KR101894179B1 - Method for improving the resistance to drought stress using pepper transcription factor CaAIEF1 in plants - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고추 유래 신규 CaAIEF1 (Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) 유전자/단백질, 및 이를 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성을 증진시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 건조 스트레스에 대한 저항성 증진 단백질을 암호화하는 CaAIEF1 유전자를 규명하였으며, CaAIEF1 단백질이 ABA 신호전달의 양성 조절자로 기능 하며 상기 단백질이 과발현된 형질전환 식물체에서 건조 스트레스 저항성 증진 효과를 확인하였는바, CaAIEF1 유전자의 발현 조절을 통해 인류가 이용할 수 있는 작물 등의 개량에 활용할 수 있으며, 특히 식물의 생산성을 향상시키는데 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
The present invention relates to a novel pepper-derived CaAIEF1 ( Capsicum annuum A bscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) gene / protein, and a method for enhancing dry stress resistance of a plant using the same.
The present invention has identified the CaAIEF1 gene encoding a resistance-enhancing protein against drought stress and confirmed that the CaAIEF1 protein functions as a positive regulator of ABA signal transduction and enhances the dry stress resistance in the transgenic plant overexpressing the protein, Of the CaAIEF1 gene It can be used for the improvement of crops available to mankind through the regulation of expression, and it is expected to be useful for improving the productivity of plants.

Description

고추 녹광 품종 유래 전사인자 CaAIEF1을 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법 {Method for improving the resistance to drought stress using pepper transcription factor CaAIEF1 in plants}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for enhancing dry stress resistance of a plant using the transcription factor CaAIEF1 derived from a green pepper cultivar,

본 발명은 고추 유래 신규 CaAIEF1 (Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) 유전자, 단백질, 및 이를 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성을 증진시키는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a novel CaAIEF1 ( Capsicum annuum A biscisic acid-induced ethylene responsive factor 1) gene and protein derived from pepper, and a method for enhancing dry stress resistance of the plant using the same.

지구온난화는 극심한 기후 변화를 야기하여 식물들의 정상적인 생장 및 발달을 저해하는 환경적 스트레스를 유발하며, 이에 대하여 식물체는 추위, 고염, 및 가뭄과 같은 불리한 환경에서 생존하기 위한 정교한 방어 기작을 진화시켜왔다. 예컨대, 가뭄(drought)은 수분 부족 환경에 의해 일어나며 식물의 정상적인 성장에 심각한 영향을 미쳐 결국 곡물의 수확량 감소를 초래하는데, 식물은 이러한 건조 스트레스에 적응하기 위해 기공폐쇄, 앱시스산(abscisic acid; 이하 ABA)의 합성 및 축적과 같은 다양한 방어 기작을 활성화한다. Global warming causes extreme climate change, causing environmental stresses that hinder the normal growth and development of plants, while plants have evolved sophisticated defense mechanisms to survive in adverse environments such as cold, high salt and drought. For example, drought is caused by a water-poor environment and seriously affects the normal growth of the plant, resulting in a decrease in the yield of the grain. The plant has a pore closure, abscisic acid (hereinafter abbreviated as " ABA) synthesis and accumulation.

ABA는 비생물적 스트레스 특히, 건조 스트레스에 대하여 식물을 보호하기 위한 조절 인자이며, 식물 생장 및 발달에 매우 중요한 역할을 한다고 알려졌다. 보고된 바에 의하면, ABA를 미리 처리하고 스트레스를 준 식물은 그렇지 않은 식물에 비해 스트레스에 잘 저항하는 반면 ABA를 생성하지 못하거나, ABA에 반응하지 못하는 돌연변이 식물들은 스트레스에 약한 것으로 알려졌다. 따라서 ABA의 반응에 관여하는 단백질들을 이용하면, 환경 스트레스에 대한 저항성이 향상된 식물을 개발할 수 있을 것으로 기대되고 있다.ABA is a regulatory factor for plant protection against abiotic stress, especially dry stress, and is known to play a very important role in plant growth and development. It has been reported that plants pretreated with ABA and stressed are more resistant to stress than those without stress, whereas mutant plants that fail to produce ABA or fail to respond to ABA are said to be stressed. Therefore, using the proteins involved in the ABA response, it is expected that plants with improved resistance to environmental stress can be developed.

ABA 신호는 삼투 적응 및 뿌리 수리 전도도(hydraulic conductivity)의 조절에 관여하는 전사인자와 E3 리가아제(E3 ligase)와 같은 다양한 스트레스 관련 유전자들의 발현을 조절한다고 알려졌으나, 완전한 ABA 신호전달 경로는 아직 규명되지 않았다. 식물 세포에서 ABA 신호전달 개시를 위해서는 ABA 수용체가 존재해야 하고 신호를 하위 단백질로 전달해야 한다. 현재까지 ABA 수용체로써 PYR/PYL/RCARs가 ABA를 인식하는 역할을 한다고 알려졌다. 수용체가 ABA를 인식하면 표적 단백질의 인산화를 통해 특정 유전자들의 발현 및 이온 채널 활성화를 촉진하며, 이는 식물체가 불리한 환경에 적응할 수 있도록 한다.ABA signaling is known to modulate the expression of various stress-related genes such as transcription factors and E3 ligase that are involved in the regulation of osmotic adaptation and hydraulic conductivity, but the complete ABA signaling pathway has not yet been identified It was not. In order to initiate ABA signaling in plant cells, the ABA receptor must be present and signal to the sub-protein. PYR / PYL / RCARs as ABA receptors are known to play a role in recognizing ABA. When the receptor recognizes ABA, it promotes expression of specific genes and ion channel activation through phosphorylation of the target protein, which allows the plant to adapt to the adverse environment.

오늘날 사막화가 진행됨에 따라 물 부족이 농업과 환경에 큰 문제점을 초래하고 있으며, 이에 물을 적게 사용하여도 건조한 환경에서 견디고 살 수 있는 식물의 개발이 필요한 실정이다. 이러한 기술이 개발되어 작물에 적용되면 농업 생산량이 매우 증가할 것으로 기대되며, 특히 건조한 지역은, 건조 저항성이 향상된 식물, 즉 증산 작용을 낮출 수 있는 식물들이 생존에 유리하므로, 농업 생산성 향상에 기여할 수 있을 뿐 아니라, 환경이 매우 건조한 지역에서 환경정화에도 유용할 수 있다.As the desertification progresses today, water shortage causes big problems in agriculture and the environment. Therefore, it is necessary to develop plants that can survive in a dry environment even if water is used less. When these techniques are developed and applied to crops, agricultural production is expected to increase greatly. In particular, dry areas can contribute to improving agricultural productivity because plants with improved dry resistance, that is, plants capable of lowering the transpiration activity, In addition, it can be useful for environmental purification in areas where the environment is very dry.

이에, 식물체의 건조 스트레스에 대한 저항성을 증진시키기 위한 방법이 주요 연구 대상이 되고 있으며, 이와 관련하여 건조 스트레스 내성 및 생장 촉진 관련 유전자와 이에 따른 형질전환 식물체에 대한 연구가 이루어지고 있으나(한국등록특허 10-1291365), 아직 미비한 실정이다.Accordingly, a method for enhancing resistance to dry stress of a plant has been the subject of research, and studies have been conducted on genes related to dry stress tolerance and growth promotion and transgenic plants corresponding thereto, 10-1291365), but it is still not enough.

본 발명자들은 ABA 신호전달 경로 조절을 통한 건조 스트레스 반응 간의 관련성을 알아보기 위해 연구하던 중, 고추에서 CaAIEF1 (Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) 유전자를 동정하였으며, 상기 유전자가 식물의 건조 스트레스 저항성을 증진시키는 ABA 신호전달의 양성 조절자로서 기능함을 규명함으로써 본 발명을 완성하였다. The present inventors investigated the relationship between the dry stress response through the regulation of the ABA signal transduction pathway and found that CaAIEF1 ( Capsicum annuum A bscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) gene was identified and the present invention was completed by confirming that the gene functions as a positive regulator of ABA signal transduction promoting dry stress resistance of plants.

이에, 본 발명의 목적은 건조 스트레스에 대한 저항성을 증진시키는 단백질을 암호화하며, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CaAIEF1 (Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) 유전자, 상기 CaAIEF1 유전자에 의해 암호화되는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 CaAIEF1 단백질, 및 상기 CaAIEF1 유전자를 함유하는 재조합 발현 벡터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to encode a protein that promotes resistance to a dry stress, and comprises CaAIEF1 ( Capsicum annuum A bscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) and an object thereof is to provide a recombinant expression vector containing the gene, CaAIEF1 protein, and the CaAIEF1 gene consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 encoded by the gene CaAIEF1.

본 발명의 다른 목적은 신규의 CaAIEF1 유전자/단백질, 및 상기 유전자 또는 단백질을 유효성분으로 포함하는 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a novel CaAIEF1 A gene / protein, and a composition for promoting dry stress resistance of a plant comprising the gene or protein as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 CaAIEF1 유전자를 식물체에 형질전환하여 과발현시킴으로써 식물체의 건조 스트레스 저항성을 증진시키는 방법을 제공하는 것이다. Yet another object of the present invention is to provide a method The present invention provides a method for enhancing dry stress resistance of a plant by transgenic transformation of a gene into a plant.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a transgenic plant improved in dry stress resistance by the above method.

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.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건조 스트레스에 대한 저항성을 증진시키는 단백질을 암호화하며, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CaAIEF1 (Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) 유전자, 상기 CaAIEF1 유전자에 의해 암호화되는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 CaAIEF1 단백질, 및 상기 CaAIEF1 유전자를 함유하는 재조합 발현 벡터를 제공한다. In order to accomplish the object of the present invention, the present invention encodes a protein that promotes resistance to drying stress, and comprises CaAIEF1 ( Capsicum annuum A bscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) provides CaAIEF1 protein, and a recombinant expression vector containing the gene CaAIEF1 consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 encoded by the gene, the gene CaAIEF1.

또한, 본 발명은 상기 유전자 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 CaAIEF1 단백질을 유효성분으로 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for promoting dry stress resistance of a plant comprising the gene or the CaAIEF1 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 as an active ingredient.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법을 제공한다. The present invention also provides a method for enhancing dry stress resistance of a plant, comprising the following steps.

(a) CaAIEF1 단백질을 암호화하는 서열번호 1의 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계; 및(a) transforming the gene of SEQ ID NO: 1 encoding the CaAIEF1 protein into a plant; And

(b) 상기 형질전환된 식물체에서 CaAIEF1 단백질을 과발현시키는 단계.(b) overexpressing the CaAIEF1 protein in the transformed plant.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체를 제공한다.The present invention also provides a transgenic plant improved in dry stress resistance by the above method.

본 발명은 건조 스트레스에 대한 저항성 증진 단백질을 암호화하는 신규 CaAIEF1 유전자를 동정하였으며, CaAIEF1 단백질은 ABA 신호전달의 양성 조절자로 기능 하며 상기 단백질이 과발현된 형질전환 식물체에서 건조 스트레스 저항성 증진 효과를 확인하였는바, CaAIEF1 유전자의 발현 조절을 통해 인류가 이용할 수 있는 작물 등의 개량에 활용할 수 있으며, 특히 식물의 생산성을 향상시키는데 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.The present invention relates to novel CaAIEF1 coding for resistance to dry stress And the CaAIEF1 protein functioned as a positive regulator of ABA signal transduction. As a result of confirming the effect of enhancing the dry stress resistance in the transgenic plant overexpressing the protein, the CaAIEF1 gene It can be used for the improvement of crops available to mankind through the regulation of expression, and it is expected to be useful for improving the productivity of plants.

도 1은 앱시스산(ascisic acid; ABA)에 의해 유도된 새로운 전사 인자를 확인한 것으로서, 도 1a는 50μM ABA를 처리한 고춧잎으로부터 분리한 CaAIEF1(Capsicum annuum ABA-Induced ERF 1) 유전자를 확인한 결과이고, 도 1b는 상기 CaAIEF1 C-terminal 영역에 산성 도메인(acidic domain)을 포함한다는 것을 나타낸 것이며, 도 1c는 상기 CaAIEF1가 일련의 결실 구조(deletion constructs)를 갖는 효모에서 전사활성화 (transactivation) 기능을 할 수 있는지 여부를 확인한 결과이다.
도 2a는 가뭄, ABA 및 염분과 같은 비생물적 스트레스에 반응하는 CaAIEF1 유전자의 발현을 확인한 결과이고, 도 2b는 CaAIEF1 단백질의 세포 내 위치를 확인한 결과이다.
도 3의 도 3A 내지 3G는 ABA 및 비생물적 스트레스에 의해 유도된 CaAIEF1 유전자의 발현 수준을 알아보기 위하여, VIGS(virus-induced gene silencing)된 고추 및 과발현된 애기장대를 사용하여 CaAIEF1 의 생체 내(in vivo) 기능을 확인한 결과이다.
도 4의 도4A 내지 4G는 CaAIEF1 과발현 (CaAIEF1-OX) 형질전환 식물체가 야생형 식물체와 비교하여 ABA 감수성이 증가한다는 사실을 확인한 결과이다.
도 5의 5A 내지 5E는 CaAIEF1 과발현 (CaAIEF1-OX) 형질전환 식물체가 가뭄 스트레스에 대해 야생형 식물에 비교하여 표현형이 변하는지 확인한 결과이다.
도 6은 고추 및 애기장대의 스트레스 반응성 유전자가 CaAIEF1의 발현 수준에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 조절되는지를 확인한 것으로서, 도 6a는 토양에서 뿌리를 제거하여 식물에 건조 스트레스를 가하고 qRT-PCR 분석을 수행한 결과를 나타낸 것이고, 도 6b는 여러 종류의 스트레스 반응 유전자의 유도가 야생형 식물보다 CaAIEF1-OX 식물의 잎에서 더 낮게 나타났다는 사실을 확인한 결과이다.
FIG. 1 shows the result of confirming a new transcription factor induced by ascicic acid (ABA). FIG. 1A shows the CaAIEF1 gene (Capsicum annuum ABA-Induced ERF 1) isolated from a leaflet treated with 50 μM ABA, Figure 1B shows that CaAIEF1 1C shows that the CaAIEF1 can function as a transactivation function in a yeast having a series of deletion constructs. Fig. 1C shows that the C-terminal region contains an acidic domain. to be.
Figure 2a shows the effect of CaAIEF1 on response to abiotic stresses such as drought, ABA and salinity 2b shows the result of confirming the intracellular location of the CaAIEF1 protein.
Figures 3A-3G in Figure 3 show that ABA and abiotic stress induced CaAIEF1 In order to investigate the expression level of the gene, we examined the in vivo function of CaAIEF1 using virus-induced gene silencing (VIGS) pepper and overexpressed Arabidopsis thaliana.
Figures 4A through 4G of Figure 4 show that the CaAIEF1 overexpressing ( CaAIEF1- OX) transgenic plants have increased ABA susceptibility compared to wild-type plants.
5A to 5E in Fig. 5 are results of confirming whether the CaAIEF1- overexpressing ( CaAIEF1- OX) transgenic plant has a phenotypic change with respect to drought stress as compared with a wild-type plant.
FIG. 6 shows whether stress-responsive genes of pepper and Arabidopsis are directly or indirectly regulated by expression levels of CaAIEF1 . FIG. 6a shows the results of qRT-PCR analysis FIG. 6b shows that the induction of various stress-responsive genes was lower in leaves of CaAIEF1- OX plants than in wild-type plants.

본 발명자들은, ABA 신호전달의 양성 조절자로 기능하는 CaAIEF1 (Capsicum annuum ABA-induced Ethylene Responsive Factor 1) 유전자를 동정하였고, 상기 유전자가 과발현 된 형질전환 애기장대 식물체에서 건조 스트레스에 대한 저항성 증가를 확인함으로써 본 발명은 완성하였다.The present inventors have identified CaAIEF1 ( Capsicum annuum ABA-induced Ethylene Responsive Factor 1) gene which functions as a positive regulator of ABA signal transduction and confirmed the increase in resistance to dry stress in transgenic Arabidopsis plants overexpressing the gene The present invention has been completed.

이에, 본 발명은 건조 스트레스에 대한 양성 조절인자 단백질을 암호화하는, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CaAIEF1 유전자를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a CaAIEF1 gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, which encodes a positive regulatory factor protein for dry stress.

본 발명의 유전자인 CaAIEF1은 바람직하게는 서열번호 1의 염기서열로 이루어져 있으며, 상기 CaAIEF1 유전자에 의해 암호화되는 펩타이드는 바람직하게는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The gene of the present invention, CaAIEF1 , preferably consists of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, and the peptide encoded by the CaAIEF1 gene may preferably comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, but is not limited thereto.

본 명세서에서 "양성 조절인자(positive regulator) 단백질"이란 생명현상 조절에서 증가방향으로 작용하는 단백질을 의미한다. 즉, 본 발명의 유전자인 CaAIEF1이 과발현되는 경우, ABA 민감도 증가, 및 건조 스트레스에 대한 저항성이 증가될 수 있다.As used herein, a " positive regulator protein " refers to a protein that acts in an increasing direction in the regulation of life events. That is, when the gene of the present invention, CaAIEF1, is overexpressed, the resistance to ABA sensitivity increase and dry stress can be increased.

본 발명자들은 ABA 신호전달 경로 조절을 통한 건조 스트레스 저항성에 대하여 연구하던 중, 앱시스산(ascisic acid; ABA)에 의해 유도된 에틸렌 반응 전사인자인 CaAIEF1을 동정하였고(실시예 2 참조), 상기 CaAIEF1 유전자가 ABA 신호전달 및 비생물적 스트레스 반응과 관련이 있는지 그 연관성을 규명하고자 하였다.In studying dry stress resistance through regulation of ABA signaling pathway, we have identified CaAIEF1 , an ethylene-responsive transcription factor induced by ascisic acid (ABA) (see Example 2), and the CaAIEF1 gene Were associated with ABA signal transduction and abiotic stress response.

우선, 본 발명의 일실시예에서는, 가뭄, ABA 및 염분과 같은 비생물적 스트레스에 반응하는 CaAIEF1 유전자의 발현 수준을 qRT-PCR를 수행하여 확인하였고, CaAIEF1 단백질이 핵에서 발현되는 것을 GFP 형광을 통해 확인하였다(실시예 3 참조).First, in one embodiment of the present invention, the expression level of the CaAIEF1 gene in response to abiotic stresses such as drought, ABA and salinity was confirmed by performing qRT-PCR, and the expression of CaAIEF1 protein in the nucleus was confirmed by GFP fluorescence (See Example 3).

본 발명의 다른 실시예에서는, VIGS(virus-induced gene silencing)된 고추 및 과발현된 애기장대를 사용하여 CaAIEF1의 생체 내(in vivo) 기능을 확인하였다(실시예 4 참조).In another embodiment of the present invention, the in vivo function of CaAIEF1 was confirmed using virus-induced gene silencing (VIGS) pepper and overexpressed Arabidopsis thaliana (see Example 4).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, CaAIEF1 과발현 (CaAIEF1-OX) 형질전환 애기장대 식물이 야생형 식물과 비교하여 ABA 감수성이 증가하는지 여부를 확인하였다(실시예 5 참조).In another embodiment of the present invention, it has been determined whether the CaAIEF1 overexpressing ( CaAIEF1- OX) transgenic Arabidopsis plants increase ABA susceptibility compared to wild type plants (see Example 5).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 가뭄 스트레스에 대해서 CaAIEF1 과발현 (CaAIEF1-OX) 식물이 야생형 식물과 비교하여 표현형이 변하는지 여부를 확인하였고(실시예 6 참조), 고추 및 애기장대의 스트레스 반응성 유전자가 CaAIEF1의 발현 수준에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 조절되는지 여부를 확인하였다(실시예 7 참조).In another embodiment of the present invention, it has been determined whether the CaAIEF1 overexpression ( CaAIEF1- OX) plants are altered in phenotype relative to wild-type plants (see Example 6) for drought stress, Was directly or indirectly regulated by the level of expression of CaAIEFl (see Example 7).

따라서 CaAIEF1 단백질의 발현 또는 활성을 증가시킴으로써 식물체의 건조 스트레스에 대한 저항성(내성)을 증진시킬 수 있으며, 이에, 본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 CaAIEF1 단백질 또는 이를 암호화하는 유전자를 유효성분으로 포함하는 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물을 제공한다.Therefore, by increasing the expression or activity of CaAIEF1 protein can enhance the resistance (tolerance) to the drought stress the plants, and thus, another aspect of the invention, the invention comprises a CaAIEF1 protein or a gene encoding the same, as an active ingredient The present invention provides a composition for promoting dry stress resistance of a plant.

본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 (a) CaAIEF1 (Capsicum annuum ABA-induced Ethylene Responsive Factor 1) 단백질을 암호화하는 서열번호 1의 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계; 및 (b) 상기 형질전환 된 식물체에서 CaAIEF1 단백질을 과발현시키는 단계를 포함하는 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법, 및 상기 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체를 제공한다. In another aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing (a) CaAIEF1 ( Capsicum annuum Transforming the gene of SEQ ID NO: 1 encoding the ABA-induced Ethylene Responsive Factor 1) protein into a plant; And (b) overexpressing the CaAIEF1 protein in the transgenic plant, and a method for promoting dry stress resistance of a plant, and a transgenic plant having enhanced dry stress resistance by the method.

본 발명에서 상기 식물(체)는 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리, 수수를 포함하는 식량 작물류; 애기장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파, 당근을 포함하는 채소 작물류; 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩, 유채를 포함하는 특용 작물류; 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, 알파파, 톨페스큐, 페레니얼라이그라스를 포함하는 사료 물류 등일 수 있으며, 가장 바람직하게는 애기장대 또는 고추이나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the plant (sieve) is a food crop including rice, wheat, barley, corn, soybean, potato, red bean, oats, sorghum; Vegetable crops including Arabidopsis, cabbage, radish, red pepper, strawberry, tomato, watermelon, cucumber, cabbage, melon, squash, onions, onions and carrots; Special crops including ginseng, tobacco, cotton, sesame seed, sugar cane, beet, perilla, peanut, and rapeseed; Fruit trees including apple trees, pears, jujube trees, peaches, sheep grapes, grapes, citrus fruits, persimmons, plums, apricots, and bananas; Roses, gladiolus, gerberas, carnations, chrysanthemums, lilies, tulips; And feedstuffs including ragras, red clover, orchardgrass, alfapa, tall fescue, perenniallaigrus, and the like, most preferably Arabidopsis or pepper.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1. 실험준비 및 실험방법 1. Experimental Preparation and Experimental Methods

1-1. 식물 재료 및 성장 조건1-1. Plant materials and growth conditions

고추(Capsicum annuum L., cv. Nockwang), 애기장대(Arabidopsis thaliana: ecotype Col-0) 및 담배(Nicotiana benthamiana) 종자는 증기 소독된 배합토(피트모스(peat moss):펄라이트(perlite):질석(vermiculite)=5:3:2, v/v/v), 사토(sand), 및 양토(loam soil)를 1:1:1(v/v/v)로 섞고 파종하였다. 이후 고추 식물 및 담배 식물은 24±1℃ 조건의 생육실에서 백색 형광등(130 μmol photons m-2S-1; 하루 16시간 동안) 빛 아래 성장시켰다. Pepper (Capsicum annuum L., cv. Nockwang), Arabidopsis ( Arabidopsis (peat moss: perlite: vermiculite = 5: 3: 2, v / v / v), and saturates of seeds of the thaliana : ecotype Col-0 and tobacco ( Nicotiana benthamiana ) sand, and loam soil were mixed with 1: 1: 1 (v / v / v) and sowed. The pepper plants and tobacco plants were then grown under the light of white fluorescent lamps (130 μmol photons m -2 S -1 ; 16 hours per day) in the growth chamber at 24 ± 1 ° C.

1-2. 1-2. CaAIEF1CaAIEF1 of 전사활성화 분석 ( Transcriptional activation assay ( TransactivationTransactivation analysis) analysis)

전장 및 절단된 CaAIEF1의 코딩 영역을 GAL4 DNA 결합 도메인(GAL4 DNA-binding domain)을 포함하는 pGBKT7 벡터 (Clontech, Palo Alto, CA)에 클로닝 하였다. 맥주 효모균 (Saccharomyces cerevisiae) 균주 AH109에서 CaAIEF1에 의한 전사활성화를 조사하였으며, Ade1 및 His3 리포터 유전자(reporter genes)는 GAL4 프로모터에 의해 유도되었다. 효모 세포(yeast cells)는 GAL4-CaAIEF1 융합 유전자(GAL4-CaAIEF1 fusion genes)를 운반하는 발현 벡터(Clontech, Palo Alto, CA)로 제조업체의 지침에 설명된 대로 형질 전환했다. SD (-Trp, -Leu) 배지에서 선별한 후, 형질 전환된 효모 세포를 SD (-Ade, -His, -Leu, -Trp) 배지로 옮겨서 전사 활성을 확인하였다.The coding region of the full length and truncated CaAIEF1 was cloned into pGBKT7 vector (Clontech, Palo Alto, Calif.) Containing the GAL4 DNA-binding domain. Beer yeast ( Saccharomyces Transcriptional activation by CaAIEF1 in S. cerevisiae strain AH109 was investigated, and Ade1 and His3 reporter genes were induced by the GAL4 promoter. Yeast cells were transformed with an expression vector (Clontech, Palo Alto, Calif.) Carrying the GAL4- CaAIEF1 fusion gene (GAL4- CaAIEF1 fusion genes) as described in the manufacturer's instructions. Transfected yeast cells were transferred to SD (-Ade, -His, -Leu, -Trp) medium after SD (-Trp, -Leu) medium selection.

1-3. Virus-induced gene silencing (1-3. Virus-induced gene silencing ( VIGSVIGS ))

CaAIEF1의 기능 상실 분석(loss-of function analysis)을 위해, 고추 식물에서 바이러스 유도 유전자 침묵 (virus-induced gene silencing: VIGS)이 수행 되었다. 간략하게 음성대조군으로서 pTRV1 및 pTRV2:CaAIEF1 또는 pTRV2:00을 운반하는 아그로박테리움(Agrobacterium tumefaciens) 균주 GV3101을 고추의 완전히 자란 자엽(fully expanded cotyledons)에 침투시켰다(각 균주별 OD600=0.2). 식물체들은 생장 및 바이러스가 증식할 수 있도록 16시간 낮/8시간 밤으로 광주기를 설정한 24℃의 생육실에 두었다. For loss-of-function analysis of CaAIEF1 , virus-induced gene silencing (VIGS) was performed in pepper plants. Briefly Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 carrying pTRV1 and pTRV2: CaAIEF1 or pTRV2: 00 as a negative control was infiltrated into fully expanded cotyledons of pepper (OD 600 = 0.2 for each strain). The plants were placed in a growth chamber set at 24 ° C for 16 hours / 8 hours at night to allow growth and virus propagation.

1-4. 1-4. CaAIEF1CaAIEF1 유전자가 과발현된 형질전환 애기장대 제조 Production of transgenic Arabidopsis overexpressed genes

CaAIEF1 기능 분석을 위해 CaAIEF1 유전자가 과별현된 애기장대를 제조하였다. CaAIEF1 유전자의 전장 코딩 영역은 pENTR / D-TOPO 벡터 (Invitrogen, Carlsbad, CA)에 삽입 하였다. LR 반응을 통해, 클로닝 된 유전자를 pK2GW7에 도입하여 CaMV 35S 프로모터 (Karimi et al. 2002)의 제어 하에 각 유전자를 구성적으로 발현시키고, 아그로박테리움(Agrobacterium tumefaciens) 균주 GV3101에 정확한 구조를 도입하였다. 꽃가루 딥 방법(floral dip method)은 CaAIEF1을 이용한 애기장대의 형질 전환에 적용되었다. 과발현된 식물은 카나마이신 (kanamycin) 50 μg·mL-1의 선택 마커가 보충된 MS 플레이트에서 형질전환 종자로 추정되는 발아 종자를 선택한 것이다. T3 식물의 씨앗은 동일한 항생제가 보충된 MS 플레이트에서 3 : 1 분리 비율을 보이는 2세대 형질 전환 식물에서 수확했다. Of CaAIEF1 For functional analysis, CaAIEF1 The Arabidopsis pedigreed with differentiated genes was constructed. The full-length coding region of the CaAIEF1 gene was inserted into the pENTR / D-TOPO vector (Invitrogen, Carlsbad, Calif.). Through the LR reaction, the cloned gene was introduced into pK2GW7 to constitutively express each gene under the control of the CaMV 35S promoter (Karimi et al. 2002), and Agrobacterium tumefaciens ) strain GV3101. The floral dip method was applied to Arabidopsis transformation using CaAIEF1 . The overexpressed plant was selected for germination seeds, which were supposed to be transgenic seeds in MS plates supplemented with kanamycin 50 μg · mL -1 selectable marker. The seeds of the T3 plants were harvested in second generation transgenic plants with a 3: 1 dissociation rate on MS plates supplemented with the same antibiotics.

1-5. ABA, 건조 스트레스, NaCl 처리 및 형태 분석1-5. ABA, dry stress, NaCl treatment and morphology analysis

고추 식물에서 CaAIEF1 유전자의 발현 패턴 변화를 관찰하기 위해, ABA, NaCl 및 건조 처리한 잎 샘플을 준비하였다. 6엽 단계(six-leaf stage)의 고추 식물에 100 μM ABA을 뿌리고, 염 용액(salt solution) (200 mM)을 관개한 후, 손상을 방지하기 위해 토양에서 조심스럽게 제거했다. 다음으로, 전체 식물을 3-mm 종이(Whatman, Clifton, UK)에서 건조 시키거나 뿌리를 제거하고 식물의 공중 부분을 말렸다. 이와 같이 처리한 후, 세 번째와 네 번째 잎은 주어진 시점에서 수확했다.In pepper plants, CaAIEF1 ABA, NaCl and dried leaf samples were prepared in order to observe the change of gene expression patterns. Six-leaf stage pepper plants were sprinkled with 100 μM ABA, irrigated with salt solution (200 mM) and carefully removed from the soil to prevent damage. Next, whole plants were either dried in 3-mm paper (Whatman, Clifton, UK) or roots were removed and the aerial parts of the plants were dried. After this treatment, the third and fourth leaves were harvested at a given point in time.

건조 저항성 분석(dehydration tolerance assays)을 위해, 4 주된 유전자 침묵(gene-silenced) 고추 식물 및 대조군 고추 식물과 형질 전환 계통의 3 주된 애기장대 및 야생형 식물을 무작위로 배치했고, 각각 12일 및 10일 동안 물주기를 중단함으로써 건조 스트레스를 주었다. 그 후 5일 동안 다시 식물체에 물을 주고, 재수화 된 잎(rehydrated leaves)을 가진 식물의 수를 세어 생존율을 계산하였다. 건조 저항성을 정량적으로 측정하기 위해, 유전자 침묵(gene-silenced) 고추 식물 및 형질 전환된 애기장대 식물에서 분리한 잎을 건조해 수분 손실률을 측정하였다. 잎을 40% 상대 습도의 성장 챔버에 두고, 정해진 시간에 생중량의 손실을 측정하였으며, 실험은 3번 반복 수행하였다.For dehydration tolerance assays, 4-week-old gene-silenced pepper plants and control pepper plants and transgenic 3 rd Arabidopsis and wild-type plants were randomly assigned and cultivated on days 12 and 10 During which the water cycle was stopped to give dry stress. The survival rate was then calculated by adding water to the plant and counting the number of plants with rehydrated leaves for 5 days. In order to quantitatively measure the dryness resistance, leaves isolated from gene-silenced pepper plants and transgenic Arabidopsis plants were dried to determine water loss rates. The leaves were placed in a growth chamber with 40% relative humidity, and the loss of fresh weight was measured at the specified time, and the experiment was repeated three times.

정량 역전사 중합효소 연쇄반응(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction, qRT-PCR) 분석을 위해, CaAIEF1 유전자를 과발현하는 4주 된 형질전환 식물과 야생형(wild-type) 식물을 토양에서 조심스럽게 제거하고 건조 스트레스를 주어 처리 후 정해진 시간에 수확하였다.For quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis, CaAIEF1 Four-week-old transgenic and wild-type plants overexpressing the gene were carefully removed from the soil and harvested at the set time after treatment with dry stress.

1-6. 1-6. 기공개도(Stomatal aperture)의Stomatal aperture 생물학적 검정 Biological assay

기공개도의 생물학적 검정을 위해, 고추 및 4주된 애기장대 식물체의 1차 및 2차 잎을 수확하여 잎의 껍질을 분리하고, 빛이 있는 조건으로 2.5시간 동안 기공 개구 용액(stomatal opening solution, SOS: 50 mM KCl, 10 mM MES-KOH, pH 6.15, 10 mM CaCl2) 위에 띄웠다. 기공 폐쇄는 다양한 농도의 ABA가 함유된 SOS 용액으로 교체하며 유도되었다. 2.5시간을 더 배양한 후, Nikon eclipse 80i microscope를 이용해 각 샘플에서 임의로 100개의 기공을 관찰하였으며, Image J 1.46r(http://imagej.nih.gov/ij)를 이용해 기공의 넓이와 길이를 측정하였다. 상기 실험은 각각 세 번 독립적으로 수행하였다.For biological assays of pore openings, the primary and secondary leaves of red pepper and 4-week-old Arabidopsis plants were harvested, the leaves were removed, and the stomatal opening solution (SOS: 50 mM KCl, 10 mM MES-KOH, pH 6.15, 10 mM CaCl 2 ). Pore closure was induced by replacing the SOS solution with various concentrations of ABA. After 2.5 hours of incubation, 100 pores were arbitrarily observed in each sample using a Nikon eclipse 80i microscope. Image J 1.46r (http://imagej.nih.gov/ij) was used to measure the pore size and length Respectively. The experiments were performed independently each three times.

1-7. 열 1-7. Ten 영상법Imaging method (Thermal imaging)(Thermal imaging)

완전히 자란 1차 및 2차 잎을 가진 4주 된 고추 식물에 50 μM ABA를 처리하고, 3주 된 애기장대 식물의 뿌리를 제거하여 건조 스트레스를 주었다. 열 영상은 infrared camera(FLIR systems; T420)을 이용하여 얻었으며, 식물의 잎 온도는 FLIR Tools+ ver 5.2 software를 이용해 측정하였다.Four-week-old pepper plants with fully grown primary and secondary leaves were treated with 50 μM ABA, and 3-week-old Arabidopsis root was removed to give dry stress. Thermal images were obtained using an infrared camera (FLIR systems; T420), and plant leaf temperatures were measured using FLIR Tools + ver 5.2 software.

1-8. RNA 추출 및 1-8. RNA extraction and qRTqRT -- PCRPCR

RNeasy Mini kit (Qiagen, Valencia, CA)을 사용하여 총 RNA를 추출하였다. 각기 ABA를 처리하거나 건조 스트레스를 준 고추 및 애기장대 식물의 잎을 수확하였다. 상기 식물체의 잎으로부터 추출한 모든 RNA 샘플에 대하여 RNA가 없는 DNase(RNA-free DNase)로 분해하여 genomic DNA를 제거하고, Transcript First Strand cDNA Synthesis kit(Roche, Indianapolis, IN, USA)를 사용해 cDNA를 합성하였다. qRT-PCR 분석을 위해, 상기 방법으로 합성한 cDNA를 iQ™SYBR Green Supermix 및 하기 표 1과 같은 특이적 프라이머와 함께 CFX96 Touch™ Real-Time PCR detection system(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 이용하여 증폭시켰다. 모든 반응은 세 번 반복하여 수행하였다. PCR은 95℃에서 5분간, 95℃에서 20초, 60℃에서 20초, 72℃에서 20초 45싸이클의 프로그램으로 수행되었다. 각 유전자의 상대적인 발현량은 ΔΔCt 방법으로 계산하였으며, 애기장대 액틴8(Arabidopsis actin8; AtACT8) 유전자 및 고추 액틴 1(CaACT1 ) 유전자를 정규화를 위해 사용하였다.Total RNA was extracted using RNeasy Mini kit (Qiagen, Valencia, Calif.). Each leaf was harvested from pepper and Arabidopsis plants which were treated with ABA or given dry stress. All RNA samples extracted from the leaves of the plants were digested with RNAse-free DNase (RNAse free DNase) to remove the genomic DNA and cDNA synthesis was performed using the Transcript First Strand cDNA synthesis kit (Roche, Indianapolis, IN, USA) Respectively. For qRT-PCR analysis, the cDNA synthesized by the above method was amplified using a CFX96 ™ Touch ™ Real-Time PCR detection system (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) together with iQ ™ SYBR Green Supermix and specific primers as shown in Table 1 below. . All reactions were performed in triplicate. PCR was performed with a program of 45 cycles at 95 ° C for 5 minutes, 95 ° C for 20 seconds, 60 ° C for 20 seconds, and 72 ° C for 20 seconds. The relative expression level of each gene was calculated by the ΔΔCt method, and Arabidopsis actin8 ( AtACT8 ) gene and pepper actin 1 ( CaACT1 ) gene were used for normalization.

Primer namePrimer name Primer sequence (5'-3')Primer sequence (5'-3 ') For cloningFor cloning CaAIEF1CaAIEF1 ForwardForward ATGGTTCCAACTCACCAAAGTGATATGGTTCCAACTCACCAAAGTGAT ReverseReverse TCAGAGCGCCAAGAAATTCTCTCAGAGCGCCAAGAAATTCTC For RT-PCRFor RT-PCR CaAIEF1CaAIEF1 ForwardForward TGGTTCCAACTCACCAAAGTGTGGTTCCAACTCACCAAAGTG ReverseReverse AACGCCTCTGTATTTCTTGCCAACGCCTCTGTATTTCTTGCC CaACT1CaACT1 ForwardForward GACGTGACCTAACTGATAACCTGATGACGTGACCTAACTGATAACCTGAT ReverseReverse CTCTCAGCACCAATGGTAATAACTTCTCTCAGCACCAATGGTAATAACTT CaNCED3CaNCED3 ForwardForward AGATTAGTTCAAGAACGTGAATTGGAGATTAGTTCAAGAACGTGAATTGG ReverseReverse ACTTGATAAGGGACATCATCTTCAGACTTGATAAGGGACATCATCTTCAG CaLOX1CaLOX1 ForwardForward ACGTAATCTCTGGGAAAAATGACGATACGTAATCTCTGGGAAAAATGACGAT ReverseReverse ACGTGACATCAAAGGCTGATTCGCACGTGACATCAAAGGCTGATTCGC CaMLO2CaMLO2 ForwardForward ATGGCTAAAGAACGGTCGATGGAATGGCTAAAGAACGGTCGATGGA ReverseReverse GGTCATCATACTCAGACTTGACATCTTCATGGTCATCATACTCAGACTTGACATCTTCAT Actin8Actin8 ForwardForward CAACTATGTTCTCAGGTATTGCAGACAACTATGTTCTCAGGTATTGCAGA ReverseReverse GTCATGGAAACGATGTCTCTTTAGTGTCATGGAAACGATGTCTCTTTAGT NCED3NCED3 ForwardForward ACATGGAAATCGGAGTTACAGATAGACATGGAAATCGGAGTTACAGATAG ReverseReverse AGAAACAACAAACAAGAAACAGAGCAGAAACAACAAACAAGAAACAGAGC RD29ARD29A ForwardForward CACAATCACTTGGCTCCACTGTTGCACAATCACTTGGCTCCACTGTTG ReverseReverse ACCTAGTAGCTGGTATGGAGGAACTACCTAGTAGCTGGTATGGAGGAACT RD29BRD29B ForwardForward GTTGAAGAGTCTCCACAATCACTTGGTTGAAGAGTCTCCACAATCACTTG ReverseReverse ATTAACCCAATCTCTTTTTCACACAATTAACCCAATCTCTTTTTCACACA COR15ACOR15A ForwardForward GATACATTGGGTAAAGAAGCTGAGAGATACATTGGGTAAAGAAGCTGAGA ReverseReverse ACATGAAGAGAGAGGATATGGATCAACATGAAGAGAGAGGATATGGATCA RAB18RAB18 ForwardForward GGAAGAAGGGAATAACACAAAAGATGGAAGAAGGGAATAACACAAAAGAT ReverseReverse GCGTTACAAACCCTCATTATTTTTAGCGTTACAAACCCTCATTATTTTTA KIN1KIN1 ForwardForward TGTTAACTTCGTGAAGGACAAGACTGTTAACTTCGTGAAGGACAAGAC ReverseReverse AAGTTTGGCTCGTCTAATAATTTTGAAGTTTGGCTCGTCTAATAATTTTG

1-9. 세포 내 위치 분석(Subcellular localization analysis)1-9. Subcellular localization analysis

CaAIEF1-GFP 융합 단백질은 p19 균주를 갖는 아그로박테리움(Agrobacterium tumefaciens) 균주 GV3101(1:1 비율; OD600 = 0.5)의 agroinfiltration을 사용하여 담배(N. benthamiana) 표피 세포의 잎에서 일시적으로 발현되었다. 2일간 침투시킨 후, LSM Image Browser software가 설치된 공초점 현미경(510 UV/Vis Meta; Zeiss, Oberkochen, Germany)으로 GFP 신호를 관찰하였다. CaAIEF1 -GFP fusion protein is Agrobacterium (Agrobacterium strains having a p19 tumefaciens ) Was transiently expressed in leaves of tobacco ( N. benthamiana ) epidermal cells using agroinfiltration of strain GV3101 (1: 1 ratio; OD 600 = 0.5). After infiltration for 2 days, GFP signals were observed with a confocal microscope equipped with LSM Image Browser software (510 UV / Vis Meta; Zeiss, Oberkochen, Germany).

1-10. 통계적 분석(Statistical analyses)1-10. Statistical analyzes

통계적 분석은 유전형 사이의 유의한 차이를 결정하기 위해서 student’s t-test 또는 ANOVA(Fisher’s LSD test)를 이용하여 수행되었다. P value가 0.05 이하일 때 유의한 수준의 차이로 판단하였다.Statistical analysis was performed using student's t-test or ANOVA (Fisher's LSD test) to determine significant differences between genotypes. P value was less than 0.05.

실시예 2. 에틸렌 반응 전사 인자 Example 2. Ethylene Reaction Transcription Factor CaAIEF1CaAIEF1 분리 및 서열 분석 Isolation and sequencing

앱시스산(ascisic acid; ABA)에 의해 유도된 새로운 전사 인자를 확인하기 위해, 상기 실시예 1-8에 따른 RNA-seq 분석을 통하여, 50μM ABA를 처리한 고춧잎으로부터 CaAIEF1(Capsicum annuum ABA-Induced ERF 1) 유전자를 분리하였다.To identify new transcription factors induced by ascisic acid (ABA), CaAIEF1 (Capsicum annuum ABA-Induced ERF) was isolated from the leaflets treated with 50 [mu] M ABA through the RNA-seq analysis according to Example 1-8 above 1) genes were isolated.

그 결과, 도 1a에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1은 180502개의 아미노산을 암호화(encoded)하는 CaAIEF1의 중앙 영역에 65개의 아미노산 (59-123)으로 구성된 하나의 보존된 AP2/ERF 도메인 및 30개의 아미노산 (151-180)으로 구성된 산성 도메인 (acidic domain; AD)을 함유한다는 것을 알 수 있었는데, 이들 도메인은 프로모터 영역에 특이적으로 결합하여 표적 유전자를 활성화시킬 수 있다.As a result, as shown in Fig. 1A, CaAIEF1 contains one conserved AP2 / ERF domain consisting of 65 amino acids (59-123) in the central region of CaAIEF1 encoded with 180502 amino acids and 30 amino acids 151 -180), and these domains can specifically bind to the promoter region to activate the target gene.

또한, AP2/ERF 도메인에서 핵 위치 신호 (nuclear localization signal; NLS)가 추정적으로 발견되었다. CaAIEF1과 다른 식물 종에서 4 ERF 단백질 구성원의 아미노산 배열은 이러한 ERF 단백질이 AP2/ERF 영역이 높게 보존되었다는 것을 알 수 있었다. 보다 구체적으로, CaAIEF1 단백질은 Solanum tuberosum (accession no. XP_006367196.1), Nicotiana tomentosiformis (accession no. XP_009619682.1), Nicotiana tabacum (accession no. XP_016487471.1), 및 Solanum lycopersicum (accession no. XP_004245586.1)의 ERF 단백질을 공유한다(79.1-87.9 %).In addition, a nuclear localization signal (NLS) was presumed in the AP2 / ERF domain. The amino acid sequence of 4 ERF protein members in CaAIEF1 and other plant species showed that these ERF proteins were highly conserved in the AP2 / ERF region. More specifically, the CaAIEF1 protein is Solanum tuberosum (accession no. XP_006367196.1), Nicotiana tomentosiformis (accession No. XP_009619682.1), Nicotiana tabacum (accession No. XP_016487471.1), and Solanum share the ERF protein of lycopersicum (accession no. XP_004245586.1) (79.1-87.9%).

또한, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 상기 CaAIEF1은 C-terminal 영역에 산성 도메인(acidic domain)을 포함하는데, CaAIEF1 유전자가 일련의 결실 구조(deletion constructs)를 갖는 효모에서 전사활성화 (transactivation) 기능을 할 수 있는지를 측정했다. 상기 결실 구조물을 맥주 효모균 (Saccharomyces cerevisiae) 균주 AH109에서 ADH1 프로모터의 조절 하에 발현된 효모 GAL4 DNA 결합 도메인용 벡터에 융합시켰다. Further, as shown in FIG. 1B, the CaAIEF1 contains an acidic domain in the C-terminal region, and CaAIEF1 Gene was able to function as a transactivation in yeast with a series of deletion constructs. The deletion construct was fused to a vector for yeast GAL4 DNA binding domain expressed under the control of the ADH1 promoter in Saccharomyces cerevisiae strain AH109.

그 결과, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 산성 도메인을 포함하는 C-terminal 영역을 갖는 효모 세포는 선택 배지에서 잘 자랐고, 이는 리포터 유전자를 활성화 시켰음을 시사한다. 이를 통하여 CaAIEF1의 산성 도메인을 포함한 C-terminal 영역이 잠재적인 전사 촉진 기능을 담당할 수 있다는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 1C, yeast cells having a C-terminal region containing an acidic domain grew well in the selective medium, suggesting that the reporter gene was activated. Through this, it was confirmed that the C-terminal region including the acidic domain of CaAIEF1 could serve as a potential transcription promoting function.

실시예 3. Example 3. CaAIEF1 CaAIEF1 유전자의 발현 및 Expression of genes and CaAIEF1CaAIEF1 단백질의 세포 내 작용 위치 Location of intracellular action of protein

상기 실시예 2의 결과를 바탕으로 하여, 가뭄, ABA 및 염분과 같은 비생물적 스트레스에 반응하는 CaAIEF1 유전자 발현을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1-8에 따라 qRT-PCR를 수행하였다. Based on the results of Example 2, qRT-PCR was performed according to Example 1-8 in order to confirm CaAIEF1 gene expression in response to abiotic stresses such as drought, ABA and salinity.

그 결과, 도 2a에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1의 발현 수준은 2시간 이내에 상승 조절되고, 점차 건조 처리된 고춧잎에서 감소했다. ABA 처리된 고춧잎에서 CaAIEF1 유전자는 6-24 시간 내에 유도되었다. 또한, CaAIEF1 전사체는 2시간 내에 축적되기 시작하여 12시간 후에 최고 수준에 도달했다. As a result, as shown in Fig. 2A, the expression level of CaAIEF1 was regulated within 2 hours, and decreased in gradually dried green leaf. CaAIEF1 gene was induced in ABA - treated pepper leaves within 6-24 hours. In addition, the CaAIEF1 transcripts began to accumulate within 2 hours and reached a peak level after 12 hours.

또한, 도 2b에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1 단백질의 세포 내 위치를 확인하였다. CaAIEF1은 중심 1 영역 (아미노산 202-219)의 AP2/ERF 도메인에서 NLS를 갖는데, 35S 프로모터의 제어 하에서 융합 CaAIEF1의 전장 코딩 영역에 녹색 형광 단백질(green fluorescent protein; GFP) cDNA를 융합시켰다. 그 결과, GFP 형광 신호가 담배(Nicotiana benthamiana) 세포의 핵에서 검출되는 것을 확인하였으며 이를 통해 CaAIEF1이 핵에서 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.In addition, as shown in Fig. 2B, the intracellular location of the CaAIEF1 protein was confirmed. CaAIEF1 has an NLS in the AP2 / ERF domain of the center 1 region (amino acids 202-219), and green fluorescent protein (GFP) cDNA is fused to the full-length coding region of the fused CaAIEF1 under the control of the 35S promoter. As a result, GFP fluorescence signals were detected in Nicotiana benthamiana ) cells, indicating that CaAIEF1 plays a role in the nucleus.

실시예 4. Example 4. CaAIEF1 CaAIEF1 유전자가 침묵된 고추 식물에서 건조 저항성 감소 확인Reduced dry resistance in gene silenced pepper plants

ABA 및 비생물적 스트레스에 의해 유도된 CaAIEF1 유전자의 발현 수준을 알아보기 위하여, VIGS(virus-induced gene silencing)된 고추 및 과발현된 애기장대를 사용하여 CaAIEF1 의 생체 내(in vivo) 기능을 조사하였다.ABA and CaAIEF1 induced by abiotic stress To investigate the expression levels of genes, in vivo functions of CaAIEF1 were investigated using virus-induced gene silencing (VIGS) pepper and overexpressed Arabidopsis thaliana.

Semi-quantitative RT-PCR 분석 결과, 도 3A에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1 전사 인자는 대조군의 고추 식물 (TRV:00)에서는 발현되었으나, CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물 (TRV:CaAIEF1)에서는 발현되지 않았다.As a result of the semi-quantitative RT-PCR analysis, as shown in Fig. 3A, the CaAIEF1 transcription factor was expressed in the control pepper plant (TRV: 00) but not in the CaAIEF1 gene silent pepper plant (TRV: CaAIEF1 ).

또한, 도 3B에 나타낸 바와 같이, 가뭄 스트레스에 대한 CaAIEF1의 생물학적 기능은 물이 잘 공급된 상태에서는 상기 두 식물체 모두 다른 표현형을 나타내지 않았으나(도 3B의 상부 참조), 가뭄 및 다시 물을 공급한 조건 하에서는, CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물은 대조군 식물보다 더 시들어진 표현형을 보였다(도 3B의 중간 및 하부 참조). 대조군 고추 식물의 생존율은 물을 다시 공급하고 3일 후 80.0%였고, CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물의 경우 10.0%만이 생장을 재개했다. In addition, as shown in FIG. 3B, the biological function of CaAIEF1 against drought stress did not show different phenotypes in both plants when water was well fed (see the upper part of FIG. 3B) , The CaAIEF1 gene silent pepper plants showed a more aged phenotype than the control plants (see middle and bottom of FIG. 3B). The survival rate of the control pepper plants was 80.0% after 3 days of water supply, and only 10.0% of the CaAIEF1 gene silent pepper plants resumed their growth.

한편, 도 3C에 나타낸 바와 같이, 급격한 물 손실로 인한 CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물에서 가뭄 스트레스의 증가 된 민감도를 조사하기 위해 분리 후 8시간 동안 로제트 잎의 생중량을 측정했다. 물 손실은 대조군 식물에서보다 CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물에서 유의하게 높았다. On the other hand, as shown in FIG. 3C, the fresh weight of rosette leaves was measured for 8 hours after isolation to investigate the increased sensitivity of drought stress in CaAIEF1 gene silenced pepper plants due to abrupt water loss. Water loss was significantly higher in the CaAIEF1 gene silent pepper plants than in the control plants.

가뭄 스트레스에서 ABA 신호 전달 경로의 CaAIEF1 역할을 조사하기 위하여, 도 3d 내지 3g에 나타낸 바와 같이, ABA의 부재 및 존재하에서 대조군과 CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물의 1 기공 구경과 잎 온도를 측정했다.In order to investigate the role of CaAIEF1 in the ABA signaling pathway in drought stress, one pore diameter and leaf temperature of the control and CaAIEF1 gene silenced pepper plants were measured in the absence and presence of ABA, as shown in Figures 3d to 3g.

그 결과, 도 3D 및 3E에 나타낸 바와 같이, ABA가 결손 되어 있는 경우, 대조군과 CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물 사이에 다른 기공의 크기를 관찰하지 못했다. 그러나 10 및 20 μM ABA에 노출된 후에는 CaAIEF1 유전자 침묵 고추 잎의 기공 구멍 크기가 대조구의 기공 크기보다 현저히 컸다.As a result, as shown in FIGS. 3D and 3E, when the ABA was deficient, no other pore size was observed between the control and the CaAIEF1 gene silent pepper plants. However, after exposure to 10 and 20 μM ABA, the pore size of the CaAIEF1 gene silent pepper leaves was significantly larger than that of the control.

또한, 도 3F 및 3G에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1-silenced 고추 식물의 잎 온도는 대조군 식물의 잎 온도보다 현저히 낮아서 기공 폐쇄가 감소하면 증발 냉각이 증가한다는 것을 알 수 있었다.In addition, as shown in Figures 3F and 3G, the leaf temperature of the CaAIEF1 -silenced pepper plants was significantly lower than that of the control plants, indicating that evaporation cooling increased with decreasing pore closure.

상기 결과들을 통해, CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물의 ABA 감수성이 감소하면, 수분 손실이 증가하고, 가뭄에 민감한 표현형을 유도한다는 것을 확인할 수 있다.These results show that decreasing the ABA susceptibility of the CaAIEF1 gene silent pepper plants increases water loss and induces drought-sensitive phenotypes.

실시예 5.Example 5. CaAIEF1 CaAIEF1 가 과별현된 식물체의 ABA 감수성 증가 확인Confirmation of increased ABA susceptibility of plants

도 4에 나타낸 바와 같이, ABA 및 가뭄 스트레스에 대한 반응에서 이러한 형질 전환 식물을 표현형 분석에 사용하기 위하여, CaAIEF1을 ABA에 의해 유도한 후, CaAIEF1의 발현을 증진시켜 ABA 신호 전달 조절에 이용하였다. CaAIEF1이 ABA 매개 반응에 영향을 미치는지를 시험하기 위해, 야생 발육 및 CaAIEF1-OX 식물에 의한 종자 발아, 모종 설치 및 뿌리 성장을 포함하여, 발아기 및 발아기의 ABA 감수성 분석을 수행하였다.As shown in Fig. 4, in order to use these transgenic plants for phenotypic analysis in response to ABA and drought stress, CaAIEF1 was induced by ABA and then CaAIEF1 expression was promoted and used to regulate ABA signaling. To test whether CaAIEF1 affects ABA mediated responses, ABA susceptibility analyzes of germination and germination were performed, including seed germination, seedling establishment and root growth by wild-type and CaAIEF1- OX plants.

그 결과, 도 4A에 나타낸 바와 같이, 두 종자 모두 ABA가 있거나 없는 성장 배지에서 발아되었다. 다만, ABA가 없는 경우, 야생형과 CaAIEF1-OX 식물은 발아율에서 명백한 차이를 보였지만, CaAIEF1-OX 종자는 1.5 μM ABA 1로 처리한 야생형 종자보다 빠르게 발아했다.As a result, both seeds were germinated in a growth medium with or without ABA, as shown in Fig. 4A. However, in the absence of ABA, the wild-type and CaAIEF1- OX plants showed a distinct germination rate, while the CaAIEF1 -OX seeds germinated faster than the wild-type seeds treated with 1.5 μM ABA 1.

또한, 도 4B 내지 4D에 나타낸 바와 같이, 종자를 플레이팅하고 12일이 지난 후, CaAIEF1-OX의 발아 정도(seedling establishment)는 야생형 식물보다 낮았다.In addition, as shown in Figures 4B-4D, after 12 days of seed plating, the seedling establishment of CaAIEF1- OX was lower than that of wild-type plants.

그리고, 도 4E 및 4F에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1-OX 식물의 주요 뿌리 성장은 야생형 식물의 그것보다 더 손상되어 있었다. And, as shown in Figs. 4E and 4F, the major root growth of CaAIEF1- OX plants was more damaged than that of the wild-type plants.

또한, 도 4G에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1 과발현 (CaAIEF1-OX) 형질전환 애기장대 식물을 Semi-quantitative RT-PCR로 분석한 결과, CaAIEF1 은 두 개의 독립적인 T3 동형 접합체 형질 전환 식물에서만 발현되었다. As shown in FIG. 4G, when CaAIEF1- overexpressing ( CaAIEF1- OX) transgenic Arabidopsis plants were analyzed by semi- quantitative RT-PCR, CaAIEF1 Was expressed only in two independent T3 homozygous transgenic plants .

상기 결과들을 통해, CaAIEF1-OX 식물은 야생형 식물과 비교하여 ABA 감수성이 증가한다는 사실을 알 수 있고, 이는 CaAIEF1이 ABA 매개 반응(ABA-mediated response)을 조절한다는 것을 나타낸다.The results show that CaAIEF1- OX plants have increased ABA susceptibility compared to wild-type plants, indicating that CaAIEF1 regulates the ABA-mediated response.

실시예 6. Example 6. CaAIRF1CaAIRF1 가 과별현 된 식물체의 건조 스트레스 저항성 증가 확인Confirmed increase in dry stress resistance of overexpressed plants

도 5에 나타낸 바와 같이, CaAIEF1 유전자 침묵 고추 식물은 가뭄에 민감한 표현형을 보여, CaAIEF1 과발현 (CaAIEF1-OX) 식물이 가뭄 스트레스에 대해 야생형 식물에 비해 표현형이 변하는지 조사하였다. As shown in Fig. 5, the CaAIEF1 gene silent pepper plants exhibited drought-sensitive phenotypes and examined whether the CaAIEF1 overexpressing ( CaAIEF1- OX) plants were altered in phenotype relative to wild-type plants against drought stress.

그 결과, 도 5A에 나타낸 바와 같이, 물을 충분히 공급받은 상태에서 야생형과 CaAIEF1-OX 식물의 명백한 차이는 관찰되지 않았으나(도 5A의 좌측 참조), 가뭄 스트레스(도 5A의 중간 참조) 및 다시 물을 공급하였을 때(도 5A의 우측 참조) CaAIEF1-OX 식물은 야생형 식물보다 덜 시들어 보였다. 더욱이 CaAIEF1-OX 식물은 야생형 식물(10.7 %)에 비해 생존율이 76.6-93.8% 증가했다. As a result, no apparent difference was observed between wild type and CaAIEF1- OX plants with sufficient water supply (see left side of FIG. 5A), drought stress (see middle of FIG. 5A) (See right side of Figure 5A), CaAIEF1- OX plants appeared less wilted than wild-type plants. Moreover, the survival rate of CaAIEF1- OX plants was 76.6-93.8% higher than that of wild-type plants (10.7%).

그리고 도 5B에 나타낸 바와 같이, 가뭄 저항성 표현형을 확인하기 위해 두 식물의 rosette 잎의 생체량을 측정하였을 때, CaAIEF1-OX 식물의 분리된 잎은 가뭄 표현형과 일치하는 야생형 식물보다 더 적은 수분 손실을 보였다. As shown in FIG. 5B, when the biomass of the rosette leaves of the two plants was measured to confirm the drought resistance phenotype, the isolated leaves of the CaAIEF1 -OX plants showed less water loss than the wild type plants corresponding to the drought phenotype .

한편, 도 5C 및 5D에 나타낸 바와 같이, ABA 처리 전에 야생형과 CaAIEF1-OX 식물 사이의 기공 구에 유의한 차이는 발견하지 못했다. 두 식물 모두에서 ABA 처리로 야생형 및 형질 전환 식물에서 기공 폐쇄가 증가했으나 CaAIEF1-OX 식물의 기공 구경은 야생형 식물의 기공 구경보다 현저히 작았다. On the other hand, as shown in Figs. 5C and 5D, no significant difference was found in the pore size between wild-type and CaAIEF1- OX plants before ABA treatment. In both plants ABA treatment resulted in increased pore closure in wild-type and transgenic plants, but the pore size of CaAIEF1- OX plants was significantly smaller than that of wild-type plants.

또한, 도 5E에 나타낸 바와 같이, 증발 냉각에 의한 기공 개폐의 지표인 잎 온도를 측정하였을 때, 야생형 및 형질 전환 식물을 ABA에 노출 시켰을 경우 CaAIEF1-OX 식물의 잎 1 온도는 야생형 식물의 잎 1 온도보다 높았다.As shown in FIG. 5E, when leaf temperature, which is an index of pore opening and closing by evaporation cooling, was measured, when the wild type and transgenic plants were exposed to ABA, the leaf 1 temperature of the CaAIEF1 -OX plant was 1 Temperature.

상기 결과들을 통해, CaAIEF1-OX 식물의 기공에서 ABA에 대한 과민 반응은 수분 손실을 감소시키고 가뭄 내성을 증가시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다.These results show that hypersensitivity to ABA in pores of CaAIEF1- OX plants can reduce water loss and increase drought tolerance.

실시예 7. 식물체의 스트레스 반응 유전자가 Example 7: Stress response of plants CaAIEF1 CaAIEF1 의 발현 수준에 의해 조절되는지 여부 확인≪ / RTI > expression level of the < RTI ID = 0.0 >

식물체의 스트레스 반응 유전자의 발현 수준이 스트레스 저항성 또는 민감성의 결정에 영향을 미치는바, 도 6에 나타낸 바와 같이, 고추 및 애기장대의 스트레스 반응성 유전자가 CaAIEF1의 발현 수준에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 조절되는지 여부를 조사하였다.As the expression level of stress response genes in plants affects the determination of stress resistance or sensitivity, as shown in Fig. 6, the stress-responsive gene of pepper and Arabidopsis is directly or indirectly regulated by the expression level of CaAIEF1 .

그 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 토양에서 뿌리를 제거하여 식물에 건조 스트레스를 가하고 qRT-PCR 분석을 수행하였을 때, 고추 식물의 스트레스 반응성 유전자의 유도는 대조군 식물보다 CaAIEF1 유전자 침묵 고추에서 더 높았다. As a result, when the root was removed from the soil to apply dry stress to the plant and qRT-PCR analysis was carried out, the induction of the stress-responsive gene of the pepper plants was higher in the CaAIEF1 gene silent pepper than in the control plant .

이와는 반대로, 도 6b에 나타낸 바와 같이, NCED3, RD29A, RD29B, COR15A, RAB18 및 KIN1을 비롯한 여러 종류의 스트레스 반응 유전자의 유도가 야생형 식물보다 CaAIEF1-OX 식물의 잎에서 더 낮게 나타났다.In contrast, as shown in FIG. 6B, the induction of several stress response genes including NCED3, RD29A, RD29B, COR15A, RAB18 and KIN1 was lower in leaves of CaAIEF1- OX plants than in wild type plants.

상기 결과들을 통해, CaAIEF1 발현이 스트레스 반응 유전자의 발현 수준에 부정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있다.From these results, it can be seen that CaAIEF1 expression negatively affects the expression level of the stress response gene.

상기 진술한 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 변형할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. There will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

<110> Chung-Ang University Industry-Academy Cooperation Foundation <120> Method for improving the resistance to drought stress using pepper transcription factor CaAIEF1 in plants <130> MP17-033 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 543 <212> DNA <213> Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1 - CaAIEF1 <400> 1 atggttccaa ctcaccaaag tgatctacct cttaatgaga acgactcaca agagatggta 60 ttatacgaag tcctcaatga agctaataac ctccacatcc catatttgcc tcaaagaaac 120 caattgatac ctagaaataa tcatatcctt cgtccatcac aaaccatagg caagaaatac 180 agaggcgttc gacgtcgccc gtgggggaaa tacgcagctg aaattcgaga ttccgctcga 240 catggtgcga gagtatggct aggcacgttt gaaacggccg aagaagctgc tttggcttat 300 gatagagcgg cttttagaat gcgtggtgct aaggcactac ttaatttccc atctgaaata 360 gtcacatcat ctgtttcagt agataaatta agtttgtgct caaacagtta cactactaat 420 agttcaaatt cgaattcaaa tgaagtttca agtggagaga atgtatttaa atcaagaatt 480 tcaaatcagt tttctcaaga cgttaagaca gaattgtgca tggagaattt cttggcgctc 540 tga 543 <210> 2 <211> 179 <212> PRT <213> Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1 - CaAIEF1 <400> 2 Met Val Pro Thr His Gln Ser Asp Leu Pro Leu Asn Glu Asn Asp Ser 1 5 10 15 Gln Glu Met Val Leu Tyr Glu Val Leu Asn Glu Ala Asn Asn Leu His 20 25 30 Ile Pro Tyr Leu Pro Gln Arg Asn Gln Leu Ile Pro Arg Asn Asn His 35 40 45 Ile Leu Arg Pro Ser Gln Thr Ile Gly Lys Lys Tyr Arg Gly Val Arg 50 55 60 Arg Arg Pro Trp Gly Lys Tyr Ala Ala Glu Ile Arg Asp Ser Ala Arg 65 70 75 80 His Gly Ala Arg Val Trp Leu Gly Thr Phe Glu Thr Ala Glu Glu Ala 85 90 95 Ala Leu Ala Tyr Asp Arg Ala Ala Phe Arg Met Arg Gly Ala Lys Ala 100 105 110 Leu Leu Asn Phe Pro Ser Glu Ile Val Thr Ser Ser Val Val Asp Lys 115 120 125 Leu Ser Leu Cys Ser Asn Ser Tyr Thr Thr Asn Ser Ser Asn Ser Asn 130 135 140 Ser Asn Glu Val Ser Ser Gly Glu Asn Val Phe Lys Ser Arg Ile Ser 145 150 155 160 Asn Gln Phe Ser Gln Asp Val Lys Thr Glu Leu Cys Met Glu Asn Phe 165 170 175 Leu Ala Leu <110> Chung-Ang University Industry-Academy Cooperation Foundation <120> Method for improving the resistance to drought stress using          pepper transcription factor CaAIEF1 in plants <130> MP17-033 <160> 2 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 543 <212> DNA <213> Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1 - CaAIEF1 <400> 1 atggttccaa ctcaccaaag tgatctacct cttaatgaga acgactcaca agagatggta 60 ttatacgaag tcctcaatga agctaataac ctccacatcc catatttgcc tcaaagaaac 120 caattgatac ctagaaataa tcatatcctt cgtccatcac aaaccatagg caagaaatac 180 agaggcgttc gacgtcgccc gtgggggaaa tacgcagctg aaattcgaga ttccgctcga 240 catggtgcga gagtatggct aggcacgttt gaaacggccg aagaagctgc tttggcttat 300 gatagagcgg cttttagaat gcgtggtgct aaggcactac ttaatttccc atctgaaata 360 gtcacatcat ctgtttcagt agataaatta agtttgtgct caaacagtta cactactaat 420 agttcaaatt cgaattcaaa tgaagtttca agtggagaga atgatttaa atcaagaatt 480 tcaaatcagt tttctcaaga cgttaagaca gaattgtgca tggagaattt cttggcgctc 540 tga 543 <210> 2 <211> 179 <212> PRT <213> Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1 - CaAIEF1 <400> 2 Met Val Pro Thr His Gln Ser Asp Leu Pro Leu Asn Glu Asn Asp Ser   1 5 10 15 Gln Glu Met Val Leu Tyr Glu Val Leu Asn Glu Ala Asn Asn Leu His              20 25 30 Ile Pro Tyr Leu Pro Gln Arg Asn Gln Leu Ile Pro Arg Asn Asn His          35 40 45 Ile Leu Arg Pro Ser Gln Thr Ile Gly Lys Lys Tyr Arg Gly Val Arg      50 55 60 Arg Arg Pro Trp Gly Lys Tyr Ala Ala Glu Ile Arg Asp Ser Ala Arg  65 70 75 80 His Gly Ala Arg Val Trp Leu Gly Thr Phe Glu Thr Ala Glu Glu Ala                  85 90 95 Ala Leu Ala Tyr Asp Arg Ala Ala Phe Arg Met Arg Gly Ala Lys Ala             100 105 110 Leu Leu Asn Phe Pro Ser Glu Ile Val Thr Ser Ser Val Val Asp Lys         115 120 125 Leu Ser Leu Cys Ser Asn Ser Tyr Thr Thr Asn Ser Ser Asn Ser Asn     130 135 140 Ser Asn Glu Val Ser Ser Gly Glu Asn Val Phe Lys Ser Arg Ile Ser 145 150 155 160 Asn Gln Phe Ser Gln Asp Val Lys Thr Glu Leu Cys Met Glu Asn Phe                 165 170 175 Leu Ala Leu            

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하기의 단계를 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법:
(a) CaAIEF1(Capsicum annuum Abscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) 단백질을 암호화하는 서열번호 1의 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계; 및
(b) 상기 형질전환된 식물체에서 CaAIEF1 단백질을 과발현시키는 단계.
A method for enhancing dry stress resistance of a plant comprising the steps of:
(a) transforming a plant with a gene of SEQ ID NO: 1 encoding CaAIEF1 ( Capsicum annuum A biscisic acid-induced Ethylene Responsive Factor 1) protein; And
(b) overexpressing the CaAIEF1 protein in the transformed plant.
제5항에 있어서,
상기 CaAIEF1 단백질은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 것을 특징으로 하는, 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the CaAIEF1 protein consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.
제5항의 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체.
A transgenic plant having improved dry stress resistance by the method of claim 5.
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