KR20160057657A - Seed-specific promoter derived from oryza sativa and use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a seed-specific promoter derived from Oryza sativa and uses thereof and, more specifically, to an Oryza sativa pre harvest sprouting 1 (OsPHS1) promoter which induces the specific expression of a target gene in embryos and scutellum tissues of mature seeds, to a recombinant expression vector including the promoter, to a method for manufacturing a transformed plant using the recombinant expression vector, and to a plant transformed by the method. According to the present invention, the OsPHS1 promoter for seed-specific expression in Oryza sativa is used: for controlling a target gene to be mainly expressed in embryos and scutellum tissues of mature seeds, thereby being usefully used for the trait improvement of crops such as the production of a seed-specific substance, dormancy, germination, growth control, etc.; and for gene function analysis of the target gene in mature seeds.

Description

벼 유래 종자 특이적 프로모터 및 이의 용도{Seed―specific promoter derived from Oryza sativa and use thereof}Rice-derived seed-specific promoters and their uses {Seed-specific promoter derived from Oryza sativa and use thereof}

본 발명은 벼(Oryza sativa) 유래 종자 특이적 프로모터 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목적유전자를 성숙 종자의 배(embryo) 및 배반(scuttellum) 조직에서 특이적으로 발현을 유도하는 OsPHS1(Oryza sativa Pre Harvest Sprouting 1) 프로모터, 상기 프로모터를 포함하는 재조합 발현 벡터, 상기 재조합 발현 벡터를 이용한 형질전환 식물체의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 형질전환된 식물체에 관한 것이다.
The present invention is rice (Oryza The present invention relates to a seed-specific promoter derived from Saliva sp. and its use, and more particularly relates to a seed-specific promoter derived from OsPHS1 ( Oryza), which induces expression specifically in embryo and scuttellum tissues of mature seeds sativa Pre Harvest Sprouting 1) promoter, a recombinant expression vector containing the promoter, a method for producing a transgenic plant using the recombinant expression vector, and a plant transformed by the method.

최근 들어 유전공학 기술이 발달함에 따라 식물의 형질을 개량시키고자 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 목적 유용 유전자를 형질전환 식물체로부터 얻고자 하는 기술들에 대해 많은 관심이 대두 되고 있는데 이러한 목적 유용 유전자를 형질전환 식물체에서 발현시키고자 할 때 유전자 발현에 관여하는 프로모터(promoter)가 요구된다.Recently, as the genetic engineering technology has developed, many researches have been carried out to improve the characteristics of plants. In particular, there is much interest in techniques for obtaining a useful gene from a transgenic plant. A promoter involved in expression of the gene is required when the desired gene is expressed in a transgenic plant.

일반적으로 프로모터란 유전자가 언제 어디서 어느 정도 발현할 것인가를 결정하는 작용을 하는 염기서열, 즉, 유전자의 발현을 조절하는 기능을 갖는 조절영역의 일종이다. 그동안 끊임없는 연구들을 통해 수많은 종류의 프로모터들이 밝혀진 바 있다. 종래 보고된 프로모터들은 상시적으로 발현을 유도하는 프로모터 및 시간 또는 위치 특이적으로 발현을 유도하는 프로모터 등 그 특징 및 기능에 따라 구분되어 질 수 있다. In general, a promoter is a kind of regulatory region having a function of regulating the expression of a nucleotide sequence, that is, a gene, which determines when and where a gene is to be expressed. Numerous types of promoters have been identified through endless research. Conventionally reported promoters can be classified according to their features and functions such as a promoter that induces expression at all times and a promoter that induces expression in time or position specific manner.

보다 구체적으로 살펴보면, 첫째로 발현 양을 최대화할 수 있는 강한 프로모터를 들 수 있다. 이는 목적 유전자의 발현량을 최대화하는데 이용되는 프로모터로써 초기에 많이 개발되었으며, 꽃양배추 모자이크 바이러스의 35S RNA 유전자의 프로모터(P35S) 및 벼의 액틴(actin) 유전자 프로모터가 대표적이다. 이들은 식물의 형질전환 시 선발 마커로 이용되는 항생제 저항성 유전자, 식물의 병충해 억제 유전자 또는 식물을 이용한 물질 생산 등의 목적으로 주로 사용되고 있다.More specifically, the first is a strong promoter capable of maximizing the expression level. This was initially developed as a promoter that is used to maximize the expression level of the target gene, and is representative of the 35S RNA gene promoter (P35S) of flower cabbage mosaic virus and the actin gene promoter of rice. They are mainly used for the purpose of production of antibiotic resistance genes used as selection markers in the transformation of plants, genes for inhibiting insect pests of plants, or plants.

둘째로, 발현 시기를 제한하는 프로모터를 들 수 있다. 이는 목적 유전자의 발현을 식물 발달 단계 중 특별한 시기에만 국한시키는 프로모터로서 많은 예들이 보고되어 있다. 예를 들어, 개화에 관련된 유전자들의 프로모터는 개화기에만 유전자를 발현시키며, 각종 생물학적(biotic) 또는 비생물학적(abiotic) 자극에 의하여 발현되는 유전자들의 프로모터들도 시기를 조절하는 프로모터에 포함시킬 수 있다.Second, promoters that limit the time of expression can be mentioned. This has been reported as a promoter that restricts the expression of a gene of interest only to a specific stage of the developmental stage of the plant. For example, promoters of genes involved in flowering can express genes only during the flowering season, and promoters of genes expressed by various biotic or abiotic stimuli can be included in the timing-regulated promoters.

셋째로, 발현 조직을 제한하는 조직 특이적인 프로모터를 들 수 있다. 이는 목적 유전자의 발현을 식물체의 특별한 조직에만 국한시켜 형질전환 목적을 달성하는데 이용되는 프로모터들이다. 이러한 조직 특이적인 발현을 유도하는 프로모터들은 사용하고자 하는 다양한 목적에 따라서 식물체의 각 조직에 대하여 많은 예가 보고된 바 있다.Third, tissue-specific promoters that limit expressed tissue are examples. This is the promoters that are used to achieve the transfection purpose by limiting the expression of the desired gene only to specific tissues of the plant. A number of examples of promoters inducing such tissue-specific expression have been reported for each tissue of a plant according to various purposes to be used.

특히, 상기와 같이 기능 및 특징에 따라 구분되어진 프로모터들 중 조직 특이적인 발현을 유도하는 프로모터들은 식물체 내에서 발현되는 조직에 따라 다시 다음과 같이 분류되고 있다. In particular, the promoters inducing tissue-specific expression among the promoters classified according to functions and characteristics are classified as follows according to the tissues expressed in the plant.

첫째로, 전신 발현 유도 프로모터를 들 수 있다. 식물체 전신에서 발현을 유도하는 프로모터로는 발현 양을 최대화하는데 이용되는 프로모터이기도 한 꽃양배추 모자이크 바이러스(CaMV: cauliflower mosaic virus)의 35S RNA 유전자의 프로모터가 대표적인 쌍자엽 식물용 프로모터로 사용되고 있으며, 벼 등의 외떡잎식물용 전신발현 유도 프로모터로는 벼 액틴(actin) 및 옥수수 유비퀴틴(ubiquithin) 유전자의 프로모터들이 주로 이용되고 있고, 최근에는 벼 시토크롬 C유전자(OsOc1)의 프로모터가 개발된 바 있다(대한민국 등록특허 제0429335호). 이들도 상기 발현 양을 최대화하는 프로모터와 동일하게 형질전환 시 선발 마커로 이용되는 항생제나 제초제 저항성 유전자 및 리포터 유전자의 발현을 유도하는 목적으로 사용되고 있으며, 연구적인 측면에서 목적하는 유전자의 식물체내 기능을 밝히고자 시도할 때 우선적으로 고려되는 프로모터들이다.First, a systemic expression-inducible promoter can be mentioned. As a promoter that induces expression in plant whole body, a promoter of 35S RNA gene of cauliflower mosaic virus (CaMV), which is also a promoter used to maximize expression amount, is used as a representative promoter for a dicotyledonous plant. Promoters of rice actin and maize ubiquitin genes have been mainly used as promoters for systemic expression of camphor plants. In recent years, promoters of rice cytochrome C gene (OsOc1) have been developed 0429335). These genes are used for the purpose of inducing the expression of antibiotics, herbicide resistance genes and reporter genes used as selection markers in the transformation as in the case of the promoters maximizing the expression level. From the viewpoint of research, These are the promoters that are considered to be the priority when attempting to reveal.

둘째로, 종자 특이적 프로모터를 들 수 있다. 대표적인 예로는 벼 주요 저장 단백질 유전자의 프로모터들로서 황금쌀(golden rice) 개발에 사용된 벼 글루테린(glutelin) 프로모터가 현재까지 단자엽 식물의 종자 특이적 발현을 유도하는 경우에 많이 사용되고 있고, 쌍자엽 식물의 종자 특이적 발현을 유도하는데 주로 사용되는 프로모터로는 콩 유래 렉틴(lectin) 프로모터, 배추 유래 나핀(napin) 프로모터 및 애기장대의 종자에서 감마 토코페롤 메틸기 전이효소(γ-tocopherol methyl transferase:γ-TMT) 유전자 발현을 유도함으로써 비타민 E 생성을 증진시키는 연구에 사용된 당근 유래 DC-3 프로모터 및 들깨 유래 올레오신(oleosin) 프로모터가 있다.Second, seed-specific promoters can be mentioned. As a representative example, the rice glutelin promoter used for the development of golden rice as promoters of rice major storage protein gene is widely used to induce seed-specific expression of monocotyledonous plants. Promoters that are mainly used to induce seed-specific expression include soybean-derived lectin promoter, cabbage-derived napin promoter and γ-tocopherol methyl transferase (γ-TMT) in Arabidopsis seeds. There are carrot-derived DC-3 promoter and perilla derived oleosin promoter used in studies to promote vitamin E production by inducing gene expression.

셋째로, 뿌리 특이 발현 프로모터로서 이는 아직까지 상용화된 사례는 없으나 애기장대 퍼옥시다제(peroxidase, prxEa)가 분리되어 뿌리 특이적 발현을 확인하였고, 최근에는 고구마 유래의 매즈 유전자(ibMADS) 및 당 유도성 에이디피 글루코즈 파이로포스파타제(ADP-glucose pyrophosphatase, AGPase) 유전자가 분리되어 해당 프로모터가 뿌리에서 특이적으로 발현을 유도하며, 당근 및 무에서는 뿌리 특이적으로 일시적 발현을 유도한다는 내용이 보고된 바 있다.Third, root-specific expression promoter has not yet been commercialized. However, root-specific expression of pyruvate peroxidase (prxEa) has been isolated and confirmed recently. In recent years, the expression of maz genes (ibMADS) It has been reported that the ADP-glucose pyrophosphatase (AGPase) gene is isolated and the corresponding promoter induces a specific expression in the root and induces root-specific transient expression in carrot and radish .

넷째로, 잎 등의 기타 조직 특이 프로모터를 들 수 있는데, 이와 관련된 프로모터로는 잎 등의 광합성 조직에서만 강력한 유전자의 발현을 유도하는 벼 및 옥수수 유래의 알비씨에스(rbcS: ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit) 프로모터, 토마토 유래의 과실 성숙 특이 발현 유도 피디에스(PDS: phytoene synthase) 프로모터 및 배추 꽃의 화분 특이적인 배추 유래의 올레오신(oleosin) 프로모터 등이 있다.Fourthly, there are other tissue specific promoters such as leaves. The related promoters include ribosyl bisphosphate carboxylase / oxygenase small subunit (rbcS), which induces expression of strong genes only in photosynthetic tissues of leaves and the like. ) Promoter, tomato-derived fruit maturation-specific expression-inducing phytoene synthase (PDS) promoter, and pollen-specific plant-derived cabbage-derived oleosin promoter.

이러한 종자, 뿌리 또는 잎 특이적 발현 프로모터들은 식량이나 식품 또는 식품의 원료로 사용되는 주요 작물에서 농업적 형질 개량이나 유용 단백질 축적 및 유용 물질 생성 등을 목적으로 사용이 기대되고 있다.Such seed, root or leaf-specific expression promoters are expected to be used for the purpose of improving agricultural traits, accumulating useful proteins, and producing useful substances in major crops used for food, food, or food.

그러나 상기 공지된 프로모터들, 특히 식물체에서 조직 특이적으로 발현을 유도하는 것으로 알려진 종래의 프로모터들은 조직 특이적으로 목적 유전자를 발현시킬 수 있는 장점이 있으나, 그 발현 양이 미미한 단점이 있다. 따라서 식물체 내에서 목적 유전자의 발현을 조직 특이적이면서도 대량으로 발현시킬 수 있는 유용한 새로운 프로모터의 발굴이 시급한 실정이다.
However, conventional promoters known to induce tissue-specific expression in the known promoters, particularly plants, have the advantage of being capable of expressing a target gene in a tissue-specific manner, but have a disadvantage in that the expression amount thereof is insignificant. Therefore, it is urgent to find useful new promoters capable of expressing a gene of interest in a plant in a tissue-specific and large-scale expression.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 식물체에서 목적 유전자를 조직 특이적으로 발현시킬 수 있는 새로운 프로모터를 개발하기 위하여 벼 종자의 수발아 표현형을 보이는 돌연변이체를 분석하여 예의 노력한 결과, 벼에서 목적 유전자를 주요하게 성숙 종자의 배 및 배반 조직에서 발현시킬 수 있는 OsPHS1 프로모터를 분리함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
Under these circumstances, the inventors of the present invention analyzed the mutants showing the herbal phenotype of the rice seeds in order to develop a new promoter capable of expressing the target gene in a tissue-specific manner in the plant, and as a result, The OsPHS1 promoter which can be expressed in the embryo of the seeds and in the blastocysts was separated, thereby completing the present invention.

본 발명의 목적은 벼의 성숙 종자의 배 및 배반 조직에서 목적 단백질을 특이적으로 발현하는 프로모터, 상기 프로모터를 포함하는 발현 벡터 및 상기 발현 벡터로 형질전환된 형질전환체를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a promoter that specifically expresses a target protein in the embryo and blastocyst of mature seed of rice, an expression vector containing the promoter, and a transformant transformed with the expression vector.

본 발명의 다른 목적은 상기 형질전환체의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the transformant.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 프로모터와 벡터를 이용하여 목적 단백질의 발현을 유도하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method for inducing expression of a target protein using the promoter and a vector.

상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 갖는 벼 성숙 종자의 배(embryo) 또는 배반(scutellum) 조직에서 특이적으로 발현을 유도하는 프로모터를 제공한다.
As one embodiment for achieving the above object, the present invention provides a promoter that specifically induces expression in embryo or scutellum tissue of rice seed mature seed having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 do.

본 발명에서 용어 "배(embryo)"란 종자가 발아하여 어린 식물이 되는 부분으로, 나중에 성숙하여 잎, 줄기, 뿌리가 되는 부위이며, "배반(scutellum)"이란 종자의 내유를 구성하고 있는 일부분으로, 식물을 숙성시키는 효소를 가지고 있는 부위이다. The term " embryo "in the present invention means a part where the seed germinates and becomes a young plant, which matures at a later stage to become a leaf, a stem, and a root. The term" scutellum " It is the part that has the enzyme that ages the plant.

본 발명에서 용어 "프로모터"란 구조유전자(gene)의 상부 쪽에 연결되어 있는 유전체(genome) 부위로서, 이에 연결된 구조유전자가 mRNA로 전사(transcription) 되도록 조절하는 역할을 한다. 프로모터에는 여러 일반전사인자(general transcription factor)들이 결합함으로써 활성화(activation)되는데, 보편적으로 유전자 발현을 조절하는 TATA 박스, CAAT 박스 부위, 외부 자극에 반응하여 유전자 발현에 영향을 주는 부위 및 위치와 방향에 상관없이 거의 모든 유전자의 발현을 촉진하는 인핸서 등으로 이루어져 있다. 생체의 기본대사에 필요한 단백질들은 세포 내에서 일정 농도를 유지하여야 하므로 이들의 유전자에 연결된 프로모터는 일반전사인자의 작용만으로도 항시 활성화되어 있다. 이에 반하여 평시에는 역할이 없고 특수한 상황 하에서만 기능이 요구되는 단백질들은 해당 구조유전자의 발현을 유도하는 조직 특이 프로모터(tissue specific promoter) 또는 유도성 프로모터(inducible promoter)가 연결되어 있다. 즉 조직 특이 프로모터는 생물체의 발달 과정에서, 유도성 프로모터는 주변으로부터의 환경적 요인에서 오는 외부 자극에 의해 활성화된 특이 전사인자(specific transcription factor)가 결합함으로써 활성화된다.The term "promoter" in the present invention is a genome region linked to the upper side of a structural gene, and regulates the transcription of the structural gene linked thereto to mRNA. Promoters are activated by the binding of several common transcription factors, such as the TATA box that controls gene expression, the CAAT box site, the site that affects gene expression in response to external stimuli, And an enhancer that promotes the expression of almost all of the genes regardless of the gene expression. Since proteins necessary for basic metabolism of living organisms must maintain a constant concentration in cells, the promoter linked to these genes is always activated by the action of common transcription factors. On the other hand, proteins that do not have a role in normal times and require functions only under specific circumstances are connected to a tissue specific promoter or an inducible promoter that induces the expression of the structural gene. In other words, tissue specific promoters are activated by the binding of specific transcription factors activated by external stimuli from environmental factors from the environment in the developmental process of the organism.

본 발명의 프로모터는 식물체의 특정 부위, 특히 성숙 종자의 배(embryo) 및 배반(scutellum) 조직에서만 특이적으로 발현을 유도하는 프로모터로, 서열번호 1의 염기서열을 가지나 상기 서열과 80% 이상의 상동성을 가지는 서열, 바람직하게는 90% 이상의 상동성, 더 바람직하게는 95% 이상의 상동성, 보다 더 바람직하게는 98% 이상의 상동성, 가장 바람직하게는 99% 이상의 상동성을 나타내는 서열로서, 실질적으로 동일하거나 상응하는 생물학적 활성을 갖는 염기를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 상동성을 갖는 서열로서 실질적으로 동일하거나 상응하는 생물학적 활성을 갖는 염기서열이라면, 일부 서열이 결실, 변형, 치환 또는 부가된 염기서열을 갖는 프로모터도 본 발명의 범위에 포함됨은 자명하다.The promoter of the present invention is a promoter that specifically induces expression in a specific region of a plant, particularly in embryo and scutellum tissues of mature seed, and has a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, but more than 80% Preferably 90% or more homology, more preferably 95% or more homology, even more preferably 98% or more homology, and most preferably, 99% or more homology. As well as bases having the same or corresponding biological activity. In addition, it is obvious that the promoter having a base sequence in which some sequences are deleted, modified, substituted or added is also included in the scope of the present invention if it is a base sequence having substantially the same or corresponding biological activity as a sequence having such homology.

본 발명에 있어“상동성"이란 야생형(wild type) 염기서열과의 유사한 정도를 나타내기 위한 것으로서, 본 발명의 염기서열과 상기와 같은 퍼센트 이상의 동일한 서열을 가지는 서열을 포함할 수 있다. 이러한 상동성의 비교는 육안으로나 구입이 용이한 비교 프로그램을 이용하여 수행할 수 있다. 시판되는 컴퓨터 프로그램은 2개 이상의 서열 간의 상동성을 백분율(%)로 계산할 수 있으며, 상동성(%)은 인접한 서열에 대해 계산될 수 있다.In the present invention, the term " homology "refers to a degree of similarity to a wild-type nucleotide sequence, and may include a nucleotide sequence of the present invention having the same sequence as the above-mentioned nucleotide sequence. A commercially available computer program can calculate the homology between two or more sequences as a percentage (%), and the homology (%) is the number of sequences in an adjacent sequence / RTI >

본 발명의 프로모터는 벼 종자의 배, 배반 또는 배반 유래 분열조직에서 목적 단백질 내지 목적 유전자 RNA를 발현시킬 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 벼 종자의 배, 배반 또는 배반 유래 분열조직에서 특이적으로 목적 단백질을 발현시킬 수 있다.
The promoter of the present invention can express the target protein or the target gene RNA in the splenic tissue derived from the embryo of the rice seed, the blastocyst or the blastocyst, more preferably the target protein or the target gene RNA in the dividing tissue derived from the embryo, Protein can be expressed.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 OsPHS1 프로모터를 포함하는 재조합 발현 벡터로 벼를 형질전환시킨 결과, 프로모터에 작동 가능하게 연결된 목적 단백질이 벼 종자의 배, 배반 또는 배반 유래 분열조직에서 특이적으로 발현되었고, 종자의 배반에서 유래한 분열세포에서 특이적으로 발현됨을 확인할 수 있었다(도 5).
Specifically, in one embodiment of the present invention, rice transformed with a recombinant expression vector containing the OsPHS1 promoter of the present invention showed that the target protein operably linked to the promoter was a ribosomes, , And was specifically expressed in the mitotic cells derived from the seed embryo (Fig. 5).

본 발명의 조직 특이적 프로모터는 통상의 재조합 발현 벡터의 프로모터로서 작용할 수 있다.
The tissue specific promoter of the present invention may serve as a promoter of a conventional recombinant expression vector.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 갖는 OsPHS1 프로모터와 작동 가능하게 연결된, 목적 단백질을 암호화하는 외래 유전자를 포함하는 재조합 발현 벡터를 제공한다.
In another embodiment, the present invention provides a recombinant expression vector comprising a foreign gene encoding a target protein operably linked to the OsPHS1 promoter having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.

본 발명에서 용어 "재조합 발현 벡터"란 숙주세포에서 목적 단백질 또는 목적 RNA를 발현할 수 있는 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동 가능하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 제작물을 의미한다.As used herein, the term "recombinant expression vector" refers to a gene construct that contains an essential regulatory element operably linked to express a desired protein or RNA of interest in a host cell, such that the gene insert is expressed.

본 발명의 재조합 발현 벡터는 본 발명의 프로모터 및 상기 프로모터와 작동가능하게 연결(operably linked)되어 있는 목적 단백질을 암호화하는 유전자 염기 서열이 삽입 또는 도입될 수 있는, 이 기술 분야에 공지된 플라스미드, 바이러스 또는 기타 매개체를 의미한다. 본 발명에 따른 식물체의 조직 특이 발현 프로모터 및 상기 프로모터와 작동가능하게 연결되어 있는 목적 단백질을 암호화하는 염기서열은 발현 조절 서열에 작동 가능하게 연결될 수 있으며, 상기 작동가능하게 연결된 유전자 서열과 발현 조절 서열은 선택 마커 및 복제 개시점(replication origin)을 같이 포함하고 있는 하나의 발현 벡터 내에 포함될 수 있다. The recombinant expression vector of the present invention may contain a promoter of the present invention and a plasmid, virus, and the like known in the art into which a nucleotide sequence encoding a target protein operably linked to the promoter can be inserted or introduced Or other media. The nucleotide sequence encoding the plant-specific expression promoter of the plant according to the invention and the target protein operably linked to the promoter may be operably linked to an expression control sequence, wherein the operably linked gene sequence and the expression control sequence May be included in an expression vector that also contains a selection marker and a replication origin.

상기 "작동 가능하게 연결(operably linked)"된다는 것은 적절한 분자가 발현 조절 서열에 결합될 때 유전자 발현을 가능하게 하는 방식으로 연결된 유전자 및 발현 조절 서열일 수 있다. "발현 조절 서열(expression control sequence)"이란 특정한 숙주 세포에서 작동 가능하게 연결된 폴리뉴클레오티드 서열의 발현을 조절하는 DNA 서열을 의미한다. 그러한 조절 서열은 전사를 실시하기 위한 프로모터, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합 부위를 코딩하는 서열 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함할 수 있다.Said "operably linked" may be a gene and expression control sequence linked in such a way as to enable gene expression when a suitable molecule is coupled to an expression control sequence. "Expression control sequence" means a DNA sequence that regulates the expression of a polynucleotide sequence operably linked to a particular host cell. Such regulatory sequences may include a promoter for carrying out transcription, any operator sequence for regulating transcription, a sequence encoding a suitable mRNA ribosome binding site, and a sequence controlling the termination of transcription and translation.

상기 본 발명에 따른 발현 벡터로는 단백질 발현에 사용되는 기존의 벡터를 기본 골격으로 하여 본 발명의 프로모터를 삽입하고 상기 프로모터의 하류(downstream)쪽으로 목적 단백질을 암호화하는 염기서열을 삽입함으로써 제조할 수 있다. 따라서 본 발명에 사용될 수 있는 벡터로는 다양한 클로닝 부위를 가지고 있는 대장균 유래 플라스미드(pBR322, pBR325, pUC118 및 pUC119), 바실러스 서브틸러스 유래 플라스미드(pUB110 및 pTP5), 효모 유래 플라스미드(YEp13, YEp24 및 YCp50) 및 Ti 플라스미드 등의 플라스미드일 수 있고, 식물 바이러스 벡터일 수 있으며, pCHF3, pPZP, pGA 및 pCAMBIA 계열과 같은 바이너리 벡터를 사용할 수도 있다. 그러나 이 기술 분야의 통상의 기술자라면 본 발명의 프로모터 및 상기 프로모터와 작동가능하게 연결되어 있는 목적 단백질을 암호화하는 염기서열을 숙주 세포 내로 도입할 수 있는 벡터라면 어떠한 벡터라도 모두 사용할 수 있다.The expression vector according to the present invention may be prepared by inserting a promoter of the present invention using a conventional vector used for protein expression as a basic framework and inserting a nucleotide sequence encoding a target protein downstream of the promoter have. Therefore, plasmids derived from Escherichia coli (pBR322, pBR325, pUC118 and pUC119), Bacillus subtilis -derived plasmids (pUB110 and pTP5), yeast-derived plasmids (YEp13, YEp24 and YCp50 ) And a Ti plasmid, and may be a plant virus vector, and binary vectors such as pCHF3, pPZP, pGA and pCAMBIA sequences may be used. However, any person skilled in the art can use any vector as long as it can introduce the promoter of the present invention and the base sequence encoding the target protein operably linked to the promoter into the host cell.

본 발명에서 사용될 수 있는 상기 목적 단백질은 본 발명의 프로모터에 의해 식물체 조직 특이적으로 발현되기를 원하는 외부 유래의 어떤 표적 단백질, 즉, 외인성 단백질이거나 또는 내인성 단백질 및 리포터 단백질일 수 있다. 상기 외인성 단백질은 특정 조직 또는 세포에 천연적으로 존재하지 않는 단백질을 말하며, 상기 내인성 단백질은 특정 조직 또는 세포에 천연적으로 존재하는 유전자에 의해 발현되는 단백질을 말한다. 또한, 상기 리포터 단백질은 리포터 유전자에 의해 발현된 단백질로서 그 존재에 의해서 세포 내에서의 그의 활성을 알려주는 표지 단백질을 말한다.The target protein that can be used in the present invention may be any target protein derived from the outside, that is, an exogenous protein or an endogenous protein and a reporter protein, which is desired to be expressed specifically by a plant tissue by the promoter of the present invention. The exogenous protein refers to a protein that does not naturally exist in a specific tissue or cell, and the endogenous protein refers to a protein that is expressed by a gene naturally present in a specific tissue or cell. In addition, the reporter protein is a protein expressed by a reporter gene, and refers to a marker protein that shows its activity in a cell by its presence.

또한, 본 발명의 발현 벡터는 바람직하게는 하나 이상의 선택성 마커를 포함할 수 있다. 상기 마커는 통상적으로 화학적인 방법으로 선택할 수 있는 특성을 갖는 핵산 서열로, 형질전환된 세포를 비형질전환 세포로부터 구별할 수 있는 모든 유전자가 이에 해당될 수 있다. 그 예로는 글리포세이트(glyphosate) 또는 포스피노트리신(phosphinotricin)과 같은 제초제 저항성 유전자, G418, 카나마이신(kanamycin), 블레오마이신(Bleomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 클로람페니콜(cholramphenicol)과 같은 항생제 내성 유전자가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In addition, the expression vector of the present invention may preferably comprise one or more selectable markers. The marker may be any gene capable of distinguishing a transfected cell from a non-transfected cell, typically a nucleic acid sequence having a selectable characteristic by a chemical method. Examples include herbicide resistance genes such as glyphosate or phosphinotricin, antibiotics such as G418, kanamycin, Bleomycin, hygromycin, cholramphenicol, Resistant genes, but are not limited thereto.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 청색 발색 유전자인 Gus가 연결된 형태의 리포터 시스템이 내재되어 있는 공지된 벡터에 서열번호 1의 염기서열을 가지는 본 발명의 OsPHS1 프로모터를 Gus 유전자의 상류 부분에 작동가능하게 연결한 재조합 발현 벡터인 pBGWFS7-pOsPHS1을 제조하였다(실시예 2-1 및 도 3).
Specifically, in one embodiment of the present invention, the OsPHS1 promoter of the present invention having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 is inserted into a known vector having a reporter system in which a blue coloring gene, Gus, The recombinant expression vector, pBGWFS7-pOsPHS1, possibly linked, was prepared (Example 2-1 and Fig. 3).

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명의 OsPHS1 프로모터를 포함한 재조합 발현 벡터에 의해 형질전환된 형질전환체를 제공한다.
In another embodiment, the present invention provides a transformant transformed with a recombinant expression vector comprising the OsPHS1 promoter of the present invention.

본 발명에서 용어 "형질전환(transformation)"이란 외부로부터 주어진 유전물질인 DNA에 의해 개체 또는 세포의 형질이 유전적으로 변화하는 것을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 상기 서열번호 1로 표시되는 프로모터 도입에 의해 목적 유전자가 조직 특이적으로, 특히 성숙 종자의 배 또는 배반조직에서 특이적으로 발현되는 것을 의미한다. The term "transformation" in the present invention means genetically changing the trait of an individual or a cell by DNA, which is a genetic material given from the outside. In the present invention, by the introduction of the promoter shown in SEQ ID NO: 1 Means that the gene of interest is specifically expressed in a tissue-specific manner, particularly in a mature seed embryo or a blastocyst.

본 발명에서 본 발명의 재조합 발현 벡터로 형질전환하는 것은 당업자에게 공지된 형질전환기술에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 미세사출법 (microprojectile bombardment), 입자 총 충격법 (particle gun bombardment), 실리콘 탄화물 위스커(Silicon carbide whiskers), 초음파 처리(sonication), 일렉트로포레이션(electroporation), PEG-매개 융합법(PEG-mediated fusion), 미세주입법 (microinjection), 리포좀 매개법(liposome-mediated method), 인-플란타 형질전환법(In planta transformation), 진공 침윤법(Vacuum infiltration method), 화아침지법(floral meristem dipping method), 또는 아그로박테리움(Agrobacterium sp.) 매개에 의한 방법 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.Transformation with the recombinant expression vector of the present invention in the present invention can be carried out by a transformation technique known to a person skilled in the art. For example, microprojectile bombardment, particle gun bombardment, silicon carbide whiskers, sonication, electroporation, PEG-mediated fusion PEG-mediated fusion, microinjection, liposome-mediated method, In planta transformation, Vacuum infiltration method, floral meristem dipping method, Agrobacterium sp. mediated method, and the like, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에서 용어 "형질전환체"란 본 발명의 프로모터 및 상기 프로모터와 작동가능하게 연결되어 있는 목적 단백질을 암호화하는 염기서열을 포함하는 재조합 발현 벡터로 형질 전환된 숙주 세포를 의미한다. The term "transformant" in the present invention means a host cell transformed with a recombinant expression vector comprising a promoter of the present invention and a base sequence encoding a target protein operably linked to the promoter.

상기 형질전환체는 미생물이 바람직하며, 이에 제한되지는 않으나, 대장균(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis), 스트렙토마이세스(Streptomyces), 슈도모나스(Pseudomonas), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis), 스타필로코쿠스(Staphylococcus) 및 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)일 수 있으며, 보다 바람직하게는 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)일 수 있다.
The transformant is preferably a microorganism, including, but not limited to Escherichia coli), Bacillus subtilis (Bacillus subtilis), may be a Streptomyces (Streptomyces), Pseudomonas (Pseudomonas), Proteus Mira Billy's (Proteus mirabilis), Staphylococcus (Staphylococcus) and Agrobacterium Tome Pacific Enschede (Agrobacterium tumefaciens), and more preferably Agrobacterium tumefaciens . ≪ / RTI >

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) LBA4404을 사용하였다(실시예 2-2).
Specifically, in one embodiment of the present invention Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens LBA4404 was used (Example 2-2).

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명의 OsPHS1 프로모터 및 프로모터와 작동가능하게 연결되어 있는 목적 단백질을 암호화하는 염기서열을 포함하는 재조합 발현 벡터를 식물체 내로 도입함으로써 형질전환 식물을 제공한다.
In another embodiment, the present invention provides a transgenic plant by introducing into a plant a recombinant expression vector comprising a nucleotide sequence encoding a OsPHS1 promoter and a promoter operably linked to the promoter of the present invention.

상기 본 발명에 따른 형질전환된 식물은 이 기술분야의 통상적인 방법인 유성번식 방법 또는 무성번식 방법을 통해 수득할 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 식물은 꽃의 수분과정을 통하여 종자를 생산하고 상기 종자로부터 번식하는 과정인 유성번식을 통해 수득할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 재조합 발현 벡터로 식물체를 형질전환 한 다음 통상적인 방법에 따라 캘러스의 유도, 발근 및 토양 순화의 과정인 무성번식 방법을 통해 수득할 수 있다. 즉, 본 발명의 재조합 발현 벡터로 형질전환된 식물의 절편체를 이 기술분야에 공지된 적합한 배지에 치상한 다음 적정 조건으로 배양하여 캘러스의 형성을 유도하고, 신초가 형성되면 호르몬 무첨가 배지로 옮겨 배양한다. 약 2주 후 상기 신초를 발근용 배지에 옮겨서 뿌리를 유도한다. 뿌리가 유도된 다음 이를 토양에 이식하여 순화시킴으로써 본 발명에 따른 형질전환된 식물을 수득할 수 있다. 본 발명에서 형질전환 식물은 전체 식물체 뿐만 아니라 그로부터 수득될 수 있는 조직, 세포 또는 종자를 포함할 수 있다.
The transformed plant according to the present invention can be obtained by a conventional method in the art, such as an ovine reproduction method or an aseptic reproduction method. More specifically, the plant of the present invention can be obtained through reproductive process, which is a process of producing seeds through the moisture process of flowers and propagating from the seeds. Also, the plant can be transformed with the recombinant expression vector according to the present invention, and then obtained by a conventional method, such as induction, rooting and soil purification of the callus. That is, a fragment of a plant transformed with the recombinant expression vector of the present invention is pelleted in a suitable medium known in the art, and cultured under appropriate conditions to induce callus formation. When shoots are formed, the plant is transferred to a hormone-free medium Lt; / RTI > After about two weeks, the shoots are transferred to rooting medium to induce roots. The transformed plants according to the invention can be obtained by roots being induced and then transplanted into the soil for purification. Transgenic plants in the present invention may include whole plants as well as tissues, cells or seeds obtainable therefrom.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 OsPHS1 프로모터를 포함한 재조합 발현 벡터에 의해 형질전환된 미생물 형질전환체인, 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) LBA4404을 벼(Oryza sativa)에 접종하여 형질전환 식물체를 제작하였다(실시예 3-1).
Specifically, in one embodiment of the present invention, Agrobacterium ( Agrobacterium tumefaciens), which is a microorganism transformation transformed with a recombinant expression vector containing OsPHS1 promoter tumefaciens ) LBA4404 in rice ( Oryza sativa ) to produce transgenic plants (Example 3-1).

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 목적 단백질이 벼 성숙 종자의 배 또는 배반 조직에서 특이적으로 발현된 형질전환 식물체의 제조 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing a transgenic plant in which a target protein is specifically expressed in rice embryo or blastocyst tissue, comprising the following steps.

a) 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 프로모터와 이와 작동가능하게 연결된 목적 단백질을 암호화하는 외래 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제조하는 단계;a) preparing a recombinant vector comprising a promoter consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a foreign gene encoding a target protein operably linked thereto;

b) 상기 재조합 발현 벡터로 아그로박테리움(Agrobacterium tumefaciens)을 형질전환시켜 형질전환된 아그로박테리움을 제조하는 단계; 및b) As the recombinant expression vector, Agrobacterium tumefaciens ) to produce transformed Agrobacterium; And

c) 상기 형질전환된 아그로박테리움을 식물체에 감염시키는 단계.
c) infecting the plant with the transformed Agrobacterium.

본 발명에서 상기 식물체는 쌍자엽 식물 또는 단자엽 식물일 수 있으며, 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게는 단자엽 식물일 수 있으며, 보다 바람직하게는 벼, 밀, 보리 또는 옥수수일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 벼(Oryza sativa)일 수 있다.
In the present invention, the plant may be a dicotyledonous plant or a monocotyledonous plant. It may be, but not limited to, a monocotyledonous plant, more preferably rice, wheat, barley or corn, Rice ( Oryza sativa .

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 벼 성숙 종자의 배 또는 배반 조직에서 목적 단백질의 발현을 유도하는 방법을 제공한다.
In another aspect, the present invention provides a method for inducing the expression of a target protein in the embryo or blastocyst of a rice seedling.

본 발명에 따른 서열번호 1로 표시되는 염기서열을 포함하는 벼 종자의 배, 배반 또는 배반 유래 분열조직에서의 목적 단백질 특이적 발현용 OsPHS1 프로모터 및 목적 단백질을 코딩하는 구조 유전자를 작동 가능하게 연결시켜(operatively linked) 제조된 재조합 발현 벡터로 벼를 형질전환하여 벼의 종자의 배, 배반 또는 배반 유래 분열조직에서 목적 단백질의 발현을 유도하는 방법을 제공할 수 있다. The OsPHS1 promoter for expression of the target protein in the splenic tissue derived from the embryo of the rice seed, the blastocyst derived from the embryo or the blastocyst including the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 according to the present invention, and the structural gene encoding the target protein are operably linked the present invention can provide a method for inducing expression of a target protein in a splenic tissue derived from a seed of a rice seed, a blastocyst or a blastocyst, by transforming rice with an operatively linked recombinant expression vector.

상기 목적 단백질은 모든 종류의 단백질일 수 있으며, 예컨대 효소, 호르몬, 항체, 사이토카인 등의 의학적 활용성이 있거나, 사람을 포함한 동물의 건강을 증진시킬 수 있는 영양성분을 다량 축적할 수 있는 단백질이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 목적 단백질의 일예로는, 인터루킨, 인터페론, 혈소판 유도 성장 인자, 헤모글로빈, 엘라스틴, 콜라겐, 인슐린, 섬유아세포 성장 인자, 인간 혈청 알부민, 에리스로포이에틴 등이 있다. The target protein may be any kind of protein. For example, the target protein may be a protein capable of accumulating a large amount of nutrients that can be used for medical purposes such as enzymes, hormones, antibodies, cytokines, etc., , But is not limited thereto. Examples of the target protein include interleukin, interferon, platelet-derived growth factor, hemoglobin, elastin, collagen, insulin, fibroblast growth factor, human serum albumin and erythropoietin.

본 발명의 프로모터를 이용한다면 식물체의 특정 부위, 예를 들면 종자, 잎 또는 줄기 등을 섭취하는 작물의 경우, 유용한 목적 단백질을 식물체의 종자에서 발현시킴으로써 종자와 함께 목적 단백질을 함께 섭취할 수 있는 작물을 개발할 수 있다.
When the promoter of the present invention is used, in the case of a crop consuming a specific part of the plant, for example, a seed, a leaf or a stem, a useful protein can be expressed in a seed of a plant, Can be developed.

본 발명의 벼 종자에서 특이적으로 발현되는 OsPHS1 프로모터를 이용하여 목적유전자를 성숙 종자의 배 및 배반 조직에서 주요하게 발현시킬 수 있도록 조절함으로써, 종자 특이물질 생산, 휴면, 발아 및 생장 조절 등 작물의 형질 개량에 유용하게 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 성숙 종자 내에서의 목적유전자 기능 분석에도 유용하게 쓰일 수 있다.
The OsPHS1 promoter specifically expressed in the rice seeds of the present invention can be used to regulate expression of the target gene in the embryo and blastocyst of the mature seed, thereby improving the production of seed specific substances, dormancy, germination, Not only can it be usefully used for trait improvement, but it can also be useful for analysis of target gene function in mature seeds.

도 1은 본 발명의 OsPHS1 프로모터의 염기서열을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 OsPHS1 프로모터에서 발견된 종자 발아와 관련된 모티프(motif)를 나타낸 도이다.
도 3은 게이트웨이 시스템을 통해 제조된 벼 형질전환용 OsPHS1 프로모터의 발현 벡터 모식도를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 형질전환 벼의 게놈 PCR 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 OsPHS1 프로모터가 삽입된 형질전환 벼의 GUS 염색 분석 결과를 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing the base sequence of the OsPHS1 promoter of the present invention.
2 is a diagram showing a motif associated with seed germination found in the OsPHS1 promoter of the present invention.
3 is a schematic diagram showing an expression vector of the OsPHS1 promoter for rice transformation produced through a gateway system.
FIG. 4 is a diagram showing the result of genome PCR analysis of the transgenic rice of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the results of GUS staining analysis of transgenic rice plants into which the OsPHS1 promoter of the present invention was inserted.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the constitution and effects of the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예Example 1: 게놈  1: genome DNADNA of PCRPCR 에 의한 On by OsPHS1OsPHS1 프로모터 영역의  Of the promoter region 클로닝Cloning 및 염기서열 분석 And base sequence analysis

실시예Example 1-1:  1-1: OsPHS1OsPHS1 프로모터 영역의  Of the promoter region PCRPCR 증폭 Amplification

농촌진흥청에서 분양받은 벼 수발아 돌연변이 종자로부터 total RNA를 분리하여 QRT-PCT 방법으로 유전자 발현 양상을 분석하여 OsPHS1(Oryza sativa Pre Harvest Sprouting 1) 유전자를 선발하였다. 상기 선발된 OsPHS1 유전자의 프로모터 영역을 분리하기 위하여, 번역시작 상위염기서열 2022kb의 염기서열 정보를 벼 게놈 데이타베이스(genome database)에서 추출하고, 상기 단편을 증폭하기 위한 프라이머를 디자인하여 정방향 프라이머(forward primer) OsPHS1P-F: 5'-CACCCAGACTACAGTCGTCATCCAGAATATGC-3'(서열번호 2)와 역방향 프라이머(reverse primer) OsPHS1P-R: 5'-GGCCGGCGCGCGCGCTCTCCGGAGTTCAATTGG-3'(서열번호 3)를 합성하였다. 상기 합성한 프라이머 세트를 이용하여 동진 벼의 게놈 DNA를 주형으로 하여 Primestar 중합효소(polymerase)(Takara사)와 함께 PCR 반응액에 넣어 Applied Biosystem 9700기를 이용하여 유전자를 증폭하였다. 이때, PCR의 반응조건은 94℃에서 5분간 변성한 후, 94℃에서 30초, 57℃에서 40초, 72℃에서 2분을 총 40회(cycle) 반복하였으며, 마지막 단계로 72℃에서 7분간으로 하여 PCR을 수행하였다. PCR 반응이 끝난 후 증폭된 유전자를 1% 아가로즈에 전기영동 한 후 OsPHS1 프로모터로 추정되는 밴드를 잘라내어 QIAquick 겔 추출 키트를 이용하여 정제한 후 클로닝(cloning)에 이용하였다.
Total RNA was isolated from rice seedlings mutant seeds distributed by the RDA and analyzed for gene expression pattern by QRT-PCT method to select OsPHS1 ( Oryza sativa Pre Harvest Sprouting 1) gene. In order to isolate the promoter region of the selected OsPHS1 gene, nucleotide sequence information of the nucleotide sequence of 2022kb at the start of translation was extracted from a rice genome database, and a primer for amplifying the fragment was designed, and forward primers (forward primer OsPHS1P-F: 5'-CACCCAGACTACAGTCGTCATCCAGAATATGC-3 '(SEQ ID NO: 2) and reverse primer OsPHS1P-R: 5'-GGCCGGCGCGCGCGCTCTCCGGAGTTCAATTGG-3' (SEQ ID NO: 3). Using the primer set, the genomic DNA of Dongjin rice was used as a template, and the gene was amplified using a Applied Biosystem 9700 machine in a PCR reaction solution together with a Primestar polymerase (Takara). The reaction conditions for PCR were denaturation at 94 ° C for 5 minutes, followed by 40 cycles of 94 ° C for 30 seconds, 57 ° C for 40 seconds, and 72 ° C for 2 minutes, Min. After completion of the PCR reaction, the amplified gene was electrophoresed on 1% agarose, and the band predicted to be the OsPHS1 promoter was cut out, purified using a QIAquick gel extraction kit, and then used for cloning.

실시예Example 1-2:  1-2: OsPHS1OsPHS1 프로모터 영역의  Of the promoter region 클로닝Cloning (( cloningcloning ) 및 염기서열 분석) And base sequence analysis

상기 실시예 1-1에서 증폭된 OsPHS1 프로모터 영역의 PCR 산물을 게이트웨이 도너 벡터(pENTER/D-TOPO, Invitrogen)에 클로닝하고 전체 염기서열을 결정하였으며, 이에 따라 서열번호 1로 표시되는 염기 서열을 갖는 OsPHS1 프로모터 유전자를 확보하였다(도 1).
The PCR product of the OsPHS1 promoter region amplified in Example 1-1 was cloned into a gateway donor vector (pENTER / D-TOPO, Invitrogen) and the whole nucleotide sequence was determined. Thus, the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 OsPHS1 promoter gene (Fig. 1).

실시예Example 1-3:  1-3: OsPHS1OsPHS1 프로모터 영역의 모티프( Motif of promoter region ( motifmotif ) 검색) Search

상기 실시예 1-2에서 확보된 OsPHS1 프로모터 유전자 내에 존재하는 조절인자를 확인하기 위해, PLACE(Plant Cis-acting Elements database: http://www.dna.affrc.go.jp/PLACE/) 프로그램을 이용하여 유전자 발현 모티프를 분석하였다. 그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 종자 또는 배 특이적 반응 모티프(GLMHVCHORD 또는 DPBFCOREDCDC3)가 존재함을 확인하였으며, Amylase box, GARE(GA responsive element), ABRE(ABA responsive element) 등 종자 발아와 휴면 조절에 관여하는 호르몬에 반응하는 모티프도 존재함을 확인하였다. 이를 통하여, OsPHS1 프로모터가 종자에서 특이적으로 발현을 유도할 수 있고, 종자의 발아, 휴면 및 생장 조절에 관여할 수 있음을 알 수 있었다.
To confirm the regulatory factors present in the OsPHS1 promoter gene obtained in Example 1-2, a PLACE (Plant Cis-acting Elements database: http://www.dna.affrc.go.jp/PLACE/) program Were used to analyze gene expression motifs. As a result, as shown in Fig. 2, it was confirmed that seed or papillary reaction motif (GLMHVCHORD or DPBFCOREDCDC3) was present and seed germination such as amylase box, GARE (GA responsive element) and ABRE (ABA responsive element) There is also a motif that responds to hormones involved in regulation. Through this, it was found that the OsPHS1 promoter could induce expression specifically in seeds and could participate in seed germination, dormancy and growth regulation.

실시예Example 2: 형질전환 벡터( 2: Transformation vector ( vectorvector ) 및 형질전환체 제작) And transformant production

실시예Example 2-1:  2-1: OsPHS1OsPHS1 프로모터 운반체 제작 Production of Promoter Carrier

상기 실시예 1-1에서 분리한 OsPHS1 유전자의 프로모터를 이용하여 리포터(repoter) 유전자 GUS를 발현시키기 위하여 제조합 발현 벡터를 구축하였다. A recombinant expression vector was constructed to express the reporter gene GUS using the OsPHS1 gene promoter isolated in Example 1-1 .

구체적으로, 게이트웨이 프로모터 발현용 pBGWFS7 벡터(PSB 사, Plant System Biology)에 상기 프로모터가 삽입된 재조합 벡터를 제작하였다(도 3).
Specifically, a recombinant vector in which the promoter was inserted was constructed in the pBGWFS7 vector (PSB, Plant System Biology) for expression of the gateway promoter (Fig. 3).

실시예Example 2-2: 아그로박테리움( 2-2: Agrobacterium ( AgrobacteriumAgrobacterium tumefacienstumefaciens ) 형질전환체 제작) Production of Transformants

상기 실시예 2-1에서 제작된 OsPHS1 프로모터 발현 벡터를 아그로박테리움 투메파시엔스(LBA4404)에 형질전환하기 위하여, 동결-해동(freeze-thaw) 방법을 사용하여 형질전환하였다. The OsPHS1 promoter expression vector prepared in Example 2-1 was transformed into Agrobacterium tumefaciens (LBA4404) using the freeze-thaw method.

구체적으로, 동결과 해동(freeze and thaw)을 2 내지 3번 반복한 후, 37℃의 열충격(heat shock) 방법에 의해 형질전환한 후 YEP 배지(Yeast 10g, NaCl 5g, peptone 10g, Agar 15g/1L)에서 철야배양(overnight)하여 콜로니를 확인하였다. 콜로니 PCR에 의해 형질전환이 확인된 콜로니는 벼에 형질전환하기 위하여 AB 배지(AB buffer(K2HPO4 60g, NaH2PO4 20g/1L), AB Salts(NH4Cl 60g, MgSO47H2O 6g, KCl 3g, CaCl22H2O 0.265g, FeSO4.7H2O 50mg/1L), Glucose 5g/1L)에서 배양하였다.
Specifically, YEP medium (10 g of Yeast, 5 g of NaCl, 10 g of peptone, 15 g of Agar, and 10 g of Agar) was added to the medium after transfection by freeze and thaw two to three times, followed by heat shock at 37 캜. 1 L) overnight to identify colonies. Colony transformed by colony PCR was transformed into AB medium (AB buffer (K 2 HPO 4 60 g, NaH 2 PO 4 20 g / 1 L), AB Salts (NH 4 Cl 60 g, MgSO 4 7H 2 O 6g, KCl 3g, CaCl 2 2H 2 O 0.265g, FeSO 4 .7H 2 O 50mg / 1L), Glucose 5g / 1L).

실시예Example 3: 아그로박테리움을 이용한 벼 형질전환체 제작 및 분석 3: Construction and analysis of rice plant transformants using Agrobacterium

실시예Example 3-1: 아그로박테리움을 이용한 벼 형질전환체 제작  3-1: Construction of transgenic rice plants using Agrobacterium

상기 실시예 2-2에서 제작한 OsPHS1 프로모터 발현 벡터가 도입된 아그로박테리움 LBA4404를 이용하여, 동진벼의 캘루스(callus)에 접종하여 감염시킨 후, PPT(phosphinothricin, 포스피노트리신) 6㎍/L의 조건에서 형질전환체를 선발하고, 최종적으로 상기 선발된 형질전환체를 온실에서 생육하여 형질전환된 벼를 제조하였다.Agrobacterium LBA4404 into which OsPHS1 promoter expression vector prepared in Example 2-2 was introduced was inoculated into a callus of Dongjinbyeon and infected. Then, 6 ㎍ / ml of PPT (phosphinothricin, phosphinotricin) L, and finally the selected transformants were grown in a greenhouse to produce transformed rice.

구체적으로, 아그로박테리움에 의한 벼 형질전환은 2N6 배지에서 동진벼의 캘러스를 유도하기 위하여 종자를 락스에 세척한 후 적당히 건조시켜 N6 배지 (Duchefa 사 vitamin 포함 배지)에 2,4-D 호르몬이 2 mg/L 첨가된 배지에 치상하였다. 27℃에서 3 내지 4주간 암배양하여 캘러스를 유도한 후, 2N6 새 배지에 배형성 캘러스(embryogenesis callus)를 배양(sub-culture)하였다. 형질전환 유전자를 포함하는 아그로박테리움 형질전환된 유전자를 AB 액체배지에 배양한 후 배형성 캘러스와 20분간 공배양(co-culture) 시킨 후 3일간 암 배양하였다. 멸균수에 세포탁심(cefotaxime)을 첨가하여 아그로박테리움이 완전히 제거될 때까지 씻은 후 다시 2N6 배지에 세포탁심(cefotaxime)과 PPT(포스피노트리신, phosphinothricin)가 6 ㎍/L로 첨가된 배지에서 3주간 암 배양하였다. 세포탁심(cefotaxime)과 PPT가 첨가된 2N6배지에서 갈변되지 않고 살아남은 캘러스를 다시 세포탁심(cefotaxime)과 PPT가 첨가된 2N6배지에 옮겨 2 주간 암 배양하였다. 캘러스에서 슈팅(shooting) 유도를 위해 세포탁심(cefotaxime)과 PPT가 첨가된 MSR 배지(Duchefa MS 배지에 말토스(maltose)와 솔비톨(sorbitol) 첨가)에 옮겨 4주간 양 배양하여 슈팅된 후 발근이 되면 온실로 옮기기 이전에 순화처리를 실시하였다.
Specifically, transformation of rice with Agrobacterium was carried out by washing the seeds in a lactose to induce the callus of Dongjinbyeong in 2N6 medium, drying it appropriately, and allowing the 2,4-D hormone 2 to be added to N6 medium (Duchefa vitamin-containing medium) mg / L. < / RTI > The embryogenesis callus was subcultured in 2N6 fresh medium after inducing callus by incubation at 27 DEG C for 3 to 4 weeks. Agrobacterium-transformed genes containing the transgene were cultured in AB liquid medium, co-cultured with embryogenic calli for 20 minutes, and then cultured for 3 days. Cefotaxime was added to the sterilized water to wash the Agrobacterium until the Agrobacterium was completely removed. Subsequently, the cells were washed with 2N6 medium supplemented with 6 ㎍ / L of cefotaxime and PPT (phosphinothricin) For 3 weeks. The callus surviving without browning in 2N6 medium supplemented with cefotaxime and PPT was transferred to 2N6 medium supplemented with cefotaxime and PPT and cultured for 2 weeks. The shoots were transferred to MSR medium (containing maltose and sorbitol in Duchefa MS medium) supplemented with cefotaxime and PPT for induction of shoots in the callus and cultured for 4 weeks. , Purification treatment was carried out prior to transfer to the greenhouse.

실시예Example 3-2:  3-2: OsPHS1OsPHS1 프로모터 삽입 벼 형질전환체 분석  Analysis of promoter-inserted rice plant transformants

상기 실시예 3-1에서 OsPHS1 프로모터 발현 벡터가 도입된 아그로박테리움 형질전환체를 이용하여 제작한 형질전환 벼에, OsPHS1 프로모터 발현 벡터가 제대로 삽입되었는지 확인하기 위하여, 상기 실시예 3-1에서 제작한 OsPHS1 프로모터가 도입된 벼 형질전환체의 게놈(genomic) DNA를 분리하여 PCR 분석을 수행하였다. In order to confirm whether the OsPHS1 promoter expression vector was correctly inserted into the transgenic rice produced using the Agrobacterium transformant into which the OsPHS1 promoter expression vector was introduced in Example 3-1, Genomic DNA of a rice plant transformant into which an OsPHS1 promoter was introduced was isolated and subjected to PCR analysis.

구체적으로, Inclone Genomic DNA prep kit(Inclone Cat# IN1003-0200)을 사용하여 상기 OsPHS1 프로모터가 삽입된 형질전환 벼의 잎에서 게놈 DNA를 추출하고, 상기 단편을 증폭하기 위한 도입 벡터에 존재하는 부분(GUSA-anti) 및 프로모터 부분(OsPHS1P-5)에 존재하는 프라이머를 디자인하여 합성하였다. 상기 합성한 프라이머 세트인, GUSA-Anti: 5'-CGCGATCCAGACTGAATGCCC-3'(서열번호 4)와 OsPHS1P-5: 5'-GCCATGGCTTGAAGATAGGTTGCC-3'(서열번호 5)를 이용하여 상기 추출된 게놈 DNA를 주형으로 하여 PCR을 수행하였다. 이때 PCR은 PCR 증폭 조건으로 94℃에서 5분간 가열한 다음, 94℃에서 40초, 60℃에서 40초, 72℃에서 40초 가열하는 단계로 구성된 일련의 과정을 총 30회(cycle) 반복한 후, 이를 72℃에서 7분간 더 가열하는 조건으로 진행하였다. PCR 반응이 끝난 후 증폭된 PCR 산물은 전기영동 장치를 이용하여 1% 아가로즈 겔 상에 전개한 후 UV 하에서 전개된 반응 산물의 밴드를 확인하였다. 그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 대조구로 사용한 원품종(wild type, WT)인 동진벼에서는 PCR 증폭 산물이 나타나지 않은 데 반해, OsPHS1 프로모터 발현 벡터가 삽입된 형질전환 벼에서는 PCR 증폭 산물 밴드가 뚜렷하게 나타남을 확인할 수 있었다. 이를 통하여, OsPHS1 프로모터 발현 벡터가 도입된 아그로박테리움 형질전환체를 이용하여 생산한 형질전환 벼에, OsPHS1 프로모터 발현 벡터가 제대로 삽입되었음을 알 수 있었다.
Specifically, the genomic DNA was extracted from the leaves of transgenic rice plants into which the OsPHS1 promoter was inserted using an Inclone Genomic DNA prep kit (Inclone Cat # IN1003-0200), and a portion GUSA-anti) and the promoter portion (OsPHS1P-5) were designed and synthesized. The genomic DNA extracted using the synthesized primer set GUSA-Anti: 5'-CGCGATCCAGACTGAATGCCC-3 '(SEQ ID NO: 4) and OsPHS1P-5: 5'-GCCATGGCTTGAAGATAGGTTGCC-3' (SEQ ID NO: 5) And PCR was performed. At this time, the PCR was performed by heating the PCR amplification conditions at 94 ° C for 5 minutes, and then heating the reaction mixture at 94 ° C for 40 seconds, 60 ° C for 40 seconds, and 72 ° C for 40 seconds. Then, it was incubated at 72 캜 for 7 minutes Heating was carried out. After the PCR reaction, the amplified PCR products were developed on a 1% agarose gel using an electrophoresis apparatus and the band of the reaction product developed under UV was confirmed. As a result, as shown in FIG. 4, the PCR amplification product was not observed in Dongjinbang, which is the wild type (WT) used as a control, whereas the PCR amplification product band was clearly observed in the transgenic rice with the OsPHS1 promoter expression vector inserted therein I could confirm that it appeared. As a result, it was found that the OsPHS1 promoter expression vector was correctly inserted into the transgenic rice produced using the Agrobacterium transformant into which the OsPHS1 promoter expression vector was introduced.

실시예Example 4:  4: OsPHS1OsPHS1 프로모터의  Promoter GUSGUS 염색에 의한 발현 분석 Analysis of Expression by Dyeing

OsPHS1 프로모터의 조직 발현 검정을 위해, 상기 실시예 3-2에서 OsPHS1 프로모터 삽입이 확인된 형질전환 벼를 GUS 단백질 염색법으로 분석하였으며, 이때, OsPHS1 프로모터가 작동되는 부위는 GUS 염색에 의해 파란색으로 염색되었다.In order to test the expression of the OsPHS1 promoter, the transgenic rice in which OsPHS1 promoter insertion was confirmed in Example 3-2 was analyzed by GUS protein staining. At this time, the site where the OsPHS1 promoter was activated was stained blue by GUS staining .

상기 프로모터의 발현을 분석한 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 포장에서 2달 정도 자란 벼의 잎에서는 GUS 염색이 관찰되지 않았으나, 성숙한 종자에서는 강하게 염색되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 종자 내에서도 배유(endosperm)에는 거의 염색되지 않았고, 배(embryo)와 배반(scutellum)에서만 특이적이고 강하게 염색됨을 확인할 수 있었다. As a result of the analysis of the expression of the promoter, as shown in FIG. 5, GUS staining was not observed in rice leaves grown in the packaging for 2 months, but it was confirmed that the staining was strong in mature seeds. Especially, it was confirmed that endosperm was hardly stained even in seeds, and stained specially and strongly only in embryo and scutellum.

또한, 형질전환 벼의 성숙 종자를 2N6배지에서 치상하면 배반조직에서 캘러스가 유도되는데, 이렇게 유도한 캘러스 조직에서 매우 강한 GUS 염색을 확인하였다. 반면, 성숙되지 않은 벼의 이삭과 수술, 암술 등 대부분의 생식기관에서는 GUS 염색이 거의 관찰되지 않았고, 발달 초기의 종자(개화 2일 후, 2 days after flowering; 2DAF)에서 또한 GUS 염색이 관찰되지 않음을 확인하였다. 아울러, OsPHS1 프로모터가 삽입된 형질 전환 벼를 2주 동안 키운 유묘의 줄기, 잎과 뿌리 등 대부분의 영양기관(vegetative organ)에서도 GUS 염색이 관찰되지 않았다. 이러한 결과를 통하여, OsPHS1 프로모터가 대표적인 단자엽 식물인 벼에서 목적 유전자를 주요하게 성숙 종자의 배, 배반 및 배반 유래 캘러스 조직에서 발현시킬 수 있음을 알 수 있었다.
In addition, when mature seeds of transgenic rice plants were exposed to 2N6 medium, callus was induced in the blastocysts. On the other hand, almost no GUS staining was observed in most of the reproductive organs, such as unmatured rice seeds, stamens, and pistils, and GUS staining was also observed in seeds of early development (2 days after flowering, 2 DAF) Respectively. In addition, GUS staining was not observed in most vegetative organs such as stem, leaf, and root of seedlings grown for 2 weeks in transgenic rice plants transfected with the OsPHS1 promoter. From these results, it was found that the OsPHS1 promoter is able to express the target gene mainly in the callus tissue derived from the embryo of the mature seed, the blastocyst, and the blastocyst from the rice plant, which is a typical monocotyledonous plant.

LB: left T-DNA border
Bar: bialaphos resistance gene
35S: cauliflower mosaic virus(CaMV) 35S promotor
attB1: gateway attB1
pOsPHS1: OsPHS1(Oryza sativa Pre Harvest Sprouting 1) promoter
attB2: gateway attB2
egfp: enhanced green fluorescence protein
gusA: beta-glucuronidase A
T35S: CaMV 35S terminator
RB: right T-DNA border
LB: left T-DNA border
Bar: bialaphos resistance gene
35S: cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promotor
attB1: gateway attB1
pOsPHS1: OsPHS1 ( Oryza sativa Pre Harvest Sprouting 1) promoter
attB2: gateway attB2
eGFP: enhanced green fluorescence protein
GUSA: beta-glucuronidase A
T35S: CaMV 35S terminator
RB: right T-DNA border

<110> Republic of Korea <120> Seed-specific promoter derived from Oryza sativa and use thereof <130> P14R12D1320 <160> 5 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 2022 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1 promoter <400> 1 cagactacag tcgtcatcca gaatatgctg aacggcaagt cttcgaattg aatacgtata 60 gttgaagttg ttcttttctc caatagagca tggggtcaat tccctgcgtg ttctctgata 120 gagtagaaaa gaagtggtta cgttactgct taatcagggt tttaacaaag ctgatggaaa 180 ccgctcggtt ttgcacaaat cggttaagta aaaaaaaaac tcaattttga caaaatttag 240 tcgaatttca caagtattaa ttcagctatt tcgtgaaaac taagaaaact gctctggagt 300 ttttgaaggc gtttttttta gagtcaatcc attttatgac atcgacaaaa cgcgggttct 360 acaatatgcc actgacaaaa ctcagttcca cactatacca tcgaatgact cattttcttc 420 cttatatgcc atcgacgtta gtcaaccgcc gttaaaagat gaaaaatgac cattttaccc 480 ctagcataaa attgagattt tgcataatgc catatcgcgg taaaaaaatc ttggatgata 540 aaaagacaag caatttcaat ttttcatcaa tgagaataaa tagtgaatca tgatcagtga 600 aatcgatgag gatgcatcgt accctagggg taaaatagac atttttttgc tcttaacaga 660 atttgactaa ctgttgactg gcggcgatgg catgtaagga agaaaagtag ttgttcgatg 720 gtatattata gaactgagct ttatcaatgg tatattgttg aatccatgct ttgtcaatgg 780 catagaatgg attatctctt tttttttaac cctgctgctt actccctcca tcctataaaa 840 aaccaaccta atactggatg tgatacatcc tagtactact aatctggaca tacctctgtc 900 cagattcatt gtactagaat gcgtcacatc caattctaga ttcgtttttt tggacggagg 960 gagtacatct ttgttaacat aatctgatgt gagactggtc accaaatata tatatttgca 1020 cttcctgaat tttgtgtgct ctctttgtgg gtagtgttac gtgctattta ttgagcggat 1080 atttgtaata agtggttgta acttctttga agtaaaggtc gagctttatt ctatctaaaa 1140 atatatttgg tcactaaata attgtacgaa catatacagg agaaagtcaa cactagcaac 1200 tttataattg ccacgagtgt caactgtacg tacacaatga cagtaatgat tgtggcagtc 1260 tattgtttat aacgcactac tgtgctagct gtatagaata cgtatctata tacctcgagt 1320 ttacgtatta tacacctcaa atacttgatt tggtgacata tactgtacca gtttgatcca 1380 ctctctttct gaagggagac gggcaatttt tcgttagacg atgacggcga cggagaggtg 1440 gtctctatac gcacgcacat acataagcgt gtgtatattc acggatttag tcgagttttt 1500 tctatgtctt cttttgattc accaaacgaa gcattggtcc ttttgaaatt agcaaggggg 1560 taatcattta ggtgagccat tagggcgctt gaagggtcac ttatgaatat agtacaatca 1620 tgctcctaat acacacgcta ctcttgattt gcaggaacac tgtcggaaac tgcacagtat 1680 ttcttgattt gcgaatggta gagtttacta cacatgtggc aacaccaggg attaatctac 1740 ctctatcact gtcctgactg aatactcgag acacctcctc ttgaaacatt cagaactcga 1800 ggtaattaag ctgaatgagt actattatat cgataaaaca atggattgcc atggcttgaa 1860 gatgagttgc cggcaattga gggacctgat cctgcgcgac gcgacgcccc agaagggatt 1920 tctctttgtt atccactgcc ccctctcgag tcgagataaa aaaccacatg ccgcttgccg 1980 tcttcctgcc caattgaact ccggagagcg cgcgcgccgg cc 2022 <210> 2 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1P-F <400> 2 cacccagact acagtcgtca tccagaatat gc 32 <210> 3 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1P-R <400> 3 ggccggcgcg cgcgctctcc ggagttcaat tgg 33 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GUSA-Anti <400> 4 cgcgatccag actgaatgcc c 21 <210> 5 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1P-5 <400> 5 gccatggctt gaagataggt tgcc 24 <110> Republic of Korea <120> Seed-specific promoter derived from Oryza sativa and use thereof <130> P14R12D1320 <160> 5 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 2022 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1 promoter <400> 1 cagactacag tcgtcatcca gaatatgctg aacggcaagt cttcgaattg aatacgtata 60 gttgaagttg ttcttttctc caatagagca tggggtcaat tccctgcgtg ttctctgata 120 gagtagaaaa gaagtggtta cgttactgct taatcagggt tttaacaaag ctgatggaaa 180 ccgctcggtt ttgcacaaat cggttaagta aaaaaaaaac tcaattttga caaaatttag 240 tcgaatttca caagtattaa ttcagctatt tcgtgaaaac taagaaaact gctctggagt 300 ttttgaaggc gtttttttta gagtcaatcc attttatgac atcgacaaaa cgcgggttct 360 acaatatgcc actgacaaaa ctcagttcca cactatacca tcgaatgact cattttcttc 420 cttatatgcc atcgacgtta gtcaaccgcc gttaaaagat gaaaaatgac cattttaccc 480 ctagcataaa attgagattt tgcataatgc catatcgcgg taaaaaaatc ttggatgata 540 aaaagacaag caatttcaat ttttcatcaa tgagaataaa tagtgaatca tgatcagtga 600 aatcgatgag gatgcatcgt accctagggg taaaatagac atttttttgc tcttaacaga 660 atttgactaa ctgttgactg gcggcgatgg catgtaagga agaaaagtag ttgttcgatg 720 gtatattata gaactgagct ttatcaatgg tatattgttg aatccatgct ttgtcaatgg 780 catagaatgg attatctctt tttttttaac cctgctgctt actccctcca tcctataaaa 840 aaccaaccta atactggatg tgatacatcc tagtactact aatctggaca tacctctgtc 900 cagattcatt gtactagaat gcgtcacatc caattctaga ttcgtttttt tggacggagg 960 gagtacatct ttgttaacat aatctgatgt gagactggtc accaaatata tatatttgca 1020 cttcctgaat tttgtgtgct ctctttgtgg gtagtgttac gtgctattta ttgagcggat 1080 atttgtaata agtggttgta acttctttga agtaaaggtc gagctttatt ctatctaaaa 1140 atatatttgg tcactaaata attgtacgaa catatacagg agaaagtcaa cactagcaac 1200 tttataattg ccacgagtgt caactgtacg tacacaatga cagtaatgat tgtggcagtc 1260 tattgtttat aacgcactac tgtgctagct gtatagaata cgtatctata tacctcgagt 1320 ttacgtatta tacacctcaa atacttgatt tggtgacata tactgtacca gtttgatcca 1380 ctctctttct gaagggagac gggcaatttt tcgttagacg atgacggcga cggagaggtg 1440 gtctctatac gcacgcacat acataagcgt gtgtatattc acggatttag tcgagttttt 1500 tctatgtctt cttttgattc accaaacgaa gcattggtcc ttttgaaatt agcaaggggg 1560 taatcattta ggtgagccat tagggcgctt gaagggtcac ttatgaatat agtacaatca 1620 tgctcctaat acacacgcta ctcttgattt gcaggaacac tgtcggaaac tgcacagtat 1680 ttcttgattt gcgaatggta gagtttacta cacatgtggc aacaccaggg attaatctac 1740 ctctatcact gtcctgactg aatactcgag acacctcctc ttgaaacatt cagaactcga 1800 ggtaattaag ctgaatgagt actattatat cgataaaaca atggattgcc atggcttgaa 1860 gatgagttgc cggcaattga gggacctgat cctgcgcgac gcgacgcccc agaagggatt 1920 tctctttgtt atccactgcc ccctctcgag tcgagataaa aaaccacatg ccgcttgccg 1980 tcttcctgcc caattgaact ccggagagcg cgcgcgccgg cc 2022 <210> 2 <211> 32 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1P-F <400> 2 cacccagact acagtcgtca tccagaatat gc 32 <210> 3 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1P-R <400> 3 ggccggcgcg cgcgctctcc ggagttcaat tgg 33 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GUSA-Anti <400> 4 cgcgatccag actgaatgcc c 21 <210> 5 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> OsPHS1P-5 <400> 5 gccatggctt gaagataggt tgcc 24

Claims (8)

서열번호 1로 표시되는 염기서열을 갖는 벼 성숙 종자의 배(embryo) 또는 배반(scutellum) 조직에서 특이적으로 발현을 유도하는 프로모터.
A promoter that specifically induces expression in embryo or scutellum tissues of rice seed mature seeds having the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1.
제1항의 프로모터와 작동 가능하게 연결된, 목적 단백질을 암호화하는 외래 유전자를 포함하는 재조합 발현 벡터.
A recombinant expression vector comprising a foreign gene operably linked to the promoter of claim 1 and encoding a protein of interest.
제2항의 벡터에 의해 형질전환된 형질전환체.
A transformant transformed by the vector of claim 2.
제3항에 있어서, 상기 형질전환체는 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)인 것인 형질전환체.
4. The transformant according to claim 3, wherein the transformant is Agrobacterium tumefaciens .
제2항에 따른 벡터 또는 제3항에 따른 형질전환체로 형질전환된 형질전환 식물체.
A transformed plant transformed with the vector according to claim 2 or the transformant according to claim 3.
제5항에 있어서, 상기 형질전환 식물체는 벼(Oryza sativa)인 것인 형질전환 식물체.
6. The method of claim 5, wherein the transgenic plant is selected from the group consisting of rice sativa ).
a) 서열번호 1의 염기서열로 이루어지는 프로모터와 이와 작동가능하게 연결된 목적 단백질을 암호화하는 외래 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제조하는 단계;
b) 상기 재조합 발현 벡터로 아그로박테리움(Agrobacterium tumefaciens)을 형질전환시켜 형질전환된 아그로박테리움을 제조하는 단계; 및
c) 상기 형질전환된 아그로박테리움을 식물체에 감염시키는 단계;
를 포함하는, 목적 단백질이 벼 성숙 종자의 배 또는 배반 조직에서 특이적으로 발현된 형질전환 식물체의 제조 방법.
a) preparing a recombinant vector comprising a promoter consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and a foreign gene encoding a target protein operably linked thereto;
b) As the recombinant expression vector, Agrobacterium tumefaciens ) to produce transformed Agrobacterium; And
c) infecting the plant with the transformed Agrobacterium;
Wherein the target protein is expressed specifically in the embryo or blastocyst of rice seed mature seeds.
제1항의 프로모터 및 제2항의 벡터로 벼를 형질전환하여 벼 성숙 종자의 배 또는 배반 조직에서 목적 단백질의 발현을 유도하는 방법.A method for inducing the expression of a target protein in the embryo or blastocyst of a rice seedling by transforming rice with the promoter of claim 1 and the vector of claim 2.
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