KR101512979B1 - Method for controlling polyploidy of plant using AtTIO TFFR mutant and the plant thereof - Google Patents

Method for controlling polyploidy of plant using AtTIO TFFR mutant and the plant thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 애기장대 유래 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시켜 상기 유전자들의 발현을 조절하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성을 조절하는 방법, 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환하는 단계를 포함하는 배수성이 조절된 형질전환 식물체의 제조 방법, 상기 방법에 의해 제조된 배수성이 조절된 형질전환 식물체 및 이의 종자 및 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 유효성분으로 함유하는 식물체의 배수성 조절용 조성물에 관한 것으로, 본 발병은 애기장대 유래 투인원 유전자 변이체의 발현 조절을 통해 잠재적인 가치가 큰 배수성 식물을 육종하는 새로운 방법을 제시한다.The present invention relates to a method for regulating plant ploidy comprising the step of transforming a plant cell with a recombinant vector comprising a gene encoding a Arabidopsis thaliana-derived protein variant to regulate the expression of the gene, A method for producing a plant having regulated pore size, which comprises transforming a plant cell with a recombinant vector comprising a gene coding for said plant, a method for producing said plant, a method for producing said plant, The present invention relates to a composition for regulating the drainage of a plant containing a recombinant vector comprising a gene coding for a human protein variant as an active ingredient. The present invention relates to a composition for regulating the drainage of a plant having potentially high value by controlling the expression of a mutant gene derived from Arabidopsis thaliana Suggest new ways of breeding.

Description

애기장대 투인원 유전자 변이체 TFFR을 이용한 식물체의 배수성을 조절하는 방법 및 그에 따른 식물체{Method for controlling polyploidy of plant using AtTIO TFFR mutant and the plant thereof}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for controlling plant ploidy using a Truffle Truffle gene mutant TFFR,

본 발명은 애기장대 투인원 유전자 변이체 TFFR을 이용한 식물체의 배수성을 조절하는 방법 및 그에 따른 식물체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시켜 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자의 발현을 조절하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성을 조절하는 방법, 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환하는 단계를 포함하는 배수성이 조절된 형질전환 식물체의 제조 방법, 상기 방법에 의해 제조된 배수성이 조절된 형질전환 식물체 및 이의 종자 및 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 유효성분으로 함유하는 식물체의 배수성 조절용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for regulating plant transpiration using the Arabidopsis thaliana genetic mutant TFFR, and more particularly, to a method for regulating plant transpiration using Arabidopsis thaliana (AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) protein variant and regulating the expression of the gene coding for the transgene protein variant by transforming the plant cell with a recombinant vector containing the gene encoding the thaliana TWO-IN-ONE protein variant , Transforming a plant cell with a recombinant vector comprising a gene encoding the transposon protein variant, a method for producing a transplanted plant having regulated drainage, a method for producing a transplanted plant produced by the method, And a recombinant vector comprising the seed and the gene coding for the transposon protein variant as an active ingredient.

현화식물(flowering plant)은 화분발달과정을 통하여 중복수정에 필요한 두 개의 웅성배우자(정자세포, sperm cell)와 이들을 자성배우자(난자세포, egg cell)로 운반하는 기능을 하는 한 개의 영양세포(vegetative cell)로 구성되는 성숙화분(mature pollen)을 만든다. 3개의 세포로 구성된 비교적 단순한 구조인 웅성배우자체를 형성하는 생식세대는 식물의 생장기 중 매우 짧은 기간을 차지하나 종을 보존하고 번식하기 위해 바탕이 되는 중요한 과정이다.A flowering plant is a plant that has two male spouses (sperm cells) necessary for duplicate fertilization and a vegetative (fertile) organism that carries them to a magnetic spouse (egg cell) cell mature pollen (mature pollen) is made. The germline generation, which is a relatively simple structure composed of three cells, is a crucial process to preserve and breed species, which takes a very short period of plant growth.

화분발달은 순차적으로 일어나는 한번의 감수분열(meiosis)과 두번의 유사분열(mitosis)에 의해 진행된다. 우선 약(anther) 안에 형성된 2배체(diploid)인 화분모세포(pollen mother cell)가 감수분열을 거치면서 4개의 반수체(haploid)인 소포자 4분체(microspore tetrad)가 형성되고, 이후 칼로스 분해에 의해 유리되어 나온 소포자의 핵은 화분 생식극(generative pole)으로 이동한다. 극화된 소포자(polarised microspore)는 비대칭성 분열인 제1화분 유사분열(pollen mitosis I)을 통하여 영양세포(vegetative cell)와 생식세포(generative cell)가 된다. 이후 생식세포를 둘러싼 칼로스가 분해되면서 생식세포가 영양세포의 세포질 안으로 이동하여 '세포안의 세포(cell-within-a cell)'구조의 2세포 화분(bicellular pollen)이 된다. 생식세포는 제2화분 유사분열(pollen mitosis II)을 거치면서 2개의 웅성배우자를 만들고 영양세포는 더 이상의 세포분열능이 없는 대신 웅성배우자를 자성배우자체로 이동시키는 화분관(pollen tube)을 만든다. 이후 화분관을 통해 자성배우자체로 이동한 두 개의 웅성배우자 중 한 개는 반수체인 자성배우자와 수정하여 새로운 식물의 모태가 되는 2배체인 배아(embryo)가 되고, 다른 한 개의 웅성배우자는 2배체인 극핵세포(central cell)와 수정하여 배아에게 영양을 제공하는 3배체의 배젖(endosperm)으로 발달한다. 따라서 2배수체인 화분모세포에서 세 개의 반수체 세포로 이루어진 3세포 화분(tricellular pollen)이 만들어지고 자성배우자와 중복수정(double fertilization)을 하여 다시 2배체인 다음 세대의 동일한 식물체를 형성하는 것이다.Pollen development proceeds by a single meiosis and two mitoses that occur sequentially. Firstly, a diploid mother cell, which is a diploid formed in anther, undergoes meiosis to form four haploid microspore tetrads, The nucleus of the resulting microspores migrates to the generative poles. Polarized microspores become vegetative cells and generative cells through asymmetric division of pollen mitosis I. Then, as the carlos surrounding the germ cells are degraded, the germ cells migrate into the cytoplasm of the malignant cell and become a bicellular pollen of a "cell-within-a-cell" structure. The germ cells undergo pollen mitosis II to form two male spouses, and the malignant cells have no further cell divisor, but instead produce a pollen tube that transfers the male spouse to the magnetic actor itself. One of the two male spouses, who subsequently moved to the magnetic actor through the pollen tube, became a haploid magnetism spouse and an embryo, a diploid embryo that was modified to become the mother of the new plant. The other male spouse was diploid It develops into the central cell and the endosperm of the triploid that fertilizes and nourishes the embryo. Therefore, a triple haploid pollen of three haploid cells is produced in a polymorphic bipolar cell, and a double fertilization with a magnetic spouse is performed to form the same plant of the next generation which is diploid.

애기장대의 퓨즈드 키나아제인 투인원(TIO , TWO - IN - ONE) 유전자는 위에서 기술한 화분발달과정 중 제1화분 유사분열시 세포질분리가 교란되어 분열된 2개의 핵이 각각의 딸세포로 나뉘지 못하고 동일한 세포질 내에 공존하게 되는 변이체들을 동정하는 과정에서 최초로 발견되었다(Oh SA et al., 2005, Curr. Biol. 15:2107-2111). 애기장대 투인원 단백질은 총 1322개의 아미노산으로 이루어지며, 단백질 구조를 보면 크게 아미노 말단쪽의 키나아제 도메인과 카복실 말단쪽의 4개의 아르마딜로 반복 서열(ARM repeat)을 포함하는 도메인이 있다. 최근의 연구결과에 따르면 키나아제 도메인 혹은 아르마딜로 반복 도메인을 변형시키면 투인원의 정상적인 기능을 하지 못하는 것으로 나타났다(Oh SA et al., 2012, Plant J. 72:308-319). 이미 투인원 유전자가 화분발달과정 중 제1 유사분열, 체세포분열 및 자성배우자체의 유사분열 시에 요구된다는 것은 밝혀졌으나, 감수분열을 포함한 보다 광범위한 세포분열 혹은 식물발달 과정에서 어떤 기능을 하는지는 연구되어야 할 과제이다. 특히 투인원 유전자를 과발현시킬 경우 식물발달과정에 어떠한 영향을 초래하는 지는 연구된 바가 없다.The TIO and TWO - IN - ONE genes of the Arabidopsis thaliana gene ( TIO , TWO - IN - ONE ) are responsible for the disruption of cytoplasmic segregation during the first flower polymorphism, (Oh SA et al., 2005, Curr. Biol. 15: 2107-2111). The Arabidopsis thaliana protein consists of a total of 1322 amino acids. In terms of protein structure, there are domains containing four major arm repeat sequences (ARM repeat) at the amino terminus side and at the carboxyl terminus side. Recent studies have shown that modifying the kinase domain or the armadillo repeat domain fails to function normally (Oh SA et al., 2012, Plant J. 72: 308-319). It has already been shown that the phosphorylation gene is required during the first mitosis, somatic cell division and mitotic division of the magnetic actor itself during the development of the pollen. However, what functions in the broader cell division or plant development process including meiosis It is a task to be done. In particular, the effect of overexpression of transgenes on plant development has not been studied.

한편, 한국공개특허 제2012-0053210호에는 '물억새의 배수체 생산방법'이 개시되어 있고, 미국등록특허 제8383881호에는 '난초(orchid)의 다배체 식물을 생산하기 위한 방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 애기장대 투인원 유전자 변이체 TFFR을 이용한 식물체의 배수성을 조절하는 방법 및 그에 따른 식물체에 대해서는 기재된 바가 전혀 없다.Korean Patent Publication No. 2012-0053210 discloses a method for producing a mulberry extract, and U.S. Patent No. 8383881 discloses a method for producing an orchid polyploidy plant. However, There is no description of a method for controlling the plant's drainage using the TFFR of the Arabidopsis thaliana mutant TFFR of the present invention and the plant therefrom.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 애기장대 유래 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환하고 생장시킨 결과, 형질전환 식물체에서 배수성이 증가되는 것을 관찰하였다. 이를 통하여 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자가 식물체의 배수성 조절을 가능하게 하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide a recombinant vector containing a gene encoding Arabidopsis thaliana-derived protein variant and transforming and growing the plant cell. As a result, . The present inventors have completed the present invention by confirming that the gene coding for the transgene protein variant enables the control of the ploidy of the plant.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시켜 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자의 발현을 조절하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성(polyploidy)을 조절하는 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a recombinant vector comprising a recombinant vector comprising a gene coding for AtTIO ( Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) protein variant, And regulating the expression of the gene encoding the gene encoding the polypeptide.

또한, 본 발명은 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성이 조절된 형질전환 식물체의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing a transgenic plant having regulated drainage of a plant, which comprises transforming a plant cell with a recombinant vector comprising a gene encoding the transgene protein variant.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 배수성이 조절된 형질전환 식물체를 제공한다.The present invention also provides a transplanted plants produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 식물체의 종자를 제공한다.The present invention also provides a seed of the plant.

또한, 본 발명은 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 유효성분으로 함유하는, 식물체의 배수성 조절용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for regulating drainage of a plant, which contains, as an active ingredient, a recombinant vector comprising a gene encoding the transgene protein variant.

본 발명을 통해 애기장대 유래 투인원 단백질 변이체의 과발현 식물체에서 배수성이 증가되는 것을 확인하였다. 배수성 식물은 대사현상이 뛰어나고, 다양한 환경적 스트레스에 대한 적응력이 뛰어나며, 이종간 교배 성공율도 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명은 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자의 과발현을 통해 잠재적인 가치가 큰 배수성 식물을 육종하는 새로운 방법을 제시한다.The present inventors confirmed that the overproduction of Arabidopsis thaliana-derived protein mutants was increased in papermaking ability. Drainage plants are known to have excellent metabolism, good adaptability to various environmental stresses, and high success rate of crossbreeding. Accordingly, the present invention provides a novel method for breeding potentially valuable diploid plants through overexpression of a gene encoding a transgene protein variant.

도 1은 애기장대 유래 투인원 유전자를 과발현시키기 위한 '유전자 발현 카세트'가 포함되어 있는 중간벡터이다.
도 2는 투인원 유전자를 과발현시킨 애기장대 형질전환체의 성숙화분을 DAPI 염색을 통해 핵을 염색한 후 현미경으로 관찰한 결과이다. (A)는 정상적인 애기장대의 성숙화분으로, 진하게 염색된 두 개의 핵은 두 개의 정자세포(S)의 핵을 나타내며 상대적으로 크고 연하게 염색된 한 개의 핵은 영양세포(V)의 핵이다. (B-G)는 투인원 유전자를 과발현하는 애기장대 형질전환 식물체의 성숙화분이다. (H-M)은 배수성 정자세포를 생산한다고 이미 알려진 애기장대 tetraspore(tes) 변이체의 성숙화분을 동일한 방법으로 관찰한 결과이다. bar; 10㎛.
도 3은 형질전환 애기장대 식물체에서 투인원 단백질의 발현을 HA 태그에 대한 항체를 사용하여 확인한 웨스턴 블랏 결과(A)와, 형질전환 애기장대 각 라인별 5개체에서 관찰된 비정상 화분표현형의 결과를 수치화한 표(B)이다. con; HA 태그를 포함하고 있는 대장균 단백질로서 HA 항체에 대한 양성 대조군, 1~9; 형질전환 애기장대 식물체.
도 4는 정상 식물체(normal)와 투인원 과발현 식물체(abnormal)의 화분발달과정을 현미경으로 비교 관찰한 결과이다. TET; 감수분열 직후 소포자 사분체, EMS; 칼로스 분해 후 유리되어 나온 반수체 초기의 소포자, LMS; 후기 소포자, EBC; 제1화분 유사분열 직후 초기 2세포 화분, LBC; 생식세포가 영양세포의 세포질내로 이동한 후기의 2세포 화분세포, TC; 제2화분 유사분열 이후 3세포 화분, bar; 10㎛.
도 5는 형질전환 벡터들의 투인원 단백질부위를 나타낸 모식도(A)와, 각 형질전환 벡터들을 사용한 1 세대 형질전환체들의 화분표현형을 조사한 후 도 2와 같은 비정상적인 화분표현형을 포함하는 식물 개체들을 'tes-like plant'로 구분하여 백분율로 나타낸 그래프(B)와 형질전환 벡터에 포함된 HA 태그를 감지하는 항체를 사용하여 투인원 단백질 및 그 변이체 단백질들의 형질전환체 내에서의 발현을 확인한 웨스턴 블랏 결과(C)이다. K; 라이신, D; 아스파라트산, N; 아스파라긴, A; 알라닌, ARM repeats; 아르마딜로 반복 서열, proTIO-TF-dHA 및 TF; 정상적인 투인원 단백질, proTIO-KA-dHA 및 KA; 35번째 아미노산 라이신(K)이 알라닌(A)으로 치환된 투인원 변이체, proTIO-DANA-dHA 및 DANA; 127번째 아미노산 아스파르트산(D)과 132번째 아미노산 아스파라긴(N)이 알라닌으로 치환된 투인원 변이체, proTIO-TFFT-dHA 및 TF-FT; 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 타겟(YGGAQGGW)으로 치환된 투인원 변이체, proTIO-TFFR-dHA 및 -FR; 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 투인원 변이체, proTIO-TFNT-dHA 및 -NT; 아미노산 서열 중 1213~1220번째의 Nag 모티프(NAAGALSN)가 Nag 타겟(QGGAGGDQ)으로 치환된 투인원 변이체, proTIO-TFNR-dHA 및 -NR; 아미노산 서열 중 1213~1220번째의 Nag 모티프가 Nag 랜덤(DTTRTMCD)으로 치환된 투인원 변이체, proTIO-TF△C-dHA 및 -△C; 1300~1322번째 아미노산이 결손된 투인원 변이체, proTIO-TFARM4-dHA 및 -ARM4; 카복실 말단의 4개의 아르마딜로 반복 서열(ARM)을 모두 포함하는 1~1279번째 아미노산 서열로 이루어진 투인원 변이체, proTIO-TFARM3-dHA 및 -ARM3; 카복실 말단의 3개의 아르마딜로 반복 서열을 포함하는 1~1224번째 아미노산 서열로 이루어진 투인원 변이체, proTIO-TFARM2-dHA 및 -ARM2; 카복실 말단의 2개의 아르마딜로 반복 서열을 포함하는 1~1185번째 아미노산 서열로 이루어진 투인원 변이체, proTIO-TFARM1-dHA 및 -ARM1; 카복실 말단의 1개의 아르마딜로 반복 서열을 포함하는 1~1141번째 아미노산 서열로 이루어진 투인원 변이체, proTIO-TFARM0-dHA 및 -ARM0; 카복실 말단쪽 4개의 아르마딜로 반복 서열이 모두 결손된 1~1095번째 아미노산 서열로 이루어진 투인원 변이체, proTIO-KIN-dHA 및 KIN; 아미노 말단의 키나아제 도메인으로 이루어진 투인원 변이체, proTIO-CL-dHA 및 CL; 아미노 말단의 키나아제 도메인이 결손된 302~1322번째 아미노산 서열로 이루어진 투인원 변이체. 상기 변이체들은 서열번호 1의 아미노산 서열로 이루어진 투인원 단백질 기준으로 돌연변이 위치를 표시한 것임. (B)의 가로축 괄호 안 숫자는 화분표현형을 조사하는데 사용한 식물체의 개수.
도 6은 화분표현형 외에 배수성 식물들에서 공통적으로 나타나는 체세포 표현형을 확인한 결과이다. A; 정상 식물체 씨앗꼬투리, B; 배수성 식물 씨앗꼬투리, C; 정상 식물체 모용(trichome), D-F; 배수성 식물 모용, G; 정상 식물체 화기, H-J; 배수성 식물 화기. An; 약(anther), Pi; 암술(pistill), Se; 꽃받침(sepal).
1 is an intermediate vector containing a gene expression cassette for overexpressing the Arabidopsis thaliana gene.
FIG. 2 shows the result of microscopic observation of nuclei stained with DAPI staining of the maturation pollen of Arabidopsis thaliana transformants overexpressing the transgene gene. (A) is a mature pollen of normal Arabidopsis, and two darkly stained nuclei represent the nuclei of two sperm cells (S). One nucleus that is relatively large and lightly stained is the nucleus of the nutrient cell (V). (BG) is a mature plant of Arabidopsis transgenic plants overexpressing the transgene gene. (HM) is the result of the same observation of the mature pollen of the Arabidopsis tetraspore ( tes ) mutant, which is known to produce pneumatic sperm cells. bar; 10 mu m.
FIG. 3 is a graph showing the results of Western blotting (A), in which expression of the transgene in the transgenic Arabidopsis thaliana plants was confirmed using an antibody against the HA tag, and the results of the abnormal flower polymorphism observed in 5 transgenic Arabidopsis lines Table (B) is a numerical value. con; The E. coli protein containing HA tag was a positive control for HA antibody, 1 to 9; Transgenic Arabidopsis Plants.
FIG. 4 is a microscopic observation of the pollen development process of the normal plant (normal) and the overexpressed plant (abnormal). TET; Immediately after meiosis, microparticle powder, EMS; Lysosomal microspheres initially released after carolysis; LMS; Late sporophyte, EBC; Early two-cell flower pollen immediately after first pollen mitosis, LBC; 2-cell flower pollen cells in which germ cells migrate into the cytoplasm of nutritive cells, TC; 3 pollen after the second pollen mitosis, bar; 10 mu m.
FIG. 5 is a schematic diagram (A) showing a transgenic vector region of transgenic vectors and a plant phenotype of a first-generation transgenic plant using each transformant vector. Then, plant individuals including an abnormal pollen phenotype as shown in FIG. tes-like plant ', and the antibody that detects the HA tag contained in the transformation vector was used as a graph (B) showing a percentage and western blotting confirmed the expression of the translocation protein and its mutant proteins in the transformants The result is (C). K; Lysine, D; Aspartic acid, N; Asparagine, A; Alanine, ARM repeats; Armadillo repeat sequence, proTio-TF-dHA and TF; Normal Tau protein, proTio-KA-dHA and KA; Inositol mutants in which the 35th amino acid lysine (K) is substituted with alanine (A), proTIO-DANA-dHA and DANA; Proline-TFFT-dHA and TF-FT, which are mutants in which the 127th amino acid aspartic acid (D) and the 132st amino acid asparagine (N) are substituted with alanine; A substitution mutant in which the FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 of the amino acid sequence is replaced with a Fax target (YGGAQGGW), proTIO-TFFR-dHA and -FR; Proximal amino acid substitutions of the 11th to 1182nd fax motifs in the amino acid sequence with the Fax random (LTFRDTTH), proTio-TFNT-dHA and -NT; A proximal mutant in which the Nag motif (NAAGALSN) at positions 1213 to 1220 in the amino acid sequence is replaced with the Nag target (QGGAGGDQ), proTIO-TFNR-dHA, and -NR; A proximal mutant in which the Nag motifs at positions 1213 to 1220 in the amino acid sequence are substituted with Nag random (DTTRTMCD), proTio-TF? C-dHA and? C; A proximal amino acid deficient in amino acid 1300 to 1322, proTIO-TFARM4-dHA and -ARM4; A proline-TFARM3-dHA and -ARM3 consisting of a 1 to 1279th amino acid sequence comprising all four armadillo repeat sequences (ARM) at the carboxyl terminus; A proline substitution consisting of a 1 to 1224th amino acid sequence comprising three arthmilar repeat sequences at the carboxyl terminus, proTIO-TFARM2-dHA and -ARM2; A proline variant consisting of the amino acid sequence from amino acid 1 to 1185 comprising two arthermillin repeats at the carboxyl terminus, proTIO-TFARM1-dHA and -ARM1; A proximal amino acid sequence consisting of 1 to 1141 amino acid residues comprising one armadillo repeat sequence at the carboxyl terminus, proTIO-TFARM0-dHA and -ARM0; The proTIO-KIN-dHA and KIN, which consist of the amino acid sequence from amino acid 1 to 1095 in which all four armadillo repeat sequences at the carboxyl terminal are deleted; A pro-amino acid terminal kinase domain, proTIO-CL-dHA and CL; And a kinase domain of the amino terminal is deleted. Wherein said mutants represent mutation positions based on a substitutional protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. (B) The number in parentheses indicates the number of plants used to investigate the phenotype.
FIG. 6 is a result of confirming the somatic cell phenotype common to the pollen plants in addition to the pollen phenotype. A; Normal plant seed pods, B; Drainage plant seed pods, C; Normal trichome, DF; Drainage plants, G; Normal plant shooter, HJ; Drainage flamethrower. An; Anther, Pi; Pistill, Se; Sepal.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시켜 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자의 발현을 조절하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성(polyploidy)을 조절하는 방법을 제공한다.According to an aspect of the invention, the invention is SEQ ID NO: 1 in the amino acid sequence of 1175-1182 th Fax motif (FAIGNAAY) a random Fax (LTFRDTTH) substituted Arabidopsis-derived 2-in-1 (AtTIO, Arabidopsis The present invention relates to a method for producing a polyploidy of a plant comprising transforming a plant cell with a recombinant vector comprising a gene encoding a thaliana TWO-IN-ONE protein variant and regulating the expression of the gene encoding the transposon protein variant To provide a method of controlling.

본 발명의 일 구현 예에 따른 방법은 바람직하게는 상기 투인원 단백질 변이체 코딩 유전자를 과발현시켜 식물체의 배수성을 증가시킬 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The method according to one embodiment of the present invention is preferably, but not limited to, overexpression of the transgene protein mutant coding gene to increase the drainage of the plant.

본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환하는 단계; 및The present invention relates to a mutant FASTNAAY encoding a mutant of the Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE protein, wherein the FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with Fax Random (LTFRDTTH) Transforming a plant cell with a recombinant vector comprising a gene; And

상기 형질전환된 식물세포로부터 식물체를 재분화하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성이 조절된 형질전환 식물체의 제조 방법을 제공한다.And regenerating the plant from the transformed plant cell. The present invention also provides a method of producing a transgenic plant having regulated drainage of a plant.

용어 "재조합"은 세포가 이종의 핵산을 복제하거나, 상기 핵산을 발현하거나 또는 펩티드, 이종의 펩티드 또는 이종의 핵산에 의해 암호된 단백질을 발현하는 세포를 지칭하는 것이다. 재조합 세포는 상기 세포의 천연 형태에서는 발견되지 않는 유전자 또는 유전자 절편을, 센스 또는 안티센스 형태 중 하나로 발현할 수 있다. 또한 재조합 세포는 천연 상태의 세포에서 발견되는 유전자를 발현할 수 있으며, 그러나 상기 유전자는 변형된 것으로서 인위적인 수단에 의해 세포 내 재도입된 것이다.The term "recombinant" refers to a cell in which a cell replicates a heterologous nucleic acid, expresses the nucleic acid, or expresses a protein encoded by a peptide, heterologous peptide or heterologous nucleic acid. The recombinant cell can express a gene or a gene fragment that is not found in the natural form of the cell in one of the sense or antisense form. In addition, the recombinant cell can express a gene found in a cell in its natural state, but the gene has been modified and reintroduced intracellularly by an artificial means.

용어 "벡터"는 세포 내로 전달하는 DNA 단편(들), 핵산 분자를 지칭할 때 사용된다. 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있다. 용어 "전달체"는 흔히 "벡터"와 호환하여 사용된다. 용어 "발현 벡터"는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. 진핵세포에서 이용 가능한 프로모터, 인핸서, 종결신호 및 폴리아데닐레이션 신호는 공지되어 있다.The term "vector" is used to refer to a DNA fragment (s), nucleic acid molecule, which is transferred into a cell. The vector replicates the DNA and can be independently regenerated in the host cell. The term "carrier" is often used interchangeably with "vector ". The term "expression vector" means a recombinant DNA molecule comprising a desired coding sequence and a suitable nucleic acid sequence necessary for expressing a coding sequence operably linked in a particular host organism. Promoters, enhancers, termination signals and polyadenylation signals available in eukaryotic cells are known.

식물 발현 벡터의 바람직한 예는 아그로박테리움 투머파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)와 같은 적당한 숙주에 존재할 때 그 자체의 일부, 소위 T-영역을 식물 세포로 전이시킬 수 있는 Ti-플라스미드 벡터이다. 다른 유형의 Ti-플라스미드 벡터(EP 0 116 718 B1호 참조)는 현재 식물 세포, 또는 잡종 DNA를 식물의 게놈 내에 적당하게 삽입시키는 새로운 식물이 생산될 수 있는 원형질체로 잡종 DNA 서열을 전이시키는데 이용되고 있다. Ti-플라스미드 벡터의 특히 바람직한 형태는 EP 0 120 516 B1호 및 미국 특허 제4,940,838호에 청구된 바와 같은 소위 바이너리(binary) 벡터이다. 본 발명에 따른 DNA를 식물 숙주에 도입시키는데 이용될 수 있는 다른 적합한 벡터는 이중 가닥 식물바이러스(예를 들면, CaMV) 및 단일 가닥 바이러스, 게미니 바이러스 등으로부터 유래될 수 있는 것과 같은 바이러스 벡터, 예를 들면 비완전성 식물 바이러스 벡터로부터 선택될 수 있다. 그러한 벡터의 사용은 특히 식물 숙주를 적당하게 형질전환하는 것이 어려울 때 유리할 수 있다.A preferred example of a plant expression vector is a Ti-plasmid vector which is capable of transferring a so-called T-region into a plant cell when present in a suitable host such as Agrobacterium tumefaciens . Other types of Ti-plasmid vectors (see EP 0 116 718 B1) are currently used to transfer hybrid DNA sequences to plant cells or protoplasts in which new plants capable of properly inserting hybrid DNA into the plant's genome can be produced have. A particularly preferred form of the Ti-plasmid vector is a so-called binary vector as claimed in EP 0 120 516 B1 and U.S. Patent No. 4,940,838. Other suitable vectors that can be used to introduce the DNA according to the invention into the plant host include viral vectors such as those that can be derived from double-stranded plant viruses (e. G., CaMV) and single- For example, from non -complete plant virus vectors. The use of such vectors may be particularly advantageous when it is difficult to transform the plant host properly.

발현 벡터는 바람직하게는 하나 이상의 선택성 마커를 포함할 것이다. 상기 마커는 통상적으로 화학적인 방법으로 선택될 수 있는 특성을 갖는 핵산 서열로, 형질전환된 세포를 비형질전환 세포로부터 구별할 수 있는 모든 유전자가 이에 해당된다. 그 예로는 글리포세이트(glyphosate) 또는 포스피노트리신(phosphinothricin)과 같은 제초제 저항성 유전자, 카나마이신(Kanamycin), G418, 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 클로람페니콜(chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The expression vector will preferably comprise one or more selectable markers. The marker is typically a nucleic acid sequence having a property that can be selected by a chemical method, and includes all genes capable of distinguishing a transformed cell from a non-transformed cell. Examples include herbicide resistance genes such as glyphosate or phosphinothricin, antibiotics such as Kanamycin, G418, Bleomycin, hygromycin, chloramphenicol, Resistant genes, but are not limited thereto.

본 발명의 식물 발현 벡터에서, 프로모터는 CaMV 35S, 액틴, 유비퀴틴, pEMU, MAS 또는 히스톤 프로모터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. "프로모터"란 용어는 구조 유전자로부터의 DNA 업스트림의 영역을 의미하며 전사를 개시하기 위하여 RNA 폴리머라아제가 결합하는 DNA 분자를 말한다. "식물 프로모터"는 식물 세포에서 전사를 개시할 수 있는 프로모터이다. "구성적(constitutive) 프로모터"는 대부분의 환경 조건 및 발달 상태 또는 세포 분화하에서 활성이 있는 프로모터이다. 형질전환체의 선택이 각종 단계에서 각종 조직에 의해서 이루어질 수 있기 때문에 구성적 프로모터가 본 발명에서 바람직할 수 있다. 따라서, 구성적 프로모터는 선택 가능성을 제한하지 않는다.In the plant expression vector of the present invention, the promoter may be CaMV 35S, actin, ubiquitin, pEMU, MAS or histone promoter, but is not limited thereto. The term "promoter " refers to the region of DNA upstream from the structural gene and refers to a DNA molecule to which an RNA polymerase binds to initiate transcription. A "plant promoter" is a promoter capable of initiating transcription in plant cells. A "constitutive promoter" is a promoter that is active under most environmental conditions and developmental conditions or cell differentiation. Constructive promoters may be preferred in the present invention because the choice of transformants can be made by various tissues at various stages. Thus, constitutive promoters do not limit selectivity.

본 발명의 재조합 벡터에서, 통상의 터미네이터를 사용할 수 있으며, 그 예로는 노팔린 신타아제(NOS), 벼 α-아밀라아제 RAmy1 A 터미네이터, 파세올린(phaseoline) 터미네이터, 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)의 옥토파인(Octopine) 유전자의 터미네이터, 대장균의 rrnB1/B2 터미네이터 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 터미네이터의 필요성에 관하여, 그러한 영역이 식물 세포에서의 전사의 확실성 및 효율을 증가시키는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 그러므로, 터미네이터의 사용은 본 발명의 내용에서 매우 바람직하다.In the recombinant vector of the present invention, conventional terminators can be used. Examples thereof include nopaline synthase (NOS), rice α-amylase RAmy1 A terminator, phaseoline terminator, Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciens ) Terminator of the Octopine gene, and the rrnB1 / B2 terminator of E. coli, but the present invention is not limited thereto. Regarding the need for terminators, it is generally known that such regions increase the certainty and efficiency of transcription in plant cells. Therefore, the use of a terminator is highly desirable in the context of the present invention.

본 발명의 벡터를 진핵 세포에 형질전환시키는 경우에는 숙주세포로서, 효모(Saccharomyce cerevisiae), 곤충세포, 사람세포(예컨대, CHO 세포주(Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN 및 MDCK 세포주) 및 식물세포 등이 이용될 수 있다. 숙주세포는 바람직하게는 식물세포이다.When the vector of the present invention is transformed into eukaryotic cells, yeast ( Saccharomyce cerevisiae), and the like insect cells, human cells (e.g., CHO cells (Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN and MDCK cell lines) and plant cell may be used. The host cell is preferably a plant cell.

식물의 형질전환에 이용되는 "식물 세포"는 어떤 식물 세포도 된다. 식물 세포는 배양 세포, 배양 조직, 배양 기관 또는 전체 식물, 바람직하게는 배양 세포, 배양 조직 또는 배양 기관 및 더욱 바람직하게는 배양 세포의 어떤 형태도 된다."Plant cell" used for transformation of a plant may be any plant cell. The plant cell may be any of a cultured cell, a cultured tissue, a culture or whole plant, preferably a cultured cell, a cultured tissue or culture medium, and more preferably a cultured cell.

본 발명의 벡터를 숙주세포 내로 운반하는 방법은 미세주입법, 칼슘포스페이트 침전법, 전기천공법, 리포좀-매개 형질감염법, DEAE-덱스트란 처리법, 및 유전자 밤바드먼트 등에 의해 벡터를 숙주세포 내로 주입할 수 있다.The method of delivering the vector of the present invention into a host cell can be carried out by injecting a vector into a host cell by microinjection, calcium phosphate precipitation, electroporation, liposome-mediated transfection, DEAE-dextran treatment, can do.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 배수성이 조절된, 바람직하게는 증가된 식물체 및 이의 종자를 제공한다.In addition, the present invention provides plants with controlled mobility, preferably increased, and seeds thereof produced by the method.

본 발명의 일 구현 예에 따른 형질전환 식물체에서, 상기 식물체는 애기장대, 감자, 가지, 담배, 고추, 토마토, 우엉, 쑥갓, 상추, 도라지, 시금치, 근대, 고구마, 샐러리, 당근, 미나리, 파슬리, 배추, 양배추, 갓무, 수박, 참외, 오이, 호박, 박, 딸기, 대두, 녹두, 강낭콩, 완두 등의 쌍자엽 식물일 수 있고, 바람직하게는 무, 배추, 유채, 가는장대, 애기장대, 개갓냉이, 겨자, 고추냉이, 갓, 들갓, 장대나무, 꽃다지, 꽃무, 논냉이, 루타바가, 갈래꽃, 콜리플라워, 브로콜리, 양배추, 컬리플라워, 케일 등의 십자화과(Brassicaceae) 식물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 애기장대일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In a transgenic plant according to an embodiment of the present invention, the plant is selected from the group consisting of Arabidopsis thaliana, eggplant, tobacco, pepper, tomato, burdock, cilia, lettuce, bellflower, spinach, modern sweet potato, celery, carrot, And may be a dicotyledon such as Chinese cabbage, cabbage, gab, watermelon, melon, cucumber, amber, pak, strawberry, soybean, mung bean, kidney bean and pea, and preferably, radish, Chinese cabbage, oilseed rape, It may be a Brassicaceae plant such as cabbage, mustard, horseradish, freshly picked, freshly picked, pollen, flower, flower mackerel, rice cob, rutabaga, forked flower, cauliflower, broccoli, cabbage, cauliflower, But it is not limited thereto.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 유효성분으로 함유하는, 식물체의 배수성 조절용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a mutant protein (AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) mutant in which the FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with Fax random (LTFRDTTH) There is provided a composition for regulating drainage of a plant, which contains, as an active ingredient, a recombinant vector comprising a coding gene.

본 발명의 조성물에서, 상기 투인원 단백질 변이체는 상기 전술한 바와 같다. 본 발명의 조성물은 유효 성분으로서 서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 함유하며, 상기 애기장대 유래 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물체에 형질전환시킴으로써 식물체의 배수성을 증가시킬 수 있는 것이다. 상기 식물은 전술한 바와 같다.
In the composition of the present invention, the above-mentioned source protein variant is as described above. The composition of the present invention comprises, as an active ingredient, a recombinant vector comprising a gene coding for a mutant Arabidopsis root protein variant in which FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is substituted with Fax random (LTFRDTTH) , And the plant can be transformed into a recombinant vector containing a gene coding for the Arabidopsis thaliana-derived protein variant, thereby increasing the purity of the plant. The plants are as described above.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1.  One. 투인원Two people 유전자 식물 발현 벡터 제조 Generation of gene expression vectors

식물 발현 벡터의 제조는 기존에 제작한 proMSP1-TF-3XMyc 벡터(Honys et al., 2006, BMC Plant Biol. 6:31-39)를 바탕으로 제작하였다. 이 벡터는 상용화되어 있는 pBluescript를 바탕으로 하고 있으며, 제한효소 AscINotI 사이에 투인원 프로모터(proTIO), NotISpeI 사이에 투인원 cDNA(TIO cDNA), SpeIPacI 사이에 Nos 터미네이터를 포함한 이중(double) HA(dHA-Noster)가 삽입되었다(도 1). 상기와 같이 제조된 중간벡터로부터 AscIPacI 부위를 분리한 후 다시 바이너리벡터인 pER10의 AscIPacI 사이에 삽입하여 식물 형질전환용 벡터를 완성하였다.
The plant expression vector was prepared based on the previously prepared proMSP1-TF-3XMyc vector (Honys et al., 2006, BMC Plant Biol. 6: 31-39). This vector is based on the commercially available pBluescript and contains a promoter (proTIO) between the restriction enzymes AscI and NotI , a translocation cDNA (TIO cDNA) between NotI and SpeI , and a duplex containing the Nos terminator between SpeI and PacI (double HA) HA (dHA-Noster) was inserted (Fig. 1). AscI and PacI sites were separated from the intermediate vector prepared above, and inserted between AscI and PacI of pER10 , which is a binary vector, to complete a plant transformation vector.

실시예Example 2. 제조된 식물 발현 벡터들을 이용한 애기장대 식물체 형질전환 2. Transgenic plant transformation using plant expression vectors

상기 형질전환용 벡터를 대장균에서 증폭시키고, 이 벡터들은 다시 아그로박테리움 균주 GV3101로 옮겨졌으며, 상기 아그로박테리움 균주를 400㎖의 LB배지를 사용하여 28℃에서 배양한 후 애기장대(생태형 콜롬비아 타입)로 최종 형질전환하였다. 애기장대로의 형질전환은 꽃대 침지법(Clough and Bent, 1998, Plant J. 16:735-743)에 따라 수행하였다. 꽃대 침지법으로 형질전환시킨 해당식물(T0 식물)들을 생장실 조건에서 키운 후 종자를 수확(T1 종자)하고, 종자 소독과정을 거쳐 50㎍/㎖의 카나마이신 항생제를 포함한 MS 식물배지에서 항생제 저항성을 띠는 T1 식물체를 선발하였다. 선발된 식물체들은 토양으로 옮긴 후 생장실 조건으로 배양하였다. 꽃대가 올라오기 전인 발아 후 3-4주쯤 된 식물체에서 게놈 DNA를 추출하여 형질전환 T-DNA가 삽입된 형질전환체임을 확인하였다.
The transforming vector was amplified in E. coli, and these vectors were transferred to Agrobacterium strain GV3101. The Agrobacterium strain was cultured at 28 DEG C in 400 mL of LB medium, and then transferred to Arabidopsis thaliana ). Transformation into Arabidopsis was performed according to the pedicle dipping method (Clough and Bent, 1998, Plant J. 16: 735-743). The seedlings were harvested (T1 seeds) after growing the corresponding plants (T0 plants) transformed by the pedicle dipping method in the growth chamber conditions and subjected to seed sterilization to obtain antibiotic resistance in MS plant medium containing 50 μg / ml of kanamycin antibiotics T1 stems were selected. The selected plants were transferred to soil and cultured under growth conditions. Genomic DNA was extracted from the plant 3-4 weeks after germination, before transplantation, to confirm that the transformant was a transformed T-DNA-inserted transformant.

실시예Example 3. 형질전환 식물체의 화분표현형 관찰 3. Pollen phenotype observation of transgenic plants

T1 식물체가 개화하였을 때, 식물체 당 3개씩의 신선한 꽃들을 채취하여 250㎕의 DAPI 시약이 담긴 1.5㎖ 원심분리튜브에 담았다. 충분히 흔들어 약(anther)에 들어 있는 화분을 용액내로 추출시킨 후 소형 원심분리기를 사용하여 튜브의 바닥에 가라앉혔다. 피펫을 이용하여 2.5㎕ 정도의 화분 펠렛을 취한 후 현미경 관찰을 위한 슬라이드를 제작하였다. UV 형광현미경으로 DAPI 염색된 화분세포를 관찰하고 대략 300립 이상의 화분을 표현형별로 세었다.When the T1 plant bloomed, three fresh flowers per plant were collected and placed in a 1.5 ml centrifuge tube containing 250 μl of DAPI reagent. Shake well and extract the pollen from the anther into the solution and submerge it on the bottom of the tube using a small centrifuge. About 2.5 화 of potted pellets were taken with a pipette, and a slide for microscope observation was prepared. DAPI stained pollen cells were observed by UV fluorescence microscopy and pollen counts of approximately 300 lips or more were counted by phenotype.

그 결과, 투인원 유전자 과발현 애기장대 식물체의 성숙화분은 정상적인 애기장대(도 2A)와 비교하였을 때, 정자세포(노란색 S)의 수는 정상 성숙화분과 같이 2개이나 상대적으로 매우 크고 진하거나(도 2B), 4개 혹은 6개의 정자세포가 관찰되었다(도 2C-D). 또한 낮은 빈도이지만 도 2E-G와 같이 정자세포 없이 비정상 영양세포(노란색 V)의 것으로 보이는 흐릿한 두 개의 핵 혹은 융합한 것처럼 보이는 한 개의 핵이 관찰되기도 하였다. 대조군으로 사용한 tetraspore(tes) 변이체의 화분(도 2H-M)은 투인원 유전자 과발현 애기장대 식물체의 성숙화분과 매우 유사하게 비정상 화분표현형의 결과를 보였다.
As a result, the number of sperm cells (yellow S) in the mature pollen of overexpressed Arabidopsis plants was 2 or 3 times as large as in the normal mature pollen (Fig. 2A) 2B), 4 or 6 sperm cells were observed (Fig. 2C-D). There is also a low frequency, but as shown in FIG. 2E-G, two blurred nuclei, which appear to be abnormal vaginal cells (yellow V) without a sperm cell, or one nucleus that appears to be fused, have been observed. The pollen of the tetraspore ( tes ) mutant used as a control (Fig. 2H-M) showed an abnormal flower pollen phenotype very similar to the mature pollen of the transgenic overgrown plant.

실시예Example 4. 비정상 화분표현형과  4. Abnormal flowerpot phenotype and 투인원Two people 유전자 발현의 상관도 조사 Correlation of gene expression

도 2에서 나타난 비정상 화분표현형과 투인원 유전자의 발현수준 간의 상관관계를 확인해 보았다. 우선 9개의 독립적인 T2 세대 라인들의 종자를 소독하여 카나마이신이 포함된 식물배지에 키운 후 이 항생제에 저항성을 보이는 식물체를 선발하고, 각 라인별로 다섯 식물체는 성숙화분의 표현형을 관찰하기 위하여 흙으로 옮겨 심은 후 생장실에서 키우고, 나머지로는 단백질을 추출하였다. 투인원 단백질의 발현수준을 확인하기 위해, 상기 추출한 단백질과 형질전환벡터에 포함되어 있는 HA 태그를 감지하는 항체를 사용하여 웨스턴 블랏을 수행하였다. 또한 각 라인별로 성숙화분의 표현형을 관찰하였다.The correlation between the abnormal flower pollen expression level and the expression level of the responder gene shown in Fig. 2 was confirmed. First, the seeds of nine independent T2 generation lines were disinfected and cultivated in a plant medium containing kanamycin, and then plants resistant to the antibiotic were selected. Five plants in each line were transferred to soil to observe the phenotype of the mature pollen After planting, the plants were grown in the growth chamber and protein was extracted from the remaining plants. Western blotting was performed using an antibody that detects the HA tag contained in the transformed vector and the extracted protein to confirm the expression level of the phosphorylated protein. The phenotype of mature pollen was observed for each line.

그 결과, 투인원 단백질이 가장 높은 수준으로 발현하고 있는 3번 라인에서는 다섯 식물체 모두가 높은 수준의 비정상적인 화분 표현형을 보였으며, 투인원 단백질이 감지되지 않는 1, 2, 6 및 7번 라인에서는 다섯 식물체 모두에서 비정상적인 화분 표현형이 관찰되지 않았다(도 3). 한편 중간 수준의 투인원 단백질 발현이 감지되는 4, 5, 8 및 9번 네 개의 라인에서는 한 개 또는 두 개의 식물체에서만 비정상적인 화분 표현형이 관찰되었다(도 3). 이의 결과를 통해 투인원 단백질의 과발현이 비정상적인 화분표현형에 영향을 미침을 알 수 있었다.
As a result, all three of the five plants exhibited a high level of abnormal pollen phenotype in line 3, where the phosphorylation protein was expressed at the highest level, and five in line 1, 2, 6 and 7, No abnormal pollen phenotype was observed in all of the plants (Figure 3). On the other hand, in four lines of 4, 5, 8 and 9, where medium level of protein expression was detected, abnormal flower pollen phenotype was observed in only one or two plants (Fig. 3). These results indicate that the overexpression of the transgene protein affects the abnormal phenotype phenotype.

실시예Example 5. 형질전환 애기장대의 화분발달과정 확인 5. Identification of pollen development process of transgenic Arabidopsis thaliana

정상 식물체와 투인원 유전자가 과발현되는 형질전환 애기장대 식물체에서 화분발달과정을 비교 관찰하였다. 우선 발생단계가 다른 꽃봉우리를 고정액(Ethanol:Acetic acid 3:1)으로 처리한 후 해부현미경하에서 시기별로 분리하고 DAPI 시료로 핵을 염색하고 UV 형광현미경하에서 화분표현형을 관찰하였다.The pollen development process was compared in transgenic Arabidopsis plants overexpressing normal and responder genes. The other flowers were treated with fixative (Ethanol: Acetic acid 3: 1) at different stages of development, and then separated by a microscope under a microscope. DAPI samples were stained with nuclei and observed under a UV fluorescence microscope.

도 4의 I와 J의 화살머리 표시는 후기 소포자(LMS) 시기에 관찰되는 발아공(germ pore)을 가리키는 것으로, 형질전환체는 정상 식물체에서 3개씩 규칙적으로 나타나는 발아공의 모습(도 4I)과 차이가 있는데, 3개보다 많은 수로 나타나거나(도 4J) 불규칙하게 비정상적인 모습으로 관찰되었다(도 4K 및 L). 한편, 도 4의 M-P의 화살머리 표시는 비대칭성인 제1 화분 유사분열 시 한쪽으로 치우쳐 커브형태로 나타나는 세포벽을 나타내는데, 정상 식물체와 형질전환체의 화분 모두에서 공통적으로 관찰되었다. 또한 제2 화분 유사분열도 대체적으로 정상적으로 나타난다는 것을 알 수 있었다(도 4U-X). 즉, 정상적인 식물체의 경우 감수 분열 후 반수체인 4개의 소포자 사분체가 생기는 것에 반해, 투인원 유전자 과발현 형질전환체에서는 감수분열 후 2배수 혹은 다배수성의 소포자가 만들어졌고, 이는 감수분열 과정에서 세포질 분리가 교란되어 나타나는 것임을 알 수 있었다.
The arrowheads I and J in FIG. 4 indicate the germ pore observed at the late sporulation (LMS) period, and the transformant shows the appearance of germination balls regularly appearing three in the normal plant (FIG. 4I) (Fig. 4J) or irregularly abnormal (Fig. 4K and L). On the other hand, the arrowhead symbol of MP in FIG. 4 shows a cell wall appearing as a curved shape leaning to one side during the asymmetric first pollen mitosis, which is common to both the normal plant and the pollen of the transformant. It was also found that the second pollen-like mitosis also appeared normally (Fig. 4U-X). In other words, in the case of normal plants, four haploid quartz grains were produced after meiosis, whereas in the transgenic grains overexpressing transformants, two or more multiparticulates were formed after meiosis, Which is the result of disturbance.

실시예Example 6.  6. 투인원Two people 유전자  gene 변이체를Mutant 이용한 애기장대 식물체 형질전환 Transgenic Plants Using Transgenic Plants

투인원 cDNA 유전자 부위 중 일부가 치환 또는 결손된 변이체를 이용하여 상기와 같은 식물체의 배수성 증가여부를 확인하였다. 본 발명에 사용한 변이체는 아미노 말단 부위 키나아제 도메인의 일부 아미노산이 변형된 KA(35번째 아미노산 라이신(K)이 알라닌(A)으로 치환)와 DANA(127번째 아미노산 아스파르트산(D)과 132번째 아미노산 아스파라긴(N)이 알라닌으로 치환), 카복실 말단 부위 또는 아르마딜로 반복 도메인의 일부 아미노산들이 치환된 TFFT(1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 타겟(YGGAQGGW)으로 치환), TFFR(Fax 모티프가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환), TFNT(1213~1220번째의 Nag 모티프(NAAGALSN)가 Nag 타겟(QGGAGGDQ)으로 치환) 및 TFNR(Nag 모티프가 Nag 랜덤(DTTRTMCD)으로 치환), 카복실 말단 부위 또는 아르마딜로 반복 도메인의 일부가 결손된 △C(1300~1322번째 아미노산이 결손), TFARM4(카복실 말단 4개의 아르마딜로 반복 서열을 모두 포함하는 1~1279번째 아미노산 서열로 이루어진 변이체), TFARM3(카복실 말단 3개의 아르마딜로 반복 서열을 포함하는 1~1224번째 아미노산 서열로 이루어진 변이체), TFARM2(카복실 말단 2개의 아르마딜로 반복 서열을 포함하는 1~1185번째 아미노산 서열로 이루어진 변이체), TFARM1(카복실 말단 1개의 아르마딜로 반복 서열을 포함하는 1~1141번째 아미노산 서열로 이루어진 변이체) 및 TFARM0(카복실 말단쪽 4개의 아르마딜로 반복 서열이 모두 결손) 그리고 아미노 말단 부위 키나아제 도메인만 포함되거나 제외시킨 KIN과 CL(도 5A)이다.Mutants in which some of the transgenic cDNA gene sites were substituted or deleted were used to confirm the increase in the drainage of the above-mentioned plants. The mutant used in the present invention is a mutant having amino acid terminal amino acid asparagine (D) and amino acid asparagine (D) having the amino acid sequence of KA (amino acid lysine (K) substituted with alanine (FAIGNAAY) is substituted with Fax Target (YGGAQGGW)), TFFR (Fax Motif is replaced by Fax Motif), TFFT in which a part of amino acids in the carboxyl terminal site or the armadillo repeat domain is substituted (Nag motif (substitution with Nag target (QGGAGGDQ)) and TFNR (Nag motif replaced with Nag random (DTTRTMCD)), a carboxyl terminal site or armadillo repeat (Deletion of 1300 to 1322 amino acid residues), TFARM4 (a variant consisting of amino acid sequences of 1 to 1279 amino acids including all four carboxyl terminal repeat sequences), TFARM3 (Mutant consisting of amino acid sequence 1 to 1224 amino acid sequence containing three terminal arthmylo repeat sequences), TFARM2 (variant consisting of amino acid sequence from 1 to 1185th amino acid sequence containing two carboxyl terminal repeat sequences), TFARM1 5A) which contains or excludes only the amino terminal region kinase domain, and TFARM0 (a mutation consisting of the 1 to 1141th amino acid sequence including an armadillo repeat sequence) and TFARM0 (all four armadillo repeat sequences at the carboxyl terminus are deleted) .

그 결과, 투인원 유전자를 포함하지 않는 빈 벡터(control)와 투인원 cDNA 유전자 부위 중 키나아제 도메인만 포함하는 형질전환체(KIN)를 제외한 모든 종의 형질전환체에서 유사한 수준으로 비정상적인 화분표현형을 포함하는 식물 개체들이 관찰되었다(도 5B). 또한 벡터에 포함된 HA 태그를 감지하는 항체를 사용하여 웨스턴 블랏을 수행한 결과 형질전환 식물체에서 투인원 변이체 단백질들이 확인되었다(도 5C). 이의 결과를 통해 투인원 유전자 변이체를 사용한 형질전환 식물체에서도 배수성이 증가된 것을 확인할 수 있었다.
As a result, the transformant of all species except the transgenic vector (KIN) containing only the kinase domain among the transgene cDNA gene region and the empty vector control gene containing the transgene gene contained abnormal phenotype expression at a similar level (Fig. 5B). In addition, western blotting was performed using an antibody that detects the HA tag contained in the vector, and as a result, a mutant protein of the transgene was confirmed in the transgenic plant (Fig. 5C). The results showed that the transplanted plants using the transgenic mutants were also increased in ploidy.

실시예Example 7. 형질전환 식물체의 체세포 표현형 관찰 7. Somatic phenotype observation of transgenic plants

화분표현형 외에 배수성 식물들에서 나타나는 체세포 표현형을 확인해 보았다. 그 결과, 씨앗꼬투리(silique)가 정상 식물체(도 6A)에 비해 짧고(도 6B), 잎의 표면에 있는 모용(trichome)이 정상인 경우 주로 3개의 가지이고 일부 4개의 가지로 나타나는 반면(도 6C), 배수성 식물에서는 모용의 상당수가 3개 이상의 가지로 나타났다(도 6D-F). 또한 화기의 크기가 정상(도 6G)에 비해 매우 크거나(도 6H), 구조가 변형된 경우 (도 6I 및 J)도 관찰되었다. (C-F)에서 빨간색 점은 4개의 가지, 노란색 점은 다섯 개의 가지를 갖는 모용(trichome)을 표시한 것이다.In addition to pollen phenotypes, somatic phenotypes appearing in polyploid plants were examined. As a result, when the seed pod is shorter than the normal plant (Fig. 6A) (Fig. 6B), and when the trichome on the surface of the leaf is normal, there are mainly three branches and some four branches ), And a large number of mothers were found in three or more branches in the draining plants (Fig. 6D-F). Also, when the size of the firearm is very large (Fig. 6H) compared with the normal (Fig. 6G) or when the structure is deformed (Figs. (C-F), the red dot represents 4 branches, and the yellow dot represents the trichome with 5 branches.

<110> Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Method for controlling polyploidy of plant using AtTIO TFFR mutant and the plant thereof <130> PN13221 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1322 <212> PRT <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 Met Gly Val Glu Asp Tyr His Val Ile Glu Leu Val Gly Glu Gly Ser 1 5 10 15 Phe Gly Arg Val Tyr Lys Gly Arg Arg Lys Tyr Thr Gly Gln Thr Val 20 25 30 Ala Met Lys Phe Ile Met Lys Gln Gly Lys Thr Asp Lys Asp Ile His 35 40 45 Ser Leu Arg Gln Glu Ile Glu Ile Leu Arg Lys Leu Lys His Glu Asn 50 55 60 Ile Ile Glu Met Leu Asp Ser Phe Glu Asn Ala Arg Glu Phe Cys Val 65 70 75 80 Val Thr Glu Phe Ala Gln Gly Glu Leu Phe Glu Ile Leu Glu Asp Asp 85 90 95 Lys Cys Leu Pro Glu Glu Gln Val Gln Ala Ile Ala Lys Gln Leu Val 100 105 110 Lys Ala Leu Asp Tyr Leu His Ser Asn Arg Ile Ile His Arg Asp Met 115 120 125 Lys Pro Gln Asn Ile Leu Ile Gly Ala Gly Ser Val Val Lys Leu Cys 130 135 140 Asp Phe Gly Phe Ala Arg Ala Met Ser Thr Asn Thr Val Val Leu Arg 145 150 155 160 Ser Ile Lys Gly Thr Pro Leu Tyr Met Ala Pro Glu Leu Val Lys Glu 165 170 175 Gln Pro Tyr Asp Arg Thr Val Asp Leu Trp Ser Leu Gly Val Ile Leu 180 185 190 Tyr Glu Leu Tyr Val Gly Gln Pro Pro Phe Tyr Thr Asn Ser Val Tyr 195 200 205 Ala Leu Ile Arg His Ile Val Lys Asp Pro Val Lys Tyr Pro Asp Glu 210 215 220 Met Ser Thr Tyr Phe Lys Ser Phe Leu Lys Gly Leu Leu Asn Lys Glu 225 230 235 240 Pro His Ser Arg Leu Thr Trp Pro Ala Leu Arg Glu His Pro Phe Val 245 250 255 Lys Glu Thr Gln Glu Glu Val Glu Ala Arg Glu Ile His Thr Ala Val 260 265 270 Val Asp Asn Lys Ala Ala Trp Met Leu Lys Gly Asn Gly Gly Gln Gln 275 280 285 Arg Asn Glu Lys Cys Asp Ser Val Thr Leu Val Glu Asp Met Ser Ala 290 295 300 Thr Lys Gly Leu Ala Asp Val Gln Ser Asp Met Lys Ser Ala Val Lys 305 310 315 320 Val Asn Ser Pro Pro Thr Glu Asp Phe Val Gly Phe Pro Thr Gln Glu 325 330 335 Glu Ile Lys Ser Ser Gly Asn Pro Thr Leu Asp Lys Leu Glu Asn Thr 340 345 350 Ser Arg Thr Val Lys Gly Ala Gln Val Ile Gly Glu Asn Asp Lys Ala 355 360 365 Leu Asp Leu Val Leu Leu Ser Leu Glu Arg Phe Ser Lys Ser Pro Asp 370 375 380 Ser Lys Arg Asp Lys Asp Val Ala Cys Ser Val Gln Ser Leu Arg Ile 385 390 395 400 Ile Ser Asn Leu Val Ala Thr Arg Ala Ile Val Ser Val Gly Leu Ile 405 410 415 Glu Lys Ile Thr Cys Ala Leu Leu Asp Phe Thr Asp Ala Leu Val Gly 420 425 430 Met Lys Ser Pro Glu Phe Asn Asn Ile Ile Pro Lys Ser Leu Ser Val 435 440 445 Thr Lys Asn Leu Val Gly His Val Glu Gly Asn Asn Ile His Ser Ser 450 455 460 Tyr Ile Arg His Trp Thr Lys Val Val Glu Ile Phe Ile Gln Val Val 465 470 475 480 Arg Trp Glu Glu Glu Gly Thr Gly Arg Ile Ile Tyr Glu Ala Cys Ser 485 490 495 Cys Ile Thr Thr Met Leu Ser Arg Val Ala Gln Asp Leu Lys Ser Ser 500 505 510 Thr Pro Asp Ser Val Ser Lys Gln Ile Leu Glu His Ala Asn Met Ser 515 520 525 Arg Ile Val Asp His Leu Cys Leu Cys Leu Ala Ser Ser Gly Ser Ser 530 535 540 Leu Thr Ser Gly Ser Ser Gln Met Leu Ala Ala Ala Cys Glu Ala Cys 545 550 555 560 Arg Ala Ile Trp Ile Leu Ile Asp Thr Ser Glu Thr Phe Phe Lys Asn 565 570 575 Asp Asp Val Asn Ile Leu Pro Leu Asp Ala Leu Gln Asn Arg Leu Ser 580 585 590 Gln His Asp Ile Gly Asn Ser Glu Trp Gly Pro Leu Ser Glu Lys Leu 595 600 605 Val Asp Thr Val Thr Arg Ala Tyr Leu Arg Ser Lys His Val Gln Val 610 615 620 Ala Val Gly His Cys Leu His Gln Arg Val Glu Ala Pro Leu Val Ser 625 630 635 640 Ala Ile Gln Leu Leu Ser Arg Cys Cys Leu His Asn Gly Ile Leu Pro 645 650 655 Ser Met Leu Cys Gly Leu Pro Ser Ser Leu Pro Ile Thr Thr Val Val 660 665 670 Ser Gly Gly Glu Asp Gly Thr Val Ile Ser Glu Ile Phe Ser Ile Leu 675 680 685 Ser Tyr Ala Thr Leu Ser Ser Lys Asp Gln Gln Thr Gly Glu Lys Asp 690 695 700 Asn Phe Glu Gly Arg Leu Asn Asn Leu Val Phe His Ser Cys Leu Met 705 710 715 720 Leu Ala Thr Val Ala Gln Cys Leu Lys Leu Thr Gly Arg Asn Ser Val 725 730 735 Leu Leu Met Leu Thr Thr Ser Pro Lys Lys His Gln His Arg Leu Ser 740 745 750 Ala Ile Ala Asn His Ile Ala Ser Asp Asp Lys Ile Glu Ala Ser Leu 755 760 765 Gln Asn His Ser Ala Ser Ala Met Leu Ala Leu Ala Ser Ile Leu Ala 770 775 780 Leu Glu Lys Gly Ser Ser Ala Gly Ser Ser Val Ser Glu Leu Val Val 785 790 795 800 Ser Leu Ile Pro Arg Ala Thr Lys Leu Cys Tyr His Leu Arg Pro Met 805 810 815 Pro Ser Asn Glu Gly Glu Val Ile Ser His Ser Ala Asn Tyr Ala Lys 820 825 830 Trp His Gly Leu Leu Asp Gly Cys Ile Gly Leu Leu Glu Ser Arg Leu 835 840 845 Lys Trp Gly Gly Pro Leu Ala Val Gln Gln Leu Ile Ala Ser Gly Thr 850 855 860 Pro Leu Leu Leu Ile Asn Leu Leu Ala Gly Lys Leu Ser Asn Ala Ser 865 870 875 880 Pro Glu Asp Ile Lys Lys Thr Ser Asn Arg Ile Gly Leu Ser Pro Ile 885 890 895 Gly Val Val Trp Thr Ile Ser Ser Ile Cys His Cys Leu Ser Gly Gly 900 905 910 Thr Thr Phe Arg Gln Val Leu Val Lys Ile Glu Thr Met Lys Leu Ile 915 920 925 Thr Cys Leu Leu Ser Asp Ala His Ile Lys Leu Val Lys Ser Trp Gly 930 935 940 Gly Pro Gly Gly Gly Lys Asp Gly Val Arg Glu Thr Ile Asn Val Ile 945 950 955 960 Ile Asp Leu Leu Ala Phe Pro Phe Val Ala Leu Gln Ser Gln Pro Gly 965 970 975 Ser Leu Ser Ala Thr Ala Ser Val Asn Ser Gly Phe Ile Leu Asn Ile 980 985 990 Gly Ser Pro Gly Val Arg Val Cys Met Glu Asp Arg Asp Leu Leu Lys 995 1000 1005 Ala Ile Glu Glu Asp Met Asp Lys Tyr Ile Ile Val Leu Leu Glu Val 1010 1015 1020 Gly Val Pro Ser Leu Ile Leu Arg Cys Leu Asp His Leu Glu Leu Lys 1025 1030 1035 1040 Asp Leu Val Arg Pro Val Ala Phe Leu Ala Lys Met Val Gly Arg Pro 1045 1050 1055 Arg Leu Ala Val Asp Leu Val Ser Lys Gly Leu Leu Asp Pro Asn Arg 1060 1065 1070 Met Lys Lys Leu Leu Asn Gln Ser Ser Pro Arg Glu Val Ile Leu Asp 1075 1080 1085 Ile Leu Met Ile Ile Ser Asp Leu Ser Arg Met Asp Lys Ala Phe Tyr 1090 1095 1100 Lys Tyr Ile Gly Glu Ala Ser Val Leu Gln Pro Leu Lys Glu Tyr Leu 1105 1110 1115 1120 Thr His Val Asp Pro Asn Ile Arg Ala Lys Ala Cys Ser Ala Leu Gly 1125 1130 1135 Asn Met Cys Arg His Asn Gly Tyr Phe Tyr Ser Ala Leu Ala Glu His 1140 1145 1150 Gln Ile Ile Gly Leu Leu Ile Asp Arg Cys Ala Asp Pro Asp Lys Arg 1155 1160 1165 Thr Gln Lys Phe Ala Cys Phe Ala Ile Gly Asn Ala Ala Tyr His Asn 1170 1175 1180 Asp Thr Leu Tyr Glu Glu Leu Arg Arg Ser Ile Thr Gln Leu Ala Asn 1185 1190 1195 1200 Val Leu Thr Thr Ala Glu Glu Asp Lys Thr Lys Ala Asn Ala Ala Gly 1205 1210 1215 Ala Leu Ser Asn Leu Val Arg Asn Ser Asn Lys Leu Cys Glu Asp Ile 1220 1225 1230 Val Ser Lys Gly Ala Leu Gln Thr Leu Leu Arg Leu Val Ala Asp Cys 1235 1240 1245 Ser Thr Leu Ala Leu Asn Pro Ser Lys Lys Glu Thr Ala Ser Glu Ser 1250 1255 1260 Pro Leu Lys Ile Ala Leu Phe Ser Leu Ala Lys Met Cys Ser Asn His 1265 1270 1275 1280 Gln Ile Cys Arg Gln Phe Val Lys Ser Ser Glu Leu Phe Pro Val Ile 1285 1290 1295 Ala Arg Leu Lys Gln Ser Pro Glu Ala Asn Ile Ala His Tyr Ala Ser 1300 1305 1310 Val Ile Val Ala Lys Val Ser Gly Glu Ser 1315 1320 <110> Kyungpook National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> Method for controlling polyploidy of plant using AtTIO TFFR          mutant and the plant thereof <130> PN13221 <160> 1 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 1322 <212> PRT <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 Met Gly Val Glu Asp Tyr His Val Ile Glu Leu Val Gly Glu Gly Ser   1 5 10 15 Phe Gly Arg Val Tyr Lys Gly Arg Arg Lys Tyr Thr Gly Gln Thr Val              20 25 30 Ala Met Lys Phe Ile Met Lys Gln Gly Lys Thr Asp Lys Asp Ile His          35 40 45 Ser Leu Arg Gln Glu Ile Glu Ile Leu Arg Lys Leu Lys His Glu Asn      50 55 60 Ile Ile Glu Met Leu Asp Ser Phe Glu Asn Ala Arg Glu Phe Cys Val  65 70 75 80 Val Thr Glu Phe Ala Gln Gly Glu Leu Phe Glu Ile Leu Glu Asp Asp                  85 90 95 Lys Cys Leu Pro Glu Glu Gln Val Gln Ala Ile Ala Lys Gln Leu Val             100 105 110 Lys Ala Leu Asp Tyr Leu His Ser Asn Arg Ile Ile His Arg Asp Met         115 120 125 Lys Pro Gln Asn Ile Leu Ile Gly Ala Gly Ser Val Val Lys Leu Cys     130 135 140 Asp Phe Gly Phe Ala Arg Ala Met Ser Thr Asn Thr Val Val Leu Arg 145 150 155 160 Ser Ile Lys Gly Thr Pro Leu Tyr Met Ala Pro Glu Leu Val Lys Glu                 165 170 175 Gln Pro Tyr Asp Arg Thr Val Asp Leu Trp Ser Leu Gly Val Ile Leu             180 185 190 Tyr Glu Leu Tyr Val Gly Gln Pro Pro Phe Tyr Thr Asn Ser Val Tyr         195 200 205 Ala Leu Ile Arg His Ile Val Lys Asp Pro Val Lys Tyr Pro Asp Glu     210 215 220 Met Ser Thr Tyr Phe Lys Ser Phe Leu Lys Gly Leu Leu Asn Lys Glu 225 230 235 240 Pro His Ser Arg Leu Thr Trp Pro Ala Leu Arg Glu His Pro Phe Val                 245 250 255 Lys Glu Thr Gln Glu Glu Val Glu Ala Arg Glu Ile His Thr Ala Val             260 265 270 Val Asp Asn Lys Ala Ala Trp Met Leu Lys Gly Asn Gly Gly Gln Gln         275 280 285 Arg Asn Glu Lys Cys Asp Ser Val Thr Leu Val Glu Asp Met Ser Ala     290 295 300 Thr Lys Gly Leu Ala Asp Val Gln Ser Asp Met Lys Ser Ala Val Lys 305 310 315 320 Val Asn Ser Pro Pro Thr Glu Asp Phe Val Gly Phe Pro Thr Gln Glu                 325 330 335 Glu Ile Lys Ser Ser Gly Asn Pro Thr Leu Asp Lys Leu Glu Asn Thr             340 345 350 Ser Arg Thr Val Lys Gly Ala Gln Val Ile Gly Glu Asn Asp Lys Ala         355 360 365 Leu Asp Leu Val Leu Leu Ser Leu Glu Arg Phe Ser Lys Ser Pro Asp     370 375 380 Ser Lys Arg Asp Lys Asp Val Ala Cys Ser Val Gln Ser Leu Arg Ile 385 390 395 400 Ile Ser Asn Leu Val Ala Thr Arg Ala Ile Val Ser Val Gly Leu Ile                 405 410 415 Glu Lys Ile Thr Cys Ala Leu Leu Asp Phe Thr Asp Ala Leu Val Gly             420 425 430 Met Lys Ser Pro Glu Phe Asn Asn Ile Pro Lys Ser Leu Ser Val         435 440 445 Thr Lys Asn Leu Val Gly His Val Glu Gly Asn Asn Ile His Ser Ser     450 455 460 Tyr Ile Arg His Trp Thr Lys Val Val Glu Ile Phe Ile Gln Val Val 465 470 475 480 Arg Trp Glu Glu Glu Gly Thr Gly Arg Ile Ile Tyr Glu Ala Cys Ser                 485 490 495 Cys Ile Thr Thr Met Leu Ser Arg Val Ala Gln Asp Leu Lys Ser Ser             500 505 510 Thr Pro Asp Ser Val Ser Lys Gln Ile Leu Glu His Ala Asn Met Ser         515 520 525 Arg Ile Val Asp His Leu Cys Leu Cys Leu Ala Ser Ser Gly Ser Ser     530 535 540 Leu Thr Ser Gly Ser Ser Gln Met Leu Ala Ala Ala Cys Glu Ala Cys 545 550 555 560 Arg Ala Ile Trp Ile Leu Ile Asp Thr Ser Glu Thr Phe Phe Lys Asn                 565 570 575 Asp Asp Val Asn Ile Leu Pro Leu Asp Ala Leu Gln Asn Arg Leu Ser             580 585 590 Gln His Asp Ile Gly Asn Ser Glu Trp Gly Pro Leu Ser Glu Lys Leu         595 600 605 Val Asp Thr Val Thr Arg Ala Tyr Leu Arg Ser Lys His Val Gln Val     610 615 620 Ala Val Gly His Cys Leu His Gln Arg Val Glu Ala Pro Leu Val Ser 625 630 635 640 Ala Ile Gln Leu Leu Ser Arg Cys Cys Leu His Asn Gly Ile Leu Pro                 645 650 655 Ser Met Leu Cys Gly Leu Pro Ser Ser Leu Pro Ile Thr Thr Val Val             660 665 670 Ser Gly Gly Glu Asp Gly Thr Val Ile Ser Glu Ile Phe Ser Ile Leu         675 680 685 Ser Tyr Ala Thr Leu Ser Ser Lys Asp Gln Gln Thr Gly Glu Lys Asp     690 695 700 Asn Phe Glu Gly Arg Leu Asn Asn Leu Val Phe His Ser Cys Leu Met 705 710 715 720 Leu Ala Thr Val Ala Gln Cys Leu Lys Leu Thr Gly Arg Asn Ser Val                 725 730 735 Leu Leu Met Leu Thr Thr Ser Pro Lys Lys His Gln His Arg Leu Ser             740 745 750 Ala Ile Ala Asn His Ile Ala Ser Asp Asp Lys Ile Glu Ala Ser Leu         755 760 765 Gln Asn His Ser Ala Ser Ala Met Leu Ala Leu Ala Ser Ile Leu Ala     770 775 780 Leu Glu Lys Gly Ser Ser Ala Gly Ser Ser Val Ser Glu Leu Val Val 785 790 795 800 Ser Leu Ile Pro Arg Ala Thr Lys Leu Cys Tyr His Leu Arg Pro Met                 805 810 815 Pro Ser Asn Glu Gly Glu Val Ile Ser His Ser Ala Asn Tyr Ala Lys             820 825 830 Trp His Gly Leu Leu Asp Gly Cys Ile Gly Leu Leu Glu Ser Arg Leu         835 840 845 Lys Trp Gly Gly Pro Leu Ala Val Gln Gln Leu Ile Ala Ser Gly Thr     850 855 860 Pro Leu Leu Leu Ile Asn Leu Leu Ala Gly Lys Leu Ser Asn Ala Ser 865 870 875 880 Pro Glu Asp Ile Lys Lys Thr Ser Asn Arg Ile Gly Leu Ser Pro Ile                 885 890 895 Gly Val Val Trp Thr Ile Ser Ser Ile Cys His Cys Leu Ser Gly Gly             900 905 910 Thr Thr Phe Arg Gln Val Leu Val Lys Ile Glu Thr Met Lys Leu Ile         915 920 925 Thr Cys Leu Leu Ser Asp Ala His Ile Lys Leu Val Lys Ser Trp Gly     930 935 940 Gly Pro Gly Gly Gly Lys Asp Gly Val Arg Glu Thr Ile Asn Val Ile 945 950 955 960 Ile Asp Leu Leu Ala Phe Pro Phe Val Ala Leu Gln Ser Gln Pro Gly                 965 970 975 Ser Leu Ser Ala Thr Ala Ser Val Asn Ser Gly Phe Ile Leu Asn Ile             980 985 990 Gly Ser Pro Gly Val Arg Val Cys Met Glu Asp Arg Asp Leu Leu Lys         995 1000 1005 Ala Ile Glu Asp Met Asp Lys Tyr Ile Val Leu Leu Glu Val    1010 1015 1020 Gly Val Pro Ser Leu Ile Leu Arg Cys Leu Asp His Leu Glu Leu Lys 1025 1030 1035 1040 Asp Leu Val Val Pro Val Ala Phe Leu Ala Lys Met Val Gly Arg Pro                1045 1050 1055 Arg Leu Ala Val Asp Leu Val Ser Lys Gly Leu Leu Asp Pro Asn Arg            1060 1065 1070 Met Lys Lys Leu Leu Asn Gln Ser Ser Pro Arg Glu Val Ile Leu Asp        1075 1080 1085 Ile Leu Met Ile Ile Ser Asp Leu Ser Arg Met Asp Lys Ala Phe Tyr    1090 1095 1100 Lys Tyr Ile Gly Glu Ala Ser Val Leu Gln Pro Leu Lys Glu Tyr Leu 1105 1110 1115 1120 Thr His Val Asp Pro Asn Ile Arg Ala Lys Ala Cys Ser Ala Leu Gly                1125 1130 1135 Asn Met Cys Arg His Asn Gly Tyr Phe Tyr Ser Ala Leu Ala Glu His            1140 1145 1150 Gln Ile Gly Leu Leu Ile Asp Arg Cys Ala Asp Pro Asp Lys Arg        1155 1160 1165 Thr Gln Lys Phe Ala Cys Phe Ala Ile Gly Asn Ala Ala Tyr His Asn    1170 1175 1180 Asp Thr Leu Tyr Glu Glu Leu Arg Arg Ser Ile Thr Gln Leu Ala Asn 1185 1190 1195 1200 Val Leu Thr Thr Ala Glu Glu Asp Lys Thr Lys Ala Asn Ala Ala Gly                1205 1210 1215 Ala Leu Ser Asn Leu Val Arg Asn Ser Asn Lys Leu Cys Glu Asp Ile            1220 1225 1230 Val Ser Lys Gly Ala Leu Gln Thr Leu Leu Arg Leu Val Ala Asp Cys        1235 1240 1245 Ser Thr Leu Ala Leu Asn Pro Ser Lys Lys Glu Thr Ala Ser Glu Ser    1250 1255 1260 Pro Leu Lys Ile Ala Leu Phe Ser Leu Ala Lys Met Cys Ser Asn His 1265 1270 1275 1280 Gln Ile Cys Arg Gln Phe Val Lys Ser Ser Glu Leu Phe Pro Val Ile                1285 1290 1295 Ala Arg Leu Lys Gln Ser Pro Glu Ala Asn Ile Ala His Tyr Ala Ser            1300 1305 1310 Val Ile Val Ala Lys Val Ser Gly Glu Ser        1315 1320

Claims (12)

서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시켜 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 과발현시키는 단계를 포함하는 식물체의 배수성(polyploidy)을 증가시키는 방법.The FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 contains a gene encoding a protein variant of AtTIO ( Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) substituted with Fax random (LTFRDTTH) And transfecting the plant cell with the recombinant vector to overexpress the gene encoding the transposon protein variant, thereby increasing the polyploidy of the plant. 삭제delete 서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시켜 상기 투인원 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 과발현시키는 단계; 및
상기 형질전환된 식물세포로부터 식물체를 재분화하는 단계를 포함하는 식물체의 배수성이 증가된 형질전환 식물체의 제조 방법.
The FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 contains a gene encoding a protein variant of AtTIO ( Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) substituted with Fax random (LTFRDTTH) Transforming a plant cell with a recombinant vector to overexpress a gene encoding the transposon protein variant; And
And regenerating the plant from the transformed plant cell. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
삭제delete 제3항의 방법에 의해 제조된 배수성이 증가된 형질전환 식물체.An improved transplanted plant produced by the method of claim 3. 삭제delete 제5항에 있어서, 상기 식물체는 쌍자엽 식물인 것을 특징으로 하는 식물체.6. The plant according to claim 5, wherein the plant is a dicotyledonous plant. 제7항에 있어서, 상기 쌍자엽 식물은 십자화과(Brassicaceae) 식물인 것을 특징으로 하는 식물체.The method of claim 7, wherein the plant is a plant ssangjayeop characterized in that the Brassicaceae (Brassicaceae) plants. 제5항에 따른 식물체의 종자.A plant seed according to claim 5. 서열번호 1의 아미노산 서열 중 1175~1182번째의 Fax 모티프(FAIGNAAY)가 Fax 랜덤(LTFRDTTH)으로 치환된 애기장대 유래 투인원(AtTIO, Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) 단백질 변이체를 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 유효성분으로 함유하는, 식물체의 배수성 증가용 조성물.The FAX motif (FAIGNAAY) at positions 1175 to 1182 of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 contains a gene encoding a protein variant of AtTIO ( Arabidopsis thaliana TWO-IN-ONE) substituted with Fax random (LTFRDTTH) Wherein the composition contains a recombinant vector as an active ingredient. 제10항에 있어서, 상기 식물체는 쌍자엽 식물인 것을 특징으로 하는 식물체의 배수성 증가용 조성물.11. The composition according to claim 10, wherein the plant is a dicotyledonous plant. 제11항에 있어서, 상기 쌍자엽 식물은 십자화과(Brassicaceae) 식물인 것을 특징으로 하는 식물체의 배수성 증가용 조성물.12. The method of claim 11, wherein the plant is a cruciferous ssangjayeop (Brassicaceae) increase drainage of the plant, characterized in that the plant composition.
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