KR20110010816A

KR20110010816A - ｓｈ４ 유전자를 포함하는, 식물체의 곡립 크기를 증대시킨 식물체

Info

Publication number: KR20110010816A
Application number: KR1020107029058A
Authority: KR
Inventors: 다케시 이자와; 사에코 스기타
Original assignee: 독립행정법인농업생물자원연구소
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2011-02-07
Also published as: WO2009145290A1; JP5610440B2; CN102112610B; CN102112610A; JPWO2009145290A1

Abstract

본 발명은 기능형 sh4 유전자를 포함하는, 식물체의 곡립 크기를 증대시킨 식물체를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 식물체의 곡립 크기에 관여하는 유전자에 관하여 예의 연구를 행하였다. 본 발명자들은 재배벼(닛폰바레, 니코마루 및 오오치카라)에, 야생벼 유래의 기능형 대립유전자(allele)인 sh4 유전자를 형질전환에 의해 도입함으로써, 신규 기능으로서 뉘 크기(hull size)를 크게 하고, 전류(translocation)도 촉진하여, 결과적으로 곡립 크기가 커지는 것을 명확하게 하였다.

Description

ｓｈ４ 유전자를 포함하는, 식물체의 곡립 크기를 증대시킨 식물체{Plant having increased grain size which contains sh4 gene}

본 발명은 sh4 유전자가 발현하도록 도입된 형질전환 식물체에 관한 것이다. 또한, 기능형 sh4 유전자가 발현하도록 교배 도입된 식물체에 관한 것이다. 또한, sh4 유전자를 식물체에 도입하는 공정을 포함하는, 식물체의 곡립 크기를 증대시키는 방법에 관한 것이다.

지금까지, 식물체의 곡립 크기에 관해서 몇 가지 유전자가 동정되어 있으나, 곡립 크기를 기지의 하나의 유전자의 유무로 개변하는 것은 지금까지 용이하지는 않았다.

Li등(비특허문헌 1)과 Lin등(비특허문헌 2)의 보고에 의하면, 모든 재배벼는 sh4 유전자에 결손을 가짐으로써, 탈립성(脫粒性)이 비교적 어려워져, 재배화가 진행된 것으로 되어 있다. sh4 유전자는 이미 단리되고, 보고되어 있으나, 그 생물학적 기능에 관한 지견(知見)은, 탈립성에 관한 것 뿐이었다.

또한, 본 출원의 발명에 관련된 선행기술문헌정보를 이하에 나타낸다.

Li C, Zhou A, Sang T. Rice domestication by reducing shattering. Science. 2006 Mar 31;311(5769):1936-9. Epub 2006 Mar 9. PMID: 16527928 Lin Z, Griffith ME, Li X, Zhu Z, Tan L, Fu Y, Zhang W, Wang X, Xie D, Sun C.Origin of seed shattering in rice (Oryza sativa L.). Planta. 2007 Jun;226(1):11-20. Epub 2007 Jan 10. PMID: 17216230

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제는, sh4 유전자를 식물체에 도입하는 공정 및 야생벼로부터 발견된 기능형 sh4 유전자를 발현함으로써, 식물체의 곡립 크기를 증대시킨 식물체를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 식물체의 재배화에 관여하는 유전자에 관하여 예의 연구를 행하였다. 본 발명자들은 재배벼에 야생벼 유래의 기능형 대립유전자(allele)인 sh4 유전자를 형질전환에 의해 도입함으로써, 신규 기능으로서 뉘 크기(hull size)를 크게 하고, 전류(translocation)를 촉진하여, 결과적으로 곡립(穀粒) 크기가 커지는 것을 발견하였다. T0 개체에 부착된 종자의 측정과 T1 개체에 부착된 이삭(panicle)의 관찰결과에서는, 뉘 크기가 커져, 현미중량을 약 1.5배로 증가할 수 있는 것이 명확해졌다(도 2, 도 5).

또한, 품종 닛폰바레에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식(自殖) T1 후대(後代) 4 개체(T0-3 후대-1, T0-3 후대-2, T0-3 후대-3, T0-5 후대-1)에 대해서, 인공 기상실에서 벼 식물체의 재배를 행하여, 이삭별 뉘중량(㎎)(도 7), 개체별 총 뉘수(임실립(稔實粒), 불임립(不稔粒))(도 8), 및 개체별 이삭중량(도 9)을 측정하였다. 그 결과, 이들 개체는, 벡터 대조 및 닛폰바레에 비해, 유의하게 뉘중량 및 개체별 이삭중량(수량)이 증가하고 있는 것이 명확해졌다(도 7~9). 또한, 개체별 총 뉘수와 이삭수에는 차가 없었다(도 7, 도 8). 또한, 임성(稔性)을 낮추는 효과는 없어, 울릴 가능성이 있으나, 이 점은, 추가적으로 해석이 필요하다(도 8). T1 개체 종자·이삭의 변화는 도 6에 나타내는 바와 같이, 사진에서도 현저하다. 임성에 관하여, 이번에는 T0-3 후대-1과 T0-3 후대-2에서 유의하게 높고, 개체별 수량에 상당하는 이삭종은, 닛폰바레와 벡터 대조에 비해, 약 2.5배를 나타내었다.

또한, 다른 벼품종「니코마루」 및 「오오치카라(大力)」에, sh4 유전자를 도입한 바, 이들 품종의 형질전환 당대 T0 개체에 있어서, 임실립의 평균 뉘중량(㎎)이 유의하게 증가하는 것이 명확해졌다(도 10, 도 11).

즉, 본 발명자들은 기능형 대립유전자인 sh4 유전자를 식물체에서 발현시킴으로써, 식물체의 곡립 크기를 증대시키는 것에 성공하여, 개체당 수량이 증가하는 것을 나타내, 이것에 의해 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 보다 구체적으로는 이하의 (1)~(13)을 제공하는 것이다.

(1) 하기 (a)~(d) 중 어느 하나에 기재된 DNA를 포함하는, 식물체의 곡립의 크기를 증대시킨 식물체.

(a) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA

(b) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열의 코드영역을 포함하는 DNA

(c) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열에 있어서 1 또는 복수의 아미노산이 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA

(d) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열로 되는 DNA와 스트린젠트한 조건하에서 하이브리다이즈하는 DNA

(2) 상기 식물체가 단자엽(單子葉) 식물인, (1)에 기재된 식물체.

(3) 식물체가 벼과 식물인, (1)에 기재된 식물체.

(4) 하기 (a)~(d) 중 어느 하나에 기재된 DNA가 발현하도록 도입된 벡터.

(5) (4)에 기재된 벡터가 도입된 숙주세포.

(6) (4)에 기재된 벡터가 도입된 식물세포.

(7) (6)에 기재된 식물세포를 포함하는 형질전환 식물체.

(8) (7)에 기재된 형질전환 식물체의 자손 또는 클론인, 형질전환 식물체.

(9) (7) 또는 (8)에 기재된 형질전환 식물체의 번식재료.

(10) 하기 (a)~(d) 중 어느 하나에 기재된 DNA를 식물체의 세포내에서 발현시키는 공정을 포함하는, 식물체의 곡립의 크기를 증대시키는 방법.

(11) 상기 식물체가 단자엽 식물인, (10)에 기재된 방법.

(12) 상기 식물체가 벼과 식물인, (10)에 기재된 방법.

(13) 교배에 의해, 상기 DNA를 식물체에 도입하는 것을 특징으로 하는, (10)~(12) 중 어느 하나에 기재된 방법.

도 1은 도입한 게놈 단편의 모식도이다.
도 2는 독립적인 T0 개체에 부착된 뉘의 평균중량을 나타내는 도면이다. 임실(稔實)한 5낱알의 평균값. 5낱알에 못미칠 때는 ( ) 안에 낱알 수를 나타낸다.
도 3은 T0 개체에 부착된 뉘·현미를 나타내는 사진이다.
도 4는 독립적인 T0 개체에 부착된 일수립수(一穗粒數)를 나타내는 도면이다. 일수립수에 현저한 차는 없다.
도 5는 T1 개체에 부착된 이삭을 나타내는 사진이다.
도 6은 형질전환체의 벼의 낱알[T2 종자](A), 이삭(T1 개체](B)을 나타내는 도면이다. 좌측이 형질전환체를 나타내고, 우측이 닛폰바레를 나타낸다.
도 7은 품종 닛폰바레에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식 T1 후대 4 개체의 이삭별로 측정한 평균 뉘중량(㎎)을 나타내는 도면이다. 왼쪽부터 T0-3 개체의 자식 T1 후대 3 개체, T0-5 후대 1 개체, 벡터 대조 후대 3 개체, 닛폰바레 3 개체를 나타낸다. < > 안의 숫자는, 이삭의 번호, ( ) 안은 그 이삭에 부착된 임실립수를 나타낸다. 공간 관계상, 막대그래프 2개에 대해, 그 중 하나의 품종에 관한 캡션을 표시하였다. T0-3 후대-3은 sh4가 분리된 후대로 생각된다.
도 8은 품종 닛폰바레에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식 T1 후대 4 개체의 개체당 총 뉘수를 나타내는 도면이다. 왼쪽부터, T0-3 개체의 자식 T1 후대 3 개체, T0-5 후대 1 개체, 벡터 대조 후대 3 개체, 닛폰바레 3 개체를 나타낸다. T0-5 후대-1의 총 뉘수가 적은 이유는 불명확하다.
도 9는 품종 닛폰바레에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식 T1 후대 10 개체의 개체당 총 이삭중량(g)을 나타내는 도면이다. 왼쪽부터, T0-3 개체의 자식 T1 후대 3 개체, T0-5 후대 1 개체, 벡터 대조 후대 3 개체, 닛폰바레 3 개체를 나타낸다.
도 10은 품종 니코마루에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식 T1 후대 개체의 개체별 뉘중량(㎎)을 나타내는 도면이다. 왼쪽부터, 자식 T1 후대 18 개체, 벡터 대조 후대 3 개체를 나타낸다. ( ) 안은 그 이삭에 부착된 임실립수를 나타낸다.
도 11은 품종 오오치카라(大力)에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식 T1 후대 개체의 개체별 뉘중량(㎎)을 나타내는 도면이다. 왼쪽부터, 자식 T1 후대 19 개체, 벡터 대조 후대 8 개체를 나타낸다. < > 안의 숫자는, 이삭의 번호, ( ) 안은 그 이삭에 부착된 임실립수를 나타낸다.

본 발명은 기능형 sh4 유전자를 식물체에 도입하거나, 또는 야생벼로부터 발견된 기능형 sh4 유전자를 발현함으로써, 식물체의 곡립(穀粒) 크기를 증대시킨 식물체를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 sh4 유전자는, 복수의 논문발표에 의하면, 모든 재배벼가 기능 결손을 일으키고 있는 유전자이다. 벼의 재배화의 초기과정에서, 재배하기 쉽게 하기 위해, 탈립성을 경감하는 것을 목적으로, 기능 결손형을 고대의 인류가 선발함으로써 재배벼가 확립된 것으로 생각되어, 재배벼에 기능형 대립유전자를 갖는 것은 존재하지 않을 것으로 생각된다. 이번, 기능형 대립유전자인 sh4 유전자가, 식물체의 곡립 크기를 증대시키는 작용을 가지고 있는 것으로부터, 그 단백질을 코드하는 DNA로 식물을 형질전환함으로써, 곡립의 크기가 증대된 식물체의 육성이 가능하다. 또한, 단순한 고찰로부터, 교배에 의해, 야생벼로부터 기능형 대립유전자인 sh4 유전자를 도입한 준동질(準同質) 치환계통에서도, 동일한 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 있어서, sh4 유전자가 도입되는 식물은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 단자엽 식물이고, 보다 바람직하게는 벼과 식물이며, 가장 바람직하게는 재배벼이다. 본 발명에 있어서, 벼과 식물의 품종은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 「닛폰바레」「니코마루」 또는 「오오치카라(大力)」 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 「식물체의 곡립의 크기를 증대시키는」 것은, 본 발명의 sh4 유전자를 식물 내에서 발현시킴으로써, 수확시의 곡립의 체적과 중량을 증대시키는 것을 말한다. 또한, 뉘의 크기를 증대시키는 효과와 전류를 촉진하는 효과도 「식물체의 곡립의 크기를 증대시키는」 것에 상당한다.

곡립의 크기의 증대효과는, 식물의 곡립의 발생과정에만 발현하는 효과여도 된다.

또한, 모든 곡립에 있어서 증대효과가 보이는 것이어도 되고, 어느 특정 곡립에만 증대효과가 보이는 것이어도 된다.

본 발명에 있어서, 「식물체의 곡립 크기의 증대 여부」에 대해서는, 이삭별 뉘중량(㎎) 또는 개체별 이삭중량(g)을 측정함으로써 확인할 수 있다.

본 발명에 사용되는 기능형 sh4 유전자의 게놈 DNA의 염기서열을 서열번호:1에, 그 유전자의 ORF영역의 염기서열을 서열번호:2에, 및 그 DNA가 코드하는 단백질의 아미노산서열을 서열번호:3에 나타낸다. 또한, 기능 결실형 sh4 단백질의 아미노산 서열을 서열번호:4에 나타낸다.

본 발명에 사용되는 DNA에는, 교배에 의해 옮겨지는 염색체 단편 중의 게놈 DNA, 게놈 DNA, cDNA, 및 화학합성 DNA가 포함된다. 게놈 DNA 및 cDNA의 조제는, 당업자에게 있어서 상투수단을 이용해서 행하는 것이 가능하다. 게놈 DNA는, 예를 들면, 본 발명의 sh4 유전자를 갖는 벼품종으로부터 게놈 DNA를 추출하고, 게노믹 라이브러리(벡터로서는, 플라스미드, 파지, 코스미드, BAC, PAC 등을 이용할 수 있다)를 제작하고, 이를 전개하여, 본 발명의 sh4 단백질을 코드하는 DNA(예를 들면, 서열번호:2)를 토대로 조제한 프로브를 사용하여 콜로니 하이브리다이제이션 또는 플라크 하이브리다이제이션을 행함으로써 조제하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 sh4 단백질을 코드하는 DNA(예를 들면, 서열번호:2)에 특이적인 프라이머를 제작하고, 이를 이용한 PCR을 행함으로써 조제하는 것도 가능하다. 또한, cDNA는, 예를 들면, 본 발명의 sh4 유전자를 갖는 벼품종으로부터 추출한 mRNA를 토대로 cDNA를 합성하여, 이를 λZAP 등의 벡터에 삽입하여 cDNA 라이브러리를 제작하고, 이를 전개하여, 상기와 마찬가지로 콜로니 하이브리다이제이션 또는 플라크 하이브리다이제이션을 행함으로써, 또한, PCR을 행함으로써 조제하는 것이 가능하다.

본 발명에 사용되는 DNA는, 서열번호:3에 기재된 기능형 sh4 단백질과 기능적으로 동등한 단백질을 코드하는 DNA를 포함한다. 여기서 「sh4 단백질과 동등한 기능을 갖는」다는 것은, 대상이 되는 단백질이 식물체의 곡립의 크기를 증대시키는 기능을 갖는 것을 가리킨다. 이러한 DNA는, 바람직하게는 단자엽 식물 유래이고, 보다 바람직하게는 벼과 식물 유래이며, 가장 바람직하게는 현재의 야생벼 유래이다.

이러한 DNA에는, 예를 들면, 서열번호:3에 기재된 아미노산 서열에 있어서 1 또는 복수의 아미노산이 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 변이체, 유도체, 대립유전자, 변종(variant) 및 동족체(homologue)가 포함된다.

아미노산 서열이 개변된 단백질을 코드하는 DNA를 조제하기 위한 당업자에게 잘 알려진 방법으로서는, 예를 들면, site-directed mutagenesis법을 들 수 있다. 또한, 염기서열의 변이에 의해 코드하는 단백질의 아미노산 서열이 변이되는 것은, 자연계에 있어서도 발생할 수 있다. 이와 같이 천연 기능형의 sh4 단백질을 코드하는 아미노산 서열에 있어서 1 또는 복수의 아미노산이 치환, 결실 또는 부가된 아미노산 서열을 갖는 단백질을 코드하는 DNA이더라도, 천연 기능형의 sh4 단백질(서열번호:3)과 동등한 기능을 갖는 단백질을 코드하는 한, 본 발명의 DNA에 포함된다. 또한, 설령, 염기서열이 변이된 경우이더라도, 그것이 단백질 중의 아미노산의 변이를 수반하지 않는 경우(축중(縮重) 변이)도 있어, 이러한 축중 변이체도 본 발명의 DNA에 포함된다.

어느 한 DNA가 식물체의 곡립의 크기를 증대시키는 기능을 갖는 단백질을 코드하는지 여부는 이하와 같이 하여 평가할 수 있다. 가장 일반적인 방법으로서는, 그 DNA가 도입된 식물체의 곡립의 크기를 조사하는 수법이다. 식물체의 곡립의 크기가 증대된 경우에는, 도입된 DNA가 식물체의 곡립의 크기를 증대시키는 기능을 갖는 단백질을 코드하고 있는 것을 알 수 있다.

서열번호:3에 기재된 sh4 단백질과 기능적으로 동등한 단백질을 코드하는 DNA를 조제하기 위해, 당업자에게 잘 알려진 다른 방법으로서는, 하이브리다이제이션 기술과 중합효소 연쇄반응(PCR) 기술을 이용하는 방법을 들 수 있다. 즉, 당업자에게 있어서는, sh4 유전자의 염기서열(서열번호:1 또는 2) 또는 그의 일부를 프로브로 하고, 또한 sh4 유전자(서열번호:1 또는 2)에 특이적으로 하이브리다이즈하는 올리고뉴클레오티드를 프라이머로 하여, 벼나 다른 식물로부터 sh4 유전자와 높은 상동성을 갖는 DNA를 단리하는 것은 통상 행할 수 있는 것이다. 이와 같이 하이브리다이즈 기술이나 PCR 기술에 의해 단리 가능한 sh4 단백질과 동등한 기능을 갖는 단백질을 코드하는 DNA도 또한 본 발명의 DNA에 포함된다.

이러한 DNA를 단리하기 위해서는, 바람직하게는 스트린젠트한 조건하에서 하이브리다이제이션 반응을 행한다. 본 발명에 있어서 스트린젠트한 하이브리다이제이션 조건이란, 6M 요소, 0.4% SDS, 0.5×SSC의 조건 또는 이것과 동등한 스트린젠시의 하이브리다이제이션 조건을 가리킨다. 보다 스트린젠시가 높은 조건, 예를 들면, 6M 요소, 0.4% SDS, 0.1×SSC의 조건을 사용함으로써, 보다 상동성이 높은 DNA의 단리를 기대할 수 있다. 이것에 의해 단리된 DNA는, 아미노산 레벨에 있어서, sh4 단백질의 아미노산 서열(서열번호:3)과 높은 상동성을 갖는 것으로 생각된다. 높은 상동성이란, 아미노산 서열 전체에서, 적어도 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상(예를 들면, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 이상)의 서열의 동일성을 가리킨다. 아미노산 서열이나 염기서열의 동일성은, 칼린 및 알츄얼에 의한 알고리즘 BLAST(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87:2264-2268, 1990、Proc Natl Acad Sci USA 90: 5873, 1993)를 사용하여 결정할 수 있다. BLAST의 알고리즘에 기초한 BLASTN이나 BLASTX로 불리는 프로그램이 개발되어 있다(Altschul SF, et al: J Mol Biol 215: 403, 1990). BLASTN을 사용하여 염기서열을 해석하는 경우는, 파라미터는, 예를 들면 score=100, wordlength=12로 한다. 또한, BLASTX를 사용하여 아미노산 서열을 해석하는 경우는, 파라미터는, 예를 들면 score=50, wordlength=3으로 한다. BLAST와 Gapped BLAST 프로그램을 사용하는 경우는, 각 프로그램의 디폴트 파라미터를 사용한다. 이들 해석방법의 구체적인 수법은 공지이다.

본 발명은 야생벼와 재배벼의 교배 후대로부터, sh4 유전자좌가 야생벼의 기능형 대립유전자를 갖는 개체를 선발하여, 곡립 크기가 모체보다 큰 식물체, 그의 후대, 고정 계통, 품종 등을 제공할 수 있다. 야생 대립유전자의 유전자의 도입은, 곡립 크기의 증가와, 야생벼 sh4 대립유전자를 갖는 것을 양쪽 만족시킨다는 것으로, 특허성을 확인할 수 있다. 야생벼 대립유전자를 가지고 있는지 여부는, 보고가 있는 기능 결손 아미노산 부위가 기능형 아미노산으로 변화되어 있는 것을, 특정 게놈 부위를 PCR 등으로 증폭하여, DNA 서열의 시퀀스 기존의 기술로 확인하거나 하여, 확인 가능하다.

또한, 본 발명의 DNA를 이용하여 식물체의 곡립의 크기를 증대한 형질전환 식물체도 제공할 수 있다. 이 형질전환 식물체를 제작하는 경우에는, 본 발명의 단백질을 코드하는 DNA(제어영역을 포함해도 된다)를 적당한 벡터에 삽입하고, 이를 식물세포에 도입하여, 이것에 의해 얻어진 형질전환 식물세포를 재생시킨다. 본 발명자들에 의해 단리된 sh4 유전자는, 식물체의 곡립의 크기를 증대시키는 작용을 가지나, 이 sh4 유전자를 임의의 품종에 도입하여 과잉으로 발현시킴으로써 그들의 계통의 곡립의 크기를 증대시키는 것이 가능하다. 이 형질전환에 소요되는 기간은, 종래와 같은 교배에 의한 유전자 이입과 비교하여 매우 단기간이며, 또한, 다른 형질의 변화를 수반하지 않는 점에서 유리하다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 DNA가 삽입된 벡터를 제공한다. 본 발명의 벡터로서는, 형질전환 식물체 제작을 위해 식물세포 내에서 본 발명의 DNA를 발현시키기 위한 벡터를 들 수 있다. 이러한 벡터로서는, 식물세포에서 전사 가능한 프로모터 서열과 전사산물의 안정화에 필요한 폴리아데닐레이션 부위를 포함하는 터미네이터 서열을 포함하고 있으면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 플라스미드 「pBI121」, 「pBI221」, 「pBI101」(모두 Clontech사제) 등을 들 수 있다. 식물세포의 형질전환에 사용되는 벡터로서는, 그 세포내에서 삽입 유전자를 발현시키는 것이 가능한 것이라면 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 식물세포 내에서의 항상적인 유전자 발현을 행하기 위한 프로모터(예를 들면, 꽃양배추 모자이크 바이러스(Cauliflower Mosaic Virus)의 35S 프로모터)를 갖는 벡터나 외적인 자극에 의해 유도적으로 활성화되는 프로모터를 갖는 벡터를 사용하는 것도 가능하다. 여기에서 말하는, 「식물세포」에는, 각종 형태의 식물세포, 예를 들면, 현탁배양세포, 프로토플라스트, 잎의 절편, 캘러스 등이 포함된다.

본 발명의 벡터는, sh4 유전자 본래의 프로모터는 물론, 본 발명의 단백질을 항상적 또는 유도적으로 발현시키기 위한 프로모터를 함유할 수 있다. 항상적으로 발현시키기 위한 프로모터로서는, 예를 들면, 꽃양배추 모자이크 바이러스의 35S 프로모터, 벼의 액틴 프로모터, 옥수수의 유비퀴틴 프로모터(ubiquitin promoter) 등을 들 수 있다.

또한, 유도적으로 발현시키기 위한 프로모터로서는, 예를 들면 사상균·세균·바이러스의 감염이나 침입, 저온, 고온, 건조, 자외선의 조사, 특정 화합물의 살포 등의 외인에 의해 발현하는 것이 알려져 있는 프로모터 등을 들 수 있다. 이러한 프로모터로서는, 예를 들면, 사상균·세균·바이러스의 감염이나 침입에 의해 발현하는 벼 키틴분해효소(rice chitinase) 유전자의 프로모터나 담배의 PR 단백질 유전자의 프로모터, 저온에 의해 유도되는 벼의 「lip19」유전자의 프로모터, 고온에 의해 유도되는 벼의 「hsp80」유전자와 「hsp72」유전자의 프로모터, 건조에 의해 유도되는 애기장대(Arabidopsis thaliana)의 「rab16」유전자의 프로모터, 자외선의 조사에 의해 유도되는 파슬리의 캘콘 합성효소 유전자의 프로모터, 혐기적 조건에서 유도되는 옥수수의 알코올 데히드로게나아제 유전자의 프로모터 등을 들 수 있다. 또한, 벼 키틴분해효소 유전자의 프로모터와 담배의 PR 단백질 유전자의 프로모터는 살리실산 등의 특정 화합물에 의해, 「rab16」은 식물 호르몬의 아브시스산(abscisic acid)의 살포에 의해서도 유도된다.

또한, 본 발명은 본 발명의 벡터가 도입된 형질전환 세포를 제공한다. 본 발명의 벡터가 도입되는 세포에는, 형질전환 식물체 제작을 위한 식물세포가 포함된다. 식물세포로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 벼, 애기장대나, 옥수수, 감자, 담배 등의 세포를 들 수 있다. 본 발명의 식물세포에는, 배양세포 외에, 식물체 중의 세포도 포함된다. 또한, 프로토플라스트, 묘조 원기(shoot primordia), 다아체(multiple shoot), 모상근(hairy root)도 포함된다. 식물세포로의 벡터의 도입은, 폴리에틸렌글리콜법, 전기천공법(일렉트로포레이션), 아그로박테리움을 매개로 하는 방법, 파티클건법 등 당업자에게 공지의 각종 방법을 사용할 수 있다. 형질전환 식물세포로부터의 식물체의 재생은, 식물세포의 종류에 따라 당업자에게 공지의 방법으로 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 벼에 있어서는, 형질전환 식물체를 제작하는 수법에 대해서는, 폴리에틸렌글리콜에 의해 프로토플라스트로 유전자 도입하고, 식물체(인도형 벼품종이 적합하다)를 재생시키는 방법, 전기 펄스에 의해 프로토플라스트로 유전자 도입하고, 식물체(일본형 벼품종이 적합하다)를 재생시키는 방법, 파티클건법에 의해 세포로 유전자를 직접 도입하고, 식물체를 재생시키는 방법, 및 아그로박테리움을 매개로 하여 유전자를 도입하고, 식물체를 재생시키는 방법 등, 몇 가지 기술이 이미 확립되어, 본원 발명의 기술분야에 있어서 널리 사용되고 있다. 본 발명에 있어서는, 이들 방법을 매우 적합하게 사용할 수 있다.

형질전환된 식물세포는, 재분화시킴으로써 식물체를 재생시키는 것이 가능하다. 재분화의 방법은 식물세포의 종류에 따라 상이하나, 예를 들면, 벼의 경우는 Fujimura등(Plant Tissue Culture Lett. 2:74 (1995))의 방법을 들 수 있고, 옥수수의 경우는 Shillito등(Bio/Technology 7:581 (1989))의 방법과 Gorden-Kamm등(Plant Cell 2:603(1990))을 들 수 있으며, 감자의 경우는 Visser등(Theor.Appl.Genet 78:594 (1989))의 방법을 들 수 있고, 담배의 경우는 Nagata와 Takebe(Planta 99:12(1971))의 방법을 들 수 있으며, 애기장대의 경우는 Akama등(Plant Cell Reports12:7-11 (1992))의 방법을 들 수 있고, 유칼립투스의 경우는 도히등(일본국 특허공개 평8-89113호 공보)의 방법을 들 수 있다.

일단, 게놈 내에 본 발명의 DNA가 도입된 형질전환 식물체가 얻어지면, 그 식물체로부터 유성 생식 또는 무성 생식에 의해 자손을 얻는 것이 가능하다. 또한, 그 식물체나 그의 자손 또는 클론으로부터 번식재료(예를 들면, 종자, 과실, 자른 이삭, 괴경(덩이줄기), 괴근(덩이뿌리), 그루, 캘러스, 프로토플라스트 등)를 얻어, 그들을 토대로 그 식물체를 양산하는 것도 가능하다. 본 발명에는, 본 발명의 DNA가 도입된 식물세포, 그 세포를 포함하는 식물체, 그 식물체의 자손 및 클론, 및 그 식물체, 그의 자손, 및 클론의 번식재료가 포함된다.

이와 같이 하여 만들어진 곡립의 크기가 증대된 식물체는, 야생형 식물체와 비교하여, 곡물의 수확량이 올라갈 것으로 생각된다. 본 발명의 수법을 사용하면, 농작물의 생산성 향상으로 이어질 것으로 생각된다.

또한 본 명세서에 있어서 인용된 모든 선행기술문헌은, 참조로써 본 명세서에 포함된다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하나 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1]

A 게놈을 갖는 야생벼 Oryza nivara로부터 게놈 DNA를 추출하여, BAC 라이브러리를 제작하였다. 이 라이브러리로부터, sh4 유전자영역의 게놈 단편을 갖는 BAC 클론을 PCR로 sh4영역만을 늘리는 특이적인 프라이머를 설계하여, PCR로의 증폭 유무로, sh4 유전자영역을 갖는 BAC 클론을 단리, 그 후, pUC18 벡터에 BAC 클론 DNA를 수 kbp로 짧게 단편화한 DNA를 서브클로닝한 후에, 개개의 서브클론의 말단 DNA 서열을 결정하고, 어셈블함으로써, O. nivara의 sh4 유전자 게놈영역의 DNA 서열을 결정하였다. 얻어진 sh4영역의 게놈 단편서열정보로부터, 기지의 sh4 유전자산물의 정보로부터, 프로모터영역 등을 예상하여, KpnI와 BamHI 제한효소에 의한 소화반응으로, sh4 유전자영역, 약 8.8 kb 길이를 잘라내고, pPZP 2H-lac 벡터에 그 게놈 단편을 도입하여, 형질전환용 컨스트럭트를 제작하였다. 그리고, 단리한 기능형 대립유전자인 sh4 유전자의 코드영역 및 제어영역을 포함하는 약 8.8 kb의 게놈 단편(도 1, 서열번호:1)을 2개의 벼 계통, 닛폰바레, NIL(qSH1)(Konishi et al. 2006)에, 벼의 형질전환법으로, 단자엽 식물의 초신속 형질전환법(일본국 특허 제3141084호)을 사용하여, 유전자 도입하였다. 형질전환의 선발에는, 항생물질인 하이그로마이신을 이용하였다. 각각 독립적인 형질전환 계통을 10 계통 전후로 제작하여, 뉘중량, 탈립성 등, 각종 형질을 측정하였다.

[실시예 2]

완숙된 벼종자를 수확하고, 각 형질전환 계통으로부터, 임실립을 5개씩, 개체별로 선발하여, 그 질량을 측정하였다. 포지션효과에 의한 것으로 추정되는 형질변화에 폭은 있지만 벡터 대조와 비교했을 때, 유의한 뉘중량의 증가를 확인할 수 있고, 계통에 따라서는, 약 1.5배로 증가하였다(도 2). 외관상도 뉘 크기의 증가, 현미 크기의 증가를 확인할 수 있었다(도 3). 또한, 일수립수로의 영향은, 벡터 대조와 동일하고, sh4 계통에서의 변화는 거의 확인할 수 없었다(도 4).

[실시예 3]

기능형 sh4를 도입한 계통에서, 현미 크기의 증가가 현저한 개체의 자식 후대 T1 계통에 부착된 이삭을 관찰하였다. T0와 동등한 뉘 크기의 증가를 확인할 수 있었다(도 5).

[실시예 4]

실시예 1에 기재된 방법에 의해, 품종 닛폰바레에 sh4 유전자를 도입한 계통의 자식 T1 후대 4 개체에 대해서, 인공 기상실에서 벼 식물체의 재배를 행하여, 이삭별 뉘중량(㎎)을 측정하였다.

그 결과, 벡터 대조(벡터만을 닛폰바레에 도입한 계통) 및 닛폰바레와 비교하여, 뉘중량이 유의하게 증가하고 있는 것이 명확해졌다(도 7).

또한, 이들 개체에 대해서, 개체별 총 뉘수(임실립, 불임립)(도 8) 및 개체별 이삭중량(도 9)을 측정하여, 벡터 대조 및 닛폰바레와 비교하였다.

그 결과, T0-3의 후대는, 벡터 대조 및 닛폰바레와 비교하여, 2배가 조금 넘는 수량성(收量性)을 나타내는 것이 명확해졌다(도 8, 도 9). 한편, T0-5의 후대는 개체의 임실립수·총 뉘수가 적어 수량으로의 효과는 없는 것이 명확해졌다(도 8, 도 9).

[실시예 5]

실시예 1과 동일한 방법에 의해, 전류(translocation)가 좋다고 하는 특징을 갖는 품종 「니코마루」, 및 벼의 낱알이 대립(大粒)이라는 특징을 갖는 품종 「오오치카라(大力)」에, sh4 유전자를 도입하였다. 그리고, 이들 품종의 형질전환 당대 T0 개체에 부착된 임실립의 평균 뉘중량(㎎)을 측정하였다.

그 결과, 「니코마루」에 있어서도 sh4 유전자를 도입함으로써, 닛폰바레와 동일하게 벼의 낱알이 무거워지는 것이 확인되었다(도 10). 또한, 오오치카라는 처음부터 대립(大粒)으로 한 낱알의 중량이 30 ㎎이었으나, sh4 유전자를 도입함으로써 그 중량이 40 ㎎을 초과하는 형질전환 계통을 얻을 수 있는 것이 명확해졌다(도 11).

현재의 세계의 인구 증가율과, 곡물의 생산량의 신장으로부터 추정할 때, 10년 후에는 심각한 곡물 부족이 국제적으로 일어날 것으로 생각된다. 또한, 바이오 에너지 생산에 의한 식료와 에너지 생산의 경쟁 격화에 의해, 곡물 부족은 앞당겨질 가능성이 있다. 이에, 주요 곡물인 벼의 수량성을 개선하는 본 발명은, 산업상 커다란 효과를 나타낼 것으로 생각된다. 현재의 세계 인구의 약 절반, 즉 30억명이 쌀을 주식으로 하고 있어, 단순 계산으로, 1%의 증수(增收)는 3000만명의 주식의 확보에 상당한다.

SEQUENCE LISTING <110> NATIONAL INSTITUTE OF AGROBIOLOGICAL SCIENCES <120> Oryza sativa comprising a functional allele of sh4 gene <130> MOA-A0801P <150> JP 2008-141357 <151> 2008-05-29 <160> 4 <170> PatentIn version 3.4 <210> 1 <211> 8720 <212> DNA <213> Oryza nivara <400> 1 ccaataaacc aatacacatt tatttgtagc caactatgct tgttgaaagc aacacaaggc 60 aagccttgtg atgacagtaa tattttcctt gcaactatgc ctgtttgaaa gcaatacaga 120 gcaaccattg taatgaaatt ctggtgctat tgacacattg agagtgtttg cacatggttc 180 tgaaatttcc cttgccccag gttgggtctt atttgaatat gcaagtaacc tgctgaatac 240 tacctccgtc ccataataag tcccataata agtgtagcca tgagtttccg tgcccaactt 300 tgatcgttcg ttttatttga aattttttta taattagtat ttttgttgtt atgagatgat 360 aaaacatgaa tagtgcttta ctcgtgactt atgtttttaa tttttttcaa aaaattttta 420 aataagacga acggtcaaag ttgggcgtga aaagccatgg ctgcacttat tttaggacga 480 aggaagtaca gcagaggtca cagactcagt tcaagtagca aatctgtctt ttcgaatgca 540 atctcctcac ggtaagaaat gtatctaccc ttttagcagg aaccaaatag tatctggatt 600 agaggaaggt atcacggtta 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ggtgtaaacc ccctcccttc acgcgcgttt 1500 actttgcaag caaaggacaa ggaaaaaagc cgtaattggc gaagaatgtt cttggatttg 1560 attagcagcg gtacggtaac acctctagct tgcatttgca tggtagggtg atttggctag 1620 gagagcagga tcatccatgc attcaatttt cctcatttct ttttgcaggc tcaatagagg 1680 agaggagggg cctagctagc accaagataa tgcagcaaaa aggagagaag agaacatgtc 1740 atccagtcca aagtgcaaac gtctctatac aaatggaaca tatggagtgg acctaagcct 1800 agttgcttct gtgtcccaag ctcccaagtg tcaaagcctt aatgtgcaaa accacatctg 1860 tggggactcc tgaaagcaaa ctaaatgatt gcaaaagagt tcgtttattc acctatttat 1920 ttatttattt tatcttcttt ccatgtgtct gttgtttgat actttgattg atcatgtgct 1980 aaactgcaga aaaaaccaac aggcccagag taccggcgaa aaggctcctc gatgaaaagt 2040 gcagggattc tgggggagtt gccagtgcgc caccgttgga tttttgcaca catataaaca 2100 ggggactctg ctgcacctct cacacagtaa catatatagg gacggttcca ccaagcacgt 2160 ttgggaaatg gttttttgag caacatctca tgcgaacaat ttaggcacta tttacttgta 2220 ccttcacctt gtacgtgtgc tccatcccat agctgcatta tttgcatcaa tcattttaat 2280 tgcatatata catactccct ctcgtatttg 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ggaattgacg tgcattgtac cgatccatgc 6540 atgcactggc tacactcttc tgtcaattaa ttaatggtat cactagtacg gtactctagc 6600 tagcacaatg ttgtatttgc agatggtaat ctgagcaaat gacaattaat tgtagggacg 6660 tgtgtctctc tgcattgccg ggtaagccaa gtacgttgct cccatttcaa gtccggatta 6720 atgcaacgca cgcatgcacg cacgcacgca cgcggccaag tgatcaagac cgcgattacc 6780 ccacagtccc acacgtatct acgctcgccg acacacgcgc taaaccctca ctcacctcac 6840 ctgcttttgc tcgcgtgcat gcatgtgtct cgtctcacag catcgaactc ctggtcactg 6900 caaacttaac tgtggtttaa gaaaaaaaaa cagtgataag ttccatccct tgagggatac 6960 aaccttactg tttactatat gttatctaaa tagttattaa aaaattaaaa aataataata 7020 tagattaata taaaatatat cacatgcaaa accaaattta atttctataa gttgcaataa 7080 aaagaacaaa ctaaactaaa aatagttttt ttttataatt tatagaagtt gaattttaat 7140 ttgcatgttt gtaaagtgat acatttcata ttaatctatc ttgctaaatt ttttaatttt 7200 ttttaactat ttatatgata tgcacaaaat ggaaggatac ttcctcgagc ggataagttg 7260 ttctccacat gcgtaggtcg gcggccggat cgaacagccg agctgagcag cagcgaacac 7320 acaaccacct ctctagtata gctagccctg catgcacgac acatatatta ctactagctc 7380 gttagtttag agacgatatc gtagacagat taatcatgtg gtagtacgta gtacgtgctg 7440 attctccagg ttaacaacca gctagctctc gtagatgctt tgcttacgtt acagacagta 7500 gtacatagct cctcgatccc tagctagccg catgattcct cacgatttgt ttcttcttgt 7560 gaaaagaatt taattactta tacgaagtac gtagcttgtg ttccaccgag aaattaacgc 7620 gagaaggaac tagtagggga gagattctct tctctggtcg attccactag ctactctgct 7680 gtgctgcctg tgtggtgggt agcgtagctt tgccaaaagc tcgcgatcga tggatcatcg 7740 catgggacgc gcgcggtcaa aaaaggctca aaacgcacac acgattctgc gattctgcgc 7800 gggcggcgtg gtggtgagga gaaggccgtc gcgcgaggta ggcggccggc gaatcgcggg 7860 gttggtgcga cggctgcgct ttgctggggg atcaaccggc accgccctgt gctgtactac 7920 ctgggctatt actaatctat tctagcgaga gagggaaggt agagactaga gagagagaga 7980 gtgtgggtgt gggtggaccg ctgtcttgtc gctttgctcc catcatctca cctcacctca 8040 ccccaccgtc cccaaaggca gcgcagataa gggcatttcg gtcttttcat tttgggcata 8100 aaaacaacct ctaattttcc attgtcttgc ctggttattc aacggcgaga aaccaagtta 8160 gggagaactg taaaagaaag tatcagtcat aaaaagagtt aacttctgat aataaatctg 8220 accaatattt atcttaatta gattcattgt taaaaattag ttttttgaga cgtaaggtgt 8280 acttgtactc cttggagata gatttgtttt ctttttcaca tgatgttccc tgtttcatgt 8340 atgttgtgta aaaagttaaa tttttcaaag aattgaataa tacagatcaa aagatagcac 8400 atgatatgcc actacataaa catatgaatt aaaatttaac ctataaattt agaaaaagaa 8460 cccataaact atttattata tattcgtagt caaatttatt gatatttttg cttagcttgt 8520 attagttgaa tctaatctta taaatatgtt tgtgaagtgg tatactatat gttgatttat 8580 cttattaatt ttttaacttt ttaagatgat atattacgac aacacaagtt atggtaatct 8640 acatcgttca tcaacgctaa gcaagcaaac agatcaggtt aagatatcag gtaaagtaag 8700 atgctctcaa taaaacatat 8720 <210> 2 <211> 1155 <212> DNA <213> Oryza nivara <400> 2 atgtcgggct cctctgccga cccctcgcca tccgcctcga ccgcgggggc ggcggtctcg 60 ccgctcgcgc tgctccgcgc gcacggccac ggccacgggc acctgactgc tacgccgccg 120 tcgggggcga cggggccggc gccgccgccg ccgtcgccgg cgtcggggtc ggcgccgcgg 180 gactaccgca aggggaactg gacgctgcac gagacgctca tcctcatcac cgccaagcgt 240 ctggacgacg accgccgcgc cggcgttggg ggcgcggcgg ctggtggcgg cggcgccggg 300 tcgccgccga cgccgaggtc ggcggagcag cggtggaagt gggtggagaa ctactgctgg 360 aagaacggct gcctccgcag ccagaaccag tgcaatgaca agtgggacaa cctcctccgc 420 gactacaaga aggtccgcga ctacgagtcc cgcgtcgccg ccgccgccgc cgccaactcc 480 gcccccctcc cgtcgtactg gacgatggag cggcacgagc gcaaggactg caacctcccc 540 accaacctgg cgccggaggt ctacgacgcg ctctccgagg tgctctcccg ccgcgcggcg 600 cgacgcggcg gcgccacgat cgcgcccacc ccgccgccac caccgctcgc gctgccgctt 660 ccgccgccgc cgccgccctc gccgccgaag cctctcgtcg cgcagcagca gcaccaccat 720 cacggccatc accaccaccc acctcctcct cagccgccgc cgtcgtcgct gcagctccct 780 ccggcggtcg tggctccgcc gccggcgtcc gtttccgcgg aggaggagat gtcggggtcg 840 tcggagtcgg gggaggagga ggaggggtcg ggcggggagc cggaggcgaa gcggcggcgg 900 ctgaaccggc tggggtcgag cgtggtgagg agcgcgacgg tggtggcgag gacgctggtg 960 gcgtgcgagg agaagcggga gcgccggcac cgggagctgc tgcagctgga ggagcggcgg 1020 ctgcgcctcg aggaggagcg caccgaggtc cgccgccagg gcttcgccgg cctcatcgcc 1080 gccgtcaaca gcctctcctc cgccatccac gccctcgtct ccgaccaccg cagcggcgac 1140 tcctccggcc gatga 1155 <210> 3 <211> 384 <212> PRT <213> Oryza nivara <400> 3 Met Ser Gly Ser Ser Ala Asp Pro Ser Pro Ser Ala Ser Thr Ala Gly 1 5 10 15 Ala Ala Val Ser Pro Leu Ala Leu Leu Arg Ala His Gly His Gly His 20 25 30 Gly His Leu Thr Ala Thr Pro Pro Ser Gly Ala Thr Gly Pro Ala Pro 35 40 45 Pro Pro Pro Ser Pro Ala Ser Gly Ser Ala Pro Arg Asp Tyr Arg Lys 50 55 60 Gly Asn Trp Thr Leu His Glu Thr Leu Ile Leu Ile Thr Ala Lys Arg 65 70 75 80 Leu Asp Asp Asp Arg Arg Ala Gly Val Gly Gly Ala Ala Ala Gly Gly 85 90 95 Gly Gly Ala Gly Ser Pro Pro Thr Pro Arg Ser Ala Glu Gln Arg Trp 100 105 110 Lys Trp Val Glu Asn Tyr Cys Trp Lys Asn Gly Cys Leu Arg Ser Gln 115 120 125 Asn Gln Cys Asn Asp Lys Trp Asp Asn Leu Leu Arg Asp Tyr Lys Lys 130 135 140 Val Arg Asp Tyr Glu Ser Arg Val Ala Ala Ala Ala Ala Ala Asn Ser 145 150 155 160 Ala Pro Leu Pro Ser Tyr Trp Thr Met Glu Arg His Glu Arg Lys Asp 165 170 175 Cys Asn Leu Pro Thr Asn Leu Ala Pro Glu Val Tyr Asp Ala Leu Ser 180 185 190 Glu Val Leu Ser Arg Arg Ala Ala Arg Arg Gly Gly Ala Thr Ile Ala 195 200 205 Pro Thr Pro Pro Pro Pro Pro Leu Ala Leu Pro Leu Pro Pro Pro Pro 210 215 220 Pro Pro Ser Pro Pro Lys Pro Leu Val Ala Gln Gln Gln His His His 225 230 235 240 His Gly His His His His Pro Pro Pro Pro Gln Pro Pro Pro Ser Ser 245 250 255 Leu Gln Leu Pro Pro Ala Val Val Ala Pro Pro Pro Ala Ser Val Ser 260 265 270 Ala Glu Glu Glu Met Ser Gly Ser Ser Glu Ser Gly Glu Glu Glu Glu 275 280 285 Gly Ser Gly Gly Glu Pro Glu Ala Lys Arg Arg Arg Leu Asn Arg Leu 290 295 300 Gly Ser Ser Val Val Arg Ser Ala Thr Val Val Ala Arg Thr Leu Val 305 310 315 320 Ala Cys Glu Glu Lys Arg Glu Arg Arg His Arg Glu Leu Leu Gln Leu 325 330 335 Glu Glu Arg Arg Leu Arg Leu Glu Glu Glu Arg Thr Glu Val Arg Arg 340 345 350 Gln Gly Phe Ala Gly Leu Ile Ala Ala Val Asn Ser Leu Ser Ser Ala 355 360 365 Ile His Ala Leu Val Ser Asp His Arg Ser Gly Asp Ser Ser Gly Arg 370 375 380 <210> 4 <211> 384 <212> PRT <213> Oryza sativa <400> 4 Met Ser Gly Ser Ser Ala Asp Pro Ser Pro Ser Ala Ser Thr Ala Gly 1 5 10 15 Ala Ala Val Ser Pro Leu Ala Leu Leu Arg Ala His Gly His Gly His 20 25 30 Gly His Leu Thr Ala Thr Pro Pro Ser Gly Ala Thr Gly Pro Ala Pro 35 40 45 Pro Pro Pro Ser Pro Ala Ser Gly Ser Ala Pro Arg Asp Tyr Arg Lys 50 55 60 Gly Asn Trp Thr Leu His Glu Thr Leu Ile Leu Ile Thr Ala Lys Arg 65 70 75 80 Leu Asp Asp Asp Arg Arg Ala Gly Val Gly Gly Ala Ala Ala Gly Gly 85 90 95 Gly Gly Ala Gly Ser Pro Pro Thr Pro Arg Ser Ala Glu Gln Arg Trp 100 105 110 Lys Trp Val Glu Asn Tyr Cys Trp Lys Asn Gly Cys Leu Arg Ser Gln 115 120 125 Asn Gln Cys Asn Asp Lys Trp Asp Asn Leu Leu Arg Asp Tyr Lys Lys 130 135 140 Val Arg Asp Tyr Glu Ser Arg Val Ala Ala Ala Ala Ala Ala Asn Ser 145 150 155 160 Ala Pro Leu Pro Ser Tyr Trp Thr Met Glu Arg His Glu Arg Lys Asp 165 170 175 Cys Asn Leu Pro Thr Asn Leu Ala Pro Glu Val Tyr Asp Ala Leu Ser 180 185 190 Glu Val Leu Ser Arg Arg Ala Ala Arg Arg Gly Gly Ala Thr Ile Ala 195 200 205 Pro Thr Pro Pro Pro Pro Pro Leu Ala Leu Pro Leu Pro Pro Pro Pro 210 215 220 Pro Pro Ser Pro Pro Lys Pro Leu Val Ala Gln Gln Gln His His His 225 230 235 240 His Gly His His His His Pro Pro Pro Pro Gln Pro Pro Pro Ser Ser 245 250 255 Leu Gln Leu Pro Pro Ala Val Val Ala Pro Pro Pro Ala Ser Val Ser 260 265 270 Ala Glu Glu Glu Met Ser Gly Ser Ser Glu Ser Gly Glu Glu Glu Glu 275 280 285 Gly Ser Gly Gly Glu Pro Glu Ala Lys Arg Arg Arg Leu Asn Arg Leu 290 295 300 Gly Ser Ser Val Val Arg Ser Ala Thr Val Val Ala Arg Thr Leu Val 305 310 315 320 Ala Cys Glu Glu Lys Arg Glu Arg Arg His Arg Glu Leu Leu Gln Leu 325 330 335 Glu Glu Arg Arg Leu Arg Leu Glu Glu Glu Arg Thr Glu Val Arg Arg 340 345 350 Gln Gly Phe Ala Gly Leu Ile Ala Ala Val Asn Ser Leu Ser Ser Ala 355 360 365 Ile His Ala Leu Val Ser Asp His Arg Ser Gly Asp Ser Ser Gly Arg 370 375 380

Claims

하기 (a)~(d) 중 어느 하나에 기재된 DNA를 포함하는, 식물체의 곡립의 크기를 증대시킨 식물체.
(a) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA
(b) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열의 코드영역을 포함하는 DNA
(c) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열에 있어서 1 또는 복수의 아미노산이 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA
(d) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열로 되는 DNA와 스트린젠트한 조건하에서 하이브리다이즈하는 DNA
제1항에 있어서,
상기 식물체가 단자엽 식물인 식물체.
제1항에 있어서,
식물체가 벼과 식물인 식물체.
하기 (a)~(d) 중 어느 하나에 기재된 DNA가 발현하도록 도입된 벡터.
(a) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA
(b) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열의 코드영역을 포함하는 DNA
(c) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열에 있어서 1 또는 복수의 아미노산이 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA
(d) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열로 되는 DNA와 스트린젠트한 조건하에서 하이브리다이즈하는 DNA
제4항의 벡터가 도입된 숙주세포.
제4항의 벡터가 도입된 식물세포.
제6항의 식물세포를 포함하는 형질전환 식물체.
제7항의 형질전환 식물체의 자손 또는 클론인, 형질전환 식물체.
제7항 또는 제8항의 형질전환 식물체의 번식재료.
하기 (a)~(d) 중 어느 하나에 기재된 DNA를 식물체의 세포내에서 발현시키는 공정을 포함하는, 식물체의 곡립의 크기를 증대시키는 방법.
(a) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA
(b) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열의 코드영역을 포함하는 DNA
(c) 서열번호: 3에 기재된 아미노산 서열에 있어서 1 또는 복수의 아미노산이 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입된 아미노산 서열로 되는 단백질을 코드하는 DNA
(d) 서열번호: 1 또는 2에 기재된 염기서열로 되는 DNA와 스트린젠트한 조건하에서 하이브리다이즈하는 DNA
제10항에 있어서,
상기 식물체가 단자엽 식물인 방법.
제10항에 있어서,
상기 식물체가 벼과 식물인 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
교배에 의해 상기 DNA를 식물체에 도입하는 것을 특징으로 하는 방법.