KR101047619B1 - Calmodulin gene CMC1 associated with pepper disease resistance and transformed plants using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물병 저항성과 관련된 신규 유전자인 고추 칼모듈린(CaCaM1) 유전자(서열번호 1) 및 상기 유전자를 이용한 병원균 저항성 형질전환 식물체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 유전자를 이용한 식물에서의 생물적(biotic) 및 비생물적(abiotic) 스트레스 저항성 탐색방법도 제공한다. 상기한 본 발명에 의하면, 식물체 병원균의 방어반응의 표지로 이용될 수 있고, 병 저항성 및 환경스트레스 내성 식물의 분자육종을 위한 유전재료를 제공할 수 있고, 식물병 저항성 등의 탐색을 촉진할 수 있다The present invention relates to a pepper calmodulin (CaCaM1) gene (SEQ ID NO: 1), which is a novel gene associated with plant disease resistance, and a pathogen resistant transgenic plant using the gene. The present invention also provides a method for searching for biotic and abiotic stress resistance in plants using the gene. According to the present invention described above, it can be used as a marker of the defense reaction of plant pathogens, can provide a genetic material for molecular breeding of disease-resistant and environmental stress-resistant plants, can facilitate the search for plant disease resistance, etc. have

고추, 식물병, 저항성, 세균성 점무늬병, CaCaM1, 칼모듈린 Pepper, Plant Disease, Resistant, Bacterial Spot Disease, CaCaM1, Calmodulin

Description

고추 병저항성 관련 칼모듈린 유전자 씨에이씨에이엠1 및 이를 이용한 형질전환 식물체{Pepper disease resistance-related Calmodulin gene CaCaM1 and transgenic plants using the same}Pepper disease resistance-related Calmodulin gene CaCaM1 and transgenic plants using the same}

본 발명은 고추 녹광 품종 (Capsicum annuum L. cv. Nockwang) 식물로부터 분리된 식물병 저항성 관련 신규 유전자인 칼모듈린 유전자 CaCaM1 (Capsicum annuum Calmodulin 1) 및 이를 이용한 식물에서의 생물적 (biotic) 그리고 비생물적 (abiotic) 스트레스 탐색방법과 병 저항성 형질전환 식물체 제작에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 고추 녹광 품종으로부터 분리된 식물병 저항성 관련 신규 유전자인 CaCaM1 유전자를 포함하는 cDNA 클론을 분리하여 염기서열을 해독(Sequencing)하고, 여기에서 얻어진 CaCaM1 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열을 제공하며, 이를 이용하여 생물적/화학적/물리적 저항성 유도 처리 시 해당 유전자의 차별적 발현 여부를 탐색하는 저항성 탐색방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 CaCaM1 유전자를 이용한 재조합 벡터(pBIN35S:CaCaM1 )와 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) 균주를 이용하여, 고추 식물에서의 일시적 발현(transient expression) 방법과 애기장대(Arabidopsis thaliana) 식물에서의 형질전환 발현(transgenic expression)을 통한 CaCaM1 유전자의 식물체 병저항성 활성화기능을 확인하여, 이를 통한 형질전환 식물체 제공에 관한 것이다.The present invention is red pepper varieties ( Capsicum annuum L. cv. Nockwang) Calmodulin gene CaCaM1 , a novel gene related to plant disease resistance isolated from plants ( Capsicum annuum Calmodulin 1 ) and methods of screening for biotic and abiotic stress in plants and for producing disease resistant transgenic plants. More specifically, the present invention is to isolate the cDNA clone containing the CaCaM1 gene, a new gene related to plant disease resistance isolated from the red pepper cultivation varieties, sequencing the base sequence and amino acid sequence of the CaCaM1 gene obtained here The present invention provides a resistance search method that searches for differential expression of a gene during bio / chemical / physical resistance induction treatment using the sequence. In addition, the present invention CaCaM1 Recombinant vector with the gene (pBIN35S: CaCaM1) and Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) with the strain, transient expression in the pepper plant (transient expression) method and Arabidopsis (Arabidopsis thaliana ) relates to the confirmation of plant pathogenic activating function of CaCaM1 gene through transgenic expression in plants, thereby providing a transgenic plant.

담배, 토마토와 함께 대표적인 가지과 식물인 고추는 우리 식생활에 가장 많이 사용되는 채소류의 하나로, 전체농가의 65%가 고추생산을 통한 농가소득에 의존하고 있어 주요한 경제작물이다. Pepper, which is a representative eggplant plant with tobacco and tomatoes, is one of the most used vegetables in our diet, and 65% of the entire farms depend on farm income through pepper production, which is a major economic crop.

고추 식물에서는 바이러스병, 세균병, 진균병 등이 다양하게 보고되고 있으며, 이러한 병을 방제하기 위해 지금까지는 농약을 이용한 화학적 방제법이 주로 사용되어 왔다. 하지만, 농약의 과다한 사용은 그 독성으로 인해 생태계를 파괴하고 인류의 생존을 위협하기까지 이르렀다. 특히, 우리나라에서는 1996년 OECD 가입 후, 농약 사용의 규제에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있는 상황이다. 따라서 앞으로는, 병저항성 품종의 개량 및 육종 방법을 찾는 것이 지속 가능한 농업 (sustainable agriculture)을 위해 필요한 실정이다. In pepper plants, viral diseases, bacterial diseases, fungal diseases, and the like have been reported in various ways, and chemical control methods using pesticides have been mainly used until now to control these diseases. However, the excessive use of pesticides has caused the toxicity to destroy ecosystems and threaten human survival. In particular, in Korea, interest in the regulation of pesticide use has been continuously increasing since joining the OECD in 1996. Therefore, in the future, finding ways to improve and breed disease-resistant varieties is necessary for sustainable agriculture.

한편, 식물이 병원균에 감염되면, 기주식물은 여러 가지 세포내 대사 시스템을 작동시켜 방어 기작을 활성화하는데, 이러한 방어 기작에서 칼슘이온(Calcium ion, Ca2 +), 지질(lipid), 싸이클릭 뉴클레오티드(cyclic nucleotide) 등이 침입 신호를 전달하는 2차 신호전달물질(second messenger)로써 역할하는 것이 알려져 있다. 특히 Ca2 +은 병원균 침입시, 액포(vacuole), 소포체 (endoplasmic reticulum) 등의 세포 소기관에서 세포질(cytoplasm)로 급속히 분출되어 칼모듈린(Calmodulin, CaM)의 활성을 증가시키는 것으로 보고되었다. 하지만 식물체 내에는 다수의 칼모듈린 동족체(Calmodulin isoform)가 존재하고 있으며, 이들은 각각 다양한 스트레스에 대해 서로 다른 역할을 수행하는 것으로 보고되고 있어 그 기능을 밝혀내는 것이 다양한 스트레스에 반응하는 식물체의 방어 기작을 이해하는데 도움을 줄뿐 아니라, 저항성 품종 육종에 기여할 수 있게 된다. On the other hand, when the plant is infected with a pathogen, the host plants is to activate defense mechanisms by operating the in metabolic system a number of cells, the calcium in such defense mechanism ions (Calcium ion, Ca 2 +), lipid (lipid), cyclic nucleotide It is known that a cyclic nucleotide and the like serve as a second messenger for transmitting an invasion signal. Especially Ca 2 + has been reported to increase during pathogen invasion, the activity of the vacuoles (vacuole), ER (endoplasmic reticulum) are rapidly ejected from the cell organelles, such as the cytoplasm (cytoplasm) calmodulin (Calmodulin, CaM). However, a number of calmodulin isoforms exist in plants, and they are reported to play different roles for various stresses, and their function is responsible for the defense mechanisms of plants that respond to various stresses. In addition to helping to understand this, it can also contribute to breeding resistant varieties.

본 발명은 이와 같은 종래기술상의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은, 고추 세균성 점무늬병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에 대한 방어반응에 관여하는 것으로서 식물병 저항성 관련 유전자의 하나인 칼모듈린 (CaCaM1: Capsicum annuum Calmodulin 1) 유전자를 분리하여 해독함으로써 그 서열 정보 및 그에 따른 아미노산 서열 정보를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a problem in the prior art, the purpose of which is pepper bacterial spot pattern disease ( Xanthomonas campestris pv. Calcica ( CaCaM1 : Capsicum ), a gene related to plant disease resistance, is involved in the defense against vesicatoria annuum Calmodulin 1 ) is isolated and translated to provide the sequence information and the amino acid sequence information accordingly.

또한 본 발명은 상기 CaCaM1 유전자를 이용하여 식물병, 화학물질 또는 환경스트레스에 대한 저항성 존재 여부를 탐색하는 저항성 탐색방법을 제공하고자 하는 것이다. 더 나아가, 이 유전자를 이용하여 식물병 또는 환경스트레스 저항성 형질전환 식물체를 제작하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is to provide a resistance search method for searching for the presence of resistance to plant diseases, chemicals or environmental stress using the CaCaM1 gene. Furthermore, the aim is to produce a plant disease or environmental stress resistant transgenic plant using this gene.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 더욱 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.

본 발명의 상기 목적은, 고추 녹광 품종(Capsicum annuum cv. Nockwang)에 고추 세균성 점무늬병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)균을 접종한 뒤, 접종되어진 고추 잎으로부터 분리한 신규 저항성 관련 칼모듈린 유전자 CaCaM1을 확인하여 그 염기서열을 결정하고, 이를 이용하여 병원균, 화학물질, 환경스트레스 처리를 통하여 CaCaM1의 발현 여부를 조사하고, 고추식물과 형질전환 애기장 대(Arabidopsis thaliana)에서 CaCaM1 유전자의 식물병 저항성 유도 기능을 확인하여 달성하였다.The object of the present invention, red pepper varieties ( Capsicum annuum cv. Nockwang) Pepper Bacterial Spot Disease ( Xanthomonas) campestris pv. After inoculation of vesicatoria ), the new resistance-related calmodulin gene CaCaM1 isolated from the inoculated pepper leaves was identified to determine its base sequence, and the presence of CaCaM1 was expressed through pathogens, chemicals, and environmental stress treatment. And pepper plants and transgenic Arabidopsis vs. Arabidopsis thaliana ) was achieved by confirming the plant disease resistance induction function of the CaCaM1 gene.

따라서 본 발명은 고추 녹광 품종(Capsicum annuum L. cv. Nockwang)에서 유래된 식물체 병저항성과 관련된 서열번호 1의 염기서열을 갖는 분리된 칼모듈린 유전자 CaCaM1 및 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 분리된 칼모듈린 단백질(CaCaM1)을 제공한다.Therefore, the present invention is red pepper varieties ( Capsicum annuum L. cv. Nockwang) and isolated calmodulin gene CaCaM1 having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 related to plant disease resistance and isolated calmodulin protein (CaCaM1) having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

또한 본 발명은 상기 유전자를 이용하여 제조한 재조합 벡터 및 형질전환 애기장대를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a recombinant vector and transformed Arabidopsis produced using the gene.

나아가 본 발명은 병원균, 화학물질 및 환경스트레스 중 어느 하나를 접종 또는 처리한 식물체로부터 RNA 분리하여 노던블럿 분석으로 CaCaM1 유전자의 차별적 발현을 확인하는 단계를 포함하는 식물체의 병저항성, 화학물질 또는 환경스트레스 저항성 탐색방법을 제공한다.Furthermore, the present invention is to isolate the RNA from the plant inoculated or treated with any one of the pathogens, chemicals and environmental stress by identifying the differential expression of CaCaM1 gene by Northern blot analysis, plant resistance, chemicals or environmental stress Provide a resistive search method.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.

먼저, 본 발명은 고추 세균성 점무늬병균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)의 비병원성균주 접종에 대해 과민성 저항성 반응을 나타내는 녹광고추 품종으로부터 mRNA를 분리하여 cDNA 라이브러리를 제작하고, 비병원성 균주를 접종한 고추식물의 잎과 접종하지 않은 건전한 고추식물에서 얻은 총 mRNA를 디옥시제닌(digoxygenin)으로 표지하여 프로브(Probe)를 만들고, 이 cDNA와 프로브를 이용 디퍼런셜 하이브리다이제이션(differential hybridization)을 수행하여 병저항성에 관련될 것으로 추정되는 유전자를 선발하여 클론을 수득하고, 이 클론 중 칼모듈린 (calmodulin) 유전자로 확인된 유전자의 염기서열을 해독(Sequencing)함으로써, CaCaM1으로 명명된 고추 녹광 품종의 칼모듈린 단백질 코딩 유전자 염기서열(서열번호 1) 및 그로부터 코딩되는 아미노산 서열(서열번호 2)을 제공한다(도 1 참조).First, the present invention is pepper bacterium bacillus bacterium ( Xanthomonas campestris pv. vesicatoria ) was isolated from mRNAs of nocturnal cultivars that showed hypersensitivity resistance to inoculation of non-pathogenic strains of vesicatoria , and cDNA libraries were prepared. Total mRNAs obtained from leaves and healthy pepper plants inoculated with non-pathogenic strains were deoxygenated. Probes are labeled with digoxygenin and differential hybridization is performed using the cDNA and the probe to select clones that are thought to be involved in pathogenicity to obtain clones. By sequencing the nucleotide sequence of the gene identified as heavy calmodulin gene, the calmodulin protein coding gene nucleotide sequence (SEQ ID NO: 1) and amino acid sequence encoded therefrom of the red pepper verdure variety named CaCaM1 ( SEQ ID NO: 2) is provided (see FIG. 1).

본 발명에 의한 CaCaM1 단백질의 아미노산 서열을 분석한 결과 칼모듈린 유전자에서 전형적으로 나타나는 4개의 칼슘 이온 결합(Calcium ion, Ca2 +-binding) 부위를 가지는 것을 알 수 있었으며, 토마토 (Solanum lycopersicum)의 칼모듈린 유전자(accession no. AK246240)와는 뉴클레오타이드(nucelotide) 수준에서 89 %, 고추 (Capsicum annuum)의 칼모듈린 유전자 (accession no. AF108889)와는 뉴클레오타이드 수준에서 88 %의 상동성을 나타냄으로써 신규임을 알 수 있었다 (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi, nucleotide blast program). 확인된 CaCaM1의 유전자 염기서열과 상기 염기서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 도 1에 나타내었다. Combining four calcium ions typical of results calmodulin gene was analyzed and the amino acid sequence of CaCaM1 protein according to the invention were found to have the (Calcium ion, Ca 2 + -binding ) region, tomato (Solanum lycopersicum and the calmodulin gene (accession no. AK246240) were 89% at the level of nucleotides ( Capsicum) annuum) by the calmodulin gene (accession no. AF108889) than denotes homology of 88% at the nucleotide level was found to be novel (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi, nucleotide blast program). The gene base sequence of the identified CaCaM1 and the amino acid sequence encoded by the base sequence are shown in FIG.

다음에, 본 발명은 고추식물에서 선정된 기관 및 생물적 또는 비생물적 유도방법을 적용하고 노던 블롯을 수행함으로써 CaCaM1 단백질 발현 여부를 확인하는 것으로 이루어지는, 식물체의 저항성 탐색방법을 제공한다. 보다 구체적으로는 본 발명은, 병원균, 화학물질 및 환경 스트레스 중 어느 하나를 접종 또는 처리한 고 추 개체에서 선정된 기관에 대해 상기 CaCaM1 단백질 유전자를 프로브로 이용하여 CaCaM1 단백질 발현 여부를 확인하는 것으로 이루어지는, 식물체의 저항성 탐색방법을 제공한다. Next, the present invention provides a method for detecting resistance of plants consisting of confirming whether CaCaM1 protein is expressed by applying selected organs and biological or abiotic induction methods in a red pepper plant and performing northern blots. More specifically, the present invention consists of confirming whether CaCaM1 protein is expressed by using the CaCaM1 protein gene as a probe for a selected organ in a red pepper inoculated or treated with any one of pathogens, chemicals and environmental stresses. It also provides a method of searching for resistance of plants.

상기 병원균은 고추 세균성 점무늬병의 병원성 또는 비병원성 세균일 수 있고, 상기 화학물질은 살리실산, 메칠자스몬산, 앱시스산, 또는 과산화수소일 수 있고, 상기 환경스트레스는 건조, 상처 또는 저온일 수 있다.The pathogen may be a pathogenic or non-pathogenic bacterium of red pepper bacterial spot disease, the chemical may be salicylic acid, methylzasmonic acid, abscis acid, or hydrogen peroxide, and the environmental stress may be dry, wounded or cold.

본 발명에 의한 CaCaM1 유전자가 다양한 식물병원균, 화학물질 또는 환경스트레스에 의해 차별적으로 유도 발현되는 것을 실험을 통해 확인하였다(도 3 내지 도 10 참조). 따라서 본 발명에 의한 CaCaM1 유전자는 식물체의 저항성 탐색방법에 이용할 수 있다.It was confirmed through experiments that the CaCaM1 gene according to the present invention is differentially induced and expressed by various phytopathogens , chemicals or environmental stresses (see FIGS. 3 to 10). Therefore, the CaCaM1 gene according to the present invention can be used for a method for detecting resistance of plants.

또한, 본 발명은 상기의 CaCaM1 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 이용하여 고추식물과 형질전환 애기장대 식물의 식물병 저항성 생성여부를 확인함으로써 새로운 병저항성 형질전환 식물체의 제작방법 및 저항성 분자 육종의 재료를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명은 CaCaM1 유전자를 포함하는 재조합 벡터(pBIN35S::CaCaM1)(도 11)와 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) 균주를 이용하여, 고추 식물에서의 일시적 발현(transient expression) 방법과 애기장대(Arabidopsis thaliana) 식물에서의 형질전환 발현(transgenic expression)을 통한 CaCaM1 유전자의 식물체 병저항성 활성화기능을 확인하여(도 12 내지 도 19 참조), 이를 통한 형질전환 식물체를 제공한다.In addition, the present invention is the CaCaM1 By using a recombinant vector containing a gene to determine whether the plant disease resistance of pepper plants and transgenic Arabidopsis plants can be produced, a new method for producing a disease-resistant transformed plant and a material for breeding resistant molecules can be provided. More specifically, the present invention provides a transient expression in a pepper plant using a recombinant vector (pBIN35S :: CaCaM1 ) (FIG. 11) and an Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 strain containing a CaCaM1 gene. ) Method and Arabidopsis ( Arabidopsis) thaliana ) Confirming the plant pathogenic activating function of the CaCaM1 gene through transgenic expression in plants (see FIGS. 12 to 19), thereby providing a transgenic plant.

상술한 바와 같이, 본 발명이 완성됨으로써, 고추 식물 세균병인 고추 세균성 점무늬병(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에 대한 방어반응에 관여하는 것으로서 식물병 저항성 관련 유전자의 하나인, 칼모듈린 단백질을 코딩하는 CaCaM1 유전자를 분리하여 해독함으로써 그 서열 정보 및 그에 따른 아미노산 서열 정보를 제공함과 동시에, 이 유전자를 이용하여 식물병 저항성과 환경스트레스 저항성 탐색방법을 제공할 뿐 아니라 저항성 식물 육종 및 형질전환 식물체 제작에 기여하는 효과를 도모할 수 있게 되었다. As described above, by completing the present invention, pepper bacterial spot disease ( Xanthomonas) is a pepper plant bacterial disease campestris pv. CaCaM1 , which encodes a calmodulin protein, one of the genes involved in plant disease resistance, which is involved in the defense against vesicatoria ) By separating and deciphering genes, the sequence information and amino acid sequence information are provided, and at the same time, the gene provides a method for screening plant disease resistance and environmental stress resistance as well as contributing to the production of resistant plant breeding and transgenic plants. It became possible to plan the effect.

이러한 본 발명으로 칼모듈린의 병에 대한 반응 및 이와 관련된 병생성 관련 단백질(PR protein)의 유전자 정보를 축적이 가능해져서 식물의 병에 대한 신호전달에 대한 흥미로운 모형을 제공해 줄 수 있으며, 저항성을 일으키는 생화학적 변화를 이해함으로써, 병 저항성이 증진되는 유전공학적 식물을 개발하거나 식물의 저항성 유전 기작을 촉진하도록 작동하는 식물보호 화학물질을 개발하는 데에 실용적으로 이용될 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 저항성 품종 개발을 촉진할 수 있는 효과가 있으므로 식물육종 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.The present invention enables the accumulation of gene information of the reaction to the disease of calmodulin and related disease-associated protein (PR protein) can provide an interesting model for signaling of the disease of plants, and resistance By understanding the biochemical changes that result, it may be practically used to develop genetically engineered plants that promote disease resistance or to develop plant protection chemicals that work to promote the plant's genetic resistance. Therefore, the present invention has an effect that can promote the development of resistant varieties is a very useful invention in the plant breeding industry.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. .

[[ 실시예Example 1]  One] CaCaM1CaCaM1 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열 결정Gene base sequence and amino acid sequence determination

고추 세균성 점무늬병에 대한 병 저항성 관련 단백질 중 하나인 칼모듈린(CaCaM1: Capsicum annuum Calmoudulin1) 단백질 코딩 유전자 염기서열 및 그로부터 추론되는 아미노산 서열을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다. Calmodulin ( CaM1 : Capsicum) is one of the pathogenic proteins related to red pepper bacterial spot disease . annuum Calmoudulin1 ) The following tests were performed to provide protein coding gene sequences and amino acid sequences deduced therefrom.

고추 녹광 품종(Capsicum annuum cv. Nockwang)에 고추 세균성 점무늬병균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)을 접종하고 18시간 동안 습실 처리한 후 저항성 병반인 과민성 세포사멸반응이 나타난 식물체를 습실에서 꺼내어 잎을 수거하였다. Capsicum pepper varieties ( Capsicum annuum cv. Nockwang ( Xanthomonas Red Pepper) campestris pv. vesicatoria ) were inoculated and treated for 18 hours in a wet place , and then the plants showing the sensitizing apoptosis, a resistant lesion, were taken out of the room and the leaves were collected.

다음에, 수거된 잎 표본으로부터 mRNA를 추출하여 역전사한 후 이를 PCR(Polymerase Chain Reaction)증폭함으로써 cDNA 라이브러리를 제작하였다. 그리고 이렇게 제작된 cDNA 라이브러리로부터 개개의 cDNA 클론을 제조하여 나일론막(Hybond N+)에 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.Next, cDNA libraries were prepared by extracting mRNA from the collected leaf specimens, reverse transcripting, and amplifying the PCR (Polymerase Chain Reaction). Individual cDNA clones were prepared from the cDNA library thus prepared and adsorbed to nylon membrane (Hybond N +) constantly, and then the leaves of the red pepper plants inoculated with non-pathogenic strains of the red pepper bacterial spot pattern bacteria and the healthy red pepper plants not inoculated. Total mRNA extracted from the leaves was labeled with dioxygenin (digoxygenin) to make a probe, and then differential hybridization was performed.

하이브리다이제이션 결과 비병원성 균주가 접종된 식물체의 mRNA 프로브에 대해서만 집중적으로 증폭되어 나타난 유전자를 병저항성에 관련된 유전자로 추정 하고 클론을 수득하였다.As a result of hybridization, the genes amplified only for mRNA probes of plants inoculated with non-pathogenic strains were assumed to be genes related to pathogenic resistance, and clones were obtained.

수득된 클론들을 해독(Sequencing)한 후, 블라스트 프로그램을 이용하여 그 5'-말단 서열을 GenBank에 등록된 유전자 데이터베이스와 비교함으로써 CaCaM1 단백질 코딩 유전자를 확인하고 칼모듈린(CaCaM1) 유전자로 명명하였다. 본 발명에 의한 CaCaM1 단백질은 아미노산 서열의 비교결과 칼모듈린 유전자에서 전형적으로 나타나는 4개의 칼슘 이온 결합(Calcium ion, Ca2 +-binding) 부위를 가지는 것을 알 수 있었으며, 토마토 (Solanum lycopersicum)의 칼모듈린 유전자(accession no. AK246240)와는 뉴클레오타이드 수준에서 89 %, 고추 (Capsicum annuum)의 칼모듈린유전자 (accession no. AF108889)와는 뉴클레오타이드 수준에서 88 %의 상동성을 나타냄으로서 신규임을 알 수 있었다 (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi, nucleotide blast program). 확인된 CaCaM1의 유전자 염기서열과 상기 염기서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 도 1에 나타내었다. After sequencing the clones obtained, the CaCaM1 protein coding gene was identified and named as a CaCaM1 gene by comparing its 5'-terminal sequence with a gene database registered in GenBank using a blast program. The CaCaM1 protein according to the present invention was found to have four calcium ion (Calcium ion, Ca 2 + -binding) sites, which are typical of calmodulin gene, and tomato ( Solanum). 89% at the nucleotide level than calmodulin gene (accession no. AK246240) of lycopersicum), peppers (Capsicum a calmodulin gene (accession no. AF108889) than at the nucleotide level, indicates a homology of 88% of annuum) was found to be novel (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi, nucleotide blast program). The gene base sequence of the identified CaCaM1 and the amino acid sequence encoded by the base sequence are shown in FIG.

[[ 실시예Example 2] 병원균 접종에 의한 고추식물에서의 고추  2] Red pepper in red pepper plants by pathogen inoculation CaCaM1CaCaM1 유전자의 발현 탐색 방법 How to Explore Expression of Genes

상기 실시예 1에서 수득한 CaCaM1 유전자의 저항성 탐색에의 이용방법을 확인하기 위해 다음과 같이 시험하였다.In order to confirm the method of using the CaCaM1 gene obtained in Example 1 for the resistance search was tested as follows.

[단계 1][Step 1]

먼저 저항성 탐색방법을 구체적으로 제시하기 위하여 식물체와 친화적 반응 을 나타내는 고추 세균성 점무늬병원균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)중 병원성 균주 Ds1과 불친화적 반응을 나타내는 비병원성 균주 Bv5-4a를 배양한 후, 108 cfu/㎖의 농도로 4엽기의 고추 녹광 품종(Capsicum annuum cv. Nockwang)의 1, 2엽의 뒷면에 주사기를 이용하여 인필트레이션(Infiltration)하여 접종하고, 접종 후에는 28℃, 100% 상대습도 조건에서 18시간 동안 습실 처리하였다. First, in order to present a specific resistance screening method, Xanthomonas pepper bacterium, which shows a friendly reaction with plants, campestris pv. vesicatoria) of the pathogenic strain Ds1 and fire After incubation the non-pathogenic strain Bv5-4a represents the reaction-friendly, 10 pepper nokgwang 8 varieties of 4 leaf stage in a concentration of cfu / ㎖ (Capsicum annuum cv. Nockwang) infiltrated (Infiltration) using a syringe on the back of the first and second leaves, and after the inoculation was subjected to a wet treatment for 18 hours at 28 ℃, 100% relative humidity conditions.

접종 1, 6, 12, 18, 24, 48 시간 후에 각각 1, 2엽을 샘플링하여 RNA를 분리하고, 분리한 RNA를 포름알데히드를 함유하는 겔 상에서 전기영동한 후 나일론막 (Hybond N+)으로 전이시켰다.After 1, 6, 12, 18, 24 and 48 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.

다음으로 실시예 1에서 수득된 CaCaM1 유전자를 14-dCTP-biotin을 이용하여 표지한 후 PCR(Polymerase Chain Reaction)로 증폭시킨 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, the CaCaM1 gene obtained in Example 1 was labeled with 14-dCTP-biotin and then amplified by PCR (Polymerase Chain Reaction), and then the reaction solution [0.25 M phosphate buffer, 7% SDS, 1 mM EDTA, 5 % Dextran Sulfate] was incubated at 65 ° C. for 16-24 hours to perform hybridization.

이렇게 비오틴(biotin)이 표지된 상기의 DNA 프로브는 나일론막에 붙어있는 mRNA에 붙게 되며 이 나일론막 위에 X-ray 필름을 얹게 되면 비오틴(biotin)이 표지된 DNA가 X-ray 필름을 감광시키므로, 이것으로 발현 여부를 알아볼 수 있게 하였다.The biotin-labeled DNA probe is attached to the mRNA attached to the nylon membrane. When the X-ray film is placed on the nylon membrane, the biotin-labeled DNA photosensitizes the X-ray film. This made it possible to recognize the expression.

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.

이와 같은 방법으로 고추 세균성 점무늬병균의 병원성 균주 접종 후 나타나 는 친화적 반응과 비병원성 균주 접종 후 나타나는 불친화적 반응에서 CaCaM1 유전자의 발현 양상을 도 3에 나타내었다. 도 3에서 숫자는 접종한 후 고추잎 채취시까지의 경과시간을 나타낸다.In this way, friendly reactions after inoculation of pathogenic strains of red pepper bacillus bacteria and incompatible reactions after inoculation with non-pathogenic strains The expression pattern of CaCaM1 gene is shown in FIG. 3. In Figure 3, the number represents the elapsed time from inoculation to pepper leaf collection.

도 3에 나타난 바와 같이, 실험의 결과 CaCaM1 유전자는 고추 세균성 점무늬병에 대한 고추식물의 저항성 반응으로 병원성 균주와 비병원성 균주에 대하여 접종 후 빠른 시간에 모두 발현을 나타냈다. 보다 구체적으로는 비병원성 균주를 접종하여 저항성 반응을 보이는 고추 식물에서 그 발현이 강하고 오랫동안 지속되었다. 즉, 친화적 반응에서는 CaCaM1 유전자의 발현이 1시간에 최고에 도달한 뒤 급속히 감소되었으나, 불친화적 반응에서는 접종 후 1시간에 발현이 최고조에 이르고 12시간까지 발현이 유지되었다. As shown in FIG. 3, the CaCaM1 gene was expressed as a fast response after inoculation against the pathogenic and non-pathogenic strains as a resistance of the pepper plants to pepper bacterial spot disease. More specifically, the red pepper plants inoculated with non-pathogenic strains showed a strong and long-lasting expression. In other words, CaCaM1 in a friendly reaction Although the expression of the gene reached its peak at 1 hour, it rapidly decreased, but in an incompatible reaction, the expression peaked at 1 hour after inoculation and expression was maintained until 12 hours.

[[ 실시예Example 3] 화학적 유도체에 의한  3] by chemical derivatives CaCaM1CaCaM1 유전자의 유도 발현 Induced Expression of Genes

본 발명의 CaCaM1 유전자가 통상 저항성 유도에 사용되는 화학적 유도체에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다.In order to find out whether the CaCaM1 gene of the present invention can be induced by chemical derivatives commonly used for resistance induction and to provide a specific method of conducting the following test, the following test was performed.

[단계 1][Step 1]

먼저, CaCaM1 유전자의 발현 유도에 유용한 유도체를 탐색하기 위하여, 식물병 저항성 발현의 유도에 관여한다고 알려진 화학물질들 중 살리실산(salicylic acid), 메칠 자스몬산 (methyljasmoic acid), 앱시스산 (abscisic acid), 과산화수 소수 (H2O2)를 사용하여 저항성 유도 시험을 실시하였다. 모든 실험에 6엽기의 고추잎이 이용되었다. First, in order to search for derivatives useful for inducing the expression of CaCaM1 gene, salicylic acid, methyljasmoic acid, abscisic acid, Resistance induction test was conducted using a small number of peroxide (H 2 O 2 ). Six-leaf peppers were used for all experiments.

살리실산은 5 mM, 메칠자스몬산은 100 μM, 앱시스산은 100 μM, 과산화수소수는 10 mM의 농도로 고추 잎에 스프레이 하는 방법으로 처리하였으며 메칠자스몬산을 처리한 후에는 밀봉 처리하였다.Salicylic acid was 5 mM, methylzasmonic acid was 100 μM, abscisic acid was 100 μM, hydrogen peroxide was 10 mM and sprayed on the leaves of pepper, and treated with methylzasmonic acid after sealing.

각각의 식물들은 1,5,10,15,20,25 시간 후에 잎을 수거하였고 각각의 샘플에서 RNA를 추출하였고 추출된 RNA를 이용하여 다음과 같이 노던블러팅을 수행하였다. Each plant was harvested after 1,5,10,15,20,25 hours, RNA was extracted from each sample and Northern blotting was performed using the extracted RNA as follows.

다음으로 실시예 1에서 수득된 CaCaM1 유전자를 14-dCTP-biotin을 이용하여 표지한 후 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 이용하여 증폭시킨 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. 이렇게 비오틴(biotin)이 표지된 상기의 DNA 프로브는 나일론막(Hybond N+)에 붙어있는 mRNA에 붙게 되며 이 나일론막(Hybond N+) 위에 X-ray 필름을 얹게 되면 비오틴(biotin)이 표지된 DNA가 X-ray 필름을 감광시키므로, 이것으로 발현 여부를 알아볼 수 있게 하였다. 상기 노던블러팅 수행시 리보솜 RNA의 양을 모니터링 함으로써 동일량의 RNA 시료가 로딩되었음을 확인하였다. Next, the CaCaM1 gene obtained in Example 1 was labeled with 14-dCTP-biotin, and then amplified using PCR (Polymerase Chain Reaction), which was then reacted with [0.25 M phosphate buffer, 7% SDS, 1 mM EDTA. , 5% Dextran Sulfate] was incubated at 65 ° C. for 16-24 hours to perform hybridization. The biotin-labeled DNA probe is attached to the mRNA attached to the nylon membrane (Hybond N +). When the X-ray film is placed on the nylon membrane (Hybond N +), the biotin-labeled DNA is Since the X-ray film is photosensitized, it is possible to recognize the expression. 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 4 - 7에 나타내었으며, 실험의 결과 CaCaM1 유전자는 살리실산 처리 후 발현이 1시간부터 유도되어 10시간까지 발현이 강하게 유지되고 그 이후로 서서히 감소하는 것을 관찰할 수 있었고(도 4), 메칠자스몬산 처리 후에는 1시간에 발현이 유도된 뒤 발현이 감소하는 것을 관찰할 수 있었고(도 5), 앱시스산과 과산화수소수를 처리한 후에는 발현이 25시간까지 서서히 증가하는 것을 관찰할 수 있었다(도 6 및 도 7).The results of the above experiments are shown in FIGS. 4 to 7, and as a result of the experiment, the CaCaM1 gene was induced from 1 hour after salicylic acid treatment, and the expression was maintained strongly until 10 hours, and gradually decreased thereafter (FIG. 4). After treatment with methylzasmonic acid, expression was induced at 1 hour and then expression was decreased (FIG. 5). After treatment with abscic acid and hydrogen peroxide, expression was gradually increased to 25 hours. It was possible (FIGS. 6 and 7).

[[ 실시예Example 4] 환경적 스트레스에 의한  4] due to environmental stress CaCaM1CaCaM1 유전자의 유도 발현 Induced Expression of Genes

본 발명의 CaCaM1 유전자가 환경적 스트레스에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다.In order to find out whether the CaCaM1 gene of the present invention 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 로딩 되었음을 확인하였으며, 대조구로서 어떤 스트레스도 처리하지 않은 건전 잎을 사용하였다.In each test, it was confirmed that the same amount of RNA sample was loaded by monitoring the amount of ribosomal RNA when performing Northern blotting, and a healthy leaf that was not subjected to any stress was used as a control.

[단계 1][Step 1]

본 발명의 CaCaM1 유전자가 건조 스트레스에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다.In order to find out whether the CaCaM1 gene of the present invention can be induced by dry stress and to provide a specific induction method, the following test was performed.

건조 처리 후 시간별 CaCaM1 저항성 유도효과를 알아보기 위하여, 고추 식물체를 건조 스트레스를 처리한 후 각각 1, 5, 10, 15, 20, 25시간째에 잎을 수거하였다.In order to investigate the CaCaM1 resistance induction effect after drying, pepper plants were harvested at 1, 5, 10, 15, 20, and 25 hours after the dry stress treatment.

각각의 샘플에서 RNA를 추출한 후, 상기 실시예 3의 단계 1에서와 동일한 방법으로 노던블러팅을 수행함으로써, 건조 스트레스 처리 후 CaCaM1의 시간별 발현양상을 알아보았으며, 그 결과를 도 8에 나타내었다.After extracting RNA from each sample, by performing Northern blotting in the same manner as in step 1 of Example 3, the time- dependent expression of CaCaM1 after the dry stress treatment was examined , the results are shown in Figure 8 .

시험 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, CaCaM1 유전자는 1시간에 발현이 증가되었으나 그 이후로 발현이 감소하는 것으로 나타났다. As shown in FIG. 8, the CaCaM1 gene was found to increase in expression at 1 hour but then decreased in expression.

[단계 2][Step 2]

본 발명의 CaCaM1 유전자가 상처 스트레스에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다.In order to find out whether the CaCaM1 gene of the present invention 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, 상기 실시예 3의 단계 1에서와 동일한 방법으로 노던블러팅을 수행함으로써, 상처 스트레스 처리 후 시간경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현양상을 알아보았으며, 그 결과를 도 9에 나타내었다.After extracting RNA from each sample, by performing Northern blotting in the same manner as in step 1 of Example 3, the expression pattern of CaCaM1 gene over time after wound stress treatment was examined, and the results are shown. 9 is shown.

시험 결과, 도 9에 나타난 바와 같이, CaCaM1 유전자는 처리 후 0.5~1시간에 발현이 최고조에 이르고 그 이후에는 축적량이 줄어들었다. As a result, as shown in Figure 9, the CaCaM1 gene peaked at 0.5 to 1 hours after treatment, after which the accumulation amount decreased.

[단계 3][Step 3]

본 발명의 CaCaM1 유전자가 저온 스트레스에 의해 유도될 수 있는지를 알아보고 그 구체적 유도방법을 제공하기 위하여 하기와 같은 시험을 수행하였다.In order to find out whether the CaCaM1 gene of the present invention can be induced by cold stress and to provide a specific induction method, the following test was performed.

저온 처리 후 시간별 CaCaM1 저항성 유도효과를 알아보기 위하여, 고추 식물체를 4℃에 처리한 후 각각 1, 5, 10, 15, 20, 25시간째에 잎을 수거하였다.In order to determine the CaCaM1 resistance induction effect after the low-temperature treatment, pepper plants were treated at 4 ℃ and leaves were collected at 1, 5, 10, 15, 20 and 25 hours, respectively.

각각의 샘플에서 RNA를 추출한 후, 상기 실시예 3의 단계 1에서와 동일한 방법으로 노던블러팅을 수행함으로써, 저온 스트레스 처리 후 CaCaM1의 시간별 발현 양상을 알아보았으며, 그 결과를 도 10에 나타내었다.After extracting RNA from each sample, by performing Northern blotting in the same manner as in step 1 of Example 3, the time- dependent expression of CaCaM1 after cold stress treatment, and the results are shown in Figure 10 .

시험 결과, 도 10에 나타난 바와 같이, CaCaM1 유전자는 1시간부터 발현이 시작되어 20시간에 가장 강하게 발현되는 것으로 나타났다. Test results, as shown in Figure 10, CaCaM1 The gene began to express at 1 hour and appeared to be the most strongly expressed at 20 hours.

[[ 실시예Example 5]  5] CaCaM1CaCaM1 유전자를 이용한 형질전환 식물체의 제조 및  Preparation of Transgenic Plants Using Genes CaCaM1CaCaM1 유전자의 과다발현에 의한 고추 식물의 병 저항성의 변화 Changes in Disease Resistance of Red Pepper Plants Caused by Gene Overexpression

고추식물에서 CaCaM1 유전자가 과다발현되었을 때 병 발생과 관련된 다른 유전자들의 유도 여부 및 병에 대한 저항성의 증가 여부에 대하여 알아보기 위하여, 실시예 1에서 수득한 CaCaM1 유전자를 Stratagene에서 제공하는 pBIN3S 벡터에 도입시켜 pBIN35S::CaCaM1을 제조하였다(도 11). In order to investigate whether the CaCaM1 gene was overexpressed in red pepper plants to induce other genes related to disease development and to increase disease resistance, the CaCaM1 gene obtained in Example 1 was introduced into a pBIN3S vector provided by Stratagene. PBIN35S :: CaCaM1 was prepared (FIG. 11).

이렇게 제조된 재조합 벡터인 pBIN35S::CaCaM1을 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciense strain GV 3101)에 전기천공법(electroporation)을 통하여 도입하고 다시 재조합벡터가 들어가 있는 GV3101 균주를 고추 잎에 접종하여 CaCaM1 유전자를 과다 발현하는 고추 식물의 병 저항성 변화 여부를 관찰하기 위해 하기와 같은 시험을 수행하였다.The recombinant vector pBIN35S :: CaCaM1 was prepared as Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium). Tumefaciense strain GV 3101) was introduced through electroporation and inoculated to pepper leaves of GV3101 strain containing the recombinant vector to observe the disease resistance change of pepper plants overexpressing CaCaM1 gene. The test was performed.

[단계 1][Step 1]

CaCaM1을 과발현하는 재조합벡터 (35S:CaCaM1)와 CaCaM1을 과발현하지 않는 대조구 벡터 (35S:00)를 이용하여 형질전환시킨 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciense strain GV 3101)을 Yeast-Peptone (YEP: yeat extract 10g, peptone 10g, sodium chloride 5g/L) 배지에서 진탕배양 한 뒤 분광 광도계(spectrophotometer)를 이용하여 균주 현탁액 농도를 흡광도(optical density 600, OD600)에서 0.5, 0.2, 0.1, 0.05로 맞추고 이를 고추 잎의 엽맥을 경계로 하여 각각 접종하고 그 결과를 도 12에 나타내었다. A recombinant vector overexpressing CaCaM1 (35S: CaCaM1) and the control group that does not over-expressing the CaCaM1 vector (35S: 00) the transformant in which Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium using Tumefaciense strain GV 3101 was shaken in Yeast-Peptone (YEP: yeat extract 10g, peptone 10g, sodium chloride 5g / L) medium, and the strain suspension concentration was measured using a spectrophotometer (optical density 600, OD). 600 ) to 0.5, 0.2, 0.1, 0.05, and inoculated with the leaf vein of the pepper leaves, respectively, and the results are shown in Figure 12.

도 12에 나타난 바와 같이, 접종 4일째, CaCaM1을 과발현하는 아그로박테리움(Agrobacterium )을 접종한 부위에서 세포사멸이 일어나는 것을 관찰할 수 있었으며 (도 12의 1번째 사진), 이때 주변부위에 페놀성 화합물(phenolic compound)의 집적이 일어나는 것을 자외선 램프(ultra violet (UV) lamp) 하에서 관찰할 수 있었다 (도 12의 2번째 사진). As shown in Figure 12, was observed that the cell death that occurs in inoculated with Agrobacterium (Agrobacterium) overexpressing the inoculation day 4, CaCaM1 portion (first picture of FIG. 12), where the phenol in the peripheral region Castle The accumulation of phenolic compounds could be observed under an ultra violet (UV) lamp (second picture in FIG. 12).

접종 부위에서 세포사멸이 일어나는 것을 더 자세히 관찰하기 위해 고추 잎의 엽록소를 에탄올을 이용하여 탈색한 결과 세포사멸이 일어난 부위가 갈변되어 있는 것을 더욱 뚜렷하게 관찰할 수 있었다 (도 12의 3번째 사진). 접종후 1일째 병저항성의 신호전달 물질로 알려진 활성산소의 발생량을 알아보기 위해 DAB 염색(3,3'-diaminobenzidine staining)을 수행하였고 그 결과를 도 12의 4번째 사진에 나타내었다. 그 결과, CaCaM1을 과발현하는 아그로박테리움(Agrobacterium ) 균주를 접종한 부위에서 활성산소의 축적이 강하게 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. In order to observe the apoptosis at the site of inoculation, the chlorophyll of the pepper leaf was decolorized with ethanol, and it was more clearly observed that the site of the apoptosis was browned (third photo of FIG. 12). On day 1 after inoculation, DAB staining (3,3'-diaminobenzidine staining) was performed to determine the amount of free radicals known as pathogenic signaling materials. The results are shown in the fourth photograph of FIG. 12. As a result, it was observed that the accumulation of free radicals that occur strongly Agrobacterium (Agrobacterium) strains overexpressing CaCaM1 from one injection site.

[단계 2][Step 2]

CaCaM1이 과발현된 고추 잎에서 저항성 관련 유전자의 발현을 관찰하기 위해 식물을 수거하여 RNA를 추출하고 알티-피시알(RT-PCR)을 수행하고 그 결과를 도 13에 나타내었다. 도 13에서와 같이 CaCaM1을 과발현하는 아그로박테리 움(Agrobacterium )을 접종한 잎에서 CaCaM1의 발현이 증가하고 병저항성 관련 유전자로 보고된 CaBPR1 (Capsicum annuum basic pathogenesis-related protein 1), CaPR10 (Capsicum annuum pathogenesis-related protein 10), CaPOA1 (Capsicum annuum ascorbate peroxidase 1)의 발현도 함께 증가한 것을 관찰할 수 있었다 (Choi et al., 2007 Plant Physiology Vol.145: 890-904p). In order to observe the expression of resistance-related genes in CaCaM1 overexpressed pepper leaves, plants were harvested, RNA was extracted, Alti-pisal (RT-PCR) was performed, and the results are shown in FIG. 13. The increase in the expression of CaCaM1 CaCaM1 leaves inoculated with Agrobacterium Terry Stadium (Agrobacterium) overexpressing such as 13 and reported as disease resistance genes CaBPR1 (Capsicum The expression of annuum basic pathogenesis-related protein 1), CaPR10 ( Capsicum annuum pathogenesis-related protein 10), and CaPOA1 ( Capsicum annuum ascorbate peroxidase 1) were also increased (Choi et al., 2007 Plant Physiology Vol. 145). 890-904p).

[단계 3][Step 3]

CaCaM1이 과발현된 고추 잎에서 병저항성의 증가 여부를 관찰하기 위해 고추 잎의 한쪽 부분에는 CaCaM1을 과발현하거나 (35S:CaCaM1) 과발현하지 못하는 (35S:00) 아그로박테리움(Agrobacterium)을 접종하고 그 반대편에 고추 세균성 점무늬병원균을 접종한 뒤 저항성 여부를 판별하였다. 그 결과를 도 14에 나타내었다. CaCaM1 is one part of the pepper leaves to observe an increase if the disease resistance in overexpressed pepper leaf overexpressing CaCaM1 or (35S: CaCaM1) that do not overexpress (35S: 00) Agrobacterium inoculation Leeum (Agrobacterium) and the other side After inoculation with red pepper bacterial spot pathogen was determined whether resistance. The results are shown in FIG.

도 14에 나타난 바와 같이, CaCaM1을 과발현시킨 고추 잎에서는 병징이 약해지는 것을 관찰할 수 있었으며, 세균의 생장률이 저하되는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 CaCaM1을 과발현한 고추 잎에서 고추 세균성 점무늬 병균에 대한 저항성이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. As shown in Figure 14, the pepper leaves overexpressed CaCaM1 was observed to weaken the symptoms, it was observed that the growth rate of the bacteria is reduced. Therefore, it was observed that the resistance to red pepper bacterial spot germ was increased in CaCaM1 overexpressed red pepper leaves.

[[ 실시예Example 6]  6] CaCaM1CaCaM1 유전자의 과다발현에 의한 애기장대 식물의 병 저항성 변화 Disease Resistance Changes in Arabidopsis Plants by Overexpression of Genes

모델식물로 사용되는 애기장대 식물체에서 CaCaM1 유전자의 과다발현시 다른 병 발생과 관련된 유전자들의 유도 여부 및 병에 대한 저항성의 증가 여부에 대하 여 알아보기 위하여, 실시예 1에서 수득한 CaCaM1 유전자를 Stratagene에서 제공하는 pBIN35S 벡터에 도입시켜 pBIN35S:CaCaM1을 제조하였다(도 11).Model to investigate than treat the increase in the resistance to the induced and whether the bottle of genes associated with different disease occurs when over expression of CaCaM1 gene in Arabidopsis thaliana plants used in the plant or not, a CaCaM1 gene obtained in Example 1 in the Stratagene PBIN35S: CaCaM1 was prepared by introducing into a provided pBIN35S vector (FIG. 11).

이렇게 제조된 재조합 벡터인 pBIN35S::CaCaM1을 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciense strain GV 3101)에 전기천공법(electroporation)을 통하여 도입하고 다시 재조합벡터가 들어가 있는 GV3101 균주를 꽃침지(floral dipping) 방법을 통하여 애기장대 식물에 도입함으로써 형질전환시켜서 CaCaM1 유전자의 과다발현을 유도시킨 후 하기와 같은 시험을 수행하였다. The recombinant vector pBIN35S :: CaCaM1 was prepared as Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium). Tumefaciense strain GV 3101) was introduced by electroporation and transformed by introducing the GV3101 strain containing the recombinant vector into Arabidopsis plants through floral dipping to induce overexpression of the CaCaM1 gene. After the test was carried out as follows.

[단계 1][Step 1]

CaCaM1 유전자가 과다 발현된 식물체에서 세균성 병에 대한 저항성이 증가하였는지의 여부를 알아보기 위하여, 상기 CaCaM1 유전자가 과다 발현된 애기장대와 대조구로서의 야생형 애기장대 식물체에서 CaCaM1과 애기장대 식물의 저항성 관련 유전자인 PR1, PDF1 .2, RD29a 유전자의 발현을 관찰하였으며 그 결과를 도 15에 나타내었다. In order from the CaCaM1 gene is overexpressed plants Learn whether the resistance to bacterial disease increases, the resistance-related genes of CaCaM1 and Arabidopsis thaliana plants from the wild-type Arabidopsis thaliana plants as the CaCaM1 gene is overexpressed Arabidopsis thaliana and control PR1, PDF1 .2, were examined the expression of the gene RD29a shown in Figure 15 the results.

도 15에서 #1, #2, #3, #4, #5 는 사용된 형질 전환 식물의 계통번호를 나타내고, 실험결과 CaCaM1 유전자가 과다 발현된 형질전환 애기장대 식물에서만 CaCaM1 유전자와 병저항성 관련 PR1 , PDF1 .2 이 발현됨을 관찰할 수 있었다. # 1, # 2, and # 3 in FIG. 15, # 4, # 5 is a trait indicates the system number of the transgenic plants, the experimental results CaCaM1 gene overexpression transgenic Arabidopsis plants only CaCaM1 genes and disease resistance related PR1 use , PDF1 .2 was expressed.

[단계 2] [Step 2]

상기와 같이 CaCaM1이 과다 발현된 식물에 슈도모나스 시링게 패소바 토마토 DC3000균주를 접종하고 식물체의 변화를 관찰하였다. 또한 CaCaM1 유전자가 과다발현된 식물체에서 저항성 반응이 나타나는 이유를 알아보기 위해 댑 염색(DAB staining) 및 트리판 블루 염색(trypan blue staining)을 수행하였다. When inoculated with Pseudomonas strain ringge lost bar tomato DC3000 in a plant CaCaM1 the over expression as described above and observed changes in the plant. In addition, DAB staining and trypan blue staining were performed to investigate the reason for the resistance in plants overexpressed CaCaM1 gene.

그 결과 도 16에 나타난 바와 같이 CaCaM1이 과다 발현된 식물체에서 야생형에 비하여 세균성 병에 대하여 저항성을 나타내고 있음이 관찰되었고, 도 17의 댑염색 (DAB staining) 결과와 트리판 블루 염색 (trypan blue staining) 결과를 통하여 CaCaM1 유전자가 과다 발현된 식물에서 저항성 식물에서 관찰되는 활성 산소 증가와 세포사멸반응이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 이때 저항성 관련 유전자인 PR1의 발현이 대조구에 비해 증가되는 것을 노던블러팅을 통해 확인할 수 있었다. As a result, as shown in Fig. 16, CaCaM1 over-expressed plants showed resistance to bacterial diseases compared to wild type, DAB staining results and trypan blue staining (trypan blue staining) of FIG. Results Through CaCaM1 In the overexpressed genes, free radicals and apoptosis were observed in resistant plants. In addition, it could be confirmed through Northern blotting that the expression of resistance-related gene PR1 is increased compared to the control.

[단계 3][Step 3]

CaCaM1이 과다 발현된 식물에, 애기장대에서 노균병을 일으키는 하이알로페로노스포라 파라시티카 Noco2 (Hyaloperonospora parasitica Noco 2)를 접종한 후 병저항성의 변화를 관찰하였다. CaCaM1이 과발현된 식물과 과발현하지 않는 야생형 대조구 식물의 떡잎 시기에 하이알로페로노스포라 파라시티카 Noco2를 5 X 104 spores/ml 의 농도로 스프레이접종 하였다. 접종 후 17℃의 온도에서 습실 처리하였다. 그 결과 CaCaM1을 과발현하는 형질전환 애기장대 식물에서 저항성이 증가하여 노균병원균의 포자형성이 억제되는 것을 관찰할 수 있었고 그 결과를 도 18에 나타내었다. Hyaloperonospora ( Haloperonospora ), a hyalperonospora parasitica that causes downy mildew in the Arabidopsis, in plants overexpressed with CaCaM1 After inoculation with parasitica Noco 2), changes in disease resistance were observed. Hyaloferonospora parasitica Noco2 was sprayed at a concentration of 5 × 10 4 spores / ml during the cotyledon period of overexpressed CaCaM1 and non-overexpressed wild type control plants. After inoculation, it was wet-treated at the temperature of 17 degreeC. As a result, the resistance was increased in transgenic Arabidopsis plants overexpressing CaCaM1 , and it was observed that spore formation of the fungal pathogen was suppressed, and the results are shown in FIG. 18.

[단계 4] [Step 4]

CaCaM1이 과다 발현된 식물의 노균병에 대한 저항성을 세포수준에서 관찰하 기 위해, 댑염색 (DAB staining)과 트리판 블루 염색 (trypan blue staining)을 수행하고 그 결과를 도 19에 나타내었다. 그 결과 CaCaM1 유전자가 과발현된 식물에서 저항성 식물에서 관찰되는 활성 산소 증가와 세포사멸반응이 일어나는 것을 관찰할 수 있었다. 하지만 야생형의 대조구 식물, 즉 CaCaM1을 과발현하지 않는 식물체에서는 활성 산소 증가와 세포사멸반응이 일어나지 않는 것을 관찰할 수 있었다. In order to observe at the cellular level the resistance to fungal disease of plants overexpressed CaCaM1 , DAB staining and trypan blue staining were performed and the results are shown in FIG. 19. As a result, the increase in free radicals and apoptosis reactions observed in resistant plants were observed in plants overexpressing the CaCaM1 gene. However, it was observed that free radicals and apoptosis did not occur in wild-type control plants, that is, plants not overexpressing CaCaM1 .

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였으나, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 균등물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Although specific portions of the present invention have been described in detail above, it will be apparent to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. It is therefore intended that the scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 본 발병에 의하여 고추 녹광 품종(Capsicum annuum L. cv. Nockwang)으로부터 클로닝한 고추 칼모듈린1(CaCaM1) 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열을 나타낸 도면이고,1 is a pepper verdure varieties ( Capsicum) by the present onset annuum L. cv. A diagram showing the nucleotide sequence and amino acid sequence of the pepper calmodulin 1 ( CaCaM1 ) gene cloned from Nockwang ),

도 2는 고추 녹광 품종의 각 기관에서 CaCaM1 유전자의 발현 결과를 나타낸 도면이고,Figure 2 is a diagram showing the expression results of CaCaM1 gene in each organ of the red pepper varieties,

도 3은 고추식물에 고추 세균성 점무늬병균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)의 병원성 균주와 비병원성 균주를 접종하였을 때 접종된 잎과 접종되지 않은 잎에서의 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고,Figure 3 is red pepper bacterial spot pattern bacteria ( Xanthomonas) in pepper plants campestris pv. vesicatoria ) is a diagram showing the results of induction of CaCaM1 gene expression in inoculated and non-inoculated leaves when inoculated with pathogenic strains and non-pathogenic strains,

도 4는 고추식물에 살리실산(Salicylic acid)을 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고, 4 is a diagram showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the treatment of salicylic acid (Salicylic acid) to pepper plants,

도 5는 고추식물에 메칠자스몬산(Methyjasmonic acid)을 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고, 5 is a diagram showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the treatment of red pepper plants with methyljasmonic acid (Methyjasmonic acid),

도 6은 고추식물에 앱시스산(abscisic acid)을 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고,6 is a view showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the treatment of abscisic acid in pepper plants,

도 7은 고추식물에 과산화수소(H2O2)를 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고, 7 is a view showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the treatment of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to pepper plants,

도 8은 고추식물에 건조스트레스를 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고,8 is a view showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the dry stress treated pepper plants,

도 9는 고추식물에 상처스트레스를 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고,9 is a view showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the treatment of the wound stress on pepper plants,

도 10은 고추식물에 저온스트레스를 처리한 후 시간의 경과에 따른 CaCaM1 유전자의 발현 유도 결과를 나타낸 도면이고,10 is a view showing the results of inducing the expression of CaCaM1 gene over time after the cold stress treatment on pepper plants,

도 11은 CaCaM1 유전자를 고추 및 애기장대 (Arabidopsis thaliana) 식물체에서 과발현(overexpression)하기 위한 재조합 벡터 pBIN35S:CaCaM1의 배열지도를 나타낸 도면이고,Figure 11 is CaCaM1 gene pepper and Arabidopsis ( Arabidopsis thaliana ) is a diagram showing an arrangement map of the recombinant vector pBIN35S: CaCaM1 for overexpression in plants,

도 12는 상기의 재조합벡터 pBIN35S:CaCaM1와 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) 균주를 이용하여 고추 식물에서 CaCaM1 유전자를 과발현하였을 때 활성산소 발생 및 과민성 세포사멸을 포함하는 저항성 반응이 유도되는 결과를 나타낸 도면이고,12 is a recombinant vector pBIN35S: CaCaM1 and Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 strain using overexpression of CaCaM1 gene in red pepper plants to induce a resistance reaction including reactive oxygen generation and hypersensitive cell death Is a diagram showing the result,

도 13은 고추식물에서 CaCaM1 유전자를 과발현하였을 때 고추식물의 병방어관련 유전자들의 발현을 RT-PCR을 통해 확인한 결과를 나타낸 도면이고 (CaBPR1: Capsicum annuum basic pathogenesis - related protein 1, CaPR10: Capsicum annuum pathogenesis-related protein 10, CaPOA1: Capsicum annuum ascorbate peroxidase 1),13 is a diagram showing the results of confirming the expression of the defense-related genes of pepper plants through the RT-PCR when over-expressing CaCaM1 gene in pepper plants ( CaBPR1 : Capsicum annuum basic pathogenesis - related protein 1 , CaPR10 : Capsicum annuum pathogenesis-related protein 10 , CaPOA1 : Capsicum annuum ascorbate peroxidase 1 ),

도 14는 고추식물에서 CaCaM1 유전자를 과발현한 고추 잎에서 세균성 점무늬병균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)에 대한 저항성이 증가한 결과를 나타낸 도면이고, Figure 14 shows bacterial spots on pepper leaves overexpressing the CaCaM1 gene in pepper plants ( Xanthomonas campestris pv. vesicatoria ) is a view showing the result of increased resistance to,

도 15는 본 발명에 의한 재조합벡터 pBIN35S:CaCaM1과 아그로박테리움 튜메 파시엔스(Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) 균주를 이용하여 CaCaM1 유전자를 과발현시킨 형질전환 애기장대 식물에서 CaCaM1 유전자가 과다발현되고, 이로 인해 애기장대의 병저항성 관련 유전자인 PR1 (Pathogenesis - realted protein 1) 및 PDF1 .2 (Defensin - liken protein) 유전자의 발현이 증가한 것을 관찰한 결과를 나타낸 도면이고,15 is a recombinant vector according to the present invention pBIN35S: CaCaM1 and Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) with the strain, and the CaCaM1 gene expression over in transgenic Arabidopsis thaliana plants that overexpressed the CaCaM1 gene, resulting in Arabidopsis PR1 ( Pathogenesis - realted) protein 1) and PDF1 .2 (Defensin - liken protein ) is a diagram showing the results of observing the increase in the expression of the gene,

도 16은 CaCaM1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물에서 세균성 흑반병원균인 슈도모나스 시링게 패소바 토마토 DC3000 (Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000) 균주에 대한 병저항성이 나타난 식물체의 사진과 식물체 내에서 병원균 생장을 검정한 결과를 나타낸 그래프이고,FIG. 16 shows Pseudomonas cyringe Pasova tomato DC3000 ( Pseudomonas) , a bacterial E. coli pathogen, in transgenic Arabidopsis plants overexpressing the CaCaM1 gene syringae pv. tomato DC3000) is a graph showing the results of assaying pathogen growth in plants and photographs of plants showing disease resistance to strains,

도 17은 CaCaM1 유전자를 과발현시킨 형질전환 애기장대 식물에서 세균성 흑반병원균 접종 후 활성산소와 과민성 세포사멸반응이 증가한 것을 댑염색(DAB staining)과 트립토판 블루 염색(trypan blue staining)을 통해 각각 살펴보고, 이때 PR1의 발현이 증가한다는 결과를 나타낸 도면이고,17 shows the increase in free radicals and sensitizing apoptosis after bacterial E. coli inoculation in transgenic Arabidopsis plants overexpressing the CaCaM1 gene, respectively, by DAB staining and tryptophan blue staining. At this time, it is a view showing the result that the expression of PR1 is increased,

도 18은 CaCaM1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물에서 노균병 (downy mildew, Hyaloperonospora parasitica)에 대한 병저항성이 나타난 결과를 보인 도면이고, 18 shows downy mildew, Hyaloperonospora , in transgenic Arabidopsis plants overexpressing the CaCaM1 gene. parasitica ) is a diagram showing the results of disease resistance to,

도 19는 CaCaM1 유전자를 과다발현시킨 형질전환 애기장대 식물에서 노균병 (downy mildew, Hyaloperonospora parasitica)에 대한 병저항성이 나타날 때 활성산소의 축적 및 과민성 세포사멸이 동반되는 것을 댑염색(DAB staining)과 트립토판 블루 염색(trypan blue staining)을 통해 각각 살펴본 결과를 나타낸 도면이다. 19 shows downy mildew, Hyaloperonospora in transgenic Arabidopsis plants overexpressing the CaCaM1 gene. parasitica ) shows the result of DA accumulation and trypan blue staining, which are accompanied by accumulation of active oxygen and hypersensitivity apoptosis when pathogenic resistance to parasitica appears.

<110> Korea University Industrial and Academic Collaboration Foundation <120> Pepper disease resistance-related Calmodulin gene CaCaM1 and transgenic plants using the same <130> P11-080729-01 <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 687 <212> DNA <213> Capsicum annuum cv. Nockwang <400> 1 tctttccaaa aataaaaaca agtagtacaa cttatcttgt atttgaaatt ctagaagaaa 60 atggcagatc agttgactga tgaccagatc tctgagttta aggaagcatt tagcttgttt 120 gataaggatg gagatggttg catcactact aaggagcttg ggactgtgat gaggtcgctg 180 ggacagaacc cgactgaagc tgaactccag gacatgataa acgaggtgga tgcagatggt 240 aatggaacca tcgacttccc agagtttcta aacctcatgg ccaagaagat gaaggataca 300 gattccgagg aggagctgaa agaggcattc agggttttcg acaaggatca aaatggcttc 360 atctcggctg ctgagcttcg ccatgtgatg actaaccttg gtgagaagct cactgatgaa 420 gaagtcgatg agatgattag ggaagcggat ttcgatggtg atggtcaaat taactatgaa 480 gagtttgtta aggtcatgat ggccaagtaa tccaccaccc tcttgttaaa agtttaagtt 540 tagacttgtt aaaatttgtg aaaaaatgcc aaaaaatgtt tcattggata ggatgtgctt 600 agtataattt atgtttttac catctctaga tgtattggac cttgaatgaa tgtaatgttt 660 tattgtaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaa 687 <210> 2 <211> 149 <212> PRT <213> Capsicum annuum cv. Nockwang <400> 2 Met Ala Asp Gln Leu Thr Asp Asp Gln Ile Ser Glu Phe Lys Glu Ala 1 5 10 15 Phe Ser Leu Phe Asp Lys Asp Gly Asp Gly Cys Ile Thr Thr Lys Glu 20 25 30 Leu Gly Thr Val Met Arg Ser Leu Gly Gln Asn Pro Thr Glu Ala Glu 35 40 45 Leu Gln Asp Met Ile Asn Glu Val Asp Ala Asp Gly Asn Gly Thr Ile 50 55 60 Asp Phe Pro Glu Phe Leu Asn Leu Met Ala Lys Lys Met Lys Asp Thr 65 70 75 80 Asp Ser Glu Glu Glu Leu Lys Glu Ala Phe Arg Val Phe Asp Lys Asp 85 90 95 Gln Asn Gly Phe Ile Ser Ala Ala Glu Leu Arg His Val Met Thr Asn 100 105 110 Leu Gly Glu Lys Leu Thr Asp Glu Glu Val Asp Glu Met Ile Arg Glu 115 120 125 Ala Asp Phe Asp Gly Asp Gly Gln Ile Asn Tyr Glu Glu Phe Val Lys 130 135 140 Val Met Met Ala Lys 145 <110> Korea University Industrial and Academic Collaboration Foundation <120> Pepper disease resistance-related Calmodulin gene CaCaM1 and          transgenic plants using the same <130> P11-080729-01 <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 687 <212> DNA 213 Capsicum annuum cv. Nockwang <400> 1 tctttccaaa aataaaaaca agtagtacaa cttatcttgt atttgaaatt ctagaagaaa 60 atggcagatc agttgactga tgaccagatc tctgagttta aggaagcatt tagcttgttt 120 gataaggatg gagatggttg catcactact aaggagcttg ggactgtgat gaggtcgctg 180 ggacagaacc cgactgaagc tgaactccag gacatgataa acgaggtgga tgcagatggt 240 aatggaacca tcgacttccc agagtttcta aacctcatgg ccaagaagat gaaggataca 300 gattccgagg aggagctgaa agaggcattc agggttttcg acaaggatca aaatggcttc 360 atctcggctg ctgagcttcg ccatgtgatg actaaccttg gtgagaagct cactgatgaa 420 gaagtcgatg agatgattag ggaagcggat ttcgatggtg atggtcaaat taactatgaa 480 gagtttgtta aggtcatgat ggccaagtaa tccaccaccc tcttgttaaa agtttaagtt 540 tagacttgtt aaaatttgtg aaaaaatgcc aaaaaatgtt tcattggata ggatgtgctt 600 agtataattt atgtttttac catctctaga tgtattggac cttgaatgaa tgtaatgttt 660 tattgtaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaa 687 <210> 2 <211> 149 <212> PRT 213 Capsicum annuum cv. Nockwang <400> 2 Met Ala Asp Gln Leu Thr Asp Asp Gln Ile Ser Glu Phe Lys Glu Ala   1 5 10 15 Phe Ser Leu Phe Asp Lys Asp Gly Asp Gly Cys Ile Thr Thr Lys Glu              20 25 30 Leu Gly Thr Val Met Arg Ser Leu Gly Gln Asn Pro Thr Glu Ala Glu          35 40 45 Leu Gln Asp Met Ile Asn Glu Val Asp Ala Asp Gly Asn Gly Thr Ile      50 55 60 Asp Phe Pro Glu Phe Leu Asn Leu Met Ala Lys Lys Met Lys Asp Thr  65 70 75 80 Asp Ser Glu Glu Glu Leu Lys Glu Ala Phe Arg Val Phe Asp Lys Asp                  85 90 95 Gln Asn Gly Phe Ile Ser Ala Ala Glu Leu Arg His Val Met Thr Asn             100 105 110 Leu Gly Glu Lys Leu Thr Asp Glu Glu Val Asp Glu Met Ile Arg Glu         115 120 125 Ala Asp Phe Asp Gly Asp Gly Gln Ile Asn Tyr Glu Glu Phe Val Lys     130 135 140 Val Met Met Ala Lys 145  

Claims (9)

고추 녹광 품종(Capsicum annuum L. cv. Nockwang) 유래의 서열번호 1의 염기서열을 갖는 분리된 칼모듈린 유전자(CaCaM1). Capsicum pepper varieties ( Capsicum annuum L. cv. An isolated calmodulin gene ( CaCaM1 ) having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 from Nockwang ). 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 분리된 칼모듈린(CaCaM1) 단백질.An isolated calmodulin (CaCaM1) protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO. 제1항 기재의 CaCaM1 유전자를 포함하는 재조합 벡터. CaCaM1 as described in claim 1 Recombinant vector comprising a gene. 제1항 기재의 CaCaM1 유전자를 pBIN35S에 삽입시켜 제조한 재조합벡터 pBIN35S::CaCaM1.Recombinant vector pBIN35S :: CaCaM1 prepared by inserting the CaCaM1 gene according to claim 1 into pBIN35S . 제1항 기재의 유전자 또는 제3항 기재의 재조합 벡터에 의해 형질전환된 식물체.A plant transformed by the gene of claim 1 or the recombinant vector of claim 3. 제5항에 있어서, 상기 식물체는 고추 또는 애기장대인 식물체.The plant of claim 5, wherein the plant is pepper or Arabidopsis. 고추 세균성 점무늬병의 병원성 또는 비병원성 세균을 접종한 식물체로부터 RNA 분리하여 노던블럿 분석으로 제1항 기재 CaCaM1 유전자의 발현을 확인하는 단계를 포함하는 식물체의 저항성 탐색방법.RNA isolated from plants inoculated with pathogenic or non-pathogenic bacteria of red pepper bacterial spot disease by Northern blot analysis as described in claim 1 CaCaM1 A method for searching for resistance of a plant, comprising the step of confirming the expression of a gene. 살리실산 (Salicylic acid), 메칠자스몬산 (Methyljasmoic acid), 앱시스산 (Abscisic acid) 및 과산화수소수 (H2O2) 중 어느 하나를 처리한 식물체로부터 RNA 분리하여 노던블럿 분석으로 제1항 기재 CaCaM1 유전자의 발현을 확인하는 단계를 포함하는 식물체의 저항성 탐색방법. CaCaM1 gene as described in claim 1 by RNA isolated from plants treated with salicylic acid, methyljasmoic acid, abscisic acid and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). Searching for resistance of the plant comprising the step of confirming the expression of. 상처스트레스, 건조 및 저온스트레스 중 어느 하나를 처리한 식물체로부터 RNA 분리하여 노던블럿 분석으로 제1항 기재 CaCaM1 유전자의 발현을 확인하는 단계를 포함하는 식물체의 저항성 탐색방법.A method of detecting resistance of plants, comprising the step of confirming the expression of CaCaM1 gene according to claim 1 by Northern blot analysis by separating RNA from plants treated with any one of wound stress, dry stress and cold stress.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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