KR101677256B1 - SnRK2.8 Gene Enhancing Pathogen Resistance of Plant and Uses Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물의 병 저항성을 증가시키는 조성물 및 형질전환 식물을 제공한다. 본 발명은 외부 병원체가 식물체에 침입하는 경우 면역시스템 중 전신성획득저항성(systemic acquired resistance : SAR)을 발생시키는데 있어서 필수인자라고 할 수 있는 SA(salicylic acid)의 농도가 낮더라도 SAR을 유도하여 병원체에 대하여 저항성을 나타나게 할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명은 식물체의 외부 병원체에 대한 면역 또는 저항성을 증가시킴으로써 식량, 작물, 화훼, 과실의 생산량 증대에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.
The present invention provides compositions and transgenic plants that increase plant disease resistance. The present invention relates to a method for inducing SAR to induce a SAR (salicylic acid), which is essential for generating systemic acquired resistance (SAR) in the immune system when an external pathogen enters the plant, It is advantageous in that resistance can be exhibited.
In addition, the present invention is expected to contribute to increasing the production of food, crops, flowers, and fruits by increasing the immunity or resistance of the plant to external pathogens.

Description

식물체 병 저항성을 증가시키는 SnRK2.8 유전자 및 이의 용도{SnRK2.8 Gene Enhancing Pathogen Resistance of Plant and Uses Thereof}The SnRK2.8 gene which increases plant resistance and its use {SnRK2.8 Gene Enhancing Pathogen Resistance of Plant and Uses Thereof}

본 발명은 식물체 병 저항성을 증가시키는 SnRK2.8 유전자 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a SnRK2.8 gene which increases plant disease resistance and uses thereof.

박테리아 병원균이 식물 조직에 침투할 때, 주로 HR(hypersensitive response)이라고 불리는 산화적 폭발(oxidative burst)이 감염 식물체에서 유발되는데, 이는 감염 부위의 세포 사멸을 유도한다(Fu, Z. Q. et al , Annu . Rev . Plant Biol . 64, 839-863(2013); Torres, M. A. et al, Nat . Genet . 37, 1130-1134(2005)). HR-유도성 세포 사멸은 감염 부위를 넘어 병원균의 침입을 억제한다(Spoel, S. H et al, Nat . Rev . Immunol. 12, 89-100(2012)).When bacterial pathogens penetrate plant tissues, oxidative bursts, often called HR (hypersensitive response), are induced in infected plants, which induce apoptosis of the infected area (Fu, ZQ et Al , Annu . Rev. Plant Biol . 64, 839-863 (2013); Torres, MA et al . , Nat . Genet . 37, 1130-1134 (2005)). HR-induced apoptosis inhibits the invasion of pathogens beyond the site of infection (Spoel, S. H et al . , Nat . Rev. Immunol. 12, 89-100 (2012)).

HR은 2차 감염을 방지하기 위해 SAR(systemic acquired resistance)을 활성화시켜 감염된(국소) 조직 및 말단(전신) 조직 모두에서 SA의 생합성을 유발한다(Fu, Z. Q. et al , Annu . Rev . Plant Biol . 64, 839-863(2013); Alvarez, M. E, et al. , Plant Mol . Biol . 44, 429-442(2000); Leon, J. et al, Plant Physiol . 108, 1673-1678(1995)). NPR1은 SAR의 최상위 조절자(master regulator)이다. 이는 PR(pathogenesis-related) 단백질 유전자의 발현을 조절하는 TGA 전사 인자의 공동활성화 인자(coactivator)로서 작용한다.HR induces the biosynthesis of SA in both infected (topical) and terminal (systemic) tissues by activating SAR (systemic acquired resistance) to prevent secondary infection (Fu, ZQ et Al , Annu . Rev. Plant Biol . 64, 839-863 (2013); Alvarez, M. E, et al . , Plant Mol . Biol . 44, 429-442 (2000); Leon, J. et al , Plant Physiol . 108, 1673-1678 (1995)). NPR1 is the highest regulator of SAR. It acts as a coactivator of the TGA transcription factor that regulates the expression of PR (pathogenesis-related) protein genes.

SA는 NPR1(nonexpresser PR genes 1) 단백질 안정성을 조절하고(Spoel, S. H. et al., Cell 137, 860-872(2009)), NPR1의 핵 유입을 위한 필요조건(prerequisite)인 동적 NPR1 올리고머(oligomer)의 모노머(monomer)로의 전환 반응을 매개한다(Mou, Z., Cell 113, 935-944(2003)). NPR1 활성화는 SAR 동안 SA를 필요로 하는 반면, SA 수준은 말단 조직에서만 약간 상승되는데(Nandi, A. et al, Plant Cell 16, 465-477(2004)), 이는 추가적인 신호가 NPR1 핵 유입 및 SAR 유도를 위해 필수적이라는 것을 수반한다.SA regulates NPR1 (nonexpressor PR genes 1) protein stability (Spoel, SH et al ., Cell 137, 860-872 (2009)) mediates the conversion of a dynamic NPR1 oligomer to a monomer, which is a prerequisite for NPR1 nuclear entry (Mou, Z., Cell 113, 935-944 (2003)). Activation of NPR1 requires SA during SAR, while SA levels are only slightly elevated in the distal tissue (Nandi, A. et al , Plant Cell 16, 465-477 (2004)), which implies that additional signals are essential for NPR1 nuclear entry and SAR induction.

한편, 국내에서 연간 농작물의 손실량은 약 2조 6,000억원 정도이며, 그 중 15%가 병에 의한 손실량을 감안한다면 연간 약 3,900억원의 손실이 발생하고 있다. 그러나, 식물 병원균의 종류가 매우 다양하고 식물체에 작용하는 기작이 복잡함에 따라 저항성을 증가시키기에 매우 어려운 것이 현실이다. 지금까지, 병 저항성 품종 육성에 대한 연구는 전통적인 교배 육종에 의존하였으며, 최근의 개발된 몇몇 저항성 품종은 수직 저항성을 이용한 저항성이므로 저항성이 쉽게 무너지는 문제점이 있었다. On the other hand, the annual loss of crops in Korea is about 2.6 trillion won, 15% of which accounts for about 390 billion won in annual losses, considering the loss due to illness. However, it is a reality that it is very difficult to increase the resistance due to the various kinds of plant pathogenic bacterium and the complex mechanism of action on the plant. Until now, studies on the cultivation of disease resistant cultivars have depended on traditional breeding breeding, and some recently developed resistance cultivars have resistance against resistance due to vertical resistance.

최근 식물체의 병 저항성을 증가시키기 위하여 OsWRKY6 유전자를 과량 발현시켜 식물 병 저항성을 증가시키는 방법(한국특허등록 제10-0809671호), 고추 유래의 CaSD1 유전자의 용도(한국특허등록 제10-1282409호) 및 미생물이 생산하는 식물병 저항성 유도물질인 시클릭 뎁시펩티드를 생산하는 방법 등 다양한 분야에 대하여 연구되고 있으나 면역시스템을 이용하여 외부 병원성에 대한 면역 저항성을 증가시키는 방법에 대해서는 미진한 상태이다.Recently, a method of overexpressing OsWRKY6 gene to increase plant resistance (Korean Patent Registration No. 10-0809671), use of CaSD1 gene derived from pepper (Korean Patent No. 10-1282409) And a method for producing a cyclic depress peptide which is a plant disease resistance inducing substance produced by a microorganism. However, the method for increasing the immunological resistance against external pathogenicity using the immune system is insufficient.

따라서, 식물에 있어서 부작용이 없을 뿐만 아니라 식물 병원체(pathogens)에 대하여 저항성(면역성)을 현저하게 증가시킬 수 있는 물질 및 방법에 대한 필요성이 대두 되고 있다.
Thus, there is a need for materials and methods that not only have no side effects on plants, but also can significantly increase resistance (immunity) to plant pathogens.

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.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로, 본 발명자들은 식물체가 외부 병원체에 대하여 효과적으로 저항성을 나타낼 뿐만 아니라 농약과 같은 인공 화학제제 사용에 따른 2차 피해를 억제시킬 수 있는 친환경적이고 강력한 면역작용을 할 수 있는 물질을 개발하려고 노력하였다. 그 결과, 식물체 내에서 SnRK2.8(SNF1-related protein kinase 2.8)을 과발현시킴으로써 전신성획득저항성)과 관련된 유전자 및 단백질이 발현되어 병원체에 대한 저항성이 현저하게 나타남을 규명함으로써, 본 발명을 완성하였다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described needs, and it is an object of the present invention to provide an environmentally friendly and powerful immune system capable of suppressing secondary damage caused by the use of an artificial chemical agent such as pesticides, And to develop materials that can As a result, the present inventors completed the present invention by confirming that the genes and proteins associated with SNRK2.8 (SNF1-related protein kinase 2.8) overexpression in plants are associated with systemic acquisition resistance, and thus the resistance to pathogens is remarkable.

본 발명은 다음의 단계를 포함하는 병 저항성이 증가된 형질전환 식물체를 제조하는 방법을 제공한다: (a) SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 식물체를 형질전환시키는 단계; 및 (b) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화시키는 단계.The present invention provides a method for producing a transgenic plant having increased disease resistance comprising the steps of: (a) transforming a plant with a vector comprising a gene encoding a SnRK2.8 protein; And (b) regenerating the plant from the transformed plant cell.

또한, 본 발명에서의 형질전환 식물체를 제조하는 방법에 의해 제조된 병 저항성이 증가된 형질전환 식물체 및 이의 종자를 제공한다.The present invention also provides a transgenic plant having enhanced disease resistance and a seed thereof produced by the method for producing a transgenic plant in the present invention.

또한, SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 식물체를 형질전환시켜 SnRK2.8 단백질 코딩 유전자를 과발현하는 단계를 포함하는 비형질전환체에 비해 식물체의 병 저항성을 증가시키는 방법을 제공한다.Also provided is a method for increasing the disease resistance of a plant as compared to a non-transformant comprising the step of over-expressing the SnRK2.8 protein coding gene by transforming the plant with a vector containing the gene encoding the SnRK2.8 protein .

또한, 본 발명은 서열번호 2의 아미노산 서열을 이루어진 SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 유효성분으로 포함하는 식물체 병 저항성 증가용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for increasing plant disease resistance comprising a gene encoding the SnRK2.8 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 as an active ingredient.

본 발명은 식물의 병 저항성을 증가시키는 유전자 및 이의 용도를 제공한다.The present invention provides genes and their uses that increase the disease resistance of plants.

본 발명은 외부 병원체가 식물체에 침입하는 경우 면역시스템 중 전신성획득저항성(systemic acquired resistance : SAR)을 발생시키는데 있어서, 필수인자라고 할 수 있는 SA(salicylic acid)의 농도가 낮더라도 SAR를 유도하여 병원체에 대하여 저항성을 나타나게 할 수 있는 장점을 가진다.The present invention relates to a method for inducing SAR by inducing SAR even when the concentration of SA (salicylic acid), which is essential for generating systemic acquired resistance (SAR) in the immune system, It is advantageous that the resistance can be exhibited.

또한, 본 발명은 식물체의 외부 병원체에 대한 면역 또는 저항성을 증가시킴으로써 식량, 작물, 화훼, 과실의 생산량 증대에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the present invention is expected to contribute to increasing the production of food, crops, flowers, and fruits by increasing the immunity or resistance of the plant to external pathogens.

도 1은 SnRK2.8이 SAR을 매개한다는 것을 나타낸다. 장일 조건 하에서 자란 4주령의 식물체가 사용되었고, 전사 수준은 RT-PCR로 조사되었다. 생물학적 3회 반복실험(biological triplicates)의 평균이 계산되었고, Student t-검사(*P < 0.01, **P < 0.05)를 사용하여 통계학적으로 분석되었다. 막대는 평균의 표준오차를 나타낸다(SE).
a는 SnRK2 발현에 대한 병원균 감염의 영향에 대한 결과이다. 식물에 Pst DC3000 세포가 분무-접종되었고, 2일 동안 배양되었다. 로제타 잎이 분석되었다. DPI, 감염 후 일수(days post-infection).
b는 말단 잎의 SnRK2 .8PR1 발현 역학(kinetics) 관계를 나타낸 것이다. 4번째 및 5번째 잎은 Pst DC3000/avrRpt2 세포로 가압-침윤되었고(pressure-infiltrated), 2개의 상단 잎이 각 시점에 수확되었다.
c는 snrk2 .8-1 돌연변이체 및 35S:2.8 식물체에서 Pst DC3000 세포의 성장을 나타낸 결과이다. 식물은 Pst DC3000 세포로 분무-접종되었고, 6일 동안 배양되었다. cfu, 콜로니 형성 단위(colony forming unit).
d는 snrk2 .8-1 돌연변이체 및 35S:2.8 식물체의 PR1 발현을 나타낸 결과이다. 4번째 또는 5번째 잎이 분석되었다.
e는 snrk2 .8-1 돌연변이체의 SAR 유도를 나타낸 결과이다. 4번째 및 5번째 잎은 10 mM MgCl2(-) 또는 Pst DC3000/avrRpt2 세포(+)로 가압-침윤되었고, 2일 동안 배양되었다. 2개의 상단 잎을 Pst DC3000 세포로 침윤시킨 후 3일 동안 배양시키고 사진 촬영(왼쪽 패널) 및 박테리아 세포 카운팅(오른쪽 패널)을 하였다.
f는 snrk2 .8 돌연변이체의 국부 및 말단 잎에서의 PR1 발현을 나타낸 결과이다. 병원균 감염은 상기 b에 기술된 것처럼 수행되었다. 감염된 잎(국부) 및 2개의 상단 잎(말단)이 분석되었다.
도 2는 SAR의 SnRK2 .8 조절에 SA가 요구된다는 것을 나타낸다.
a 및 c에는 MS-아가 플레이트 상에서 키운 2주령의 식물체가 유전자 발현 분석을 위해 사용되었다. 전사체 수준은 RT-qPCR에 의해 조사되었다. 생물학적 3회 반복실험의 평균이 계산되었고, 통계학적으로 분석되었다(t-test, *P < 0.01). 막대는 SE를 나타낸다.
a는 SnRK2 .8 발현에 대한 SA의 영향을 나타낸 것이다. 식물체는 전식물체를 수확하기 전에 표시된 기간 동안 0.5 mM SA로 처리되었다. h, 시간.
b는 말단 잎의 SnRK2 .8 발현 역학을 나타낸 것이다. 토양에서 자란 4주령 식물체의 4번째 및 5번째 잎은 Pst DC3000/avrRpt2 세포로 가압-침윤되었고, 2개의 상단 잎은 총 RNA 추출을 위해 표시된 시점에 수확되었다.
c는 snrk2 .8-1 돌연변이체에서 PR1의 SA 유도를 나타낸 것이다. 식물체는 표시된 기간 동안 0.5 mM SA로 처리되었다.
d는 sid2npr1 -2 돌연변이체에서 PR1 발현에 대한 SnRK2 .8 과발현의 영향을 나타낸 것이다. 4주령 식물의 4번째 및 5번째 잎이 유전자 발현 분석을 위해 수확되었다.
도 3은 SnRK2.8이 NPR1을 인산화한다는 것을 나타낸다.
a는 효모 세포에서 SnRK2.8과 NPR1의 상호작용을 나타낸 결과이다. Leu, Trp, His 및 Ade 결핍 선발 배지(-LWHA) 상에서 효모 세포 성장은 양성적 상호작용을 나타낸다.
b는 BiFC(Bimolecular Fluorescence Complementation)를 나타낸 것이다. 부분적 YFP 구축물은 SnRK2.8 또는 NPR1에 융합되었고, 애기장대 원형질체에서 일시적으로 공동-발현되었다. YFP 신호는 DIC(differential interference contrast) 및 형광 현미경에 의해 가시화되었다.
c는 공동-면역 침전(coimmunoprecipitation) 결과이다. MYC-SnRK2.8 및 FLAG-NPR1 융합 구축물은 담배 잎에서 일시적으로 공동-발현되었다. 입력은 10%의 단백질 추출물을 나타낸다. Control(대조구), 일시적 발현이 없는 단백질 추출물; kDa, 킬로달톤(kilodalton).
d는 시험관 내 키나아제 분석 결과이다. 재조합 SnRK2.8 및 NPR1 단백질은 대장균 세포에서 MBP 융합으로 제조되었다. 1.5 ug의 MBP-SnRK2.8 및 5 ug의 MBP-NPR1이 사용되었으며, 검은색 화살표는 MBP-NPR1을 나타내고, 흰색 화살표는 MBP-SnRK2.8을 나타낸다.
e는 NPR1의 단백질 구조(아미노산 서열 기준)를 나타낸 것이다. M1 내지 M5는 SnRK2.8의 추정 타겟 부위(putative SnRK2.8 target sites)의 돌연변이를 나타낸다. BTB, BTB/POZ 중심 모티프. ANK, 안키린(ankyrin)-반복 모티프.
f는 NPR1 돌연변이 단백질에 대한 시험관 내 키나아제 분석 결과이다. NPR1 단백질의 제조 및 시험관 내 키나아제 분석은 상기 d에 기술된 대로 수행되었다. 검은색 및 흰색 화살표는 각각 NPR1 및 SnRK2.8을 나타낸다.
g는 T373 주위의 NPR1 단백질의 서열 정렬을 나타낸 것이다. SnRK2-매개 인산화 모티프(K/RXXS/T)가 표시되었다. At, 애기장대; Nt, 니코티아나 타바쿰(Nicotiana tabacum); Bv, 사탕무(Beta vulgaris); Os, 벼(Oryza sativa); Cp, 파파야(Carica papaya); Gm, 콩(Glycine max).
도 4는 SnRK2.8이 NPR1 핵 유입을 촉진한다는 것을 나타낸다.
a는 NPR1의 핵-세포질 위치화에 대한 병원균 감염의 영향에 대한 결과이다. CaMV 35S 프로모터에 의해 작동되는 MYC - NPR1 융합 구축물은 Col-0 또는 snrk2 .8-1 백그라운드에서 과발현되었다. 4주령 식물체의 4번째 또는 5번째 잎은 Pst DC3000/avrRpt2 세포로 가압-침윤되었고, 2개의 상단 잎은 24시간 후에 세포 분획화 전에 수확되었다. Nu, 핵 분획. Cy, 세포질 분획. NPR1 단백질은 항-MYC 항체를 사용하여 면역학적으로 검출되었다(왼쪽 패널). 블럿은 ImageJ 소프트웨어(http://rsbweb.nih.gov/ij/)를 사용하여 정량되었다(오른쪽 패널). 백분율은 세포질 분포에 대한 핵의 비율을 나타낸다.
b는 snrk2 .8-1 돌연변이체에서 NPR1의 핵-세포질 위치화에 대한 결과이미지 이다. CaMV 35S 프로모터에 의해 작동하는 NPR1 - GFP 융합 구축물은 Col-0 및 snrk2.8-1 식물체에서 과발현되었다. 식물은 a에 기술된 대로 처리되었다. DIC, 차등간섭대비 현미경 관찰(differential interference contrast microscopy). 스케일 바, 10 ㎛.
c는 SA-처리 식물 세포에서 NPR1의 핵-세포질 위치화에 대한 결과이다. MS-아가 플레이트에서 자란 2주령의 식물체는 0.5 mM SA로 24시간 동안 처리되었다. 모든 식물체를 세포 분획하였고, a에 기술된 바와 같이 NPR1 검출을 하였다.
d는 SAR의 SnRK2.8-매개 피드포워드(feedforward) 유도에 관한 것이다. SA 신호는 NPR1을 활성화하기 위해 SnRK2.8 신호에 통합되고, 그 결과로 SAR의 유도를 야기한다.
Figure 1 shows that SnRK2.8 mediates SAR. Four-week-old plants grown under long-day conditions were used, and transcription levels were examined by RT-PCR. The mean of biological triplicates was calculated and statistically analyzed using Student t - test ( * P <0.01, ** P <0.05). The bars represent the standard error of the mean (SE).
a is the result of the effect of pathogen infection on the expression of SnRK2 . Plants were spray-inoculated with Pst DC3000 cells and cultured for 2 days. Rosetta leaves were analyzed. DPI, days post-infection.
b shows the SnRK2 .8 and PR1 expression dynamics (kinetics) between the terminal blade. The fourth and fifth leaves were pressure-infiltrated with Pst DC3000 / avrRpt2 cells and two top leaves were harvested at each time point.
c is snrk2 .8-1 Mutant and 35S: the results showing the growth of cells in 2.8 Pst DC3000 plant. Plants were spray-inoculated with Pst DC3000 cells and cultured for 6 days. cfu, colony forming unit.
d is snrk2 .8-1 Mutant and 35S: the result showing the expression of the PR1 2.8 plant. The fourth or fifth leaf was analyzed.
e are the results showing the SAR induction of snrk2 .8-1 mutants. The fourth and fifth leaves were pressure-infiltrated with 10 mM MgCl 2 (-) or Pst DC 3000 / avrRpt2 cells (+) and cultured for 2 days. Two upper leaves were infiltrated with Pst DC3000 cells, cultured for 3 days and photographed (left panel) and bacterial cell counting (right panel).
f is a result showing the local and the expression of the PR1 at the ends of the leaf snrk2 .8 mutants. Pathogenic infections were performed as described in b. Infected leaves (local) and two upper leaves (ends) were analyzed.
Figure 2 shows that the SA is required for the control of the SnRK2 .8 SAR.
a and c were used for gene expression analysis in 2-week-old plants grown on MS-agar plates. Transcript levels were examined by RT-qPCR. The mean of the three biological trials was calculated and statistically analyzed ( t- test, * P <0.01). The bar represents SE.
a illustrates the effects of SA on the SnRK2 .8 expression. Plants were treated with 0.5 mM SA for the indicated period before harvesting whole plants. h, time.
b shows the SnRK2 .8 expression dynamics of the end leaf. The 4th and 5th leaves of 4-week-old plants grown in soil were pressure-infiltrated with Pst DC3000 / avrRpt2 cells and the two top leaves were harvested at the indicated time points for total RNA extraction.
c illustrates a SA induction of PR1 in snrk2 .8-1 mutants. Plants were treated with 0.5 mM SA for the indicated periods.
d shows the effect of over-expression of the SnRK2 .8 PR1 expressed in sid2 and npr1 -2 mutants. Fourth and fifth leaves of 4-week-old plants were harvested for gene expression analysis.
Figure 3 shows that SnRK2.8 phosphorylates NPR1.
a shows the interaction of SnRK2.8 with NPR1 in yeast cells. Yeast cell growth on the Leu, Trp, His and Ade deficient selection media (-LWHA) shows positive interaction.
and b represents BiFC (Bimolecular Fluorescence Complementation). The partial YFP construct fused to either SnRK2.8 or NPR1 and was temporarily co-expressed in Arabidopsis protoplasts. YFP signals were visualized by differential interference contrast (DIC) and fluorescence microscopy.
c is the result of coimmunoprecipitation. MYC-SnRK2.8 and FLAG-NPR1 fused constructs were temporarily co-expressed in tobacco leaves. The input represents 10% protein extract. Control (control), protein expression without transient expression; kDa, kilodalton.
d is the in vitro kinase assay result. The recombinant SnRK2.8 and NPR1 proteins were prepared by MBP fusion in E. coli cells. 1.5 ug of MBP-SnRK2.8 and 5 ug of MBP-NPR1 were used, a black arrow indicates MBP-NPR1, and a white arrow indicates MBP-SnRK2.8.
e represents the protein structure (amino acid sequence basis) of NPR1. M1 to M5 represent mutations in the putative SnRK2.8 target sites of SnRK2.8. BTB, BTB / POZ center motif. ANK, ankyrin - repetitive motifs.
f is the in vitro kinase assay for the NPR1 mutant protein. Preparation of the NPR1 protein and in vitro kinase analysis were performed as described in d. The black and white arrows indicate NPR1 and SnRK2.8, respectively.
g shows the sequence alignment of the NPR1 protein around T373. A SnRK2-mediated phosphorylation motif (K / RXXS / T) is shown. At, baby pole; Nt, Nicotiana tabacum ; Bv, beet ( Beta vulgaris ); Os, rice ( Oryza sativa ); Cp, papaya ( Carica papaya ); Gm, soybeans ( Glycine max ).
Figure 4 shows that SnRK2.8 promotes NPR1 nuclear entry.
a is the result of the effect of pathogen infection on nuclear-cytoplasmic localization of NPR1. MYC operated by the CaMV 35S promoter - NPR1 fusion constructs was overexpressed in Col-0 or snrk2 .8-1 background. Fourth or fifth leaves of 4-week-old plants were pressurized-infiltrated with Pst DC3000 / avrRpt2 cells, and the two upper leaves were harvested 24 hours later before cell fractionation. Nu, nuclear fraction. Cy, cytoplasmic fraction. NPR1 protein was immunologically detected using anti-MYC antibody (left panel). The blot was quantified using the ImageJ software (http://rsbweb.nih.gov/ij/) (right panel). Percentages represent the percentage of nuclei to cytoplasmic distribution.
b is the nucleus of NPR1 from snrk2 .8-1 mutants - a resulting image on the cellular localization. The NPR1 - GFP fusion constructs driven by the CaMV 35S promoter were overexpressed in Col-0 and snrk2.8-1 plants. The plants were treated as described in a. DIC, differential interference contrast microscopy. Scale bar, 10 탆.
c is the result of nuclear-cytoplasmic localization of NPR1 in SA-treated plant cells. Two-week-old plants grown on MS-agar plates were treated with 0.5 mM SA for 24 hours. All plants were cell fractionated and NPR1 detected as described in a.
d relates to the SnRK2.8-mediated feedforward induction of the SAR. The SA signal is integrated into the SnRK2.8 signal to activate NPR1, resulting in the induction of SAR.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 병 저항성이 증가된 형질전환 식물체를 제조하는 방법을 제공한다:According to one aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing a transgenic plant having increased disease resistance comprising the steps of:

(a) SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 식물체를 형질전환시키는 단계; 및(a) transforming a plant with a vector comprising a gene encoding a SnRK2.8 protein; And

(b) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화시키는 단계.(b) regenerating the plant from the transformed plant cell.

본 발명자들은 SnRK2.8 단백질이 식물체 내에서 외부 병원체가 침입하는 경우 면역시스템에서 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였다. 보다 구체적으로, 본 발명은 SnRK2.8 단백질을 코딩하는 뉴클레오타이드를 식물체에서 과발현(overexpression)시키는 경우 NPR1 단백질을 인산화시키고, 인산화된 NPR1 단백질이 핵 안으로 이동하여 PR(pathogenesis-related) 단백질 유전자 발현을 유도시킴으로써 최종적으로 면역시스템 특히 SAR(systemic acquired resistence)을 SA(salicylic acid)에 대하여 독립적인(independently) 신호를 받아 유도시킨다는 것을 최초로 규명하였다.The present inventors have found that the SnRK2.8 protein plays an important role in the immune system when invading foreign pathogens in plants. More specifically, the present invention relates to a method for phosphorylating the NPR1 protein when overexpression of a nucleotide encoding a SnRK2.8 protein in a plant, inducing pathogenesis-related protein gene expression by transferring the phosphorylated NPR1 protein into the nucleus And ultimately induces an immune system, especially SAR (systemic acquired resistance), to induce an independent signal to SA (salicylic acid).

본 발명의 명세서에서 표현 "서열번호 2의 아미노산 서열"은 "SnRK2.8 단백질 아미노산 서열"을 의미하며, 바람직하게는 애기장대(Arabidopsis thaliana)로부터 유래된 "SnRK2.8 단백질 아미노산 서열"이다.The expression "amino acid sequence of SEQ ID NO: 2" in the present specification means "SnRK2.8 protein amino acid sequence &quot;, preferably Arabidopsis lt; / RTI &gt; protein amino acid sequence "derived from S. thaliana .

본 발명의 상기 SnRK2 .8 유전자는 바람직하게는 서열번호 1의 염기서열로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 염기 서열의 상동체가 본 발명의 범위 내에 포함된다. 구체적으로, 상기 유전자는 서열번호 1의 염기 서열과 각각 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 더 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 염기 서열을 포함할 수 있다. The SnRK2 .8 gene of the present invention may preferably be formed of a base sequence of SEQ ID NO: 1. In addition, homologues of the nucleotide sequences are included within the scope of the present invention. Specifically, the gene has a nucleotide sequence having a sequence homology of 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, and most preferably 95% or more, with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 .

염기에 대한 "서열 상동성의 %"는 두 개의 최적으로 배열된 서열과 비교 영역을 비교함으로써 확인되며, 비교 영역에서의 폴리뉴클레오티드 서열의 일부는 두 서열의 최적 배열에 대한 참고 서열(추가 또는 삭제를 포함하지 않음)에 비해 추가 또는 삭제(즉, 갭)를 포함할 수 있다."% Of sequence homology to base" is determined by comparing the comparison region with two optimally aligned sequences, and a portion of the polynucleotide sequence in the comparison region is the reference sequence (addition or deletion) of the optimal alignment of the two sequences (I. E., Gap), as compared to &lt; / RTI &gt;

본 발명에 따른 SnRK2.8 단백질의 범위는 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열을 갖는 단백질 및 상기 단백질의 기능적 동등물을 포함한다. "기능적 동등물"이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호 2로 표시되는 단백질과 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 단백질을 말한다. "실질적으로 동질의 생리활성"이란 비형질전환체에 비해 식물체의 병 저항성을 증가시키는 활성을 의미한다.The range of the SnRK2.8 protein according to the present invention includes a protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and a functional equivalent of the protein. Is at least 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 90% or more, more preferably 90% or more, Quot; refers to a protein having a homology of at least 95% with a physiological activity substantially equivalent to that of the protein represented by SEQ ID NO: 2. "Substantially homogenous physiological activity" means an activity that increases plant disease resistance compared to non-transformant.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서의 SnRK2.8 단백질의 아미노산 서열을 코딩하는 유전자 서열은 서열번호 1의 염기 서열을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the gene sequence encoding the amino acid sequence of the SnRK2.8 protein in the present invention includes the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

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.

본 발명에서는 상기 서열번호 1의 염기 서열을 운반하기 위하여 당업계에 공지된 유전자 전달체(gene carrier)를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 벡터 시스템이다.In the present invention, a gene carrier known in the art may be used for carrying the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, and preferably a vector system.

본 발명에서의 벡터 시스템을 이용하는 경우 플라스미드, 파아지 등을 포함하며, 바람직하게는 플라스미드이다.When the vector system of the present invention is used, it includes a plasmid, a phage, and the like, preferably a plasmid.

본 발명의 벡터 시스템은 당업계에 공지된 다양한 방법을 통해 구축될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 방법은 Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press(2001)에 개시되어 있으며, 이 문헌은 본 명세서에 참조로서 삽입된다.The vector system of the present invention can be constructed through various methods known in the art, and specific methods for this can be found in Sambrook et &lt; RTI ID = 0.0 &gt; al ., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001), which is incorporated herein by reference.

본 발명의 재조합 벡터는 식물세포에서 작동가능한 프로모터를 포함한다. 본 발명에 적합한 프로모터는, 식물체의 형질전환을 위해 당업계에서 통상적으로 이용되는 어떠한 것도 이용될 수 있으며, 예컨대, 콜리플라우어 모자이크 바이러스 (CaMV) 35S 프로모터, 노팔린 씬타아제 (nos) 프로모터, 피그워트 모자이크 바이러스 35S 프로모터 등 당업계에서 이용하는 프로모터를 모두 포함하며, 바람직하게는 콜리플라우어 모자이크 바이러스 (CaMV) 35S 프로모터이다.The recombinant vectors of the present invention include promoters operable in plant cells. The promoter suitable for the present invention may be any of those conventionally used in the art for transformation of plants. Examples of the promoter include a promoter such as a Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 35S promoter, a nopaline synthase (nos) promoter, Wort mosaic virus 35S promoter, and the like, preferably the promoter of Collifura mosaic virus (CaMV) 35S.

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 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 ) Octopine gene terminator, 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 명세서에서 용어 “저항성"은 병원체(pathogen)에 대한 내성을 나타내는 것을 의미하며, 방어 반응(defense response)과 동일한 의미로 사용된다.As used herein, the term " resistant "means showing resistance to a pathogen and is used in the same sense as a defense response.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 유전자는 병원체에 대한 면역을 증가시켜 상기 식물체에 병원체(pathogen) 저항성을 부여하며, 상기 병원체는 박테리아(bacteria), 균류(fungi), 효모(yeast), 오어마이시트(oomycete) 및 바이러스(virus)를 포함하며, 보다 바람직하게는 박테리아이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the gene of the present invention increases immunity to pathogens, thereby imparting pathogen resistance to the plant. The pathogens include bacteria, fungi, yeast, , Oomycete, and viruses, and more preferably bacteria.

본 발명의 방법은 본 발명에 따른 재조합 벡터로 식물 세포를 형질전환하는 단계를 포함하는데, 상기 형질전환은 예를 들면, 아그로박테리움 튜머파시엔스(Agrobacterium tumefiaciens)에 의해 매개될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 상기 형질전환된 식물 세포로부터 형질전환 식물을 재분화하는 단계를 포함한다. 형질전환 식물 세포로부터 형질전환 식물을 재분화하는 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있다.The method of the invention comprises the step of transforming a plant cell with a recombinant vector according to the present invention, the transformant is, for example, Agrobacterium tyumeo Pacific Enschede may be mediated by (Agrobacterium tumefiaciens). In addition, the method of the present invention comprises regenerating a transgenic plant from the transformed plant cell. Any of the methods known in the art can be used for regeneration of transgenic plants from transgenic plant cells.

형질전환된 식물세포는 전식물로 재분화되어야 한다. 캘러스 또는 원형질체 배양으로부터 성숙한 식물의 재분화를 위한 기술은 수많은 여러 가지 종에 대해서 당업계에 주지되어 있다.Transformed plant cells must be regenerated into whole plants. Techniques for the regeneration of mature plants from callus or protoplast cultures are well known in the art for a number of different species.

본 발명의 일 구현 예에 있어서, 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 식물 또는 벼, 보리, 밀, 호밀, 옥수수, 사탕수수, 귀리, 양파 등의 단자엽 식물일 수 있으며, 바람직하게는 애기장대 또는 벼 식물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the plant is selected from the group consisting of Arabidopsis, potato, eggplant, cigarette, pepper, tomato, burdock, ciliaceae, lettuce, bellflower, spinach, modern sweet potato, celery, carrot, parsley, parsley, cabbage, Rice, barley, wheat, rye, corn, sorghum, oats, onion, etc., such as rice bran, watermelon, melon, cucumber, amber, pak, strawberry, soybean, mung bean, kidney bean and pea , Preferably Arabidopsis or rice plants, but is not limited thereto.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 비형질전환체에 비해 병 저항성이 증가된 형질전환 식물체 및 이의 종자를 제공한다. 본 발명자들은 신규한 형질전환 식물체 및 식물세포를 개발하기 위하여 예의 연구 노력하였고, 그 결과 SAR(systemic acquired resistace)을 유도하여 외부 병원체에 의하여 유발되는 병에 대한 저항성을 가지는 형질전환 식물세포 및 식물체를 구축하였다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a transgenic plant having enhanced disease resistance and seeds thereof compared to the non-transformant produced by the above method. The present inventors have made intensive efforts to develop new transgenic plants and plant cells, and as a result, have found that transgenic plant cells and plants having resistance to diseases caused by external pathogens can be obtained by inducing SAR (systemic acquired resistance) Respectively.

본 발명의 형질전환된 식물체 및 식물체 종자는 상술한 본 발명의 병 저항성이 증가된 식물체 제조방법을 이용하여 제조된 것으로서, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.The transformed plants and plant seeds of the present invention are produced using the method of the present invention for increasing the disease tolerance of plants of the present invention described above. In order to avoid the excessive complexity of the present specification, It is omitted.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 식물체를 형질전환시켜 SnRK2.8 단백질 코딩 유전자를 과발현하는 단계를 포함하는 비형질전환체에 비해 식물체의 병 저항성을 증가시키는 방법을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a plant, comprising the step of transfecting a plant with a vector containing a gene encoding a SnRK2.8 protein to overexpress the SnRK2.8 protein- Lt; RTI ID = 0.0 &gt; resistance. &Lt; / RTI &gt;

본 발명은 상기 병 저항성이 증가된 식물체를 제조하는 방법과 동일한 방법을 이용하여 병 저항성을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 따라서, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.The present invention relates to a method for increasing disease resistance using the same method as the method for producing the plant having increased disease resistance. Accordingly, the description common to both is omitted in order to avoid the excessive complexity of the present specification.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 2의 아미노산 서열을 이루어진 SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 유효성분으로 포함하는 식물체 병 저항성 증가용 조성물을 제공한다. 본 발명의 상기 조성물은 유효성분으로 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 SnRK2.8 단백질을 코딩하는 유전자를 함유하며, 상기 유전자를 식물체에 형질전환시킴으로써 식물체의 병 저항성을 증가시킬 수 있는 것이다.
According to still another aspect of the present invention, there is provided a composition for increasing plant disease resistance comprising a gene encoding the SnRK2.8 protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 as an active ingredient. The composition of the present invention contains, as an active ingredient, a gene encoding the SnRK2.8 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and can be used to increase the disease resistance of a plant by transforming the gene into a plant.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

재료 및 방법Materials and methods

식물 재료 및 생장 조건Plant material and growth conditions

사용된 모든 애기장대(Arabidopsis thaliana) 라인은 Col-0(Columbia) 백그라운드에 있었다. 애기장대는 23℃의 장일 조건(LDs, 16시간 광 및 8시간 암 조건)으로 MS-아가 플레이트에서 재배되었다. 백색광(120 μmol photons m-2s-1)이 형광 FLR40D/A 튜브(Osram, Seoul, Korea)에 의해 제공되었다. SnRK2 .8-결핍 snrk2 .8-1snrk2 .8-2 돌연변이체(SALK-073395 및 SALK-053423)는 TAIR(The Arabidopsis Information Resource, Ohio State University, OH)에 보관된 T-DNA 삽입 돌연변이체 풀(pool)에서 분리되었다. 선행연구에서 기술된 NPR1 -결핍 npr1 -2 돌연변이체(Cao, H. et al, Cell 88, 57-63(1997))는 Xinnian Dong으로부터 얻었다. 동형접합 돌연변이체는 3대 또는 그 이상의 세대에 대한 선발 및 분리비 분석을 통해 확보되었으며, 유전자 발현의 결여는 돌연변이체의 RT-PCR에 의해 확인되었다. CaMV(Cauliflower Mosaic Virus) 35S 프로모터에 의해 작동되는 전장 SnRK2.8 cDNA가 Col-0 식물체에서 과발현되었고, 그 결과로 35S:2.8 식물체가 제작되었다. 다수의 독립적인 형질전환 라인이 얻어졌고, 2개의 대표적인 라인이 동시에(병렬로) 분석되었다. 아그로박테리움 튜머파시엔스-매개 애기장대 형질전환은 선행연구에 기술된 것처럼 변형된 꽃 침지법(modified floral dip method)에 의해 수행되었다(Zhang, X. et al, Nat . Protoc . 1, 641-646 (2006)). 형질전환 식물체에서 외래유전자의 과발현은 정량 실시간 RT-PCR(RT-qPCR)에 의해 확인되었다.
All used Arabidopsis ( Arabidopsis thaliana line was in the background of Col-0 (Columbia). Arabidopsis was grown on MS-agar plates at 23 ° C under long-day conditions (LDs, 16 h light and 8 h dark conditions). White light (120 μmol photons m -2 s -1 ) was provided by fluorescence FLR40D / A tube (Osram, Seoul, Korea). SnRK2 .8 - deficient snrk2 .8-1 .8-2 snrk2 and mutants (SALK-073395 and SALK-053423) is stored in the T-DNA (The Arabidopsis Information Resource, Ohio State University, OH) TAIR insertion mutant It was separated from the pool. The NPR1 -deficient npr1 -2 mutant described in the previous study (Cao, H. et al. , Cell 88, 57-63 (1997)) was obtained from Xinnian Dong. Homozygous mutants were obtained by selection and segregation analysis of three or more generations, and the lack of gene expression was confirmed by RT-PCR of the mutants. A full-length SnRK2.8 cDNA driven by the CaMV (Cauliflower Mosaic Virus) 35S promoter was overexpressed in the Col-0 plant resulting in a 35S: 2.8 plant. A number of independent transfection lines were obtained and two representative lines were analyzed simultaneously (in parallel). Agrobacterium tumefaciens-mediated Arabidopsis transformation was carried out by the modified floral dip method as described in previous studies (Zhang, X. et al . , Nat . Protoc . 1, 641-646 (2006)). Overexpression of foreign genes in transgenic plants was confirmed by quantitative real-time RT-PCR (RT-qPCR).

유전자 전사 분석Gene transcription analysis

RT-qPCR은 유전자 전사체의 상대적 수준을 측정하기 위해 수행되었다. 총 RNA 샘플 제조, 역전사 및 정량 PCR은 재현성있는 측정을 위해 제시된 규칙에 따라 수행되었다(Udvardi et al, Plant Cell 20, 1736-1737 (2008)). RT-qPCR 반응은 20 ㎕ 부피의 SYBR Green I master mix를 사용하여 Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System(Foster City, CA)의 96-웰 블록(96-well blocks)으로 수행되었다. PCR 프라이머는 하기 표 1에 열거되어있다. 2단계의 열주기 프로파일은 변성을 위해 95℃에서 15초 반응 및 어닐링(annealing) 및 중합(polymerization)을 위해 60℃에서 1분의 반응이었다. eIF4A 유전자(At3g13920)가 반응에 사용된 cDNA 양의 변화를 표준화하기 위한 내부 대조구로 포함되었다.RT-qPCR was performed to measure the relative levels of gene transcripts. Total RNA sample preparation, reverse transcription and quantitative PCR were performed according to the proposed rules for reproducible measurement (Udvardi et al , Plant Cell 20, 1736-1737 (2008)). RT-qPCR reactions were performed in 96-well blocks of an Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System (Foster City, Calif.) Using a 20 [mu] l volume of SYBR Green I master mix. PCR primers are listed in Table 1 below. The thermal cycling profile of the second step was a 15 second reaction at 95 ° C for denaturation and a 1 minute reaction at 60 ° C for annealing and polymerization. The eIF4A gene (At3g13920) was included as an internal control to normalize the amount of cDNA used in the reaction.

Figure 112015018539376-pat00001
Figure 112015018539376-pat00001

RT-qPCR 반응은 동일한 조건 하에서 자란 3개의 독립적인 식물 재료로부터 추출된 총 RNA 샘플을 사용하여 생물학적 3회 반복실험(biological triplicates)이 수행되었다. 상대적 ΔΔCT 방법은 샘플로부터 증폭된 산물 각각의 상대적인 양을 측정하기 위해 수행되었다. CT(threshold cycle)는 상기 시스템의 디폴트 매개변수(default parameters)를 사용하여 각 반응에 대해 자동으로 측정되었다.
Biological triplicates were performed using total RNA samples extracted from three independent plant materials grown under the same conditions. The relative ΔΔC T method was performed to determine the relative amount of each amplified product from the sample. The threshold cycle (C T ) was automatically measured for each reaction using the default parameters of the system.

재조합 단백질의 제조Preparation of recombinant proteins

전장 SnRK2.8NPR1 cDNA 서열은 MBP(maltose-binding protein)-코딩 서열을 포함하는 pMAL-c2X 대장균(E. coli) 발현 벡터(NEB, Ipswich, MA)로 서브클로닝되었다. 재조합 MBP-SnRK2.8 및 MBP-NPR1 단백질은 E. coli Rosetta2(DE3) pLysS 균주(Novagen, Madison, WI)에서 합성되었다. 세포는 수거한 후 프로테아제 억제제 칵테일(protease inhibitor cocktail, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO; Cat No. P9599)이 첨가된 MBP 버퍼(20 mM Tris-HCl, pH 7.4, 200 mM NaCl, 1 mM EDTA, 10 mM 2-머캅토에탄올 및 1 mM PMSF)에 재현탁되었다. 세포 용해물은 3회 주기의 동결 융해를 실시한 후 원심분리하여 제조되었다. 융합 단백질은 친화성 크로마토그래피로 정제되었다.The full length SnRK2.8 and NPR1 cDNA sequences were subcloned into pMAL-c2X E. coli expression vector (NEB, Ipswich, Mass.) Containing a maltose-binding protein (MBP) Recombinant MBP-SnRK2.8 and MBP-NPR1 proteins were synthesized in E. coli Rosetta2 (DE3) pLysS strain (Novagen, Madison, Wis.). Cells were harvested and resuspended in MBP buffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.4, 200 mM NaCl, 1 mM EDTA) supplemented with a protease inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO; Cat No. P9599) , 10 mM 2-mercaptoethanol and 1 mM PMSF). Cell lysates were prepared by centrifugation after 3 cycles of freezing and thawing. The fusion protein was purified by affinity chromatography.

효모 이중-혼성화 분석(yeast two-hybrid assay)Yeast two-hybrid assay

효모 이중-혼성화 분석은 SnRK2.8이 NPR1과 상호작용하는지 여부를 조사하기 위해 BD Matchmaker system(Clontech, Mountain View, CA)을 사용하여 수행되었다. pGADT7 벡터는 GAL4 활성화 도메인(AD) 융합에 사용되었고, pGBKT7 벡터는 GAL4 DNA-결합 도메인(BD) 융합에 사용되었다. 전장 SnRK2.8NPR1 cDNA의 PCR 산물은 NdeI 및 EcoRI을 사용하여 제한효소 처리되었고, pGBKT7 및 pGADT7 벡터에 서브클로닝되었다. GAL1 프로모터 조절 하의 염색체로 통합된 β-갈락토시다아제(β-galactosidase)를 코딩하는 lacZ 및 히스티딘 생합성을 매개하는 HIS 리포터 유전자를 포함하는 효모 균주 AH109는 발현 구축물의 형질전환을 위해 사용되었다. AH109 세포의 형질전환은 제조사의 지시에 따라 수행되었다. 수득된 콜로니는 히스티딘(His), 아데닌(Ade), 류신(Leu) 및 트립토판(Trp)가 없는 배지 상에 스트리킹되었다.Yeast double-hybridization assays were performed using the BD Matchmaker system (Clontech, Mountain View, Calif.) To investigate whether SnRK2.8 interacts with NPR1. The pGADT7 vector was used for GAL4 activation domain (AD) fusion and the pGBKT7 vector was used for GAL4 DNA-binding domain (BD) fusion. The PCR products of the full length SnRK2.8 and NPR1 cDNAs were restricted with Nde I and Eco RI and subcloned into pGBKT7 and pGADT7 vectors. Yeast strain AH109, containing the lacZ encoding the beta -galactosidase integrated into the chromosome under the control of the GAL1 promoter and the HIS reporter gene mediating histidine biosynthesis, was used for transformation of the expression construct. Transformation of AH109 cells was performed according to the manufacturer's instructions. The obtained colonies were streaked on a medium free of histidine (His), adenine (Ade), leucine (Leu) and tryptophan (Trp).

BiFC(BimolecularBiFC (Bimolecular FluorescenceFluorescence ComplementationComplementation ) 분석) analysis

BiFC 분석은 선행문헌에 기술된 대로 애기장대 엽육 원형질체(mesophyll protoplasts)를 사용하여 수행되었다(Seo, P. J. et al, Nat . Commun . 2, 303(2011)). 전장 SnRK2 .8 cDNA 서열은 pSATN-cEYFP-C1 벡터(E3082)의 EYFP의 N-말단 절반(nYFP)를 코딩하는 DNA 서열의 3' 말단에 인-프레임(in-frame)으로 융합되었다. 전장 NPR1 cDNA 서열은 pSATN-nEYFP-C1 벡터(E3081)의 EYFP의 C-말단 절반(cYFP)를 코딩하는 DNA 서열의 3' 말단에 인-프레임으로 융합되었다. 애기장대 원형질체로의 nYFP-SnRK2.8 및 cYFP-NPR1 구축물의 공동-형질감염(cotransfection)은 PEG(polyethylene glycol)-칼슘 형질감염법에 의해 수행되었다(Yoo, S. D. et al, Nat . Protoc . 2, 1565-1572(2007)). 공동-형질감염 16시간 후, 융합 구축물의 세포 내 분포는 Zeiss LSM510 공초점 현미경(Carl Zeiss, Yena, Germany)을 사용한 차등간섭대비(differential interference contrast : DIC) 현미경 관찰 및 형광 현미경 관찰에 의해 가시화되었다. YFP 형광의 재구성(reconstitution)은 하기 YFP 필터 셋업으로 공초점 현미경을 사용하여 관찰되었다: 여기(excitation) 515 nm, 458/514 다이크로닉(dichroic) 및 방출(emission) 560-615 nm BP 필터.
BiFC assays were performed using the Arabidopsis mesophyll protoplasts as described in the prior art (Seo, PJ et &lt; RTI ID = 0.0 &gt; al . , Nat . Commun . 2, 303 (2011)). Full-length cDNA sequence is SnRK2 .8 pSATN-cEYFP-C1 vector N- terminal half (nYFP) of the 3 'end of the DNA sequence encoding the EYFP of (E3082) - was fused to the frame (in-frame). The full length NPR1 cDNA sequence was fused in-frame to the 3 'end of the DNA sequence encoding the C-terminal half (cYFP) of the EYFP of the pSATN-nEYFP-C1 vector (E3081). Co-transfection of the nYFP-SnRK2.8 and cYFP-NPR1 constructs into Arabidopsis protoplasts was performed by the PEG (polyethylene glycol) -calcium transfection method (Yoo, SD et al , Nat . Protoc . 2 , 1565-1572 (2007)). After 16 hours of co-transfection, the intracellular distribution of the fusion construct was visualized by differential interference contrast (DIC) microscopy and fluorescence microscopy using a Zeiss LSM510 confocal microscope (Carl Zeiss, Yena, Germany) . Reconstitution of YFP fluorescence was observed using confocal microscopy with the following YFP filter setup: Excitation 515 nm, 458/514 dichroic and emission 560-615 nm BP filter.

NPR1NPR1 의 세포 내 Intracellular 위치화(localization)를Localization 위한 세포  Cells for 분획화(fractionationFractionation ))

CaMV 35S 프로모터에 의해 작동되는 MYC-코딩 서열이 전장 NPR1 cDNA의 5'말단에 인-프레임으로 융합된 MYC - NPR1 융합 구축물은 Col-0 또는 snrk2 .8-1 백그라운드에서 과발현되었다. LD 조건으로 토양에서 재배된 4주령 식물의 4번째 및 5번째 잎은 Pst DC3000/avrRpt2 세포를 이용하여 2일 동안 가압-침윤되었다(pressure-infiltrated). 2개의 상단 잎이 세포 분획화 전에 채취되었다. 핵 및 세포질 분획의 제조는 선행문헌에 기술된 대로 수행되었다(Wang, W. et al., Plant Cell 23, 3565-3576 (2011)). 분획은 10% SDS-PAGE 상에서 분석되었고, Millipore Immobilon-P 멤브레인(Billerica, MA)에 블럿팅되었다. NPR1 단백질은 항-MYC 항체를 사용하여 면역학적으로 검출되었다. 세포질 위치화에 대한 마커인 α-튜불린 단백질은 항-튜불린 항체(Sigma-Aldrich)를 사용하여 검출되었다. 블럿은 ImageJ 소프트웨어(http://rsbweb.nih.gov/ij/)를 사용하여 정량되었다.
The MYC - NPR1 fusion construct fused in-frame to the 5 'end of the full length NPR1 cDNA was overexpressed in the background of Col-0 or snrk2 .8-1, the MYC - coding sequence driven by the CaMV 35S promoter. The 4th and 5th leaves of 4-week-old plants grown in soil under LD conditions were pressure-infiltrated for 2 days using Pst DC3000 / avrRpt2 cells. Two upper leaves were harvested prior to cell fractionation. The production of nuclear and cytoplasmic fractions was carried out as described in the prior art (Wang, W. et al ., Plant Cell 23, 3565-3576 (2011)). Fractions were analyzed on 10% SDS-PAGE and blotted onto a Millipore Immobilon-P membrane (Billerica, MA). NPR1 protein was immunologically detected using anti-MYC antibody. The α-tubulin protein, a marker for cellular localization, was detected using an anti-tubulin antibody (Sigma-Aldrich). The blot was quantified using ImageJ software (http://rsbweb.nih.gov/ij/).

단백질 감염 분석 및 살리실산(salicylic acid, SA) 처리Analysis of protein infection and salicylic acid (SA) treatment

23℃, 장일 조건 하의 토양에서 자란 4주령 애기장대 식물체는 병원균 감염 및 유전자 발현 분석을 위해 사용되었다. 병원성 Pst DC3000(Pseudomonas syringae pv. tomato strain DC3000) 균주는 리팜피신(50 mg/ℓ)이 첨가된 LB(Luria-Bertani)에서 28℃로 2일 동안 배양되었다. 박테리아 세포 현탁액은 250 ppm의 TWEEN 80이 첨가된 10 mM MgCl2에서 107 cfu(colony forming unit)/㎖로 제조되었고, 로제타 잎 표면에 직접적으로 분무되었다. 완전한 암 상태에서 25℃ 및 상대습도 100%로 16시간 동안 배양한 후, 접종된 식물을 23℃ 및 상대습도 80%로 설정된 성장 챔버로 옮겨 LD 조건 하에서 2일 동안 더 키웠다. 접종된 잎은 총 RNA 추출을 위해 사용되었다. 박테리아 세포 성장을 측정하기 위해, 분무-접종된 식물은 LD 조건 하에서 3 내지 6일 동안 배양되었고, 박테리아 세포가 선행연구에 기술된 대로 계수되었다(Park, J. E. et al., J. Biol . Chem . 282, 10036-10046(2007)).Four - week - old Arabidopsis plants grown in soil at 23 ℃ under long - day conditions were used for pathogen infection and gene expression analysis. Pathogenic Pst DC3000 ( Pseudomonas syringae pv. tomato strain DC3000) was cultured in LB (Luria-Bertani) supplemented with rifampicin (50 mg / l) for 2 days at 28 ° C. The bacterial cell suspension was prepared with 10 7 cfu (colony forming unit) / ml in 10 mM MgCl 2 with 250 ppm of TWEEN 80 and sprayed directly onto the rosette leaf surface. After 16 hours of incubation at 25 ° C and 100% relative humidity in complete darkness, the inoculated plants were transferred to a growth chamber set at 23 ° C and 80% relative humidity and grown for 2 days under LD conditions. Inoculated leaves were used for total RNA extraction. To measure bacterial cell growth, spray-inoculated plants were cultured for 3 to 6 days under LD conditions and bacterial cells were counted as described in previous studies (Park, JE et al ., J. Biol . Chem . 282, 10036-10046 (2007)).

말단 잎에서 전신성 획득 저항성(systemic acquired resistance, SAR)의 유도를 조사하기 위해서, 4번째 및 5번째 로제타 잎은 10 mM MgCl2 용액에 현탁된 비병원성 Pst DC3000/avrRpt2 세포로 가압-침윤되었고, LD 조건으로 2일 동안 배양되었다. 2개의 상단 잎은 Pst DC3000 세포로 침윤된 후 사진 촬영 및 박테리아 계수 전에 상기에 기술된 대로 3일 동안 더 배양되었다. SA 처리를 위해, MS-아가 플레이트 상에서 키운 2주령 식물체에 0.5 mM SA가 분무되었고, 전식물체를 수확하기 전에 적절한 시간 동안 배양했다.
At the end leaves in order to investigate the induction of systemic acquired resistance (systemic acquired resistance, SAR), 4 second and fifth Rosetta leaf is 10 mM MgCl pressurized with a non-pathogenic Pst DC3000 / avrRpt2 cells suspended in the second solution-was infiltration, LD conditions For 2 days. The two top leaves were infiltrated with Pst DC3000 cells and then further cultured for 3 days as described above before photographing and bacterial counting. For SA treatment, 0.5 mM SA was sprayed on 2-week old plants grown on MS-agar plates and whole plants were cultured for an appropriate time before harvesting.

CoCo -- IP(CoimmunoprecipitationIP (Coimmunoprecipitation ) 분석) analysis

Co-IP 분석은 선행연구에서 기술된 대로 니코티아나 벤타미아나 세포를 사용하여 수행되었다(Song, Y. H. et al, Science 336, 1045-1049(2012)). CaMV 35S 프로모터에 의해 작동되는 pBA002 및 pEarleyGate202 벡터(ABRC, Columbus, Ohio)에 각각 서브클로닝된 MYC - SnRK2 .8FLAG - NPR1 융합 서열 및 발현 구축물은 담배 잎에서 일시적으로 공동발현되었다. 식물 재료는 액체질소에서 분쇄되었고, 단백질이 프로테아제 억제제 칵테일 타블렛(Sigma-Aldrich)을 포함하는 Co-IP 버퍼(50 mM Tris-Cl pH 7.4, 500 mM NaCl, 10% 글리세롤, 5 mM EDTA, 1% Triton X-100 및 1% Nonidet P-40)로 추출되었다. 10%의 추출물이 입력 대조구(input control)로 사용되었다. 항-FLAG 항체(Sigma-Aldrich)가 추출물에 첨가되었고 2시간 동안 배양되었다. 배양 후에 단백질 G 아가로스 비드(protein G agarose beads)를 첨가하여 2시간 동안 더 배양했다. 이후에 비드는 프로테아제 억제제 칵테일이 포함되지 않은 Co-IP 버퍼로 5회 세척되었다. 결합된 단백질을 용출하기 위해, 50 ㎕의 2X SDS 로딩 버퍼(100 mM Tris-Cl pH 6.8, 4% SDS(sodium dodecyl sulfate), 0.2% 브로모페놀 블루(bromophenol blue), 20% 글리세롤 및 200 mM DTT)를 첨가한 후 5분 동안 가열하였다. 20%의 용출된 단백질이 IP 대조구로 사용되었다. 항-FLAG 및 항-MYC(Millipore, Billerica, MA) 항체가 FLAG-NPR1 및 MYC-SnRK2.8 융합 단백질의 면역학적 검출을 위해 각각 사용되었다.
Co-IP analysis was performed using Nicotiana benthamiana cells as described in previous studies (Song, YH et al al. , Science 336, 1045-1049 (2012)). CaMV 35S and pBA002 pEarleyGate202 vector that is activated by the promoter (ABRC, Columbus, Ohio) each subcloned in the MYC - SnRK2 .8 and FLAG - NPR1 sequence and fusion expression constructs were temporarily co-expressed in tobacco leaves. The plant material was pulverized in liquid nitrogen and the protein was dissolved in Co-IP buffer (50 mM Tris-Cl pH 7.4, 500 mM NaCl, 10% glycerol, 5 mM EDTA, 1% Triton X-100 and 1% Nonidet P-40). 10% of the extract was used as an input control. Anti-FLAG antibody (Sigma-Aldrich) was added to the extract and incubated for 2 hours. After the incubation, protein G agarose beads were added and further incubated for 2 hours. The beads were then washed 5 times with Co-IP buffer without protease inhibitor cocktail. To elute bound proteins, 50 μl of 2X SDS loading buffer (100 mM Tris-Cl pH 6.8, 4% SDS (sodium dodecyl sulfate), 0.2% bromophenol blue, 20% glycerol and 200 mM DTT) was added and heated for 5 minutes. Twenty percent of the eluted protein was used as an IP control. Anti-FLAG and anti-MYC (Millipore, Billerica, MA) antibodies were used for immunological detection of FLAG-NPR1 and MYC-SnRK2.8 fusion proteins, respectively.

시험관 내 인산화 분석In vitro phosphorylation assay

시험관 내 인산화 분석은 선행문헌에 기술된 대로 수행되었다. 5 ㎍의 정제된 재조합 NPR1 단백질 및 1.5 ㎍의 SnRK2.8 단백질이 1 μCi의 [γ-32P] ATP를 포함하는 반응 버퍼 [20 mM Hepes(pH 7.4), 10 mM MgCl2, 1 mM Na3VO4, 2 mM DTT, 0.5 mM PMSF, 2 mM EDTA 및 200 nM dATP]에 첨가되었다. 반응 혼합물은 30℃에서 30분 동안 배양되었고, 4 ㎕의 6 X SDS 로딩 버퍼 첨가에 의해 반응이 종결되었다. 이어서 혼합물은 100℃로 5분 동안 가열되었고, 10% SDS-PAGE 겔에 로딩되었다. 상기 겔은 쿠마시 블루(Cooassie Blue)로 염색되었고, 방사선 신호의 검출을 위해 진공상태에서 건조되었다.
In vitro phosphorylation assays were performed as described in the prior art. 5 ㎍ of the recombinant protein and 1.5 ㎍ NPR1 protein purification SnRK2.8 of 1 μCi [γ- 32 P] reaction buffer containing the ATP [20 mM Hepes (pH 7.4 ), 10 mM MgCl 2, 1 mM Na 3 VO 4 , 2 mM DTT, 0.5 mM PMSF, 2 mM EDTA and 200 nM dATP]. The reaction mixture was incubated at 30 ° C for 30 minutes and the reaction was terminated by addition of 4 μl of 6 × SDS loading buffer. The mixture was then heated to 100 &lt; 0 &gt; C for 5 minutes and loaded on a 10% SDS-PAGE gel. The gel was stained with Cooassie Blue and dried under vacuum for detection of the radiation signal.

실시예Example 1 One

본 발명자는 SnRK2 .8 전사가 Pst DC3000(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000)에 감염된 식물에서 20배 이상 증가되는 것을 발견했는데(도 1의 a), 이는 SnRK2.8가 병원균 저항성에 관련된다는 개념(notion)을 뒷받침한다. SnRK2 .3, 2.6, 2.72.9와 같은 몇몇의 다른 SnRK2 유전자들 또한 병원균 감염 이후에 약간 유도된다. The present inventors SnRK2 .8 transfer the Pst DC3000 (Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000) (Fig. 1 a), which supports the notion that SnRK 2.8 is involved in pathogen resistance. Some other SnRK2 genes, such as SnRK2 .3 , 2.6 , 2.7 and 2.9 , are also slightly induced after pathogen infection.

이어서 본 발명자는 SnRK2 .8 전사가 1차 감염에 의해 생산된 전신적 신호(systemic signal)에 의해 영향을 받았는지를 조사했다. SnRK2 .8 전사는 Pst DC3000/avrRpt2 세포(15)에 의한 국소 감염 이후 6시간 이내에 말단 잎에서 빠르게 유도되었다(도 1의 b). 반면에, PR1의 전신 발현은 국소 감염 후 6시간 이후에 개시되었다. 이러한 순차적인 발현 양상은 SnRK2.8이 TGA에 의한 PR1 조절의 업스트림에서 작용하여 SAR 역할을 수행한다는 것을 제안한다.Then the inventors examined whether affected by a systemic signal (systemic signal) produced by the SnRK2 .8 transfer primary infection. SnRK2 .8 transfer was rapidly induced in the end leaf within 6 hours after topical infection by Pst DC3000 / avrRpt2 cells (15) (b in FIG. 1). On the other hand, systemic expression of PR1 was initiated 6 hours after local infection. This sequential expression pattern suggests that SnRK2.8 acts as a SAR in the upstream of PR1 regulation by TGA.

병원균 감염에 의한 SnRK2 .8 유도와 일치하게, SnRK2 .8-과발현 식물(35S:2.8)은 Pst DC3000 감염에 대해 향상된 저항성을 나타냈지만, SnRK2 .8-결함 돌연변이체(snrk2 .8-1)는 Col-0 식물에 비해 감소된 저항성을 나타냈다(도 1의 c). 따라서, PR1 전사는 35S:2.8 식물에서 현저하게 증가했지만, snrk2 .8-1 돌연변이체에서는 뚜렷하게 변화되지 않았다(도 1의 d).Consistent with SnRK2 .8 induced by pathogen infection, SnRK2 .8 - overexpressing plants (35S: 2.8) will appear Despite the improved resistance to Pst DC3000 infection, SnRK2 .8 - defective mutants (snrk2 .8-1) is Lt; RTI ID = 0.0 &gt; Col-0 &lt; / RTI &gt; Thus, the 35S transcription PR1: but a significant increase in plant 2.8, .8-1 snrk2 mutants in not change significantly (Fig. 1 d).

본 발명자는 말단 잎의 박테리아 세포 계수를 통해 SAR에서 SnRK2.8의 잠재적인 역할을 조사했는데, 상기 SAR은 Pst DC3000/avrRpt2 감염에 의해 유도되었다. 특히, snrk2 .8-1snrk2 .8-2 돌연변이체는 Col-0 식물체와 비교했을 때, 증가된 저항성이 나타나지 않았다(도 1의 e). snrk2 .8-결함 돌연변이체의 감소된 SAR 표현형은 SA-결핍 돌연변이체 sisd2NPR1-결함 npr1 -2 돌연변이체의 표현형과 유사했는데, 이는 SA 및 NPR에 대해 선행연구에서 보고된 것처럼 SnRK2.8이 SAR 유도에 관련된 역할을 수행한다는 개념을 뒷받침한다. SAR-활성화 식물체에서 PR1의 전사 조사는 PR1 유도가 국소의 잎에는 약간 영향을 미치지만, 말단 잎에는 대체로 감소되는 것을 밝혔다(도 1의 f). 대조적으로, PR1의 전사 유도는 npr1 -2 돌연변이체의 국소 및 말단 잎 모두에서 이전에 보고된 것처럼 현저하게 감소되었다. 이러한 관찰 결과는 SnRK2.8이 국소 조직보다 말단 조직에서 주로 역할을 수행한다는 것을 증명한다.
The present inventors investigated the potential role of SnRK2.8 in SAR through bacterial cell counting of terminal leaves, which was induced by Pst DC3000 / avrRpt2 infection. In particular, and snrk2 snrk2 .8-1 .8-2 mutants compared to the Col-0 plants, did not show this increased resistance (e in FIG. 1). snrk2 .8 - reduced SAR phenotype of the mutant is defective SA- deficient mutants sisd2 and NPR1 - was similar to the phenotype of the mutants npr1 -2 defects, which are SnRK2.8 as reported in previous studies for the SA and NPR Supporting the concept that it plays a role in SAR induction. Transferring irradiation of PR1 in SAR- active plant is only slightly adversely affected, the leaves of the local induction PR1, said to be substantially reduced, the end leaf (f in Fig. 1). In contrast, the transcriptional induction of PR1 was markedly reduced as previously reported in both the local and terminal leaves of the nprl- 2 mutant. These observations demonstrate that SnRK2.8 plays a predominant role in the endothelial tissue than the focal tissue.

실시예Example 2 2

SA는 SAR의 유도를 위해 필수적이다(Fu, Z. Q. et al, Annu . Rev . Plant Biol. 64, 839-863(2013); Delaney, T. P. et al., Science 18, 1247-1250(1994)). 따라서 본 발명자는 SnRK2.8이 SA에 연관되어 있는지 여부를 조사했다. 본 발명자는 SnRK2 .8 전사에 대한 SA의 영향에 대해 조사했고, SnRK2 .8 전사가 SA에 의해 영향 받지 않는다는 것을 발견했다(도 2의 a). 게다가 sid2 돌연변이는 말단 잎에서 SAR-유도 SnRK2 .8 발현에 영향을 미치지 않았다(도 2의 b). 동시에, PR1PR5의 SA 유도는 일반적으로 snrk2 .8-1 돌연변이체에서 발생하나, npr1-2 돌연변이체에서는 관찰되지 않았는데(도 2의 c), 이는 PR의 SA-매개 유도는 NPR1을 필요로 하지만 SnRK2.8에 의존하지 않는다는 것을 나타낸다. 그러나 SnRK2 .8 과발현에 의한 고수준의 PR1 유도는 sid2npr1 -2 백그라운드(background)에서 관찰되지 않았다(도 2의(도 3의하면, 이러한 관찰 결과는 SnRK2.8 및 SA 신호전달이 독립적이지만, PR 발현 단계에서, 아마 NPR1을 통해 집중될 수 있다는 것을 제안한다.
SA is essential for induction of SAR (Fu, ZQ et Al , Annu . Rev. Plant Biol. 64, 839-863 (2013); Delaney, TP et al ., Science 18, 1247-1250 (1994)). Therefore, the present inventors investigated whether SnRK2.8 is associated with SA. The present inventors made investigation into the effect on the SA SnRK2 .8 transfer and discovered that SnRK2 .8 transfer is not affected by the SA (a in Fig. 2). Furthermore sid2 mutation did not affect the induction SAR- SnRK2 .8 expressed in the terminal leaves (b in Fig. 2). At the same time, the induction of PR1 and SA PR5 generally snrk2 .8-1 one generated in the mutants, (c in FIG. 2), which SA- mediated induction of PR npr1-2 did the observed mutants requiring NPR1 However, it does not depend on SnRK2.8. However, high levels of PR1 induced by over-expression was not observed in SnRK2 .8 sid2 npr1 -2 and the background (background) (according (in FIG. 2 FIG. 3, but this observation was passed SnRK2.8 and SA signals are independent, PR Lt; / RTI &gt; in the expression phase, perhaps through NPR1.

실시예Example 3 3

공활성화 인자로서 NPR1은 PR 유전자 발현을 조절하기 위해 TGA 전사인자와 함께 작용한다(Despres, C. et al, Plant Cell 12, 279-290(2000); Despres, C. et al, Plant Cell 15, 2181-2191 (2003)). 따라서, 본 발명자는 SnRK2.8이 업스트림 조절자와 상호작용하는지 여부를 조사했다. 효모 이중-혼성화 분석(Yeast two-hybrid assay)은 SnRK2.8이 조사된 업스트림 조절자들 중에서 오직 NPR1과만 상호작용했다는 것을 나타냈다(도 3a). SnRK2.8-NPR1 상호작용은 BiFc(bimolecular fluorescence complementation) 분석에 의해 조사된 것처럼 핵 및 세포질 모두에서 발생했다(도 3b). SnRK2.8 및 NPR1의 식물 내(in planta) 상호작용은 FLAG-NPR1 및 MYC-SnRK2.8 융합 단백질을 일시적으로 공동 발현하는 담배 세포를 사용한 공동-면역 침전 분석(coimmunoprecipitation assay)에 의해 확인되었다(도 3c). NPR1 acts as a coactivator with TGA transcription factors to regulate PR gene expression (Despres, C. et al , Plant Cell 12, 279-290 (2000); Despres, C. et al , Plant Cell 15, 2181-2191 (2003)). Thus, the present inventors have investigated whether SnRK2.8 interacts with upstream modulators. The yeast two-hybrid assay showed that SnRK2.8 interacted only with NPR1 among the upstream modulators examined (Fig. 3a). The SnRK2.8-NPR1 interaction occurred in both nuclear and cytoplasm, as investigated by BiFc (bimolecular fluorescence complementation) analysis (Fig. 3b). The in planta interaction of SnRK2.8 and NPR1 was confirmed by a coimmunoprecipitation assay using tobacco cells that co-express FLAG-NPR1 and MYC-SnRK2.8 fusion proteins 3c).

SnRK2 패밀리 구성단백질들은 식물의 발달 및 환경 스트레스 저항성을 매개하는 세린/트레오닌(S/T) 단백질 키나아제이다(Kulik, A. et al, OMICS . 15, 859-872(2011)). 따라서 본 발명자는 SnRK2.8이 NPR1을 인산화 하는지 여부를 조사했다. 재조합 단백질은 대장균의 MBP(maltose-binding protein) 융합으로 제조되었고, 시험관 내 키나아제 분석이 수행되었다. 이러한 결과는 SnRK2.8가 NPR1을 인산화할 수 있다는 것을 나타낸다(도 3의 d). 또한 SnRK2.8은 자가-인산화되었다. 반대로, SnRK2.8의 가까운 상동체인 SnRK2.6은 자가-인산화되었다(Boudsocq, M. et al, J. Biol. Chem. 279, 41758-41766(2004)). SnRK2 구성 단백질과 같은 호염기성 키나아제(Basophilic kinase)는 K/RXXS/T의 서열(X는 임의의 아미노산을 나타냄) 중에서 S 및 T 잔기를 우선적으로 인산화한다(Kim, M. J. et al, Biochem. J. 448, 353-363(2012)).The SNRK2 family constituent proteins are serine / threonine (S / T) protein kinases that mediate plant development and environmental stress resistance (Kulik, A. et al , OMICS . 15, 859-872 (2011)). Therefore, the present inventor investigated whether or not SnRK2.8 phosphorylates NPR1. Recombinant protein was prepared by MBP (maltose-binding protein) fusion of Escherichia coli and in vitro kinase analysis was performed. These results indicate that SnRK2.8 can phosphorylate NPR1 (Fig. 3d). In addition, SnRK2.8 was autophosphorylated. Conversely, the near homologue of SnRK2.8, SnRK2.6, was autophosphorylated (Boudsocq, M. et al, J. Biol. Chem. 279, 41758-41766 (2004)). Basophilic kinases such as the SnRK2 constitutive protein preferentially phosphorylate S and T residues in the sequence of K / RXXS / T (where X represents any amino acid) (Kim, MJ et al ., Biochem. J. 448, 353-363 (2012)).

본 발명자는 NPR1에서 S/T 잔기를 알라닌(A)로 대체하여 M1-M5 단백질을 얻었다(도 3의 e). 시험관 내 인산화 분석은 SnRK2.8-매개 인산화가 M4에서 약 70% 정도 감소되었다는 것을 보여주었는데(도 3의 f), 이는 T373이 SnRK2.8의 1차 표적 잔기라는 것을 나타낸다. 서열분석은 T373이 다양한 식물 종의 NPR1 단백질에서 전적으로 보존된다는 것을 보여주었다(도 3의 g). 한편, SnRK2.8은 SA-처리 식물체에서 인산화되는 것으로 알려진 NPR1 S11/15를 인산화하지 않았다(Spoel, S. H. et al., Cell 137, 860-872(2009)).
The present inventors obtained the M1-M5 protein by replacing the S / T residue with alanine (A) in NPR1 (Fig. 3e). In vitro phosphorylation analysis showed that SnRK2.8-mediated phosphorylation was reduced by about 70% in M4 (Fig. 3f), indicating that T373 is the primary target residue of SnRK2.8. Sequence analysis showed that T373 is entirely conserved in the NPR1 protein of various plant species (g in FIG. 3). On the other hand, SnRK2.8 did not phosphorylate NPR1 S11 / 15, which is known to be phosphorylated in SA-treated plants (Spoel, SH et al ., Cell 137, 860-872 (2009)).

실시예Example 4 4

SA는 NPR1의 핵 위치화를 위해 요구되는 이의 단량체화(monomerization)를 유발한다(Mou, Z., Fan et al, Cell 113, 935-944(2003)). 낮은 농도의 SA는 여전히 NPR1 올리고머의 모노머로의 전환 반응을 유도하지만, 이의 핵 유입을 위해서는 불충분하다는 것이 보고되었다(Kinkema et al, Plant Cell 12, 2339-2350(2000)). NPR1은 병원균 감염 이후에 SA 수준이 약간 상승된 말단 조직의 핵에 효과적으로 유입된다(Nandi, A. et al, ,Plant Cell 16, 465-477(2004)). 따라서 본 발명자는 SnRK2.8이 SAR 동안 NPR1의 핵 유입에 요구되는지 여부를 평가했다.SA causes its monomerization required for nuclear localization of NPR1 (Mou, Z., Fan et al. , Cell 113, 935-944 (2003)). It has been reported that low concentrations of SA still induce the conversion of the NPR1 oligomer to the monomer, but are insufficient for its nuclear flux (Kinkema et al , Plant Cell 12, 2339-2350 (2000)). NPR1 is effectively introduced into the nuclei of distal tissues with slightly elevated SA levels after pathogen infection (Nandi, A. et al ,, Plant Cell 16, 465-477 (2004)). Therefore, the present inventors evaluated whether SnRK2.8 is required for nuclear inflow of NPR1 during SAR.

Pst DC3000/avrRpt2 세포를 이용한 1차 감염 이후에, 말단 잎의 핵 및 세포질 분획(fraction)이 분리되었고, NPR1의 상대적 분포(relative distribution)가 각 분획에서 조사되었다. mock-처리 Col-0 식물체에서는, 47%의 NPR1이 핵 내에 위치하게 되었으며(도 4의 a), SAR 유도 후에 핵 NPR1의 비율(portion)은 66%까지 증가했다. 대조적으로, mock-처리 snrk2 .8-1 돌연변이체의 핵에는 16%의 NPR1이 위치했으며, 상기 핵 NPR1의 양은 SAR 유도에 의한 유의한 영향이 없었는데, 이는 SnRK2.8이 SAR 동안 NPR1 핵 위치화를 매개한다는 것을 나타낸다.After primary infection with Pst DC3000 / avrRpt2 cells, the nuclear and cytoplasmic fractions of the terminal leaves were isolated and the relative distribution of NPR1 was examined in each fraction. In the mock-treated Col-0 plants, 47% of NPR1 was located in the nucleus (Fig. 4a) and the proportion of nuclear NPR1 after SAR induction increased to 66%. In contrast to the screen, mock- treated snrk2 .8-1 was nuclei of the mutants, the 16% of the NPR1 position, eopeotneunde a significant effect of the amount of SAR induction of the nuclear NPR1, which SnRK2.8 the NPR1 nuclear location for SAR Lt; / RTI &gt;

본 발명자는 또한 SnRK2.8이 NPR1 올리고머의 모노머로의 전환 반응에 영향을 미치는지 여부를 CaMV(Cauliflower Mosaic Virus) 35S 프로모터에 의해 작동되는 MYC-NPR1 융합 단백질을 과발현하는 snrk2.8-1 돌연변이체를 사용하여 조사하였다. 모노머의 수준은 Col-0 및 snrk2 .8-1 백그라운드 모두에서 동등하게 상승했는데, 이는 병원균 감염 식물체에서 SnRK2.8이 NPR1 단량체화에 영향을 미치지 않는다는 것을 나타낸다.The present inventors also investigated whether or not SnRK2.8 affects the conversion of the NPR1 oligomer to the monomer by comparing the snrk2.8-1 mutant overexpressing the MYC-NPR1 fusion protein driven by the CaMV (Cauliflower Mosaic Virus) 35S promoter Respectively. It was equally elevated levels of monomers in both Col-0 and snrk2 .8-1 background, indicating that this does not affect the SnRK2.8 NPR1 monomer Tuesday at the plant pathogen infection.

snrk2 .8-1 돌연변이체에서 손상된(impaired) NPR1 핵 유입은 snrk2 .8-1 백그라운드의 35S: NPR1 - GFP 형질전환 식물체의 말단 잎을 사용하여 추가로 조사되었다. SAR 유도 후에, GFP(green fluorescence protein) 신호가 Col-0 백그라운드의 핵에서 우세하게 검출되었다(도 4의 b). 대조적으로, Col-0 백그라운드에서 검출된 GFP 신호와 비교하여, snrk2 -8-1 백그라운드의 GFP 신호는 세포질에서 강하게 나타난 반면, 핵에서는 상대적으로 약하게 나타났다. 반대로, 국부 조직의 NPR1 핵 위치화 양상은 Col-0 및 snrk2 .8 백그라운드 모두에서 유사하게 나타났는데, 이는 말단 잎의 NPR1 핵 위치화에서 SnRK2.8의 역할을 뒷받침한다.In snrk2 .8-1 mutants compromised (impaired) NPR1 nuclear 35S influx of snrk2 .8-1 background: NPR1 - it was investigated further using a GFP-terminal leaves of transgenic plants. After SAR induction, a GFP (green fluorescence protein) signal was predominantly detected in the nucleus of the Col-0 background (Fig. 4b). In contrast, the GFP signal in the background of snrk2 -8-1 was strongly expressed in the cytoplasm, but relatively weak in the nucleus, as compared to the GFP signal detected in the Col-0 background. Conversely, NPR1 nuclear localization aspects of the local organization was shown similarly in both Col-0 and snrk2 .8 the background, which supports the role of nuclear NPR1 SnRK2.8 in the position of the terminal leaves angry.

본 발명자는 SnRK2.8-매개 NPR1 핵 위치화가 SA와 관련있는지 여부를 최종적으로 조사했다. mock-처리 Col-0 식물체에서는 6.4%의 NPR1이 핵 내에 위치했으며, 핵의 NPR1의 양은 SA 처리 후에 39%까지 유의하게 증가했다(도 4의 c). 주목할 만하게, snrk2 .8-1 돌연변이체에서는 유사한 핵-세포질 분포 양상이 관찰되었는데, 이는 SA가 SnRK2.8-매개 NPR1 핵 위치화에 직접적으로 관련되지 않다는 것을 나타낸다.The present inventors ultimately examined whether the SNRK2.8-mediated NPR1 nuclear localization is associated with SA. In the mock-treated Col-0 plants, 6.4% of NPR1 was located in the nucleus, and the amount of NPR1 in the nucleus was significantly increased up to 39% after SA treatment (Fig. Notably, the mutant snrk2 .8-1 similar nuclear-cytoplasmic distribution pattern was observed, indicating that the SA does not directly related to the parameters SnRK2.8- NPR1 nuclear localization.

SA는 SAR 발생에 필수적이지만, 성장 지연, DNA 손상 및 생리적 교란(physiological disturbance)과 같은 독성 작용을 피하기 위해 HR 부위 이외의 식물 부위에서는 낮은 수준으로 유지되어야 한다. 이러한 관점에서, SA는 말단 조직에서 SAR의 유도와 국부 감염을 연결하는 개시 신호에 이용되므로 높은 수준의 SA가 필요하지 않을 가능성이 있다. NPR1이 올리고머의 모노머로의 전환 반응을 통한 SA에 의해 강화될 때, SnRK2.8-매개 피드포워드(feedforward) 경로는 단백질 인산화를 통해 NPR1을 활성화하는데, 이는 다운스트림 PR 유전자의 유도를 초래한다. SA is essential for SAR development but should be kept low at plant sites other than the HR site to avoid toxic effects such as growth retardation, DNA damage and physiological disturbance. In this regard, it is likely that SA is not required for a high level of SA because it is used in the initiation signal that links the induction of SAR and local infection in the endothelial tissue. When NPR1 is enhanced by SA through the conversion of oligomers to monomers, the SnRK2.8-mediated feedforward pathway activates NPR1 through protein phosphorylation, leading to the induction of downstream PR genes.

본 발명자는 말단 조직에서 정상적인 식물 성장이 유지되는 동안, 생물적 스트레스 조건 하에서 적응 전략을 제공하는 SA 신호전달 및 NPR1에서의 SnRK2.8-매개 활성화 체계의 통합(integration)이 SAR 발생을 확실하게 한다는 것을 제안한다(도 4의 d). 본 연구 결과는 향후 SAR 발생 동안 장거리 신호전달 분자 및 방식의 규명에 기여할 수 있다.We believe that SA signaling, which provides an adaptation strategy under biological stress conditions, and integration of the SnRK2.8-mediated activation system in NPR1, while maintaining normal plant growth in the endothelial tissue, (Fig. 4 (d)). The results of this study can contribute to the identification of long-range signaling molecules and methods during the future of SAR.

<110> SNU R&DB FOUNDATION <120> SnRK2.8 Gene Enhancing Pathogen Resistance of Plant and Uses Thereof <130> PN15020 <160> 12 <170> KoPatentIn <210> 1 <211> 1032 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 atggagaggt acgaaatagt gaaggatatt gggtctggta acttcggagt agcaaagctt 60 gttcgtgaca aattttccaa agagcttttc gctgttaagt tcatcgagcg aggccaaaag 120 attgatgaac atgtacaaag agaaatcatg aaccataggt cgctgatcca tcccaatata 180 ataagattca aggaggtttt attgacggca acacatttgg cgttagtaat ggaatacgcc 240 gccggaggag aactgttcgg aagaatctgc agcgccggaa gattcagtga agacgaggca 300 aggtttttct ttcagcagct tatatcagga gttaattact gtcacagtct tcaaatatgc 360 catagagatt taaagctaga gaacacgtta cttgatggaa gcgaagcgcc acgtgtaaag 420 atttgcgact ttggatattc aaaatcagga gttcttcatt cgcaaccaaa gacaacagta 480 ggaacacctg cttacattgc acctgaagtg ctctccacga aagagtatga cggcaaaatc 540 gctgatgttt ggtcttgtgg agtcactttg tatgttatgc ttgttggtgc ttatcctttt 600 gaagatcctt ctgatcctaa agattttcgg aagacgatcg gtcggattct caaagctcag 660 tatgctattc ctgattatgt 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Ser Met Asp Leu Asp Asp Leu Asp Thr Asp Phe Asp Asp Ile Asp Thr 325 330 335 Ala Asp Leu Leu Ser Pro Leu 340 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 3 tgaccacaca gtctctgcaa 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 4 accagggaga cttgttggac 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 5 cctgaagtgc tctccacgaa 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 6 gcattcatcc gaaactcgaa 20 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 7 tgatcctcgt gggaattatg t 21 <210> 8 <211> 24 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 8 tgcatgatca catcattact tcat 24 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 9 agttcctccc gtcactctgg 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 10 tcctccggat ggtcttatcc 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 11 tctgcagtga agctttggct 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 12 ggtcgtcttt cggactggtt 20 <110> SNU R & DB FOUNDATION <120> SnRK2.8 Gene Enhancing Pathogen Resistance of Plant and Uses          Thereof <130> PN15020 <160> 12 <170> KoPatentin <210> 1 <211> 1032 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 atggagaggt acgaaatagt gaaggatatt gggtctggta acttcggagt agcaaagctt 60 gttcgtgaca aattttccaa agagcttttc gctgttaagt tcatcgagcg aggccaaaag 120 attgatgaac atgtacaaag agaaatcatg aaccataggt cgctgatcca tcccaatata 180 ataagattca aggaggtttt attgacggca acacatttgg cgttagtaat ggaatacgcc 240 gccggaggag aactgttcgg aagaatctgc agcgccggaa gattcagtga agacgaggca 300 aggtttttct ttcagcagct tatatcagga gttaattact gtcacagtct tcaaatatgc 360 catagagatt taaagctaga gaacacgtta cttgatggaa gcgaagcgcc acgtgtaaag 420 atttgcgact ttggatattc aaaatcagga gttcttcatt cgcaaccaaa gacaacagta 480 ggaacacctg cttacattgc acctgaagtg ctctccacga aagagtatga cggcaaaatc 540 gctgatgttt ggtcttgtgg agtcactttg tatgttatgc ttgttggtgc ttatcctttt 600 gaagatcctt ctgatcctaa agattttcgg 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Ser                  85 90 95 Glu Asp Glu Ala Arg Phe Phe Phe Gln Gln Leu Ile Ser Gly Val Asn             100 105 110 Tyr Cys His Ser Leu Gln Ile Cys His Arg Asp Leu Lys Leu Glu Asn         115 120 125 Thr Leu Leu Asp Gly Ser Glu Ala Pro Arg Val Lys Ile Cys Asp Phe     130 135 140 Gly Tyr Ser Lys Ser Gly Val Leu His Ser Gln Pro Lys Thr Thr Val 145 150 155 160 Gly Thr Pro Ala Tyr Ile Ala Pro Glu Val Leu Ser Thr Lys Glu Tyr                 165 170 175 Asp Gly Lys Ile Ala Asp Val Trp Ser Cys Gly Val Thr Leu Tyr Val             180 185 190 Met Leu Val Gly Ala Tyr Pro Phe Glu Asp Pro Ser Asp Pro Lys Asp         195 200 205 Phe Arg Lys Thr Ile Gly Arg Ile Leu Lys Ala Gln Tyr Ala Ile Pro     210 215 220 Asp Tyr Val Arg Val Val Ser Asp Glu Cys Arg His Leu Leu Ser Arg Ile 225 230 235 240 Phe Val Ala Asn Pro Glu Lys Arg Ile Thr Ile Glu Glu Ile Lys Asn                 245 250 255 His Ser Trp Phe Leu Lys Asn Leu Pro Val Glu Met Tyr Glu Gly Ser             260 265 270 Leu Met Met Asn Gly Pro Ser Thr Gln Thr Val Glu Glu Ile Val Trp         275 280 285 Ile Ile Glu Glu Ala Arg Lys Pro Ile Thr Val Ala Thr Gly Leu Ala     290 295 300 Gly Ala Gly Gly Ser Gly Gly Ser Ser Asn Gly Ala Ile Gly Ser Ser 305 310 315 320 Ser Met Asp Leu Asp Asp Leu Asp Thr Asp Phe Asp Asp Ile Asp Thr                 325 330 335 Ala Asp Leu Leu             340 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 3 tgaccacaca gtctctgcaa 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 4 accagggaga cttgttggac 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 5 cctgaagtgc tctccacgaa 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 6 gcattcatcc gaaactcgaa 20 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 7 tgatcctcgt gggaattatg t 21 <210> 8 <211> 24 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 8 tgcatgatca catcattact tcat 24 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 9 agttcctccc gtcactctgg 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 10 tcctccggat ggtcttatcc 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 11 tctgcagtga agctttggct 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> primer <400> 12 ggtcgtcttt cggactggtt 20

Claims (8)

다음의 단계를 포함하는 병 저항성이 증가된 형질전환 식물체를 제조하는 방법:
(a) 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 SnRK2.8(SNF1-related protein kinase 2.8) 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 식물체를 형질전환시키는 단계; 및
(b) 상기 형질전환된 식물세포로부터 식물을 재분화시키는 단계.
A method for producing a transgenic plant having increased disease resistance comprising the steps of:
(a) transforming a plant with a vector comprising a gene encoding the SNRK1.8-related protein kinase 2.8 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2; And
(b) regenerating the plant from the transformed plant cell.
삭제delete 제1항의 방법에 의해 제조된 비형질전환체에 비해 식물체의 병 저항성이 증가된 형질전환 식물체.A transgenic plant having enhanced disease resistance of the plant compared to the non-transformant produced by the method of claim 1. 제3항에 있어서, 상기 식물체는 쌍자엽 또는 단자엽 식물인 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.4. The transgenic plant according to claim 3, wherein the plant is a dicot or a monocotyledon. 제3항에 따른 식물체의 형질전환된 종자.A transformed seed of a plant according to claim 3. 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 SnRK2.8(SNF1-related protein kinase 2.8) 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 식물체를 형질전환시켜 SnRK2.8 단백질 코딩 유전자를 과발현하는 단계를 포함하는 비형질전환체에 비해 식물체의 병 저항성을 증가시키는 방법.A method for screening a non-transformed host cell comprising the step of transfecting a plant with a vector comprising a gene encoding a SNRK2.8 (SNF1-related protein kinase 2.8) protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 to overexpress the SnRK2.8 protein- A method of increasing plant disease resistance compared to sieve. 삭제delete 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 SnRK2.8(SNF1-related protein kinase 2.8) 단백질을 코딩하는 유전자를 유효성분으로 포함하는 식물체 병 저항성 증가용 조성물.A composition for increasing plant disease resistance comprising a gene encoding SNRK2.8 (SNF1-related protein kinase 2.8) protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 as an active ingredient.
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