KR20090053450A - Method for producing strawberry plant which produces monellin protein, and strawberry plant produced by the same method - Google Patents

Method for producing strawberry plant which produces monellin protein, and strawberry plant produced by the same method Download PDF

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KR20090053450A
KR20090053450A KR1020070120303A KR20070120303A KR20090053450A KR 20090053450 A KR20090053450 A KR 20090053450A KR 1020070120303 A KR1020070120303 A KR 1020070120303A KR 20070120303 A KR20070120303 A KR 20070120303A KR 20090053450 A KR20090053450 A KR 20090053450A
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유장렬
민성란
정원중
박지영
이수영
박주영
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한국생명공학연구원
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Abstract

본 발명은 모넬린(monellin) 코딩 유전자를 포함하는, 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하기 위한 재조합 딸기 식물 발현 벡터, 상기 벡터로 형질전환된 딸기 식물체, 상기 벡터로 딸기 식물체를 형질전환하는 단계를 포함하는 형질전환 딸기 식물체의 제조 방법, 상기 벡터로 딸기 식물체를 형질전환시켜 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하는 방법, 상기 방법에 의해 제조된 딸기 식물체, 상기 딸기 식물체에 의해 생산된 딸기 및 상기 딸기를 원료로 하는 식품에 관한 것이다.The present invention includes a recombinant strawberry plant expression vector for increasing or improving the sweetness of a strawberry, including a monellin coding gene, a strawberry plant transformed with the vector, and transforming the strawberry plant with the vector. A method for producing a transgenic strawberry plant, a method of increasing or improving the sweetness of a strawberry by transforming the strawberry plant with the vector, a strawberry plant produced by the method, a strawberry produced by the strawberry plant and the strawberry as raw materials It is about food to make.

본 발명에 의해 생산되는 모넬린이 함유된 식물체를 활용하여 딸기의 부가가치를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기능성 식품으로서의 개발이 가능하게 된다.By utilizing the plant-containing plant produced by the present invention can not only improve the added value of strawberries, but also develop as a functional food.

모넬린, 딸기, 단맛, 벡터, 식품 Monelin, Strawberry, Sweetness, Vector, Food

Description

모넬린 단백질을 생산하는 딸기 식물체의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 딸기 식물체{Method for producing strawberry plant which produces monellin protein, and strawberry plant produced by the same method }Method for producing strawberry plant which produces monellin protein, and strawberry plant produced by the same method}

본 발명은 모넬린 단백질을 생산하는 딸기 식물체의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 딸기 식물체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 모넬린(monellin) 코딩 유전자를 포함하는, 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하기 위한 재조합 딸기 식물 발현 벡터, 상기 벡터로 형질전환된 딸기 식물체, 상기 벡터로 딸기 식물체를 형질전환하는 단계를 포함하는 형질전환 딸기 식물체의 제조 방법, 상기 벡터로 딸기 식물체를 형질전환시켜 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하는 방법, 상기 방법에 의해 제조된 딸기 식물체, 상기 딸기 식물체에 의해 생산된 딸기 및 상기 딸기를 원료로 하는 식품에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a strawberry plant and a strawberry plant produced by the method, more specifically to increase or improve the sweetness of the strawberry, including a monellin coding gene Recombinant strawberry plant expression vector for, a strawberry plant transformed with the vector, a method for producing a transformed strawberry plant comprising the step of transforming the strawberry plant with the vector, transforming the strawberry plant with the vector to the sweetness of the strawberry The present invention relates to a method of increasing or improving, a strawberry plant produced by the method, a strawberry produced by the strawberry plant, and a food based on the strawberry.

딸기는 장미과에 속하는 과채류로서 F.A.O. 통계에 의하면 전세계 딸기 면적은 약 22만 헥타르에서 300만톤이 생산되고 있으며, 이 중 미국이 2만 헥타르에서 78만톤으로 가장 많으며, 우리나라는 전국 25,000여 농가 6,400헥타르에서 년간 15만 4천톤이 생산되어 일본에 이어 세계에서 6번째로 많은 딸기를 생산하고 있고 수 박,참외에 이어 3번째로 많이 재배되는 작물로 6,282억원의 농가 소득을 올리고 있는 중요한 작물이다.Strawberries are a fruit group belonging to the Rosaceae family. According to the statistics, the world's strawberry area is about 220,000 hectares to 3 million tons, of which the United States is the largest, from 20,000 hectares to 780,000 tons, and Korea produces more than 154,000 tons of 65,000 hectares a year. It is the world's sixth-largest strawberry producer after Japan, and the third-largest crop after watermelons and melons.

딸기의 총 수요량은 2001년에 14만톤에서 2004년에 15만톤으로 점차 증가하고 1인당 소비량도 증가할 것으로 추측되나, 재배기술의 발달과 품종갱신에 따른 수량의 증가로 소요면적은 감소할 것으로 예상된다. 또한 경제 성장에 따른 소득향상으로 인하여 소비자 패턴의 변화로 고품질 딸기 생산이 시급히 요구되고 있다.The total demand of strawberries is expected to increase gradually from 140,000 tons in 2001 to 150,000 tons in 2004 and to increase the consumption per capita.However, the required area is expected to decrease due to the development of cultivation technology and the increase of yields. do. In addition, the production of high-quality strawberries is urgently needed due to the change in consumer patterns due to the income improvement due to economic growth.

딸기 재배시 점박이응애, 잿빛 곰팡이병, 흰가루병, 시들음병, 눈마름병, 잎선충 등 병충해 방제를 위해서 농약살포에 의존하고 있으나, 향후 저농약 딸기 생산을 위한 기술개발이나 병충해에 강한 딸기 품종의 육성이 요구되고 있다.Strawberry cultivation relies on pesticide spraying to control pests such as spotted mite, gray mold, powdery mildew, wilted disease, snow blight and leaf nematodes. have.

현재 딸기 육종가에 의해 딸기의 생산량과 과수의 크기 그리고 품질이 많이 향상되고 있으나 바이러스와 곤충에 대한 저항성, 환경 스트레스에 대한 방어기능의 약화 그리고 제초제의 과다 살포 등 많은 문제가 대두되고 있는 실정이나 딸기의 배수체와 높은 이형접합체등 유전적 특성 때문에 전통육종방법에 의한 우량품종에는 한계가 있다.Strawberry production, fruit size and quality have been greatly improved by strawberry breeders, but many problems such as resistance to viruses and insects, weakening of defense against environmental stress, and overspreading of herbicides have emerged. Due to genetic characteristics such as drainage and high heterozygotes, the superior breeds by traditional breeding methods are limited.

전통 육종방법의 단점을 해결하기 위하여 딸기에 대하여 1990년 이래 영양번식(clonal propagation)을 통한 유전자 도입방법으로 경제적 가치가 있는 품종에 유용한 형질을 안정적으로 유지시킬수 있는 생명공학 기술이 적용되기 시작하였다.In order to solve the shortcomings of the traditional breeding method, since 1990, biotechnologies have been applied to stably maintain useful traits for varieties of economic value by introducing genetic propagation through clonal propagation.

이에 따라 현재 GUS와 같은 reporter 유전자 도입에 의한 형질전환 시스템이 국외 연구 그룹에 의해 확립되어 있으나 형질전환율이 약 6% 정도 매우 낮은 실정이다.Accordingly, the transfection system by introducing reporter genes such as GUS is established by foreign research groups, but the transformation rate is very low by about 6%.

모넬린(monellin)은 아프리카 식물인 Discorephyllum cucuminsii에서 분리된 단맛을 내는 단백질로서, 맛 수용체에 특이하게 결합하고 몰 기준으로 당(sugar)보다 약 100,000배 더 단 것으로 알려져 있다. 육종에 의한 식용식물의 당도 증가는 주로 당 함량을 높이는 방법으로 이루어져 왔으나, 복잡한 탄수화물 대사과정 등으로 인해 한계에 도달했다.Monellin is an African plant Discorephyllum A sweet protein isolated from cucuminsii that binds specifically to taste receptors and is known to be about 100,000 times sweeter than sugar on a molar basis. The increase in sugar content of edible plants by breeding has been mainly achieved by increasing the sugar content, but has reached its limit due to complex carbohydrate metabolism.

따라서, 모넬린 등 감미 단백질(sweet protein) 유전자 도입으로 단맛의 증가 또는 개선을 꾀할 수 있을 것이다. 모넬린 단백질은 44개 아미노산의 A-chain과 50개 아미노산의 B-chain이 약한 공유결합으로 결합되어 있어 두 chain이 모두 한 식물체에 도입되어야만 한다.Therefore, the sweetness of the gene (sweet protein), such as Monelin will be able to increase or improve the sweet taste. Monelin protein is a weak covalent bond between A-chain of 44 amino acids and B-chain of 50 amino acids, so both chains must be introduced into a plant.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명에서는 A 및 B-chain이 단일 펩티드로 발현되는 모넬린 유전자를 딸기에 도입하여 딸기의 단맛을 증가 또는 개선시키고자 한다.The present invention has been made by the above-mentioned demands, and in the present invention, it is intended to increase or improve the sweetness of strawberries by introducing a Monelin gene in which A and B-chain are expressed as a single peptide.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 모넬린(monellin) 코딩 유전자를 포함하는, 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하기 위한 재조합 딸기 식물 발현 벡터를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a recombinant strawberry plant expression vector for increasing or improving the sweetness of strawberries, including Monellin coding gene.

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

또한, 본 발명은 상기 벡터로 딸기 식물체를 형질전환하는 단계를 포함하는 형질전환 딸기 식물체의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing a transformed strawberry plant comprising the step of transforming the strawberry plant with the vector.

또한, 본 발명은 상기 벡터로 딸기 식물체를 형질전환시켜 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for increasing or improving the sweetness of strawberries by transforming strawberry plants with the vector.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 딸기 식물체를 제공한다.The present invention also provides a strawberry plant produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 딸기 식물체에 의해 생산된 딸기를 제공한다.The present invention also provides a strawberry produced by the strawberry plant.

또한, 본 발명은 상기 딸기를 원료로 하는 식품을 제공한다.Moreover, this invention provides the foodstuff which uses the said strawberry as a raw material.

본 발명에 따르면, 본 발명에 의해 생산되는 모넬린이 함유된 식물체를 활용하여 딸기의 부가가치를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기능성 식품으로서의 개발 이 가능하게 된다.According to the present invention, utilizing the plant-containing plant produced by the present invention can not only improve the added value of strawberries, but also develop as a functional food.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모넬린(monellin) 코딩 유전자를 포함하는, 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하기 위한 재조합 딸기 식물 발현 벡터를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a recombinant strawberry plant expression vector for increasing or improving the sweetness of the strawberry, including the monellin coding gene.

본 발명의 일 구현예에 따른 재조합 식물 발현 벡터는 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하기 위한 벡터로서, 본 발명에 따른 모넬린 코딩 유전자는 모넬린을 코딩하는 임의의 유전자일 수 있으나, 바람직하게는 Discorephyllum cucuminsii로부터 분리된 서열번호 1로 표시되는 염기서열로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 서열의 변이체가 본 발명의 범위 내에 포함된다. 변이체는 염기 서열은 변화되지만, 서열번호 1의 염기 서열과 유사한 기능적 특성을 갖는 염기 서열이다. 구체적으로, 모넬린 유전자는 서열번호 1의 염기 서열과 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 더 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 염기 서열을 포함할 수 있다.Recombinant plant expression vector according to an embodiment of the present invention is a vector for increasing or improving the sweetness of strawberries, Monelin coding gene according to the invention may be any gene encoding Monelin , preferably Discorephyllum It may consist of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 isolated from cucuminsii . In addition, variants of such sequences are included within the scope of the present invention. A variant is a nucleotide sequence that changes in base sequence but has similar functional properties to that of SEQ ID NO: 1. Specifically, the Monelin gene has a nucleotide sequence having at least 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 90%, most preferably at least 95% homology with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. It may include.

폴리뉴클레오티드에 대한 "서열 상동성의 %"는 두 개의 최적으로 배열된 서열과 비교 영역을 비교함으로써 확인되며, 비교 영역에서의 폴리뉴클레오티드 서열의 일부는 두 서열의 최적 배열에 대한 참고 서열(추가 또는 삭제를 포함하지 않음)에 비해 추가 또는 삭제(즉, 갭)를 포함할 수 있다.The "% sequence homology" for a polynucleotide is identified by comparing two optimally arranged sequences with a comparison region, wherein part of the polynucleotide sequence in the comparison region is the reference sequence (addition or deletion) for the optimal alignment of the two sequences. It may include the addition or deletion (ie, gap) compared to).

본 발명의 일 구현예에 따른 재조합 식물 발현 벡터는 pGA482-PS1D 벡터이며, 이는 도 1에 기재되어 있다. 그러나, 본 발명의 벡터는 도 1에 기재된 벡터에 한정되지 않고, 식물 형질 전환에 유용한 임의의 벡터를 이용할 수 있다.The recombinant plant expression vector according to one embodiment of the present invention is a pGA482-PS1D vector, which is described in FIG. 1. However, the vector of the present invention is not limited to the vector described in FIG. 1, and any vector useful for plant transformation can be used.

용어 "재조합"은 세포가 이종의 핵산을 복제하거나, 상기 핵산을 발현하거나 또는 펩티드, 이종의 펩티드 또는 이종의 핵산에 의해 암호된 단백질을 발현하는 세포를 지칭하는 것이다. 재조합 세포는 상기 세포의 천연 형태에서는 발견되지 않는 유전자 또는 유전자 절편을, 센스 또는 안티센스 형태 중 하나로 발현할 수 있다. 또한 재조합 세포는 천연 상태의 세포에서 발견되는 유전자를 발현할 수 있으며, 그러나 상기 유전자는 변형된 것으로써 인위적인 수단에 의해 세포 내 재도입된 것이다.The term “recombinant” refers to a cell in which a cell replicates a heterologous nucleic acid, expresses the nucleic acid, or expresses a protein encoded by a peptide, a heterologous peptide, or a heterologous nucleic acid. Recombinant cells can express genes or gene fragments that are not found in their natural form in either the sense or antisense form. Recombinant cells can also express genes found in natural cells, but the genes have been modified and reintroduced into cells by artificial means.

용어 "벡터"는 세포 내로 전달하는 DNA 단편(들), 핵산 분자를 지칭할 때 사용된다. 벡터는 DNA를 복제시키고, 숙주세포에서 독립적으로 재생산될 수 있다. 용어 "전달체"는 흔히 "벡터"와 호환하여 사용된다. 용어 "발현 벡터"는 목적한 코딩 서열과, 특정 숙주 생물에서 작동가능하게 연결된 코딩 서열을 발현하는데 필수적인 적정 핵산 서열을 포함하는 재조합 DNA 분자를 의미한다.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 "carrier" is often used interchangeably with "vector". The term “expression vector” refers to a recombinant DNA molecule comprising a coding sequence of interest and a suitable nucleic acid sequence necessary to express a coding sequence operably linked in a particular host organism.

식물 발현 벡터의 바람직한 예는 아그로박테리움 투머파시엔스와 같은 적당한 숙주에 존재할 때 그 자체의 일부, 소위 T-영역을 식물 세포로 전이시킬 수 있는 Ti-플라스미드 벡터이다. 다른 유형의 Ti-플라스미드 벡터(EP 0 116 718 B1호 참조)는 현재 식물 세포, 또는 잡종 DNA를 식물의 게놈 내에 적당하게 삽입시키는 새로운 식물이 생산될 수 있는 원형질체로 잡종 DNA 서열을 전이시키는데 이용되고 있다. Ti-플라스미드 벡터의 특히 바람직한 형태는 EP 0 120 516 B1호 및 미국 특허 제4,940,838호에 청구된 바와 같은 소위 바이너리(binary) 벡터이다. 본 발명에 따른 모넬린 DNA를 식물 숙주에 도입시키는데 이용될 수 있는 다른 적합한 벡터는 이중 가닥 식물 바이러스(예를 들면, CaMV) 및 단일 가닥 바이러스, 게미니 바이러스 등으로부터 유래될 수 있는 것과 같은 바이러스 벡터, 예를 들면 비완전성 식물 바이러스 벡터로부터 선택될 수 있다. 그러한 벡터의 사용은 특히 식물 숙주를 적당하게 형질전환 하는 것이 어려울 때 유리할 수 있다.Preferred examples of plant expression vectors are Ti-plasmid vectors which, when present in a suitable host such as Agrobacterium tumerfaciens, can transfer part of themselves, the so-called T-region, into plant cells. Another type of Ti-plasmid vector (see EP 0 116 718 B1) is used to transfer hybrid DNA sequences to protoplasts from which current plant cells or new plants can be produced that properly insert hybrid DNA into the plant's genome. have. A particularly preferred form of the Ti-plasmid vector is the so-called binary vector as claimed in EP 0 120 516 B1 and US Pat. No. 4,940,838. Other suitable vectors that can be used to introduce Monelin DNA according to the invention into a plant host are viral vectors such as those derived from double stranded plant viruses (eg CaMV) and single stranded viruses, gemini viruses and the like. For example, from an incomplete plant viral vector. The use of such vectors can be advantageous, especially when it is difficult to properly transform a plant host.

발현 벡터는 바람직하게는 하나 이상의 선택성 마커를 포함한다. 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) 또는 포스피노트리신과 같은 제초제 저항성 유전자, 카나마이신, G418, 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 클로람페니콜(chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The expression vector preferably comprises one or more selectable markers. The marker is typically a nucleic acid sequence having properties that can be selected by chemical methods, and all genes that can distinguish transformed cells from non-transformed cells. Examples include, but are not limited to, herbicide resistance genes such as glyphosate or phosphinothricin, antibiotic resistance genes such as kanamycin, G418, bleomycin, hygromycin, and chloramphenicol It doesn't happen.

본 발명의 일 구현 예에 따른 식물 발현 벡터에서, 프로모터는 CaMV 35S, 액틴, 유비퀴틴, pEMU, MAS 또는 히스톤 프로모터일 수 있으나, 이에 제한되지 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. "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 있 다. 따라서, 구성적 프로모터는 선택 가능성을 제한하지 않는다.In the plant expression vector according to an embodiment 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 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. Thus, the constitutive promoter does not limit the selection possibilities.

상기 터미네이터는, 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 알고 있다. 그러므로, 터미네이터의 사용은 본 발명의 내용에서 매우 바람직하다.The terminator may use a conventional terminator, and examples thereof include nopaline synthase (NOS), rice α-amylase RAmy1 A terminator, phaseoline terminator, Agrobacterium tumefaciens ( Ogrobacterium tumefaciens ) Terminator of the Fine (Octopine) gene, etc., but is not limited thereto. With regard to the need for terminators, it is generally known that such regions increase the certainty and efficiency of transcription in plant cells. Therefore, the use of terminators is highly desirable in the context of the present invention.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 재조합 벡터로 형질전환된 식물체를 제공한다. 본 발명에 따른 식물체는 모넬린 단백질을 발현한다. 본 발명에 따른 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. 바람직하게는, 상기 식물체는 딸기, 애기장대, 감자, 가지, 담배, 고추, 토마토, 우엉, 쑥갓, 상추, 도라지, 시금 치, 근대, 고구마, 샐러리, 당근, 미나리, 파슬리, 배추, 양배추, 갓무, 수박, 참외, 오이 호박, 박, 대두, 녹두, 강낭콩, 또는 완두 등의 쌍자엽 식물일 수 있으며, 가장 바람직하게는, 상기 식물체는 딸기이다.The present invention also provides a plant transformed with the recombinant vector according to the present invention. The plant according to the invention expresses the monelin protein. Plants according to the present invention is rice, wheat, barley, corn, soybeans, potatoes, wheat, red beans, oats and sorghum food crops selected from the group consisting of; 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. Preferably, the plant is strawberry, Arabidopsis, potato, eggplant, tobacco, pepper, tomato, burdock, garland chrysanthemum, lettuce, bellflower, spinach, beetroot, sweet potato, celery, carrot, buttercup, parsley, cabbage, cabbage, mustard , Watermelon, melon, cucumber pumpkin, gourd, soybean, mung beans, kidney beans, or peas can be a dicotyledonous plant, most preferably, the plant is a strawberry.

본 발명은 또한, 상기 식물체의 종자를 제공한다. 바람직하게는, 상기 종자는 딸기의 종자이다.The present invention also provides seed of the plant. Preferably, said seed is a seed of a strawberry.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 재조합 벡터로 딸기 식물 세포를 형질전환하는 단계; 및The invention also comprises the steps of transforming strawberry plant cells with the recombinant vector according to the invention; And

상기 형질전환된 딸기 식물 세포로부터 형질전환 식물을 재분화하는 단계를 포함하는 형질전환 딸기 식물체의 제조 방법을 제공한다.It provides a method for producing a transformed strawberry plant comprising the step of re-differentiating the transformed plant from the transformed strawberry plant cells.

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 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 아그로박테 리움 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 a period of regeneration and / or tissue culture. 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 infiltration of plants or transformation of mature pollen or vesicles And 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 발명의 방법은 본 발명에 따른 재조합 벡터로 딸기 식물 세포를 형질전환하는 단계를 포함하는데, 상기 형질전환은 아그로박테리움 튜머파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)에 의해 매개될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 상기 형질전환된 딸기 식물 세포로부터 형질전환 식물을 재분화하는 단계를 포함한다. 형질전환 식물 세포로부터 형질전환 식물을 재분화하는 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있다.The method of the present invention comprises the step of transforming strawberry plant cells with the recombinant vector according to the present invention, the transformation can be mediated by Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciens ). The method also includes the step of regenerating the transgenic plant from the transformed strawberry plant cells. The method for regenerating the transformed plant from the transformed plant cell may use any method known in the art.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 재조합 벡터로 딸기 식물 세포를 형질전환시켜 모넬린 코딩 유전자를 과발현하는 단계를 포함하는 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하는 방법을 제공한다. 모넬린(monellin)은 단맛을 내는 단백질로서, 몰 기준으로 당(sugar)보다 약 100,000배 더 단 것으로 알려져 있으므로, 모넬린 유전자를 딸기에서 과발현시키면 딸기의 단맛은 증가 또는 개선될 수 있다. 본 발명에서는, 노던 블럿을 통해 딸기 형질전환체에서 모넬린의 전사체가 안정적으로 발현되는 것을 확인할 수 있었다 (도 4 참고).The present invention also provides a method of increasing or improving the sweetness of a strawberry, comprising the step of transforming strawberry plant cells with the recombinant vector according to the present invention, overexpressing the monelin coding gene. Monellin is a sweet-tasting protein and is known to be about 100,000 times sweeter than sugar on a molar basis, so overexpressing the Monelin gene in strawberries can increase or improve the sweetness of strawberries. In the present invention, it was confirmed that the Monel transcript is stably expressed in the strawberry transformant through the northern blot (see FIG. 4).

상기 방법에 이용되는 식물은 딸기에 한정되지 않고, 밀, 보리, 옥수수, 대두, 감자, 밀, 팥, 귀리 및 수수로 이루어진 군에서 선택된 식량작물류; 애기장대, 배추, 무, 고추, 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.Plants used in the method is not limited to strawberries, food crops selected from the group consisting of wheat, barley, corn, soybeans, potatoes, wheat, red beans, oats and sorghum; Vegetable crops selected from the group consisting of Arabidopsis, Chinese cabbage, radish, pepper, 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.

본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 제조된 딸기의 단맛이 증가 또는 개선된 딸기 식물체를 제공한다. 본 발명에서는, 노던 블럿을 통해 딸기 형질전환체에서 모넬린의 전사체가 안정적으로 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 딸기 형질전환체는 단맛이 증가 또는 개선될 수 있을 것이다.The present invention also provides a strawberry plant in which the sweetness of the strawberry produced by the method is increased or improved. In the present invention, it was confirmed that the Monelin transcript is stably expressed in the strawberry transformant through the northern blot. Thus, strawberry transformants may be increased or improved in sweetness.

본 발명은 또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 딸기의 단맛이 증가 또는 개선된 딸기 식물체에 의해 생산된, 모넬린을 함유하는 딸기를 제공한다. 본 발명에 의한 상기 딸기 식물체가 모넬린 단백질을 생산하므로, 상기 딸기 식물체가 만들어 내는 과일인 딸기에서도 모넬린 단백질이 생산될 수 있음을 추론할 수 있다. 이에 본 발명은 모넬린 단백질을 함유하는 딸기를 제공하는 것이다.The present invention also provides a strawberry containing monelin produced by a strawberry plant in which the sweetness of the strawberry produced by the method of the present invention is increased or improved. Since the strawberry plant according to the present invention produces the monelin protein, it can be inferred that the monelin protein may be produced even in the strawberry which is a fruit produced by the strawberry plant. Accordingly, the present invention is to provide a strawberry containing Monelin protein.

본 발명은 또한, 본 발명의 딸기를 원료로 하는 식품을 제공한다. 모넬린 단백질을 함유하는 딸기는 그 자체로, 또는 적절하게 가공되거나 추출하여 식품, 건강식품 또는 건강보조식품으로 이용되거나, 각종 의약품의 성분으로 활용이 가능 할 것이다.This invention also provides the foodstuff which uses the strawberry of this invention as a raw material. Strawberries containing Monelin protein may be used by itself or as appropriately processed or extracted to be used as a food, health food or dietary supplement, or as a component of various medicines.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example

실시예Example 1:  One: 모넬린Monelin 유전자를 함유하는 식물 형질전환 벡터의 제조 Preparation of Plant Transformation Vectors Containing Genes

모넬린 유전자를 함유하는 식물 핵형질전환 벡터로는 플라스미스 pGA482를 사용하였다. 플라스미스 pGA482는 도 1에서 볼 수 있듯이, 카나마이신 저항성 유전자(NPTⅡ), CaMV의 35S 프로모터(P35S), nos 터미네이터(Tnos) 및 다양한 제한효소 절단부위를 가지고 있다. 상기 벡터에 Discorephyllum cucuminsii로부터 분리된 모넬린 cDNA를 삽입하여 재조합 식물 발현 벡터 pGA482-PS1D를 제조하였다 (도 1). pGA482-PS1D는 freeze-thaw 방법으로 EHA105 Agrobacterium에 도입하였다.Plasmid pGA482 was used as a plant nucleotransformation vector containing the monelin gene. As shown in FIG. 1, plasmid pGA482 has a kanamycin resistance gene (NPTII), a 35S promoter of CaMV (P35S), a nos terminator (Tnos), and various restriction enzyme cleavage sites. Discorephyllum in the vector above Monelin cDNA isolated from cucuminsii was inserted to prepare a recombinant plant expression vector pGA482-PS1D (FIG. 1). pGA482-PS1D was introduced into EHA105 Agrobacterium by freeze-thaw method.

실시예Example 2: 본 발명의 재조합 벡터로 딸기 식물체의 형질전환 2: transformation of strawberry plants with the recombinant vector of the present invention

딸기 식물 재료는 1/2MS 배지에서 계대 배양 1-2개월째의 국내 품종 '매향' 딸기 잎을 대략 5 x 7 mm 크기의 절편체로 만들어 형질전환 재료로 사용하였다.Strawberry plant material was used as a transgenic material by making a slice of approximately 5 x 7 mm sized slices of domestic varieties 'Mayang' strawberry leaves of 1-2 months passage culture in 1 / 2MS medium.

구체적인 딸기 형질전환 방법은 하기와 같다.Specific strawberry transformation method is as follows.

(1) 모넬린 유전자가 들어 있는 아그로박테리움 단일 콜로니를 YEP (Yeast Extract-Phosphate) 배지에 Rif(Rifampicin) 100 mg/L, km 50 mg/L가 첨가된 10 mL의 액체 배지에서 2일 동안 배양된 대수 증식기 상태의 아그로박테리움을 원심분 리(3,000 rpm, 10 min)하여 상등액은 버리고 액체 공동배양배지(MS salts + B5 vit + 2.2 mg/L TDZ(Thidiazuron) + 0.3 mg/L IBA(Indole-3-Butyric Acid) + 3% 수크로스, pH 5.6) 10 mL에 아그로박테리움을 현탁하였다. 여기에 아세토시링곤 (AS) 200 μM을 첨가한 후 딸기 잎 절편체를 넣어 20분간 가끔씩 흔들어 주면서 공동배양하였다.(1) Agrobacterium single colony containing Monelin gene was added to YEP (Yeast Extract-Phosphate) medium for 2 days in 10 mL of liquid medium with 100 mg / L Rif (Rifampicin) and 50 mg / L km. Agrobacterium in cultured logarithmic phase was centrifuged (3,000 rpm, 10 min) to discard supernatant and liquid coculture medium (MS salts + B5 vit + 2.2 mg / L TDZ (Thidiazuron) + 0.3 mg / L IBA Agrobacterium was suspended in 10 mL of Indole-3-Butyric Acid) + 3% sucrose, pH 5.6). 200 μM of acetosyringone (AS) was added thereto, and then, strawberry leaf slices were added and co-cultured with occasional shaking for 20 minutes.

(2) 공동배양 후 잎 절편체의 여분의 물기를 멸균 페이퍼 타올로 제거한 다음 고체 공동배양배지(MS salts + B5 vit + 2.2 mg/L TDZ + 0.3 mg/L IBA + 3% 수크로스 + 0.6% Phyto Agar, pH 5.6)에 adaxial(향축면-기공쪽이 아닌) 면이 배지에 닿게 치상한 후 25℃, 암조건에서 약 3일간 공동배양 하였다. (2) After coculture, excess moisture of the leaf sections was removed with sterile paper towels and then solid coculture medium (MS salts + B5 vit + 2.2 mg / L TDZ + 0.3 mg / L IBA + 3% sucrose + 0.6% Phyto Agar, pH 5.6) was co-cultured at 25 ° C. and dark for 3 days after adaxial (non-axial-pore) surface contacted the media.

(3) 공동배양 후 절편체를 멸균증류수로 3회 세척한 후 물기를 제거한 후 캘러스 선발배지(MS salts + B5 vit + 2.2 mg/L TDZ + 0.3 mg/L IBA + 300 mg/L carbenicillin + 50 mg/L Km + 3% 수크로스 + 0.6% Phyto Agar, pH 5.6)에 치상하여 25℃, dim light에서 배양하였다. 4주 후에 동일배지로 계대배양을 하였고 4주 더 배양하였다. (3) After the coculture, the sections were washed three times with sterile distilled water and then drained, and then the callus selection medium (MS salts + B5 vit + 2.2 mg / L TDZ + 0.3 mg / L IBA + 300 mg / L carbenicillin + 50 mg / L Km + 3% sucrose + 0.6% Phyto Agar, pH 5.6) was incubated at 25 ℃, dim light. Four weeks later, the same medium was passaged and cultured for four more weeks.

(4) 잎 절편체에서 형성된 캘러스를 분리하여 25℃, 광조건 (16h light, 8 dark)에서 배양하였고, 3-4주마다 계대배양하였다. (4) The callus formed from the leaf sections was separated and incubated at 25 ° C. under light conditions (16 h light, 8 dark) and subcultured every 3-4 weeks.

(5) 배양 약 5개월 후 선발배지에서 형성된 캘러스로부터 부정아가 발생하기 시작하였다.(5) After about five months of culture, malformation began to develop from callus formed in the selection medium.

(6) 선발배지에서 발생된 부정아는 식물체 유도배지(MS salts + B5 vit + 3.2 mg/L Zeatin(또는 3 mg/L BA) + 0.5 mg/L IBA + 300 mg/L carbenicillin + 50 mg/L Km + 3% 수크로스 + 0.6% Phyto Agar, pH 5.6)로 옮겨 소식물체로 분화시켰다.(6) Negative infants from selection medium were plant derived medium (MS salts + B5 vit + 3.2 mg / L Zeatin (or 3 mg / L BA) + 0.5 mg / L IBA + 300 mg / L carbenicillin + 50 mg / L Km + 3% sucrose + 0.6% Phyto Agar, pH 5.6) to differentiate into the media.

(7) 소식물체는 발근배지 (1/2 MS + 3% 수크로스 + 300 mg/L carbenicillin + 50 mg/L Km)에서 뿌리를 유도하였고 토양으로 옮겨 순화단계를 거쳐 생육상에서 생육시켰다 (도 2).(7) The news-derived roots were derived from rooting medium (1/2 MS + 3% sucrose + 300 mg / L carbenicillin + 50 mg / L Km) and transferred to the soil and grown in growth through the purification step (FIG. 2). ).

실시예Example 3: 재분화 딸기 식물체로부터  3: from regenerating strawberry plants 모넬린Monelin 유전자 발현 확인 Gene expression confirmation

상기 과정에서 획득한 식물체 세포에 실제 모넬린 유전자가 도입되어 존재하고 있는지, 이 유전자가 전사되고 있는지를 확인하였다.It was confirmed whether the actual monelin gene was introduced into the plant cell obtained in the above process and whether the gene was transcribed.

(1) (One) PCRPCR 분석 analysis

토양으로 옮긴 잠정적인 딸기 형질전환체의 잎으로부터 Edwards et al. (1991) 방법 (Nucleic Acids Research 19(6): 1349)으로 gDNA를 분리하여 PCR을 수행하였다. 카나마이신 저항성 유전자 (NPTII) 및 모넬린 유전자의 프라이머 서열은 다음과 같다.From leaves of potential strawberry transformants transferred to soil, Edwards et al. PCR was performed by separating gDNA by the method (1991) (Nucleic Acids Research 19 (6): 1349). The primer sequences of the kanamycin resistance gene (NPTII) and the monelin gene are as follows.

모넬린 프라이머 (PCR 산물 약 300 bp)Monelin primer (PCR product about 300 bp)

Mon F: 5'-ggg aat ggg aaa tta tcg at-3' (서열번호 2)Mon F: 5'-ggg aat ggg aaa tta tcg at-3 '(SEQ ID NO: 2)

Mon R: 5'-cta tta tgg tgg tgg aac tgg-3' (서열번호 3)Mon R: 5'-cta tta tgg tgg tgg aac tgg-3 '(SEQ ID NO: 3)

NPTII 프라이머 (PCR 산물 약 700 bp)NPTII primer (PCR product about 700 bp)

NPTII F: 5'-gag gct att cgg cta tga ctg-3' (서열번호 4) NPTII F: 5'-gag gct att cgg cta tga ctg-3 '(SEQ ID NO: 4)

NPTII R: 5'-atc ggg agc ggc gat acc gta-3' (서열번호 5)NPTII R: 5'-atc ggg agc ggc gat acc gta-3 '(SEQ ID NO: 5)

각각의 프라이머를 이용하여 94℃ 5분 동안 예비변성에 이어, 94℃ 30초, 55℃ 30초, 72℃ 30초의 30 사이클을 수행한 후, 72℃ 5분 동안 최종 연장함으로써 PCR을 수행하였다. 모넬린 프라이머를 사용하여 PCR을 수행한 결과 약 300 bp, NPTII 프라이머로 PCR을 수행한 결과 약 700 bp 크기의 PCR 산물을 얻었다. 하지만 형질전환이 되지 않은 대조구에서는 예상 밴드를 확인할 수 없었다. 이 결과로부터 이들 형질전환 딸기 식물체의 염색체 게놈에 모넬린 유전자가 도입되었음을 확인할 수 있었다 (도 3).PCR was performed by performing preliminary denaturation at 94 ° C. for 5 minutes with each primer followed by 30 cycles of 94 ° C., 30 seconds, 55 ° C., 30 seconds, and 72 ° C., 30 seconds, and then finally extending 72 ° C. for 5 minutes. PCR was performed using the monelin primer, and the PCR product was about 300 bp and NPTII primer was obtained. The PCR product was about 700 bp in size. However, no control bands were identified in the non-transformed control. From this result, it was confirmed that the Monelin gene was introduced into the chromosomal genome of these transgenic strawberry plants (FIG. 3).

(2) 노던 (2) Northern 블럿Blot 분석 analysis

PCR로 유전자 도입이 확인된 식물체로부터 총 RNA를 분리하여 노던 블럿 분석을 실시하였다. 식물체로부터 총 RNA를 분리하는 방법은 당업계에 공지된 일반적인 방법을 이용하였다. 추출한 약 10 ㎍의 총 RNA를 5.1%(v/v) 포름알데히드가 포함된 1% 아가로스 젤에 전기영동한 후 20X SSC 용액에서 Zeta-Probe GT blotting membrane (Bio-Rad)에 전이시켰다. 모넬린 유전자의 특이 부분을 PCR로 합성하여 프로브로 사용하였다. 예비혼성화 및 혼성화는 7% (w/v) SDS를 포함하는 0.25 M 소듐 포스페이트 버퍼(pH 7.2)를 사용하여 동위원소 [α-32P]dCTP로 표지된 모넬린 특이적인 DNA를 첨가하여 65℃에서 밤새 수행하였다. 반응이 끝난 membrane은 5% 및 1% (w/v) SDS를 포함한 20 mM 소듐 포스페이트 버퍼(pH 7.2)로 65℃에서 각각 10분씩 세척한 후 image plate (Fuji film, Japan) 필름에 노출시켰다.Total RNA was isolated from the plants whose gene introduction was confirmed by PCR, and Northern blot analysis was performed. As a method of separating total RNA from a plant, a general method known in the art was used. About 10 μg of total RNA extracted was electrophoresed on a 1% agarose gel containing 5.1% (v / v) formaldehyde and then transferred to Zeta-Probe GT blotting membrane (Bio-Rad) in 20X SSC solution. Specific portions of the Monelin gene were synthesized by PCR and used as probes. Prehybridization and hybridization were monelin specific labeled with isotope [α- 32 P] dCTP using 0.25 M sodium phosphate buffer (pH 7.2) containing 7% (w / v) SDS. DNA was added and performed overnight at 65 ° C. After completion of the reaction, the membrane was washed with 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.2) containing 5% and 1% (w / v) SDS for 10 minutes at 65 ° C, and exposed to an image plate (Fuji film, Japan) film.

그 결과, 형질전환체 모두 모넬린 유전자가 강하게 발현되고 있음을 확인하였으나, 대조구 식물에서는 전혀 발현되지 않았다 (도 4).As a result, it was confirmed that all of the transformants were strongly expressed in the Monelin gene, but not at all in the control plants (Fig. 4).

도 1은 모넬린 유전자가 삽입된 pGA482-PS1D 플라스미드 벡터를 나타내는 모식도이다. NPTII(카나마이신 저항성 유전자), P35S(콜리플라워 모자이크 바이러스 35S 프로모터), Pnos(Nos 프로모터), Tnos(Nos 터미네이터).Figure 1 is a schematic diagram showing the pGA482-PS1D plasmid vector with the Monelin gene inserted. NPTII (kanamycin resistance gene), P35S (cauliflower mosaic virus 35S promoter), Pnos (Nos promoter), Tnos (Nos terminator).

도 2는 모넬린 유전자로 형질전환된 '매향' 딸기 잎 절편체로부터 식물체를 재분화시킨 그림이다. A: 50 mg/L 카나마이신이 첨가된 배지에서 기관발생 캘러스 형성; B: 기관발생 캘러스로부터 신초 분화; C: 소식물체로의 발달; D: 발근중인 소식물체; E: 토양에서 생육중인 식물체.Figure 2 is a picture of the regeneration of plants from the 'falcon' strawberry leaf fragment transformed with the Monellin gene. A: organogenic callus formation in medium supplemented with 50 mg / L kanamycin; B: Shoot differentiation from organogenic callus; C: development into news media; D: rooting news object; E: Plants growing in the soil.

도 3은 PCR을 이용한 모넬린 및 NPTII 유전자 도입 분석 결과이다. M: 분자량 크기 마커; PC: pS1D 벡터 대조구; 1-4: 모넬린 형질전환 식물체; NC: 형질전환되지 않은 딸기 식물체.Figure 3 shows the results of the introduction of Monelin and NPTII gene using PCR. M: molecular weight size marker; PC: pS1D vector control; 1-4: Monelin transgenic plant; NC: untransformed strawberry plant.

도 4는 모넬린 형질전환 딸기 식물체의 노던 분석 결과이다. WT: 형질전환되지 않은 딸기 식물체; 1-3: 모넬린 형질전환 식물체.Figure 4 shows the northern analysis of the monelin transformed strawberry plant. WT: untransformed strawberry plant; 1-3: Monelin transgenic plant.

<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Method for producing strawberry plant which produces monellin protein, and strawberry plant produced by the same method <130> PN07102 <160> 5 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 280 <212> DNA <213> Dioscoreophyllum cumminsii <220> <221> gene <222> (1)..(280) <223> Monellin gene <400> 1 atgggaaatt atcgatattg gaccattcac tcaaaacttg ggtaagttcg ctgttgacga 60 agaaaacaag attggtcaat atggtagatt gactttcaac aaggttatta gaccatgtat 120 gaagaagact atttacgaaa acgaaagaga aattaagggg tacgaatacc aattgtatgt 180 ttacgcttct gacaagcttt tcagagctga catttctgaa gactacaaga cccgcggtag 240 aaagttgttg agattcaacg gtccagttcc accaccataa 280 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Mon F primer <400> 2 gggaatggga aattatcgat 20 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Mon R primer <400> 3 ctattatggt ggtggaactg g 21 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NPTII F primer <400> 4 gaggctattc ggctatgact g 21 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NPTII R primer <400> 5 atcgggagcg gcgataccgt a 21 <110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Method for producing strawberry plant which produces monellin          protein, and strawberry plant produced by the same method <130> PN07102 <160> 5 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 280 <212> DNA <213> Dioscoreophyllum cumminsii <220> <221> gene (222) (1) .. (280) <223> Monellin gene <400> 1 atgggaaatt atcgatattg gaccattcac tcaaaacttg ggtaagttcg ctgttgacga 60 agaaaacaag attggtcaat atggtagatt gactttcaac aaggttatta gaccatgtat 120 gaagaagact atttacgaaa acgaaagaga aattaagggg tacgaatacc aattgtatgt 180 ttacgcttct gacaagcttt tcagagctga catttctgaa gactacaaga cccgcggtag 240 aaagttgttg agattcaacg gtccagttcc accaccataa 280 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Mon F primer <400> 2 gggaatggga aattatcgat 20 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Mon R primer <400> 3 ctattatggt ggtggaactg g 21 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NPTII F primer <400> 4 gaggctattc ggctatgact g 21 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NPTII R primer <400> 5 atcgggagcg gcgataccgt a 21  

Claims (9)

모넬린(monellin) 코딩 유전자를 포함하는, 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하기 위한 재조합 딸기 식물 발현 벡터.A recombinant strawberry plant expression vector for increasing or improving the sweetness of a strawberry, comprising a monellin coding gene. 제1항에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 1로 표시된 염기서열로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벡터.According to claim 1, wherein the gene is a vector, characterized in that consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. 제1항에 있어서, 상기 벡터는 도 1에 기재된 pGA482-PS1D 벡터인 것을 특징으로 하는 벡터.The vector of claim 1, wherein the vector is a pGA482-PS1D vector described in FIG. 1. 제1항의 벡터로 형질전환된 딸기 식물체.Strawberry plant transformed with the vector of claim 1. 제1항에 따른 벡터로 딸기 식물 세포를 형질전환하는 단계; 및Transforming the strawberry plant cells with the vector according to claim 1; And 상기 형질전환된 딸기 식물 세포로부터 형질전환 식물을 재분화하는 단계를 포함하는 형질전환 딸기 식물체의 제조 방법.Regenerating the transformed plant from the transformed strawberry plant cells method of producing a transformed strawberry plant. 제1항에 따른 벡터로 딸기 식물 세포를 형질전환시켜 모넬린 코딩 유전자를 과발현하는 단계를 포함하는 딸기의 단맛을 증가 또는 개선하는 방법.A method of increasing or improving the sweetness of a strawberry, comprising the step of transforming the strawberry plant cells with the vector according to claim 1 overexpressing the monelin coding gene. 제6항의 방법에 의해 제조된 딸기의 단맛이 증가 또는 개선된 딸기 식물체.Strawberry plant, the sweetness of the strawberry produced by the method of claim 6 is increased or improved. 제7항의 딸기 식물체에 의해 생산된, 모넬린을 함유하는 딸기.A strawberry containing monelin produced by the strawberry plant of claim 7. 제8항의 딸기를 원료로 하는 식품.Food which uses strawberry of Claim 8 as raw material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108977462A (en) * 2018-08-24 2018-12-11 安徽省农业科学院园艺研究所 A kind of method of sugar content in raising strawberry fruit
CN108977462B (en) * 2018-08-24 2022-05-17 安徽省农业科学院园艺研究所 Method for increasing sugar content in strawberry fruits

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