KR101451833B1 - Marker Gene OsFBX322 for Detecting Ionizing Energy and Transgenic Indicator Plant Using the Same - Google Patents

Marker Gene OsFBX322 for Detecting Ionizing Energy and Transgenic Indicator Plant Using the Same Download PDF

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KR101451833B1
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김선희
김진백
하보근
김상훈
강시용
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Abstract

The present invention relates to: OsFBX322 genes as marker genes for detecting an ionizing source; a kit for detecting an ionizing source using a radiolabeled gene; an over-expression vector using the radiolabeled gene; a transgenic plant transformed by the same vector; and a method of identifying exposure to radiation using the same plant.

Description

이온화에너지원 표지 유전자 OsFBX322 및 이를 이용한 형질전환 지표식물{Marker Gene OsFBX322 for Detecting Ionizing Energy and Transgenic Indicator Plant Using the Same}Ionizing energy source marker gene OsFBX322 and a transgenic indicator plant using the same.

본 발명은 이온화에너지원 표지 유전자 OsFBX322및 이를 이용한 형질전환 지표식물에 관한 것이다.The present invention relates to an ionization energy source marker gene OsFBX322 and a transgenic indicator plant using the same.

보다 구체적으로 본 발명은 이온화에너지원 표지 유전자로서 OsFBX322 유전자, 상기 방사선 표지 유전자를 이용한 이온화에너지원 검출용 키트, 상기 방사선 표지 유전자를 이용한 과발현(Over-expression) 벡터, 상기 벡터로 형질 전환한 식물체 및 상기 형질전환 식물체를 이용한 방사선 노출 여부 확인방법에 관한 것이다.
More specifically, the present invention relates to an OsFBX322 gene as an ionization energy source marker gene, a kit for detecting an ionization energy source using the above-mentioned radiation marker gene, an over-expression vector using the above-mentioned radiation marker gene, And a method for confirming exposure to radiation using the transgenic plant.

방사선 조사는 식물체 DNA의 염기 또는 당에 영향을 주거나, DNA와 DNA 또는 DNA와 단백질간의 연결 관계에도 영향을 미치며, DNA 배열의 변화로서 결실 또는 삽입 등을 일으켜 변이를 유도하는데, 변이의 90% 정도가 결실에 의한 것으로 알려져 있다(Belli et al. 2002; Roldan-Arjona and Ariza 2009). 특히 DNA 상의 이중가닥 절단(Double strand break) 등의 유전자 이상 현상은 생물 치사를 유발시킬 수 있을 정도로 치명적일 수 있다(Sachs et al., Int . J. Radiat . Biol . 72, 351-374, (1997)).　또한 물, 온도, 영양상태 같은 외부 환경 스트레스는 식물의 물질대사 및 생육에 영향을 미치는데, 외부에 의한 영향을 받으면 식물은 스스로를 보호하기 위해 방어 기작을 펼침으로 외부 환경에 적응하려고 한다(Boyer 1982). 여러 스트레스는 식물 세포내 활성산소종(ROS, Reactive oxygen species)을 증가시키는데 활성산소종은 단백질이나 불포화 지방산 등과 결합하여 과산화 지질을 생성하고, DNA EH는 RNA 등에 변이를 일으켜 생체막 손상 등을 유발하여 세포사멸에까지 이르게 한다 (Dhindsa et al. 1981).　 Irradiation affects bases or sugars in plant DNA, affects the DNA-DNA or DNA-protein linkage, and induces mutations by causing deletion or insertion as a change in DNA sequence. About 90% (Belli et al., 2002; Roldan-Arjona and Ariza, 2009). In particular, gene anomalies such as double strand breaks on DNA can be fatal enough to cause biotic mortality (Sachs et al., Int . J. Radiat . Biol . 72, 351-374, (1997 )). In addition, external environmental stresses such as water, temperature, and nutritional status affect the metabolism and growth of plants. When affected by external influences, plants try to adapt to the external environment by spreading their defense mechanisms to protect themselves (Boyer 1982). Several stresses increase the reactive oxygen species (ROS) in plant cells. Active oxygen species bind to proteins or unsaturated fatty acids to produce lipid peroxides. DNA EH causes mutations in RNA and the like, resulting in damage to the biological membrane Leading to apoptosis (Dhindsa et al. 1981).

지금까지의 방사선에 대한 식물 반응성에 대한 연구는 전술한 바와 같이 DNA상의 손상과 복구기작 내지는 항산화 관련 메커니즘 연구 등으로 주로 진행이 되어 왔으며, 방사선에 반응하는 유전자나 이와 관련된 신호 전달 연구는 동물 모델에 제한적으로 이루어져 왔다(Amundson et al.2001). To date, studies on plant reactivity to radiation have been mainly based on DNA damage and repair mechanisms or antioxidant-related mechanisms, as described above. Radiation-responsive genes and related signal transduction studies have been reported in animal models Has been limited (Amundson et al. 2001).

이온화에너지는 크게 고 LET (Linear Energy Transfer)인 이온빔, α선과 중성자선과 저 LET인 X선과 γ선, 우주선과 같은 복합방사선 등으로 구분된다(Tanaka et al. 1999). Ionization energy is largely classified into high beam (LET), ion beam, α-ray and neutron beam, and low-LET X-ray and γ-ray, and composite radiation such as cosmic ray (Tanaka et al.

이와 같이 다양한 이온화에너지 중에서, 현재까지의 연구는 주로 저 LET에 의한 돌연변이 유도가 주를 이루었으며, 본원발명자들 또한 종전에 감마선에 의한 돌연변이 유도 및 유전자 발현 변화 연구를 수행한 바 있다.Of the various ionization energies, the present studies mainly focused on induction of mutation by low LET, and the present inventors have also conducted mutagenic induction and gene expression alteration studies by gamma rays.

이와 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0037785호는 쌍자엽 식물인 애기장대를 대상으로 저 LET인 감마선 조사에 따른 유전자 발현의 영향을 조사하고, 그 결과 발현이 상향 조절되는 특정 유전자 및 그 유전자를 녹다운시킨 애기장대에 관하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허문헌에 개시된 유전자는 감마선에 대해서만 발현 변화가 확인된 것으로서, 다양한 이온화에너지 중 오직 감마선만을 검출할 수 있는 표지 유전자라는 점에서 한계가 있다. In this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0037785 discloses a method for investigating the effect of gene expression upon low-LET gamma irradiation on Arabidopsis thaliana, And discloses a rice-pelvis that has knocked down a gene. However, the gene disclosed in the above patent document has a change in expression only to gamma rays, and there is a limitation in that it is a marker gene capable of detecting only gamma rays among various ionization energies.

따라서, 저 LET뿐만 아니라, 고 LET 및 복합방사선을 비롯한 다양한 이온화에너지에 대한 표지 유전자 및 지표 식물에 대한 요구가 여전히 존재한다.Thus, there is still a need for marker genes and indicator plants for a variety of ionizing energies, including low LET as well as high LET and complex radiation.

최근 고 LET인 이온빔에 의한 돌연변이의 발생범위(Mutation spectrum)가 넓으며, 그 발생빈도(Mutation frequency) 또한 높다는 보고가 있으면서, 고 LET 선원을 이용한 연구에도 많은 관심이 집중되고 있다(Kaxama et al. 2008). 또한, 복합방사선 및 우주선과 관련하여, 최근 중국의 무인 육종 우주선을 비롯한 미국과 러시아의 우주정거장을 활용하여 우주 환경에 식물 종자를 노출시킨 우주 육종 연구 기법이 보고되고 있다. 우주는 양성자, 중이온, 감마선 등의 복합 방사선과 미소중력, 극고, 저온 등 다양한 환경적 영향이 식물 유전자의 변이를 유도하는 것으로 알려져 있다(Bao et al. 2006; Li et al. 2007).Recently, Mutation spectrum of mutation caused by high beam ion beam has been widely reported and its mutation frequency has been reported to be high, and much attention has been paid to the study using high LET source (Kaxama et al. 2008). In addition, with regard to complex radiation and spacecraft, spacecraft research techniques have recently been reported in which plant seeds are exposed to the space environment using US and Russian space stations, including China's unmanned breeding spacecraft. It is known that the universe induces the mutation of plant genes by various environmental effects such as proton, heavy ion, gamma ray, microgravity, polarity and low temperature (Bao et al., 2006; Li et al.

한편, 벼는 우리나라는 물론 전 세계 인구의 반 이상이 주식으로 하는 중요한 식량 작물이다. 벼는 n=12 염색체인 이배체 식물로 게놈의 크기가 280~430mb로 비교적 작아 유전체 연구에 용이하다. 또한 유전체의 구성이 다른 작물과 높은 상동성을 보이며, 염색체 상의 유전자 배열이 유사하여 단자엽 식물의 모델로 많은 연구에 이용되고 있다(Jwa et al. 2006).On the other hand, rice is an important food crop in which more than half of the population of the world as well as our country are stocks. Rice is a diploid plant with n = 12 chromosomes. Its genome size is 280 to 430mb, which is relatively small, making it easy to study the genome. In addition, the genome sequence is highly homologous to other crops and has similar gene sequences on the chromosome, which has been used for many studies as a model of monocotyledons (Jwa et al., 2006).

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0037785호Korean Patent Publication No. 10-2013-0037785

본 발명자들은 저 LET뿐만 아니라, 다양한 종류의 이온화에너지원 누출 여부를 정확히 판단할 수 있는 이온화에너지원 표지 유전자 및 이를 이용한 이온화에너지원 지표 식물의 개발을 위하여 연구 노력하였다. The present inventors have made efforts to develop an ionized energy source marker gene and an ionized energy source indicator plant that can accurately determine not only low LET but also various types of ionization energy source leaks.

이를 위하여, 본 발명자들은 마이크로어레이(Microarray) 기술을 이용하여 다양한 이온화에너지원에 반응하는 단자엽 식물체 유전자 발현 프로파일(profiling)을 작성하고, 이온화에너지원 조사에 의하여 발현이 변화하는 수천여 개에 달하는 유전자를 선별한 후, 상기 유전자들의 방사선 반응성을 규명하는 과정에서, 놀랍게도 특정 유전자가 저 LET(Linear Energy Transfer), 고 LET, 복합방사선 및 우주선 등의 다양한 이온화에너지원 모두에 반응하여 그 발현이 특히 매우 유의적으로 하향 조절된다는 점을 밝혀내기에 이르렀다. 더 나아가, 본 발명자들은 이와 같은 예기치 못한 놀라운 발견에 기초하여, 상기 유전자를 이종의 식물체 내에 도입한 형질전환 식물체를 성공적으로 제조해 내고, 실제로 식물 생태계 방사선 노출 여부에 대한 검지 가능성을 명확히 밝혀냄으로써 본 발명을 완성하였다.For this purpose, the present inventors have developed a gene expression profile (profiling) of a terminal leaf plant responsive to various ionization energy sources using a microarray technology, and have developed a gene expression profile (profiling) of thousands of genes whose expression is changed by ionized energy source irradiation It was surprisingly found that a specific gene reacts with various ionizing energy sources such as low LET (Linear Energy Transfer), high LET, complex radiation, and cosmic rays, and its expression is particularly remarkable in the course of identifying the radiation reactivity of the genes Which is significantly downwardly regulated. Further, based on such unexpected and surprising discoveries, the present inventors have succeeded in successfully producing a transgenic plant in which the gene has been introduced into heterologous plants, and clarifying the possibility of actually detecting whether the plant ecosystem is exposed to radiation, Thereby completing the invention.

따라서 본 발명의 목적은, 다양한 이온화에너지원에 매우 유의적으로 반응하는 상기 지표 유전자를 사용하여 형질전환된 식물체를 제공하는 데 있다. It is therefore an object of the present invention to provide a transformed plant using the indicator gene which reacts very significantly to a variety of ionizing energy sources.

본 발명의 다른 목적은 상기 형질전환된 식물체를 사용하여 이온화에너지원 누출 여부를 판정하는 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for determining whether or not an ionized energy source is leaked using the transformed plant.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 이온화에너지원 지표 유전자 또는 그의 단편 등을 포함하는 이온화에너지원 검출용 조성물을 제공하는 데 있다. It is still another object of the present invention to provide a composition for detecting an ionized energy source including the ionized energy source indicator gene or a fragment thereof.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 이용한 이온화에너지원 검출용 키트를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a kit for detecting an ionized energy source using the composition.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 키트를 사용하여, 이온화에너지원 누출 여부를 판정하는 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for determining whether or not an ionized energy source is leaked using the kit.

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

본 발명의 하나의 관점은, 이온화에너지원 지표 유전자 OsFBX322(Os09g0344400, F-Box domain containing protein322)의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 재조합 벡터로 형질전환된 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체를 제공하는 것이다.
One aspect of the present invention is to provide a transgenic plant characterized in that it is transformed with a recombinant vector comprising a nucleotide sequence of an ionization energy source indicator gene OsFBX322 (Os09g0344400, F-Box domain containing protein 322).

이온화에너지원 지표 유전자 Ionization energy source indicator gene OsFBX322OsFBX322

본 발명자들은 마이크로어레이(Microarray) 기술을 이용하여 다양한 이온화에너지원에 반응하는 단자엽 식물체 유전자 발현 프로파일(profiling)을 작성하고, 이온화에너지원에 반응하여 그 발현이 현저하게 감소하는 유전자로서OsFBX322(Os09g0344400, F-box domain containing protein 322) 유전자를 선별한 후, 상기 유전자의 방사선 반응성을 규명하였다. The inventors of the present invention created a gene expression profiling of a terminal plant reacting with various ionizing energy sources using a microarray technology and found that the expression of OsFBX322 (Os09g0344400, F-box domain containing protein 322) gene was selected, and then the radiation reactivity of the gene was determined.

본 발명의 OsFBX322 유전자는 NCBI 접근 번호 NM_001069465로도 표시될 수 있고, 그 cDNA 서열은 서열목록 제1서열로 표시되며, 상기 cDNA가 인코딩하는 단백질의 아미노산 서열은 서열목록 제2서열로 표시되는 바와 같다.The OsFBX322 gene of the present invention can also be represented by the NCBI accession number NM_001069465. The cDNA sequence is represented by SEQ ID No. 1, and the amino acid sequence of the cDNA-encoding protein is represented by SEQ ID No. 2.

상기 OsFBX322 유전자는 바람직하게는 벼(Oryza sativa)의 유전자일 수 있다.The OsFBX322 gene is preferably selected from rice ( Oryza sativa ).

OsFBX322 유전자는 저 LET(Linear Energy Transfer), 고 LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 모두에 반응하여 그 발현이 매우 유의한 수준으로 변화하며, 특히 본 발명의 OsFBX322 유전자는 감마선, 이온빔 및 우주선 모두에 반응하여, 그 발현이 현저하게 감소되는 것을 특징으로 한다.The OsFBX322 gene changes its expression to a very significant level in response to both low LET (Linear Energy Transfer), high LET, ionizing energy sources selected from complex radiation or cosmic rays, and in particular, the OsFBX322 gene of the present invention has gamma rays, In response to all of the spacecraft, the expression is markedly reduced.

이와 같이, OsFBX322 유전자는 저 LET(Linear Energy Transfer), 고 LET, 복합방사선 및 우주선 모두에 반응하여 그 발현이 현저하게 감소되므로, 이를 활용하는 경우 다양한 이온화에너지원의 누출 여부를 간단하게 판명할 수 있다.
Thus, the expression of OsFBX322 gene in response to both low LET (Linear Energy Transfer), high LET, combined radiation and spacecraft is remarkably reduced, so that it can be easily ascertained whether leaks of various ionizing energy sources have.

형질전환용 재조합 벡터The recombinant vector for transformation

형질전환용 재조합 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있는 벡터이며, 발현 벡터는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. A recombinant vector for transformation is a vector capable of replicating DNA and being independently regenerated in a host cell, wherein the expression vector comprises a desired coding sequence and an appropriate nucleic acid sequence necessary for expressing a coding sequence operably linked in a particular host organism ≪ / RTI >

본 발명의 형질전환 식물체를 제조하기 위하여 사용할 수 있는 식물 발현 벡터의 예로는, 아그로박테리움과 같은 적당한 숙주에 존재할 때 그 자체의 일부, 소위 T-영역을 식물 세포로 전이시킬 수 있는 Ti-플라스미드 벡터가 있다(EP 0116718 B1에 기재된 Ti-플라스미드 벡터의 경우 현재 식물 세포, 또는 잡종 DNA를 식물의 게놈 내에 적당하게 삽입시키는 데에 이용되고 있다). 또한, EP 0120516 B1 및 미국 특허 제4,940,838호에 청구된 바와 같은 소위 바이너리(binary) 벡터도 본 발명의 형질전환 식물체를 제조하는데 사용될 수 있다.Examples of plant expression vectors that can be used to produce the transgenic plants of the present invention include a part of itself when present in a suitable host such as Agrobacterium, a Ti-plasmid capable of transferring the so-called T- (In the case of a Ti-plasmid vector as described in EP 0116718 B1, plant cells or hybrid DNA are now being used for proper insertion into the genome of a plant). Also, so-called binary vectors such as those claimed in EP 0120516 Bl and U.S. Pat. No. 4,940,838 can also be used to prepare the transgenic plants of the present invention.

본 발명에 따른 OsFBX322유전자를 식물 숙주에 도입시키는데 이용될 수 있는 다른 적합한 벡터로는, 이중 가닥 식물 바이러스(예를 들면, CaMV) 및 단일 가닥 바이러스, 게미니 바이러스 등으로부터 유래될 수 있는 것과 같은 바이러스 벡터, 예를 들면 비완전성 식물 바이러스 벡터 등이 있으며, 이러한 벡터의 사용은 특히 식물 숙주를 적당하게 형질전환 하는 것이 어려울 때 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.　Other suitable vectors that can be used to introduce the OsFBX322 gene according to the present invention into a plant host include viruses such as those that can be derived from double-stranded plant viruses (e.g., CaMV) and single- Vectors, such as non -complete plant viral vectors, and the use of such vectors may be used, but is not necessarily limited to, particularly when it is difficult to transform the plant host properly.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 벡터는 (i) OsFBX322 유전자의 뉴클레오타이드 서열에 연결되어 식물세포에서 작용하여 RNA 분자를 형성시키는 프로모터 및 (ii) 식물세포에서 작용하여 상기 RNA 분자의 3'-말단의 폴리아데닐화를 야기시키는 3'-비-해독화 부위를 포함할 수 있으며, 또한 추가적으로 (iii) 하나 이상의 선택성 마커를 포함할 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the vector comprises (i) a promoter linked to a nucleotide sequence of OsFBX322 gene to act in plant cells to form an RNA molecule, and (ii) Non-detoxified moiety that results in terminal polyadenylation, and may additionally comprise (iii) one or more selectable markers.

본 발명의 벡터에 포함될 수 있는 프로모터로는, 식물체의 유전자 도입을 위해 당업계에서 통상적으로 이용되는 어떠한 것도 사용할 수 있는데, 예컨대, 콜리플라우어 모자이크 바이러스(CaMV) 35S 프로모터, 노팔린 씬타아제(nos) 프로모터, 피그워트 모자이크 바이러스 35S 프로모터, 수가크레인 바실리폼 바이러스 프로모터,　콤멜리나 엘로우 모틀 바이러러스 프로모터, 리불로오스-1,5-비스-포스페이트 카르복실라아제 스몰 서브유티트(ssRUBISCO)의 광유도성 프로모터, 쌀 사이토졸 트리오스포스페이트 이소머라아제(TPI) 프로모터, 아라비돕시스의 아데닌 포스포리보실트랜스퍼라아제(APRT) 프로모터 또는 옥토파인 신타아제 프로모터 등을 사용할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. As the promoter that can be included in the vector of the present invention, any gene commonly used in the art can be used for introducing a gene into a plant. For example, a promoter such as a Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 35S promoter, a nosaline synthase ) Promoter, the Piguet mosaic virus 35S promoter, the water crane basil lipid viral promoter, the comeline yellow mothball virus promoter, the lipoose-1,5-bis-phosphate carboxylase small subtiltite (ssRUBISCO) mineral oil A rice cytosolic triosephosphate isomerase (TPI) promoter, an adipine phosphoribosyl transferase (APRT) promoter of Arabidopsis or an octopine synthase promoter, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 벡터에 포함될 수 있는 3'-비-해독화 부위로는, 아그로박테리움 튜머페이션스의 노팔린 신타아제 유전자로부터 유래된 것 (nos 3' end) (Bevan et al., Nucleic Acids Research, 11(2):369-385(1983)), 아그로박테리움 튜머페이션스의 옥토파인 신타아제 유전자로부터 유래된 것, 토마토 또는 감자의 프로테아제 억제자 I 또는 Ⅱ 유전자의 3' 말단 부분 또는 CaMV 35S 터미네이터 등이 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.Non-detoxified sites that may be included in the vectors of the present invention include those derived from the nopaline synthase gene of Agrobacterium tumefaciens (nos 3 'end) (Bevan et al., Nucleic Acids Research , 11 (2): 369-385 (1983)), derived from the Octopine synthase gene of Agrobacterium tumefaciens, the 3'end of the protease inhibitor I or II gene of tomato or potato, or CaMV 35S Terminators, and the like, but are not limited thereto.

본 발명의 벡터에 포함될 수 있는 선택성 마커로는, 통상 화학적인 방법으로 선택될 수 있는 특성을 갖는 핵산 서열로서, 형질전환된 세포를 비형질전환 세포로부터 구별할 수 있게 하는 모든 유전자가 이에 해당되며, 그 예로는 글리포세이트(Glyphosate) 또는 포스피노트리신(Phosphinotricin)과 같은 제초제 저항성 유전자, 카나마이신(Kanamycin), G418, 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(Hygromycin), 클로람페니콜(Chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Selectable markers that may be included in the vectors of the invention include all nucleic acid sequences that have the property of being selectable by chemical methods and which allow the transfected cells to be distinguished from non- , Examples of which include herbicide resistance genes such as glyphosate or phosphinotricin, kanamycin, G418, Bleomycin, Hygromycin, Chloramphenicol, and the like. Antibiotic resistance genes, but are not limited thereto.

형질전환 Transformation 숙주식물체Host plant

본 발명의 형질전환 식물체는 상술한 식물발현용 재조합 벡터를 숙주 특정 식물 세포로 도입하여 제조된다.The transgenic plants of the present invention are prepared by introducing the above-described recombinant vector for plant expression into host plant-specific plant cells.

본 발명의 유전자 OsFBX322는 본래 단자엽 식물 내에서 발현되는 유전자이므로, 자연상태에서 유전자 OsFBX322를 발현하는 단자엽 식물, 예컨대 wild type 벼 자체를 이온화에너지 검출용 지표 식물로 사용하는 것도 가능하며, 이러한 발명적 사상 또한 본 발명의 권리범위에 속한다. Since the gene OsFBX322 of the present invention is originally expressed in a monocotyledonous plant, it is also possible to use a monocotyledonous plant such as wild type rice that expresses the gene OsFBX322 in its natural state, as an indicator plant for detecting ionization energy, And falls within the scope of the present invention.

다만, 본 발명자들은 벼와 같은 단자엽 식물의 라이프 사이클이 상대적으로 긴 관계로, 상기 지표 유전자를 라이프 사이클이 더 짧고, 재배가 용이한 다른 식물체 내에 도입하여, 보다 간편하게 이온화에너지 검출할 수 있는 형질전환 지표 식물체를 제공하기 위하여 연구 노력하였다.However, the inventors of the present invention have found that since the life cycle of monocotyledons such as rice is relatively long, the above-mentioned indicator gene is introduced into another plant having a shorter life cycle and easy cultivation, We have tried to provide an indicator plant.

그 결과 실제 상기 유전자를 이종의 식물체 내에 도입한 형질전환 식물체를 성공적으로 제조해 내고, 제조한 형질전환 식물체를 사용하여 방사선 노출 여부에 대한 검지 가능성을 명확히 밝혀냄으로써, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result, the present inventors have successfully completed the present invention by successfully producing a transgenic plant in which the gene was introduced into heterologous plants, and clarifying the possibility of detecting radiation exposure using the transgenic plant.

본 발명에 있어서, OsFBX322유전자를 과발현시키기 위한 숙주 식물세포는 특정 식물의 것에 한정되지 아니한다는 것은 당업자에게 자명하게 이해될 것이다. It will be understood by those skilled in the art that the host cell for overexpressing OsFBX322 gene is not limited to a particular plant in the present invention.

다만, 본 발명에 따른 OsFBX322유전자를 과발현시키기 위한 재조합 벡터는 상기 유전자를 "식물" 숙주 세포 내에 도입시키기 위하여 설계된 것이므로, 숙주세포로는 식물세포를 사용하여야 한다.However, since the recombinant vector for overexpressing the OsFBX322 gene according to the present invention is designed to introduce the gene into the "plant" host cell, the host cell should be a plant cell.

일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 OsFBX322유전자를 과발현시키기 위한 숙주 식물 세포로서, 재배가 용이하고 지표 식물로서 활용하기에 적합한 것이라면 제한 없이 사용할 수 있는데, 예컨대 애기장대, 담배, 벼 등을 사용할 수 있다. According to one embodiment, the host cell for overexpressing the OsFBX322 gene according to the present invention can be used without limitation as long as it is easy to cultivate and is suitable for utilization as an indicator plant. Examples thereof include Arabidopsis thaliana, Etc. may be used.

바람직한 구현예에 따르면, 자연 상태에서는 OsFBX322유전자를 가지고 있지 않은 식물로서, 라이프 사이클이 짧고 재배가 용이한 식물을 숙주식물로서 사용하는 것이 좋으며, 예컨대 애기장대의 세포를 숙주세포로서 사용할 수 있다.According to a preferred embodiment, it is preferable to use a plant having no OsFBX322 gene in its natural state and having a short life cycle and easy cultivation as a host plant. For example, Arabidopsis cells can be used as a host cell.

본 발명의 방법에 있어서, 식물세포에 유전자를 도입하는 방법은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 실시될 수 있는데, 예컨대 아그로박테리움(Agrobacterium) 매개방법, 유전자총(gene gun) PEG를 이용한 방법 또는 전기천공법(electroporation) 등을 사용할 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. In the method of the present invention, the method of introducing a gene into a plant cell can be carried out according to a conventional method known in the art, for example, using an Agrobacterium mediated method, gene gun PEG Method or an electroporation method may be used, but the present invention is not limited thereto.

이들 방법의 형질전환 효율은 각각 다양하여, 입자총에 의한 DNA 도입의 경우에는 일반적으로 소수의 세포들에만 유전자가 도입되며 전사를 위하여 DNA가 세포의 핵 내에 도달해야만 기능을 수행하게 된다. 이 방법은 stable transformation에 앞서서 재조합 단백질의 안정성 검사에 사용할 수 있지만 재조합 단백질의 대량 발현을 위해서는 부적당하다. 아그로인필트래이션법은 입자총보다 많은 세포들에 유전자가 도입될 수 있는데, 대상유전자를 포함하는 T-DNA가 몇 가지 세균 단백질들의 도움으로 능동적으로 핵 내에 도입된다. 이 방법 또한 도입된 T-DNA가 숙주세포의 염색체로 통합(integration)되어 지속적으로 발현되는 것이 아니고, 핵 내에 존재하여 대상유전자의 transient expression을 나타내는 것으로 단백질 안정성과 기능의 특성을 조사하기에 충분한 양의 단백질을 신속하게 확보하기에 적당하다. 그리고 바이러스벡터를 이용한 방법은 viral plant pathogene의 게놈에 외래 유전자를 도입하여 강한 프로모터의 조절을 받도록 하는 것으로, 외래 유전자를 포함한 재조합 viral vector를 식물에 감염시키면 도입된 유전자는 식물의 바이러스 복제 과정 중에 고효율로 함께 증폭된 후 발현이 이루어져 외래 단백질을 생산하게 된다. Transformation efficiencies of these methods vary, and in the case of DNA introduction by particle gun, genes are generally introduced only in a small number of cells, and functioning only when the DNA reaches the nucleus of the cell for transcription. This method can be used to check the stability of a recombinant protein prior to a stable transformation, but it is not suitable for mass expression of a recombinant protein. Agroinfiltration can introduce genes into more cells than particles, and T-DNA containing the gene of interest is actively introduced into the nucleus with the help of several bacterial proteins. In addition, this method is not a continuous expression of the introduced T-DNA into the chromosome of the host cell, but a transient expression of the target gene in the nucleus, which is sufficient to investigate the protein stability and function characteristics Lt; RTI ID = 0.0 > protein. ≪ / RTI > In addition, when a viral vector is used, a foreign gene is introduced into the genome of the viral plant pathogen to be controlled by a strong promoter. When a recombinant viral vector containing a foreign gene is infected to the plant, And the expression is carried out to produce an exogenous protein.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 숙주 식물 세포로의 재조합 벡터 도입은 아그로인필트래이션법에 의하여 수행될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, introduction of the recombinant vector into the host cell can be carried out by the method of agroinfiltration.

본 발명의 형질전환 식물체는, 당업계의 통상적인 방법인 유성번식 방법 또는 무성번식 방법을 통해 번식시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 식물체는 꽃의 수분과정을 통하여 종자를 생산하고 상기 종자로부터 번식하는 과정인 유성번식을 통해 수득할 수 있다.The transgenic plants of the present invention can be propagated through an ovine reproduction method or a non-reproductive propagation method which is a conventional method in the art. More specifically, the plant of the present invention can be obtained through reproductive process, which is a process of producing seeds through the moisture process of flowers and propagating from the seeds.

일 구현예에 따르면, 본 발명의 OsFBX322유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물체를 형질전환한 다음 통상적인 방법에 따라 캘러스의 유도, 발근 및 토양 순화의 과정인 무성번식 방법을 통해 수득할 수도 있다. 구체적으로, OsFBX322 유전자가 포함된 재조합 벡터로 형질전환된 식물의 절편체를 당업계에 공지된 적합한 배지에 치상한 다음, 적정 조건으로 배양하여 캘러스의 형성을 유도하고, 신초가 형성되면 호르몬 무첨가 배지로 옮겨 배양하는 방법을 사용할 수 있다. 약 2주 후 상기 신초를 발근용 배지에 옮겨서 뿌리를 유도하고, 뿌리가 유도된 다음 이를 토양에 이식하여 순화시킴으로써 발생 또는 분화가 촉진된 식물을 수득할 수 있다. 본 발명에서 형질전환 식물은 전체 식물체뿐만 아니라 그로부터 수득될 수 있는 조직, 세포 또는 종자를 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
According to one embodiment, the plant may be transformed with a recombinant vector containing the OsFBX322 gene of the present invention and then obtained by a conventional method, such as induction of callus, rooting and soil purification, which is a silent propagation method. Specifically, a fragment of a plant transformed with a recombinant vector containing OsFBX322 gene is plated on a suitable medium known in the art, and cultured under appropriate conditions to induce callus formation. When shoots are formed, And then cultured. After about two weeks, the shoots are transferred to a rooting medium to induce roots, and after roots are induced, they are transplanted into the soil to purify them, thereby obtaining plants that have been induced or differentiated. The transgenic plants in the present invention are preferably, but not limited to, whole plants as well as tissues, cells or seeds obtainable therefrom.

본 발명의 다른 관점은 i) 본 발명의 형질전환 식물체를 이온화에너지원 누출이 의심되는 곳에 노출시키는 단계; ii) 상기 노출시킨 형질전환 식물체에서 OsFBX322 유전자 발현양을 측정하는 단계; 및 iii) 상기 발현양을 이온화에너지원에 피폭되지 않은 동일한 형질전환 식물체에서의 발현양과 비교하는 단계를 포함하는, 저 LET, 고 LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 누출 여부를 판정하는 방법을 제공하는데 있다.Another aspect of the present invention is a method of treating a plant, comprising: i) exposing the transgenic plant of the present invention to a suspected ionized energy source leak; ii) measuring the amount of OsFBX322 gene expression in the exposed transgenic plant; And iii) comparing the amount of expression to the amount of expression in the same transgenic plant that has not been exposed to the ionizing energy source, determining whether the ionizing energy source selected from low LET, high LET, complex radiation or cosmic rays Method.

본 방법은 저 LET, 고 LET, 복합방사선 및 우주선 모두에 특이적으로 반응하여 그 발현이 하향 조절되는 OsFBX322 유전자로 형질전환된 식물체를 사용하므로, 다양한 종류의 이온화에너지원 누출 여부를 단 한번에 판단할 수 있다는 장점이 있다.This method uses a plant transformed with the OsFBX322 gene whose expression is down-regulated in a specific manner in response to both low LET, high LET, combined radiation and spacecraft, There is an advantage that it can be.

예컨대, 본 발명의 형질전환 식물체를 이온화에너지원 누출이 의심되는 곳에 노출시키고, 상기 식물체로부터 OsFBX322 유전자의 발현양을 측정하고, 이를 피폭되지 않은 동일한 대조군 식물체에서의 발현양과 비교한 결과 실질적인 발현양의 차이가 감지되지 않는다면, 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 및 우주선 모두가 누출되지 않았다는 것을 단 한번에 판단할 수 있다는 장점을 제공한다.
For example, when the transgenic plant of the present invention is exposed to a suspected ionized energy source, the amount of expression of the OsFBX322 gene is measured from the plant, and compared with the expression level in the same control plant not exposed, Unless a difference is detected, it offers the advantage of being able to determine at a glance that low LET (Linear Energy Transfer), high LET, complex radiation and spacecraft have not all been leaked.

본 발명의 또 다른 관점은 (i) OsFBX322(Os09g0344400, F-Box domain containing protein322)의 뉴클레오타이드 서열, (ii) 상기 뉴클레오타이드의 단편, 또는 (iii) 상기 뉴클레오타이드 서열 또는 그 단편에 상보적이거나 특이적으로 혼성화할 수 있는 서열로부터 선택되는 적어도 1종의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는, 저LET, 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 검출용 조성물을 제공하는데 있다. Another aspect of the present invention is a nucleic acid sequence that is complementary or specific to (i) a nucleotide sequence of OsFBX322 (Os09g0344400, F-Box domain containing protein 322), (ii) a fragment of said nucleotide, or (iii) said nucleotide sequence or fragment thereof The present invention provides a composition for detecting an ionizing energy source selected from low LET, high LET, complex radiation or cosmic rays, comprising at least one nucleotide sequence selected from sequences capable of hybridization.

본 발명의 또 다른 관점은 상기 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 저LET, 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 검출용 키트를 제공하는 데 있다. Another aspect of the present invention is to provide a kit for detecting an ionizing energy source selected from low LET, high LET, complex radiation or cosmic rays, which comprises the above composition.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 이온화에너지원 검출용 키트는 DNA-DNA, DNA-RNA 간의 반응 여부를 확인하는데 사용되는 통상적인 방법들, 예컨대 DNA 칩, 중합효소 연쇄반응(PCR), 노던 블롯팅, 서던 블롯팅 등을 이용할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the kit for detecting an ionized energy source may be prepared by a conventional method used for confirming the reaction between DNA-DNA and DNA-RNA, such as a DNA chip, a polymerase chain reaction (PCR) Lotting, Southern blotting and the like can be used.

즉 상기 유전자의 전부 또는 일부를 프로브로 사용하여 대상체 시료로부터 분리한 핵산과 혼성화시킨 후, 당 분야에 공지된 다양한 방법, 예컨대 역전사 중합효소 연쇄반응(reverse transcription polymerase chain reaction), 써던 블롯팅(Southern blotting), 노던 블롯팅(Northern blotting) 등으로 이를 검출함으로써 대상체에서 상기 유전자가 고발현된 상태인지 또는 저발현된 상태인지 조사하면, 상기 대상체가 이온화에너지에 피폭되었는지 여부뿐만 아니라, 피폭된 이온화에너지원의 종류 및 그 피폭양까지 판단할 수 있다.
That is, all or a part of the gene may be used as a probe to be hybridized with a nucleic acid isolated from a sample of the target, and then, various methods known in the art such as a reverse transcription polymerase chain reaction, Southern blotting blotting and northern blotting to detect whether the gene is highly expressed or underexpressed in a subject to determine whether the subject is exposed to ionizing energy or not, The type of the circle and the amount of the exposure can be judged.

본 발명의 또 다른 관점은 상술한 본 발명의 키트를 사용하여 이온화에너지원 피폭이 의심되는 단자엽 식물로부터 OsFBX322 유전자의 발현양을 측정하는 단계; 및 (ii) 상기 발현양을 이온화에너지원에 피폭되지 않은 동일한 단자엽 식물에서의 발현양과 비교하는 단계를 포함하는, 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 누출 여부를 판정하는 방법을 제공하는 것이다.In another aspect of the present invention, there is provided a kit for measuring an amount of OsFBX322 gene expressed from a terminal plant suspected of ionizing energy source exposure using the kit of the present invention; And (ii) comparing the amount of expression to the amount of expression in the same monocot plant that is not exposed to the ionizing energy source. And to provide a method for judging whether or not leakage occurs.

상술한 바와 같이, 본래 단자엽 식물은 그 천연 상태로서 유전자 OsFBX322를 발현하는 식물이므로, 피폭이 의심되는 곳에서 자라고 있는 단자엽 식물을 채취하여 상기 유전자의 발현양을 측정하고, 이를 피폭된 적 없는 동일한 대조군 식물의 것과 비교하면, 다양한 이온화에너지 누출 여부를 정확하게 판단할 수 있다.As described above, since the monocotyledonous plant is a plant expressing the gene OsFBX322 in its natural state, the monocotyledonous plants growing in the place where the exposure is suspected are collected, and the expression level of the gene is measured, and the same amount of the same control group Compared to that of plants, it can accurately determine whether various ionizing energy leaks.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 이온화에너지 지표 식물로서 상기 단자엽 식물은 벼(Oryza sativa)인 것이 좋다.
In a preferred embodiment of the present invention, the terminal plant as an ionizing energy indicator plant is rice ( Oryza < RTI ID = 0.0 > sativa ).

본 발명은 수천 수만개에 달하는 수많은 유전자 중에서, 특히 OsFBX322(F-box domain containing protein 322, Os09g0344400) 유전자가 다양한 이온화에너지원 조사 조건에서 발현이 현저하게 억제되는 것을 확인하여 방사선 표지 유전자로서의 기능을 규명해 내고, 이를 도입한 형질전환 식물체를 제작하여 식물 생태계 방사선 노출 여부에 대한 검지 가능성을 밝힘으로써 완성된 것이다. The present invention confirms that the expression of OsFBX322 (F-box domain containing protein 322, Os09g0344400) gene is remarkably suppressed under various ionizing energy source irradiation conditions, and identifies the function as a radiation-labeled gene among thousands of thousands of thousands of genes And the possibility of detection of radiation exposure of plant ecosystem by the transgenic plant which introduced it.

본 발명의 방사선 표지 유전자를 이용하면 다양한 종류의 이온화에너지원 노출 여부를 한번에 확인할 수 있고, 이 유전자를 이용한 형질전환 식물체는 후쿠시마 원전 사고 등 방사선 발생 동위원소 누출지역, 간접적 안전성 검지를 위한 원전 및 방폐장 주변 식물의 유전체 영향 검지에 활용이 가능할 것으로 기대된다.
By using the radiolabeled gene of the present invention, it is possible to confirm the exposure of various types of ionizing energy sources at once, and the transgenic plant using this gene can be used as a radioactive isotope leaking region such as a Fukushima nuclear accident, a nuclear plant for indirect safety detection, It is expected to be useful for detecting the genetic effects of nearby plants.

도 1은 대조군 식물체(방사선 비조사)와 세 가지 이온화에너지 조사 식물체 간의 해당 유전자의 마이크로어레이 발현 정도(fold change) 분석 값을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 OsFBX322 유전자의 세 가지 이온화에너지원에 따른 발현양상을 역전사 중합 효소반응(RT-PCR)으로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 OsFBX322 유전자 과발현 벡터 구축에 대한 상세 모식도를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 OsFBX322 유전자의 과발현 벡터 구축의 성공유무를 확인하기 위해 시퀀싱(Sequencing)한 결과를 나타낸 도이다. 도면이 한 페이지에 다 들어가지 않는 관계로, 벡터 시퀀싱 결과를 도 4a, 4b, 4c 및 4d로 나누어 표시하였다.
도 5는 본 발명의 OsFBX322 유전자의 과발현 T3 형질전환 식물체에서의 과발현 정도를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 OsFBX322 유전자 과발현 형질전환 식물체의 발아 24일 후 대조군과 비교하여 생육 차이를 나타낸 도이다(좌측: 대조군 및 우측: 본 발명의 형질전환 식물체).
도 7은 본 발명의 OsFBX322 유전자 과발현 형질전환 식물체의 발아 45일 후 대조군과 비교하여 생육 차이를 나타낸 도이다(좌측: 대조군 및 우측: 본 발명의 형질전환 식물체).
도 8은 OsFBX322 유전자 과발현 형질전환 식물체의 영양생장기에 각각 1,　10, 25, 50, 100, 200 Gy 선량의 감마선을 재조사하여 해당유전자의 발현 감소 양상을 규명한 정량적 실시간 중합효소 반응(quantitative realtime PCR) 결과를 나타낸 도이다. FIG. 1 is a diagram showing microarray expression analysis values of a corresponding gene between a control plant (nonradioactive) and three ionizing energy plants. FIG.
FIG. 2 is a graph showing the results of reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) of expression of OsFBX322 gene according to three ionization energy sources of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the construction of the OsFBX322 gene overexpression vector of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing sequencing results to confirm the success or failure of over-expression vector construction of the OsFBX322 gene of the present invention. Since the drawings do not fit on one page, the results of the vector sequencing are shown in Figures 4a, 4b, 4c and 4d.
FIG. 5 is a graph showing the overexpression level of OsFBX322 gene of the present invention in overexpressed T3 transgenic plants. FIG.
FIG. 6 is a graph showing the difference in growth between the OsFBX322 gene-overexpressing transgenic plant of the present invention and the control group after 24 days of germination (left: control and right: transgenic plants of the present invention).
FIG. 7 is a graph showing the difference in growth between the OsFBX322 gene-overexpressing transgenic plant of the present invention and the control group after 45 days of germination (left: control and right: transgenic plants of the present invention).
FIG. 8 is a graph showing the results of quantitative real-time PCR (quantitative real-time PCR) in which gamma rays at 1, 10, 25, 50, 100, and 200 Gy doses were researched at the nutrient growth stages of OsFBX322 gene- Fig.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention more specifically and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

실시예Example

<< 실시예Example 1>  1> 단자엽Monterey 모델식물의 방사선 조사  Radiation of model plants

본 발명은 일품벼(Oryza sativa L. cv. Il-pum-byeo)를 대조군으로 하고, 이온빔 조사는 일본 다카시키 연구소 이온빔 조사시설을 사용하여 이온빔 40Gy(IB)를 조사하여 사용하였고, 우주선은 중국의(CR) 무인우주선인 “Shijian-8"에서 15일 동안 우주 환경에 노출된 벼 종자를 사용하였으며 감마선은 한국 원자력 첨단방사선 연구소의 저준위 감마선 조사시설에서 감마선 200Gy (GA, 60C)를 벼 종자에 조사한 후 실험에 사용하였다. 마이크로어레이 분석을 위해 조사된 벼 종자는 표면 살균 후 1/2MS 배지에 치상하고 3주 동안 무균 배양하였다.
The present invention relates to an Oryza sativa L. cv. I-beam-byeo was used as a control, and the ion beam was irradiated with an ion beam of 40 Gy (IB) using an ion beam irradiation facility of the Takashiki Institute in Japan. The spacecraft was used as a "Shijian-8" (GA, 60 C) were irradiated on the rice seeds in the low - level gamma - ray irradiation facility of the Korea Atomic Energy Research Institute. The rice seeds were irradiated with 1 / 2MS medium and sterilized for 3 weeks.

<< 실시예Example 2> 이온화에너지 특이반응 유전자 선별 2> Ionizing energy Specific reaction gene selection

이온화에너지 특이반응 유전자 선별을 위하여, 마이크로어레이(microarray) 분석을 수행하였다. Microarray analysis was performed to select ionizing energy specific reaction genes.

구체적으로, 조사된 벼 종자를 표면 살균하고 3주 동안 무균배양한 후 지상부의 식물체 조직에서 RNA를 추출하여 이온화에너지에 특이적으로 반응하는 유전자 대량 검정을 위한 마이크로어레이 분석을 수행하였다.　 마이크로어레이 분석을 위한 칩은 상용화되어 있는 Affymetrix GeneChip Rice Genome Array를 사용하였고, 혼성화(hybridization) 후, 이미지 정량화(image quantification)는 Genechip 어레이 스캐너 3000 7G(Affymetrix)를 사용하여 스캔하여 이미지를 생성시키고, Affymetrix Command Console 소프트웨어 버전 1.1을 사용하여 발현 데이터를 추출하고, 알고리즘으로 표준화하여 잡음을 감소시켰다. 두 그룹 간에 다르게 발현하는 유전자를 결정하기 위하여 MASS 발현 값에 대하여 짝지은 t-테스트를 수행하고 p-값이 0.05 미만인 유전자를 추출하였다. 각 비교에서 MASS 탐지 콜이 50% 이상 프레즌트 콜로 판정된 프로브만을 이용하였다. 또한, 상기 마이크로어레이 분석은 2회 반복 수행하였다. 그 결과, 감마선, 이온빔, 우주선 조사에서 공통적으로 감소하는 유전자 중에서도, 발현 정도(fold change)가 특히 현저하게 감소되는 것으로서, OsFBX322 (F-box domain containing protein 322, Os09g0344400, NCBI Accession Number: NM_001069465) 유전자를 선별하였다(도 1). 상기 OsFBX322 유전자의 cDNA 서열을 제1서열로, 상기 cDNA가 코딩하고 있는 단백질의 아미노산 서열을 제2서열로 명명하고 그 서열목록을 전자파일로 첨부하였다.
Specifically, the irradiated rice seeds were sterilized by surface sterilization and cultured for 3 weeks. Microarray analysis was carried out for gene mass analysis, which specifically reacts with ionization energy by extracting RNA from the plant tissue above the ground. Affinity GeneChip Rice Genome Array was used as a chip for microarray analysis. After hybridization, image quantification was performed using a Genechip array scanner 3000 7G (Affymetrix) to generate images, Affymetrix Command Console software version 1.1 was used to extract expression data and standardize it with algorithms to reduce noise. To determine the differentially expressed genes between the two groups, paired t-tests were performed on MASS expression values and genes with a p-value less than 0.05 were extracted. For each comparison, only probes with MASS detection calls greater than 50% were used. The microarray analysis was repeated twice. As a result, among the genes commonly reduced in gamma-ray, ion beam, and cosmic-ray irradiation, the fold change is remarkably reduced, and OsFBX322 (F-box domain containing protein 322, Os09g0344400, NCBI Accession Number: NM_001069465) (Fig. 1). The OsFBX322 The cDNA sequence of the gene was designated as the first sequence, and the amino acid sequence of the protein encoded by the cDNA was designated as the second sequence, and the sequence listing thereof was attached as an electronic file.

<< 실시예Example 3> 이온화에너지원에 따른  3> Depending on the ionization energy source OsFBX322OsFBX322 유전자의 발현양상 확인 Identification of gene expression pattern

상기 <실시예 2>에서 선별한 OsFBX322 유전자의 이온화에너지원에 따른 발현양상을 확인하기 위하여, 각각 감마선, 이온빔, 우주선을 조사한 벼 종자를 3주 배양한 식물체를 이용해 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 수행하였다. In order to confirm the expression patterns of the OsFBX322 gene selected in Example 2 according to the ionization energy source, RT-PCR (RT-PCR) was performed using a plant cultured for 3 weeks with gamma ray, ion beam, PCR) was performed.

구체적으로, 식물체 전체 RNA는 TRI reagent를 이용하여 추출하였으며, OsFBX322 유전자의 방사선 조사로 인한 실제적인 발현은 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 통하여 정량적으로 상호 비교검토 하였다. Total RNA 2㎍을 가지고 Power cDNA synthesis kit(Intron Biotech Inc., Sungnam, Korea)를 사용하여 cDNA를 합성하였고, 합성된 cDNA는 RT-PCR의 template로 사용되었다. 1㎕ cDNA에 각각의 항산화 유전자의 프라이머 1㎕(서열번호 3 및 4), dNTP 2㎕, 10 X buffer 2㎕, Ex-Tag 0.1㎕를 첨가하고 DW를 넣어 전체 볼륨을 20㎕로 조절하였다. PCR 조건은　94℃에서 5분 동안 변성시키고, 94℃ (45 초) - 58℃ (45 초) - 72℃ (90 초)로 28 에서 35 cycles, 그리고 72℃에서 7분 동안 중합반응시켰다.
Specifically, whole plant RNA was extracted using TRI reagent, and the actual expression of OsFBX322 gene by irradiation was quantitatively examined by RT-PCR (Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction). CDNA was synthesized with 2 μg of total RNA using Power cDNA synthesis kit (Intron Biotech Inc., Sungnam, Korea) and the synthesized cDNA was used as a template for RT-PCR. 1 μl of each antioxidant gene (SEQ ID NOS: 3 and 4), 2 μl of dNTP, 2 μl of 10 × buffer and 0.1 μl of Ex-Tag were added to 1 μl cDNA, and the volume was adjusted to 20 μl by adding DW. The PCR conditions were denatured at 94 ° C for 5 minutes and polymerized at 28 ° C for 35 cycles at 94 ° C (45 seconds) - 58 ° C (45 seconds) - 72 ° C (90 seconds) and at 72 ° C for 7 minutes.

OsFBX322 정방향 프라이머: 5'-GTGTTCTGGGCCGTTGGAGGT-3'(서열번호: 3); 및 OsFBX322 forward primer: 5'-GTGTTCTGGGCCGTTGGAGGT-3 '(SEQ ID NO: 3); And

OsFBX322 역방향 프라이머: 5'-GCATATGTGAGAGCAACGACCTCGGC-3'(서열번호: 4). OsFBX322 reverse primer: 5'-GCATATGTGAGAGCAACGACCTCGGC-3 '(SEQ ID NO: 4).

　그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, OsFBX322 유전자는 대조군(방사선 비조사구)과 비교하여 방사선 조사 후 해당유전자의 발현이 특이적으로 감소하는 것을 확인하였다(도 2).
As a result, as shown in Fig. 2, the OsFBX322 gene showed a specific decrease in the expression of the gene after radiation irradiation (Fig. 2) as compared with the control group (radiation non-irradiated region).

<< 실시예Example 4>  4> OsFBX322OsFBX322 유전자 과발현( Gene overexpression OverOver -- expressionexpression )을 위한 )for someone ArabidopsisArabidopsis 형질전환 운반체의 제조 Preparation of Transformant Carrier

OsFBX322 유전자 과발현을 위한 형질전환 운반체를 제조하기 위하여, 발현 벡터인 pHC21 벡터(젠닥스사)를 사용하였다. To prepare transgenic carriers for OsFBX322 gene overexpression, an expression vector, pHC21 vector (Zendax) was used.

구체적으로　벼 cDNA를 주형(template)으로 하여 프라이머(서열번호 5 및6)를 이용하여 PCR 증폭하였다.
Specifically, rice cDNA was used as a template and PCR amplified using primers (SEQ ID NOS: 5 and 6).

OsFBX322_정방향 프라이머: 5'-TCTAGAATGGTGAGGAGGAAGTCGAAG-3'(서열번호: 5); 및 OsFBX322 _ forward primer: 5'-TCTAGAATGGTGAGGAGGAAGTCGAAG-3 '(SEQ ID NO: 5); And

OsFBX322_역방향 프라이머: 5'-GGTACCTTAAGCATCGTCACAAATACATA-3'(서열번호: 6). OsFBX322 _ reverse primer: 5'-GGTACCTTAAGCATCGTCACAAATACATA-3 '(SEQ ID NO: 6).

상기 PCR 산물을 겔로부터 회수하여 T-벡터에 넣은 후 시퀀싱하여 삽입 클로닝 유무를 확인하였다. 염기서열 변이가 없는 유전자를 골라서 T-벡터에서 잘라낸 후 식물 발현벡터인 pHC21 벡터에 삽입하고 시퀀싱하여 클로닝 유무를 재확인하였다. The PCR product was recovered from the gel, inserted into a T-vector, and sequenced to confirm insertion cloning. The gene without the nucleotide sequence mutation was selected, cut out from the T-vector, inserted into the plant expression vector pHC21 vector, and sequenced to confirm the cloning.

그 결과, 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이 OsFBX322 유전자를 과발현하기 위한 운반체를 제작하였다.
As a result, a carrier for overexpressing OsFBX322 gene was prepared as shown in Figs. 3 and 4.

<< 실시예Example 5>  5> OsFBX322OsFBX322 유전자 과발현 애기장대( Genetic overexpression of Arabidopsis thaliana ArabidopsisArabidopsis thalianathaliana ) 형질전환 식물체 제작 및 선별Production and selection of transgenic plants

　 OsFBX322 유전자 과발현 Arabidopsis 형질전환 식물체를 제작하기 위하여, 상기 <실시예 4>에서 제작한 식물 형질전환 운반체를 아그로박테리움(GV3101, Hellens et al. 2000)을 이용하여 floral dip 형질전환 방법으로 형질전환 식물체를 제작하였는데, 구체적으로 6주 자란 애기장대 식물체의 꽃을 제거하고 아그로박테리움에 식물체를 감염시킨 후 3일 동안 암조건에서 공조배양하고 온실로 옮겨서 애기장대 T0 형질전환체를 얻었고, 카나마이신 저항성 선발을 통하여 T3 순계(homo line)를 선발하고 최종적으로 3개의 순계(#7-4, 12-5, 15-6)를 수득하였다. 그런 다음, 역전사 중합효소 연쇄반응[PCR cDNA 합성 -45℃ 50분 / pre-denaturation-94℃, 2분 / 35 cycles (denaturation-94℃, 45초/ annealing - 55℃, 45초 / extension - 72℃, 1분 30초), final extension-72℃, 10분]을 수행하여 OsFBX322 형질전환체에서의 유전자 과발현을 확인한 후 #15-6 계통을 감마선 재조사를 위해 최종적으로 선발하였다(도 5).
In order to produce an Arabidopsis transgenic plant overexpressing the OsFBX322 gene, the plant transformed carrier prepared in Example 4 was transformed by floral dip transformation method using Agrobacterium (GV3101, Hellens et al. 2000) Specifically, the flower of Arabidopsis thaliana grown at 6 weeks was removed and the plant was transfected with Agrobacterium. After incubation for 3 days in dark condition, the transformant was transferred to the greenhouse to obtain Arabidopsis T0 transformant, and kanamycin resistance screening To select T3 homo lines and finally to obtain three net systems (# 7-4, 12-5, and 15-6). After that, PCR was carried out using reverse transcription polymerase chain reaction (PCR cDNA synthesis-45 ° C for 50 minutes / pre-denaturation-94 ° C for 2 minutes / 35 cycles (denaturation at 94 ° C for 45 seconds / annealing at 55 ° C for 45 seconds / ° C., 1 min. 30 sec.) And final extension at 72 ° C for 10 min]. After confirming gene overexpression in the OsFBX322 transformant, line # 15-6 was finally selected for gamma ray reexamination (FIG.

<< 실시예Example 6> 과발현( 6> overexpression OverOver -- expressionexpression ) 형질전환 식물체 생육 분석Analysis of transgenic plant growth

상기 <실시예 5>에서 최종적으로 선발된 #15-6 형질전환 식물체의 일반조건 생육조건에서의 특성을 검정하기 위하여 종자를 발아시킨 후 24일과 45일에 생육 차이를 검정하였다. In order to test the characteristics of the # 15-6 transgenic plants finally selected in Example 5 above under general conditions of growth, the difference in growth was examined at 24 and 45 days after germination of the seeds.

그 결과, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 발아 후 24일인 영양생장기에는 형질전환 식물체와 대조군 식물체는 생육 및 발달 상에 별다른 차이점이 관찰되지 않았으나(도 6), 발아 후 45일인 생식생장기 후에는 본 발명의 형질전환식물체는 추대(bolting) 및 씨방(silique)의 생육이 대조군 식물체에 비해 다소 빠르게 진행되는 것을 확인하였다(도 7).　 As a result, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, no significant difference was observed in the growth and development of transgenic plants and control plants at the 24th day after germination (Fig. 6), but after reproductive growth period of 45 days after germination The transgenic plants of the present invention showed that the growth of bolting and silique proceed somewhat faster than the control plants (Fig. 7).

　　

<< 실시예Example 7> 방사선 재조사에 따른  7> Follow-up of radiation OsFBX322OsFBX322 유전자 발현양상 검정 Gene expression pattern assay

상기 <실시예 5>에서 최종적으로 선발된 OsFBX322 유전자가 효과적으로 과발현되었다고 판단되는 #15-6 계통의 T3 호모 계통의 종자를 파종하여 영양생장기 식물체를 대상으로 방사선에 대한 반응성을 재조사하기 위하여 1, 10, 25, 50, 100, 200 Gy의 감마선을 각각 조사하여 RNA를 추출하였다.　 이들을 주형으로 하여 정량적 실시간 중합효소 반응(quantitative realtime PCR)을 EcoTM real-time PCR system(Illumina)를 가지고 수행하여 방사선 조사 조건에서 가발현된 식물체의 해당 유전자 발현이 감소하는지 최종적으로 검증하였다. In order to re-examine the reactivity to the radiation, the seeds of the # 15-6 strain of the T3 homozygous line, which were judged to be effectively overexpressed, were finally selected in Example 5, , 25, 50, 100, and 200 Gy, respectively. Quantitative real-time PCR was performed with EcoTM real-time PCR system (Illumina) using these as a template to finally verify whether the corresponding gene expression in the wiggled plants was reduced under irradiation conditions.

구체적으로, 추출된 RNA 300 ng을 주형으로 해서 Quantimix Eco Probe Onestep Kit(Philekorea technology)의 교본에 따라 정량적 실시간 중합효소 반응을 TaqMan probe(5'-56FAM/AGCTGAATG/ZEN/CAAGGAGGTAAGCGT/3lABkFQ-3') 방식으로 수행하였다.　 cDNA 합성과 중합효소 연쇄반응 증폭은 한 튜브 내에서 유전자 특이적인 프라이머(서열번호: 7 및 8)를 이용하여 수행하였으며, 반응의 전체 부피는 20㎕였다.　 PCR cDNA 합성 -42℃ 15분 / polymerase activation-95℃, 10분 / 40 cycles(denaturation-95℃, 15초/ annealing & extension - 58℃, 45초) 등의 조건으로 수행하였다. Specifically, 300 ng of the extracted RNA was used as a template and quantitative real-time PCR was performed using a TaqMan probe (5'-56FAM / AGCTGAATG / ZEN / CAAGGAGGTAAGCGT / 3lABkFQ-3 ') according to the manual of Quantimix Eco Probe Onestep Kit (Philekorea technology) . cDNA synthesis and polymerase chain reaction amplification were carried out using a gene-specific primer (SEQ ID NO: 7 and 8) in one tube, and the total volume of the reaction was 20 μl. PCR cDNA synthesis was carried out at 42 ° C for 15 minutes / polymerase activation at 95 ° C for 10 minutes / 40 cycles (denaturation at 95 ° C for 15 seconds / annealing and extension at 58 ° C for 45 seconds).

그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이 감마선 200 Gy 이하의 선량에서 방사선 비조사구에 비해 모두 유전자 발현이 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다(해당 유전자의 발현량은 2-ΔΔ Ct 값에 밑이 10인 로그를 취해준 값으로 상대비교(relative quantification)에 의한 정량화 값이다.)(도 8). As a result, as shown in FIG. 8, gene expression tended to be significantly lowered at a dose of 200 Gy or less than that of the radiation- untreated group (the expression amount of the gene was 2 -ΔΔ Ct Value is a value obtained by taking a log having a base 10 as a relative quantification value (see FIG. 8).

OsFBX322_realtime_정방향 프라이머: 5'-GGAAGGGATGACTTGGATGTT-3'(서열번호: 7); 및 OsFBX322 _realtime_ forward primer: 5'-GGAAGGGATGACTTGGATGTT-3 '(SEQ ID NO: 7); And

OsFBX322_realtime_역방향 프라이머: 5'-GGCAGCTCACAAGGGTAAA-3'(서열번호: 8). OsFBX322 _realtime_ reverse primer: 5'-GGCAGCTCACAAGGGTAAA-3 '(SEQ ID NO: 8).

<110> Korea Atomic Energy Research Institute <120> Marker Gene OsFBX322 for Detecting Ionizing Energy and Transgenic Indicator Plant Using the Same <130> IP12101601 <160> 8 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1353 <212> DNA <213> Oryza sativa <400> 1 atggtgagga ggaagtcgaa gtcgccggcc gtgtcgccga cgacgctggg tgacctcccc 60 gacaagctcc tcgagcacat cctcgtccgc gtcgcgtcgc cggtctggct cacccgcgcc 120 gcagcgacgt gcaagcgatg gcgccgcata gtcgccaacg acaactttcc gtttcatatg 180 gatcgccggc tcccgaatcc ggttgccggc cactaccatt attctcgccg ccgggccgac 240 ggccgcggcc gcagcagccg gctgatcacc ttcgtcccct cctcgtccgc tgtcgcgctc 300 ggcgtcgacg cgcgccgcca cttctccctc gacttcctcc ccggcggccg ctcctcctgg 360 gacctcgtgg acagccacag cagcatcctc ctcctcgccg caaccagctc gacacggcgc 420 cgcggccacc gccgcggcct cttccccgac ctcgtcgtct gcgagccggt gacgcggcgg 480 tacaaactga tccctcgcat ggaggagatg aagcaccagc gctgcctcgg cgtgttcctg 540 caaagctacc ccacgagcag caccagcaac aggagcagca tcatgtcaag cttacgggtg 600 atttgcgtgg tgtacatcga gtacagcggc gtgtccgatg gcatgggcac cgtcagggcc 660 tgtgtgttcg acccgaacgg aagcaacagc tggaaaccga ggccacgcag cgcctgctgg 720 tacatgttca aaccgtcctg gaacatggcc aagcacggca tacatctccg gggctctgaa 780 cacgcgcgcc ttctcggcca cgcggcgggc gccgtgttct gggccgttgg aggtgatgac 840 accttgctag tcctcgacaa gtggaggact gagttcgagg tcctccgctt accgggcagt 900 gtccgagctt cggggctccg agcgatcgtt gatggtggca atggtgacaa cgatggcaag 960 ttgcgtgttg tatgtttgga tgaggaaaat gtcgtaaggg tgttcgcgac atggcggggt 1020 cagcatagca acggcgagtg ggtgcttcag aagagtctca ggttagagga gtccaccatg 1080 ggattggctg ggtacaaggc tggacgcggc ggcgccgcca tggttgtcgc ggcggcgacc 1140 gccggatcgg ttgtgttagc tccggtggaa gggatgactt ggatgttctc cgtcgacctt 1200 gagaccatgg agatagctga atgcaaggag gtaagcgtgg ctgtttaccc ttgtgagctg 1260 ccatggcggc ctacgctgcg agcttgtgta acgcgttgtg agagacgggg ccgaggtcgt 1320 tgctctcaca tatgtatttg tgacgatgct taa 1353 <210> 2 <211> 450 <212> PRT <213> Oryza sativa <400> 2 Met Val Arg Arg Lys Ser Lys Ser Pro Ala Val Ser Pro Thr Thr Leu 1 5 10 15 Gly Asp Leu Pro Asp Lys Leu Leu Glu His Ile Leu Val Arg Val Ala 20 25 30 Ser Pro Val Trp Leu Thr Arg Ala Ala Ala Thr Cys Lys Arg Trp Arg 35 40 45 Arg Ile Val Ala Asn Asp Asn Phe Pro Phe His Met Asp Arg Arg Leu 50 55 60 Pro Asn Pro Val Ala Gly His Tyr His Tyr Ser Arg Arg Arg Ala Asp 65 70 75 80 Gly Arg Gly Arg Ser Ser Arg Leu Ile Thr Phe Val Pro Ser Ser Ser 85 90 95 Ala Val Ala Leu Gly Val Asp Ala Arg Arg His Phe Ser Leu Asp Phe 100 105 110 Leu Pro Gly Gly Arg Ser Ser Trp Asp Leu Val Asp Ser His Ser Ser 115 120 125 Ile Leu Leu Leu Ala Ala Thr Ser Ser Thr Arg Arg Arg Gly His Arg 130 135 140 Arg Gly Leu Phe Pro Asp Leu Val Val Cys Glu Pro Val Thr Arg Arg 145 150 155 160 Tyr Lys Leu Ile Pro Arg Met Glu Glu Met Lys His Gln Arg Cys Leu 165 170 175 Gly Val Phe Leu Gln Ser Tyr Pro Thr Ser Ser Thr Ser Asn Arg Ser 180 185 190 Ser Ile Met Ser Ser Leu Arg Val Ile Cys Val Val Tyr Ile Glu Tyr 195 200 205 Ser Gly Val Ser Asp Gly Met Gly Thr Val Arg Ala Cys Val Phe Asp 210 215 220 Pro Asn Gly Ser Asn Ser Trp Lys Pro Arg Pro Arg Ser Ala Cys Trp 225 230 235 240 Tyr Met Phe Lys Pro Ser Trp Asn Met Ala Lys His Gly Ile His Leu 245 250 255 Arg Gly Ser Glu His Ala Arg Leu Leu Gly His Ala Ala Gly Ala Val 260 265 270 Phe Trp Ala Val Gly Gly Asp Asp Thr Leu Leu Val Leu Asp Lys Trp 275 280 285 Arg Thr Glu Phe Glu Val Leu Arg Leu Pro Gly Ser Val Arg Ala Ser 290 295 300 Gly Leu Arg Ala Ile Val Asp Gly Gly Asn Gly Asp Asn Asp Gly Lys 305 310 315 320 Leu Arg Val Val Cys Leu Asp Glu Glu Asn Val Val Arg Val Phe Ala 325 330 335 Thr Trp Arg Gly Gln His Ser Asn Gly Glu Trp Val Leu Gln Lys Ser 340 345 350 Leu Arg Leu Glu Glu Ser Thr Met Gly Leu Ala Gly Tyr Lys Ala Gly 355 360 365 Arg Gly Gly Ala Ala Met Val Val Ala Ala Ala Thr Ala Gly Ser Val 370 375 380 Val Leu Ala Pro Val Glu Gly Met Thr Trp Met Phe Ser Val Asp Leu 385 390 395 400 Glu Thr Met Glu Ile Ala Glu Cys Lys Glu Val Ser Val Ala Val Tyr 405 410 415 Pro Cys Glu Leu Pro Trp Arg Pro Thr Leu Arg Ala Cys Val Thr Arg 420 425 430 Cys Glu Arg Arg Gly Arg Gly Arg Cys Ser His Ile Cys Ile Cys Asp 435 440 445 Asp Ala 450 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 forward primer <400> 3 gtgttctggg ccgttggagg t 21 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 reverse primer <400> 4 gcatatgtga gagcaacgac ctcggc 26 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 forward primer <400> 5 tctagaatgg tgaggaggaa gtcgaag 27 <210> 6 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 reverse primer <400> 6 ggtaccttaa gcatcgtcac aaatacata 29 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 realtime forward primer <400> 7 ggaagggatg acttggatgt t 21 <210> 8 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 realtime reverse primer <400> 8 ggcagctcac aagggtaaa 19 <110> Korea Atomic Energy Research Institute <120> Marker Gene OsFBX322 for Detecting Ionizing Energy and Transgenic          Indicator Plant Using the Same <130> IP12101601 <160> 8 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 1353 <212> DNA <213> Oryza sativa <400> 1 atggtgagga ggaagtcgaa gtcgccggcc gtgtcgccga cgacgctggg tgacctcccc 60 gacaagctcc tcgagcacat cctcgtccgc gtcgcgtcgc cggtctggct cacccgcgcc 120 gcagcgacgt gcaagcgatg gcgccgcata gtcgccaacg acaactttcc gtttcatatg 180 gatcgccggc tcccgaatcc ggttgccggc cactaccatt attctcgccg ccgggccgac 240 ggccgcggcc gcagcagccg gctgatcacc ttcgtcccct cctcgtccgc tgtcgcgctc 300 ggcgtcgacg cgcgccgcca cttctccctc gacttcctcc ccggcggccg ctcctcctgg 360 gacctcgtgg acagccacag cagcatcctc ctcctcgccg caaccagctc gacacggcgc 420 cgcggccacc gccgcggcct cttccccgac ctcgtcgtct gcgagccggt gacgcggcgg 480 tacaaactga tccctcgcat ggaggagatg aagcaccagc gctgcctcgg cgtgttcctg 540 caaagctacc ccacgagcag caccagcaac aggagcagca tcatgtcaag cttacgggtg 600 atttgcgtgg tgtacatcga gtacagcggc gtgtccgatg gcatgggcac cgtcagggcc 660 tgtgtgttcg acccgaacgg aagcaacagc tggaaaccga ggccacgcag cgcctgctgg 720 tacatgttca aaccgtcctg gaacatggcc aagcacggca tacatctccg gggctctgaa 780 cacgcgcgcc ttctcggcca cgcggcgggc gccgtgttct gggccgttgg aggtgatgac 840 accttgctag tcctcgacaa gtggaggact gagttcgagg tcctccgctt accgggcagt 900 gtccgagctt cggggctccg agcgatcgtt gatggtggca atggtgacaa cgatggcaag 960 ttgcgtgttg tatgtttgga tgaggaaaat gtcgtaaggg tgttcgcgac atggcggggt 1020 cagcatagca acggcgagtg ggtgcttcag aagagtctca ggttagagga gtccaccatg 1080 ggattggctg ggtacaaggc tggacgcggc ggcgccgcca tggttgtcgc ggcggcgacc 1140 gccggatcgg ttgtgttagc tccggtggaa gggatgactt ggatgttctc cgtcgacctt 1200 gagaccatgg agatagctga atgcaaggag gtaagcgtgg ctgtttaccc ttgtgagctg 1260 ccatggcggc ctacgctgcg agcttgtgta acgcgttgtg agagacgggg ccgaggtcgt 1320 tgctctcaca tatgtatttg tgacgatgct taa 1353 <210> 2 <211> 450 <212> PRT <213> Oryza sativa <400> 2 Met Val Arg Arg Lys Ser Lys Ser Pro Ala Val Ser Pro Thr Thr Leu   1 5 10 15 Gly Asp Leu Pro Asp Lys Leu Leu Glu His Ile Leu Val Arg Val Ala              20 25 30 Ser Pro Val Trp Leu Thr Arg Ala Ala Ala Thr Cys Lys Arg Trp Arg          35 40 45 Arg Ile Val Ala Asn Asp Asn Phe Pro Phe His Met Asp Arg Arg Leu      50 55 60 Pro Asn Pro Val Ala Gly His Tyr His Tyr Ser Arg Arg Arg Ala Asp  65 70 75 80 Gly Arg Gly Arg Ser Ser Arg Leu Ile Thr Phe Val Ser Ser Ser                  85 90 95 Ala Val Ala Leu Gly Val Asp Ala Arg Arg His Phe Ser Leu Asp Phe             100 105 110 Leu Pro Gly Gly Arg Ser Ser Trp Asp Leu Val Asp Ser Ser Ser         115 120 125 Ile Leu Leu Leu Ala Ala Thr Ser Ser Thr Arg Arg Arg Gly His Arg     130 135 140 Arg Gly Leu Phe Pro Asp Leu Val Val Cys Glu Pro Val Thr Arg Arg 145 150 155 160 Tyr Lys Leu Ile Pro Arg Met Glu Glu Met Lys His Gln Arg Cys Leu                 165 170 175 Gly Val Phe Leu Gln Ser Tyr Pro Thr Ser Ser Thr Ser Asn Arg Ser             180 185 190 Ser Ile Met Ser Ser Leu Arg Val Ile Cys Val Val Tyr Ile Glu Tyr         195 200 205 Ser Gly Val Ser Asp Gly Met Gly Thr Val Arg Ala Cys Val Phe Asp     210 215 220 Pro Asn Gly Ser Asn Ser Trp Lys Pro Arg Pro Ser Ser Ala Cys Trp 225 230 235 240 Tyr Met Phe Lys Pro Ser Trp Asn Met Ala Lys His Gly Ile His Leu                 245 250 255 Arg Gly Ser Glu His Ala Arg Leu Leu Gly His Ala Ala Gly Ala Val             260 265 270 Phe Trp Ala Val Gly Gly Asp Asp Thr Leu Leu Val Leu Asp Lys Trp         275 280 285 Arg Thr Glu Phe Glu Val Leu Arg Leu Pro Gly Ser Val Arg Ala Ser     290 295 300 Gly Leu Arg Ala Val Val Asp Gly Gly Asn Gly Asp Asn Asp Gly Lys 305 310 315 320 Leu Arg Val Val Cys Leu Asp Glu Glu Asn Val Val Arg Val Phe Ala                 325 330 335 Thr Trp Arg Gly Gln His Ser Asn Gly Glu Trp Val Leu Gln Lys Ser             340 345 350 Leu Arg Leu Glu Glu Ser Thr Met Gly Leu Ala Gly Tyr Lys Ala Gly         355 360 365 Arg Gly Gly Ala Ala Val Val Ala Ala Ala Thr Ala Gly Ser Val     370 375 380 Val Leu Ala Pro Val Glu Gly Met Thr Trp Met Phe Ser Val Asp Leu 385 390 395 400 Glu Thr Met Glu Ile Ala Glu Cys Lys Glu Val Ser Val Ala Val Tyr                 405 410 415 Pro Cys Glu Leu Pro Trp Arg Pro Thr Leu Arg Ala Cys Val Thr Arg             420 425 430 Cys Glu Arg Arg Gly Arg Gly Arg Cys Ser His Ile Cys Ile Cys Asp         435 440 445 Asp Ala     450 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 forward primer <400> 3 gtgttctggg ccgttggagg t 21 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 reverse primer <400> 4 gcatatgtga gagcaacgac ctcggc 26 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 forward primer <400> 5 tctagaatgg tgaggaggaa gtcgaag 27 <210> 6 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 reverse primer <400> 6 ggtaccttaa gcatcgtcac aaatacata 29 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 realtime forward primer <400> 7 ggaagggatg acttggatgt t 21 <210> 8 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsFBX322 realtime reverse primer <400> 8 ggcagctcac aagggtaaa 19

Claims (14)

이온화에너지원 표지 유전자 OsFBX322(Os09g0344400, F-Box domain containing protein322)의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 재조합 벡터로 형질전환된 것을 특징으로 하는 이온화에너지원 검출용 형질전환 식물체.
Wherein the transformed plant is transformed with a recombinant vector containing a nucleotide sequence of an ionizing energy source marker gene OsFBX322 (Os09g0344400, F-Box domain containing protein 322).
제 1항에 있어서, 상기 OsFBX322 유전자의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제1서열로 표시되는 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.
2. The transgenic plant according to claim 1, wherein the nucleotide sequence of the OsFBX322 gene is represented by SEQ ID NO: 1.
제 1항에 있어서, 상기 OsFBX322 유전자의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제2서열로 표시되는 폴리펩타이드를 인코딩하는 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.
2. The transgenic plant according to claim 1, wherein the nucleotide sequence of the OsFBX322 gene encodes a polypeptide represented by SEQ ID NO: 2.
제 1항에 있어서, 상기 형질전환 식물체는 애기장대(Arabidopsis thaliana)인 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.
2. The plant according to claim 1, wherein the transgenic plant is Arabidopsis thaliana. &lt; / RTI &gt;
제 1항에 있어서, 상기 이온화에너지원은 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.
2. The transgenic plant according to claim 1, wherein the ionizing energy source is selected from low LET (Linear Energy Transfer), high LET, complex radiation or cosmic rays.
제1항에 있어서, 상기 이온화에너지원은 감마선, 이온빔 또는 우주선으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.
2. The transgenic plant according to claim 1, wherein the ionizing energy source is selected from gamma rays, ion beams or cosmic rays.
i) 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 형질전환 식물체를 이온화에너지원 누출이 의심되는 곳에 노출시키는 단계;
ii) 상기 노출시킨 형질전환 식물체에서 OsFBX322 유전자 발현양을 측정하는 단계; 및
iii) 상기 발현양을 이온화에너지원에 피폭되지 않은 동일한 형질전환 식물체에서의 발현양과 비교하는 단계
를 포함하는, 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 누출 여부를 판정하는 방법.
i) exposing the transgenic plant of any one of claims 1 to 6 to a location where ionizing energy source leakage is suspected;
ii) measuring the amount of OsFBX322 gene expression in the exposed transgenic plant; And
iii) comparing the amount of expression with the amount of expression in the same transgenic plant not exposed to the ionizing energy source
(LET), a high LET, a composite radiation, or a cosmic ray.
(i) OsFBX322(Os09g0344400, F-Box domain containing protein322)의 뉴클레오타이드 서열, (ii) 상기 뉴클레오타이드의 단편, 또는 (iii) 상기 뉴클레오타이드 서열 또는 그 단편에 상보적이거나 특이적으로 혼성화할 수 있는 서열로부터 선택되는 적어도 1종의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는, 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 검출용 조성물.
(i) a nucleotide sequence of OsFBX322 (Os09g0344400, F-Box domain containing protein 322), (ii) a fragment of said nucleotide, or (iii) a sequence complementary or specifically hybridizable to said nucleotide sequence or a fragment thereof A composition for detecting an ionizing energy source selected from low LET (Linear Energy Transfer), high LET, complex radiation or cosmic rays, comprising at least one nucleotide sequence.
제8항에 있어서, 상기 OsFBX322 유전자의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제1서열로 표시되는 것을 특징으로 하는 조성물.
9. The composition of claim 8, wherein the nucleotide sequence of the OsFBX322 gene is represented by SEQ ID NO: 1.
제 8항에 있어서, 상기 OsFBX322 유전자의 뉴클레오타이드 서열은 서열목록 제2서열로 표시되는 폴리펩타이드를 인코딩하는 것을 특징으로 하는 조성물.
9. The composition of claim 8, wherein the nucleotide sequence of the OsFBX322 gene encodes a polypeptide represented by SEQ ID NO: 2.
제8항에 기재된 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 검출용 키트.
A kit for detecting an ionizing energy source selected from low LET (Linear Energy Transfer), high LET, complex radiation or cosmic rays, comprising the composition according to claim 8.
제11항에 있어서, 상기 키트는 마이크로어레이 또는 유전자 증폭 키트인 것인　이온화에너지원 검출용 키트.
The kit for detecting an ionization energy source according to claim 11, wherein the kit is a microarray or a gene amplification kit.
(i) 제11항의 키트를 사용하여 이온화에너지원 피폭이 의심되는 단자엽 식물로부터 OsFBX322 유전자의 발현양을 측정하는 단계; 및
(ii) 상기 발현양을 이온화에너지원에 피폭되지 않은 동일한 단자엽 식물에서의 발현양과 비교하는 단계를 포함하는, 저LET(Linear Energy Transfer), 고LET, 복합방사선 또는 우주선으로부터 선택되는 이온화에너지원 누출 여부를 판정하는 방법.
(i) measuring the expression level of OsFBX322 gene from a terminal plant suspected of ionizing energy source exposure using the kit of claim 11; And
(ii) comparing the amount of expression to the amount of expression in the same monocot plant that is not exposed to an ionizing energy source, the method comprising: determining a linear energy transfer (LET), high LET, ionizing energy source leakage &Lt; / RTI &gt;
제13항에 있어서, 상기 단자엽 식물은 벼(Oryza sativa)인 것인 방법. The method of claim 13, wherein the monocot plant is rice (Oryza sativa ).
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