KR102082217B1 - Auxin-repressed gene of Brassica rapa and their uses - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배추 유래의 BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자의 식물 생장 억제에 관한 것으로, 상기 BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자가 각각 또는 함께 과발현되는 형질전환 식물체의 생장이 중지 또는 억제하므로 상기 형질전환체를 불리한 환경 및 스트레스에 강한 작물로 이용할 수 있다.The present invention relates to the inhibition of plant growth of the Chinese cabbage-derived BrARP1 gene and BrDRM1 gene, the growth of the transformed plant over-expressing the BrARP1 gene and BrDRM1 gene, respectively or together, so that the transformant is adversely affected by environmental and stress It can be used as a strong crop.

Description

배추의 옥신 억제 유전자 및 이의 용도{Auxin-repressed gene of Brassica rapa and their uses}Auxin-repressed gene of Brassica rapa and their uses

배추로부터 분리한 BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자의 식물 생장 억제 효과에 관한 것이다.
BrARP1 Isolated from Chinese Cabbage Gene and BrDRM1 gene.

옥신(auxin)은 일반적인 생장-자극하는 식물호르몬(phytohormone)이며, 정아우성(apical dominance), 굴성 반응(tropic response), 곁뿌리 형성, 관의 분화, 씨눈 형성, 어린 싹의 신장과 같은 식물의 여러 발달과 생장 과정을 조절한다 (Davies PJ (1995) Plant hormones: physiology, biochemistry and molecular biology, 2nd edn. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht). 이 과정들은 옥신이 활성화되거나 억제된 많은 유전자들의 발현으로 인한 변화와 관련 있을지 모른다. 옥신-활성화된 유전자는 옥신 반응인자(auxin response factor: ARFs) 뿐만 아니라 GH3 , SAURAux / IAA 계열을 포함한다 옥신-억제된 단백질(auxin-repressed protein 1: ARP) 유전자는 휴지-관련 단백질과 글리신-풍부 단백질 1을 포함한다. ARP 유전자는 DRM(dormancy-associated protein 1) 유전자와 밀접하게 관련되어 있으며 이 둘은 ARP / DRM 유전자 패밀리를 형성한다 (Stafstrom JP, Ripley BD, Devitt ML, Drake B (1998) Dormancyassociated gene expression in pea axillary buds. Planta 205(4): 547-552). 그 동안 대부분의 분자 연구는 옥신 신호에 의한 상향-조절과 같은 기본적인 “반응 유전자(response genes)”에 중점을 둔 반면, 옥신에 의한 하향-조절되는 유전자에 대해서는 알려진 바가 적다. Auxins are common growth-stimulating phytohormones, and are characterized by various plant phytohormones such as apical dominance, tropic response, side root formation, tube differentiation, seed formation, and elongation of young shoots. Regulates development and growth processes (Davies PJ (1995) Plant hormones: physiology, biochemistry and molecular biology, 2nd edn. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht). These processes may be related to changes caused by the expression of many genes in which auxin is activated or inhibited. Auxin-activated genes include GH3 , SAUR and Aux / IAA families , as well as auxin response factors ( ARFs ) , and auxin-repressed protein ( ARP ) genes Glycine-rich protein 1. The ARP gene is closely related to the dormancy-associated protein 1 ( DRM ) gene, which forms the ARP / DRM gene family (Stafstrom JP, Ripley BD, Devitt ML, Drake B (1998) Dormancyassociated gene expression in pea axillary buds.Planta 205 (4): 547-552). Most molecular studies have focused on basic "response genes" such as up-regulation by auxin signals, while little is known about down-regulated genes by auxins.

몇몇의 옥신-억제된 슈퍼패밀리 유전자, 가령 ARP1과 휴지-연관된 단백질 유전자 1(dormancy-associated protein gene 1; DRM1)이 연구를 위해 쌍자엽 식물과 외자엽 식물로부터 분리되었다. 딸기 ARP 유전자(SAR5)의 발현은 보통 열매 발달이 이루어지는 동안 억제되었고 이 단계는 내생적인 옥신에 의해 조절된다. 완두콩 DRM1(PsDRM1), 애기장대 DRM1ARP1(AtDRM1 , AtARP1), 수수 DRM1(SbDRM1)과 같은 몇몇 휴지-연관된 유전자는 휴지 상태인 곁눈 내에서 발현되었으며 이 발현은 순자르기(decapitation), 옥신, 빛에 의해 억제된다. RpARP (콩, 아까시 나무, 아카시아 나무에서 옥신-억제된 유전자)의 발현은 배축(hypocotyls) 신장과 옥신 이용 모두에 반비례 관계가 있다 (Park S, Han KH (2003) An auxin-repressed gene (RpARP) from black locust (Robinia pseudoacacia) is posttranscriptionally regulated and negatively associated with shoot elongation. Tree Physiol 23(12):815-823). 담배 ARP1(ARPl1 ;1)은 화분 성숙기에 많이 발현되지만 화분 발아 시기 동안에는 급속히 감소한다. 비생물적 스트레스는 고추와 애기장대에서 옥신 억제된 유전자들의 발현을 상향-조절한다. 비록 이러한 이전의 연구들은 ARP1DRM1이 생장의 휴지와 정지를 유지한다는 것을 제시했지만, 유전자도입과 돌연변이 식물에서 그 기능들은 알려져 있지 않다.
It was isolated from; (DRM1 dormancy-associated protein 1 gene) is ssangjayeop plant and foreign plant leaves for the study of several dioxin-associated protein 1 gene-suppressed superfamily gene, for example tissue paper and ARP1. Strawberry ARP Expression of the gene ( SAR5 ) is usually suppressed during fruit development and this step is regulated by endogenous auxin. Peas DRM1 ( PsDRM1 ), Baby Pole Several dormant-associated genes, such as DRM1 and ARP1 ( AtDRM1 , AtARP1 ) and sorghum DRM1 ( SbDRM1 ), are expressed in dormant side eyes and their expression is inhibited by decapitation, auxin, and light. RpARP (Oxin-inhibited genes in soybean, acacia and acacia trees) are inversely related to both hypocotyls elongation and auxin use (Park S, Han KH (2003) An auxin-repressed gene (RpARP) from black locust (Robinia pseudoacacia) is posttranscriptionally regulated and negatively associated with shoot elongation.Tree Physiol 23 (12): 815-823). Tobacco ARP1 (ARPl1; 1) is highly expressed in pollen maturation, but decreased rapidly during Pollen Germination time. Abiotic stress up-regulates the expression of auxin suppressed genes in pepper and Arabidopsis. Although these previous studies have suggested that ARP1 and DRM1 maintain growth pauses and arrests , their functions are not known in transgenic and mutant plants.

식물은 불리한 환경과 스트레스에 노출되었을 때, 그들은 흔히 생장을 부분적 혹은 완전히 억제하는 것으로 대응한다. 이러한 반응은 생존, 스트레스 해결을 위해 여러 자원을 재분배하는 식물을 가능하게 하기 위한 적응전략으로 간주된다 (Xiong L, Zhu JK (2001) Abiotic stress signal transduction in plants: molecular and genetic perspectives. Physiol Plant 112(2): 152-166).
When plants are exposed to adverse conditions and stress, they often respond by partially or completely inhibiting growth. This reaction is considered an adaptation strategy to enable plants to redistribute resources for survival and stress resolution (Xiong L, Zhu JK (2001) Abiotic stress signal transduction in plants: molecular and genetic perspectives. 2): 152-166).

이에, 본 발명자들은 동아시아에서 중요한 농산물인 배추(Brassica rapa L. ssp. pekinensis)가 ARP1DRM1를 둘 다 가지는 것을 확인하였으며, 이를 각각 BrARP1BrDRM1으로 지정하였다. 또한, 다양한 생장과 스트레스 조건에서 배추의 BrARP1BrDRM1의 종합적인 발현 패턴을 확인하였으며, 유전자의 동시 과발현 또는 유전자-제거(낙아웃)한 이후의 형질전환 애기장대 식물체를 분석함으로써 식물의 생장을 억제하는 기능을 확인하였다.Therefore, the present inventors used cabbage ( Brassica) which is an important agricultural product in East Asia. rapa L. ssp. pekinensis ) was confirmed to have both ARP1 and DRM1 , which was designated as BrARP1 and BrDRM1 , respectively. In addition, we confirmed the comprehensive expression patterns of Chinese cabbage BrARP1 and BrDRM1 under various growth and stress conditions, and inhibited plant growth by analyzing transgenic Arabidopsis plants after simultaneous overexpression or gene-removal (knockout) of genes. We confirmed the function.

본 발명의 목적은 비생물적 스트레스 상황에서 서열번호 1의 BrARP1 유전자 및/또는 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 과발현하는 식물 생장 억제용 벡터를 제공하는 것이다.An object of the present invention to provide an abiotic stress SEQ ID NO: 1 of BrARP1 vector for gene and / or inhibiting plant growth overexpressing BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2 in.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 벡터로 형질전환된 형질전환 식물체를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention to provide a transformed plant transformed with the vector.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention to provide a method for producing a plant is inhibited growth in abiotic stress conditions.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비생물적 스트레스 상황에서 서열번호 1의 BrARP1 유전자 및/또는 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 과발현하는 식물 생장 억제용 벡터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides BrARP1 of SEQ ID NO: 1 in abiotic stress situation Provided is a plant growth inhibition vector that overexpresses a gene and / or BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2.

또한, 본 발명은 상기 벡터로 형질전환된 형질전환 식물체를 제공한다.The present invention also provides a transgenic plant transformed with the vector.

아울러, 본 발명은 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a method for producing a plant in which growth is inhibited in an abiotic stress situation.

본 발명의 배추에서 비생물적 스트레스에 의해 과발현된 서열번호 1의 BrARP1 유전자 및/또는 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 과발현하는 벡터로 형질전환된 식물체의 생장이 억제되었으므로, 상기 두 유전자를 이용하면 비생물적 스트레스 환경에 처했을 때 식물의 불필요한 생장이 억제되어 비생물적 스트레스에 의한 농작물의 피해를 막을 수 있다.
Since the abiotic BrARP1 gene and / or the transformed growth of the converted plant with a vector over-expressing the BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2 of SEQ ID NO: 1 over-expression by the stress suppression in Chinese cabbage of the present invention, the use of the two genes ratio When in a biological stress environment, unnecessary growth of the plant is suppressed, thus preventing damage to crops by abiotic stress.

도 1A는 배추와 애기장대 ARP1DRM1의 아미노산 서열을 비교한 도이다;
검은색: 일치하는 아미노산 서열; 및
회색: 유사한 염기서열.
도 1B는 BrARP1BrDRM1의 세포내의 위치를 나타낸 현미경 사진이다;
Bright field: 광학 현미경사진 (명시야);
Chlorophyll: 엽록소를 나타낸 빨강 형광 의색(pseudo color) 사용;
GFP: 녹색 형광 의색 사용; 및
비교막대: 10 ㎛.
도 2는 배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)의 다른 조직들에서 BrARP1, BrDRM1BrRPL27의 발현을 확인한 그래프이다;
Floral bud Ⅰ:< 1 mm의 꽃눈;
Floral bud Ⅱ: 1 내지 3 mm의 꽃눈; 및
Floral bud Ⅲ: > 3 mm의 꽃눈.
도 3은 배추의 뿌리, 배축, 자엽 내의 옥신-억제 슈퍼패밀리 유전자(BrARP1, BrDRM1 및 BrRPL27의 발달 별, 단계-의존적 발현을 나타낸 도이다;
A: 발아(DAG) 후 2, 3, 6, 8, 11, 13 및 15일이 지난 각 단계의 10개의 어린 식물체의 자엽으로부터 추출된 전체 RNA; 및
B: 위부터 아래까지 5 mm 분절로 절개된 뿌리 및 배축 관련 mRNA 발현 수준.
도 4는 다양한 비생물적 스트레스 상태에서 배추 잎 내 BrARP1, BrDRM1, BrRPL27의 발현을 나타내는 도이다;
Light chilling: 저온 스트레스;
Heat shock: 고온 스트레스; 및
Salt: 염 스트레스.
도 5A는 형질전환 애기장대, 낙아웃 애기장대 및 야생형의 표현형을 발아 후 매 2주 간격으로 확인한 사진이다.
도 5B는 형질전환 애기장대, 낙아웃 애기장대 및 야생형의 5번째 잎의 형태를 확인한 사진이다.
도 5C는 형질전환 애기장대, 낙아웃 애기장대 및 야생형의 5번째 잎의 크기를 측정한 도이다.
도 6A는 야생형 및 형질전환 어린 애기장대 식물체의 뿌리 길이 형질을 비교한 사진이다.
도 6B는 야생형 및 형질전환 어린 애기장대 식물체의 뿌리 길이 형질을 그래프로 나타낸 도이다.
도 6C는 야생형 및 형질전환 어린 애기장대 식물체에서 BrARP1BrDRM1의 전사 수준을 확인한 도이다.
도 7은 BrARP1-와 BrDRM1-과발현 애기장대에서 배축 신장의 억제를 확인한 도이다;
NAA: naphthalene acetic acid.
도 8은 BrARP1-과발현 및 BrDRM1-과발현 애기장대의 씨앗 발아를 정량화한 그래프이다.
1A is a Chinese cabbage and baby pole A comparison of the amino acid sequences of ARP1 and DRM1 ;
Black: matching amino acid sequence; And
Gray: similar sequences.
1B is a micrograph showing the intracellular location of BrARP1 and BrDRM1 ;
Bright field: optical micrograph (bright field);
Chlorophyll: using red fluorescent color representing chlorophyll;
GFP: using green fluorescent color; And
Comparative bar: 10 μm.
Figure 2 is a graph confirming the expression of BrARP1 , BrDRM1 and BrRPL27 in other tissues of Chinese cabbage ( Brassica rapa ssp. Pekinensis );
Floral bud I: <1 mm flower bud;
Floral bud II: flower buds of 1 to 3 mm; And
Floral bud III: Flower eyes> 3 mm.
Figure 3 shows the developmental, step-dependent expression of the auxin-inhibiting superfamily genes ( BrARP1 , BrDRM1 and BrRPL27) in the roots , embryos and cotyledons of Chinese cabbage;
A: Total RNA extracted from the cotyledons of 10 young plants at each stage 2, 3, 6, 8, 11, 13 and 15 days after germination (DAG); And
B: Levels of root and hypocotyl related mRNA expression cut in 5 mm segments from top to bottom.
4 is a diagram showing the expression of BrARP1 , BrDRM1 , BrRPL27 in Chinese cabbage leaves under various abiotic stress conditions;
Light chilling: low temperature stress;
Heat shock: high temperature stress; And
Salt: Salt stress.
Figure 5A is a photograph confirmed every 2 weeks after germination of the transformed Arabidopsis, knockout Arabidopsis and wild-type phenotype.
5B is a photograph confirming the morphology of the fifth leaf of the transgenic Arabidopsis, knockout Arabidopsis and wild type.
Figure 5C is a diagram measuring the size of the fifth leaf of the transgenic Arabidopsis, knockout Arabidopsis and wild type.
6A is a photograph comparing the root length traits of wild type and transgenic young Arabidopsis plants.
6B is a graphical representation of root length traits of wild type and transgenic young Arabidopsis plants.
Figure 6C is a diagram confirming the transcription level of BrARP1 and BrDRM1 in wild type and transgenic young Arabidopsis plants.
7 is BrARP1 - BrDRM1 and - over-expression in Arabidopsis is also confirming the inhibition of hypocotyl elongation;
NAA: naphthalene acetic acid.
8 is a graph quantifying seed germination of BrARP1 -overexpression and BrDRM1 -overexpression Arabidopsis.

본 발명에서 사용된 약어는 하기와 같다. Abbreviations used in the present invention are as follows.

ARP1: Auxin-repressed protein 1ARP1: Auxin-repressed protein 1

DRM1: Dormancy-associated protein 1DRM1: Dormancy-associated protein 1

RPL27: Ribosomal protein 27RPL27: Ribosomal protein 27

ARF: Auxin response factorARF: Auxin response factor

ACT1: Actin 1ACT1: Actin 1

NAA: Naphthalene acetic acidNAA: Naphthalene acetic acid

Br: Brassica rapaBr: Brassica rapa

At: Arabidopsis thaliana.
At: Arabidopsis thaliana.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 비생물적 스트레스 상황에서 서열번호 1의 BrARP1 유전자 및/또는 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 과발현하는 식물 생장 억제용 벡터를 제공한다.The present invention provides an abiotic stress SEQ ID NO: 1 of BrARP1 vector for gene and / or inhibiting plant growth overexpressing BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2 in.

상기 재조합 벡터는 제초제 저항성 Bar 유전자가 포함되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The recombinant vector preferably includes a herbicide resistant Bar gene, but is not limited thereto.

상기 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것이 바람직하며, SWPA4일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The vector preferably includes a promoter induced by abiotic stress, and may be SWPA4, but is not limited thereto.

상기 유전자는 배추(Brassica rapa L. ssp. Pekinensis) 유래의 옥신-억제 슈퍼 패밀리 유전자이다.The gene is Chinese cabbage ( Brassica rapa L. ssp. Pekinensis ) is an auxin-suppressing superfamily gene.

상기 옥신-억제된 단백질 1(auxin-repressed protein 1; ARP1) 및 휴지-관련된 단백질 1(ormancy-associated protein 1; DRM1)은 몇몇 식물 종의 휴면기인 싹과 생장하지 않는 조직에서 많이 발현된다.Auxin-repressed protein 1 ( ARP1 ) and ormancy-associated protein 1 ( DRM1 ) are highly expressed in dormant shoots and tissues that dormant in some plant species.

상기 비생물적 스트레스는 환경 스트레스를 말하며, 저온, 고온 또는 삼투압 스트레스인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The abiotic stress refers to environmental stress, preferably low temperature, high temperature or osmotic stress, but is not limited thereto.

용어 "벡터"는 세포 내로 전달하는 DNA 단편(들), 핵산 분자를 지칭할 때 사용된다. 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있다. 용어 "발현 벡터"는 흔히 "재조합 벡터"와 호환하여 사용된다. 용어 "재조합 벡터"는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. 진핵세포에서 이용 가능한 프로모터, 인핸서, 종결신호 및 폴리아데닐레이션 신호는 공지되어 있다.The term “vector” is used to refer to a DNA fragment (s), a nucleic acid molecule, that is delivered into a cell. Vectors can replicate DNA and be reproduced independently in host cells. The term "expression vector" is often used interchangeably with "recombination vector." The term “recombinant vector” refers to a recombinant DNA molecule comprising a coding sequence of interest and an appropriate nucleic acid sequence necessary to express a coding sequence operably linked in a particular host organism. Promoters, enhancers, termination signals and polyadenylation signals available in eukaryotic cells are known.

본 발명의 벡터는 전형적으로 클로닝 또는 발현을 위한 벡터로서 구축될 수 있다. 또한, 본 발명의 벡터는 원핵 세포 또는 진핵 세포를 숙주로 하여 구축될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 재조합 벡터가 발현 벡터이고, 원핵 세포를 숙주로 하는 경우에는, 전사를 진행시킬 수 있는 강력한 프로모터 (예컨대, pLλ프로모터, trp 프로모터, lac 프로모터, T7 프로모터, tac 프로모터 등), 해독의 개시를 위한 리보좀 결합 자리 및 전사/해독 종결 서열을 포함하는 것이 일반적이다.Vectors of the present invention can typically be constructed as vectors for cloning or expression. In addition, the vector of the present invention can be constructed using prokaryotic or eukaryotic cells as hosts. For example, when the recombinant vector of the present invention is an expression vector and the prokaryotic cell is a host, a strong promoter (for example, a pLλ promoter, a trp promoter, a lac promoter, a T7 promoter, a tac promoter, etc.) capable of promoting transcription may be used. It is common to include ribosomal binding sites and transcription / detox termination sequences for initiation of translation.

한편, 본 발명에 이용될 수 있는 벡터는 당업계에서 종종 사용되는 플라스미드 (예: pSC101, ColE1, pBR322, pUC8/9, pHC79, pGEX 시리즈, pET 시리즈 및 pUC19 등), 파지 (예: λgt4·λB, λ-Charon, λΔz1 및 M13 등) 또는 바이러스 (예: SV40 등)를 조작하여 제작될 수 있다.On the other hand, vectors that can be used in the present invention are plasmids (eg, pSC101, ColE1, pBR322, pUC8 / 9, pHC79, pGEX series, pET series and pUC19, etc.) which are often used in the art, phage (e.g., λgt4.λB , λ-Charon, λΔz1 and M13, etc.) or viruses (eg SV40, etc.).

한편, 본 발명의 발현 벡터가 또는 재조합 벡터이고, 진핵세포를 숙주로 하는 경우에는, 포유동물 세포의 게놈으로부터 유래된 프로모터 (예: 메탈로티오닌 프로모터) 또는 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터 (예: 아데노바이러스 후기 프로모터, 백시니아 바이러스 7.5K 프로모터, SV40 프로모터, 사이토메갈로바이러스 프로모터 및 HSV의 tk 프로모터)가 이용될 수 있으며, 전사 종결 서열로서 폴리아데닐화 서열을 일반적으로 갖는다.On the other hand, when the expression vector of the present invention is or a recombinant vector and the eukaryotic cell is a host, a promoter derived from the genome of the mammalian cell (e.g., a metallothionine promoter) or a promoter derived from a mammalian virus (e.g., : Adenovirus late promoter, vaccinia virus 7.5K promoter, SV40 promoter, cytomegalovirus promoter and tk promoter of HSV) can be used and generally have a polyadenylation sequence as a transcription termination sequence.

본 발명의 벡터는 선택표지로서, 당업계에서 통상적으로 이용되는 항생제 내성 유전자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 암피실린, 겐타마이신, 카베니실린, 클로람페니콜, 스트렙토마이신, 카나마이신, 게네티신, 네오마이신, 테트라사이클린 및 바스타 제초제에 대한 내성 유전자가 있다.Vectors of the present invention may include antibiotic resistance genes commonly used in the art as optional markers, for example ampicillin, gentamicin, carbenicillin, chloramphenicol, streptomycin, kanamycin, geneticin, neomycin And resistance genes for tetracycline and bastard herbicides.

본 발명의 벡터에서, 프로모터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터일 수 있다. "프로모터"란 용어는 구조 유전자로부터의 DNA 업스트림의 영역을 의미하며 전사를 개시하기 위하여 RNA 폴리머라아제가 결합하는 DNA 분자를 말한다. "식물 프로모터"는 식물 세포에서 전사를 개시할 수 있는 프로모터이다. "구성적(constitutive) 프로모터"는 대부분의 환경 조건 및 발달 상태 또는 세포 분화하에서 활성이 있는 프로모터이다. 형질전환체의 선택이 각종 단계에서 각종 조직에 의해서 이루어질 수 있기 때문에 구성적 프로모터가 본 발명에서 바람직할 수 있다. 본 발명의 "비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터"는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터로, 비생물적 스트레스가 가해진 재해 상황에서 유전자의 과발현을 유발하는 프로모터를 말한다. In the vector of the present invention, the promoter may be a promoter induced by abiotic stress. The term "promoter" refers to a region of DNA upstream from a structural gene and refers to a DNA molecule to which an RNA polymerase binds to initiate transcription. A "plant promoter" is a promoter capable of initiating transcription in plant cells. A "constitutive promoter" is a promoter that is active under most environmental conditions and developmental conditions or cell differentiation. Constitutive promoters may be preferred in the present invention because selection of the transformants may be made by various tissues at various stages. The "promoter induced by abiotic stress" of the present invention is a promoter induced by abiotic stress, and refers to a promoter that causes overexpression of a gene in a disaster situation to which abiotic stress is applied.

본 발명의 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 vector of the present invention, conventional terminators can be used, for example nopalin synthase (NOS), rice α-amylase RAmy1 A terminator, phaseoline terminator, Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens) Terminator of the octopine gene, etc., but is not limited thereto. With regard to the need for terminators, such regions are generally known to increase the certainty and efficiency of transcription in plant cells. Therefore, the use of terminators is highly desirable in the context of the present invention.

또한, 본 발명은 상기 벡터로 형질전환된 형질전환 식물체를 제공한다.The present invention also provides a transgenic plant transformed with the vector.

상기 형질전환 식물체는 BrARP1 /또는 BrDRM1 유전자가 과발현되어 식물의 생장이 억제되는 것이 바람직하며, 상기 두 유전자가 동시에 과발현되어 식물의 생장이 억제되는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The transgenic plant is BrARP1 And / or BrDRM1 gene is preferably over-expressed to inhibit the growth of the plant, it is more preferred that the two genes are over-expressed at the same time to suppress the growth of the plant, but is not limited thereto.

상기 형질전환 식물체는 비생물적 스트레스에 처하였을 때 식물체의 생장이 억제되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The transgenic plant is preferably, but not limited to, the growth of the plant when subjected to abiotic stress.

상기 비생물적 스트레스는 저온, 고온 또는 삼투압 스트레스인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The abiotic stress is preferably low temperature, high temperature or osmotic stress, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 발현 벡터를 진핵 세포에 형질전환시키는 경우에는 숙주세포로서, 효모(Saccharomyce cerevisiae), 곤충세포, 사람세포 (예컨대, CHO 세포주 (Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN 및 MDCK 세포주), 식물세포 및 식물체 등이 이용될 수 있다. 숙주세포는 바람직하게는 식물체이다. In addition, when transforming an expression vector of the present invention into eukaryotic cells, yeast ( Saccharomyce) as a host cell cerevisiae ), insect cells, human cells (eg, CHO cell lines (Chinese hamster ovary), W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, 3T3, RIN and MDCK cell lines), plant cells and plants and the like can be used. The host cell is preferably a plant.

본 발명의 발현 벡터를 숙주세포 내로 운반하는 방법은, 숙주세포가 진핵세포인 경우에는, 미세주입법, 칼슘포스페이트 침전법, 전기천공법, 리포좀-매개 형질감염법, DEAE-덱스트란 처리법, 및 유전자 밤바드먼트 등에 의해 벡터를 숙주세포 내로 주입할 수 있으며, 바람직하게는 아그로박테리움-매개 형질 감염법이다.The method of transporting the expression vector of the present invention into a host cell includes a microinjection method, a calcium phosphate precipitation method, an electroporation method, a liposome-mediated transfection method, a DEAE-dextran treatment method, and a gene when the host cell is a eukaryotic cell. Vectors can be injected into host cells by Bamberbad, etc., preferably Agrobacterium-mediated transfection.

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

식물의 형질전환은 DNA를 식물에 전이시키는 임의의 방법을 의미한다. 그러한 형질전환 방법은 반드시 재생 및(또는) 조직 배양기간을 가질 필요는 없다. 식물 종의 형질전환은 이제는 쌍자엽 식물뿐만 아니라 단자엽 식물 양자를 포함한 식물 종에 대해 일반적이다. 원칙적으로, 임의의 형질전환 방법은 본 발명에 따른 잡종 DNA를 적당한 선조 세포로 도입시키는데 이용될 수 있다. 방법은 원형질체에 대한 칼슘/폴리에틸렌 글리콜 방법(Krens, F.A. et al., 1982, Nature 296, 72-74; Negrutiu I. et al., June 1987, Plant Mol. Biol. 8, 363-373), 원형질체의 전기천공법(Shillito R.D. et al., 1985 Bio/Technol. 3, 1099-1102), 식물 요소로의 현미주사법(Crossway A. et al., 1986, Mol. Gen. Genet. 202, 179-185), 각종 식물 요소의 (DNA 또는 RNA-코팅된) 입자 충격법(Klein T.M. et al., 1987, Nature 327, 70), 식물의 침윤 또는 성숙 화분 또는 소포자의 형질전환에 의한 아그로박테리움 투머파시엔스 매개된 유전자 전이에서 (비완전성) 바이러스에 의한 감염(EP 0 301 316호) 등으로부터 적당하게 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 방법은 아그로박테리움 매개된 DNA 전달을 포함한다. 특히 바람직한 것은 EP A 120 516호 및 미국 특허 제4,940,838호에 기재된 바와 같은 소위 이원 벡터 기술을 이용하는 것이다.Plant transformation refers to any method of transferring DNA to a plant. Such transformation methods do not necessarily have to have regeneration and / or tissue culture periods. Transformation of plant species is now common for plant species, including both dicotyledonous plants as well as monocotyledonous plants. In principle, any transformation method can be used to introduce hybrid DNA according to the invention into suitable progenitor cells. Method is calcium / polyethylene glycol method for protoplasts (Krens, FA et al., 1982, Nature 296, 72-74; Negrutiu I. et al., June 1987, Plant Mol. Biol. 8, 363-373), protoplasts Electroporation (Shillito RD et al., 1985 Bio / Technol. 3, 1099-1102), microscopic injection into plant elements (Crossway A. et al., 1986, Mol. Gen. Genet. 202, 179-185 ), (DNA or RNA-coated) particle bombardment of various plant elements (Klein TM et al., 1987, Nature 327, 70), Agrobacterium tumulopasis by plant infiltration or transformation of mature pollen or vesicles Appropriately selected from infection with (incomplete) virus (EP 0 301 316) in en mediated gene transfer. Preferred methods according to the invention include Agrobacterium mediated DNA delivery. Especially preferred is the use of the so-called binary vector technology as described in EP A 120 516 and US Pat. No. 4,940,838.

본 발명에 따른 상기 식물체는 벼, 밀, 보리, 옥수수, 대두, 감자, 밀, 팥, 귀리 및 수수로 이루어진 군에서 선택된 식량작물류; 애기장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파 및 당근으로 이루어진 군에서 선택된 채소작물류; 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩 및 유채로 이루어진 군에서 선택된 특용작물류; 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구 및 바나나로 이루어진 군에서 선택된 과수류; 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합 및 튤립으로 이루어진 군에서 선택된 화훼류; 및 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파알파, 톨페스큐 및 페레니얼라이그라스로 이루어진 군에서 선택된 사료작물류일 수 있다.
The plant according to the present invention is a food crop selected from the group consisting of rice, wheat, barley, corn, soybeans, potatoes, wheat, red beans, oats and sorghum; Vegetable crops selected from the group consisting of Arabidopsis, Chinese cabbage, radish, red pepper, strawberry, tomato, watermelon, cucumber, cabbage, melon, pumpkin, green onion, onion, and carrot; Special crops selected from the group consisting of ginseng, tobacco, cotton, sesame, sugar cane, sugar beet, perilla, peanut and rapeseed; Fruit trees selected from the group consisting of apple trees, pear trees, jujube trees, peaches, lambs, grapes, citrus fruits, persimmons, plums, apricots and bananas; Flowers selected from the group consisting of roses, gladiolus, gerberas, carnations, chrysanthemums, lilies and tulips; And fodder crops selected from the group consisting of lysis, redclover, orchardgrass, alphaalpha, tolsquescue and perennial lygragrass.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

1) 서열번호 1의 BrARP1 유전자 또는 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계; 및1) preparing a vector comprising a BrARP1 gene of SEQ ID NO: 1 or a BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2; And

2) 상기 단계 1)의 유전자를 도입한 벡터를 식물체에 형질전환하는 단계를 포함하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법을 제공한다.2) provides a method for producing a plant is inhibited growth in abiotic stress conditions comprising the step of transforming the plant with the vector introduced with the gene of step 1).

상기 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
The vector preferably includes a promoter induced by abiotic stress, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

1) 서열번호 1의 BrARP1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;1) preparing a vector comprising a BrARP1 gene of SEQ ID NO: 1;

2) 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;2) preparing a vector comprising a BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2;

3) 상기 단계 1)의 벡터를 식물체에 형질전환하는 단계;3) transforming the plant with the vector of step 1);

4) 상기 단계 3)의 벡터로 형질전환된 식물체에 단계 2)의 벡터를 형질전환하는 단계; 및4) transforming the vector of step 2) to the plant transformed with the vector of step 3); And

5) BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자를 모두 과발현하는 형질전환 식물체를 선별하는 단계를 포함하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법을 제공한다.5) Provides a method for producing a plant is inhibited growth in abiotic stress conditions comprising the step of selecting a transgenic plant overexpressing both BrARP1 gene and BrDRM1 gene.

상기 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
The vector preferably includes a promoter induced by abiotic stress, but is not limited thereto.

아울러, 본 발명은 In addition, the present invention

1) 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;1) preparing a vector comprising a BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2;

2) 서열번호 1의 BrARP1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;2) preparing a vector comprising a BrARP1 gene of SEQ ID NO: 1;

3) 상기 단계 1)의 벡터를 식물체에 형질전환하는 단계;3) transforming the plant with the vector of step 1);

4) 상기 단계 3)의 벡터로 형질전환된 식물체에 단계 2)의 벡터를 형질전환하는 단계; 및4) transforming the vector of step 2) to the plant transformed with the vector of step 3); And

5) BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자를 모두 과발현하는 형질전환 식물체를 선별하는 단계를 포함하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법을 제공한다.5) Provides a method for producing a plant is inhibited growth in abiotic stress conditions comprising the step of selecting a transgenic plant overexpressing both BrARP1 gene and BrDRM1 gene.

상기 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
The vector preferably includes a promoter induced by abiotic stress, but is not limited thereto.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 배추 유래의 BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자를 분리하고 이의 염기서열 및 아미노산 서열을 확인하였으며, 배추에 비생물적 스트레스를 유도한 뒤, BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자의 발현이 증가되는 것을 확인하였다. 또한, 상기 유전자 각각을 포함하는 벡터로 형질전환한 애기장대의 생장이 억제되는 것을 확인하였고, 상기 유전자가 동시에 과발현되는 애기장대가 더욱 생장이 억제됨을 확인하였다. 그러나, 상기 두 유전자를 낙다운하였을 때는 생장이 촉진되지 않고 야생형과 유사한 생장 정도를 보여 식물의 생장을 멈추는 것일 뿐 마이너스 생장을 유도하는 것은 아님을 알 수 있었다.In a specific embodiment of the present invention, the inventors isolated the BrARP1 gene and BrDRM1 gene derived from Chinese cabbage and confirmed its sequencing and amino acid sequence, after inducing abiotic stress in the cabbage, the expression of BrARP1 gene and BrDRM1 gene It was confirmed that this is increased. In addition, it was confirmed that the growth of Arabidopsis transformed with the vector containing each of the genes was inhibited, and that the Arabidopsis pole overexpressed at the same time was further inhibited. However, when the two genes were knocked down, growth was not promoted, and the growth was similar to that of the wild type, indicating that the plant stopped growing and did not induce negative growth.

따라서, 본 발명의 BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터로 형질전환된 식물체는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되므로, 이를 환경 스트레스로 인해 생장이 불리한 상황에서 과대 생장이 억제되는 식물체로 유용하게 이용될 수 있다.
Therefore, the plants transformed with the vector comprising the BrARP1 gene and the BrDRM1 gene of the present invention are inhibited from growth in an abiotic stress situation, and thus usefully used as a plant in which overgrowth is suppressed in a situation in which growth is disadvantageous due to environmental stress. Can be used.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 통상의 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, examples will be described in detail to help understand the present invention. However, the following examples are merely to illustrate the content of the present invention is not limited to the scope of the present invention. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

<< 실시예Example 1>  1> BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 의 서열 분석 Sequence analysis

<1-1> <1-1> BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 of cDNAcDNA 분리 및 염기서열 유사도 분석 Isolation and Sequence Similarity Analysis

본 발명자들은 BrARP1BrDRM1의 cDNA를 동정한 뒤 이의 유사도를 비교하였다.The inventors compared the degree of similarity thereof after identification of the cDNA and BrARP1 BrDRM1.

구체적으로, BrARP1 (서열번호 1)은 Chiifu 근교계통인 성숙한 잎의 고온-충격 처리를 포함하는 cDNA microarray 실험을 통해 동정하였고, BrDRM1 (서열번호 2)은 염분-처리된 배추의 전체 cDNA 라이브러리로부터 동정하였다. 상기 분리된 cDNA 클론을 ABI 373091 자동배열기(ArraDx, Craigavon, Northern Ireland)로 배열하였다. DNA 염기서열 간의 유사도는 National Center for Biotechnology Information database/BLAST search program (http://www.ncbi.nlm.nih.gov)을 이용하여 확인하였다.Specifically, BrARP1 (SEQ ID NO: 1) was identified through cDNA microarray experiments involving hot-impact treatment of mature leaves in the Chiifu suburbs, BrDRM1 (SEQ ID NO: 2) was identified from the entire cDNA library of saline-treated cabbages. The isolated cDNA clones were arranged in an ABI 373091 autoarray (ArraDx, Craigavon, Northern Ireland). Similarity between DNA sequences was confirmed using the National Center for Biotechnology Information database / BLAST search program (http://www.ncbi.nlm.nih.gov).

그 결과, 애기장대(A. thaliana)와 배추 모두에서 ARP1 와 DRM1 간의 동등성이 비교적 낮다는 것을 발견하였으나, 도메인 1과 2는 잘 보존되어 있었다. 대조적으로 애기장대와 배추 사이의 ARP1 혹은 DRM1 중 하나의 동등성은 매우 높다 (도 1A).As a result, ARP1 and DRM1 in both A. thaliana and Chinese cabbage Although the equivalence between was found to be relatively low, domains 1 and 2 were well conserved. In contrast, the equivalence of either ARP1 or DRM1 between Arabidopsis and cabbage is very high (FIG. 1A).

<1-2> 배추의 <1-2> Chinese cabbage BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 의 아미노산 서열 분석Amino acid sequence analysis

본 발명자들은 BrARP1BrDRM1의 아미노산 서열을 분석하였다.We analyzed the amino acid sequences of BrARP1 and BrDRM1 .

구체적으로, BrARP1BrDRM1의 아미노산 서열의 상동성을 분석하여 다중 염기서열 정렬 프로그램 CLUSTAL W (1.82)을 이용하여 정렬하였다. 정렬에 사용되는 ARP / DRM 패밀리 단백질은 BrARP1 (B. rapa ARP1, AAO32054) BrDRM1 (B. rapa DRM1), AtARP1 (Arabidopsis thaliana ARP1, AAK32858) 및 AtDRM1 (Arabidopsis thaliana DRM1, NP_564305)을 포함한다. Specifically, the homology of the amino acid sequences of BrARP1 and BrDRM1 was analyzed and aligned using the multisequence alignment program CLUSTAL W (1.82). The ARP / DRM family proteins used for sorting are BrARP1 ( B. rapa ARP1 , AAO32054) BrDRM1 ( B. rapa DRM1 ), AtARP1 ( Arabidopsis thaliana ARP1 , AAK32858) and AtDRM1 ( Arabidopsis thaliana DRM1 , NP_564305).

그 결과, BrARP1(FJ965338) 및 BrDRM1(FJ965337) 유전자는 모두 높은 등전점(pIs; 9.52 및 9.10)에서 작은 펩티드 단백질 (11.7 및 14.0 kDa 단백질)을 암호화하였으며, BrARP1 및 BrDRM1가 사이토졸 단백질을 암호화할 수 있다는 것을 나타내는 소기관 표적 및 신호 펩티드 서열이 아닌 것을 발견하였다. 또한, BrARP1BrDRM1의 아미노산 서열이 애기장대 대조군 AtARP1 (At2G33830) 및 AtDRM1 (At1G28330)과 각각 93과 90%의 유사도를 보였다. 이들의 높은 동일성은 배추 단백질이 애기장대 식물의 비상동(heterologous) 시스템 내에서 작동할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 배추와 애기장대 내의 ARP1DRM1 간의 동일성은 각 각 53 와 63 %로 낮다 (도 1A).
As a result, both the BrARP1 (FJ965338) and BrDRM1 (FJ965337) genes encode small peptide proteins (11.7 and 14.0 kDa proteins) at high isoelectric points (pIs; 9.52 and 9.10), and BrARP1 and BrDRM1 can encode cytosolic proteins. It was found that the organelle target and signal peptide sequences were indicative of their presence. In addition, the amino acid sequences of BrARP1 and BrDRM1 The Arabidopsis control group AtARP1 (At2G33830) and AtDRM1 (At1G28330) showed 93 and 90% similarity, respectively. Their high identity means that cabbage proteins can operate in the heterologous system of Arabidopsis plants. In addition, the identity between ARP1 and DRM1 in Chinese cabbage and Arabidopsis is low, with 53 and 63%, respectively (FIG. 1A).

<1-3> <1-3> BrARP1BrARP1 And BrDRM1BrDRM1 단백질의 위치 확인  Locate your protein

본 발명자들은 BrARP1 BrDRM1 단백질의 식물체 내의 위치를 확인하기 위하여 GFP-벡터를 제작하였다.We believe that BrARP1 And A GFP-vector was constructed to identify the location of the BrDRM1 protein in the plant.

구체적으로, 배추 cDNA를 표 1의 BrARP1-GFP 프라이머 (서열번호 3 및 4) 및 BrDRM1-GFP 프라이머 (서열번호 5 및 6)를 이용하여 PCR 증폭한 뒤, pUC19-GFP3-포함 벡터 내로 클로닝이 수행되었다. 녹색 형광단백질(green fluorescent protein; GFP) 복합체는 프레임이 맞도록 유전자의 3`-말단으로 융합되었으며 이 DNA 30 ㎍을 애기장대 원형질체(protoplast)로 도입하였다. 유전자가 도입된 원형질체를 22℃ 암 조건에서 24 시간 동안 배양 한 후 형광-현미경과 명시야-현미경을 이용해 확인하였다. Specifically, Chinese cabbage cDNA was PCR amplified using BrARP1- GFP primers (SEQ ID NOS: 3 and 4) and BrDRM1 -GFP primers (SEQ ID NOs: 5 and 6) of Table 1, followed by cloning into a pUC19-GFP3-containing vector. It became. The green fluorescent protein (GFP) complex was fused to the 3′-end of the gene to fit the frame and 30 μg of this DNA was introduced into the Arabidopsis protoplast. Protoplasts into which the genes were introduced were incubated for 24 hours at 22 ° C. in a dark condition, and then identified using fluorescence-microscopy and bright-field-microscopy.

그 결과, BrARP1-GFP 및 BrDRM1-GFP가 애기장대 원형질체 내에서 사이토졸에 위치함을 확인하였다 (도 1B). As a result, BrARP1- GFP and BrDRM1- GFP were found to be located on the cytosol in Arabidopsis protoplasts (FIG. 1B).

서열번호SEQ ID NO: 프라이머 서열(5'->3'Primer sequence (5 '-> 3' 33 CGTACGGATCCATGTGGGATGACGTACGGATCCATGTGGGATGA 44 GGTTCGGATCCACGGTGCTGGGTTCGGATCCACGGTGCTG 55 CGTACGGATCCATGGTTCTGCTCGTACGGATCCATGGTTCTGCT 66 CGGCGGATCCTTTAATCCACCGGCGGATCCTTTAATCCAC

<< 실시예Example 2> 배추에서의  2> in Chinese cabbage BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 의 발현 분석Expression Analysis

<2-1> 배추의 다양한 조직에서 BrARP1 및 BrDRM1의 발현 <2-1> Expression of BrARP1 and BrDRM1 in Various Tissues of Chinese Cabbage

본 발명자들은 기능상의 기본적인 정보를 얻기 위해 다양한 조직 내 전사 단계에서 BrARP1BrDRM1 발현을 qRT-PCR로 확인하였다.We have identified qRT-PCR for BrARP1 and BrDRM1 expression at various stages of transcription in tissue to obtain basic functional information.

구체적으로, BrRPL27(B. rapa ribosomal protein 27) (EST IdKFFB-141H09) 및 BrACT1(B. rapa actin 1 gene) (GenBank Accession Number FJ969844)이 각각 생장 표지와 구성상의 발현된-유전자로서 선택되었다. Primer Quest computer program (http://eu.idtdna.com/Scitools/Applications/Primerquest/)을 통해 80-90 bp 절편의 BrARP1 , BrDRM1 , BrRPL27 , BrACT1 표적 프라이머를 설계하였다 (표 2의 서열번호 7 내지 14). 그 후, 배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)의 화분에서 7 일간 생장한 어린 식물의 뿌리, 배축, 자엽에서 전체 RNA를 추출하였으며, 45일 된 식물의 어린 잎과 성숙한 잎 그리고 꽃 조직에서도 전체 RNA를 추출하였다. 전체 RNA로부터 배추의 cDNA는 iScript Select cDNA 분석키트(BIO-RAD, BR170-8897)를 이용하여, 제조자 지침서에 따라 합성되었다. qRT-PCR은 MiniOption detection system (Bio-Rad, CFD-3120) 및 SYBR Green RT-PCR kit (IQ Sybr Green Super Mix, BR170-8880)를 이용하여 수행되었다. 결과는 비교임계 주기법(comparative threshold cycle method)을 이용하여 BIORAD software (GeneXpression Macro Chromo4)에서 분석되었고, 발현은 데이터 표준화를 이용해 제조자 지침서에 따라서 참조 유전자 BrACT1에 표준화되었다. BrACT1의 mRNA 수준은 국내 참고자료가 이용되었다. Specifically, BrRPL27 ( B. rapa ribosomal protein 27) (EST IdKFFB-141H09) and BrACT1 ( B. rapa actin 1 gene) (GenBank Accession Number FJ969844) were selected as growth markers and constitutively expressed-genes, respectively. BrARP1 , BrDRM1 , BrRPL27 , BrACT1 target primers of 80-90 bp fragments were designed via Primer Quest computer program (http://eu.idtdna.com/Scitools/Applications/Primerquest/) (SEQ ID NOs: 7 to Table 2) 14). After that, the cabbage ( Brassica) rapa ssp. whole RNA was extracted from the roots, hypocotyls and cotyledons of young plants grown for 7 days in pollen of pekinensis ), and total RNA was extracted from young, mature and flower tissues of 45-day-old plants. Cabbage cDNA from total RNA was synthesized according to the manufacturer's instructions using the iScript Select cDNA assay kit (BIO-RAD, BR170-8897). qRT-PCR was performed using MiniOption detection system (Bio-Rad, CFD-3120) and SYBR Green RT-PCR kit (IQ Sybr Green Super Mix, BR170-8880). Results were analyzed in BIORAD software (GeneXpression Macro Chromo4) using a comparative threshold cycle method, and expression was normalized to the reference gene BrACT1 according to manufacturer's instructions using data normalization. MRNA levels of BrACT1 were used in Korea.

그 결과, BrARP1BrDRM1의 전사 수준은 성장 연관 마커 유전자인 BrRPL27에 비해 뿌리, 배축, 성숙한 잎, 꽃잎, 꽃받침에서 높게 나타났다. 또한, 자엽, 어린 잎, 꽃눈, 수술, 꽃밥에서는 BrARP1BrDRM1가 상대적으로 낮은 수준을 보였지만, BrRPL27의 수준은 높았으며, 이것은 이들이 여전히 생장 중임을 나타냈다. 전체적인 전사 수준은 암술, 수술, 꽃밥, 꽃잎, 꽃받침에서 낮았고, 이는 낮은 전사활성을 시사하며, BrARP1BrDRM1의 발현이 다양한 조직 내에서 BrRPL27와 반비례 관계가 있음을 알 수 있었다 (도 2).As a result, the level of transcription of BrARP1 and BrDRM1 was higher in root, hypocotyl, mature leaves, petals and calyx compared to BrRPL27 , a growth-associated marker gene. In addition, although coarse leaves, young leaves, flower buds, stamens and anthers showed relatively low levels of BrARP1 and BrDRM1 , BrRPL27 levels were high, indicating that they were still growing. Overall transcription levels were low in pistils, stamens, anthers, petals, and calyxes, indicating low transcriptional activity, and the expression of BrARP1 and BrDRM1 was inversely related to BrRPL27 in various tissues (FIG. 2).

서열번호SEQ ID NO: 프라이머primer 서열 (5'->3') Sequence (5 '-> 3') 77 AGTAACATCGCCACCAGAGGAGTAACATCGCCACCAGAGG 88 TCGTCGCTGTACAACCAGTCTCGTCGCTGTACAACCAGTC 99 CGTAAAATCACCACCCAACCCGTAAAATCACCACCCAACC 1010 GTCGGCATAGTCAACGACCTGTCGGCATAGTCAACGACCT 1111 AGTTCGAGAAGTTTGGTCCCGACAAGTTCGAGAAGTTTGGTCCCGACA 1212 TCGACCGTAGCAGATGCAAGAACATCGACCGTAGCAGATGCAAGAACA 1313 ACACCATGATGTCTTGGCCTACCAACACCATGATGTCTTGGCCTACCA 1414 AATGGTACCGGAATGGTCAAGGCTAATGGTACCGGAATGGTCAAGGCT 1515 CTAAGCCGGAGCATGGCCTTCTAAGCCGGAGCATGGCCTT 1616 GGCATGTCACTCCTTCCTCTCGATGGCATGTCACTCCTTCCTCTCGAT 1717 GGATAACGTGTGGAGGAGCGTCGGATAACGTGTGGAGGAGCGTC 1818 GACTCAACCTCTCCACTTGCAAGTTACGACTCAACCTCTCCACTTGCAAGTTAC 1919 CTAAGCCGGAGCATGGCCTTCTAAGCCGGAGCATGGCCTT 2020 CGGCGACATGAAGCAAATAAAAGCGGCGACATGAAGCAAATAAAAG 2121 GGATAACGTGTGGAGGAGCGTCGGATAACGTGTGGAGGAGCGTC 2222 CTGTCTTCCCACCTAAGCAATGTGCTGTCTTCCCACCTAAGCAATGTG 2323 GTCTTGACCTTGCTGGACGTGAGTCTTGACCTTGCTGGACGTGA 2424 CCTTTCAGGTGGTGCAACGACCCTTTCAGGTGGTGCAACGAC 2525 GGGCTGCAGGAATTCGGGCTGCAGGAATTC 2626 CAGGTCACCACTCACTATAGGGCGAATCAGGTCACCACTCACTATAGGGCGAAT 2727 CGGCGGATCCATAAAATGGTTCCGGCGGATCCATAAAATGGTTC 2828 GCCCGTCTAGAGGGTTTTCATTTGCCCGTCTAGAGGGTTTTCATTT

<2-2> 어린 식물체에서 <2-2> In young plants BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 의 발현 Expression of

본 발명자들은 어린 배추 식물체에서 BrARP1 및 BrDRM1의 발현을 확인하였다.We confirmed the expression of BrARP1 and BrDRM1 in young cabbage plants.

구체적으로, 발아(DAG) 후 2, 3, 6, 8, 11, 13, 15일 지난 각 단계의 10개의 어린 배추 식물체의 자엽으로부터 추출된 전체 RNA를 이용하여 상기 실시예 <2-1>과 같은 방법으로 qRT-PCR을 수행하였다. 또한, 20개의 어린 식물체의 뿌리와 배축의 위부터 아래까지 5 mm 분절로 절개한 20개의 분절에서 각각 총 RNA를 추출한 뒤, 이를 이용하여 qRT-PCR을 수행하였다. BrACT1의 mRNA 수준은 국내 참고자료가 이용되었다.Specifically, Example <2-1> using total RNA extracted from the cotyledons of 10 young cabbage plants of each stage 2, 3, 6, 8, 11, 13, 15 days after germination (DAG) QRT-PCR was performed in the same manner. In addition, the total RNA was extracted from each of the 20 segments cut into 5 mm segments from the roots and hypocotyls of 20 young plants, and then qRT-PCR was performed. MRNA levels of BrACT1 were used in Korea.

그 결과, BrARP1 및 BrDRM1의 전사 수준은 자엽이 발달하는 동안에 서서히 증가했지만, BrDRM1BrARP1 만큼 많이 변하지 않았다 (도 3A). BrRPL27의 전사 수준은 발아 15일 후에 노화되는 경우를 제외하고는 대부분 일정하였다. 암 조건에서 72 시간 동안 생장된 어린 식물체와 25 mm 길이의 배축에서 BrARP1 및 BrDRM1 전사의 안정 상태 정도는 배축의 상단 부분에서는 낮지만, 하단 부분에서는 높다. 이와 대조적으로 상단 부분에서, BrRPL27 생장 마커의 전사 수준은 다른 부분과 비교해서 높았다 (도 3B). BrARP1 BrDRM1의 발현은 뿌리 끝 지점에서 더 낮았고 더 많은 신장이 생길 수 있지만, 지점 사이에 변화는 BrARP1과 같이 크지는 않았다. 반대로, BrRPL27 전사 수준은 생장하는 뿌리에서 우선적으로 늘어났다. 이러한 결과는 BrARP1 및 BrDRM1의 수준이 생장이 끝나는 식물 영역 내에서 높으며, BrARP1 및 BrDRM1의 발현이 자엽 발달, 배축 신장, 뿌리 생장과 음의 상관관계가 있다는 것을 나타낸다.
As a result, the transcription levels of BrARP1 and BrDRM1 increased slowly during cotyledon development, but BrDRM1 did not change as much as BrARP1 (FIG. 3A). Transcription levels of BrRPL27 were mostly constant except for aging after 15 days of germination. The degree of stability of BrARP1 and BrDRM1 transcription in young plants grown for 72 hours in cancer conditions and 25 mm long axis is low in the upper part of the axis but high in the lower part. In contrast, in the upper part, the level of transcription of the BrRPL27 growth marker was high compared to the other part (FIG. 3B). The expression of BrARP1 and BrDRM1 was lower at the root end point and more kidneys could occur, but the change between points was not as large as BrARP1 . In contrast, BrRPL27 transcription levels preferentially increased in growing roots. These results indicate that the levels of BrARP1 and BrDRM1 are high in the plant region at the end of growth, and the expression of BrARP1 and BrDRM1 is negatively correlated with cotyledon development, hypocotyl extension, and root growth.

<2-3> <2-3> 비생물적Abiotic 스트레스 조건에서  Under stress conditions BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 의 발현Expression of

본 발명자들은 다양한 비생물적 스트레스 상태에서 배추 잎 내의 BrARP1 및 BrDRM1의 발현을 확인하였다.We have confirmed the expression of BrARP1 and BrDRM1 in Chinese cabbage leaves under various abiotic stress conditions.

구체적으로, 22 ± 2 ℃의 생장실에서 45일 동안 생장한 배추의 20개 잎 디스크(1 cm2)는 250 mM NaCl 용액 (염분 스트레스), 4 ℃ (저온) 또는 42 ℃ (고온) 상태에서 100 μmol photons/m2s으로 노출되었다. 그 후 전체 RNA가 잎 디스크로부터 추출되었고 상기 실시예 <2-1>의 방법으로 qRT-PCR이 수행되었다. BrACT1의 mRNA 수준은 국내 데이터를 참고하였다.Specifically, 20 leaf disks (1 cm 2 ) of cabbages grown for 45 days in a growth chamber at 22 ± 2 ° C. were subjected to 250 mM NaCl solution (salt stress), 4 ° C. (low temperature) or 42 ° C. (high temperature). 100 μmol photons / m 2 s was exposed. Then total RNA was extracted from the leaf disk and qRT-PCR was performed by the method of Example <2-1>. MRNA levels of BrACT1 were referenced to domestic data.

그 결과, 성숙한 잎 디스크가 냉기, 열 충격, 염분 스트레스에 노출되었을 때, BrARP1 및 BrDRM1의 전사 수준은 모두 증가되었으나, BrRPL27의 변화는 옥신-억제 슈퍼패밀리 유전자만큼 높지 않았다 (도 4). 따라서, 세 종류의 비생물적 스트레스는 BrARP1 및 BrDRM1 유전자의 발현을 촉진시키고 BrRPL27는 감소시킴을 알 수 있다.
As a result, when mature leaf discs were exposed to cold, heat shock, and salt stress, the transcription levels of BrARP1 and BrDRM1 were all increased, but the change in BrRPL27 was not as high as the auxin-inhibiting superfamily gene (FIG. 4). Thus, it can be seen that three types of abiotic stress promote the expression of BrARP1 and BrDRM1 genes and reduce BrRPL27 .

<< 실시예Example 3>  3> BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 형질전환 애기장대의 분석 Transformation Arabidopsis Analysis

<3-1> <3-1> BrARP1BrARP1  And BrDRM1BrDRM1 과발현 벡터 및 형질전환체 제작 Overexpression vector and transformant construction

본 발명자들은 상기 BrARP1BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하여 애기장대에 형질도입하였다.The present inventors produced the vector containing the BrARP1 and BrDRM1 genes and transduced them into Arabidopsis.

구체적으로, 전장 BrARP1 cDNA(GenBank Accession Number FJ965338) 및 BrDRM1 cDNA (GenBank Accession Number FJ965337)염기서열로부터 제한효소 자리 (BrARP1: NcoI 및 BstEII 자리; BrDRM1: BamHI 및 XbaI 자리)를 포함하는 BrARP1 BrDRM1 코딩 영역을 pBluescriptII KS (+) (Stratagene, USA) 및 프라이머 (표 2의 서열번호 25 내지 28)를 이용하여 PCR로 증폭하였다. 증폭된 절편을 변형한 바이너리(binary) 벡터인 pCambia3300 벡터의 노팔린 합성효소(nos) 말단과 CaMV 35S-P 사이에 삽입하여 벡터를 제작하였다 (35S:: BrARP135S:: BrDRM1). 제작한 벡터를 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens strain GV3101) 내로 형질도입하였으며, 이를 일반적인 꽃 침지법을 이용하여 애기장대 (생태형, Columbia)에 유전자 각각을 형질전환하여 35S:: BrARP1, 35S::BrDRM1 형질전환체를 제작하였으며, 각각의 이식유전자의 단일 카피와 동형의 T3 세대 식물은 16시간 광주기로 22 ℃에서 유지되었고, 표현형은 Boyes et al.에 의해 기술된 방법에 따라 분석되었다. 그 후, BrARP1 BrDRM1 를 모두 과발현하는 애기장대를 제작하기 위해, 35S:: BrARP1 식물 내로 BrDRM1를 형질도입한 뒤, 두 유전자를 모두 과발현하는 형질전환체를 선발하였다. 표현형 분석은 적어도 20개의 야생형 식물과 과발현된 BrARP1 또는 BrDRM1의 세 개의 독립적인 유전자도입 애기장대 계통과 함께 수행되었다. 분석은 3개월 간격으로 세 차례 수행되었다.
Specifically, the full-length BrARP1 cDNA (GenBank Accession Number FJ965338) and BrDRM1 cDNA (GenBank Accession Number FJ965337) restriction position from the base sequence:;: BrARP1 containing (BrARP1 Nco I and Bst EII place BrDRM1 Bam HI and Xba I digit) And BrDRM1 The coding region was amplified by PCR using pBluescriptII KS (+) (Stratagene, USA) and primers (SEQ ID NOs 25-28 in Table 2). The amplified fragment was inserted between the nopalin synthase ( nos ) end of the modified pCambia3300 vector, which is a modified binary vector, and CaMV 35S-P ( 35S :: BrARP1 and 35S :: BrDRM1 ). The produced vector is Agrobacterium Agrobacterium tumefaciens strain GV3101), and transgenic genes were transformed into Arabidopsis (Ecology type, Columbia) by using general flower immersion method. 35S :: BrARP1 , 35S :: BrDRM1 Transformants were constructed and homogenous T 3 with a single copy of each transgene Generation plants were maintained at 22 ° C. with a 16 hour photoperiod and the phenotype was analyzed according to the method described by Boyes et al. After that, BrARP1 And In order to produce Arabidopsis overexpressing both BrDRM1, 35S :: BrARP1 then transfected into a BrDRM1 plants, it was selected transgenic overexpression of both genes. Phenotypic analysis revealed three independent transgenic Arabidopsis of at least 20 wild-type plants and overexpressed BrARP1 or BrDRM1 . It was performed with the strain. The analysis was performed three times at three month intervals.

<3-2> <3-2> ARP1ARP1  And DRM1DRM1 낙아웃 벡터 및 형질전환체 제작 Knockout vector and transformant construction

본 발명자들은 ARP1DRM1 유전자가 낙아웃 되었을 때의 효과를 확인하기 위하여 애기장대에서 AtARP1AtDRM1 유전자를 낙아웃시켰다.The inventors knocked out the AtARP1 and AtDRM1 genes from Arabidopsis to confirm the effects of ARP1 and DRM1 genes knocked out.

구체적으로, Silence AtDRM1 발현을 위해 pSKint 벡터 내 정반대 방향에서 AtDRM1 cDNA의 동일한 두 개 절편을 삽입하여 RNAi 복합체를 제작하였다. AtDRM1 cDNA에서 PCR 산물의 5' 말단에 XhoI 또는 SalI 중 하나 및 3' 말단에 SpeI 또는 PstI 중 하나의 사이트가 추가된 프라이머를 이용하여 AtDRM1 cDNA의 399 bp 절편이 증폭되었다. PCR 산물은 XhoI나 SalI 중 하나 또는 SpeI 중 PstI 하나로 절단되어 pSKint로 클로닝되었다. 그 결과 생성된 AtDRM1-RNAi 절편 결과물이 방출되었고 바이너리 벡터 pBA002의 XhoI 및 SpeI 자리로 서브클로닝되었다. 최종 산물은 아그로박테리움(A. tumefaciens GV3101 균주)으로 옮겨졌으며, 꽃 침지법으로 애기장대에 형질전환되었다. 14개의 형질변환체 중 세 개는 AtDRM1 RNA 발현이 명확하게 감소되었다. 이 중 AtDRM1 RNA 발현이 가장 낮은 계통이 실험에 이용되었다. 이와 같은 과정으로 AtARP1 유전자가 낙아웃된 형질전환 애기장대를 제작하였다.Specifically, RNAi complexes were prepared by inserting two identical fragments of AtDRM1 cDNA in the opposite direction in the pSKint vector for Silence AtDRM1 expression. In AtDRM1 cDNA, the 399 bp fragment of AtDRM1 cDNA was amplified using a primer in which one of Xho I or Sal I was added at the 5 'end of the PCR product and one of Spe I or Pst I at the 3' end. PCR products were cleaved into pSKint by either Xho I or Sal I or Pst I in Spe I. The resulting AtDRM1- RNAi fragment results were released and subcloned into the Xho I and Spe I sites of binary vector pBA002. The final product was transferred to Agrobacterium ( A. tumefaciens GV3101 strain) and transformed into Arabidopsis by flower soaking. Three of the 14 transformants clearly reduced AtDRM1 RNA expression. double The line with the lowest AtDRM1 RNA expression was used for the experiment. In this manner, a transgenic Arabidopsis was knocked out of the AtARP1 gene.

또한, arp1 / drm1 이중-낙아웃 계통은 동형의 arp1(수)와 drm1(암)을 교배하여 제작하였다. 교배로 얻어진 종자는 F1을 얻기까지 발아되고 생장되었다. F1 세대는 자가-수정되었으며, F2 식물은 바스타(Basta) 스프레이를 이용하여 선발되었다. 바스타(Basta)-저항성을 가지는 92개의 F2 세대 식물로부터 DNA가 추출되었다. 모든 arp1/drm1 이중 유전자제거 계통과 Col-0 계통은 AtARP1 AtDRM1 전사체의 존재여부를 측정을 위해 RT-PCR로 분석하여 낙아웃 애기장대를 선별하였다.
In addition, the arp1 / drm1 double- knockout system was produced by crossing the same type of arp1 (male) and drm1 (female). Seeds obtained in the cross were germinated and grown until F 1 was obtained. F 1 generation was self-fertilized and F 2 plants were selected using a Basa spray. DNA was extracted from 92 F 2 generation plants with Basa-resistance. All arp1 / drm1 double gene deletion lines and Col-0 lines are AtARP1 And to analyze the presence or absence of AtDRM1 transcript by RT-PCR to select a knockout Arabidopsis.

<< 실시예Example 4>  4> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대 및  Overexpressing Baby Pole and ARP1ARP1  And DRM1DRM1 유전자 gene 낙아웃Knockout 애기장대의 표현형 분석  Phenotype Analysis of Arabidopsis

<4-1> <4-1> ARP1ARP1  And DRM1DRM1 낙아웃Knockout 애기장대의 표현형 확인 Phenotype Verification

본 발명자들은 애기장대 내부의 ARP1DRM1 유전자가 낙아웃된 형질전환체의 표현형을 확인하였다.The inventors found that ARP1 and DRM1 inside the Arabidopsis pole The phenotype of the transformant with the gene knocked out was confirmed.

구체적으로, 애기장대에서 ARP1DRM1 유전자를 제거한 낙아웃 돌연변이 (arp1, drm1arp1/drm1) 모두 야생형 식물과 비슷한 표현형을 가졌다 (도 5A), 이는 최대 크기가 증가되지도 생장률이 가속화되지도 않는 생장-저지 단백질의 제거를 나타낸다. 생장률이나 최종 식물크기 중 하나와 두 가지 단백질(ARP, DRM1) 수준 간의 관계를 분명히 하기 위해, 표현형 분석을 위한 좋은 견본인. 5 번째 잎의 생장 확인을 위해 잎 길이, 잎자루 길이, 엽신 길이 및 잎의 표피세포 크기가 42 일째에 측정되었다. 5 주(35일) 후, 잎 생장은 모든 식물에서 정지 단계에 도달되었다. ARP1DRM1 유전자 낙아웃 애기장대는 생장이 가속화되지 않고 그들의 야생형과 유사한 생장을 보였다 (도 5C).
Specifically, knockout mutants ( arp1 , drm1 and arp1 / drm1 ) from which ARP1 and DRM1 genes were removed from Arabidopsis all had a phenotype similar to wild-type plants (FIG. 5A), which neither increased maximum size nor accelerated growth. Removal of growth-lowering protein is shown. A good sample for phenotypic analysis to clarify the relationship between growth rate or final plant size and two protein (ARP, DRM1) levels. Leaf length, petiole length, leaf length and leaf epidermal cell size were measured at day 42 to confirm the growth of the fifth leaf. After 5 weeks (35 days), leaf growth reached a stop phase in all plants. ARP1 and DRM1 gene knockout Arabidopsis did not accelerate growth and showed growth similar to their wild type (FIG. 5C).

따라서, 두 단백질이 존재하면 브레이크와 같은 효과가 있으나, 제거하면 다시 원래와 같이 돌아가므로, 두 단백질 모두가 식물 생장률과 최종 크기 상에서 “제동 효과(braking effect)”와 관련되어 있는 것으로 판단된다.
Thus, the presence of both proteins has a brake-like effect, but when removed, they return to their original state, so both proteins are believed to be related to the "braking effect" in plant growth and final size.

<4-2> <4-2> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대의 생장 확인 Confirmation of overexpressed Arabidopsis growth

본 발명자들은 BrARP1BrDRM1를 과발현하는 형질전환 애기장대의 생장을 확인하였다.We have identified the growth of transgenic Arabidopsis overexpressing BrARP1 and BrDRM1 .

구체적으로, BrARP1-과발현 및 BrDRM1-과발현 애기장대 식물체의 전반적인 생장이 지연되었으며, 시간이 지남에 따라 더 감소되었다. 이중 과발현체는 생장감소에 추가적인 효과를 일으켰다. 꽃종서기(bolting) 시간은 크게 다르지 않았고, 그 결과 꽃종서기에서 잎의 전체 수는 BrARP1-과발현 및 BrDRM1-과발현 식물에서 더 적었다. 한번 꽃종서기가 시작되면 신장은 BrDRM1-과발현 식물에서 크게 저지되었다 (도 5a의 35S:: BrARP1, 35S:: BrDRM1 35S:: BrARP1 /35S:: BrDRM1). 곁가지(lateral shoot) 수; 실리크(silique)의 수 및 길이; 실리크 당 씨앗의 수; 및 씨앗의 무게가 과발현 애기장대에서 훨씬 더 감소하였다. 그 중, 실리크의 길이 및 최종 수가 각각 30% 및 20%로 가장 크게 감소되었다. 식물 당 씨앗의 수 또한 과발현 애기장대에서 24 내지 28%로 감소되었다 (표 3). 이러한 데이터는 BrARP1 또는 BrDRM1의 과발현이 식물의 생장 및 생식 생장 모두를 감소시킨다는 것을 의미한다.Specifically, the overall growth of BrARP1 -overexpression and BrDRM1 -overexpressing Arabidopsis plants was delayed and further decreased over time. Double overexpression had an additional effect on growth reduction. The bolting time was not significantly different, and as a result, the total number of leaves in the flower bell was less in BrARP1 -overexpression and BrDRM1 -overexpression plants. Once the flowering stage begins, the kidneys are significantly inhibited in BrDRM1 -overexpressing plants ( 35S :: BrARP1 , 35S :: BrDRM1 in FIG. 5A). And 35S :: BrARP1 / 35S :: BrDRM1 ). Number of lateral shoots; Number and length of siliques; Number of seeds per silk; And seed weights were even more reduced in the overexpressing Arabidopsis. Among them, the length and the final number of the silks were greatly reduced to 30% and 20%, respectively. The number of seeds per plant was also reduced from 24 to 28% in overexpressed Arabidopsis (Table 3). These data mean that overexpression of BrARP1 or BrDRM1 reduces both plant growth and reproductive growth.

Figure 112013065259544-pat00001
Figure 112013065259544-pat00001

a 데이터는 식물의 성숙기에 기록되었다. 결과는 ± SD로 나타냈다(n=20). a Data was recorded at the maturity of the plant. The results are expressed as ± SD (n = 20).

b 결과는 ± SD로 나타냈다(n=20). 측정은 5개의 실리크/식물에서 이루어졌다(n=10).
b Results are expressed as ± SD (n = 20). Measurements were made on 5 silks / plants (n = 10).

<4-3> <4-3> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대의 잎 생장 측정  Leaf Growth Measurement of Overexpressed Arabidopsis

본 발명자들은 BrARP1 또는 BrDRM1 과발현 애기장대의 생장을 잎에서 측정하였다.We measured the growth of BrARP1 or BrDRM1 overexpressing Arabidopsis in leaves.

구체적으로, 식물체는 2.5-inch 화분에서 장일(16-h 명/8-h 암) 조건에서 30 일간 배양되었다. 형질전환체의 잎의 생장을 확인하기 위해 화분에서 5 번째 잎 생장(잎 길이, 잎자루 길이, 엽신 길이, 표피세포 크기)이 42 일째에 측정되었다.Specifically, the plants were incubated for 30 days in long-day (16-h light / 8-h cancer) conditions in 2.5-inch pollen. To confirm the growth of the leaves of the transformants, the fifth leaf growth (leaf length, petiole length, leaf length, epidermal cell size) in the pollen was measured on day 42.

그 결과, BrARP1, BrDRM1 또는 모두의 양적 증가는 발달의 처음부터 최종 단계까지 동안 잎 생장에서 감소를 일으키고, 그 결과로 최종 크기가 감소되었다. 이런 감소는 BrARP1-과발현체 보다 BrDRM1-과발현체에서 더 크고, 두 유전자 모두의 과발현은 상승적인 효과를 보여주었다 (도 5B 및 C). 잎의 길이, 폭, 무게, 면적은 형질전환 애기장대 식물체에서 11 내지 59%까지 감소되었다. 잎자루 길이는 BrARP1 과발현 애기장대 식물에서 44% 및 BrDRM1 과발현 애기장대에서 111% 감소되었다 (도 5C 및 표 4). As a result, The quantitative increase of BrARP1, BrDRM1 or both resulted in a decrease in leaf growth from the beginning to the end of development, resulting in a decrease in final size. This reduction is BrARP1-BrDRM1 than overexpression body-expression of both the larger and, two genetic material from the over-expression have shown a synergistic effect (Fig. 5B and C). The length, width, weight, and area of the leaves were used to It was reduced by 11 to 59% in plants. Petiole length is BrARP1 44% and BrDRM1 in overexpressed Arabidopsis plants 111% reduction in overexpression Arabidopsis (FIG. 5C and Table 4).

Figure 112013065259544-pat00002
Figure 112013065259544-pat00002

SD: 표준편차.SD: standard deviation.

a 측정은 5 번째 좌엽에서 이루어졌다. 결과는 ± SD로 나타냈다(n=20). The a measurement was made at the fifth left lobe. The results are expressed as ± SD (n = 20).

b 측정은 5개의 식출체 5 번째 좌엽의 30개 표피 세포로부터 이루어졌다.
The b measurement was made from 30 epidermal cells of the fifth explant fifth left lobe.

<4-4> <4-4> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대의 세포 크기 확인 Checking Cell Size in Overexpressed Arabidopsis

본 발명자들은 형질전환체의 세포 크기를 확인하였다.We confirmed the cell size of the transformants.

구체적으로, 각 형질전환체의 5번째 좌엽(rosette) 2 내지 3 개를 절단한 뒤, 부착점과 끝단 사이 잎의 중심 반 지점에서 적어도 5 개의 표피 조직을 수득하였다. 수득한 표피 조직을 현미경용 슬라이드와 커버 상에 놓아 관찰하였다. 잎 면적과 배축 세포 면적은 공유된 NIH Image 1.61 program (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)을 이용하여 측정되었다. 실험은 세 차례 반복되었고, 데이터는 합쳐졌다.Specifically, after cutting two to three fifth lobes of each transformant, at least five epidermal tissues were obtained at the central half point of the leaf between the attachment point and the tip. The obtained epidermal tissue was observed by placing on a microscope slide and a cover. Leaf area and hypocotyl cell area were measured using a shared NIH Image 1.61 program (National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA). The experiment was repeated three times and the data combined.

그 결과, 표피세포 크기는 BrARP1-과발현 애기장대에서 13% 및 BrDRM1-과발현 애기장대에서 18% 감소된 것으로 관찰되었다 (표 4).
As a result, the epidermal cell size BrARP1 - was found to be overexpressed in Arabidopsis thaliana 18% less (Table 4) over-expression in Arabidopsis thaliana, 13% and BrDRM1.

<4-5> <4-5> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대의 뿌리 생장 측정  Root Growth Measurement of Overexpressed Arabidopsis

본 발명자들은 BrARP1 또는 BrDRM1 과발현 애기장대의 생장을 뿌리에서 측정하였다.We measured the growth of BrARP1 or BrDRM1 overexpressing Arabidopsis in the roots.

구체적으로, 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR) 분석을 이용하여 BrARP1BrDRM1와 애기장대의 내재성 유전자인 AtARP1, AtDRM1AtACT1의 발현을 확인하기 위하여, 전체 RNAs를 TriZol 시약을 이용하여 어린 형질전환 애기장대로부터 추출하였으며, 애기장대 액틴 유전자(애기장대 actin gene; AtACT1)를 로딩(loading) 대조군으로서 사용하였다. 표 2에 기재된 프라이머 (서열번호 15 내지 24)를 이용하여 Access Reverse Transcription-PCR System(Promega, WI, USA)에 따라 45 ℃ 에서 30 분, 그 다음 94 ℃에서 5 분; 25 주기(cycle)로 94 ℃ 에서 30 초, 55 ℃ 에서 30 초, 72 ℃ 에서 1 분을 반복하고, 마지막으로 72 ℃ 에서 7 분간 연장(extension)시키는 조건으로 RT-PCR을 수행하였다. Specifically, by using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) analysis, BrARP1 and BrDRM1 and endogenous genes To confirm the expression of AtARP1 , AtDRM1, and AtACT1 , total RNAs were extracted from young transgenic Arabidopsis using TriZol reagents, and Arabidopsis actin gene ( Atidae pole actin gene; AtACT1 ) was used as a loading control. . 30 min at 45 ° C., then 5 min at 94 ° C. according to the Access Reverse Transcription-PCR System (Promega, WI, USA) using the primers set forth in Table 2 (SEQ ID NOS: 15-24); RT-PCR was performed under conditions that the cycle was repeated for 30 seconds at 94 ° C., 30 seconds at 55 ° C., 1 minute at 72 ° C., and finally extended at 72 ° C. for 7 minutes.

또한, 형질전환체의 뿌리 생장 측정을 위해 씨앗은 위에 기재된 M5 배지에서 뿌려졌다. 3 일간 냉 처리 후에, 플레이트는 생장실 내에 수직으로 놓여졌고, 뿌리 생장은 4일 된 식물에서 측정되었다. In addition, seeds were sown in M5 medium as described above for root growth determination of the transformants. After 3 days of cold treatment, the plates were placed vertically in the growth chamber and root growth was measured on 4 day old plants.

그 결과, 뿌리 생장은 BrARP1 및 BrDRM1-과발현 애기장대 식물 모두에서 50% 이상 감소되었고 (도 6A 및 B), 감소는 BrARP1 및 BrDRM1 발현 수준에서 증가와 상관관계가 있었으며 (도 6C), 이는 BrARP1 및 BrDRM1가 애기장대 식물체에서 기능성이 있다는 것을 시사하는 것이다.
As a result, root growth was overexpressed in BrARP1 and BrDRM1- Baby pole More than 50% in all plants 6A and B), the decrease correlated with an increase in BrARP1 and BrDRM1 expression levels (FIG. 6C), suggesting that BrARP1 and BrDRM1 are functional in Arabidopsis plants.

<4-6> <4-6> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대의  Overexpressing Baby Pole 배축Axle 생장 측정  Growth measurement

본 발명자들은 BrARP1 또는 BrDRM1 과발현 애기장대의 생장을 배축에서 측정하였다.We measured the growth of BrARP1 or BrDRM1 overexpressed Arabidopsis in embryonic axis.

구체적으로, 형질전환 애기장대의 배축 길이의 측정은 나프탈렌 아세트산(NAA)을 사용하거나 하지 않고; 4 ℃에서 3일 동안 냉-처리; 암조건 22 ℃에서 4 일간 적응한 MS 배지 상에서 씨를 고르게 편 후에 수행되었다. 배축 길이는 ImageJ 1.40 software (NIH-Image; http://rsbweb.nih.gov/ij/index.html)를 통해 직접적으로 측정되었다. Specifically, the measurement of the hypocotyl length of the transgenic Arabidopsis is with or without naphthalene acetic acid (NAA); Cold-treated at 4 ° C. for 3 days; It was performed after seeding evenly on MS medium adapted for 4 days at dark condition 22 ℃. Axle length was measured directly via ImageJ 1.40 software (NIH-Image; http://rsbweb.nih.gov/ij/index.html).

그 결과, 배축 신장은 BrARP1 및 BrDRM1-과발현 식물체 내에서 암조건으로 생장할 때 37 내지 40%까지 역시 감소되었고, 이런 억제는 NAA의 존재 하에서 더욱 급격하게 나타났다 (도 7). 이러한 결과는 BrARP1 및 BrDRM1 모두는 배축 신장을 저지 한다는 것을 의미한다.
As a result, hypocotyl elongation was also reduced by 37-40% when grown in dark in BrARP1 and BrDRM1-overexpressing plants, and this inhibition was more rapid in the presence of NAA (FIG. 7). These results indicate that both BrARP1 and BrDRM1 inhibit hypocotyl elongation.

따라서, BrARP1 또는 BrDRM1 중 하나의 과발현이 잎의 생장을 저지한다는 것을 나타내고, 이것은 세포 신장의 억제나 세포 팽창의 감소가 이유일 것으로 판단된다.
Thus, overexpression of either BrARP1 or BrDRM1 indicates inhibition of leaf growth, which may be attributed to inhibition of cell elongation or reduction of cell expansion.

<4-7> <4-7> BrARP1BrARP1 또는  or BrDRM1BrDRM1 과발현 애기장대의 씨앗 발아 확인  Seed germination of overexpressed Arabidopsis

본 발명자들은 BrARP1 또는 BrDRM1 과발현 애기장대의 씨앗 발아 특성을 확인하였다.We have identified seed germination properties of BrARP1 or BrDRM1 overexpressing Arabidopsis.

구체적으로, BrARP1 또는 BrDRM1 과발현 애기장대(35S::BrARP1 및 35S::BrDRM1)의 씨앗은 동일한 조건 하에서 생장하였고, 같은 시간에 수집되었다. 균일한 씨는 MS 배지가 있는 페트리 디쉬(Petri dish) 상에 둘러졌다. 플레이트는 4 ℃ 에서 3일 동안 냉장되었고, 그 후 암조건에서 22 ℃ 생장실로 이동되었다. 씨앗 발아의 비율은 흡수가 끝난 후 4일에 기록되었다. 발아는 종피를 통과해서 어린 뿌리가 명확히 눈에 보이게 발생하는 것으로 정의되었다.Specifically, seeds of BrARP1 or BrDRM1 overexpressing Arabidopsis (35S :: BrARP1 and 35S :: BrDRM1 ) were grown under the same conditions and collected at the same time. Homogeneous seeds were surrounded on a Petri dish with MS medium. Plates were refrigerated at 4 ° C. for 3 days and then transferred to 22 ° C. growth chamber under dark conditions. The rate of seed germination was recorded 4 days after the end of absorption. Germination has been defined as the clearing of young roots through the epidermis.

그 결과, 씨앗 발아는 35S::BrARP1과 35S::BrDRM1 애기장대 식물체 모두에서 지연되었으나, BrDRM1-과발현체에서 더 길게 지연되었다 (도 8).As a result, seed germination was delayed in both 35S :: BrARP1 and 35S :: BrDRM1 Arabidopsis plants, but longer in BrDRM1 -overexpression (FIG. 8).

<110> The Industry & Academic Cooperation in Chungnam National University (IAC) <120> Auxin-repressed gene of Brassica rapa and their uses <130> p130089 <160> 28 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 597 <212> DNA <213> Brassica rapa <400> 1 atggcgattg caacatccat gagtttgaat ctaattggag cattcaaagg cctatccctc 60 tcttcaacct cgtctttcct aagaggcgat ttgaatctaa acccaaaaac ctccttcact 120 gtgacactcc ctttggaaaa actccaagct ccggttccat tgacgattga atctgcgcac 180 aagaaaggag ccggtagtac taagaacggt cgtgattctc cgggacaaag actcggcgtc 240 aagatttacg gtgaccaagt cgctaaacca ggggccatca tcgttcgtca acgtggcact 300 aagttccatg ctggaaagaa cgttgggatt ggtaaagatc ataccatctt ctctttaatc 360 gatgggttag tcaagttcga gaagtttggt cccgacagga agaagattag tgtgtaccca 420 agggaaattg tgccagagaa tcccaacagt tacagggcaa gaaagagaga agcttttaga 480 gtgcaaaggg agaagaagaa ggccagacgc gagaactaca cttacacact tcctacccct 540 gagcttgttc ttgcatctgc tacggtcgat gatgaggaaa ccaatgccga ttgctga 597 <210> 2 <211> 387 <212> DNA <213> Brassica rapa <400> 2 atggttctgc tagataagct ttgggatgat gttgttgccg gacctcaacc tgaccgtggc 60 ctagcccgcc tccgtaaaat caccacccaa cccattaata tcagaggaga aggaagcaac 120 aaggtgatgc ataggtcgtt gactatgccg acggtagtga gccccggaac tccaactact 180 ccgaccactc cgacaacgcc acataaggat aacgtgtgga ggagcgtctt taatcctgga 240 agcaatctcg ccacaagagc catcggctcc aacatctttg ataaaccagc ccacccaaat 300 tctccatccg tctacgactg cgatgataac gaagctcaaa ggaaggaaca cgtggcactg 360 tgtttagtag gcgcgtggat taaatga 387 <210> 3 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1-GFP forward primer <400> 3 cgtacggatc catgtgggat ga 22 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1-GFP reverse primer <400> 4 ggttcggatc cacggtgctg 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1-GFP forward primer <400> 5 ggttcggatc cacggtgctg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1-GFP reverse primer <400> 6 cggcggatcc tttaatccac 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 qRT-PCR forward primer <400> 7 agtaacatcg ccaccagagg 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 qRT-PCR reverse primer <400> 8 tcgtcgctgt acaaccagtc 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 qRT-PCR forward primer <400> 9 cgtaaaatca ccacccaacc 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 qRT-PCR reverse primer <400> 10 gtcggcatag tcaacgacct 20 <210> 11 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrRPL27 qRT-PCR forward primer <400> 11 agttcgagaa gtttggtccc gaca 24 <210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrRPL27 qRT-PCR reverse primer <400> 12 tcgaccgtag cagatgcaag aaca 24 <210> 13 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrACT1 qRT-PCR forward primer <400> 13 acaccatgat gtcttggcct acca 24 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrACT1 qRT-PCR reverse primer <400> 14 aatggtaccg gaatggtcaa ggct 24 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 RT-PCR forward primer <400> 15 ctaagccgga gcatggcctt 20 <210> 16 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 RT-PCR reverse primer <400> 16 ggcatgtcac tccttcctct cgat 24 <210> 17 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 RT-PCR forward primer <400> 17 ggataacgtg tggaggagcg tc 22 <210> 18 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 RT-PCR reverse primer <400> 18 gactcaacct ctccacttgc aagttac 27 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtARP1 RT-PCR forward primer <400> 19 ctaagccgga gcatggcctt 20 <210> 20 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtARP1 RT-PCR reverse primer <400> 20 cggcgacatg aagcaaataa aag 23 <210> 21 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtDRM1 RT-PCR forward primer <400> 21 ggataacgtg tggaggagcg tc 22 <210> 22 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtDRM1 RT-PCR reverse primer <400> 22 ctgtcttccc acctaagcaa tgtg 24 <210> 23 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AACT1 RT-PCR forward primer <400> 23 gtcttgacct tgctggacgt ga 22 <210> 24 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AACT1 RT-PCR reverse primer <400> 24 cctttcaggt ggtgcaacga c 21 <210> 25 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S::BrARP1 forward primer <400> 25 gggctgcagg aattc 15 <210> 26 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S::BrARP1 reverse primer <400> 26 caggtcacca ctcactatag ggcgaat 27 <210> 27 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S::BrDRM1 forward primer <400> 27 cggcggatcc ataaaatggt tc 22 <210> 28 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S::BrDRM1 reverse primer <400> 28 gcccgtctag agggttttca ttt 23 <110> The Industry & Academic Cooperation in Chungnam National University (IAC) <120> Auxin-repressed gene of Brassica rapa and their uses <130> p130089 <160> 28 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 597 <212> DNA <213> Brassica rapa <400> 1 atggcgattg caacatccat gagtttgaat ctaattggag cattcaaagg cctatccctc 60 tcttcaacct cgtctttcct aagaggcgat ttgaatctaa acccaaaaac ctccttcact 120 gtgacactcc ctttggaaaa actccaagct ccggttccat tgacgattga atctgcgcac 180 aagaaaggag ccggtagtac taagaacggt cgtgattctc cgggacaaag actcggcgtc 240 aagatttacg gtgaccaagt cgctaaacca ggggccatca tcgttcgtca acgtggcact 300 aagttccatg ctggaaagaa cgttgggatt ggtaaagatc ataccatctt ctctttaatc 360 gatgggttag tcaagttcga gaagtttggt cccgacagga agaagattag tgtgtaccca 420 agggaaattg tgccagagaa tcccaacagt tacagggcaa gaaagagaga agcttttaga 480 gtgcaaaggg agaagaagaa ggccagacgc gagaactaca cttacacact tcctacccct 540 gagcttgttc ttgcatctgc tacggtcgat gatgaggaaa ccaatgccga ttgctga 597 <210> 2 <211> 387 <212> DNA <213> Brassica rapa <400> 2 atggttctgc tagataagct ttgggatgat gttgttgccg gacctcaacc tgaccgtggc 60 ctagcccgcc tccgtaaaat caccacccaa cccattaata tcagaggaga aggaagcaac 120 aaggtgatgc ataggtcgtt gactatgccg acggtagtga gccccggaac tccaactact 180 ccgaccactc cgacaacgcc acataaggat aacgtgtgga ggagcgtctt taatcctgga 240 agcaatctcg ccacaagagc catcggctcc aacatctttg ataaaccagc ccacccaaat 300 tctccatccg tctacgactg cgatgataac gaagctcaaa ggaaggaaca cgtggcactg 360 tgtttagtag gcgcgtggat taaatga 387 <210> 3 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1-GFP forward primer <400> 3 cgtacggatc catgtgggat ga 22 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1-GFP reverse primer <400> 4 ggttcggatc cacggtgctg 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1-GFP forward primer <400> 5 ggttcggatc cacggtgctg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1-GFP reverse primer <400> 6 cggcggatcc tttaatccac 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 qRT-PCR forward primer <400> 7 agtaacatcg ccaccagagg 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 qRT-PCR reverse primer <400> 8 tcgtcgctgt acaaccagtc 20 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 qRT-PCR forward primer <400> 9 cgtaaaatca ccacccaacc 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 qRT-PCR reverse primer <400> 10 gtcggcatag tcaacgacct 20 <210> 11 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrRPL27 qRT-PCR forward primer <400> 11 agttcgagaa gtttggtccc gaca 24 <210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrRPL27 qRT-PCR reverse primer <400> 12 tcgaccgtag cagatgcaag aaca 24 <210> 13 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrACT1 qRT-PCR forward primer <400> 13 acaccatgat gtcttggcct acca 24 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrACT1 qRT-PCR reverse primer <400> 14 aatggtaccg gaatggtcaa ggct 24 <210> 15 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 RT-PCR forward primer <400> 15 ctaagccgga gcatggcctt 20 <210> 16 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrARP1 RT-PCR reverse primer <400> 16 ggcatgtcac tccttcctct cgat 24 <210> 17 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 RT-PCR forward primer <400> 17 ggataacgtg tggaggagcg tc 22 <210> 18 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> BrDRM1 RT-PCR reverse primer <400> 18 gactcaacct ctccacttgc aagttac 27 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtARP1 RT-PCR forward primer <400> 19 ctaagccgga gcatggcctt 20 <210> 20 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtARP1 RT-PCR reverse primer <400> 20 cggcgacatg aagcaaataa aag 23 <210> 21 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtDRM1 RT-PCR forward primer <400> 21 ggataacgtg tggaggagcg tc 22 <210> 22 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtDRM1 RT-PCR reverse primer <400> 22 ctgtcttccc acctaagcaa tgtg 24 <210> 23 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AACT1 RT-PCR forward primer <400> 23 gtcttgacct tgctggacgt ga 22 <210> 24 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AACT1 RT-PCR reverse primer <400> 24 cctttcaggt ggtgcaacga c 21 <210> 25 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S :: BrARP1 forward primer <400> 25 gggctgcagg aattc 15 <210> 26 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S :: BrARP1 reverse primer <400> 26 caggtcacca ctcactatag ggcgaat 27 <210> 27 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S :: BrDRM1 forward primer <400> 27 cggcggatcc ataaaatggt tc 22 <210> 28 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 35S :: BrDRM1 reverse primer <400> 28 gcccgtctag agggttttca ttt 23

Claims (12)

비생물적 스트레스 상황에서 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 과발현하는 식물 생장 억제용 벡터.
Plant growth inhibition vector overexpressing the BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2 in abiotic stress situations.
제1항에 있어서, 상기 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 생장 억제용 벡터.
The vector for inhibiting plant growth according to claim 1, wherein the vector comprises a promoter induced by abiotic stress.
제 1항의 벡터로 형질전환된 형질전환 식물체.
Transgenic plant transformed with the vector of claim 1.
제 3항에 있어서, 상기 형질전환 식물체는 비생물적 스트레스 상황에서 서열번호 2의 BrDRM1 유전자가 과발현되어 식물의 생장이 억제되는 것을 특징으로 하는 형질전환 식물체.
The transgenic plant of claim 3, wherein the transgenic plant is overexpressed in the BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2 in abiotic stress conditions, thereby inhibiting plant growth.
제 4항에 있어서, 상기 비생물적 스트레스는 저온, 고온 또는 삼투압 스트레스인 형질전환 식물체.
The transgenic plant of claim 4, wherein the abiotic stress is low temperature, high temperature or osmotic stress.
1) 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계; 및
2) 상기 단계 1)의 유전자를 도입한 벡터를 식물체에 형질전환하는 단계를 포함하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법.
1) preparing a vector comprising a BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2; And
2) A method for producing a plant, the growth of which is inhibited in abiotic stress conditions comprising the step of transforming the plant with the vector introduced with the gene of step 1).
제 6항에 있어서, 상기 단계 1)의 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법.
The method of claim 6, wherein the vector of step 1) comprises a promoter induced by abiotic stress.
1) 서열번호 1의 BrARP1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;
2) 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;
3) 상기 단계 1)의 벡터를 식물체에 형질전환하는 단계;
4) 상기 단계 3)의 벡터로 형질전환된 식물체에 단계 2)의 벡터를 형질전환하는 단계; 및
5) BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자를 모두 과발현하는 형질전환 식물체를 선별하는 단계를 포함하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법.
1) preparing a vector comprising a BrARP1 gene of SEQ ID NO: 1;
2) preparing a vector comprising a BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2;
3) transforming the plant with the vector of step 1);
4) transforming the vector of step 2) to the plant transformed with the vector of step 3); And
5) A method for producing a plant, wherein growth is inhibited in abiotic stress conditions, comprising selecting a transgenic plant that overexpresses both the BrARP1 gene and the BrDRM1 gene.
제 8항에 있어서, 상기 단계 1) 또는 2)의 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법.
The method of claim 8, wherein the vector of step 1) or 2) comprises a promoter induced by abiotic stress.
1) 서열번호 2의 BrDRM1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;
2) 서열번호 1의 BrARP1 유전자를 포함하는 벡터를 제작하는 단계;
3) 상기 단계 1)의 벡터를 식물체에 형질전환하는 단계;
4) 상기 단계 3)의 벡터로 형질전환된 식물체에 단계 2)의 벡터를 형질전환하는 단계; 및
5) BrARP1 유전자 및 BrDRM1 유전자를 모두 과발현하는 형질전환 식물체를 선별하는 단계를 포함하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법.
1) preparing a vector comprising a BrDRM1 gene of SEQ ID NO: 2;
2) preparing a vector comprising a BrARP1 gene of SEQ ID NO: 1;
3) transforming the plant with the vector of step 1);
4) transforming the vector of step 2) to the plant transformed with the vector of step 3); And
5) A method for producing a plant, wherein growth is inhibited in abiotic stress conditions, comprising selecting a transgenic plant that overexpresses both the BrARP1 gene and the BrDRM1 gene.
제 10항에 있어서, 상기 단계 1) 또는 2)의 벡터는 비생물적 스트레스에 의해 유도되는 프로모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비생물적 스트레스 상황에서 생장이 억제되는 식물체의 제조 방법.The method of claim 10, wherein the vector of step 1) or 2) comprises a promoter induced by abiotic stress. 제1항에 있어서, 상기 식물 생장 억제용 벡터는 서열번호 1의 BrARP1 유전자를 추가로 과발현하는 것인 식물 생장 억제용 벡터.The vector for inhibiting plant growth according to claim 1, wherein the plant growth inhibition vector further overexpresses the BrARP1 gene of SEQ ID NO: 1.
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