KR20130054479A - Method for preparing transgenic alfalfa plant with increased anthocyanin content and the plant thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A system for preparing a large amount of anthocyanin is provided to easily obtain natural pigments and to develop a health functional food industry, a cosmetic industry, a medical product industry, and a dye industry. CONSTITUTION: IbMYB1a gene has a base sequence in sequence number 1. A method for preparing a transgenic alfalfa plant with enhanced anthocyanin content comprises: a step of transforming an alfalfa plant cell with a recombinant vector containing Ipomoea batatas-derived IbMYB1a gene; and a step of redifferentiating an alfalfa plant from the transformed plant cells. A feed composition contains the transgenic alfalfa plant. A composition for enhancing anthocyanin in the alfalfa plant contains Ipomoea batatas-derived IbMYB1a gene.

Description

안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체의 제조 방법 및 그에 따른 알팔파 식물체 {Method for preparing transgenic alfalfa plant with increased anthocyanin content and the plant thereof}Method for preparing transgenic alfalfa plants with increased anthocyanin content and resulting alfalfa plants {Method for preparing transgenic alfalfa plant with increased anthocyanin content and the plant}

본 발명은 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체의 제조 방법 및 그에 따른 알팔파 식물체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 알팔파 식물세포에 형질전환시키는 단계를 포함하는 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량을 증가시키는 방법, 고구마 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 알팔파 식물세포를 형질전환하는 단계를 포함하는 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체의 제조 방법, 상기 방법에 의해 제조된 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체 및 이의 종자, 상기 형질전환 알팔파 식물체를 포함하는 사료 조성물, 상기 형질전환 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 추출하는 단계를 포함하는 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 생산하는 방법 및 고구마 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량 증진용 조성물에 관한 것이다.The present invention for transforming a recombinant vector comprising a method for producing a transgenic alfalfa plant of the anthocyanin content is increased and that, more specifically, IbMYB1a gene derived from the sweet potato (Ipomoea batatas) according to alfalfa plants hence the alfalfa plant cells Method of increasing the anthocyanin content of the alfalfa plant comprising the step, transformed alfalfa plants of which the anthocyanin content is increased compared to the control plant comprising transforming the alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising the sweet potato-derived IbMYB1a gene A method of preparation, a transformed alfalfa plant with increased anthocyanin content compared to the control plant produced by the method and its seeds, a feed composition comprising the transformed alfalfa plant, and extracting anthocyanin from the transformed alfalfa plant Ha It relates to a composition for promoting anthocyanin content of the alfalfa plant containing the gene of IbMYB1a method of producing anthocyanins from alfalfa plants and potato derived.

안토시아닌은 수용성 색소 배당체 (glucoside)로서 식물체의 꽃, 과실, 줄기, 잎, 뿌리 등에 함유되어 있는 식물성 천연 색소이다. 안토시아닌은 통상 식물체의 액포에 존재하며, 세포액의 산성 농도, 색소 화합물의 화학적 구조, 여러 금속이온들과의 결합 상태 등에 의해 자색, 적색, 청색 등의 색상을 나타낸다.Anthocyanins are water-soluble pigment glycosides (glucosides), which are plant-based natural pigments contained in plants, fruits, stems, leaves, and roots. Anthocyanins are usually present in the vacuoles of plants, and have colors such as purple, red, blue, etc., due to the acidic concentration of the cell solution, the chemical structure of the pigment compound, and the bonding state with various metal ions.

안토시아닌의 생리 활성으로는 항노화 활성, 항균 활성, 항돌연변이 활성, 항콜레스테롤 활성, 항궤양 활성, 항산화 활성, 시력 보호 활성 등이 알려져 있는데, 특히 항산화 활성의 경우 천연 항산화제인 토코페롤보다 5 ~ 7배의 강한 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 현재 안토시아닌은 그것의 갖는 여러 생리활성으로 인하여 건강 기능성 식품, 화장품, 의약품, 염료 등에 활용되고 있다.The physiological activity of anthocyanin is known to be anti-aging activity, antibacterial activity, antimutagenic activity, anti-cholesterol activity, anti-ulcer activity, antioxidant activity, eye protection activity. It is known to exhibit strong antioxidant activity. Anthocyanins are currently being used in health functional foods, cosmetics, medicines, dyes, etc. due to their physiological activity.

생명공학기술의 발전을 통하여 안토시아닌의 신규 생리활성 규명, 안토시아닌 생합성에 관련된 유전자의 분리 및 기능 규명, 식물체로부터 안토시아닌의 분리 방법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 결과 식물체의 색소합성 조절 메커니즘 구명을 통해 식물체에서 원하는 색소를 대량으로 생산하는 것이 가능하게 될 것이다.Through the development of biotechnology, researches on new physiological activity of anthocyanin, isolation and function of genes related to anthocyanin biosynthesis, and method of separating anthocyanin from plants have been actively conducted. As a result, it will be possible to produce a large amount of the desired pigment in the plant through the identification of the mechanism of regulation of pigment synthesis of the plant.

특히, 최근 분자농업의 발달로 다양한 식물 유전자원의 조직배양을 통해서 2차 대사산물을 대량생산하는 연구가 진행되고 있다. 천연색소에 관한 연구는 유럽 및 일본 등지에서 안토시아닌 (anthocyanin), 베타시아닌 (betacyanin), 시코닌 (shikonin) 및 카르타민 (carthamin) 등에 관한 연구가 활발하게 이루어져 왔다. 그러나 색소 대량 생산을 위해서는 생산공정 및 색소추출, 정제 등에 관한 연구가 좀 더 이루어져야 한다 (Mapari et al. 2005 Curr. Opin. Biotechnol. 16, 231-238).In particular, with the development of molecular agriculture, research is being conducted on the mass production of secondary metabolites through tissue culture of various plant gene sources. Studies on natural pigments have been actively studied in anthocyanin, betacyanin, shikonin, and carthamin in Europe and Japan. However, in order to mass-produce pigments, further research on production process, pigment extraction, and purification should be conducted (Mapari et al. 2005 Curr. Opin. Biotechnol. 16, 231-238).

한편, 한국등록특허 제10-0990842호에는 안토시아닌 대량생산 시스템이 개시되어 있고, 한국등록특허 제10-1018079호에는 안토시아닌 생합성 촉진 기능을 가지는 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드 및 이들의 용도가 개시되어 있고, 한국공개특허 제2006-0037150호에는 멜론에서 분리된 안토시아닌 생합성 관련 유전자가 개시되어 있으나, 본 발명에서와 같이 고구마 유래의 전사인자 IbMYB1a 유전자를 이용하여 안토시아닌 함량을 증가시킨 형질전환 알팔파 식물체의 제조방법에 대해서는 밝혀진 바가 없다.Meanwhile, Korean Patent No. 10-0990842 discloses an anthocyanin mass production system, and Korean Patent No. 10-1018079 discloses a polypeptide, a polynucleotide, and a use thereof having anthocyanin biosynthesis promoting function. Patent No. 2006-0037150 discloses an anthocyanin biosynthesis related gene isolated from a melon, but the method for producing a transformed alfalfa plant having an anthocyanin content increased using a sweet potato-derived transcription factor IbMYB1a gene as described in the present invention. There is no bar.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 형질전환시킨 알팔파 식물체가 안토시아닌 함량이 현저하게 증가하는 것을 확인하였고, 이를 통하여 안토시아닌 대량생산 시스템의 구축 및 안토시아닌 함량이 증진된 사료의 제공을 가능하게 함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention has been derived by the above-mentioned demands, and the present inventors have found IbMYB1a derived from sweet potato ( Ipomoea batatas ). It was confirmed that the alfalfa plant transformed with a recombinant vector containing a gene significantly increased the anthocyanin content, thereby enabling the construction of an anthocyanin mass production system and the provision of an anthocyanin content-enhanced feed, thereby completing the present invention. It was.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 알팔파 식물세포에 형질전환시키는 단계를 포함하는 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is sweet potato ( Ipomoea It provides a method for increasing the anthocyanin content of alfalfa plants comprising the step of transforming alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising the IbMYB1a gene from batatas ).

또한, 본 발명은 고구마 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 알팔파 식물세포를 형질전환하는 단계를 포함하는 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a transformed alfalfa plant having an anthocyanin content as compared to a control plant comprising transforming alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising a sweet potato-derived IbMYB1a gene.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체 및 이의 종자를 제공한다.In addition, the present invention provides a transformed alfalfa plant and its seed having increased anthocyanin content compared to the control plant produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 형질전환 알팔파 식물체를 포함하는 사료 조성물을 제공한다.The present invention also provides a feed composition comprising the transformed alfalfa plant.

또한, 본 발명은 상기 형질전환 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 추출하는 단계를 포함하는 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 생산하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing anthocyanins from an alfalfa plant comprising extracting anthocyanins from the transgenic alfalfa plants.

또한, 본 발명은 고구마 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량 증진용 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition for improving anthocyanin content of alfalfa plants comprising IbMYB1a gene derived from sweet potato.

본 발명의 안토시아닌 대량생산 시스템은 천연색소의 확보에 용이하게 이용되어, 천연색소를 이용하는 건강 기능성 식품 산업, 화장품 산업, 의약품 산업, 염료 산업의 발전 및 기능성이 증진된 사료의 제공에 크게 기여할 수 있다.The anthocyanin mass production system of the present invention can be easily used to secure natural pigments, and can greatly contribute to the development of functional food industry, cosmetics industry, pharmaceutical industry, dye industry using natural pigments, and to provide feeds with enhanced functionality. .

도 1은 안토시아닌 생합성 관련 전사인자 유전자 IbMYB1a 발현벡터 모식도를 나타낸다.
도 2는 안토시아닌 생합성 관련 전사인자 유전자 IbMYB1a로 형질전환된 알팔파 식물체를 나타낸다.
도 3은 안토시아닌 생합성 관련 전사인자 유전자 IbMYB1a로 형질전환된 알팔파 식물체에서 안토시아닌 생합성 관련 구조 유전자의 발현 분석을 나타낸다.
도 4는 형질전환 알팔파 식물체의 안토시아닌 정량분석 결과를 나타낸다.
도 5는 다양한 식물 유래 R2R3 유형 MYB 전사인자의 과발현에 의한 담배 잎에서 안토시아닌 생성 여부를 조사한 결과를 나타낸다.
Figure 1 shows an anthocyanin biosynthesis related transcription factor gene IbMYB1a expression vector schematic diagram.
2 shows alfalfa plants transformed with anthocyanin biosynthesis related transcription factor gene IbMYB1a .
3 shows expression analysis of anthocyanin biosynthesis related structural genes in alfalfa plants transformed with anthocyanin biosynthesis related transcription factor gene IbMYB1a .
Figure 4 shows the results of anthocyanin quantitative analysis of transformed alfalfa plants.
Figure 5 shows the results of examining the production of anthocyanin in tobacco leaves by overexpression of various plant-derived R2R3 type MYB transcription factors.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 알팔파 식물세포에 형질전환시키는 단계를 포함하는 알팔파 식물의 안토시아닌 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is a sweet potato ( Ipomoea It provides a method for increasing the anthocyanin content of alfalfa plants comprising the step of transforming alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising the IbMYB1a gene from batatas ).

본 발명의 IbMYB1a 단백질 및 유전자는 NCBI (National Center for Biotechnology Information)에 등록되어 있으나 (Genebank 등록번호 AB444398), IbMYB1a 유전자와 알팔파 식물의 안토시아닌 함량과의 상호 연관성은 전혀 알려지지 않았다.The IbMYB1a protein and gene of the present invention are registered in the National Center for Biotechnology Information (NCBI) (Genebank Accession No. AB444398), but the correlation between the IbMYB1a gene and the anthocyanin content of alfalfa plants is not known at all.

상기 IbMYB1a 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 염기 서열의 변이체가 본 발명의 범위 내에 포함된다. 구체적으로, 상기 유전자는 서열번호 1의 염기 서열과 각각 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 더 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 가지는 염기 서열을 포함할 수 있다. 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. IbMYB1a Gene may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto. In addition, variants of the above nucleotide sequences are included within the scope of the present invention. Specifically, the gene has a base sequence having a sequence homology of at least 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 90%, most preferably at least 95% with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, respectively. It may include. "% Of sequence homology to polynucleotides" is ascertained by comparing the comparison region with two optimally aligned sequences, and a portion of the polynucleotide sequence in the comparison region is the reference sequence for the optimal alignment of the two sequences (I. E., A gap) relative to the < / RTI >

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."% Of sequence homology to polynucleotides" is ascertained by comparing the comparison region with two optimally aligned sequences, and a portion of the polynucleotide sequence in the comparison region is the reference sequence for the optimal alignment of the two sequences (I. E., A gap) relative to the < / RTI >

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 것으로서 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, heterologous peptide or heterologous nucleic acid. The recombinant cell can express a gene or a gene fragment that is not found in the natural form of the cell in one of the sense or antisense form. In addition, the recombinant cell can express a gene found in a cell in its natural state, but the gene has been modified and reintroduced intracellularly by an artificial means.

IbMYB1a 유전자 서열 및 적당한 전사/번역 조절 신호를 포함하는 발현 벡터는 당업자에 주지된 방법에 의해 구축될 수 있다. 상기 방법은 시험관 내 재조합 DNA 기술, DNA 합성 기술 및 생체 내 재조합 기술 등을 포함한다. 상기 DNA 서열은 mRNA 합성을 이끌기 위해 발현 벡터 내의 적당한 프로모터에 효과적으로 연결될 수 있다. 또한 발현 벡터는 번역 개시 부위로서 리보좀 결합 부위 및 전사 터미네이터를 포함할 수 있다.Expression vectors comprising the IbMYB1a gene sequence and appropriate transcriptional / translational control signals can be constructed by methods well known to those of skill in the art. Such methods include in vitro recombinant DNA technology, DNA synthesis techniques, and in vivo recombination techniques. The DNA sequence can be effectively linked to appropriate promoters in the expression vector to drive mRNA synthesis. The expression vector may also include a ribosome binding site and a transcription terminator as a translation initiation site.

본 발명의 재조합 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 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 형질전환하는 것이 어려울 때 유리할 수 있다.A preferred example of the recombinant vector of the present invention is a Ti-plasmid vector capable of transferring a so-called T-region to a plant cell when present in a suitable host, such as Agrobacterium tumefaciens. Other types of Ti-plasmid vectors (see EP 0 116 718 B1) are currently used to transfer hybrid DNA sequences to plant cells or protoplasts in which new plants capable of properly inserting hybrid DNA into the plant's genome can be produced have. A particularly preferred form of the Ti-plasmid vector is a so-called binary vector as claimed in EP 0 120 516 B1 and U.S. Patent No. 4,940,838. Other suitable vectors that can be used to introduce the DNA according to the invention into the plant host include viral vectors such as those that can be derived from double-stranded plant viruses (e. G., CaMV) and single- For example, from non -complete plant virus vectors. The use of such vectors may be particularly advantageous when it is difficult to transform the plant host properly.

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) 또는 포스피노트리신(phosphinothricin)과 같은 제초제 저항성 유전자, 카나마이신(kanamycin), G418, 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 클로람페니콜(chloramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자, aadA 유전자 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The expression vector will preferably comprise one or more selectable markers. The marker is typically a nucleic acid sequence having properties that can be selected by chemical methods, and all genes that can distinguish transformed cells from non-transformed cells. Examples include herbicide resistance genes such as glyphosate or phosphinothricin, kanamycin, G418, bleomycin, hygromycin, and chloramphenicol. Resistance gene, aadA gene, and the like, but are not limited thereto.

본 발명의 재조합 벡터에서, 프로모터는 CaMV 35S, 액틴, 유비퀴틴, pEMU, MAS, 히스톤 프로모터, Clp 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 있다. 따라서, 구성적 프로모터는 선택 가능성을 제한하지 않는다.In the recombinant vector of the present invention, the promoter may be, but is not limited to, CaMV 35S, actin, ubiquitin, pEMU, MAS, histone promoter, Clp promoter. The term "promoter " refers to the region of DNA upstream from the 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. Constructive promoters may be preferred in the present invention because the choice of transformants can be made by various tissues at various stages. Thus, the constitutive promoter does not limit the selection possibilities.

본 발명의 재조합 벡터에서, 통상의 터미네이터를 사용할 수 있으며, 그 예로는 노팔린 신타아제(NOS), 벼 α-아밀라아제 RAmy1 A 터미네이터, 파세올린(phaseoline) 터미네이터, 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)의 옥토파인(Octopine) 유전자의 터미네이터, 대장균의 rrnB1/B2 터미네이터 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 터미네이터의 필요성에 관하여, 그러한 영역이 식물 세포에서의 전사의 확실성 및 효율을 증가시키는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 그러므로, 터미네이터의 사용은 본 발명의 내용에서 매우 바람직하다.In the recombinant vectors of the present invention, conventional terminators can be used, for example nopalin synthase (NOS), rice α-amylase RAmy1 A terminator, phaseoline terminator, Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciens) Terminator of the octopine gene, and the rrnB1 / B2 terminator of E. coli, but are not limited thereto. Regarding 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 a terminator is highly desirable in the context of the present invention.

또한, 본 발명은 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 알팔파 식물세포를 형질전환하는 단계; 및 상기 형질전환된 알팔파 식물세포로부터 알팔파 식물을 재분화하는 단계를 포함하는 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체의 제조 방법을 제공한다. 상기 대조구 식물은 IbMYB1a 유전자로 형질되지 않은 알팔파 식물체를 말한다.In addition, the present invention is sweet potato ( Ipomoea transforming alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising the IbMYB1a gene from batatas ); And it provides a method for producing a transformed alfalfa plant with increased anthocyanin content compared to the control plant comprising the step of regenerating the alfalfa plant from the transformed alfalfa plant cells. The control plant refers to an alfalfa plant not transfected with the IbMYB1a gene.

본 발명의 일 구현 예에 따른 제조 방법에서, 상기 IbMYB1a 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the production method according to an embodiment of the present invention, the IbMYB1a gene may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.

본 발명의 방법은 본 발명에 따른 재조합 벡터로 식물 세포를 형질전환하는 단계를 포함하는데, 상기 형질전환은 예를 들면, 아그로박테리움 튜머파시엔스 (Agrobacterium tumefiaciens)에 의해 매개될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 상기 형질전환된 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 plant cells with the recombinant vector according to the present invention, for example, Agrobacterium tumerfaciens ( Agrobacterium) tumefiaciens ). In addition, the method of the present invention comprises regenerating a transgenic plant from the transformed plant cell. Any of the methods known in the art can be used for regeneration of transgenic plants from transgenic plant cells.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체 및 이의 종자를 제공한다.In addition, the present invention provides a transformed alfalfa plant and its seed having increased anthocyanin content compared to the control plant produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 형질전환 알팔파 식물체를 포함하는 사료 조성물을 제공한다.The present invention also provides a feed composition comprising the transformed alfalfa plant.

본 발명의 형질전환 알팔파 식물체를 포함하는 '사료 조성물'은 일반적인 사료 첨가제로서의 용도와 상응하며, 다만 상기 형질전환 알팔파 식물체는 안토시아닌을 생산하여 함유하고 있다는 것을 의미한다. The 'feed composition' comprising the transformed alfalfa plant of the present invention corresponds to the use as a general feed additive, except that the transformed alfalfa plant produces and contains anthocyanins.

또한, 본 발명은 상기 형질전환 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 추출하는 단계를 포함하는 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 생산하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing anthocyanins from an alfalfa plant comprising extracting anthocyanins from the transgenic alfalfa plants.

본 발명의 형질전환 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 추출하기 위해, 물 또는 유기용매, 또는 이들의 혼합용매를 이용할 수 있다. 상기 유기용매는 통상 사용할 수 있는 모든 용매가 가능하며, 추출 방법 또한 당업계에서 통상적으로 사용하는 방법을 사용할 수 있다.In order to extract anthocyanin from the transformed alfalfa plant of the present invention, water or an organic solvent, or a mixed solvent thereof may be used. The organic solvent may be any solvent that can be commonly used, and the extraction method may also be a method commonly used in the art.

또한, 본 발명은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진, 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는, 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량 증진용 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 유효성분으로 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 IbMYB1a 유전자를 포함하며, 상기 유전자를 알팔파 식물에 형질전환함으로써 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량을 증가시킬 수 있는 것이다.
In another aspect, the present invention provides a composition for enhancing the anthocyanin content of alfalfa plants comprising the IbMYB1a gene derived from sweet potato ( Ipomoea batatas ) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. The composition of the present invention comprises an IbMYB1a gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 as an active ingredient, by converting the gene into an alfalfa plant to increase the anthocyanin content of the alfalfa plant.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예Example 1. 안토시아닌 색소합성 전사인자  1. Anthocyanin Pigmentation Transcription Factors IbMYB1aIbMYB1a 유전자의  Gene 클로닝Cloning

안토시아닌 대량 생산시스템을 개발하기 위해 사용된 유전자는 자색고구마 (cv. Sinzami신자미 품종)로부터 안토시아닌 생합성 관련 전사인자 유전자 IbMYB1a를 분리하여 이용하였다 (Kim CY et al. 2010, Physiologia Plantarum 139: 259-261). 자색고구마의 덩이뿌리에서 총 RNA를 분리하였다. 분리된 총 RNA는 First-Strand cDNA Synthesis Kit (Fermantas, Canada)를 이용하여 설명서대로 cDNA를 합성하였다. 합성된 cDNA를 주형으로 하여 Adavantage 2 polymerase mix (Clontech, Tokyo, Japan)를 이용하여 고구마 IbMYB1a 전사인자를 PCR을 통하여 증폭하였다. 본 실험에 사용한 프라이머 염기서열은 아래와 같다 : IbMYB1a-F: 5'-AGCTAAGAATTTCCGACACCCTTCAATA-3' (서열번호 2), IbMYB1a-R: 5'-GTGAATTTAACGCTTAGCTTAACAGTTCT-3' (서열번호 3). PCR 증폭은 95℃에서 2분간 변성(denaturation), 95℃에서 15초, 55℃에서 30초, 72℃에서 2분을 1 사이클로 하여 30 사이클 및 72℃에서 10분간 최종 연장반응에 의해 수행되었다. 증폭된 PCR 산물은 pGEM-T Easy 벡터 (Promega, 미국)에 클로닝한 후 염기서열을 분석하였다. 염기서열분석 결과 클로닝된 IbMYB1a 유전자는 총 797bp로 구성되어 있고, ORF(open readin frame)는 750 bp로 구성되었다.
The gene used to develop the anthocyanin mass production system was used to isolate anthocyanin biosynthesis transcription factor gene IbMYB1a from purple sweet potato (cv. Sinzami Shinjami variety) (Kim CY et al. 2010, Physiologia Plantarum 139: 259-261). ). Total RNA was isolated from tubers of purple sweet potatoes. Total RNA isolated was synthesized cDNA as described using the First-Strand cDNA Synthesis Kit (Fermantas, Canada). Using the synthesized cDNA as a template, the sweet potato IbMYB1a transcription factor was amplified by PCR using an Adavantage 2 polymerase mix (Clontech, Tokyo, Japan). Primer sequences used in this experiment are as follows: IbMYB1a-F: 5'-AGCTAAGAATTTCCGACACCCTTCAATA-3 '(SEQ ID NO: 2), IbMYB1a-R: 5'-GTGAATTTAACGCTTAGCTTAACAGTTCT-3' (SEQ ID NO: 3). PCR amplification was performed by denaturation at 95 ° C. for 2 minutes, 15 seconds at 95 ° C., 30 seconds at 55 ° C., and 2 minutes at 72 ° C. for 30 minutes and final extension at 72 ° C. for 10 minutes. The amplified PCR product was cloned into pGEM-T Easy vector (Promega, USA) and analyzed for sequencing. As a result of sequencing, the cloned IbMYB1a gene was composed of a total of 797bp, ORF (open readin frame) was composed of 750 bp.

실시예Example 2. 안토시아닌 색소합성 전사인자의 식물체 과발현용 운반체 제작 2. Preparation of plant overexpression carrier of anthocyanin pigment synthesis transcription factor

상기 실시예 1에서 클로닝된 IbMYB1a 유전자를 식물체에서 과발현시켰을 때 안토시아닌 색소 합성을 증대시킬 수 있는지를 알아보기 위해서, 카나마이신 저항성을 지니는 pCAMBIA 2300의 식물발현 벡터 (Center for Application of Molecular Biology to International Agriculture, Australia)의 duplicated 35S 프로모터와 35S 터미네이터 사이에 IbMYB1a 유전자의 전체 (open reading frame)가 삽입된 벡터를 제작하였다. 제작된 과발현 운반체는 pCam-d35s-IbMYB1a로 명명하였다 (도 1).
In order to determine whether anthocyanin pigment synthesis can be enhanced when the IbMYB1a cloned in Example 1 is overexpressed in a plant, a plant expression vector of pCAMBIA 2300 having kanamycin resistance (Center for Application of Molecular Biology to International Agriculture, Australia) ) A vector was constructed in which the entire open reading frame of the IbMYB1a gene was inserted between the duplicated 35S promoter and the 35S terminator. The resulting overexpressing carrier was named pCam-d35s-IbMYB1a (FIG. 1).

실시예Example 3. 안토시아닌 색소합성 전사인자의 과발현 형질전환  3. Overexpression of Anthocyanin Pigmentation Transcription Factors 알팔파Alfalfa 제작 making

상기 실시예 2에서 제작된 pCam-d35s-IbMYB1a 식물발현벡터를 아그로박테리움 투메파시엔스 GV3101 (H, R. and Willmitzer L.(1988) Nucleic Acids Res 16:9877)에 동결-해동(freeze-thaw) 방법을 이용하여 형질전환하였다. 본 발명에서는 상기 IbMYB1a 유전자를 포함하는 식물 운반체로 형질전환된 알팔파 식물체를 제작하기 위하여, 상기 형질전환된 아그로박테리움 투메파시엔스 (Agrobacterium tumefaciens) GV3101 균주를 사료작물인 알팔파에 형질전환시켰다. The pCam-d35s-IbMYB1a plant expression vector prepared in Example 2 was freeze-thaw in Agrobacterium tumefaciens GV3101 (H, R. and Willmitzer L. (1988) Nucleic Acids Res 16: 9877). Transformation method was used. In the present invention, the agrobacterium tumefaciens GV3101 strain was transformed into alfalfa, which is a feed crop, to produce an alfalfa plant transformed with the plant carrier comprising the IbMYB1a gene.

식물 재료로는 알팔파의 품종 중 'Vernal' 품종을 사용하였다. 종자 살균은 70% 에탄올에서 30초간 살균한 후, 30% 소듐 히포-클로라이드 용액에서 30분간 교반하면서 표면살균 하였다. 살균한 종자는 멸균수로 3회 세정한 후 멸균된 필터 페이퍼에 옮겨 물기를 제거하고 1/2 MS 배지에 무균 파종하여 24±2℃, 16시간 광조건의 생장실에서 7-10일간 배양한 유식물체를 형질전환을 위한 식물재료로 이용하였다. 무균 재배한 알팔파 유식물체의 하배축으로부터 캘러스를 유도하기 위한 기본적인 캘러스 유도배지는 1 mg/L 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid), 0.1 mg/L 키네틴, 0.5 g/L L-프롤린, 0.5 g/L MgSO4, 0.5 g/L KNO3, 30g/L 수크로스, 및 0.8% 아가가 첨가된 Gamborg B-5 배지를 사용하였다. 조직이 치밀하고 밝은 녹색을 띠고, 세포의 증식속도가 빠르며 윤기를 띠는 2주간 배양한 캘러스를 선발하여 상기 아그로박테리움 투메파시엔스 균주를 감염시킨 다음 공동배양배지 (Gamborg B-5 배지, 1 mg/L 2,4-D, 0.1 mg/L 키네틴, 0.5 g/L L-프롤린, 0.5 g/L MgSO4, 0.5 g/L KNO3, 30g/L 수크로스, 0.8% 아가 및 100 uM 아세토시링원 (AS))에서 암상태에서 3-5일간 공동 배양하였다.As plant material, 'Vernal' variety was used. Seed sterilization was performed for 30 seconds in 70% ethanol, and then surface sterilization with 30% sodium hypo-chloride solution for 30 minutes with stirring. The sterilized seeds were washed three times with sterile water, transferred to sterilized filter paper to remove water and sterilely sown in 1/2 MS medium and incubated for 7-10 days in a growing room at 24 ± 2 ℃ for 16 hours. Plants were used as plant material for transformation. Basic callus induction medium to induce callus from the hypocotyl of aseptically grown alfalfa seedlings was 1 mg / L 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid), 0.1 mg / L kinetin, 0.5 g / L L-proline Gamborg B-5 medium with 0.5 g / L MgSO 4 , 0.5 g / L KNO 3 , 30 g / L sucrose, and 0.8% agar was used. Tissues were dense and bright green, and the cells were cultured for two weeks with a rapid growth rate and a glossy cell. mg / L 2,4-D, 0.1 mg / L kinetin, 0.5 g / L L-proline, 0.5 g / L MgSO 4 , 0.5 g / L KNO 3 , 30 g / L sucrose, 0.8% agar and 100 uM aceto Co-culture in a dark state for 3-5 days in Shiling One (AS).

공동배양이 끝난 식물 조직은 2 mg/L 2,4-D, 0.2 mg/L 키네틴, 0.5 g/L L-프롤린, 0.5 g/L MgSO4, 0.5 g/L KNO3, 30g/L 수크로스, 및 0.8% 아가가 첨가된 Gamborg B-5 배지에 100 mg/L 카나마이신과 500 mg/L 세포탁심을 포함하는 선발 배지를 사용하여 재분화를 유도하여 선발하였다. 재분화 배지에서 형성된 신초는 0.5 g/L L-프롤린, 0.5 g/L MgSO4, 0.5 g/L KNO3, 30g/L 수크로스, 및 0.8% 아가와 식물생장 조절물질이 첨가되지 않은 Gamborg B-5 배지에서 재분화를 유도하여 재분화 식물체가 나오기까지 2주마다 계대배양하였다. 재분화된 식물체는 1/2 MS 배지에 이식하여 유식물체로 생장시킨 후, 뿌리 발생을 유도하여 완전한 식물체로 분화시킨 후, 멸균된 원예용 상토에서 습도가 조절된 환경에서 순화과정을 거쳐 토양에 이식하여 온실에서 재배하였다(도 2).
Cocultured plant tissues were 2 mg / L 2,4-D, 0.2 mg / L kinetin, 0.5 g / L L-proline, 0.5 g / L MgSO 4 , 0.5 g / L KNO 3 , 30 g / L sucrose Gamborg B-5 medium to which 0.8% agar was added was selected to induce regeneration by using a selection medium containing 100 mg / L kanamycin and 500 mg / L celltaxime. Shoots formed in regeneration medium were Gamborg B- without added 0.5 g / L L-proline, 0.5 g / L MgSO 4 , 0.5 g / L KNO 3 , 30 g / L sucrose, and 0.8% agar plant growth regulator. Regeneration in 5 medium was induced and subcultured every 2 weeks until regeneration plants emerge. The regenerated plants are transplanted into 1/2 MS medium to grow as seedlings, induce root development, to differentiate into complete plants, and then transplanted into soil after being purified in a humidified environment in sterilized horticultural soils. Was grown in a greenhouse (Fig. 2).

실시예Example 4. 형질전환  4. Transformation 알팔파의Alfalfa 표현형적Phenotypic 변이 관찰 Mutation observation

상기 실시예 3에서 선발된 각각의 형질전환된 알팔파 식물체는 형질전환시키지 않은 대조구와 비교하여 유식물체에서는 외형적인 표현형의 차이가 크게 나타났다. IbMYB1a 유전자가 형질전환된 알팔파 식물체의 경우에는 잎, 줄기, 뿌리 등에서 안토시아닌 색소의 축적을 눈으로 확인할 수 있었다 (도 2).
In each of the transformed alfalfa plants selected in Example 3, the phenotypic difference was significantly higher in the seedling plants than in the non-transformed control group. In the alfalfa plants transformed with IbMYB1a gene, the accumulation of anthocyanin pigments in leaves, stems, and roots was visually confirmed (FIG. 2).

실시예 5. 안토시아닌 생합성 관련 유전자의 도입 및 발현 양상 분석Example 5 Introduction and Expression Pattern Analysis of Genes Related to Anthocyanin Biosynthesis

안토시아닌 색소합성 유전자의 도입을 확인하기 위하여 형질전환 알팔파 식물체의 신선한 잎 조직으로부터 CTAB를 이용하여 게놈 DNA를 분리하였다. PCR 분석은 IbMYB1a 유전자와 카나마이신 저항성 유전자 각각의 특이적인 프라이머 (IbMYB1a 유전자: 정방향 프라이머 5'-AGCTAAGAATTTCCGACACCCTTCAATA-3' (서열번호 2)와 역방향 프라이머 5'-GTGAATTTAACGCTTAGCTTAACAGTTCT-3' (서열번호 3), 카나마이신 저항성 유전자: 정방향 프라이머 5'-AGGACTCTCTGTCATCTCACCTT-3' (서열번호 4)와 역방향 프라이머 5'-CTCTTCAGCAATATCACGGGTAG-3' (서열번호 5)를 이용하여 PCR 분석을 실시하였다. PCR 증폭은 95℃에서 2분간 변성, 95℃에서 15초, 55℃에서 30초, 72℃에서 1분을 1 사이클로 하여 30 사이클 및 72℃에서 10분간 최종 연장반응에 의해 수행되었다. 그 결과 759 bp의 IbMYB1a와 359 bp의 카나마이신 저항성 유전자의 밴드 크기를 확인하였다(도 3A). 따라서 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 게놈으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 이를 더욱 확인하기 위하여 알팔파의 게놈 DNA(20㎍)을 HindⅢ 제한효소로 처리하여 서던 분석을 한 결과, 모든 형질전환 식물체에서 하나 또는 1 또는 2개의 카피 수를 확인할 수 있었다(도 3B). 한편 알팔파에 도입된 안토시아닌 색소합성 전사인자 IbMYB1a 유전자가 전사되는지를 확인하기 위하여 RNA를 분리하여 노던 블럿 분석을 실시하였다. 그 결과, 비형질전환 식물체에서는 도입 유전자의 발현을 확인할 수 없었으나, 형질전환 식물체에서는 개체간 발현 양의 차이는 있으나 도입한 유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 관찰하였다 (도 3C). 이러한 결과들은 형질전환 식물체내에 IbMYB1a 유전자가 정상적으로 도입되었으며 duplicated 35S 프로모터에 의해 항상적으로 발현되고 있음을 의미한다. 따라서 상기 결과를 종합하면, IbMYB1a 유전자는 알팔파에 안정적으로 형질전환되어 발현함을 알 수 있었다.
To confirm the introduction of the anthocyanin pigment synthesis gene, genomic DNA was isolated from the fresh leaf tissues of the transformed alfalfa plants using CTAB. PCR analysis revealed specific primers ( IbMYB1a gene: forward primer 5'-AGCTAAGAATTTCCGACACCCTTCAATA-3 '(SEQ ID NO: 2)) and reverse primers 5'-GTGAATTTAACGCTTAGCTTAACAGTTCT-3' (sequence number 3), kanamycin Gene: PCR analysis was performed using forward primer 5'-AGGACTCTCTGTCATCTCACCTT-3 '(SEQ ID NO: 4) and reverse primer 5'-CTCTTCAGCAATATCACGGGTAG-3' (SEQ ID NO: 5.) PCR amplification was denatured at 95 ° C for 2 minutes, The final extension reaction was carried out at 30 cycles and 10 minutes at 72 ° C. with 1 cycle of 15 seconds at 95 ° C., 30 seconds at 55 ° C. and 1 minute at 72 ° C. As a result, 759 bp of IbMYB1a and 359 bp of kanamycin resistance gene The band size of (Fig. 3A) was confirmed that the T-DNA region of the expression vector was introduced into the genome of the transgenic plant. Treating the genomic DNA (20㎍) of alfalfa as a result of restriction enzyme Hin dⅢ Southern analysis confirmed the one or first or second number of copies in all transgenic plants (Fig. 3B). In the anthocyanins introduced in alfalfa RNA was isolated and Northern blot analysis was performed to confirm that the pigment synthesis transcription factor IbMYB1a gene was transcribed, and as a result, the expression level of the transgene was not found in non-transgenic plants, but in transgenic plants. However, it was observed that the introduced gene was stably expressed (Fig. 3C), which means that the IbMYB1a gene was normally introduced into the transformed plant and is always expressed by the duplicated 35S promoter. Taken together, the above results, IbMYB1a gene is switched stably transfected to express alfalfa For it was found.

실시예Example 6. 안토시아닌 대량생산  6. Mass production of anthocyanins 알팔파의Alfalfa 안토시아닌 함량 분석 Anthocyanin Content Analysis

비형질전환 대조구 및 형질전환 알팔파 식물체 (pCam-d35S-IbMYB1a 발현 벡터로 형질전환된 알팔파)를 대상으로 Mehrtens F 등 (Mehrtens F et al. (2005) Plant Physiol. 138: 1083-1096)이 기재한 방법으로 총 안토시아닌의 함량을 분석하였다. 비형질전환 대조구 및 형질전환 알팔파 식물체 3개씩의 식물체를 샘플링하여 안토시아닌을 추출하였고, 안토시아닌 함량을 흡광광도계를 이용하여 530nm와 657 nm에서 흡광도값을 읽고 아래의 공식을 대입하여 각 시료의 전체 안토시아닌 함량을 측정한 후 평균값으로 나타내었다 : (Q Anthocyanins =(A 530 -0.25 xA 657 ) xM -1 , M은 사용된 시료의 g 무게). 그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이, 안토시아닌 색소합성 전사인자 유전자가 도입된 d35S-IbMYB1a-OX 알팔파 개체에서는 개체간의 차이는 있으나 대조구 대비 약 74-129배 정도 많은 안토시아닌을 대량생산함을 확인하였다 (도 4).
As described by Mehrtens F et al. (2005) Plant Physiol. 138: 1083-1096 for nontransgenic controls and transformed alfalfa plants (alfalfa transformed with a pCam-d35S-IbMYB1a expression vector). Total anthocyanin content was analyzed by the method. Anthocyanins were extracted by sampling plants of three non-transformed control and three transformed alfalfa plants, and the anthocyanin contents were absorbed at 530 nm and 657 nm using an absorbance spectrophotometer, and the following formula was substituted for the total anthocyanin content of each sample. The mean value was measured and expressed as the mean value: ( Q Anthocyanins = (A 530 -0.25 xA 657 ) xM -1 , M is the g weight of the sample used). As a result, as shown in Figure 4, in the d35S-IbMYB1a-OX alfalfa individuals into which the anthocyanin pigment synthesis transcription factor gene is introduced, it was confirmed that mass production of anthocyanins is 74-129 times more than the control group. 4).

실시예Example 7. 다양한 식물 유래의  7. Derived from various plant R2R3R2R3 유형  type MYBMYB 전사인자의 과발현에 의한 담배 잎에서 안토시아닌 생성 여부 조사 Investigation of Anthocyanin Production in Tobacco Leaves by Overexpression of Transcription Factors

다양한 식물 유래의 R2R3 유형 MYB 전사인자의 과발현에 의한 담배(Nicotiana benthamiana) 잎에서 안토시아닌 생성 여부를 조사하였다. 그 결과, 고구마 및 토마토 유래의 MYB 전사인자는 안토시아닌 합성을 증가시켰지만, 감자, 애기장대 및 포도 유래의 MYB 전사인자는 안토시아닌 합성을 증가시키지 못하였다 (도 5).Anthocyanin production in tobacco leaves (Nicotiana benthamiana) due to overexpression of various plant-derived R2R3 type MYB transcription factors was investigated. As a result, MYB transcription factors derived from sweet potatoes and tomatoes increased anthocyanin synthesis, while MYB transcription factors derived from potatoes, Arabidopsis and grape did not increase anthocyanin synthesis (FIG. 5).

<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Method for preparing transgenic alfalfa plant with increased anthocyanin content and the plant thereof <130> PN11197 <160> 5 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 750 <212> DNA <213> Ipomoea batatas <400> 1 atggttattt catctgtatg gtcgggatcg tcttcgagag tgagaaaagg ttcatggtcc 60 gaagaagaag accaactttt gagggagtgc attcagaaat atggtgaagg aaaatggcat 120 ctaattcccc ttagagctgg attgaatagg tgcagaaaaa gttgtagatt aagatggttg 180 aattatctcc gtcccgatat aaagagaggc gaatttagtc ccgatgaaat tgatctcatt 240 ctgcgcctcc ataggctctt aggcaacagg tggtcgctta ttgctggaag aattccggga 300 agaacagcaa acgatgtgaa gaatttatgg aacacccatc ttcagaagaa ggtgtctgcc 360 atggcttctt caaggcaaga taattattgg aagggcaaag ccccagaaat cacggaaaac 420 accgtcgtta ggcctcgacc tcggagattc ttaaaggcct catcatctcc gacgactcta 480 ttgaccggaa atgctaccat ggttgcctat gatggtcaac tccaagaaca tatgacgaca 540 caaccggaaa caacgtcgga cttgctaatg gaaaatgtcc aacaaaaaaa cttaacaacc 600 actttgcctt cagcactaga aacaacgcca cacgacaatg tgaagtggtg ggaagatgta 660 ctctccgaca aggaactcaa tgaggaagga caaatctgtt ggagtgagtt tccaactgat 720 atagacctac tgtcagaact gttaagctaa 750 <210> 2 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 agctaagaat ttccgacacc cttcaata 28 <210> 3 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 gtgaatttaa cgcttagctt aacagttct 29 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 aggactctct gtcatctcac ctt 23 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 5 ctcttcagca atatcacggg tag 23 <110> REPUBLIC OF KOREA (MANAGEMENT: RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION)          Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Method for preparing transgenic alfalfa plant with increased          anthocyanin content and the plant <130> PN11197 <160> 5 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 750 <212> DNA <213> Ipomoea batatas <400> 1 atggttattt catctgtatg gtcgggatcg tcttcgagag tgagaaaagg ttcatggtcc 60 gaagaagaag accaactttt gagggagtgc attcagaaat atggtgaagg aaaatggcat 120 ctaattcccc ttagagctgg attgaatagg tgcagaaaaa gttgtagatt aagatggttg 180 aattatctcc gtcccgatat aaagagaggc gaatttagtc ccgatgaaat tgatctcatt 240 ctgcgcctcc ataggctctt aggcaacagg tggtcgctta ttgctggaag aattccggga 300 agaacagcaa acgatgtgaa gaatttatgg aacacccatc ttcagaagaa ggtgtctgcc 360 atggcttctt caaggcaaga taattattgg aagggcaaag ccccagaaat cacggaaaac 420 accgtcgtta ggcctcgacc tcggagattc ttaaaggcct catcatctcc gacgactcta 480 ttgaccggaa atgctaccat ggttgcctat gatggtcaac tccaagaaca tatgacgaca 540 caaccggaaa caacgtcgga cttgctaatg gaaaatgtcc aacaaaaaaa cttaacaacc 600 actttgcctt cagcactaga aacaacgcca cacgacaatg tgaagtggtg ggaagatgta 660 ctctccgaca aggaactcaa tgaggaagga caaatctgtt ggagtgagtt tccaactgat 720 atagacctac tgtcagaact gttaagctaa 750 <210> 2 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 agctaagaat ttccgacacc cttcaata 28 <210> 3 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 gtgaatttaa cgcttagctt aacagttct 29 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 aggactctct gtcatctcac ctt 23 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 5 ctcttcagca atatcacggg tag 23

Claims (9)

고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 알팔파 식물세포에 형질전환시키는 단계를 포함하는 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량을 증가시키는 방법.Sweet Potato ( Ipomoea A method for increasing the anthocyanin content of an alfalfa plant, comprising transforming alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising the IbMYB1a gene from batatas ). 제1항에 있어서, 상기 IbMYB1a 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the IbMYB1a gene, characterized in that consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 알팔파 식물세포를 형질전환하는 단계; 및
상기 형질전환된 알팔파 식물세포로부터 알팔파 식물을 재분화하는 단계를 포함하는 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체의 제조 방법.
Sweet Potato ( Ipomoea transforming alfalfa plant cells with a recombinant vector comprising the IbMYB1a gene from batatas ); And
Method for producing a transformed alfalfa plant having an anthocyanin content increased compared to the control plant comprising the step of regenerating the alfalfa plant from the transformed alfalfa plant cells.
제3항에 있어서, 상기 IbMYB1a 유전자는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 3, wherein the IbMYB1a gene comprises a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. 제3항의 방법에 의해 제조된 대조구 식물에 비해 안토시아닌 함량이 증가된 형질전환 알팔파 식물체. Transgenic alfalfa plants with increased anthocyanin content compared to the control plants produced by the method of claim 3. 제5항에 따른 알팔파 식물체의 종자.Seeds of alfalfa plants according to claim 5. 제5항의 형질전환 알팔파 식물체를 포함하는 사료 조성물.Feed composition comprising the transformed alfalfa plant of claim 5. 제5항의 형질전환 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 추출하는 단계를 포함하는 알팔파 식물체로부터 안토시아닌을 생산하는 방법.A method for producing anthocyanin from an alfalfa plant, comprising extracting anthocyanin from the transformed alfalfa plant of claim 5. 서열번호 1의 염기서열로 이루어진, 고구마 (Ipomoea batatas) 유래의 IbMYB1a 유전자를 포함하는, 알팔파 식물체의 안토시아닌 함량 증진용 조성물.Sweet potato ( Ipomoea , consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1) batatas) a composition for the promotion of, alfalfa plant containing the gene derived from IbMYB1a anthocyanin content.
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