KR102090651B1 - 고추 녹광 품종 유래 인산화효소 CaDIK1 유전자 및 이를 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고추 녹광 품종 유래 인산화효소 CaDIK1 유전자, 상기 유전자에 의해 코딩되는 아미노산으로 이루어진 단백질 및 상기 유전자 또는 단백질을 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법 등에 관한 것으로, CaDIK1 단백질은 ABA 신호전달의 양성 조절자로 기능하며 상기 단백질이 과발현된 형질전환 식물체에서 건조 스트레스 저항성 증진 효과를 확인하였는바, CaDIK1 유전자의 발현 조절을 통해 인류가 이용할 수 있는 작물 등의 개량에 활용할 수 있으며, 특히 식물의 생산성을 향상시키는데 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

고추 녹광 품종 유래 인산화효소 CaDIK1 유전자 및 이를 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법{Method for improving the resistance to the drought stress using pepper protein kinase CaDIK1 in plants}

본 발명은 고추 녹광 품종 유래 인산화효소 CaDIK1(Capsicum annuum Drought Induced Kinase 1) 유전자, 상기 유전자에 의해 코딩되는 아미노산으로 이루어진 단백질 및 상기 유전자 또는 단백질을 이용한 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법 등에 관한 것이다.

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 방어기작을 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.

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 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 신호전달경로는 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 촉진시키며, 이는 식물체가 불리한 환경에 적응할 수 있도록 한다.

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 지역의 경우, 건조 저항성이 향상된 식물, 즉 증산 작용을 낮출 수 있는 식물들은 생존에 유리하므로, 농업 생산성 향상에 기여할 수 있을 뿐 아니라, 환경이 매우 건조한 지역에서 환경정화에도 유용할 수 있다.

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 아직 미비한 실정이다.

대한민국공개특허공보 10-2018-0093478

본 발명자들은 ABA 신호전달 경로 조절을 통한 건조 스트레스 반응간의 관련성을 알아보기 위해 연구하던 중, 고추에서 CaDIK1 유전자를 동정하였으며, 상기 유전자가 ABA 매개성 기공 폐쇄를 조절함으로써, 이를 통해 식물의 건조 스트레스 저항성을 증진시키는 양성조절자로서 기능함을 규명하여 본 발명을 완성하였다.

이에 본 발명의 목적은, CaDIK1 유전자, CaDIK1 단백질 및 상기 유전자 또는 단백질을 유효성분으로 포함하는 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, CaDIK1 단백질을 암호화하는 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계를 포함하는 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법 및 상기 방법으로 제조된 형질전환 식물체를 제공하는 것이다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건조 스트레스에 대한 양성 조절인자(positive regulator) 단백질을 암호화하며, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CaDIK1 유전자를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 CaDIK1 유전자에 의해 암호화되는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 CaDIK1 단백질을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 유전자 또는 상기 단백질을 유효성분으로 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법을 제공한다:

(a) CaDIK1 단백질을 암호화하는 서열번호 1의 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계; 및

(b) 상기 형질전환된 식물체에서 CaDIK1 단백질을 과발현시키는 단계.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체를 제공한다.

본 발명은 건조 스트레스에 대한 저항성 증진 단백질을 암호화 하는 CaDIK1 유전자를 동정하였으며, CaDIK1 단백질은 ABA 신호전달의 양성 조절자로 기능하며 상기 단백질이 과발현된 형질전환 식물체에서 건조 스트레스 저항성 증진 효과를 확인하였는바, CaDIK1 유전자의 발현 조절을 통해 인류가 이용할 수 있는 작물 등의 개량에 활용할 수 있으며, 특히 식물의 생산성을 향상시키는데 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1a는 CaDIK1 및 다른 식물의 동종 단백질의 아미노산 서열 정렬 결과를 나타낸 것이다.
도 1b는 CaDIK1 단백질의 계통 발생(Phylogenetic tree) 수를 분석한 결과이다.
도 2a는 다양한 스트레스 조건에서 CaDIK1의 발현 정도를 분석한 결과이다.
도 2b는 녹색 형광 단백질 (GFP) 융합 단백질을 이용하여 CaDIK1의 세포내 위치를 확인한 결과이다.
도 3a 내지 3g는 가뭄 스트레스에 대한 CaDIK1-silenced 고추 식물의 내성 감소를 확인한 것으로 도 3a는 야생형(TRV:00) 및 CaDIK1-silenced 고추 식물(TRV: CaDIK1)의 CaDIK1 발현 정도를, 도 3b는 상기 식물에 가뭄처리시 표현형 변화를, 도 3c는 상기 식물 잎의 시간에 따른 수분 손실량을, 도 3d 및 3e는 상기 식물 잎의 온도를, 도 3f 및 3g는 상기 식물의 기공개도를 비교한 결과이다.
도 4a 내지 4f는 CaDIK1이 과발현되는 CaDIK1-OX 형질전환식물의 ABA 감수성을 분석한 것으로, 도 4a는 야생형(WT) 및 CaDIK1-OX 형질전환식물에서 CaDIK1의 발현정도를, 도 4b 및 4c는 상기 식물에서 발아 정도를, 도 4d 및 4e는 상기 식물에서 주근의 성장 정도를, 도 4f는 상기 식물에서 녹색자엽의 비율을 비교한 것이다.
도 5a 내지 5g는 CaDIK1-OX 형질전환 식물의 향상된 가뭄 내성을 확인한 것으로, 도 5a는 야생형(WT) 및 CaDIK1-OX 형질전환식물에 가뭄처리시 표현형 변화를, 도 5b는 상기 식물에 가뭄처리시 생존률의 차이를, 도 5c는 상기 식물 잎의 수분 손실량을, 도 5d 및 5e는 상기 식물 잎의 온도를, 도 5f 및 5g는 상기 식물의 기공개도를 비교한 결과이다.
도 6은 가뭄처리한 CaDIK1-OX 형질전환식물에서 가뭄 유도성 유전자의 발현 정도를 비교한 결과이다.

본 발명자들은 고추에서 CaDIK1 유전자를 동정하였으며, 상기 유전자가 ABA 매개성 기공 폐쇄를 조절함으로써, 이를 통해 식물의 건조 스트레스 저항성을 증진시키는 양성조절자로서 기능함을 규명하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 일 실시예에서는, 고추 CaDIK1 유전자의 서열을 분석한 결과, CaDIK1 및 다른 단백질 키나아제 사이에서 높은 아미노산 서열 동일성이 나타남을 확인하였다(실시예 2 참조).

본 발명의 다른 실시예에서는, 가뭄 스트레스 처리시 CaDIK1 유전자의 전사가 유도되며 35S:CaDIK1-GFP 단백질 융합체를 제조하여 CaDIK1 단백질의 위치를 분석한 결과 CaDIK1이 세포질에서 기능한다는 것을 확인하였다(실시예 3 참조).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, CaDIK1-silenced 고추 식물의 경우 야생형에 비하여 가뭄처리시 생존률이 낮았고 더 큰 기공개도를 나타내는 등 가뭄 저항성이 감소한 것을 확인하였다(실시에 4 참조).

본 발명의 또 다른 실시에에서는, CaDIK1가 과발현된 형질전환 식물의 경우 ABA 처리시 야생형에 비하여 발아율이 낮았으며 주근 성장이 저해 되는 등 ABA 감수성이 증가한 것을 확인하였다(실시예 5 참조).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, CaDIK1가 과발현된 형질전환 식물의 경우 야생형에 비하여 가뭄처리시 생존률이 증가하고 기공폐쇄 정도가 더 높은 등 가뭄저항성이 증가된 것을 확인하였다(실시에 6 참조).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 건조 스트레스에 대한 양성 조절인자(positive regulator) 단백질을 암호화하며, 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CaDIK1 유전자를 제공한다.

본 발명에서 "양성 조절인자(positive regulator) 단백질"이란 생명현상 조절에서 증가방향으로 작용하는 단백질을 의미한다. 즉, 본 발명의 유전자인 CaDIK1이 과발현되는 경우, ABA 민감도 증가, 및 건조 스트레스에 대한 저항성이 증가될 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 CaDIK1 유전자에 의해 암호화되는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 CaDIK1 단백질을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 유전자 또는 상기 단백질을 유효성분으로 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법을 제공한다:

(a) CaDIK1 단백질을 암호화하는 서열번호 1의 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계; 및

(b) 상기 형질전환된 식물체에서 CaDIK1 단백질을 과발현시키는 단계.

본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체를 제공한다.

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.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

실시예 1. 실험준비 및 방법

1-1. 식물 재료 및 성장 조건

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 상기 식물은 24±1℃ 조건의 생육실에서 백색 형광등(130 μmol photons m^-2S^-1; 하루 16시간 동안) 빛 아래 성장시켰다.

1-2. 서열 정렬 (Sequence alignment)

CaDIK1로 암호화된 아미노산 서열 및 이의 상동 서열은 BLAST searches (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST)를 사용하여 얻었다. SMART (http://smart.embl-heidelberg.de) web server는 RING finger를 식별하는데 사용하였다. 아미노산 정렬은 CLUSTALW2 (http://www.ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2)를 사용하여 수행하였고, 결과는 Genedoc software (http://www.nrbsc.org/gfx/genedoc)를 사용하여 편집하였다.

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

CaDIK1의 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:CaDIK1 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.

1-4. CaDIK1 유전자가 과발현된 형질전환 애기장대 제조

CaDIK1의 기능 분석을 위해 CaDIK1 유전자가 과별현된 애기장대를 제조하였다. CaDIK1 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 CaDIK1을 이용한 애기장대의 형질 전환에 적용되었다. 과발현된 식물은 카나마이신 (kanamycin) 50 μgㆍmL^-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.

1-5. ABA, 건조 스트레스, NaCl, H ₂ O ₂ 처리 및 형태 분석

고추 식물에서 CaDIK1 유전자의 발현 패턴 변화를 관찰하기 위해, ABA, NaCl, H₂O₂ 및 건조 처리한 잎 샘플을 준비하였다. 6엽 단계(six-leaf stage)의 고추 식물에 ABA(100 μM), 염 용액(salt solution)(200 mM) 또는 H₂O₂(100mM)를 처리한 다음, 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.

건조 저항성 분석(dehydration tolerance assays)을 위해, 4주된 유전자 침묵(gene-silenced) 고추 식물 및 대조군 고추 식물과 형질 전환 계통의 3주된 애기장대 및 야생형 식물을 무작위로 배치했고, 각각 10일 및 14일 동안 물주기를 중단함으로써 건조 스트레스를 주었다. 그 후 2일 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.

정량 역전사 중합효소 연쇄반응(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction, qRT-PCR) 분석을 위해, CaDIK1 유전자를 과발현하는 4주 된 형질전환 식물과 야생형(wild-type) 식물을 토양에서 조심스럽게 제거하고 건조 스트레스를 주어 처리 후 정해진 시간에 수확하였다.

1-6. 기공개도(Stomatal aperture)의 생물학적 검정

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.

1-7. 열 영상법 (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.

1-8. RNA 추출 및 qRT - PCR

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 1에 기재한 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 액틴 8(Arabidopsis actin8; AtACT8) 유전자 및 고추 액틴 1(CaACT1) 유전자를 정규화를 위해 사용하였다.

Primer name		Primer sequence (5'- 3')	서열번호
Cloning	CaDIK1 CDS (CA11g00570)	Forward: ATGGATTTTGCTTATCCTTTTGTTTGGTT	3
		Reverse: CTACTTTGTACTCGTGGTACTAGAGC	4
		(w/o stop codon) Reverse: CTTTGTACTCGTGGTACTAGAGCAAAT	5
	CaDIK1 VIGS	Forward: TCTAGATGTCTTAACACACAACCTGACTGT	6
		Reverse: CTCGAGCTGAGCAATGTTCGGG	7
	CaDIK1 dead kinase	Forward: ATGGAAGAGAGGTTGCTGTAAACCGCCTTTACGAG	8
		Reverse: CTCGTAAAGGCGGTTTACAGCAACCTCTCTTCCAT	9
RT-PCR - pepper	CaACT1 (CA12g08730)	Forward: GACGTGACCTAACTGATAACCTGAT	10
		Reverse: CTCTCAGCACCAATGGTAATAACTT	11
	CaDIK1	Forward: TTCTTCAAATGCAACATTACGACTA	12
		Reverse: GTATACTCCTGGGTAATAGGGCAAT	13
	AtActin8 (At1g49240)	Forward: CAACTATGTTCTCAGGTATTGCAGA	14
		Reverse: GTCATGGAAACGATGTCTCTTTAGT	15
	RAB18 (At5g66400)	Forward: GGAAGAAGGGAATAACACAAAAGAT	16
		Reverse: GCGTTACAAACCCTCATTATTTTTA	17
	RD29B (At5g52300)	Forward: GTTGAAGAGTCTCCACAATCACTTG	18
		Reverse: ATACAAATCCCCAAACTGAATAACA	19
	RD29A (At5g52310)	Forward: CACAATCACTTGGCTCCACTGTTG	20
		Reverse: ACCTAGTAGCTGGTATGGAGGAACT	21
	DREB2A (At5g05410)	Forward: CTACAAAGCCTCAACTACGGAATAC	22
		Reverse: AAACTCGGATAGAGAATCAACAGTC	23
	NCED3 (At3g14440)	Forward: AGAAACAACAAACAAGAAACAGAGC	24
		Reverse: ACATGGAAATCGGAGTTACAGATAG	25
	ABI1 (At4g26080)	Forward: GTTTGGGATGTAATGACGGATG	26
		Reverse: TGAACTGAGGCAGAGAGGGTCC	27
	ABI2 (At5g57050)	Forward: AGAAAAGAGGAGAAGGAAAAGATCC	28
		Reverse: TAAAGAGAATTTTTACCCACCATCA	29
	HAB1 (At1g72770)	Forward: GACTACCTCTCAATGCTTGCTCTAC	30
		Reverse: AAAAACCTGTCGAAATTAGATCCTT	31

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

CaDIK1-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.

1-10. 통계적 분석(Statistical analyses)

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.

실시예 2. CaDIK1 유전자의 서열 분석

CaDIK1은 신호 펩타이드, 막 횡단 도메인 및 c-말단 세린/트레오닌 키나아제 도메인을 포함하며 CaDIK1은 Arabidopsis AtLRK10L1.2 및 Wheat TaLRK10과 유사한 구조를 가지고 있다. AtLRK10L1.2는 ABA 신호 및 가뭄 내성에 관여하며, TaLRK10은 곰팡이 병원체에 대한 내성의 양성조절자 역할을 한다. 이러한, CaDIK1 유전자의 서열 분석을 위해 가뭄 처리한 고추 잎에서 RNA-seq 분석을 통해 고추 CaDIK1(Capsicum annuum Drought Induced Kinase 1) 유전자를 분리하여 이를 분석하였다. 분석 결과 CaDIK1 cDNA는 1983bp 핵산을 포함하고, 등전점 6.3, 측정 분자량 74.62 kD인 660-아미노산 잔기를 암호화 하는 것을 확인하였다. 또한, 다중 서열 정렬 분석(Multiple sequence alignment analysis) 결과 CaDIK1 및 다른 단백질 키나아제 사이에서 높은 아미노산 서열 동일성 (45.8 내지 76.3 %)이 나타났으며(도 1a 참조), 계통 발생 수 분석을 통해 CaDIK1과 그 동종 단백질 서열 사이의 생물학적 거리를 확인하였다(도 1b 참조).

실시예 3. CaDIK1 유전자의 유도 및 CaDIK1의 세포 내 위치 확인

CaDIK1은 가뭄 처리한 고추 잎에서 분리되었으므로 CaDIK1이 비생물적 스트레스 신호에 의해 유도되는지 여부를 조사하기 위해 고추 잎에 ABA, 가뭄, NaCl, H₂O₂ 처리 후 qRT-PCR 분석을 수행하였다. 그 결과, 도 2a에 나타난 바와 같이 가뭄 처리는 고추 잎에서 CaDIK1 전사를 유도하여 RNA-seq 결과와 일치함을 확인하였으며, 또한 ABA, NaCl, H₂O₂에 의해서도 CaDIK1의 발현이 유도되었다. 상기 결과는 CaDIK1이 비생물적 스트레스 신호에 관여할 수 있음을 의미한다.

또한, 세포에서 CaDIK1 단백질의 세포 내 위치를 확인하기 위해 CaDIK1 코딩 영역을 녹색 형광 단백질 (GFP) 리포터 유전자와 함께 사용하여 35S:CaDIK1-GFP 단백질 융합체를 제조하여 CaDIK1 단백질의 위치를 분석한 결과, 도 2b에 나타난 바와 같이, 융합 단백질의 일시적인 발현은 Nicotiana benthamiana 표피 세포의 세포질에서만 GFP 신호를 생성함을 확인하였다. 상기 결과는 CaDIK1이 세포질에서 기능한다는 것을 의미한다.

실시예 4. 가뭄 스트레스에 대한 CaDIK1 -silenced 고추 식물의 내성 감소

가뭄 스트레스 반응에서 CaDIK1의 역할을 조사하기 위하여 바이러스 유도 유전자 침묵(virus-induced gene silencing, VIGS)을 이용하였다.

이 경우, CaDIK1의 발현 수준은 CaDIK1-silenced 고추 (TRV:CaDIK1)에서 가뭄 처리 유무에 관계없이 대조군 (TRV:00)보다 적게 나타났다(도 3a 참조).

또한, 가뭄 처리시 상기 두 식물의 표현형 변화 관찰을 수행하였다. 그 결과, 도 3b에 나타난 바와 같이 정상적인 성장 조건에서는 상기 두 식물간에 표현형 차이가 관찰되지 않았으나, 대조군 및 CaDIK1-silenced 고추 식물에 10일 동안 급수를 제한하고 2일 동안 재급수 하여 가뭄 스트레스를 가한 경우 CaDIK1-silenced 고추 식물은 대조군과 비교하여 더 시든 표현형을 보였다. 또한, 대조군의 생존율은 76% 이었으나, CaDIK1-silenced 고추 식물의 18.3%만 성장을 재개하였다.

상기와 같은 CaDIK1-silenced 고추 식물의 가뭄에 민감한 표현형이 수분 보유 능력의 차이에 의한 것인지를 결정하기 위해 분리된 로제트(rosette) 잎의 생중량을 측정한 결과 도 3c에 나타난 바와 같이 CaDIK1-silenced 고추 잎의 증발 수분 손실은 대조군 보다 높았다.

종래 연구에서 증발률이 ABA 감수성에 의해 조절된다는 점이 제시되었으므로, ABA 민감도를 결정하기 위해 ABA 처리 또는 미 처리시 잎 온도와 기공개도를 측정하였다. 그 결과 도 3d 및 3e에 나타난 바와 같이 ABA를 처리하지 않은 경우, CaDIK1-silenced 고추와 대조군 사이에는 유의한 차이가 없었으나, ABA 처리시 두 식물 모두 잎 온도가 증가되고 기공개도가 감소되었다. 다만, CaDIK1-silenced 고추 식물은 대조군 보다 더 낮은 잎 온도 및 더 큰 기공개도를 나타내어 CaDIK1-silenced 고추 식물에서 높은 수분 증발률이 감소된 ABA 감수성에 의한 것임을 확인하였다. 상기 결과는 가뭄 스트레스 조건에서 CaDIK1-silenced 고추의 변화된 표현형은 CaDIK1 발현 억제에 의한 것임을 의미한다.

실시예 5. CaDIK1 -OX 식물의 ABA에 대한 향상된 감도

CaDIK1의 추가적인 생물학적 기능을 연구하기 위해 CaMV 35S 프로모터(promoter) 제어하에 CaDIK1을 과발현하는 애기장대(Arabidopsis) 형질 전환 식물을 제조하였다. 그 결과 CaDIK1의 발현이 높은 2개의 독립적인 T3 동형 접합체 (CaDIK1-OX #1 및 #2, 도 4a 참조)를 얻어 이를 추가적인 분석에 이용하였으며 정상적인 성장조건에서는 상기 두 식물에서 표현형 차이가 관찰되지 않았다.

앞선 실시예들에서 확인한 바와 같이 CaDIK1은 ABA에 의해 유도되었고 CaDIK1-silenced 고추 식물은 ABA에 민감하지 않은 표현형을 나타냈으므로 CaDIK1의 발현이 발아 및 발아 후 성장시 ABA 반응에 영향을 주는지 조사하였다.

이에, CaDIK1-OX 종자를 0.0 또는 1.0 μM ABA를 함유한 MS 플레이트에서 발아시킨 결과, 도 4b 및 4c에 나타난 바와 같이, ABA가 없는 경우 야생형 및 CaDIK1-OX 종자 모두에서 발아율의 유의한 차이가 없었으나 ABA의 존재하에 CaDIK1-OX 종자는 야생형과 비교하여 ABA에 과민 반응을 보였다.

또한, ABA에 대한 입모(seedling establishment) 및 주근(primary root) 성장을 분석한 결과 도 4d 및 4e에 나타난 바와 같이 CaDIK1-OX 식물의 주근은 야생형 식물과 비교하여 ABA 처리에 의해 유의하게 성장이 저해되었으며 도 4f에 나타난 바와 같이 플레이팅 후 10일째에 자엽의 녹화 속도는 CaDIK1-OX 식물에서 야생형 식물 보다 낮았다. 상기 결과는 증가된 CaDIK1의 발현에 의해 애기장대에서 ABA에 대한 과민성이 부여됨을 의미한다.

실시예 6. CaDIK1 -OX 식물의 가뭄 스트레스 내성 강화

상기 실시예들에서 CaDIK1-silenced 고추 식물은 가뭄에 민감한 표현형을 나타내고 CaDIK1-OX 식물은 ABA-과민성 표현형을 보임을 확인하였는바 가뭄 스트레스 반응에서 CaDIK1의 발현이 증가한다고 가정하고 이를 검증하기 위해, 야생형 및 CaDIK1-OX 식물에 14일 동안 급수를 제한한 다음, 2일간 재급수하여 가뭄 스트레스 가하였다. 그 결과, 정상적인 성장 조건에서는 상기 두 식물 모두 변화된 표현형을 나타내지 않았으나 도 5a에 나타난 바와 같이 가뭄 스트레스 처리 후, 야생형 식물은 CaDIK1-OX 식물보다 더 시든 표현형을 보였다. 또한, 도 5b에 나타난 바와 같이 야생형의 경우 20%만이 성장을 재개하였으나, 형질전환식물은 약 81 내지 83 % 가 생존함을 확인하였다.

또한, 분리된 로제트의 생중량을 측정함하여 증발수분손실을 모니터링 한 결과 도 5c에 나타난 바와 같이 CaDIK1-OX 식물에서 수분 손실량은 야생형 식물의 수분 손실량보다 낮았으며, 이는 가뭄 스트레스에 대한 내성 증가가 수분 보유 능력의 변화로 인한 것임을 의미한다.

종래 연구에서 잎 온도와 기공개도를 사용하여 가뭄 민감성과 내성을 결정하는 ABA 감도를 모니터링하였으며, 스트레스 관련 유전자의 발현 수준은 가뭄 스트레스에 대한 식물의 반응에 영향을 미친다는 점을 확인하였으므로 본 발명에서도 잎 온도, 기공개도 및 스트레스 관련 유전자 발현을 측정하였다. 그 결과, 도 5d 내지 5g에 나타난 바와 같이 ABA가 없는 경우 잎 온도와 기공개도는 상기 두 식물 모두에서 유의한 차이가 없었으나 ABA를 처리한 경우 CaDIK1-OX 식물에서 잎 온도가 더 높았고 기공폐쇄 정도도 더 컸다.

또한, 종래 연구에서 가뭄 스트레스에 대한 반응의 변화가 스트레스 관련 유전자의 발현 수준과 관련이 있고 CaDIK1 발현이 고추 및 애기장대 에서의 가뭄 내성 및 ABA 민감도와 양의 상관 관계가 있다고 제안되었으므로 CaDIK1의 발현 증가가 스트레스 관련 유전자의 발현 수준에 영향을 주는지 조사하였다. 이를 위해 가뭄 스트레스가 처리되지 않은 잎 또는 처리된 잎에서 스트레스 관련 유전자의 qRT-PCR 분석이 수행한 결과 도 6에 나타난 바와 같이 NCED3, DREB2A, RAB18, RD29A 및 RD29B를 포함하는 상기 스트레스 관련 유전자의 발현 수준은 야생형 식물에서보다 CaDIK1-OX 식물에서 더 많이 유도되었다. 상기 결과는 스트레스 관련 유전자의 이러한 향상된 발현은 CaDIK1-OX 식물의 가뭄 내성에 영향을 줄 수 있음을 의미한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

<110> Chung-Ang University Industry-Academy Cooperation Foundation <120> Method for improving the resistance to the drought stress using pepper protein kinase CaDIK1 in plants <130> MP19-077 <160> 31 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1983 <212> DNA <213> CaDIK1 (CA11g00570) <400> 1 atggattttg cttatccttt tgtttggttt cttttatctc ttcttcttat attagttcag 60 gcaaagggta gaaatgattc aatatgtcca aagtcatttt catgtggaaa tcttactgac 120 ctgagctttc ctttctgtct taacacacaa cctgactgtg gaataatgcc catgtctggt 180 tgtgatacta aaaactatcc agcaatccaa ctgcttcctg gaggagatga gtactgcgcg 240 tttgccaagc cgtataatta tacgattggg atcgtggatc cgaaacttgt tgacatgttg 300 aagatagaca agtgccagat tttcgaccaa agtttctccc ttcctgactc tccttccatt 360 tccttcaaaa tcttgaatat tcaaaacttc ttcaaatgca acattacgac tagtaacacc 420 ccgaacattg ctcagaagaa caaccgcttt gctggttata aaatgtacga tgactgtaaa 480 ggctttagca tatactacaa gcatcagcta tatgtggatg aacacattct agcatgcgat 540 cttcctgcca actgttcact tatcagattg ccctattacc caggagtata cgaagataat 600 ttggtcaaca 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ctatatcgat ccaaagtatc acgaatgcta ccagctgacc 1500 agtaaaagtg acgtctatag cttcggggtg gtccttgtcg agctcatttc atcaatgcca 1560 gctgtggata tgaataggca tatccaagag attaatttgg ctaacttcgc aataaacaag 1620 atcataaatt gtgcatttca cgagttgatc gatccatctc tggggttcga ttcagatacc 1680 aagatttggg aaatgactac ttcagtggcg gagctggctt ttctatgctt gcagacagat 1740 agggatacga ggccttctat ggttcaagtt ttggatactc taaaggagat tcagactaat 1800 aaatttcaca atgagaagaa cgcgacgtct aacctcaacg gcaatgaagc taagatagtc 1860 acaacacctc ctttccctga aaccaaagat aagttattgc tgacacaagt caaatcacta 1920 ccttcaccaa attctgtcac tgataaatgg attatttgct ctagtaccac gagtacaaag 1980 tag 1983 <210> 2 <211> 660 <212> PRT <213> CaDIK1 (CA11g00570) <400> 2 Met Asp Phe Ala Tyr Pro Phe Val Trp Phe Leu Leu Ser Leu Leu Leu 1 5 10 15 Ile Leu Val Gln Ala Lys Gly Arg Asn Asp Ser Ile Cys Pro Lys Ser 20 25 30 Phe Ser Cys Gly Asn Leu Thr Asp Leu Ser Phe Pro Phe Cys Leu Asn 35 40 45 Thr Gln Pro Asp Cys Gly Ile Met Pro Met Ser Gly Cys Asp Thr Lys 50 55 60 Asn Tyr Pro Ala Ile Gln Leu Leu Pro Gly Gly Asp Glu Tyr Cys Ala 65 70 75 80 Phe Ala Lys Pro Tyr Asn Tyr Thr Ile Gly Ile Val Asp Pro Lys Leu 85 90 95 Val Asn Met Leu Lys Ile Asp Lys Cys Gln Ile Phe Asp Gln Ser Phe 100 105 110 Ser Leu Pro Asp Ser Pro Ser Ile Ser Phe Lys Ile Leu Asn Ile Gln 115 120 125 Asn Phe Phe Lys Cys Asn Ile Thr Thr Ser Asn Thr Pro Asn Ile Ala 130 135 140 Gln Lys Asn Asn Arg Phe Ala Gly Tyr Lys Met Tyr Asp Gly Cys Lys 145 150 155 160 Gly Phe Ser Ile Tyr Tyr Lys His Gln Leu Tyr Val Asp Glu His Ile 165 170 175 Leu Ala Cys Asp Leu Pro Ala Asn Cys Ser Leu Ile Arg Leu Pro Tyr 180 185 190 Tyr Pro Gly Val Tyr Glu Asp Asn Leu Val Asn Met Leu Gly Pro Glu 195 200 205 Phe Leu Val Glu Trp Lys Leu Ser Asp Asp Cys Asn Lys Cys Leu Tyr 210 215 220 Asp Gly Gly Gln Cys Gln Thr Asp Arg Thr Lys Lys Phe His Cys Tyr 225 230 235 240 Lys Ala Thr Arg Ser Asn Met Gly Leu Thr Leu Glu Ala Ala Phe Gly 245 250 255 Gly Val Gly Leu Val Met Ile Thr Cys Ser Val Phe Tyr Ile Thr Trp 260 265 270 Cys Tyr Lys Lys Arg Arg Tyr Ser Pro Ser Arg Phe Leu Ser Thr Lys 275 280 285 Arg Phe Ser Asn Ile Phe Lys His Asp Val Glu Gly Gly Asn Ile Tyr 290 295 300 Phe Gly Val Pro Val Phe Ser Tyr Ser Glu Leu Glu Glu Ala Thr Asn 305 310 315 320 Asp Phe Ser Ser Ser Arg Val Leu Gly Asp Gly Gly Phe Gly Thr Val 325 330 335 Tyr Tyr Gly Lys Leu Lys Asp Gly Arg Glu Val Ala Val Lys Arg Leu 340 345 350 Tyr Glu His Asn Cys Lys Arg Met Gln Gln Phe Val Asn Glu Ile Ala 355 360 365 Ile Leu Thr Arg Leu Arg His Asn Asn Leu Val Thr Leu Tyr Gly Cys 370 375 380 Thr Ser Trp Arg Ser Arg Glu Leu Leu Leu Val Tyr Glu Cys Ile Pro 385 390 395 400 Asn Gly Thr Leu Ala Asp His Leu His Gly Asp Lys Asp Lys Asp Arg 405 410 415 Ser Leu Ala Trp Pro Ile Arg Met Asn Ile Ala Ile Glu Thr Ala Gly 420 425 430 Ala Leu Ala Tyr Leu His Ala Ser Asp Ile Ile His Cys Asp Val Lys 435 440 445 Thr Asn Asn Ile Leu Leu Asp His Asn Phe Ser Val Lys Val Ala Asp 450 455 460 Phe Gly Ile Ser Arg Leu Phe Pro Asn Asp Ile Ser His Ile Ser Thr 465 470 475 480 Ala Pro Arg Gly Thr Pro Gly Tyr Ile Asp Pro Lys Tyr His Glu Cys 485 490 495 Tyr Gln Leu Thr Ser Lys Ser Asp Val Tyr Ser Phe Gly Val Val Leu 500 505 510 Val Glu Leu Ile Ser Ser Met Pro Ala Val Asp Met Asn Arg His Ile 515 520 525 Gln Glu Ile Asn Leu Ala Asn Phe Ala Ile Asn Lys Ile Ile Asn Cys 530 535 540 Ala Phe His Glu Leu Ile Asp Pro Ser Leu Gly Phe Asp Ser Asp Thr 545 550 555 560 Lys Ile Trp Glu Met Thr Thr Ser Val Ala Glu Leu Ala Phe Leu Cys 565 570 575 Leu Gln Thr Asp Arg Asp Met Arg Pro Ser Met Val Glu Val Leu Asp 580 585 590 Thr Leu Lys Glu Ile Gln Thr Asn Lys Phe His Asn Glu Lys Asn Ala 595 600 605 Thr Ser Asn Leu Asn Gly Asn Glu Ala Lys Ile Val Thr Thr Pro Pro 610 615 620 Phe Pro Glu Thr Lys Asp Lys Leu Leu Leu Thr Gln Val Lys Ser Leu 625 630 635 640 Pro Ser Pro Asn Ser Val Thr Asp Lys Trp Ile Ile Cys Ser Ser Thr 645 650 655 Thr Ser Thr Lys 660 <210> 3 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 CDS (CA11g00570) Forward primer <400> 3 atggattttg cttatccttt tgtttggtt 29 <210> 4 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 CDS (CA11g00570) Reverse primer <400> 4 ctactttgta ctcgtggtac tagagc 26 <210> 5 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> (w/o stop codon) Reverse primer <400> 5 ctttgtactc gtggtactag agcaaat 27 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 VIGS Forward primer <400> 6 tctagatgtc ttaacacaca acctgactgt 30 <210> 7 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 VIGS Reverse primer <400> 7 ctcgagctga gcaatgttcg gg 22 <210> 8 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 dead kinase Forward primer <400> 8 atggaagaga ggttgctgta aaccgccttt acgag 35 <210> 9 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 dead kinase Reverse primer <400> 9 ctcgtaaagg cggtttacag caacctctct tccat 35 <210> 10 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaACT1 (CA12g08730) Forward primer <400> 10 gacgtgacct aactgataac ctgat 25 <210> 11 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaACT1 (CA12g08730) Reverse primer <400> 11 ctctcagcac caatggtaat aactt 25 <210> 12 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 Forward primer <400> 12 ttcttcaaat gcaacattac gacta 25 <210> 13 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CaDIK1 Reverse primer <400> 13 gtatactcct gggtaatagg gcaat 25 <210> 14 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtActin8 (At1g49240) Forward primer <400> 14 caactatgtt ctcaggtatt gcaga 25 <210> 15 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AtActin8 (At1g49240) Reverse primer <400> 15 gtcatggaaa cgatgtctct ttagt 25 <210> 16 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RAB18 (At5g66400) Forward primer <400> 16 ggaagaaggg aataacacaa aagat 25 <210> 17 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RAB18 (At5g66400) Reverse primer <400> 17 gcgttacaaa ccctcattat tttta 25 <210> 18 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RD29B (At5g52300) Forward primer <400> 18 gttgaagagt ctccacaatc acttg 25 <210> 19 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RD29B (At5g52300) Reverse primer <400> 19 atacaaatcc ccaaactgaa taaca 25 <210> 20 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RD29A (At5g52310) Forward primer <400> 20 cacaatcact tggctccact gttg 24 <210> 21 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RD29A (At5g52310) Reverse primer <400> 21 acctagtagc tggtatggag gaact 25 <210> 22 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DREB2A (At5g05410) Forward primer <400> 22 ctacaaagcc tcaactacgg aatac 25 <210> 23 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DREB2A (At5g05410) Reverse primer <400> 23 aaactcggat agagaatcaa cagtc 25 <210> 24 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NCED3 (At3g14440) Forward primer <400> 24 agaaacaaca aacaagaaac agagc 25 <210> 25 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NCED3 (At3g14440) Reverse primer <400> 25 acatggaaat cggagttaca gatag 25 <210> 26 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ABI1 (At4g26080) Forward primer <400> 26 gtttgggatg taatgacgga tg 22 <210> 27 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ABI1 (At4g26080) Reverse primer <400> 27 tgaactgagg cagagagggt cc 22 <210> 28 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ABI2 (At5g57050) Forward primer <400> 28 agaaaagagg agaaggaaaa gatcc 25 <210> 29 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ABI2 (At5g57050) Reverse primer <400> 29 taaagagaat ttttacccac catca 25 <210> 30 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HAB1 (At1g72770) Forward primer <400> 30 gactacctct caatgcttgc tctac 25 <210> 31 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HAB1 (At1g72770) Reverse primer <400> 31 aaaaacctgt cgaaattaga tcctt 25

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 CaDIK1(Capsicum annuum Drought Induced Kinase 1) 유전자 또는 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어진 CaDIK1 단백질을 유효성분으로 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물.
   
4. 하기의 단계를 포함하는, 식물체의 건조 스트레스 저항성 증진방법:
   (a) CaDIK1(Capsicum annuum Drought Induced Kinase 1) 단백질을 암호화하는 서열번호 1의 유전자를 식물체에 형질전환 하는 단계; 및
   (b) 상기 형질전환된 식물체에서 CaDIK1 단백질을 과발현시키는 단계.
   
5. 제4항의 방법에 의해 건조 스트레스 저항성이 증진된 형질전환 식물체.

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