KR101631762B1 - Cbr1을 이용한 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법으로서, 보다 상세하게는 CBR1(Cytochrome b5 reductase1)을 과발현시킴으로써, 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 CBR1 과발현 종자 또는 식물체에서, 생장 증진 효과, 냉해 또는 염해 스트레스 저항성 증진효과를 확인하였는바, 인류가 이용할 수 있는 작물 등의 개량에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

CBR1을 이용한 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법{Method for improving fast growth or biomass increase of plant using CBR1 in plants}
본 발명은 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법으로서, 보다 구체적으로는 CBR1(Cytochrome b5 reductase1)의 발현을 조절하여 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법 및 이의 식물체에 관한 것이다.
고유가 시대가 도래 하면서 식물의 바이오매스는 바이오 에너지를 생성하는 원료로서 그 중요성이 부각되고 있다. 곡물에 존재하는 녹말의 당화 과정을 이용한 1세대 바이오 연료생산은 농작물의 가격 상승, 식량 및 경제난을 초래하였으며 최근 관련 기술 개발이 지양되고 있다. 이에 비해서, 비식용 바이오매스 작물인 억새, 스위치그래스, 포플라 등에 존재하는 목질계의 셀룰로오스를 이용한 2세대 바이오 에너지 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 실질적으로 화석연료를 대체할 정도의 많은 양의 에너지를 생산하기 위해서는 기본적으로 식물의 바이오매스 생산 양을 증가시키고 지속적으로 유지시키기 위한 노력이 필요할 것이다.
한편, 냉해와 염해는 식물의 성장과 작물의 생산성을 줄이는 주요한 요인으로 세계에서 냉해를 받는 농경지는 14억 헥타르, 염해 피해를 받는 농경지는 4500만 헥타르에 이르고 있으며, 기상이변 현상의 확산으로 그 피해는 더 커질 것으로 예상되고 있다. 또한, 한국은 옥수수, 밀, 대두 등의 주요 식량 작물을 미국, 중국 등으로부터의 수입에 상당수 의존하고 있으며, 농산물의 수입액은 수출액의 몇 배에 달하는 실정이다.
이에, 식물유전공학의 발달은 경제적, 농업적 및 원예적 형질이 향상된 작물 또는 식물을 제공하고 있으며, 생장 및 바이오매스가 증가된 형질전환 식물체의 연구 개발은 식량 자원의 공급 감소 문제에 대한 방안이 될 수 있다. 따라서, 지금까지 다양한 식물(옥수수, 콩, 고추, 애기장대, 담배 또는 벼 등) 또는 미생물(Synechocystis, Pseudomonas, Bacillus 또는 Anabaena 등) 유래의 유전자들을 이용한 생장 및 바이오매스가 증가된 다양한 형질전환 식물체 제조에 대한 연구가 이루어지고 있으나 (한국등록특허 제10-0814941), 아직 미비한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명자들은 CBR1 과발현 종자 또는 식물체의 생장 증진 효과, 냉해 스트레스 저항성, 및 염해 스트레스 저항성 증진효과를 확인하고 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이에, 본 발명의 목적은 CBR1(Cytochrome b5 reductase1) 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시키는 단계; 및 상기 형질전환된 식물체에서 CBR1을 과발현시키는 단계를 포함하는 식물의 생장 또는 바이오매스의 증가를 촉진시키는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 CBR1 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시키는 단계; 및 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화하는 단계를 함하는 생장 또는 바이오매스의 증가가 촉진된 형질전환 식물체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조된 생장 또는 바이오매스의 증가가 촉진된 식물체를 제공하는 것이다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 CBR1(Cytochrome b5 reductase1) 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시키는 단계; 및 상기 형질전환된 식물체에서 CBR1을 과발현시키는 단계를 포함하는 식물의 생장 또는 바이오매스의 증가를 촉진시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예로서, CBR1 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명은 CBR1 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시키는 단계; 및 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화하는 단계를 함하는 생장 또는 바이오매스의 증가가 촉진된 형질전환 식물체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 생장 또는 바이오매스의 증가가 촉진된 식물체를 제공한다.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 식물체는 TAG(Triacylglycerol) 또는 미네랄의 함량이 증가된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 식물체는 냉해 또는 염해 스트레스 저항성이 증진된 것일 수 있다.
본 발명은 후보 물질을 처리한 후, CBR1 과발현 여부를 측정하는 단계를 포함하는, 생장 또는 바이오매스의 증가를 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 방법은 CBR1을 과발현시키는 단계를 포함하며, 상기와 같이 CBR1을 과발현시킴으로써, 식물체의 생장 증진 효과, 냉해 또는 염해 스트레스 저항성 증진효과를 확인하였는바, CBR1 발현조절을 통해 인류가 이용할 수 있는 작물 등의 개량에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 CBR1 과발현을 유도하기 위한 DNA Construct의 모식도이다.
도 2는 CBR1 과발현 종자(CBR1 OX) 및 야생형인 대조군(WT)의 (A) 전자현미경으로 관찰한 외관, (B) 크기, 및 (C) 무게를 나타낸 결과이다.
도 3은 CBR1 과발현 종자 및 야생형인 대조군의 내부를 전자현미경으로 관찰한 결과이다.
도 4는 CBR1 과발현 종자 및 야생형인 대조군의 (A) 종자 하나당 TAG의 양(nmol), (B) 종자 하나당 TAG에 포함된 지방산 종류별 함유량 (nmol), 및 (C) CBR1 과발현 종자 하나당 TAG(Triacylglycerol)에 포함된 지방산을 상대적인 값(%)으로 나타낸 결과이다.
도 5는 CBR1 과발현 종자 및 야생형인 대조군의 철, 망간, 인, 및 칼슘 함량을 나타낸 결과이다.
도 6은 CBR1 과발현 식물체 및 야생형인 대조군의 (A) 육안으로 확인한 발아상태 및 (B) 5일간의 발아율을 나타낸 결과이다.
도 7은 23℃에서 CBR1 과발현 식물체 및 야생형인 대조군의 (A) 육안으로 확인한 생장상태 및 (B) 생중량 (Fresh weight)을 나타낸 결과이다.
도 8은 6℃에서 CBR1 과발현 식물체 및 야생형인 대조군의 (A) 육안으로 확인한 생장상태 및 (B) 생중량 (Fresh weight)을 나타낸 결과이다.
도 9는 온도변화(0℃, -5℃, -7℃, -9℃)에 의한 CBR1 과발현 식물체 및 야생형인 대조군의 생존률을 나타낸 결과이다.
도 10은 염해(NaCl) 처리에 의한 CBR1 과발현 식물체 및 야생형인 대조군의 (A) 육안으로 확인한 생장상태 및 (B) 생존률을 나타낸 결과이다.
본 발명자들은, CBR1(Cytochrome b5 reductase1) 유전자를 과발현 시킨 종자에서, 무게, 크기, TGA(Triacylglycerol), 미네랄 함량 증가, 및 발아율 증진효과를 확인하였다. 또한, CBR1 유전자를 과발현 시킨 식물체에서, 생장 증진, 냉해 스트레스 저항성, 및 고염 스트레스 저항성 증진 효과를 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 CBR1(Cytochrome b5 reductase1) 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시키는 단계; 및 상기 형질전환된 식물체에서 CBR1을 과발현시키는 단계를 포함하는 식물의 생장 또는 바이오매스의 증가를 촉진시키는 방법을 제공한다.
본 발명에서 과발현시키는 CBR1(Cytochrome b5 reductase1)은 전자 전달계에서 Flavin adenine dinucleotide (FAD) 그룹을 이용해 NADH의 전자를 cytochrome b5로 이동시키는 강력한 환원력을 가지므로 혈액 내에서 메트헤모글로빈을 헤모글로빈으로 전환시키는 기능을 수행하며, 쥐의 경우에는 myristoylation에 의해 mitochondria 막과 Endoplasmic reticulum 막의 이동을 조절한다고 알려져 있다. 본 발명에서는 CBR1 유전자의 발현과 식물체의 생장, 냉해 또는 염해 스트레스간의 연관성을 규명하였으며, 이에, 본 발명은 CBR1을 과발현시킴으로써, 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 CBR1 유전자는 바람직하게는 서열번호 1의 염기서열로 이루어져 있으며, CBR1 단백질은 바람직하게는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어, "생장"은 식물에서 여러 가지 기관이 양적으로 증대하는 것을 일컫는 용어로서, 특히 식물세포의 경우에는 세포분열 없이 세포의 크기만 증가하며, 이때 건조 중량의 큰 증가 없이 액포에 물이 차서 세포가 커지게 된다. 또한, 본 발명에서 사용되는 용어, "바이오매스"는 에너지로 전용할 수 있거나 특정 공정을 통해 에너지를 생산하는 농작물, 폐기물, 목재, 생물 등을 총칭하는 것으로서, 본 발명의 방법에 따라 CBR1을 과발현시킴으로써 식물체의 생장 또는 바이오매스 증가를 촉진시켜 생산량이 증진된 작물을 생산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 CBR1 과발현 식물체의 제조하여(실시예 1 참조), CBR1 과발현 종자의 크기, 무게, TAG, 미네랄 함량 증가(실시예 2 내지 5 참조), 및 발아율 증진효과를 확인하였다(실시예 6 참조). 또한, CBR1 과발현 식물체의 냉해 또는 염해 스트레스에 대한 저항성이 매우 우수한 바(실시예 7 및 8 참조), 생장 또는 바이오매스 증가가 촉진된 식물체를 제조할 수 있음을 확인하였다.
이에, 본 발명은 CBR1 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시키는 단계; 및 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화하는 단계를 포함하는 생장 또는 바이오매스의 증가가 촉진된 형질전환 식물체의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 방법에 의해 제조된 생장 또는 바이오매스의 증가가 촉진된 식물체를 제공한다.
본 발명에 따른 CBR1 과발현 종자 또는 식물체는 TAG(Triacylglycerol), 철(Fe), 망간(Mn), 인(P), 칼슘(Ca)의 함량이 증진되어 있으며, 냉해 또는 염해 스트레스 저항성 증진되어 있는바, 바이오매스 및 생장이 촉진된 개량 작물을 인류에 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명에 따른 식물체는 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리, 수수를 포함하는 식량작물류; 애기장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파, 당근을 포함하는 채소작물류; 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩, 유채를 포함하는 특용작물류; 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구, 바나나를 포함하는 과수류; 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합, 튤립을 포함하는 화훼류; 및 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파알파, 톨페스큐, 페레니얼라이그라스를 포함하는 사료작물류 등일 수 있으며, 바람직하게는 애기장대(Arabidopsis)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. CBR1 과발현 식물체의 제조
CBR1(Cytochrome b5 reductase1)의 기능을 조사하기 위해서, CBR1 과발현 식물체를 제조하였다. 우선, CBR1 DNA는 primer Forward 5-CCGCTCGAGATGGATACCGAGTTTCTCCGA-3(서열번호 4), primer Reverse 5-GGGGTACCGAACTGGAATTGCATCTCC-3(서열번호 5)를 이용하여 애기장대 cDNA library (leaf tissue)에서 PCR를 통해 확보하였다. 또한, XhoI과 KpnI 제한 효소를 처리한 후, XhoI과 BamHI을 처리한 CaMV 35S promoter, sGFP, Nos terminator를 포함한 pUC-GFP vector와 ligation하였다. Binary vector로 sub-cloning을 위해, 다시 XhoI과 EcoRI처리를 해 얻은 CBR1:sGFP DNA를 같은 제한효소를 처리 한 pBIB121 (hygromycin) binary vector와 ligation하였다. 이렇게 얻은 DNA construct를 electroporation로 Agrobacterium tumefaciens에 넣었다. Vacuum-infiltration 방법을 통해 애기장대 형질 전환체를 만들었고, 50 mg L1 hygromycin이 포함된 Gamborg B5 배지 (Duchefa; G0210.0050)를 통해 형질 전환체를 확인하였다. 이후, 4세대 전환체에서 homo-line을 선택하여 실험에 사용하였다.
실시예 2. CBR1 과발현 종자의 표현형 분석
CBR1 과발현에 따른 표현형의 변화를 확인하기 위해서, 야생형인 대조군과 CBR1 과발현 종자간의 크기 및 무게를 비교하였다.
종자의 크기는 14개씩 3세트를 가로와 세로의 길이를 측정해서 평균을 냈다. OLYMPUS SZ61 현미경을 통해 사진을 찍고, iSolution Lite 프로그램을 통해 길이를 측정하였다. 한 개의 종자의 무게는 500개의 씨를 한 세트로 해서 3세트의 무게를 재고, 무게 값의 평균을 500으로 나눈 값으로 양자간 무게를 비교하였다.
도 2에 나타낸 바와 같이, CBR1 과발현 종자(CBR1 OX)은 야생형인 대조군(WT)에 비해 통통한 형태의 모양을 나타냈다. 또한, 정량적인 측정을 통해서 확인한 결과, CBR1 과발현 종자는 크기와 무게에 있어서, 야생형인 대조군과 비교하여 각각 9.5%와 17.5% 증가함을 확인하였다.
실시예 3. CBR1 과발현 종자의 전자현미경 분석
CBR1 과발현 종자의 무게 증가 이유를 조사하기 위해서 종자 내부를 현미경을 통하여 확인하였다.
우선, 종자를 razor blade로 절반을 잘라 전처리가 잘 되도록 하였다. 2 % paraformaldehyde, 2% glutaraldehyde, 0.05M sodium cacodylate buffer (pH 7.2)를 사용하여 종자를 4℃에서 20시간 동안 고정 작업을 하였다. 0.05M sodium cacodylate buffer (pH 7.2)를 이용해 세 번 샘플을 씻어낸 후, 두 번째 고정을 1% osmium tetroxide, 0.05M sodium cacodylate buffer (pH 7.2)를 이용하여 4℃에서 2시간 동안 하였다. 물로 두 번 씻어낸 후, 4℃ 서 30분 동안 0.5% uranyl acetate로 염색을 했다. 30, 50, 70, 80, 90, 100, 100, 100% 에탄올을 이용해 각각 6시간씩 탈수 처리를 하고, propylene oxide와 Spurrs resin mixture를 5일 동안 처리하였다. 70℃에서 24시간 동안 샘플 polymerization과정을 거쳐, Ultramicrotome (MT-X, RMC, Tucson, AZ, USA)을 이용하여 절편을 만들었다. 2% uranylacetate를 7분, Reynolds lead citrate를 2분간 염색 후, TEM (JEM-1011, JEOL, Tokyo, Japan)을 이용하여 샘플을 관찰하였다.
도 3에 나타낸 바와 같이, CBR1 과발현 종자는 대조군에 비하여, oil body가 더 촘촘하게 채워져 있어 세포내의 공극을 줄이는 형태를 갖는다는 것을 확인하였다.
실시예 4. CBR1 과발현 종자의 TAG 추출과 동정
상기 실시예 3의 CBR1 과발현 종자의 전자현미경상 형태학적 특징은 종래 보고된 TAG를 증가시키는 oleosin, AtABCA9 transporter 과발현체에서도 관찰되었다는 점에 착안하여, CBR1 과발현 종자의 TAG의 양을 측정하였다.
500개 종자를 유리 튜브에 2mL isopropanol과 함께 넣어 80℃, 10분간 끓였다. Ice로 차게 식힌 후, 2mL chloroform를 넣고 Polytron homogenizer (Hitachi Koki)를 이용해 종자를 갈았다. TAG spot은 silica gel TLC plate를 통해 분리되었고, 90℃, 45분 동안 3mL 2.5% sulfuric acid를 포함한 methanol에서 transmethylation시켰다. 전체 TAG에서 지방산 조성 분석은 GC/MS (SHIMADZU GC-2010, HP-INOWAX capillary column, 30m, 0.25mm)를 통해 이루어졌다.
도 4에 나타낸 바와 같이, CBR1 과발현 종자는 TAG 양이 대조군에 비해 19.4%가 증가되었다. TAG의 양의 증가를 좀 더 규명하기 위해서 lipid의 fatty acid 의 종류를 확인한 결과, CBR1 과발현체는 18:1, 18:2, 18:3 불포화 지방산의 양이 획기적으로 증가되어 있다는 것을 확인하였다.
실시예 5. CBR1 과발현 종자의 미네량 함량 분석
CBR1 과발현 종자의 mineral 함량을 측정하기 위하여, 종자 50개를 120℃에서 60% 질산에 6시간 동안 녹였다. 이를 100배 희석한 후, Inductively coupled plasma spectrometry (ICP) (iCAP6300 DUO ICO-OES; Thermo Electron Corporation)를 통해 각 mineral의 양을 동정하였다.
도 5에 나타낸 바와 같이, CBR1 과발현 종자에서 철(Fe), 망간(Mn), 인(P), 칼슘(Ca)이 각각 19.9%, 54.6%, 29.7%, 23.6% 증가됨을 확인하였다. 이는 종자의 mineral 함량을 늘려 인간 건강 증진을 도모할 수 있는 적용점이 될 수 있다.
실시예 6. CBR1 과발현 형질 전환 식물체의 발아율 분석
CBR1 과발현 종자의 발아율을 측정하기 위하여, 야생형 애기장대(Arabidopsis thaliana: (Colombia ecotype)) 및 CBR1 과발현 종자를 40% 습도, 16시간 낮/8시간 밤 사이클(장일 조건), 22.5℃로 설정한 챔버의 1% 수크로오스가 보충된 1/2 MS 배지에서 발아시켰다.
도 6에 나타낸 바와 같이, CBR1 과발현 종자의 발아율이 대조군과 비교하여 12.5% 증가됨을 확인하였다. 이는 식물이 발아 시점에서 TAG를 에너지원으로 사용하기 때문에, CBR1 과발현체의 TAG 양의 증가가 발아율을 증진시킬 수 있음을 의미한다.
실시예 7. CBR1 과발현 식물체의 냉해 스트레스 저항성
CBR1 과발현이 냉해 스트레스에 대한 저항성의 증진 여부를 규명하기 위하여, CBR1 과발현 식물체(OX1, OX2)와 야생형 대조군간의 온도변화에 따른 생장상태, 생중량(Fresh weight), 및 영하의 기온에서의 생존률을 비교하였다.
우선, 저온 처리를 위해 2주간 1/2 MS, 1% sucrose 배지에서 키우고 흙으로 옮긴 후, 6℃, 장일 조건에서 2주간을 관찰하였다. 영하의 온도에서의 관찰은 암 처리 후, 흙의 온도도 같이 내리기 위해 2일 동안 4℃ 저온처리를 하였으며, 사용한 포트는 얼음 칩 위에 올려놓음으로써 흙의 온도를 내리는 과정을 도왔다. 이 후, 두 시간에 1℃씩 온도를 떨어뜨려 원하는 영하의 온도까지 도달하게 하였다. 원하는 영하의 온도에서 물을 골고루 분사하여 식물 상층부에 냉해를 고르게 받게 하고, 서리효과를 내었다. 이 상태로 2시간을 유지한 후, 다시 6℃까지 한 시간에 1℃씩 올려 온도를 회복시켰다. 6℃에서 하루를 incubation 후에, 22.5℃, 장일 조건으로 옮겨 식물체의 5일 후의 생존률을 일주일 동안 기록하였다.
도 7 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, CBR1 과발현 식물체는 정상 조건(23℃)에서 대조군보다 크기가 컸고, 12.8%의 fresh weight 증가를 보였으며, 정상적인 성장 조건(23℃)에서 키운 후 6℃로 처리한 경우, 대조군에 비해서 45%의 fresh weight의 증가를 보였다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, -5℃에서는 CBR1의 과발현 식물과 대조군은 비슷하게 89%의 생존률을 보였으나, 더 낮은 온도인 -7℃와 -9℃ 에서는 대조군에 대해서 22% 및 11% 정도의 높은 생존률을 보였다. 이를 통해서, CBR1 과발현은 종자뿐만 아니라, 식물의 생장에도 영향을 미치며, CBR1의 과발현이 저온 및 freezing stress에 대한 저항성의 증진을 유도할 수 있다는 것을 확인하였다.
실시예 8. CBR1 과발현 형질 전환 식물체의 냉해 스트레스 저항성
CBR1 과발현이 염 스트레스에 대한 저항성의 증진 여부를 규명하기 위하여, CBR1 과발현 식물체(OX1, OX2)와 야생형 대조군을 정상적인 성장을 유도하는 토양에서 성장시켰으며(14days), 토양의 염도를 점차적으로 증가시켜 고농도의 염에 노출 시킨 후 (300 mM NaCl, 15 days), 황백화 정도 및 생존률을 확인하였다
도 10에 나타낸 바와 같이, CBR1의 과발현 식물은 대조군과 비교하여, 낮은 황백화 현상을 보였으며, 22 % 더 높은 생존률 보였다. 이를 통해서 CBR1의 과발현이 염 스트레스에 대한 저항성의 증진을 유도할 수 있다는 것을 확인하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
<110> POSTECH ACADEMY-INDUSTRY FOUNDATION <120> Method for improving fast growth or biomass increase of plant using CBR1 in plants <130> P2014204-01-KR_PB14-12199 <160> 5 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 834 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Cytochrome b5 reductase DNA sequence <400> 1 atggataccg agtttctccg aaccctagat cgtcagattc ttttgggtgt cttcgttgct 60 ttcgtcgccg ttggtgctgg tgctgcttat tttcttacat cctccaagaa acgcagagtg 120 tgtttggtcc gagaatttca aggagttcaa gcttgttaag agacatcagc ttagtcacaa 180 tgtggccaag ttcgtttttg aactcccaac ttctacttct gtgttgggtc ttcccattgg 240 acaacacatc agtgcaggga aaggatggtc aaggagagga tgttattaag ccatacaccc 300 cgactacgtt agactctgac gttggacgtt tcgaacttgt cattaagatg tatccgcaag 360 gacggatgtc tcatcattta gggaatgcgt gttggagacc atcttgccgt aaagggacca 420 aagggtaggt tcaagtatca accaggtcag tttagggcat ttggaatgct tgctggaggt 480 tcaggcatca ctcccatgtt ccaagggcca ggcaattcta gaaaacccaa cagacaagac 540 aaaggtgcat ctcatttacg ccaacgtcac atacgacgac attctcttga aggaagaatt 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Gly Asp His Leu Ala Val Lys Gly Pro Lys Gly Arg Phe 130 135 140 Lys Tyr Gln Pro Gly Gln Phe Arg Ala Phe Gly Met Leu Ala Gly Gly 145 150 155 160 Ser Gly Ile Thr Pro Met Phe Gln Val Ala Arg Ala Ile Leu Glu Asn 165 170 175 Pro Thr Asp Lys Thr Lys Val His Leu Ile Tyr Ala Asn Val Thr Tyr 180 185 190 Asp Asp Ile Leu Leu Lys Glu Glu Leu Glu Gly Leu Thr Thr Asn Tyr 195 200 205 Pro Glu Gln Phe Lys Ile Phe Tyr Val Leu Asn Gln Pro Pro Glu Val 210 215 220 Trp Asp Gly Gly Val Gly Phe Val Ser Lys Glu Met Ile Gln Thr His 225 230 235 240 Cys Pro Ala Pro Ala Ser Asp Ile Gln Ile Leu Arg Cys Gly Pro Pro 245 250 255 Pro Met Asn Lys Ala Met Ala Ala Asn Leu Glu Ala Leu Gly Tyr Ser 260 265 270 Pro Glu Met Gln Phe Gln Phe 275 <210> 3 <211> 2692 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaMV 35S promoter: CBR1: sGFP: NOS terminator DNA sequence <400> 3 agattagcct tttcaatttc agaaagaatg ctaacccaca gatggttaga gaggcttacg 60 cagcaggtct catcaagacg atctacccga gcaataatct ccaggaaatc aaataccttc 120 ccaagaatta 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atctgcacca ccggcaagct gcccgtgccc tggcccaccc 1860 tcgtgaccac cttcacctac ggcgtgcagt gctcagccgc taccccgacc acatgaagca 1920 gcacgacttc ttcaatccgc catgcccgaa ggctacgtcc aggagcgcac catcttcttc 1980 aaggacgacg gcaactacaa gacccgcgcc gaggtgaatt cgagggcgac accctggtga 2040 accgcatcga gctgaagggc atgacttcaa ggaggacggc aacatcctgg ggcacaagct 2100 ggagtacaac tacaacagcc acaacgtcta tatcatggcc gacagcagaa gaacggcatc 2160 aaggtgaact tcaagatccg ccacaacatg aggacggcag cgtgcagctc gccgaccact 2220 accagcagaa cacccccatc ggcgacggcc ccgtgctgct gcccgacaac actacctgag 2280 cacccagtcc gccctgagca aagaccccaa cgagaacgcg atcacatggt cctgctggag 2340 ttcgtgaccg ccgccgggat cactctcggc atggacgagc tgtacaagta aagcggcgcc 2400 cggctgcaga tcgttcaaac atttggcaat aaagtttctt aagattgaat cctgttgccg 2460 gtcttgcgat gattatcata taatttctgt tgaattacgt taagcatgta ataattaaca 2520 tgtatgcatg acgttattat gagatgggtt tttatgatta gagtcccgca attatacatt 2580 taatacgcga tagaaaacaa aatatagcgc gcaaactagg ataaattatc gcgcgcggtg 2640 tcatctatgt actagatccg atgtaagctg tcaaacatga actagtgaat tc 2692 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CBR1 primer Forward <400> 4 ccgctcgaga tggataccga gtttctccga 30 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CBR1 primer Reverse <400> 5 ggggtaccga actggaattg catctcc 27

Claims (6)

  1. 하기의 단계를 포함하는 식물의 냉해 또는 염 스트레스 저항성 증진방법:
    (a) 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CBR1(Cytochrome b5 reductase1) 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물세포에 형질전환시키는 단계; 및
    (b) 상기 형질전환된 식물체에서 CBR1을 과발현시키는 단계.
  2. 삭제
  3. 하기의 단계를 포함하는 냉해 또는 염 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체의 제조 방법:
    (a) 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CBR1 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 식물세포를 형질전환시키는 단계; 및
    (b) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화하는 단계.
  4. 제 3항의 방법에 의해 제조된 냉해 또는 염 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 식물체는 TAG(Triacylglycerol) 또는 미네랄 함량이 증가된 것을 특징으로 하는, 식물체.
  6. 삭제
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Laura L. Wayne 등. The Plant Cell. Vol. 25, 페이지 3052-3066 (2013.08.)*

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