> 배추 형질전환체 표현형 특성<5-3> Chinese cabbage transformant phenotype characteristics

형질전환체는 원예용 상토 파트너 5 : 원예용 상토 TKS 2의 비율로 혼합한 토양에 이식하여 유리온실에서 재배하면서 식물체 생육 및 잎모양 등의 표현형 특징을 관찰하였고 꽃을 피우기 위한 저온처리 (4 ℃에서 40일 처리) 후 추대가 된 후의 형태적 특성도 관찰하였다.The transformants were transplanted into soil mixed in the ratio of horticultural clay partner 5: horticultural clay TKS 2 and cultivated in glass greenhouse to observe phenotypic characteristics such as plant growth and leaf shape, and low temperature treatment for flowering (4 ℃). After 40 days of treatment, the morphological characteristics after the addition were observed.

그 결과, 도 7에서 보듯이, BrSRS 유전자가 도입된 형질전환체와 비형질전환체를 비교했을 때 애기장대 형질전환체와 유사하게 배추 형질전환체 크기가 전체적으로 왜소하였고 잎 크기도 작았다. 잎 모양 역시 비형질전환체에 비해서 심한 웨이브가 나타났으며 진한 녹색을 나타내었다 (도 7A). 또한 개화가 이루어진 식물체 역시 왜소성을 나타내었고 비형질전환체에 비해서 꽃대가 신장하지 않고 짧은 상태로 꽃이 피었다 (도 7B). 이러한 결과로 볼 때 BrSRS 유전자의 발현으로 식물체 크기, 잎 모양, 엽색 등 같은 기관 발달 및 형태적 특징에 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다.As a result, as shown in Figure 7, when comparing the transformant and the non-transformant introduced BrSRS gene, the size of the cabbage transformant overall dwarf and leaf size was similar to the Arabidopsis transformant. Leaf shape also showed a severe wave and dark green compared to the non-transformant (Fig. 7A). In addition, the flowering plants also showed dwarfity and blossomed flowers in a short state without elongation compared to non-transformants (FIG. 7B). These results suggest that the expression of BrSRS gene may affect organ development and morphological features such as plant size, leaf shape, and leaf color.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 BrSRS 단백질의 세포내 수준을 조절하여 식물의 형태를 변화시키는 방법을 제공한다. 따라서, 본 발명은 식물체 크기, 잎 모양, 엽색과 종자 크기를 변형하고자 할 경우, 특히 식물 크기를 작게 만들어 관상용 형태를 목적으로 하거나, 잎 모양에 굴곡(wave)형태 또는 잎 모양이 위로 말린 모양을 도입하여 원예적 가치를 높이거나, 또 종자의 크기를 더 크게 하여 수량 성을 높이고자 하는 경우 등에 사용할 수 있을 것이다.As described above, the present invention provides a method of changing the shape of the plant by controlling the intracellular levels of BrSRS protein. Therefore, the present invention is intended to modify the plant size, leaf shape, leaf color and seed size, in particular to make a small plant size for the purpose of ornamental or wave shape (leaf) or leaf shape curled up on the leaf shape It can be used to increase horticultural value by increasing horticultural value, or to increase yields by increasing seed size.

도 1은 본 발명의 pBrSRS 벡터의 모식도를 나타낸 것이다.(BarR : Bar 저항성 유전자, P35S : CaMV 35S promoter, T35S : CaMV 35S terminator) Figure 1 shows a schematic diagram of the pBrSRS vector of the present invention (Bar R : Bar resistance gene, P35S: CaMV 35S promoter, T35S: CaMV 35S terminator)

도 2는 애기장대 형질전환체에서 BrSRS 유전자의 도입여부를 PCR(A) 및 서던블럿(B)으로 확인한 것이다.Figure 2 confirms the introduction of BrSRS gene in Arabidopsis transformants by PCR (A) and Southern blot (B).

도 3은 애기장대 형질전환체에서 BrSRS 유전자의 발현여부를 노던 블럿으로 확인한 것이다.(Nt : 야생형, 15, 13, 9: 표현형을 나타내는 T1 세대의 각각 독립적인 형질전환체, 7 : 표현형을 나타내지 않는 형질전환체)Figure 3 confirms the expression of BrSRS gene in Arabidopsis transformants by Northern blot (Nt: wild type, 15, 13, 9: each independent transformant of the T1 generation showing the phenotype, 7: shows the phenotype. Do not transform)

도 4는 애기장대 형질전환체의 생육단계별 표현형을 확인한 것이다.Figure 4 confirms the phenotype of growth stage of Arabidopsis transformants.

도 5는 애기장대 형질전환체에서 잎(A), 꽃(B), 꼬투리(C), 종자(D)의 표현형을 확인한 것이다.Figure 5 confirms the phenotype of the leaves (A), flowers (B), pods (C), seeds (D) in Arabidopsis transformants.

도 6은 배추 형질전환체에서 BrSRS 유전자의 도입여부를 PCR로 확인한 것이다.Figure 6 shows the introduction of BrSRS gene in Chinese cabbage transformants by PCR.

도 7은 배추 형질전환체의 표현형을 확인한 것으로 개화하기 전의 식물체 형태 (A)와 개화 후의 식물체 형태 (B)이다.Fig. 7 shows the phenotype of Chinese cabbage transformants, which are the plant form (A) before flowering and the plant form (B) after flowering.

<110> Republic of Korea <120> Method for modifying the morphology of plants by controlling the level of BrSRS in cell <130> NP07-0137 <160> 13 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 346 <212> PRT <213> Brassica rapa <400> 1 Met Ala Gly Leu Phe Tyr Leu Gly Gly Arg Glu Asn Asn Lys Gln Asp 1 5 10 15 His His His Gln Asp Lys Asp His Asn Glu Asp Arg Ser Asn Asn Tyr 20 25 30 Leu His Leu Tyr Lys Asp Glu Ile Tyr Asn Asn Asn Lys Gly Phe Glu 35 40 45 Ile Trp Pro Pro Gln Tyr Phe Gln Gln Gln Gln Glu Gln Gln Asn His 50 55 60 Val Ala Pro Pro Thr Asn Phe Tyr Ser Phe Gly Met Val Pro Ser Gly 65 70 75 80 Ser Ser His Asn Asn Asn Arg Ser Ser Asn Arg Ser Leu Tyr Phe Asn 85 90 95 Val Val Ser Asp His Glu Pro Val Arg Ser Ser Thr Gly Arg Phe Thr 100 105 110 Val Thr Arg Gln Gly Ser Met Asn Cys Gln Asp Cys Gly Asn Gln Ala 115 120 125 Lys Lys Asp Cys Pro His Met Arg Cys Arg Thr Cys Cys Lys Ser Arg 130 135 140 Gly Phe Asp Cys Gln Thr His Val Lys Ser Thr Trp Val Pro Ala Ala 145 150 155 160 Lys Arg Arg Glu Arg Gln Ala Gln Leu Ala Gly Leu Pro Thr Lys Arg 165 170 175 Ser Arg Glu Ala Ser Ser Gly Gly Gly Asp Asp Asp Asp Glu Arg Glu 180 185 190 Gly Asp Glu Asn Gly Ala Gln Gly Gly Gly Gly Gly Ser Ala Leu Ala 195 200 205 Cys Ile Arg Val Val Asn Ala Ser Ser Ser Gly Phe Glu Ser Ser His 210 215 220 Leu Pro Pro Glu Leu Ser Leu Pro Ala Val Phe Arg Cys Met Arg Val 225 230 235 240 Ser Ser Ile Asp Asp Glu Asp Glu Glu Tyr Ala Tyr Gln Thr Ala Val 245 250 255 Asn Ile Gly Gly His Val Phe Lys Gly Ile Leu Tyr Asp Gln Gly Pro 260 265 270 Ser Asp Asp His Arg Tyr Ser Ser Ser Pro Ala Ala Ile Ala Ala Glu 275 280 285 Thr Ser Gln His His Leu Asn Leu Leu Ala Ser Ala Ser Ser Val Ala 290 295 300 Thr Thr Thr Gly Val Thr Ala Ser Asn Ile Asn Asn Ala Ser Ile Asp 305 310 315 320 Pro Ser Ser Val Tyr Thr Ala Ala Pro Ile Asn Ser Phe Val Thr Ala 325 330 335 Ala Thr Ser Phe Phe Ala Ser Pro Arg Ser 340 345 <210> 2 <211> 223 <212> PRT <213> Brassica rapa <400> 2 Met Ala Gly Leu Phe Tyr Leu Gly Gly Arg Glu Asn Asn Lys Gln Asp 1 5 10 15 His 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<213> Brassica rapa <400> 3 aggcttgcag gaattcggca cgagggtttg tgattggaag tagaagaaat ggctggattg 60 ttctatctag gaggtagaga aaacaacaaa caagatcatc atcatcaaga caaggatcat 120 aatgaagaca ggagcaacaa ttatcttcat ctatataaag acgagatcta caacaacaac 180 aagggttttg agatctggcc acctcaatat tttcagcaac aacaagaaca acaaaaccac 240 gtcgctcctc ctacaaattt ctactctttt ggtatggttc caagtggtag cagccataac 300 aataaccgga gtagtaatcg gagtttgtat ttcaacgtcg tctccgacca tgagccggtg 360 agatcctcca cgggaaggtt tacggtaacc aggcaaggaa gcatgaattg ccaagactgt 420 gggaatcaag ccaagaaaga ttgtcctcat atgagatgcc gtacttgttg caagagccga 480 gggtttgatt gtcaaaccca cgtgaagagt acgtgggtcc ctgctgctaa acgccgtgag 540 agacaggctc agttagctgg tttgccaact aagcggagca gagaggctag ctctggcggt 600 ggtgatgatg atgatgagag agagggcgat gaaaatggag ctcaaggcgg tggtggtgga 660 tcagctcttg cttgcatccg tgtagtcaat gctagctctt caggtatttt tagtttttaa 720 ttaactaacc taatttatcg gtacctttag tggaacatta actttgtgag atcataagaa 780 gatgtaattt tgattgttta gtcaaatatc atttgagtgt gaatgaagtt tttctttaca 840 agtatttggt ttcataactt ttattcgatt atatgaactt tatattaaaa tatgtgttat 900 gtttggattt atagtaattt tcatttttat tgaattaggg tttgagagta gtcacttacc 960 accggagtta agtttacccg cggttttccg gtgtatgaga gtcagctcaa ttgatgatga 1020 agacgaagag tatgcatatc aaacggctgt gaacatcgga ggtcacgtgt tcaaaggcat 1080 tctctacgac caaggtccgt cagatgatca ccgttacagc tcaagccctg ccgccatagc 1140 cgcagaaacc tctcaacacc atcttaatct cttggcctca gcctcttcag tcgccactac 1200 aaccggcgtg acagcgagca gtattaataa cgcatcaatt gacccttctt cggtttacac 1260 tgcagcaccg atcaactctt ttgtcacggc cgctacatcc ttctttgcat ctcctaggtc 1320 ttaagattta aatgttatgt ttttaaaacg tttgttatta ctcttataat tatcagagga 1380 ctaccagtac caaaaattat tatttcgata gttttgttgt tgtcggacaa tgcggtaact 1440 ttcgtaccta gctagggttt gcgagagtac tgattaacat gcacatcgta cgttttctag 1500 agataaatga tcgattatta tatattttct tttgagaaaa aaaaaaaaaa aaaaa 1555 <210> 4 <211> 346 <212> PRT <213> Brassica rapa <400> 4 Met Ala Gly Leu Phe Tyr Leu Gly Gly Arg Glu Asn Asn Lys Gln Asp 1 5 10 15 His His 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Gly Asp Asp Asp Asp Glu Arg Glu             180 185 190 Gly Asp Glu Asn Gly Ala Gln Gly Gly Gly Gly Gly Ser Ala Leu Ala         195 200 205 Cys Ile Arg Val Val Asn Ala Ser Ser Ser Gly Phe Glu Ser Ser His     210 215 220 Leu Pro Pro Glu Leu Ser Leu Pro Ala Val Phe Arg Cys Met Arg Val 225 230 235 240 Ser Ser Ile Asp Asp Glu Asp Glu Glu Tyr Ala Tyr Gln Thr Ala Val                 245 250 255 Asn Ile Gly Gly His Val Phe Lys Gly Ile Leu Tyr Asp Gln Gly Pro             260 265 270 Ser Asp Asp His Arg Tyr Ser Ser Ser Pro Ala Ala Ile Ala Ala Glu         275 280 285 Thr Ser Gln His His Leu Asn Leu Leu Ala Ser Ala Ser Ser Val Ala     290 295 300 Thr Thr Thr Gly Val Thr Ala Ser Asn Ile Asn Asn Ala Ser Ile Asp 305 310 315 320 Pro Ser Ser Val Tyr Thr Ala Ala Pro Ile Asn Ser Phe Val Thr Ala                 325 330 335 Ala Thr Ser Phe Phe Ala Ser Pro Arg Ser             340 345 <210> 5 <211> 1788 <212> DNA <213> Brassica rapa <220> <221> 5'UTR <222> (-300) .. (-1) <220> <221> exon <222> (1) .. (655) <220> <221> intron (222) (656) .. (891) <220> <221> exon (222) (892) .. (1277) <220> <221> 3'UTR (222) (1278) .. (1488) <400> 5 caaatgtctt aaatgatttg aacagaagca ataaaccttg gcggcgtttg cagcagtttc -241 ttaaatttcc ttaccatcat tactctctca tccgctccca gtttcactgc tcctttcaaa -181 tacctaacac atcttcaagt ctagaaatta atgagctagg gagcaaaaga aaaagaagaa -121 ggtaaactcg aatccccaaa aataatttat ttcacaaacc cctaacatag tctcaaatat -61 tctctctctt tttctctctc tcttttccgt ggcgtgtgtt tgtgattgga agtagaagaa -1 atggctggat tgttctatct aggaggtaga gaaaacaaca aacaagatca tcatcatcaa 60 gacaaggatc ataatgaaga caggagcaac aattatcttc atctatataa agacgagatc 120 tacaacaaca acaagggttt tgagatctgg ccacctcaat attttcagca acaacaagaa 180 caacaaaacc acgtcgctcc tcctacaaat ttctactctt ttggtatggt tccaagtggt 240 agcagccata acaataaccg gagtagtaat cggagtttgt atttcaacgt cgtctccgac 300 catgagccgg tgagatcctc cacgggaagg tttacggtaa ccaggcaagg aagcatgaat 360 tgccaagact gtgggaatca agccaagaaa gattgtcctc atatgagatg ccgtacttgt 420 tgcaagagcc gagggtttga ttgtcaaacc cacgtgaaga gtacgtgggt ccctgctgct 480 aaacgccgtg agagacaggc tcagttagct ggtttgccaa ctaagcggag cagagaggct 540 agctctggcg gtggtgatga tgatgatgag agagagggcg atgaaaatgg agctcaaggc 600 ggtggtggtg gatcagctct tgcttgcatc cgtgtagtca atgctagctc ttcaggtatt 660 tttagttttt aattaactaa cctaatttat cggtaccttt agtggaacat taactttgtg 720 agatcataag aagatgtaat tttgattgtt tagtcaaata tcatttgagt gtgaatgaag 780 ttttttcttt acaagtattt ggtttcataa cttttattcg attatatgaa ctttatatta 840 aaatatgtgt tatgtttgga tttatagtaa ttttcatttt tattgaatta gggtttgaga 900 gtagtcactt accaccggag ttaagtttac ccgcggtttt ccggtgtatg agagtcagct 960 caattgatga tgaagacgaa gagtatgcat atcaaacggc tgtgaacatc ggaggtcacg 1020 tgttcaaagg cattctctac gaccaaggtc cgtcagatga tcaccgttac agctcaagcc 1080 ctgccgccat agccgcagaa acctctcaac accatcttaa tctcttggcc tcagcctctt 1140 cagtcgccac tacaaccggc gtgacagcga gcaatattaa taacgcatca attgaccctt 1200 cttcggttta cactgcagca ccgatcaact cttttgtcac ggccgctaca tccttctttg 1260 catctcctag gtcttaagat ttaaatgtta tgtttttaaa acgtttgtta ttactcttat 1320 aattatcaga ggactaccag taccaaaaat tattatttcg atagttttgt tgttgtcgga 1380 caatgcggta actttcgtac ctagctaggg tttgcgagag tactgattaa catgcacatc 1440 gtacgttttc tagagataaa tgatcgatta ttatatattt tcttctga 1488 <210> 6 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KR1B1 <400> 6 aaaaagcagg cttgcaggaa ttcggcacga gg 32 <210> 7 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KSXhoB2 <400> 7 agaaagctgg gtaccgggcc ccccctcgag 30 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> attB1 <400> 8 acaagtttgt acaaaaaagc aggct 25 <210> 9 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> attB2 <400> 9 acccagcttt cttgtacaaa gtggt 25 <210> 10 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KSR1B1 <400> 10 aaaaagcagg cttgcaggaa ttcggcacga gg 32 <210> 11 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KSxhoB2 <400> 11 agaaagctgg gtaccgggcc ccccctcgag 30 <210> 12 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KSR1B1 <400> 12 aaaaagcagg cttgcaggaa ttcggcacga gg 32 <210> 13 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KSxhoB2 <400> 13 agaaagctgg gtaccgggcc ccccctcgag 30  

Claims (8)

서열번호 1 또는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드의 세포내 수준(level)을 조절하여 식물의 형태(morphology)를 변화시키는 방법.A method of changing the morphology of a plant by controlling the intracellular level of a polypeptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. 제1항에 있어서, 상기 세포내 수준을 조절하는 것은 상기 폴리펩티드를 암호화하는 폴리뉴클레오티드의 발현을 증가시키는 것임을 특징으로 하는 식물의 형태를 변화시키는 방법.The method of claim 1, wherein said regulating said intracellular levels increases expression of a polynucleotide encoding said polypeptide. 제2항에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드는 서열번호 3으로 표시되는 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 식물의 형태를 변화시키는 방법.The method of claim 2, wherein the polynucleotide has a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3. 제1항에 있어서, 상기 식물은 애기장대, 배추, 양배추, 겨자, 평지(유채), 무, 호무(Brassica napobrassica), 순무(Brassica rapa / Brassica campestris), 트리케일, 콜리플라워, 브로콜리, 냉이, 황새냉이, 장대나물, 꽃다지, 상갓(Brassica juncea), 누른갓(Brassica napus), 브라시카 올레라케아(Brassica oleracea), 콜라비(Brassica caulorapa), 브라시카 핌브리아타(Brassica fimbriata), 브라시카 루 보(Brassica ruvo), 브라시카 셉티켑스(Brassica septi-ceps), 검은겨자(Brassica nigra), 코클레아리아 오피키날리스(Cochlearia officinalis), 겨자무(Armoracia lapathifolia), 데스쿠라이니아 핀나타(Descurainia pinnata), 아우브리에타 델토이데아(Aubrieta deltoidea)로 이루어진 피자식물에서 선택된 것임을 특징으로 하는 식물의 형태를 변화시키는 방법.The method of claim 1, wherein the plant is Arabidopsis, Chinese cabbage, cabbage, mustard, rape (rapeseed), radish, Homu ( Brassica) napobrassica ), turnip ( Brassica rapa / Brassica campestris ), tricale, cauliflower, broccoli, wasabi, horseradish, pole sprouts, flower pods, brassica juncea , brassica napus , brassica oleracea , brassica caulorapa , Brassica fimbriata , Brassica ruvo , Brassica septi-ceps , Black mustard ( Brassica nigra ), Cochlearia officinalis , Mustard A method of changing the shape of a plant, characterized in that it is selected from a pizza plant consisting of Armoracia lapathifolia , Descurainia pinnata , and Aubrieta deltoidea . 서열번호 1 또는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드를 암호화하는 폴리뉴클레오티드로 식물을 형질전환하는 단계를 포함하는 형태가 변화된 식물의 제조방법.A method for producing a plant with a changed form, comprising the step of transforming the plant with a polynucleotide encoding a polypeptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. 제5항에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드는 서열번호 3으로 표시되는 염기서열을 가지는 것을 특징으로 하는 형태가 변화된 식물의 제조방법.The method according to claim 5, wherein the polynucleotide has a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3. 제5항 또는 제6항의 방법에 의해 제조된 식물.A plant produced by the method of claim 5 or 6. 제7항에 있어서, 상기 식물은 애기장대, 배추, 양배추, 겨자, 평지(유채), 무, 호무(Brassica napobrassica), 순무(Brassica rapa/Brassica campestris), 트리케일, 콜리플라워, 브로콜리, 냉이, 황새냉이, 장대나물, 꽃다지, 상갓(Brassica juncea), 누른갓(Brassica napus), 브라시카 올레라케아(Brassica oleracea), 콜라비(Brassica caulorapa), 브라시카 핌브리아타(Brassica fimbriata), 브라시카 루보(Brassica ruvo), 브라시카 셉티켑스(Brassica septi-ceps), 검은겨자(Brassica nigra), 코클레아리아 오피키날리스(Cochlearia officinalis), 겨자무(Armoracia lapathifolia), 데스쿠라이니아 핀나타(Descurainia pinnata), 아우브리에타 델토이데아(Aubrieta deltoidea)로 이루어진 피자식물에서 선택된 것임을 특징으로 하는 식물.The method according to claim 7, wherein the plants are Arabidopsis, Chinese cabbage, cabbage, mustard, rape (rapeseed), radish, brass radish ( Brassica napabrassica ), turnip ( Brassica rapa / Brassica campestris ), tricale , cauliflower, broccoli, wasabi, Horseradish, Pole Sprout, Flower Pot, Brassica juncea , Brassica napus , Brassica oleracea , Brassica caulorapa , Brassica fimbriata , Brassica Brassica ruvo , Brassica septi-ceps , Black mustard ( Brassica nigra ), Cochlearia officinalis , Mustard ( Armoracia lapathifolia ), Descurainia pinnata ( Descurainia pinnata) ), A plant characterized by being selected from a pizza plant consisting of Aubrieta deltoidea .
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KR20010061935A (en) * 2000-10-30 2001-07-07 나카가하라 마사히로 A gene for transcription factor capable of altering characters of a plant and use thereof
JP2005295879A (en) 2004-04-09 2005-10-27 Japan Science & Technology Agency Method for producing plant body having modified morphology of flower, plant body obtained by using the same and utilization thereof

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