KR102265780B1 - EFG1 gene for regulating flowering date of plantbody and uses thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물체의 개화기를 조절하는 EFG1 유전자 및 상기 유전자를 식물체에 과발현하는 단계를 포함하는 식물체의 개화기를 조절하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 유전자를 이용하면 식물체의 개화기를 조절할 수 있으므로, 작물의 생산성 및 바이오매스 향상 등의 분야에서 활용될 수 있다.The present invention relates to an EFG1 gene that regulates the flowering period of a plant, and a method for regulating the flowering period of a plant, comprising the step of overexpressing the gene in the plant. Since the flowering period of a plant can be controlled by using the gene of the present invention, it can be utilized in fields such as improvement of crop productivity and biomass.

Description

식물체의 개화기 조절 EFG1 유전자 및 이의 용도{EFG1 gene for regulating flowering date of plantbody and uses thereof}EFG1 gene for regulating flowering date of plantbody and uses thereof {EFG1 gene for regulating flowering date of plantbody and uses thereof}

본 발명은 식물체의 개화기를 조절하는 EFG1 유전자 및 상기 유전자를 식물체에 과발현시키는 단계를 포함하는 식물체의 개화기를 조절하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an EFG1 gene that controls the flowering period of a plant, and a method for regulating the flowering period of a plant, comprising the step of overexpressing the gene in the plant.

벼는 크게 영양생장기와 생식생장기라는 두 개의 과정을 거쳐 자신의 일생을 마감한다. 영양생장기는 벼의 몸체를 만드는 시기이고, 생식생장기는 2세를 위한 볍씨를 만드는 시기이다. 영양생장기는 육묘기와 분얼기로 나뉘고, 그 중간에 모내기 후의 활착기가 있다. 육묘기에는 씨앗의 영양분이 고갈되는 이유기(離乳期)가 있는데, 세 번째 잎이 완전히 형성된 뒤 네 번째 잎이 만들어지는 시기를 말한다. 모가 논에서 활착한 다음에는 분얼이 왕성하게 일어나는데, 영양생장기의 재배 목표는 왕성한 분얼에 있다. 분얼이란 땅속에 있는 벼의 마디에서 새 가지가 나오는 것을 의미한다. 생식생장기는 유수 분화기부터 성숙기까지의 기간을 말하는데, 출수기(이삭이 팼을 때)를 기점으로 앞에는 신장기, 뒤에는 결실기가 된다. 전기가 신장(伸長)기인 것은 이때가 되면 이삭 줄기의 마디 사이가 급신장하기 때문이다. 그리고 이제 벼는 육체 성장이 둔화되고, 이삭의 성장은 가속화되기 때문에 이때부터 잎이 만들어지는 기간은 두 배로 느려진다. 이 신장기에는 어린 이삭(유수)이 분화하면서 동시에 이삭의 줄기가 급신장하며, 후반부에는 꽃가루가 만들어지는 감수분열기(생식세포분열기)를 맞이하고 이때부터 이삭이 패기 전까지를 수잉기(穗孕期)라 한다.Rice goes through two major stages of vegetative growth and reproductive growth to end its life. The vegetative growth phase is the time to make the body of rice, and the reproductive growth phase is the time to make the rice seeds for 2 years old. The vegetative growth phase is divided into the seedling phase and the tillering phase, with the survival phase after planting in the middle. In the seedling period, there is the weaning period (離乳期), in which the nutrients of the seeds are depleted, and it refers to the period when the fourth leaf is formed after the third leaf is completely formed. After the mother plant is established in the paddy field, tillering occurs vigorously, and the goal of cultivation during the vegetative growth period is vigorous tillering. Tilling refers to the emergence of new branches from the nodes of rice in the ground. The reproductive growth phase refers to the period from the oily differentiation phase to the maturation phase, starting from the seeding phase (when the ears are sprouted), followed by the elongation phase and the fruiting phase after. The reason why electricity is in the elongation phase is because at this time, the nodes between the nodes of the ear stems grow rapidly. And now, because the physical growth of rice is slowed down and the growth of the ears is accelerated, from this point on, the period of leaf formation is doubled. During this elongation stage, young ears (oiling water) are differentiated and the stems of the ears grow rapidly at the same time, and in the latter part, pollen is produced (germ cell division), and the period from this time until the ears are harvested is called the watering stage. do.

영양 생장과 생식 생장은 개화 신호에 의해 두 가지 생장 간의 전환이 이루어진다. 이러한 개화 신호에는 식물체 내의 유전적 요인과 광주기, 빛의 세기와 같은 환경적 요인 등 다양한 요소가 영향을 미친다. 이러한 생장 전환의 결과 다양한 형태적 변화가 일어나므로, 개화 관련 기작에 대한 연구가 계속되고 있다.Vegetative growth and reproductive growth are switched between the two growths by the flowering signal. Various factors such as genetic factors within the plant and environmental factors such as photoperiod and light intensity affect these flowering signals. As a result of this growth conversion, various morphological changes occur, so research on flowering-related mechanisms is continuing.

본 발명자들은 작물의 출수기 및 영양 생장 조절방법에 관해 연구를 하던 중, 벼 유래 EFG1 유전자가 식물체의 개화 시기에 관련이 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention by confirming that the rice-derived EFG1 gene is related to the flowering period of plants while researching on the seeding season and vegetative growth control method of crops.

한국등록특허 제10-1651940호(2016.08.23 등록)Korea Patent Registration No. 10-1651940 (registration on August 23, 2016)

본 발명의 목적은 식물체의 개화기를 조절하는 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 EFG11 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a recombinant vector comprising the EFG11 gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 that controls the flowering period of a plant.

본 발명의 다른 목적은 상기 재조합 벡터로 형질전환된 식물체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plant transformed with the recombinant vector.

본 발명의 또 다른 목적은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 유전자를 식물체에 과발현하는 단계를 포함하는 식물체의 개화기를 조절하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of regulating the flowering period of a plant, comprising the step of overexpressing the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in the plant.

본 발명의 또 다른 목적은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 유전자를 포함하는 식물체의 개화기를 조절하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for controlling the flowering period of a plant comprising a gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명은 식물체의 개화기를 조절하는 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 EFG1(Early flowering gene 1) 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.The present invention provides a recombinant vector containing the EFG1 (Early flowering gene 1) gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 that controls the flowering period of a plant.

상기 EFG1 유전자는 벼(oryza sativa L.)에서 분리한 것일 수 있다.The EFG1 gene may be isolated from rice (oryza sativa L.).

상기 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 유전자는 1083개의 뉴클레오티드로 이루어진다.The gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 consists of 1083 nucleotides.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 EFG1 유전자는 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 세트를 이용하여 PCR(Polymerase chain reaction) 증폭할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the EFG1 gene may be amplified by polymerase chain reaction (PCR) using the primer sets represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4.

본 명세서에서 사용된 용어, "출수기(出穗期)"란 화본과 식물에서 개화에 앞서 이삭목마디 사이가 신장하여 지엽의 잎집에서 이삭이 나오는 시기를 의미한다. 벼에서는 출수와 동시에 개화가 시작되기 때문에 이삭의 끝이 나온 때를 출수라고 정의한다. 따라서, 벼의 출수기는 벼의 개화시기와 동일한 의미를 가질 수 있다.As used herein, the term "exit season (出穗期)" refers to the period in which the ear buds are elongated prior to flowering in the flower and plants, and the ears appear from the leaf sheaths of the branches. In rice, since flowering starts at the same time as seeding, the time when the tip of the ear comes out is defined as seeding. Therefore, the rice season may have the same meaning as the flowering time of rice.

본 발명에 따른 상기 개화기의 조절은 조기 개화를 유도하여 식물체의 개화기를 단축시키는 것이다. 따라서, 상기 EFG1 유전자는 식물체의 개화기를 조절 또는 단축시키는 유전자일 수 있다.The control of the flowering period according to the present invention is to shorten the flowering period of the plant by inducing early flowering. Accordingly, the EFG1 gene may be a gene that regulates or shortens the flowering period of a plant.

상기 서열번호 1의 염기서열은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어지는 EFG1 단백질을 암호화한다.The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encodes the EFG1 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

상기 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어지는 EFG1 단백질은 361개의 아미노산으로 이루어진다.The EFG1 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 consists of 361 amino acids.

상기 벡터는 EFG1 유전자를 과발현시키기 위한 재조합 벡터인 것이 바람직하다.The vector is preferably a recombinant vector for overexpressing the EFG1 gene.

본 명세서에서 사용된 용어, "재조합"은 세포가 이종의 핵산을 복제하거나, 상기 핵산을 발현하거나 또는 펩티드, 이종의 펩티드 또는 이종의 핵산에 의해 암호화된 단백질을 발현하는 세포를 지칭하는 것이다. 재조합 세포는 상기 세포의 천연 형태에서는 발견되지 않는 유전자 또는 유전자 절편을, 센스 또는 안티센스 형태 중 하나로 발현할 수 있다. 또한 재조합 세포는 천연 상태의 세포에서 발견되는 유전자를 발현할 수 있으며, 그러나 상기 유전자는 변형된 것으로서 인위적인 수단에 의해 세포 내 재도입된 것이다.As used herein, the term “recombinant” refers to a cell in which the cell replicates, expresses a heterologous nucleic acid, or expresses a peptide, a heterologous peptide, or a protein encoded by the heterologous nucleic acid. Recombinant cells can express genes or gene segments not found in the native form of the cell, either in sense or antisense form. Recombinant cells can also express genes found in cells in a natural state, but the genes are modified and re-introduced into cells by artificial means.

본 명세서에서 사용된 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 작동 가능하게 연결된 코딩서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다. 진핵세포에서 이용 가능한 프로모터, 인핸서, 종결신호 및 폴리아데닐레이션 신호는 공지되어 있다.As used herein, the term "vector" is used to refer to a DNA fragment(s), a nucleic acid molecule, that is delivered into a cell. The vector replicates DNA and can be reproduced independently in a host cell. The term "expression vector" is often used interchangeably with "recombinant vector". The term "recombinant vector" refers to a recombinant DNA molecule comprising a desired coding sequence and a suitable nucleic acid sequence necessary for expression of an operably linked coding sequence in a particular host organism. Promoters, enhancers, termination signals and polyadenylation signals available in eukaryotes 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, pLλ 프로모터, 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 invention can typically be constructed as vectors for cloning or expression. In addition, the vector of the present invention can be constructed using a prokaryotic cell or a eukaryotic cell as a host. For example, when the recombinant vector of the present invention is an expression vector and a prokaryotic cell is used as a host, a strong promoter capable of propagating transcription (eg, pLλ promoter, trp promoter, lac promoter, T7 promoter, tac promoter, etc.) , a ribosome binding site for initiation of translation and a transcription/translation termination sequence.

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 contain one or more selectable markers. The marker is a nucleic acid sequence having characteristics that can be selected by conventional chemical methods, and includes all genes capable of distinguishing a transformed cell from a non-transformed cell. Examples include herbicide resistance genes such as glyphosate, glufosinate ammonium or phosphinothricin, kanamycin, G418, Bleomycin, hygromycin ) and antibiotic resistance genes such as chloramphenicol, but are not limited thereto.

본 발명의 재조합 벡터에서, 프로모터는 CaMV 35S, 액틴, 유비퀴틴, pEMU, MAS 또는 히스톤 프로모터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. "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. "항시발현(constitutive) 프로모터"는 대부분의 환경 조건 및 발달 상태 또는 세포분화 하에서 활성이 있는 프로모터이다. 형질전환체의 선택이 각종 단계에서 각종 조직에 의해서 이루어질 수 있기 때문에 항시발현 프로모터가 본 발명에서 바람직할 수 있다. 따라서, 항시발현 프로모터는 선택 가능성을 한정하지 않는다.In the recombinant vector of the present invention, the promoter may be CaMV 35S, actin, ubiquitin, pEMU, MAS, or histone promoter, but is not limited thereto. 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 a plant cell. A "constitutive promoter" is a promoter that is active under most environmental conditions and developmental states or cell differentiation. Since the selection of transformants can be made by various tissues at various stages, a constitutive promoter may be preferred in the present invention. Thus, the constitutive promoter does not limit the selectivity.

본 발명의 일 실시예에서는 pGA2897 벡터에 EFG1 유전자를 삽입하여 제조한 재조합 벡터 pGA2897EFG1을 예시하고 있으나, 본 발명은 이러한 특정 벡터에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the recombinant vector pGA2897EFG1 prepared by inserting the EFG1 gene into the pGA2897 vector is exemplified, but the present invention is not limited to this specific vector.

또한, 본 발명은 상기 재조합 벡터로 형질전환된 식물체를 제공한다.In addition, the present invention provides a plant transformed with the recombinant vector.

상기 식물체는 단자엽 식물일 수 있고, 구체적으로 벼, 밀, 보리, 수수, 옥수수 및 기장으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있고, 벼인 것이 가장 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 식물의 형질전환은 DNA를 식물에 전이시키는 임의의 방법을 의미한다. 그러한 형질전환 방법은 반드시 재생 및 (또는) 조직 배양 기간을 가질 필요는 없다. 식물 종의 형질전환은 이제는 쌍자엽 식물뿐만 아니라 단자엽 식물양자를 포함한 식물 종에 대해 일반적이다. 원칙적으로, 임의의 형질전환 방법은 본 발명에 따른 잡종 DNA를 적당한 식물 세포로 도입시키는데 이용될 수 있다. 방법은 원형질체에 대한 칼슘/폴리에틸렌 글리콜 방법(Krens, FA et al, 1982, Nature 296, 72-74; Negrutiu I et al, June 1987, Plant Mol Biol 8, 363-373), 원형질체의 전기천공법(Shillito RD 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 TM 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.The plant may be a monocotyledonous plant, and specifically may be any one selected from the group consisting of rice, wheat, barley, sorghum, corn and millet, and most preferably rice, but is not limited thereto. Transformation of a plant refers to any method of transferring DNA into a plant. Such transformation methods need not necessarily have a period of regeneration and/or tissue culture. Transformation of plant species is now common for plant species, including both monocots as well as dicots. In principle, any transformation method can be used to introduce the hybrid DNA according to the invention into suitable plant cells. Methods include the 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), electroporation of protoplasts ( Shillito RD et al, 1985 Bio/Technol 3, 1099-1102), microinjection into plant elements (Crossway A et al, 1986, Mol Gen Genet 202, 179-185), (DNA or RNA-coating of various plant elements) ) particle bombardment method (Klein TM et al, 1987, Nature 327, 70), in Agrobacterium tumefaciens-mediated gene transfer by infiltration of plants or transformation of mature pollen or vesicles by (incomplete) viruses infection (EP 0 301 316) and the like. A preferred method according to the present invention comprises Agrobacterium mediated DNA delivery. Particular preference is given to using the so-called binary vector technique as described in EP A 120 516 and US Pat. No. 4,940,838.

본 발명의 벡터가 도입되는 식물 세포는 세포가 식물로 재생될 수 있는 한 특정한 형태로 특별히 제한되는 것은 아니다. 이들 세포는, 예를 들면, 배양된 세포 부유물, 원형질체(protoplast), 잎 절편(leaf section) 및 캘러스(callus)를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조되고 조직 배양을 통해 재분화시킨 개화기가 단축된 식물체를 제공한다.A plant cell into which the vector of the present invention is introduced is not particularly limited to a specific form as long as the cell can be regenerated into a plant. These cells include, for example, cultured cell suspensions, protoplasts, leaf sections and callus. In addition, the present invention provides a plant with a shortened flowering period prepared according to the above method and redifferentiated through tissue culture.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 유전자를 식물체에 과발현시키는 단계를 포함하여 식물체의 개화기를 조절하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for controlling the flowering period of a plant, including the step of overexpressing the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in the plant.

상기 서열번호 1의 염기서열은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어지는 EFG1 단백질을 암호화한다.The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encodes the EFG1 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

상기 유전자를 과발현하는 방법은 프로모터에 상기 유전자를 작동 가능하게 연결한 재조합 벡터로 식물체를 형질전환하는 단계를 포함하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.The method of overexpressing the gene preferably includes transforming the plant with a recombinant vector in which the gene is operably linked to a promoter, but is not limited thereto.

상기 방법에 의하면 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 유전자를 과발현시켜 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어지는 EFG1 단백질의 세포 내 수준(level)을 높임으로써 식물체의 개화기를 조절할 수 있다.According to the method, the flowering period of a plant can be controlled by overexpressing the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to increase the intracellular level of the EFG1 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

상기 세포 내 수준이란 세포 내에 존재하는 양을 말하는 것으로, 이는 당업자에게 공지된 여러 방법으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 세포 내 수준은 전사 단계에서의 조절 또는 전사 후 단계에서의 조절을 통해 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전사 단계에서의 조절은 당업자에게 공지된 유전자의 발현을 증진시키기 위한 방법, 예를 들면, 프로모터에 서열번호 1의 EFG1 유전자 또는 이들에 대한 상동 유전자를 연결한 재조합 발현벡터를 제조하여 상기 유전자의 발현을 증진시키는 방법 또는 서열번호 1의 EFG1 유전자 또는 이들에 대한 상동유전자의 주변에 상기 유전자의 발현이 증진되도록 하는 발현조절서열을 삽입하는 방법 등에 의해 수행될 수 있다. 전사 후 단계에서의 조절은 당업자에게 공지된 단백질 발현을 증진시키기 위한 방법, 예를 들면, 서열번호 1 또는 이의 기능적 동등물의 EFG1 유전자를 주형으로 전사된 mRNA의 안정성을 증진하는 방법, 단백질 또는 단백질의 안정성을 증진하는 방법 또는 단백질 또는 단백질의 활성을 증진하는 방법에 의해 수행될 수 있다.The intracellular level refers to the amount present in the cell, which can be adjusted by various methods known to those skilled in the art. For example, the intracellular level may be achieved through regulation at the transcriptional stage or through regulation at the post-transcriptional stage, but is not limited thereto. Regulation in the transcription step is a method for enhancing the expression of a gene known to those skilled in the art, for example, by preparing a recombinant expression vector linking the EFG1 gene of SEQ ID NO: 1 or a homologous gene thereto to a promoter to express the gene It can be carried out by a method of enhancing the EFG1 gene of SEQ ID NO: 1 or a method of inserting an expression control sequence to promote expression of the gene in the vicinity of the homologous gene thereto. Regulation at the post-transcriptional stage is a method for enhancing protein expression known to those skilled in the art, for example, a method for enhancing the stability of mRNA transcribed using the EFG1 gene of SEQ ID NO: 1 or a functional equivalent thereof, protein or protein It may be carried out by a method for enhancing stability or a method for enhancing a protein or activity of a protein.

상기 식물체는 단자엽 식물일 수 있고, 구체적으로 벼, 밀, 보리, 수수, 옥수수 및 기장으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있고, 벼인 것이 가장 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.The plant may be a monocotyledonous plant, and specifically may be any one selected from the group consisting of rice, wheat, barley, sorghum, corn and millet, and most preferably rice, but is not limited thereto.

상기 방법은 식물체의 개화기를 촉진시키는 방법인 것이 바람직하다.The method is preferably a method of accelerating the flowering period of a plant.

본 발명의 실시예에서, 본 발명자들은 EFG1 유전자가 포함된 재조합 벡터를 아그로박테리움에 도입시키고 상기 도입된 아그로박테리움을 이용하여 과발현 형질전환체 6계통을 확인하였다. 6계통의 EFG1 유전자 과발현 형질전환체를 수득해 개화기 모습을 확인한 결과, 대조구인 동진벼에 비하여 개화기가 평균 10일 이상 단축되었으며, 이들 중 3개 계통에 대하여 정밀 조사한 결과 모든 계통에서 10일 이상의 조기 개화를 확인하였다. 따라서, EFG1(Early flowering gene 1) 유전자의 과발현 형질전환체가 개화시기를 단축시키는 것을 확인할 수 있었다.In an embodiment of the present invention, the present inventors introduced a recombinant vector containing the EFG1 gene into Agrobacterium, and confirmed 6 overexpressing transformant lines using the introduced Agrobacterium. As a result of obtaining 6 strains of EFG1 gene overexpressing transformants and checking the flowering period, the flowering period was shortened by more than 10 days on average compared to the control, Dongjinbyeol. was confirmed. Therefore, it was confirmed that the transformant overexpressing the EFG1 (Early flowering gene 1) gene shortened the flowering period.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 유전자를 포함하는 식물체의 출수기 및 생장을 조절하기 위한 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for regulating the seeding phase and growth of a plant comprising the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

상기 서열번호 1의 염기서열은 서열번호 2의 아미노산 서열로 이루어지는 EFG1 단백질을 암호화한다.The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 encodes the EFG1 protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2.

상기 본 발명의 조성물은 유효 성분으로서 EFG1 유전자를 포함하며, 상기 유전자를 식물체에 형질전환시킴으로써 식물체의 개화기를 조절할 수 있다.The composition of the present invention includes the EFG1 gene as an active ingredient, and by transforming the gene into the plant, the flowering period of the plant can be controlled.

상기 식물체의 개화기 조절은 식물체의 개화 시기를 조절 또는 단축하는 방법인 것이다.Controlling the flowering period of the plant is a method of controlling or shortening the flowering period of the plant.

상기 식물체는 단자엽 식물일 수 있고, 구체적으로 벼, 밀, 보리, 수수, 옥수수 및 기장으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있고, 벼인 것이 가장 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.The plant may be a monocotyledonous plant, and specifically may be any one selected from the group consisting of rice, wheat, barley, sorghum, corn and millet, and most preferably rice, but is not limited thereto.

본 발명은 식물체의 개화기를 조절하는 유전자 및 이를 이용하여 식물체의 개화기를 조절하는 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 유전자를 이용하면 식물체의 개화기를 조절할 수 있으므로, 작물의 생산성 및 바이오매스 향상 등의 분야에서 활용될 수 있다.The present invention may provide a gene for controlling the flowering period of a plant and a method for regulating the flowering period of a plant using the same. Since the flowering period of a plant can be controlled by using the gene of the present invention, it can be utilized in fields such as improvement of crop productivity and biomass.

도 1은 EFG1 유전자의 염기서열을 나타낸 것이다.
도 2는 EFG1 단백질 아미노산 서열 및 motif 분석을 나타낸 것이다.
도 3은 EFG1 단백질의 세포내 위치를 나타낸 것이다.
도 4는 대조구인 동진 벼와 EFG1 유전자 과발현 벼 형질전환체의 개화기 촉진 모습을 나타낸 것이다.
도 5는 대조구인 동진 벼(동진, Dongjin)와 EFG1 유전자 과발현 벼 형질전환체(형질전환체#5-8, #5-14, #5-15)의 초장, 간장 및 등숙율 등의 주요 농업형질을 비교한 것이다.
1 shows the nucleotide sequence of the EFG1 gene.
Figure 2 shows the EFG1 protein amino acid sequence and motif analysis.
3 shows the intracellular localization of the EFG1 protein.
4 is a view showing the promotion of flowering of the control group Dongjin rice and EFG1 gene overexpressing rice transformants.
Figure 5 is a control group Dongjin rice (Dongjin, Dongjin) and EFG1 gene overexpression rice transformants (transformants #5-8, #5-14, #5-15) major agricultural traits such as plant length, soy sauce, and ripening rate will be compared

이하, 본 발명을 하기 실시예에서 보다 상세하게 기술한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are merely illustrative of the content of the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. What can be easily inferred by those skilled in the art from the detailed description and examples of the present invention is construed as belonging to the scope of the present invention.

<실시예 1>벼 유래 EFG1 유전자 분리<Example 1> Rice-derived EFG1 gene isolation

벼의 다양한 조직으로부터 cDNA를 분리하여 염기서열을 분석하였다. 이 중 아직까지 기능이 알려지지 않은 새로운 유전자를 발견하여 EFG1(Early flowering gene 1)로 명명하였으며, 이를 서열번호 1로 기재하고 이에 상응하는 아미노산 서열을 서열번호 2로 기재하였다(도 1).cDNA was isolated from various tissues of rice and sequenced. Among them, a new gene whose function is not yet known was found and named EFG1 (Early flowering gene 1), which was described as SEQ ID NO: 1 and the corresponding amino acid sequence as SEQ ID NO: 2 (FIG. 1).

EFG1 유전자를 분리하는 방법은 다음과 같다. 동진벼로부터 총 RNA를 trizol로 분리한 다음, 역전사 효소를 이용하여 총 RNA 5 ㎍로부터 30 ㎍의 cDNA를 합성하였다. 상기 합성한 cDNA로부터 EFG1-F(서열번호 3) 및 EFG1-R(서열번호 4)의 프라이머를 이용하여 EFG1 유전자의 coding 영역을 PCR로 증폭하였다. PCR 후 1% 아가로스젤(agarose gel)에 전기영동하여 PCR 산물을 확인하였고, Qiagen Gel extraction kit를 사용하여 DNA를 추출하여 pGEM-Teasy 벡터(Promega)에 클로닝하였다. 클로닝 후, forward 프라이머(서열번호 5)와 reverse 프라이머(서열번호 6), BigDye Terminator 31 (ABI)을 이용하여 목적 유전자인 EFG1의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 EFG1 유전자는 NCBI GenBank Accession no AY333184.1의 유전자와 염기서열이 동일함을 확인하였다. 사용한 프라이머 정보는 하기 표 1에 나타내었다.The method for isolating the EFG1 gene is as follows. Total RNA from Dongjinbyeo was isolated with trizol, and then 30 μg of cDNA was synthesized from 5 μg of total RNA using reverse transcriptase. From the synthesized cDNA, the coding region of the EFG1 gene was amplified by PCR using primers of EFG1-F (SEQ ID NO: 3) and EFG1-R (SEQ ID NO: 4). After PCR, the PCR product was confirmed by electrophoresis on 1% agarose gel, and DNA was extracted using a Qiagen Gel extraction kit and cloned into pGEM-Teasy vector (Promega). After cloning, the nucleotide sequence of the target gene EFG1 was analyzed using a forward primer (SEQ ID NO: 5), a reverse primer (SEQ ID NO: 6), and BigDye Terminator 31 (ABI). As a result, it was confirmed that the EFG1 gene has the same nucleotide sequence as the gene of NCBI GenBank Accession no AY333184.1. The primer information used is shown in Table 1 below.

서열번호SEQ ID NO: 프라이머 명칭Primer name 프라이머 방향Primer direction 서열(5'→3')Sequence (5'→3') 33 EFG1EFG1 정방향forward CACCATGGGAAATGACGAAGCACCATGGGAAATGACGAAG 44 EFG1EFG1 역방향reverse TTACCTTGCGGCTACAGCATTTACCTTGCGGCTACAGCAT 55 M13F-pUCM13F-pUC 정방향forward GTTTTCCCAGTCACGACGTTTTCCCAGTCACGAC 66 M13R-pUCM13R-pUC 역방향reverse CAGGAAACAGCTATGACCAGGAAACAGCTATGAC

EFG1 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열을 분석한 결과 1083 bp의 cDNA로 구성되며, 361개의 아미노산으로 구성된 단백질이다. 도메인 분석결과 bZIP 도메인을 갖고 있으며 G box binding 도메인을 갖고 있어 bZIP 전사인자의 일종으로 예상되며, EFG1 단백질의 세포내 위치를 결정한 결과 핵 내에 존재하는 것으로 관찰되어 전사인자로서 기능을 수행할 가능성이 높을 것으로 확인되었다(도 2, 도 3).As a result of analyzing the base sequence and amino acid sequence of the EFG1 gene, it is composed of a cDNA of 1083 bp and a protein composed of 361 amino acids. As a result of domain analysis, it has a bZIP domain and a G box binding domain, so it is expected to be a type of bZIP transcription factor. As a result of determining the intracellular location of the EFG1 protein, it was observed to exist in the nucleus, so it is highly likely to function as a transcription factor. It was confirmed that (Fig. 2, Fig. 3).

<실시예 2> EFG1 유전자 과발현 백터의 제작<Example 2> Preparation of EFG1 gene overexpression vector

식물체 형질전환을 위한 EFG1 과발현 벡터를 제작하였다.An EFG1 overexpression vector for plant transformation was constructed.

구체적으로, EFG1-F 프라이머(서열번호 3)와 EFG1-R 프라이머(서열번호 4)를 이용하여 PCR(Polymerase chain reaction)을 수행해 1083 bp의 cDNA를 증폭하였다. PCR은 95 ℃ 30초, 55 ℃ 30초, 72 ℃ 1분을 30 사이클 수행하였다. 증폭된 cDNA는 pENTR-D-Topo에 클로닝한 후, gateway 방식으로 식물체 형질전환용 pEarleygate201 벡터에 클로닝하였다.Specifically, a 1083 bp cDNA was amplified by PCR (Polymerase chain reaction) using the EFG1-F primer (SEQ ID NO: 3) and the EFG1-R primer (SEQ ID NO: 4). PCR was performed for 30 cycles of 95 °C for 30 seconds, 55 °C for 30 seconds, and 72 °C for 1 minute. The amplified cDNA was cloned into pENTR-D-Topo, and then cloned into the pEarleygate201 vector for plant transformation using a gateway method.

<실시예 3> EFG1 유전자 과발현 벼 형질전환체 제작 및 과발현 검정<Example 3> EFG1 gene overexpression rice transformant production and overexpression assay

상기 실시예 2에서 제작한 벡터를 Agrobacterium LBA4404 균주에 형질전환하고, 이를 이용해 벼의 형질전환을 하였다. 본 발명자들은 EFG1 유전자를 과발현하는 형질전환체를 제작하기 위하여 아그로박테리움 매개형질전환방법(Hiei et al 1994)을 이용하여 벼를 형질전환하였다.The vector prepared in Example 2 was transformed into Agrobacterium LBA4404 strain, and rice was transformed using this vector. The present inventors transformed rice using the Agrobacterium-mediated transformation method (Hiei et al 1994) to construct a transformant overexpressing the EFG1 gene.

구체적으로, 벼 형질전환에 사용하는 볍씨는 껍질을 벗긴 현미를 사용하였다. 볍씨를 70% 에탄올에서 1분간 침지시킨 후 50% 락스 용액 (락스 30 ml당 Tween 20 10 ㎕ 첨가)에서 40분 동안 소독하였다. 소독액을 모두 따라 버린 후 볍씨를 멸균수로 5회 세척하였다. 소독액이 잘 세척 된 후 여과지를 이용해 볍씨에서 물기를 제거한 뒤 2N6 배지에 볍씨를 치상하였다. 2N6 배지는 N6 배지(Chu et al., Scin Sin(1975) 18:659-668)에 다량원소, 미량원소와 비타민을 함유한 혼합물 4 g/L, 30 g/L sucrose, 0.5 g/L proline, 0.5 g/L glutamine, 0.3 g/L casamino acids, 0.01 g/L myo-inositol, 2 mg/L 2,4-D 및 4 g/L phytagel를 첨가한 고체 배지 (pH5.8)이다. 28 ℃로 처리하여 5일간 배양하였으며, 캘러스가 유도되면 배유를 제거하였다. 배유는 캘러스가 훼손되지 않도록 핀셋을 이용하여 조심스럽게 제거하며, 자엽과 뿌리 부분은 그대로 두어 캘러스가 훼손되는 것을 방지하였다. 형질전환시켜 둔 아그로박테리움을 AB 고체 배지에 3일간 배양한 후 AAM 액체 배지에 모아서 현탁액을 만들었다. 흡광도기계를 이용하여 현탁액의 농도를 측정하며 먼저 OD595=0.1이 되도록 만든 후 AAM으로 10배 희석하여 OD595=0.01이 되도록 만들었다. 상기 아그로박테리움 현탁액에 배유를 제거한 캘러스를 2분 동안 침지하고 부드럽게 용액을 흔들어 아그로박테리움을 접종하였다. 접종이 끝나면 캘러스에서 현탁액만을 따라 버리며 여과지를 이용하여 여액을 제거하였다. 이 작업은 신속히 진행하며 캘러스가 지나치게 여과지 위에 오래 방치되어 마르지 않도록 주의하였다. 2N6 배지에 10 g/L 글루코오스 및 100 μM acetosyringone을 추가하여 pH를 5.2로 조정한 2N6-AS 배지 위에 미리 여과지를 한 장씩 깔아놓아서 충분히 배지 성분이 스며들게 한 다음, 상기 캘러스를 여과지 위에 올려놓아 25 ℃에서 7일간 암 조건에서 공동배양하였다. 여과지는 공동배양 기간 동안 아그로박테리움이 과도하게 성장하여 캘러스가 물러지는 현상을 방지하기 위한 것이다. 공동배양 후 선택적으로 아그로박테리움을 멸균증류수 1L에 항생제인 카르베니실린(carbenicillin)을 500 mg을 넣은 용액으로 세척하여 제거할 수 있으나, 아그로박테리움 LBA4404 균주를 사용하는 경우에는 공동배양 기간 동안 아그로박테리움의 과도한 성장이 이루어지지 않았기 때문에 세척 작업을 하지 않는 것이 더 바람직하다. 그 후 캘러스를 2N6 배지에 항생제인 세포탁심(cefotaxime) 200mg/L, 하이그로마이신(Hygromycin) 40mg/L가 첨가된 2N6-CH 배지로 옮겼다. 이때 핀셋을 이용하여 자엽과 뿌리 부분을 제거하며 캘러스는 2-3조각으로 나누어 배지와 닿는 면적이 최대가 되도록 옮겨 배양하였다. 배양온도는 28 ℃가 적당하며 암배양기에서 14일 동안 배양하여 형질전환된 캘러스를 유도하였다. 배양 14일 후, 항생제인 하이그로마이신이 첨가된 2N6-CH 배지에서 형질전환된 캘러스가 분열하면서 성장하면 슈트와 뿌리를 유도할 수 있는 재분화 배지인 MSR 배지로 계대배양하였다. 형질전환된 캘러스의 구분은 새롭게 분화된 캘러스 덩어리의 유무로 판단하며 갈변되어 죽은 캘러스는 버렸다. MSR 재분화 배지에서 성장한 유 식물체는 수도용 상토로 옮겨 온실에서 생육하였다. 형질전환체 유무는 온실에서 한 달간 키운 벼의 잎을 동결건조시켜 파쇄한 후 이로부터 DNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)를 이용하여 Genomic DNA를 분리하였다. 분리한 Genomic DNA 및 하기 표 2의 하이그로마이신 유전자 프라이머(서열번호 7과 8)를 이용하여 PCR를 수행하여 EFG1 유전자와 함께 삽입된 하이그로마이신 유전자의 삽입을 확인함으로써 EFG1 유전자의 삽입 여부를 확인하여 EFG1 과발현 형질전환체를 선발하였다. 그리고 형질전환체에서 EFG1 유전자의 과발현을 검정하였다. 그 결과, EFG1 유전자가 과발현된 벼 형질전환체를 확보하였다.Specifically, peeled brown rice was used for rice seeds used for rice transformation. The rice seeds were immersed in 70% ethanol for 1 minute and then sterilized in a 50% lax solution (10 μl of Tween 20 added per 30 ml of lax) for 40 minutes. After all the disinfectant solution was discarded, the rice seeds were washed 5 times with sterile water. After the disinfectant solution was well washed, water was removed from the rice seeds using filter paper, and then the rice seeds were placed in 2N6 medium. 2N6 medium is a mixture containing macroelement, trace element and vitamin in N6 medium (Chu et al., Scin Sin (1975) 18:659-668) 4 g/L, 30 g/L sucrose, 0.5 g/L proline , 0.5 g/L glutamine, 0.3 g/L casamino acids, 0.01 g/L myo-inositol, 2 mg/L 2,4-D and 4 g/L phytagel (pH5.8). It was treated at 28 °C and cultured for 5 days, and the endosperm was removed when callus was induced. The endosperm was carefully removed using tweezers so as not to damage the callus, and the cotyledon and roots were left to prevent damage to the callus. The transformed Agrobacterium was cultured in AB solid medium for 3 days, and then collected in AAM liquid medium to make a suspension. The concentration of the suspension was measured using an absorbance meter. First, it was made to OD 595 = 0.1, and then diluted 10-fold with AAM to make OD 595 = 0.01. The callus from which the endosperm was removed was immersed in the Agrobacterium suspension for 2 minutes, and the solution was gently shaken to inoculate Agrobacterium. After inoculation, only the suspension was discarded from the callus and the filtrate was removed using filter paper. This work was carried out quickly, and care was taken not to dry out the callus from being left on the filter paper for too long. After adding 10 g/L glucose and 100 μM acetosyringone to the 2N6 medium, place a sheet of filter paper on the 2N6-AS medium adjusted to pH 5.2 in advance to allow the medium components to permeate sufficiently, and then place the callus on the filter paper at 25 was co-cultured under dark conditions for 7 days. The filter paper is to prevent the callus from becoming soft due to excessive growth of Agrobacterium during the co-culture period. After co-culture, Agrobacterium can be selectively removed by washing with a solution of 500 mg of antibiotic carbenicillin in 1 L of sterile distilled water, but when using Agrobacterium LBA4404 strain, Agrobacterium during the co-culture period It is more preferable not to carry out the cleaning operation as excessive growth of the bacterium has not been achieved. Thereafter, the callus was transferred to 2N6-CH medium in which 200 mg/L of antibiotics cefotaxime and 40 mg/L of hygromycin were added to 2N6 medium. At this time, the cotyledon and roots were removed using tweezers, and the callus was divided into 2-3 pieces and transferred and cultured to maximize the contact area with the medium. The appropriate incubation temperature was 28 °C, and the transformed callus was induced by culturing for 14 days in the dark incubator. After 14 days of culture, when the transformed callus grew while dividing in 2N6-CH medium to which the antibiotic hygromycin was added, it was subcultured with MSR medium, which is a redifferentiation medium capable of inducing shoots and roots. The distinction of transformed callus was judged by the presence or absence of a newly differentiated callus mass, and the browned and dead callus was discarded. The seedlings grown in the MSR redifferentiation medium were transferred to water supply medium and grown in a greenhouse. For the presence or absence of transformants, the leaves of rice grown for one month in a greenhouse were freeze-dried and crushed, and genomic DNA was isolated from them using the DNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN). By confirming the insertion of the hygromycin gene inserted together with the EFG1 gene by performing PCR using the isolated genomic DNA and the hygromycin gene primers (SEQ ID NOs: 7 and 8) of Table 2 below, the insertion of the EFG1 gene was confirmed. Thus, EFG1 overexpressing transformants were selected. And the overexpression of the EFG1 gene in the transformant was assayed. As a result, a rice transformant in which the EFG1 gene was overexpressed was obtained.

서열번호SEQ ID NO: 프라이머 명칭Primer name 프라이머 방향Primer direction 서열(5'→3')Sequence (5'→3') 77 Hygromycin FHygromycin F 정방향forward CGACGTCTGTCGAGAAGTTTCGACGTCTGTCGAGAAGTTTT 88 Hygromycin RHygromycin R 역방향reverse CTATTCCTTTGCCCTCGGACCTATTCCTTTGCCCTCGGAC

<실시예 4> EFG1 유전자 과발현 형질전환체의 출수기 단축 효과 검정<Example 4> Effect of EFG1 gene overexpressing transformants to shorten the fertility period

상기 실시예 3에서 제작한 EFG1 유전자 과발현 벼 형질전환체의 출수기 단축 효과를 확인하기 위한 실험을 하였다.An experiment was conducted to confirm the effect of shortening the seeding season of the EFG1 gene overexpressing rice transformant prepared in Example 3 above.

구체적으로, EFG1 유전자 과발현 벼 형질전환체 6계통과 대조구인 동진벼를 출수날짜별로 비교 조사하였다.Specifically, 6 EFG1 gene-overexpressing rice transformant lines and Dongjinbyeo, a control, were compared and investigated by planting date.

그 결과, EFG1 과발현 벼의 출수기(개화기)까지 소요되는 기간이 대조구인 동진벼에 비하여 평균 10 일 정도 단축되는 것을 확인할 수 있었다(표 3).As a result, it was confirmed that the period required until the watering period (flowering period) of EFG1 overexpressing rice was shortened by about 10 days on average compared to that of the control, Dongjinbyeo (Table 3).

동진벼와 과별현 형질전환 벼의 출수기 비교Comparison between Dongjinbyeo and Gwabyeolhyun transgenic rice 날짜date 동진(대조구)
(출수개체수/
전체계체수)
Dongjin (Daejo-gu)
(Number of outflows/
total count)
형질전환체#8
(출수개체수/
전체계체수)
Transformant #8
(Number of outflows/
total count)
형질전환체#14
(출수개체수/
전체계체수)
Transformant #14
(Number of outflows/
total count)
형질전환체#15
(출수개체수/
전체계체수)
Transformant #15
(Number of outflows/
total count)
2016.08.012016.08.01 -/58-/58 -/25-/25 5/255/25 15/3215/32 2016.08.042016.08.04 -/58-/58 10/2510/25 11/2511/25 32/3232/32 2016.08.082016.08.08 -/58-/58 10/2510/25 24/2524/25 32/3232/32 2016.08.062016.08.06 3/583/58 25/2525/25 25/2525/25 32/3232/32 2016.08.182016.08.18 32/5832/58 25/2525/25 25/2525/25 32/3232/32 2016.08.222016.08.22 58/5858/58 25/2525/25 25/2525/25 32/3232/32

<실시예 5> EFG1 유전자 과발현 형질전환체의 농업형질 검정<Example 5> Agricultural trait assay of EFG1 gene overexpression transformants

상기 실시예 3에서 제작한 EFG1 유전자 과발현 형질전환체 벼의 주요 농업형질을 조사하였다.The major agricultural traits of the EFG1 gene overexpressing transformant rice prepared in Example 3 were investigated.

구체적으로, 실시예 4에서 사용한 형질전환 식물체와 대조구인 동진벼의 수확 직전 초장, 간장 및 등숙율을 측정하여 비교하였다(도 5).Specifically, the transgenic plant used in Example 4 and the control group, Dongjinbyeo, were compared by measuring the plant length, soy sauce, and ripening rate just before harvest (FIG. 5).

그 결과, EFG1 과발현 벼는 대조구인 동진벼와 초장, 간장 및 등숙율 등의 농업형질은 동진과 유사하나, 이삭 수 및 총 종자 무게가 최대 15% 정도 감소하였으며, 이삭 수가 감소하여 종자무게가 감소한 것을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the EFG1 overexpressing rice had similar agricultural characteristics to Dongjinbyeo as the control, such as soy sauce, soy sauce, and ripening rate, but decreased the number of ears and total seed weight by up to 15%. could

<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> EFG1 gene for regulating flowering date of plantbody and uses thereof <130> DP20190264 <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1083 <212> DNA <213> Oryza sativa <400> 1 atgggaaatg acgaagctgt agttactcag aagatgggga aagcaccatc gccccctaag 60 gatcatccag cccttagtcc ataccttgat tggtcaaata tgcaggcata ttacggccca 120 gggatcttgc caccaacatt ttttagccct ggaatagccg ctggtcatac ccctcctcca 180 tttatcttgg gtcctcagcc tctggtgcca tccgcttttg ggaagccata tgccgcaatt 240 tatcctcctg gtggagcttt ttcacatccg ttcatgcccc taatggtgag cccattgagc 300 atggagccag caaagtctgt caacagcaag gatagctgtt caaataagaa aatgaaggaa 360 attgatggtg cggctgtgtc aactggcagt ggcaacagtg aaaaaacaag tggagattgc 420 agcttagaag gatccagtga tggaaacaac cagaaggcaa gtggaactcc caagaaaagg 480 agcatagatg ataggcctaa atcaggcgtg gaaactggtg gagctttaac acctaatgat 540 agacctagcg aacaagcagc tttgccaaat ctatgcattc cggttacagc aatcaaacca 600 gacgtgagca ctgctagtga cttcagagtt attgccaccc cagtaactga agtgccaact 660 aaggatgata aggaatcgaa gcgcgagaga aggaagcaat caaacaggga gtctgctcgg 720 aggtcaaggt tgaggaagca ggccgagact gaggaactgg ctagaaaagt tgagctattg 780 actgcggaga acacatccct tagacgtgaa ataagcaggc taacggaaag ctccaagaaa 840 cttagattag agaattctgc tctaatggag aaactaacgg aaaccgggcc tgatgaagca 900 caagaagtgc ctccagtcaa aacaaaagca cagcaagctc gaggcgtcga aaatttcctg 960 tcaatgatag acaagactgg cacgccgaga agcagcgggc acatggatca tgccattgcc 1020 acgcccaagc ttcgtcaact cctgggctct ggtctggcga ctgatgctgt agccgcaagg 1080 taa 1083 <210> 2 <211> 360 <212> PRT <213> Oryza sativa <400> 2 Met Gly Asn Asp Glu Ala Val Val Thr Gln Lys Met Gly Lys Ala Pro 1 5 10 15 Ser Pro Pro Lys Asp His Pro Ala Leu Ser Pro Tyr Leu Asp Trp Ser 20 25 30 Asn Met Gln Ala Tyr Tyr Gly Pro Gly Ile Leu Pro Pro Thr Phe Phe 35 40 45 Ser Pro Gly Ile Ala Ala Gly His Thr Pro Pro Pro Phe Ile Leu Gly 50 55 60 Pro Gln Pro Leu Val Pro Ser Ala Phe Gly Lys Pro Tyr Ala Ala Ile 65 70 75 80 Tyr Pro Pro Gly Gly Ala Phe Ser His Pro Phe Met Pro Leu Met Val 85 90 95 Ser Pro Leu Ser Met Glu Pro Ala Lys Ser Val Asn Ser Lys Asp Ser 100 105 110 Cys Ser Asn Lys Lys Met Lys Glu Ile Asp Gly Ala Ala Val Ser Thr 115 120 125 Gly Ser Gly Asn Ser Glu Lys Thr Ser Gly Asp Cys Ser Leu Glu Gly 130 135 140 Ser Ser Asp Gly Asn Asn Gln Lys Ala Ser Gly Thr Pro Lys Lys Arg 145 150 155 160 Ser Ile Asp Asp Arg Pro Lys Ser Gly Val Glu Thr Gly Gly Ala Leu 165 170 175 Thr Pro Asn Asp Arg Pro Ser Glu Gln Ala Ala Leu Pro Asn Leu Cys 180 185 190 Ile Pro Val Thr Ala Ile Lys Pro Asp Val Ser Thr Ala Ser Asp Phe 195 200 205 Arg Val Ile Ala Thr Pro Val Thr Glu Val Pro Thr Lys Asp Asp Lys 210 215 220 Glu Ser Lys Arg Glu Arg Arg Lys Gln Ser Asn Arg Glu Ser Ala Arg 225 230 235 240 Arg Ser Arg Leu Arg Lys Gln Ala Glu Thr Glu Glu Leu Ala Arg Lys 245 250 255 Val Glu Leu Leu Thr Ala Glu Asn Thr Ser Leu Arg Arg Glu Ile Ser 260 265 270 Arg Leu Thr Glu Ser Ser Lys Lys Leu Arg Leu Glu Asn Ser Ala Leu 275 280 285 Met Glu Lys Leu Thr Glu Thr Gly Pro Asp Glu Ala Gln Glu Val Pro 290 295 300 Pro Val Lys Thr Lys Ala Gln Gln Ala Arg Gly Val Glu Asn Phe Leu 305 310 315 320 Ser Met Ile Asp Lys Thr Gly Thr Pro Arg Ser Ser Gly His Met Asp 325 330 335 His Ala Ile Ala Thr Pro Lys Leu Arg Gln Leu Leu Gly Ser Gly Leu 340 345 350 Ala Thr Asp Ala Val Ala Ala Arg 355 360 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> EFG1-forward <400> 3 caccatggga aatgacgaag 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> EFG1-reverse <400> 4 ttaccttgcg gctacagcat 20 <210> 5 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M13F-pUC-forward <400> 5 gttttcccag tcacgac 17 <210> 6 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M13F-pUC-reverse <400> 6 caggaaacag ctatgac 17 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Hygromycin_forward <400> 7 cgacgtctgt cgagaagttt 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Hygromycin-reverse <400> 8 ctattccttt gccctcggac 20 <110> REPUBLIC OF KOREA (MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> EFG1 gene for regulating flowering date of plantbody and uses it <130> DP20190264 <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1083 <212> DNA <213> Oryza sativa <400> 1 atgggaaatg acgaagctgt agttactcag aagatgggga aagcaccatc gcccccctaag 60 gatcatccag cccttagtcc ataccttgat tggtcaaata tgcaggcata ttacggccca 120 gggatcttgc caccaacatt ttttagccct ggaatagccg ctggtcatac ccctcctcca 180 tttatcttgg gtcctcagcc tctggtgcca tccgcttttg ggaagccata tgccgcaatt 240 tatcctcctg gtggagcttt ttcacatccg ttcatgcccc taatggtgag cccattgagc 300 atggagccag caaagtctgt caacagcaag gatagctgtt caaataagaa aatgaaggaa 360 attgatggtg cggctgtgtc aactggcagt ggcaacagtg aaaaaacaag tggagattgc 420 agcttagaag gatccagtga tggaaacaac cagaaggcaa gtggaactcc caagaaaagg 480 agcatagatg ataggcctaa atcaggcgtg gaaactggtg gagctttaac acctaatgat 540 agacctagcg aacaagcagc tttgccaaat ctatgcattc cggttacagc aatcaaacca 600 gacgtgagca ctgctagtga cttcagagtt attgccaccc cagtaactga agtgccaact 660 aaggatgata aggaatcgaa gcgcgagaga aggaagcaat caaacaggga gtctgctcgg 720 aggtcaaggt tgaggaagca ggccgagact gaggaactgg ctagaaaagt tgagctattg 780 actgcggaga acacatccct tagacgtgaa ataagcaggc taacggaaag ctccaagaaa 840 cttagattag agaattctgc tctaatggag aaactaacgg aaaccgggcc tgatgaagca 900 caagaagtgc ctccagtcaa aacaaaagca cagcaagctc gaggcgtcga aaatttcctg 960 tcaatgatag acaagactgg cacgccgaga agcagcgggc acatggatca tgccattgcc 1020 acgcccaagc ttcgtcaact cctgggctct ggtctggcga ctgatgctgt agccgcaagg 1080 taa 1083 <210> 2 <211> 360 <212> PRT <213> Oryza sativa <400> 2 Met Gly Asn Asp Glu Ala Val Val Thr Gln Lys Met Gly Lys Ala Pro 1 5 10 15 Ser Pro Pro Lys Asp His Pro Ala Leu Ser Pro Tyr Leu Asp Trp Ser 20 25 30 Asn Met Gln Ala Tyr Tyr Gly Pro Gly Ile Leu Pro Pro Thr Phe Phe 35 40 45 Ser Pro Gly Ile Ala Ala Gly His Thr Pro Pro Pro Phe Ile Leu Gly 50 55 60 Pro Gln Pro Leu Val Pro Ser Ala Phe Gly Lys Pro Tyr Ala Ala Ile 65 70 75 80 Tyr Pro Pro Gly Gly Ala Phe Ser His Pro Phe Met Pro Leu Met Val 85 90 95 Ser Pro Leu Ser Met Glu Pro Ala Lys Ser Val Asn Ser Lys Asp Ser 100 105 110 Cys Ser Asn Lys Lys Met Lys Glu Ile Asp Gly Ala Ala Val Ser Thr 115 120 125 Gly Ser Gly Asn Ser Glu Lys Thr Ser Gly Asp Cys Ser Leu Glu Gly 130 135 140 Ser Ser Asp Gly Asn Asn Gln Lys Ala Ser Gly Thr Pro Lys Lys Arg 145 150 155 160 Ser Ile Asp Asp Arg Pro Lys Ser Gly Val Glu Thr Gly Gly Ala Leu 165 170 175 Thr Pro Asn Asp Arg Pro Ser Glu Gln Ala Ala Leu Pro Asn Leu Cys 180 185 190 Ile Pro Val Thr Ala Ile Lys Pro Asp Val Ser Thr Ala Ser Asp Phe 195 200 205 Arg Val Ile Ala Thr Pro Val Thr Glu Val Pro Thr Lys Asp Asp Lys 210 215 220 Glu Ser Lys Arg Glu Arg Arg Lys Gln Ser Asn Arg Glu Ser Ala Arg 225 230 235 240 Arg Ser Arg Leu Arg Lys Gln Ala Glu Thr Glu Glu Leu Ala Arg Lys 245 250 255 Val Glu Leu Leu Thr Ala Glu Asn Thr Ser Leu Arg Arg Glu Ile Ser 260 265 270 Arg Leu Thr Glu Ser Ser Lys Lys Leu Arg Leu Glu Asn Ser Ala Leu 275 280 285 Met Glu Lys Leu Thr Glu Thr Gly Pro Asp Glu Ala Gln Glu Val Pro 290 295 300 Pro Val Lys Thr Lys Ala Gln Gln Ala Arg Gly Val Glu Asn Phe Leu 305 310 315 320 Ser Met Ile Asp Lys Thr Gly Thr Pro Arg Ser Ser Gly His Met Asp 325 330 335 His Ala Ile Ala Thr Pro Lys Leu Arg Gln Leu Leu Gly Ser Gly Leu 340 345 350 Ala Thr Asp Ala Val Ala Ala Arg 355 360 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> EFG1-forward <400> 3 caccatggga aatgacgaag 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> EFG1-reverse <400> 4 ttaccttgcg gctacagcat 20 <210> 5 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M13F-pUC-forward <400> 5 gttttcccag tcacgac 17 <210> 6 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> M13F-pUC-reverse <400> 6 caggaaacag ctatgac 17 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Hygromycin_forward <400> 7 cgacgtctgt cgagaagttt 20 <210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Hygromycin-reverse <400> 8 ctattccttt gccctcggac 20

Claims (10)

식물체의 개화기를 단축시키는 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 EFG1(Early flowering gene 1) 유전자를 포함하는 재조합 벡터.A recombinant vector containing the EFG1 (Early flowering gene 1) gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 that shortens the flowering period of a plant. 제1항에 있어서,
상기 EFG1 유전자는 벼에서 분리한 것을 특징으로 하는 재조합 벡터.
According to claim 1,
The EFG1 gene is a recombinant vector, characterized in that isolated from rice.
삭제delete 제1항의 재조합 벡터로 형질전환된 식물체.A plant transformed with the recombinant vector of claim 1. 제4항에 있어서,
상기 식물체는 벼, 밀, 보리, 수수, 옥수수 및 기장으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 식물체.
5. The method of claim 4,
The plant is any one selected from the group consisting of rice, wheat, barley, sorghum, corn and millet.
서열번호 1의 염기서열로 이루어진 유전자를 식물체에 과발현하는 단계를 포함하는, 식물체의 개화기를 단축시키는 방법.A method of shortening the flowering period of a plant, comprising the step of overexpressing the gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 제6항에 있어서,
상기 유전자를 과발현시키는 방법은 프로모터에 상기 유전자를 작동 가능하게 연결한 재조합 벡터로 식물체를 형질전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물체의 개화기를 단축시키는 방법.
7. The method of claim 6,
The method of overexpressing the gene comprises transforming the plant with a recombinant vector in which the gene is operably linked to a promoter.
제6항에 있어서,
상기 식물체는 벼, 밀, 보리, 수수, 옥수수 및 기장으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 식물체의 개화기를 단축시키는 방법.
7. The method of claim 6,
The method of shortening the flowering period of a plant, characterized in that the plant is any one selected from the group consisting of rice, wheat, barley, sorghum, corn and millet.
삭제delete 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 유전자를 포함하는 식물체의 개화기를 단축시키기 위한 조성물.A composition for shortening the flowering period of a plant comprising a gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.
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