KR20210053268A - DP1405 Gene enhancing salt tolerance or preharvest sprouting tolerance derived from Oryza sativa and uses thereof - Google Patents

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KR20210053268A
KR20210053268A KR1020210048008A KR20210048008A KR20210053268A KR 20210053268 A KR20210053268 A KR 20210053268A KR 1020210048008 A KR1020210048008 A KR 1020210048008A KR 20210048008 A KR20210048008 A KR 20210048008A KR 20210053268 A KR20210053268 A KR 20210053268A
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Abstract

The present invention relates to a DP1405 gene for enhancing salt tolerance or preharvest sprouting tolerance of plants, a recombinant vector comprising the gene, a plant transformed with the recombinant vector, a method for preparing a transgenic plant with enhanced salt tolerance or preharvest sprouting tolerance, and a method for enhancing salt tolerance or preharvest sprouting tolerance of plants. According to the present invention, the plant transformed with the DP1405 gene derived from Oryza sativa achieves an improvement in salt tolerance and preharvest sprouting tolerance compared to wild-type plants, and thus is effective in the development of plants and the enhancement of crops, which strongly grow even in poor environments with high risk of damages caused by preharvest sprouting in highly saline environments such as newly reclaimed land, etc., and abnormal climates, and can be advantageously used to construct a platform for developing crops resistant to environmental stress.

Description

내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 벼 유래 DP1405 유전자 및 이의 용도{DP1405 Gene enhancing salt tolerance or preharvest sprouting tolerance derived from Oryza sativa and uses thereof}Rice-derived DP1405 gene enhancing salt tolerance or preharvest sprouting tolerance derived from Oryza sativa and uses thereof {DP1405 Gene enhancing salt tolerance or preharvest sprouting tolerance derived from Oryza sativa and uses thereof}

본 발명은 식물의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 유전자, 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터로 형질전환된 식물체, 내염성 또는 수발아 저항성이 증진된 형질전환 식물체의 제조방법 및 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gene that enhances salt resistance or water germination resistance of a plant, a recombinant vector containing the gene, a plant transformed with the recombinant vector, a method for producing a transgenic plant with improved salt resistance or water germination resistance, and the salt resistance or water germination of the plant. It's about how to increase resistance.

인류의 식량 부족 문제는 늘어나는 인구에 의하여 야기되어지고 있으며 이를 극복하기 위하여, 황무지의 개간과 간척지 사업을 통한 경작이 가능한 농경지를 늘리는 노력이 중요하게 되었다. 황무지와 간척지는 일반농지와 비교하여 비생물적 스트레스가 많이 존재하는데, 특히 토양 내 염류축적이 심각하여 작물 생육에 악영향을 미친다. 높은 농도의 염류(salts)는 이온 스트레스(ion stress)와 삼투압 스트레스(osmotic stress)를 유발시키며, 이를 통하여 산화적인 스트레스(oxidative stress)와 영양장애 같은 2차 스트레스(secondary stress)를 초래한다고 알려져 있다.The problem of human food shortage is caused by the increasing population, and in order to overcome this, efforts to increase farmland that can be cultivated through clearing of wasteland and reclaimed land project have become important. Wasteland and reclaimed lands have a lot of abiotic stress compared to general farmland. In particular, salt accumulation in the soil is severe, which adversely affects the growth of crops. It is known that high concentration of salts induces ionic stress and osmotic stress, which in turn leads to secondary stress such as oxidative stress and nutritional disorders. .

이와 같이, 작물의 염해는 염류토양과 나트륨성 토양에 작물을 재배할 때에 나타나며, 해수의 유입, 토양수분의 증발에 따른 염류의 농축, 한발로 하천수가 감소되어 해수가 역류된 염분함량이 높은 관개수의 관개, 조풍 또는 파랑에 의한 바닷물의 비말 등의 영향으로도 나타난다. 한국은 3면이 바다로 둘러져 있어 대부분은 해안으로 구성이 되어 염해지(鹽海地)가 많다. 염해지란 염수의 침입이나 토양수분의 증발로 염분의 농도가 짙어짐으로써 식물이 생육에 장애를 받는 땅으로 일부 지역은 염전으로 활용되었으며, 1960년대 이후 상당부분이 간척지로 변모하였다. 그 중 많은 면적은 숙답(熟沓)되어 벼의 수확량을 올리고 있지만, 비교적 근래에 간척사업이 끝난 신개답지의 경우 염의 피해를 받는 일이 많다.As such, salt damage of crops occurs when crops are grown in saline soils and sodium soils, inflow of seawater, concentration of salts due to evaporation of soil moisture, irrigation with high salt content due to a decrease in river water by one stroke. It is also affected by water irrigation, tidal winds, or splashes of seawater caused by waves. In Korea, three sides are surrounded by the sea, and most of them are composed of coasts, and there are many salt seas. A salt sea area is a land where the concentration of salt increases due to the invasion of salt water or evaporation of soil moisture. Some areas have been used as salt fields, and since the 1960s, much of it has been transformed into a reclamation site. Many of these areas have been well-tested to increase the yield of rice, but in the case of new lands that have been reclaimed in recent years, they are often damaged by salt.

이에 따라, 염류 농도가 높은 환경에 의한 농업생산성 저하는 심각한 수준으로 이러한 환경에 내성을 갖는 우량 품종의 개발이 식량자원의 안정적 확보에 매우 시급하게 필요한 실정이다.Accordingly, the decline in agricultural productivity due to an environment with a high salt concentration is at a serious level, and the development of excellent varieties resistant to this environment is urgently needed to secure stable food resources.

또한, 20세기 이후 식량 작물인 벼의 종자 생산량 증대, 양질의 종자 생산, 수확 후 안정성 유지와 같은 농업형질 증진을 위해 관행 육종방법으로 수많은 벼 재배종들이 개발되어졌다. 일반적으로 종자가 발달하는 과정에서 정상적으로 생성되는 휴면성은 완숙 종자에서 일정기간 동안 유지되며, 시간이 지나면 휴면성이 타파된다. 종자의 휴면은 식물의 생존에 필요한 기본 형질로서, 예를 들어 휴면 종자는 발아하지 않은 상태로 보다 먼 지역까지 확산될 수 있는 기회를 얻게 되며 생존에 불리한 환경 조건에서 발아되지 않음으로서 극심한 환경스트레스 조건에서도 생명을 유지한 채로 좋은 환경이 될 때까지 기다릴 수 있다. In addition, since the 20th century, numerous rice cultivars have been developed using conventional breeding methods to improve agricultural traits such as increasing the seed production of rice, a food crop, producing high-quality seeds, and maintaining stability after harvesting. In general, dormancy, which is normally produced during seed development, is maintained for a certain period of time in mature seeds, and dormancy is destroyed over time. Seed dormancy is a basic trait necessary for the survival of plants.For example, dormant seeds have the opportunity to spread to more distant regions without germinating, and do not germinate under adverse environmental conditions, resulting in severe environmental stress conditions. You can wait until it becomes a good environment while maintaining your life.

만약 종자의 휴면성이 없거나 매우 약하다면 비가 많이 와서 수분이 계속 높은 환경이 지속되면 수확 전에 미성숙한 종자들이 이삭에 달린 채로 발아가 일어날 것이다. 이런 현상을 수발아(pre-harvest sprouting, PHS)라고 한다. 따라서 수확시기에 종자 휴면성은 벼, 밀, 옥수수 등 주요 곡물에서 중요한 농업형질이며, 전 세계적으로 곡물의 수발아에 의한 생산량 감소와 곡물 품질 저하 때문에 경제적 손실이 심각한 상황이다. 이와 반대로, 종자의 휴면성이 너무 심하면 경작지에서 발아가 균일하게 유지되지 못하기 때문에 적절한 수준의 휴면보유는 새로운 품종 개발에 매우 중요한 농업적 특성이다.If the seeds are not dormant or are very weak, then if it rains a lot and the environment of high moisture is maintained, the immature seeds will be sprouted before harvesting while still hanging on the ears. This phenomenon is called pre-harvest sprouting (PHS). Therefore, seed dormancy at harvest time is an important agricultural trait in major grains such as rice, wheat, and corn, and economic losses are serious due to the decrease in production and degradation of grain quality due to the germination of grains around the world. On the contrary, if the dormancy of seeds is too severe, germination cannot be uniformly maintained in the cultivated land, and therefore, maintaining an adequate level of dormancy is a very important agricultural characteristic for the development of new varieties.

일반적으로 야생 벼의 종자휴면성이 강한데 비해 오랫동안 육종에 의해 개발된 자포니카형 벼 재배종들은 농사짓기 편하게 휴면성이 약화되었으며, 개발된 벼 재배종간에도 종자 휴면 정도가 매우 다양하다. 종자 발달과정에서 출수 후 약 1주일 이내에 배아의 분화가 완성되고 약 25일경에 배아의 성숙이 끝나면서 휴면성을 획득하게 되는데 이를 1차 휴면성(primary dormancy)라고 한다. 종자의 1차 휴면성은 수많은 내적 요인과 환경 인자에 의해 영향을 받는 유전적으로 복잡한 특성이다. 종자가 성숙하면 휴면성이 점진적으로 소실되어지거나 저온 또는 다른 환경적 자극에 의해 타파된다. 국내에서 개발된 벼 품종의 경우 휴면성이 유지되는 기간이 짧은 것으로 보고되어 있다.In general, while wild rice has strong seed dormancy, Japonica-type rice cultivars developed by breeding for a long time have weakened dormancy to facilitate farming, and the degree of seed dormancy varies greatly among developed rice cultivars. In the process of seed development, the differentiation of the embryo is completed within about one week after the seeding, and the maturation of the embryo is completed about 25 days, and dormancy is acquired. This is called primary dormancy. The primary dormancy of seeds is a genetically complex trait that is influenced by a number of intrinsic and environmental factors. As seeds mature, dormancy is gradually lost or broken by low temperatures or other environmental stimuli. In the case of rice varieties developed in Korea, it has been reported that the period for maintaining dormancy is short.

식물호르몬인 ABA(abscisic acid)는 종자의 휴면성을 획득하고 유지하는 과정에 관여하는 중요 조절자로 알려져 있다. ABA의 생합성과 ABA 반응성은 벼, 옥수수와 같은 주요 곡물의 종자 휴면성에 영향을 주는 인자이다. 벼 종자의 휴면성은 ABA 뿐만 아니라 종자 성숙기의 환경조건, 수확후 종자보관 온도, 수분함량, 산소, 질소, 이산화탄소 등 다양한 조건에 의해 영향을 받는다. 또한 벼 종자의 휴면은 종피의 물리적 특성이나 종피가 포함하는 화학적 물질에 따라서 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 종자의 휴면성이 여러 가지 다양한 유전자에 의해 조절된다고 알려져 있음에도 불구하고 종자 휴면의 유전적 근원에 대해서는 거의 알려져 있지 않다.Plant hormone ABA (abscisic acid) is known as an important regulator involved in the process of obtaining and maintaining the dormancy of seeds. ABA biosynthesis and ABA reactivity are factors affecting seed dormancy of major grains such as rice and corn. The dormancy of rice seeds is affected not only by ABA, but also by various conditions such as environmental conditions of seed maturity, storage temperature of seeds after harvest, moisture content, oxygen, nitrogen, and carbon dioxide. In addition, it is known that the dormancy of rice seeds is affected by the physical properties of the seed coat or the chemical substances contained in the seed coat. Although seed dormancy is known to be regulated by a variety of genes, little is known about the genetic origin of seed dormancy.

대한민국 공개특허 제10-2016-0149573호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0149573

본 발명의 하나의 목적은 서열번호1의 염기서열로 이루어진 식물의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405) 유전자를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405) gene that enhances salt resistance or water germination resistance of plants consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 다른 목적은 상기 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a recombinant vector containing the gene.

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

본 발명의 또 다른 목적은 상기 재조합 벡터를 제조하는 단계; 및 상기 벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 포함하는 내염성 또는 수발아 저항성이 증진된 형질전환 식물체의 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to prepare the recombinant vector; And it is to provide a method for producing a transgenic plant with improved salt resistance or water germination resistance comprising the step of transforming the vector into the plant.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 유전자 또는 상기 재조합 벡터를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는, 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for improving the flame resistance or water germination resistance of a plant, comprising the step of introducing the gene or the recombinant vector into the plant.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 재조합 벡터를 포함하는 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성 증진용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for enhancing flame resistance or water germination resistance of a plant comprising the recombinant vector.

이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 이상기후로 인해 수발아 피해 위험성이 높아진 불량환경 하에서도 적응할 수 있으며, 내염성이 개선된 종자 또는 작물을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 내염성 및 수발아 저항성 조절 유전자로서 벼 유래의 DP1405 유전자를 발굴하였으며, 이를 포함하는 재조합 벡터를 형질전환시킨 식물체를 제조하고, 상기 형질전환된 식물체 또는 이로부터 수득한 종자의 내염성 및 수발아 저항성이 야생형 식물체 또는 종자와 비교하여 증진되는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.Under this background, the present inventors can adapt even under a poor environment where the risk of water germination damage is increased due to an abnormal climate, and as a result of earnest efforts to develop seeds or crops with improved salt resistance, DP1405 derived from rice as a gene for regulating salt resistance and water germination resistance By discovering the gene, producing a plant transformed with a recombinant vector containing the same, and confirming that the salt resistance and water germination resistance of the transformed plant or seed obtained therefrom are enhanced compared to the wild-type plant or seed, the present The invention was completed.

상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 서열번호1의 염기서열로 이루어진 식물의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405) 유전자를 제공한다.As one aspect for achieving the above object, the present invention provides a DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405) gene that enhances the salt resistance or water germination resistance of a plant consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명에서 용어 "내염성"은 식물이 염해에 견디는 성질로, 높은 염 농도에 대한 식물의 저항성을 의미한다. 소금의 농도가 높을수록 작물의 생산성에 부정적인 영향을 주며, 작물이 생산성을 잃지 않으면서 견딜 수 있는 최대 소금 농도는 작물 또는 품종마다 다르다. 따라서 간척지와 같이 소금 농도가 높은 지역에서 작물재배 시 내염성이 강한 작물 또는 품종이 필요하다. In the present invention, the term "salt resistance" refers to the property of the plant to withstand salt damage, and refers to the resistance of the plant to a high salt concentration. Higher salt concentrations negatively affect crop productivity, and the maximum salt concentration a crop can tolerate without losing productivity varies from crop or variety to crop. Therefore, when cultivating crops in areas with high salt concentration, such as reclaimed lands, crops or varieties with strong salt resistance are required.

상기 소금 농도는 일반적으로 토양 염분 또는 관개용수의 염분을 일컫는다.The salt concentration generally refers to the salinity of the soil or the salinity of the irrigation water.

본 발명에서 용어 "수발아(pre harvest sprouting, PHS)"는 생리적 성숙기에 도달한 이삭이 강우로 인하여 발생하는 습한 조건으로 수확 전 종실이 이삭에 달린 채로 발아하는 현상으로, 곡물에서 중요한 농업형질인 종자 휴면성(seed dormancy)과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.In the present invention, the term "pre harvest sprouting (PHS)" refers to a phenomenon in which ears that have reached physiological maturity are germinated with seeds attached to the ears before harvesting under humid conditions caused by rainfall. It is known to be related to seed dormancy.

본 발명에서 용어 "종자 휴면성(seed dormancy)"은 종자에 적당한 발아 조건을 주어도 일정 기간 동안 발아하지 않는 현상으로, 종자의 휴면성이 없거나 매우 약하다면 비가 많이 와서 수분이 계속 높은 환경이 지속되면 수확 전에 미성숙한 종자들이 이삭에 달린 채로 발아가 일어나는 수발아 현상을 유발하게 된다.In the present invention, the term "seed dormancy" is a phenomenon in which seeds do not germinate for a certain period of time even if appropriate germination conditions are given. Immature seeds are attached to the ear, causing germination, which induces water germination.

본 발명에서 서열번호1로 표시되는 유전자인 "DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405)"은 벼(Oryza sativa) 유래 유전자로, 염색체 2번(chromosome 2)에 위치한 Os02g26860 유전자이다.In the present invention, the gene represented by SEQ ID NO: 1 "DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405)" is a rice ( Oryza sativa )-derived gene, and is an Os02g26860 gene located on chromosome 2.

본 발명의 일실시예에서 벼 SnRK2 인산화효소인 OSRK1 유전자가 과발현된 형질전환벼에 NaCl을 24시간 처리한 후, 인산화단백질을 분석한 결과 대조구에 비해 NaCl 처리시 2배 이상 인산화되는 DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405) 스팟을 선발하였으며, 선발된 스팟의 단백질을 MALDI-TOF 분석 및 MASCOT 프로그램을 이용하여 분석결과 서열번호2의 아미노산 서열을 가지는 Os02g0468400 단백질임을 확인하였다. Os02g0468400 단백질이 SnRK2 인산화효소가 작용하는 것으로 잘 알려진 인산화모티브(RXXS/T)를 5개 가지고 있는 것으로 확인되어 OSRK1의 표적단백질일 가능성이 높음을 확인하였다 (도 4). 동진벼 잎에서 RNA를 추출하여 cDNA를 작성하고 Os02g0468400-BamH1F 및 Os02g0468400-BamH1R의 프라이머 세트로 1,308 bp 길이의 Os02g0468400 유전자(서열번호1)의 오픈리딩프레임(open reading frame, ORF)를 분리하고 염기서열을 분석한 결과 염기서열이 Os02g0468400 유전자와 99.9% 일치하는 것을 확인하였다. In one embodiment of the present invention, after 24 hours of treatment with NaCl in transgenic rice overexpressing the OSRK1 gene, which is a rice SnRK2 kinase, as a result of analyzing the phosphorylation protein, DP1405 (Differentially Phosphorylated) is phosphorylated twice or more when NaCl is treated compared to the control. Protein 1405) spot was selected, and the protein of the selected spot was analyzed using MALDI-TOF analysis and MASCOT program, and as a result, it was confirmed that it was Os02g0468400 protein having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. It was confirmed that the Os02g0468400 protein has five phosphorylation motifs (RXXS/T), which are well known to act by SnRK2 kinase, and thus it is highly likely to be the target protein of OSRK1 (Fig. 4). RNA was extracted from the leaves of Dongjin rice to create cDNA, and the 1,308 bp long Os02g0468400 gene (SEQ ID NO: 1) with a primer set of Os02g0468400-BamH1F and Os02g0468400-BamH1R was isolated and the nucleotide sequence was separated. As a result of analysis, it was confirmed that the nucleotide sequence was 99.9% identical to the Os02g0468400 gene.

또한, 본 발명의 일실시예에 있어서, DP1405 유전자가 과발현된 식물체가 대조군과 비교하여 벼의 유묘기에서 염스트레스를 감소시킴을 확인하여, 상기 유전자가 식물체의 내염성을 증진시킴을 확인하였다(도 7). In addition, in an embodiment of the present invention, it was confirmed that the plant overexpressing the DP1405 gene reduced salt stress in the seedling stage of rice compared to the control group, and it was confirmed that the gene enhances the flame resistance of the plant (Fig. 7).

또한, DP1405 유전자의 과발현된 개체가 대조군과 비교하여 출수 후 41일 및 50 일째 이삭의 종자의 발아율이 감소하는 것을 확인하였다. 즉, 상기 DP1405 유전자가 유전자 과발현 형질전환 벼의 종자 휴면성이 크게 증진시켜, 벼의 수발아저항성을 증진시킴을 확인하였다(도 8).In addition, it was confirmed that the germination rate of the seeds of the ears on the 41st and 50th days after the outgrowth was decreased in the individuals overexpressing the DP1405 gene compared to the control group. That is, it was confirmed that the DP1405 gene greatly enhanced the seed dormancy of the transgenic rice overexpressing the gene, thereby enhancing the water germination resistance of the rice (FIG. 8).

따라서 본 발명의 DP1405 유전자는 식물체에서 내염성 또는 수발아저항성을 증진시키는 것을 특징으로 한다.Therefore, the DP1405 gene of the present invention is characterized by enhancing salt resistance or water germination resistance in plants.

상기 DP1405 유전자는 벼(Oryza sativa) 유래로, 구체적으로 동진벼 유래일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The DP1405 gene is derived from rice (Oryza sativa ), and specifically, may be derived from Dongjin rice, but is not limited thereto.

상기 DP1405 유전자는 서열번호1의 염기서열에 한정되지 않으며, 기능적으로 균등한 코돈 또는 동일한 아미노산을 코딩하는 코돈, 또는 생물학적으로 균등한 아미노산을 코딩하는 코돈을 포함하는 염기서열을 포함한다. 생물학적으로 균등 활성을 갖는 변이를 고려한다면, 본 발명에서 이용되는 염기서열은 서열목록에 기재된 서열과 실질적인 동일성(substantial identity)을 나타내는 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기의 실질적인 동일성은, 상기한 본 발명의 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 얼라인하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 얼라인된 서열을 분석한 경우에, 최소 60%의 상동성, 보다 구체적으로는 70%의 상동성, 보다 더 구체적으로는 80%의 상동성, 가장 구체적으로는 90%의 상동성을 나타내는 서열을 의미한다.The DP1405 gene is not limited to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, and includes a nucleotide sequence including a functionally equivalent codon or a codon encoding the same amino acid, or a codon encoding a biologically equivalent amino acid. Considering a mutation having biologically equivalent activity, the nucleotide sequence used in the present invention is interpreted as including a sequence exhibiting substantial identity to the sequence listed in the sequence listing. The actual identity of the above is at least 60% when the sequence of the present invention and any other sequence described above are aligned to correspond as much as possible, and the aligned sequence is analyzed using an algorithm commonly used in the art. It refers to a sequence showing homology, more specifically 70% homology, more specifically 80% homology, and most specifically 90% homology.

또한, 상기 DP1405 유전자는 이에 제한되지는 않으나, 서열번호2로 표시되는 아미노산 서열을 암호화하는 것일 수 있다. In addition, the DP1405 gene is not limited thereto, but may encode an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.

또한, 상기 서열번호2의 아미노산 서열을 이루는 단백질과 기능적 동등물이 본 발명의 범위 내에 포함될 수 있다. 상기 "기능적 동등물"이란 아미노산의 부가, 치환 또는 결실의 결과, 상기 서열번호2로 표시되는 아미노산 서열과 적어도 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 더 더욱 바람직하게는 95% 이상의 서열 상동성을 갖는 것으로, 서열번호2로 표시되는 단백질과 실질적으로 동질의 생리활성을 나타내는 단백질을 말한다.In addition, functional equivalents to proteins constituting the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 may be included within the scope of the present invention. The "functional equivalent" refers to at least 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, even more preferably, with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 as a result of addition, substitution or deletion of amino acids. In other words, it has 95% or more sequence homology, and refers to a protein that exhibits substantially the same physiological activity as the protein represented by SEQ ID NO: 2.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다.In yet another aspect, the present invention provides a recombinant vector comprising the DP1405 gene.

본 발명에서 상기 재조합 벡터는 형질전환용 재조합 벡터를 포함한다. 또한, 본 발명의 상기 재조합 벡터는 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 재조합 벡터일 수 있다.In the present invention, the recombinant vector includes a recombinant vector for transformation. In addition, the recombinant vector of the present invention may be a recombinant vector that enhances salt resistance or water germination resistance.

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

본 발명에서 "형질전환용 재조합 벡터"란 유전자 삽입물이 발현되도록 작동가능하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 제작물로, 플라스미드 벡터, 코스미드 벡터, 박테리오파지 벡터 및 바이러스 벡터 등을 포함한 통상의 모든 벡터를 포함한다.In the present invention, the term "recombinant vector for transformation" refers to a gene construct comprising essential regulatory elements operably linked so that the gene insert is expressed, and all conventional vectors including plasmid vectors, cosmid vectors, bacteriophage vectors, and viral vectors are used. Includes.

본 발명의 "형질전환용 재조합 벡터"는 상기 DP1405 유전자가 발현될 수 있도록, 발현조절 서열과 기능적으로 연결되어 있다. 예를 들어, 벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 시그널, 인핸서 같은 발현 조절 요소 외에도 막 표적화 또는 분비를 위한 신호서열 또는 리더 서열을 포함하며 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 또한, 벡터는 선택성 마커를 포함할 수 있으며, 벡터는 자가 복제하거나 숙주 DNA에 통합될 수 있다. 본 발명의 벡터는 당해 기술 분야에서 잘 알려진 유전자 재조합 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 부위-특이적 DNA 절단 및 연결은 당해 기술 분야에서 일반적으로 알려진 효소 등을 사용한다.The "recombinant vector for transformation" of the present invention is functionally linked to an expression control sequence so that the DP1405 gene can be expressed. For example, the vector includes a signal sequence or leader sequence for membrane targeting or secretion in addition to expression control elements such as a promoter, an operator, an initiation codon, a stop codon, a polyadenylation signal, and an enhancer, and can be prepared in various ways according to the purpose. . In addition, the vector may contain a selectable marker, and the vector may be self-replicating or integrated into the host DNA. The vector of the present invention can be prepared using gene recombination techniques well known in the art, and site-specific DNA cleavage and ligation use enzymes generally known in the art.

본 발명의 일실시예에서는, pCAMBIA1300 계열 벡터의 CaMV35S 프로모터의 하류에 DP1405 유전자를 연결하여 pCAMBIA1300-DP1405 재조합 벡터를 제조하였다. In one embodiment of the present invention, a pCAMBIA1300-DP1405 recombinant vector was prepared by linking the DP1405 gene downstream of the CaMV35S promoter of the pCAMBIA1300 family vector.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 유전자 또는 재조합 벡터로 형질전환된 식물체를 제공한다.As another aspect, the present invention provides a plant transformed with the gene or recombinant vector.

본 발명에서 용어 "형질전환"은, 유전물질인 DNA를 다른 계통의 살아 있는 세포에 주입했을 때, DNA가 그 세포에 들어가 유전형질(遺傳形質)을 변화시키는 현상으로, 형질변환, 형전환, 또는 형변환이라고도 한다.In the present invention, the term "transformation" refers to a phenomenon in which DNA enters the cell and changes the genotypic trait when DNA, which is a genetic material, is injected into a living cell of another lineage. Or, it is also called casting.

본 발명에서 상기 벡터로 식물체를 "형질전환"하는 것은 당업자에게 공지된 형질전환기술에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로는, 아그로박테리움을 이용한 형질전환방법, 미세사출법(microprojectile bombardment), 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 아그로박테리아 분사법(Agrobacterium spraying method)을 이용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 아그로박테리움을 이용한 형질전환방법 또는 아그로박테리아 분사법(Agrobacterium spraying method)을 이용할 수 있다.In the present invention, "transformation" of a plant with the vector may be performed by a transformation technique known to those skilled in the art. Specifically, a transformation method using Agrobacterium, microprojectile bombardment, electroporation, PEG-mediated fusion, microinjection, liposome mediated method ( liposome-mediated method), In planta transformation, Vacuum infiltration method, floral meristem dipping method, or Agrobacterium spraying method can be used. And, more specifically, a transformation method using Agrobacterium or an Agrobacterium spraying method may be used.

본 발명에서 용어 "식물체"는, 성숙한 식물체뿐만 아니라 성숙한 식물로 발육할 있는 식물 세포, 식물 조직 및 식물의 종자 등을 모두 포함하는 의미이다. In the present invention, the term "plant" is meant to include not only mature plants, but also plant cells, plant tissues, and seeds of plants that can develop into mature plants.

본 발명에서 상기 식물체는 특별히 제한되지 않으며, 일례로서 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리 또는 수수를 포함하는 식량 작물류; 애기장대, 배추, 무, 고추, 딸기, 토마토, 수박, 오이, 양배추, 참외, 호박, 파, 양파 또는 당근을 포함하는 채소 작물류; 인삼, 담배, 목화, 참깨, 사탕수수, 사탕무우, 들깨, 땅콩 또는 유채를 포함하는 특용작물류; 사과나무, 배나무, 대추나무, 복숭아, 양다래, 포도, 감귤, 감, 자두, 살구 또는 바나나를 포함하는 과수류; 장미, 글라디올러스, 거베라, 카네이션, 국화, 백합 또는 튤립을 포함하는 화훼류; 및 라이그라스, 레드클로버, 오차드그라스, 알파알파, 톨페스큐 또는 페레니얼라이그라스를 포함하는 사료작물류로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이며, 구체적으로는 벼이나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the plant is not particularly limited, and as an example, food crops including rice, wheat, barley, corn, beans, potatoes, red beans, oats or sorghum; Vegetable crops including Arabidopsis, Chinese cabbage, radish, pepper, strawberry, tomato, watermelon, cucumber, cabbage, melon, pumpkin, green onion, onion or carrot; Specialty crops including ginseng, tobacco, cotton, sesame, sugar cane, sugar beet, perilla, peanut or rapeseed; Fruit trees including apple tree, pear tree, jujube tree, peach, poplar, grape, tangerine, persimmon, plum, apricot or banana; Flowers including roses, gladiolus, gerberas, carnations, chrysanthemums, lilies or tulips; And any one selected from the group consisting of ryegrass, red clover, orchardgrass, alpha alpha, tall peskew or perennial ryegrass, and specifically rice, but is not limited thereto.

본 발명에서 상기 형질전환된 식물체는 DP1405 유전자 또는 이의 단백질을 발현하므로, 상기 DP1405 유전자 또는 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 도입함으로써 식물체에 존재하는 DP1405의 발현을 증진시킬 수 있다.In the present invention, since the transformed plant expresses the DP1405 gene or its protein, the expression of DP1405 present in the plant can be enhanced by introducing a recombinant vector including the DP1405 gene or the DP1405 gene.

본 발명의 실시예에 따르면, 동진벼 유래의 DP1405 유전자가 과발현된 벼의 형질전환체를 제작하기 위하여 아그로박테리움(Agrobacterium)을 사용하여, 동진벼의 형질전환체를 제작하였다. According to an embodiment of the present invention, a transformant of Dongjin rice was produced using Agrobacterium in order to produce a transformant of rice in which the DP1405 gene derived from Dongjin rice was overexpressed.

대조구(동진벼)와 동진벼 기반의 DP1405 형질전환 벼를 포장에서 육성한 후, 출수 후 41 일째의 이삭을 채취한 후 이삭에서 종자를 분리하여 페트리디쉬에 넣고 100% 상대습도, 30℃, 암조건에서 5일간 종자 발아율을 측정하였다. 그 결과 야생형인 동진벼의 경우 출수 후 41 일째 이삭의 종자가 침윤 후 4일째에 80% 이상 발아하였다. 동일한 조건으로 출수 후 50일째 이삭의 종자의 종자 발아율을 측정하였다. 출수 후 41 일째 이삭에 비해서 출수 후 50일째 이삭의 동진벼 종자는 종자 휴면성이 크게 감소하여 침윤 후 2일째에 80% 이상 발아하였다. 반면, DP1405 형질전환체는 동일한 시간대(출수 후 41 일째 이삭의 종자의 침윤 후 4일째, 출수 후 50일째 이삭의 종자의 침윤 후 2일째)에 모두 30% 미만임을 확인하였다. 또한 출수 후 50 일째 동진벼 이삭의 종자가 침윤후 5일째 97% 이상 발아하는데 비하여, DP1405 유전자 과발현 벼는 발아율이 75% 미만으로 약 20% 이상 감소한 것을 알 수 있었다. 상기한 결과를 통해 동진벼에 비해 DP1405 유전자 과발현 형질전환 벼의 종자 휴면성이 크게 증진됨을 확인하였다.After growing the control (Dongjin rice) and Dongjin rice-based DP1405 transgenic rice on the field, harvest the ear on the 41st day after harvesting, and separate the seeds from the ear and put them in a petri dish at 100% relative humidity, 30℃, and under dark conditions. The seed germination rate was measured for 5 days. As a result, in the case of wild-type Dongjin rice, more than 80% of ear seeds germinated on the 41st day after the planting and the 4th day after the infiltration. The seed germination rate of the seeds of the ear was measured on the 50th day after planting under the same conditions. Compared to the ear on the 41st day after extraction, the seeds of Dongjin rice in the ear on the 50th day after extraction were significantly reduced in seed dormancy and germinated more than 80% on the 2nd day after infiltration. On the other hand, it was confirmed that DP1405 transformants were all less than 30% at the same time period (4 days after infiltration of ear seeds on day 41 after export, and 2 days after infiltration of ear seeds on day 50 after extraction). In addition, it was found that seeds of Dongjin rice germinated more than 97% on the 5th day after infiltration on the 50th day after planting, whereas the germination rate of rice overexpressing the DP1405 gene was less than 75%, which was reduced by about 20% or more. Through the above results, it was confirmed that the seed dormancy of the transgenic rice overexpressing the DP1405 gene was significantly enhanced compared to Dongjin rice.

상기의 결과를 통해, 본 발명의 형질전환된 식물체는 수발아 저항성유전자인 DP1405 유전자의 세포 내 발현 수준을 증가시켜, 등숙 단계에서 문제가 되는 벼의 수발아 저항성을 증진시킬 수 있음을 확인하였다.Through the above results, it was confirmed that the transformed plant of the present invention can enhance the water germination resistance of rice, which is a problem in the ripening stage, by increasing the intracellular expression level of the DP1405 gene, which is a water germination resistance gene.

또한, 본 발명의 실시예에서 대조구(동진벼)와 동진벼 기반의 DP1405 형질전환 벼를 1/2 요시다 용액에서 10일 배양 후 유묘를 NaCl(0, 50, 100, 150 mM)으로 6일간 염처리한 후, 다시 1/2 요시다 용액으로 옮겨 7일 간 회복시킨 다음 염스트레스를 측정한 결과, 대조군과 비교하며 DP1405 형질전환 벼에서 염스트레스 지수가 감소하였다. 즉, DP1405 유전자 과별현 형진전환 벼의 내염성이 증진됨을 확인하였다.In addition, in an embodiment of the present invention, the control (Dongjin rice) and Dongjin rice-based DP1405 transgenic rice were cultured in 1/2 yoshida solution for 10 days, and then the seedlings were salted for 6 days with NaCl (0, 50, 100, 150 mM). After that, it was transferred to 1/2 yoshida solution and recovered for 7 days. As a result of measuring salt stress, salt stress index decreased in DP1405 transgenic rice, compared with the control group. That is, it was confirmed that the salt resistance of the transgenic rice with overexpression of the DP1405 gene was improved.

상기의 결과를 통해, 본 발명의 형질전환된 식물체는 내염성 유전자인 DP1405 유전자의 세포 내 발현 수준을 증가시켜, 벼의 내염성을 증진시킬 수 있음을 확인하였다.Through the above results, it was confirmed that the transformed plant of the present invention can improve the salt resistance of rice by increasing the intracellular expression level of the DP1405 gene, which is a flame-resistant gene.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제조하는 단계; 및 상기 벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 포함하는, 내염성 또는 수발아 저항성이 증진된 형질전환 식물체의 제조방법을 제공한다. As another aspect, the present invention comprises the steps of preparing a recombinant vector containing the DP1405 gene; And it provides a method for producing a transgenic plant with improved salt resistance or water germination resistance, comprising the step of transforming the vector into the plant.

본 발명에서, 상기 "DP1405 유전자", "재조합 벡터", "식물체", "내염성", "수발아 저항성"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.In the present invention, the description of the "DP1405 gene", "recombinant vector", "plant", "inflammation resistance" and "water germination resistance" is as described above.

본 발명은 상기 수발아 저항성을 가지는 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제조하고, 이를 식물체에 형질전환시켜, 내염성 또는 수발아 저항성이 증진된 형질전환 식물체의 제조가 가능하다. In the present invention, a recombinant vector including the DP1405 gene having the above water germination resistance is prepared, and it is transformed into a plant, so that it is possible to produce a transgenic plant having improved salt resistance or water germination resistance.

상기 식물체를 형질전환시키는 방법은 전술한 바와 같으며, 또한, 본 발명의 방법은 상기 형질전환된 식물체로부터 형질전환 식물을 재분화하는 단계를 포함한다. 형질전환 식물을 재분화하는 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있다. 캘러스 또는 원형질체 배양으로부터 성숙한 식물의 재분화를 위한 기술은 수많은 여러 가지 종에 대해서 당업계에 주지되어 있다(Handbook of Plant Cell Culture, 1-5권, 1983-1989 Momillan, N.Y.)The method of transforming the plant is as described above, and the method of the present invention includes the step of regenerating the transformed plant from the transformed plant. Any method known in the art may be used as a method of regenerating a transgenic plant. Techniques for the regeneration of mature plants from callus or protoplast cultures are well known in the art for a number of different species (Handbook of Plant Cell Culture, Vol. 1-5, 1983-1989 Momillan, N.Y.)

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 DP1405 유전자 또는 상기 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는, 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 방법을 제공한다. In yet another aspect, the present invention provides a method for enhancing the flame resistance or water germination resistance of a plant comprising the step of introducing the DP1405 gene or a recombinant vector containing the DP1405 gene into a plant.

본 발명에서 용어 "DP1405 유전자", "재조합 벡터", "식물체", "내염성", "수발아 저항성"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.In the present invention, the description of the terms "DP1405 gene", "recombinant vector", "plant", "inflammation resistance", and "water germination resistance" is as described above.

본 발명에서 용어 "유전자를 식물체에 도입하는 단계"는 특정 염기서열을 갖는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 재조합 벡터를 제작하고, 그 재조합 벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 의미한다. In the present invention, the term "step of introducing a gene into a plant" refers to a step of constructing a recombinant vector including a polynucleotide having a specific nucleotide sequence and transforming the recombinant vector into a plant.

구체적으로 본 발명에서는, DP1405 유전자를 삽입하여 형질전환용 재조합 벡터 pCAMBIA1300-DP1405를 제작하고, 아그로박테리움(Agrobacterium)을 사용하여, 동진벼의 형질전환체를 제작하였으며, 상기 DP1405 유전자 도입에 의해 식물체의 수발아 저항성이 증진되는 것을 확인하였다.Specifically, in the present invention, a recombinant vector pCAMBIA1300-DP1405 for transformation was produced by inserting the DP1405 gene, and a transformant of Dongjin rice was produced using Agrobacterium. It was confirmed that water germination resistance is improved.

본 발명에 의하면, 상기 DP1405 유전자의 발현이 증진되는 경우, 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성이 증진되므로, 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키기 위하여, 전술한 바와 같이 DP1405 유전자의 발현을 증진하는 형질전환용 벡터를 이용하여, 식물체를 형질전환하거나 또는 다른 인위적인 물질의 처리에 의해 상기 유전자의 발현을 증진시켜 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시키는 것도 가능하며, 이에 제한되지 않는다.According to the present invention, when the expression of the DP1405 gene is enhanced, since the flame resistance or water germination resistance of the plant is improved, in order to improve the flame resistance or water germination resistance of the plant, as described above, for transformation to increase the expression of the DP1405 gene Using a vector, it is possible to improve the expression of the gene by transforming the plant or by treatment with other artificial substances to improve the flame resistance or water germination resistance of the plant, but is not limited thereto.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 DP1405 유전자 또는 상기 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 포함하는 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성 증진용 조성물을 제공한다. In yet another aspect, the present invention provides a composition for enhancing flame resistance or water germination resistance of a plant comprising the DP1405 gene or a recombinant vector containing the DP1405 gene.

상기 조성물은 유효성분으로 서열번호1의 염기서열로 이루어진 DP1405 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 식물에 형질전환함으로써 식물체의 내염성 또는 수발아 저항성을 증진시킬 수 있다.The composition can enhance the salt resistance or water germination resistance of the plant by transforming the plant with a recombinant vector containing the DP1405 gene consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 as an active ingredient.

본 발명에 따르면, 벼 유래의 DP1405 유전자가 형질전환된 식물체는 야생형 식물체에 비해 내염성 또는 수발아 저항성이 증진되므로, 염도가 높은 황무지와 간척지 등에서 재배 가능하며, 이상기후로 인해 수발아 피해 위험성이 높아진 불량환경 하에서도 강하게 자랄 수 있는 식물체 개발 및 작물의 생산성 증대에 효과적이며, 환경 스트레스 내성 작물 개발 플랫폼 구축에도 유용하게 활용될 수 있다.According to the present invention, since the plant transformed with the DP1405 gene derived from rice has improved salt resistance or water germination resistance compared to wild-type plants, it can be cultivated in high salinity wastelands and reclaimed lands, and a poor environment that increases the risk of water germination damage due to abnormal climate. It is effective in developing plants that can grow strongly under the conditions and increasing the productivity of crops, and can be usefully used to build a platform for developing crops resistant to environmental stress.

도 1은 OSRK1 과발현 형질전환벼에서 추출한 단백질의 2-DE 시료의 대표 이미지이다.
도 2는 DP1405 spot의 (A) 2-DE 염색 이미지 및 (B) 정량 분석 결과이다.
도 3은 DP1405 스팟(spot)의 (A) MALDI-TOF 스펙트럼 (B) Os02g0468400 단백질의 아미노산 서열 (Mass 값이 일치하는 펩타이드 영역은 붉은색으로 표기)
도 4는 Os02g0468400 유전자와 단백질의 개략도이다. 인산화 모티브는 붉은 글씨로 표기하였다.
도 5는 DP1405 유전자 식물 발현 벡터 모식도이다.
도 6은 DP1405 과발현 형질전환 벼의 RT-PCR 분석결과이다. DJ, 동진벼 (대조구); T228, 229, 230 (DP1405 형질전환 벼)이다.
도 7은 DP1405 과발현 형질전환 벼와 동진벼의 유묘기 내염성 분석 (A) NaCl 처리 전후의 벼 유묘 사진 (B) 염해 스트레스 인덱스 및 식물체 잎의 숫자이다.
도 8은 출수 후 41일 또는 50일된 동진벼와 DP1405 유전자 과발현 벼 이삭에서 분리한 종자의 발아율 비교 분석 결과이다.1 is a representative image of a 2-DE sample of a protein extracted from transgenic rice overexpressing OSRK1.
2 is a (A) 2-DE staining image and (B) quantitative analysis results of DP1405 spot.
Figure 3 is a DP1405 spot (A) MALDI-TOF spectrum (B) Os02g0468400 protein amino acid sequence (Peptide regions with matching Mass values are indicated in red)
4 is a schematic diagram of the Os02g0468400 gene and protein. The phosphorylation motif is indicated in red letters.
5 is a schematic diagram of a DP1405 gene plant expression vector.
6 is a result of RT-PCR analysis of DP1405 overexpressing transgenic rice. DJ, Dongjin Rice (Daejo-gu); T228, 229, 230 (DP1405 transgenic rice).
7 is an analysis of flame resistance of seedling stage of DP1405 overexpressing transgenic rice and Dongjin rice (A) photograph of rice seedlings before and after NaCl treatment (B) salt damage stress index and number of plant leaves.
FIG. 8 is a result of comparative analysis of germination rates of seeds isolated from ear of dongjin rice and DP1405 gene overexpressing rice 41 days or 50 days after planting.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

<실시예1> 인산단백체(Phosphoproteome) 분석을 통한 SnRK2 인산화효소 표적 단백질 선발 <Example 1> SnRK2 kinase target protein selection through phosphate protein (Phosphoproteome) analysis

SnRK2(SNF1-related protein kinase 2) 인산화효소는 스트레스 호르몬인 ABA 신호전달을 매개하고, 내건성과 내염성 등 내재해성을 조절하는 중요한 양성 조절자(positive regulator)이다. SnRK2 인산화 효소의 표적단백질을 탐색하기 위하여 벼 SnRK2 인산화효소인 OSRK1 유전자가 과발현된 형질전환벼를 재료로 NaCl을 24시간 처리한 시료에서 전체 단백질을 추출하고 이차원 전기영동을 실시하였다. 이차원젤은 coomasie G250으로 염색하여 시각화한 후 이미지를 스캐닝하였다. SnRK2 (SNF1-related protein kinase 2) kinase is an important positive regulator that mediates stress hormone ABA signaling and regulates disaster tolerance such as dryness and salt resistance. In order to search for the target protein of SnRK2 phosphorylation enzyme, the whole protein was extracted from a sample treated with NaCl for 24 hours using transgenic rice overexpressing the OSRK1 gene, which is a rice SnRK2 kinase, and two-dimensional electrophoresis was performed. The two-dimensional gel was stained with coomasie G250, visualized, and then the image was scanned.

PDQuest 소프트웨어 (BioRad)를 이용하여 단백질 spot의 발현변화를 정량분석하였다. 또한 인산화단백질 확인을 위하여 이차원 젤을 인산단백질 염색시약인 ProQ diamond(Invitrogen)으로 1시간 염색 후 탈염색 시약(Invitrogen)으로 1시간 씻어준 후 Cy2 배출필터(emission filter)를 장착한 이미지 장비를 이용하여 형광 이미지를 얻었다(도 1).The expression change of the protein spot was quantitatively analyzed using PDQuest software (BioRad). In addition, to check the phosphorylated protein, dye the two-dimensional gel with ProQ diamond (Invitrogen), a phosphate protein dyeing reagent, for 1 hour, rinse with a destaining reagent (Invitrogen) for 1 hour, and then use an imaging equipment equipped with a Cy2 emission filter. Thus, a fluorescence image was obtained (Fig. 1).

CBB 및 ProQ 염색 젤의 단백질 스팟(spot)의 발현변화는 PDQuest 소프트웨어(BioRad)를 이용하여 정량분석 하였다. 각 단백질 spot의 양은 전체 유의성 있는 스팟(spot)들의 양으로 평준화하여 측정하였으며, 3반복 샘플 간에 유의성 있는 차이를 보이는 단백질 후보를 선정하였다. Changes in the expression of protein spots on CBB and ProQ staining gels were quantitatively analyzed using PDQuest software (BioRad). The amount of each protein spot was measured by leveling the amount of all significant spots, and protein candidates showing a significant difference between 3 replicate samples were selected.

DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405)는 대조구에 비하여 OSRK1 과발현 형질전환벼에서 NaCl 처리시 2배 이상 인산화되는 단백질 spot으로 선발하였다 (도 1).DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405) was selected as a protein spot that was phosphorylated twice or more when NaCl treatment in OSRK1 overexpressing transgenic rice compared to the control (FIG. 1).

선발된 DP1405 단백질 분석을 위하여 DP1405 스팟(spot)을 2차원 젤에서 잘라내어 트립신으로 분해한 후 MALDI-TOF 분석을 수행하였고, MASCOT 프로그램을 사용하여 가장 가능성이 높은 단백질 (Os02g0468400)이 동정되었다(도 3). Os02g0468400 단백질은 서열번호2의 아미노산 서열로 이루어지며, SnRK2 인산화효소가 작용하는 것으로 잘 알려진 인산화모티브(RXXS/T)를 5개 가지고 있는 것으로 확인되어 OSRK1의 표적단백질일 가능성이 높다(도 4).For the analysis of the selected DP1405 protein, the DP1405 spot was cut out from a two-dimensional gel, digested with trypsin, and then MALDI-TOF analysis was performed, and the most probable protein (Os02g0468400) was identified using the MASCOT program (Fig. 3). ). Os02g0468400 protein consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and it has been confirmed that it has five phosphorylation motifs (RXXS/T), which are well known to work with SnRK2 kinase, and thus it is highly likely to be the target protein of OSRK1 (Fig. 4).

구체적으로 서열번호2의 166 내지 169 번째 아미노산이 인산모티브 RCST이며, 315 내지 318 번째 아미노산이 인산모티브 RNIS이고, 361 내지 364 번째 아미노산이 인산모티프 RTSS이고, 392 내지 395 번째 아미노산이 인산모티프 RGRS이며, 421 내지 424 번째 아미노산이 인산모티프 RSIS임을 확인하였다. Specifically, amino acids 166 to 169 of SEQ ID NO: 2 are phosphoric acid motif RCST, amino acids 315 to 318 are phosphoric acid motif RNIS, amino acids 361 to 364 are phosphoric acid motif RTSS, amino acids 392 to 395 are phosphoric acid motif RGRS, It was confirmed that amino acids 421 to 424 are phosphoric acid motif RSIS.

<실시예2> DP1405 유전자(Os02g0468400) 분리 및 DP1405 과발현 벡터<Example 2> DP1405 gene (Os02g0468400) isolation and DP1405 overexpression vector

동진벼의 잎에서 RNA를 추출하여 cDNA를 작성하고 Os02g0468400-BamH1F 및 Os02g0468400-BamH1R 프라이머 세트를 이용하여 PCR을 수행하여 1,308 bp 길이의 Os02g0468400 유전자의 ORF를 분리하고 염기서열을 분석한 결과 염기서열이 Os02g0468400 유전자와 99.9% 일치하는 것을 확인하였다(서열번호1).RNA was extracted from the leaves of Dongjin rice to create cDNA, and PCR was performed using the Os02g0468400-BamH1F and Os02g0468400-BamH1R primer sets to isolate the ORF of the Os02g0468400 gene with a length of 1,308 bp and analyze the base sequence. It was confirmed that and 99.9% match (SEQ ID NO: 1).

SnRK2 인산화 요소의 표적 단백질 가능성이 높은 DP1405 유전자를 이용하여 벼의 내재해성 형질을 개량하기 위한 목적으로 활용할 수 있는지를 확인하기 위하여, 증폭된 PCR 산물을 BamH1으로 절단한 후 pCAMBIA1300 계열 벡터의 CaMV35S 프로모터의 하류에 있는 BamH1 제한효소 부위에 삽입하여 식물에서 항시 발현하는 형질전환 벡터(pCAM1300-DP 1405)를 제작하였다 (도 5).In order to confirm whether the DP1405 gene, which has a high potential for the target protein of the SnRK2 phosphorylation element, can be used for the purpose of improving the disaster tolerance of rice, the amplified PCR product was cut with BamH1, and the CaMV35S promoter of the pCAMBIA1300 series vector was used. A transformation vector (pCAM1300-DP 1405) that is always expressed in plants was prepared by inserting it into the downstream BamH1 restriction enzyme site (Fig. 5).

Os02g0468400-BamH1F (서열번호3): Os02g0468400-BamH1F (SEQ ID NO: 3):

ggactctaga ggatccatgg ccggggagac agattcggactctaga ggatccatgg ccggggagac agattc

Os02g0468400-BamH1R (서열번호4):Os02g0468400-BamH1R (SEQ ID NO: 4):

cggtacccgg ggatccctat tccaagtgcc tgggttccggtacccgg ggatccctat tccaagtgcc tgggttc

<실시예3> DP1405 유전자 발현 벡터가 삽입된 형질전환 벼 제작 및 도입 유전자 발현 확인<Example 3> Preparation of transgenic rice with DP1405 gene expression vector inserted and confirmation of transgene expression

동진벼의 종자로부터 유도한 캘루스에 상기 pCAMBIA1300-DP1405 벡터를 포함하는 아그로박테리움(Agrobacterium)을 접종하고, 하이그로마이신(hygromycin, 30 ㎕/㎖) 포함 배지에서 형질전환 캘루스를 선발한 후 줄기와 뿌리를 유도하여 형질전환 벼를 생산하였다. Callus derived from seeds of Dongjin rice were inoculated with Agrobacterium containing the pCAMBIA1300-DP1405 vector, and the transformed callus was selected in a medium containing hygromycin (30 µl/ml), and then stem And roots were induced to produce transgenic rice.

동진벼와 DP1405 형질전환 벼의 잎에서 각각 RNA를 분리하고 cDNA를 제작한 후 DP1405 유전자 특이적인 하기 DP1405-540F 및 DP1405-828R 프라이머 세트를 이용하여 RT-PCR을 수행하였다.After RNA was isolated from the leaves of Dongjin rice and DP1405 transgenic rice, respectively, cDNA was prepared, RT-PCR was performed using the following DP1405-540F and DP1405-828R primer sets specific to the DP1405 gene.

DP1405-540F 프라이머 (서열번호5):DP1405-540F primer (SEQ ID NO: 5):

5‘-gtatagaatg gagtgggata aca-3’5'-gtatagaatg gagtgggata aca-3'

DP1405-818R 프라이머 (서얼번호6):DP1405-818R primer (serial number 6):

5‘-catgatgcag cactgtaatt cggc-3’5'-catgatgcag cactgtaatt cggc-3'

그 결과 대조구에 비해 형질전환 벼에서 도입한 유전자의 발현수준이 높음을 확인하였다 (도 6). As a result, it was confirmed that the expression level of the gene introduced from the transgenic rice was higher than that of the control (FIG. 6 ).

<실시예4> DP1405 과발현 벼의 유묘기 내염성 분석<Example 4> Analysis of salt resistance in seedling stage of DP1405 overexpressing rice

1/2 요시다 용액에서 10일간 키운 대조구 (동진벼)와 DP1405 과발현 벼 유묘를 0. 50, 100, 150 mM NaCl이 각각 포함된 용액으로 옮겨서 6일간 염처리한 후, 다시 1/2 요시다 용액으로 옮겨 7일 간 회복시킨 다음, 스트레스 인덱스와 각 식물체당 살아있는 잎의 숫자를 측정하였다.Control (Dongjin rice) and DP1405 overexpressing rice seedlings grown in 1/2 yoshida solution for 10 days were transferred to a solution containing 0. 50, 100 and 150 mM NaCl, respectively, and salted for 6 days, and then transferred to 1/2 yoshida solution. After recovery for 7 days, the stress index and the number of live leaves per plant were measured.

스트레스 인덱스는 잎 줄기의 황화, 고사 등 피해 정도에 따라 5 단계 (0~4)로 주관적으로 판단하여 측정하였다.The stress index was measured by subjectively judging in 5 stages (0~4) according to the degree of damage such as yellowing and death of leaf stems.

150 mM NaCl을 처리하였을 때 대조구인 동진벼가 받은 평균 스트레스 지수가 3.2인 반면 DP1405 과발현 벼의 스트레스 지수는 1.9로 염스트레스에 의한 피해가 동진벼에 비해 낮았으며, 식물체당 살아 있는 잎의 숫자도 두 배 이상 높았다 (도 7). When 150 mM NaCl was treated, the average stress index received by Dongjin rice as a control was 3.2, whereas the stress index of DP1405 overexpressing rice was 1.9, which was lower than that of Dongjin rice by salt stress, and the number of living leaves per plant was doubled. It was higher than that (Fig. 7).

따라서 DP1405 유전자의 과발현을 통해서 벼 유묘기의 내염성을 증진시키는데 기여할 수 있다는 것을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the overexpression of the DP1405 gene could contribute to improving the salt resistance of rice seedlings.

<실시예5> DP1405 과발현 형질전환 벼의 등숙기 종자 휴면성 분석<Example 5> Analysis of dormancy of seeds in ripening stage of DP1405 overexpressing transgenic rice

포장에서 육성한 대조구 (동진벼)와 DP1405 유전자 과발현 벼를 출수 후 41일 및 50 일째 이삭을 각각 채취한 후 이삭에서 종자를 분리하여 페트리디쉬에 넣고 100% 상대습도, 30도, 암조건에서 5일간 종자 발아율을 측정하였다. Ears of control (Dongjin rice) and DP1405 gene overexpressing rice grown in the field were harvested on the 41st and 50th days after harvesting, and seeds were separated from the ear and placed in a petri dish for 5 days under 100% relative humidity, 30 degrees Celsius, and dark conditions. The seed germination rate was measured.

그 결과 출수 후 41 일째 동진벼 이삭의 종자는 침윤 후 4일 이상이 되어야 80% 이상 발아하지만, 출수 후 50일에는 종자 휴면성이 감소하기 때문에 침윤 후 2일에 80% 이상 발아하는 특성을 보였다. As a result, on the 41st day after the seeding, the seeds of Dongjin rice germinated at least 4 days after infiltration, but more than 80% germinated on the 2nd day after infiltration because the seed dormancy decreases on the 50th day after infiltration.

반면 DP1405 유전자 과발현 벼 이삭의 종자 발아율은 동일한 시간대에 모두 30% 미만임을 확인하였다. 또한 출수 후 50 일째 동진벼 이삭의 종자가 침윤후 5일째 97% 이상 발아하는데 비하여, DP1405 유전자 과발현 벼는 발아율이 75% 미만으로 약 20% 이상 감소한 것을 알 수 있었다. 이런 결과는 동진벼에 비해 DP1405 유전자 과발현 형질전환 벼의 종자 휴면성이 크게 증진되었음을 보여준다 (도 8).On the other hand, it was confirmed that the seed germination rate of rice ears overexpressing the DP1405 gene was less than 30% at the same time. In addition, it was found that seeds of Dongjin rice germinated more than 97% on the 5th day after infiltration on the 50th day after planting, whereas the germination rate of rice overexpressing the DP1405 gene was less than 75%, which was reduced by about 20% or more. These results show that the seed dormancy of the transgenic rice overexpressing the DP1405 gene was greatly enhanced compared to Dongjin rice (FIG. 8).

따라서 DP1405 유전자의 과발현을 통해서 등숙 단계에서 종자 휴면성이 상실되면서 문제가 발생하는 벼의 수발아저항성을 증진시킬 수 있음을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the overexpression of the DP1405 gene can improve the water germination resistance of rice, which causes problems due to the loss of seed dormancy in the ripening stage.

<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> DP1405 Gene enhancing salt tolerance or pre harvest sprouting tolerance derived from Oryza sativa and uses thereof <130> DP20190300 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1308 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405 Gene <400> 1 atggcggggg agacggattc cacgccgatg gccgcggggc gcgccgtgcc gccgccgccg 60 gaggccgccg ccccgcggct cctcctcctc ggcggcggcg ccgagctctg gcggcccgtc 120 gcccgcggcg gcgggtgggc caccgccgcg gcgctcctcc tgctcctcgc ctcccacctc 180 tccgtcctcc tcctccgccg cctccgcctc cgccgccgcc tccgacctgc tgacgccgtc 240 tcctcctcct ccgccgccgc cgccgccgtc gtcaccgcgg actccgcccc aggctccgcc 300 gcagggatgg atggccttgt gacggagggc gatctgcggg agctggtggg caacctcggg 360 gtggccgcgc gtgagccgga gagggagggg tggcagcagg tggtcgccaa agggaacgat 420 gacgtctcct acagggtgtg gtgcgacaag cccatggaag gccctcctag atatcttagt 480 gtgacaacat atgagagatg ctcaacagag ctattgaggg acttttacat ggataatgag 540 tatagaatgg agtgggataa cactgtgata aagcatgagc agctacagtt tgatgaaaat 600 agtggaatag agatagggcg tacaataaag aagtttccgc tcttaacacc aagggagtac 660 atattggcat ggcgagtttg ggaaggaaat gacaagtctt tctactgttt ggtgaaggaa 720 tgtgagcatc ctgttgcacc aagacagcgg aaatttgttc gagtgcaact tttgagatca 780 ggatggtgca ttaggaaaat ccctggaagg gatgcatgcc gaattacagt gctgcatcat 840 gaagacaacg gcatgaacat agagatggca aaactggcat ttgccaaggg catttggaat 900 tacatttgta aaatgaacag tgcactacgt cgctatcctc aacgtaacat ttcatcaata 960 tcaattctga ccatgcaaag acttaccaag aagtttcctc aggccttgga gactgatgta 1020 gatgcaaatc atcatcctca aggaaataca agagcaaatg ttgttcctac acattttgca 1080 agaacttcat cacgccaaca gccagggaag aagtcatctc gggcaacgat tgcaagtgga 1140 cttctgctta tcggaagcat tgtttgtcta tcccgaggcc gatctaacct tggggcccag 1200 cttgcaatgg cattcttctt gaagaaggcg ttcaaacaag ataaaggatc gagctcgcag 1260 aggagcataa gtagaactga tgtgactgaa cccaggcact tggaatag 1308 <210> 2 <211> 435 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405 protein <400> 2 Met Ala Gly Glu Thr Asp Ser Thr Pro Met Ala Ala Gly Arg Ala Val 1 5 10 15 Pro Pro Pro Pro Glu Ala Ala Ala Pro Arg Leu Leu Leu Leu Gly Gly 20 25 30 Gly Ala Glu Leu Trp Arg Pro Val Ala Arg Gly Gly Gly Trp Ala Thr 35 40 45 Ala Ala Ala Leu Leu Leu Leu Leu Ala Ser His Leu Ser Val Leu Leu 50 55 60 Leu Arg Arg Leu Arg Leu Arg Arg Arg Leu Arg Pro Ala Asp Ala Val 65 70 75 80 Ser Ser Ser Ser Ala Ala Ala Ala Ala Val Val Thr Ala Asp Ser Ala 85 90 95 Pro Gly Ser Ala Ala Gly Met Asp Gly Leu Val Thr Glu Gly Asp Leu 100 105 110 Arg Glu Leu Val Gly Asn Leu Gly Val Ala Ala Arg Glu Pro Glu Arg 115 120 125 Glu Gly Trp Gln Gln Val Val Ala Lys Gly Asn Asp Asp Val Ser Tyr 130 135 140 Arg Val Trp Cys Asp Lys Pro Met Glu Gly Pro Pro Arg Tyr Leu Ser 145 150 155 160 Val Thr Thr Tyr Glu Arg Cys Ser Thr Glu Leu Leu Arg Asp Phe Tyr 165 170 175 Met Asp Asn Glu Tyr Arg Met Glu Trp Asp Asn Thr Val Ile Lys His 180 185 190 Glu Gln Leu Gln Phe Asp Glu Asn Ser Gly Ile Glu Ile Gly Arg Thr 195 200 205 Ile Lys Lys Phe Pro Leu Leu Thr Pro Arg Glu Tyr Ile Leu Ala Trp 210 215 220 Arg Val Trp Glu Gly Asn Asp Lys Ser Phe Tyr Cys Leu Val Lys Glu 225 230 235 240 Cys Glu His Pro Val Ala Pro Arg Gln Arg Lys Phe Val Arg Val Gln 245 250 255 Leu Leu Arg Ser Gly Trp Cys Ile Arg Lys Ile Pro Gly Arg Asp Ala 260 265 270 Cys Arg Ile Thr Val Leu His His Glu Asp Asn Gly Met Asn Ile Glu 275 280 285 Met Ala Lys Leu Ala Phe Ala Lys Gly Ile Trp Asn Tyr Ile Cys Lys 290 295 300 Met Asn Ser Ala Leu Arg Arg Tyr Pro Gln Arg Asn Ile Ser Ser Ile 305 310 315 320 Ser Ile Leu Thr Met Gln Arg Leu Thr Lys Lys Phe Pro Gln Ala Leu 325 330 335 Glu Thr Asp Val Asp Ala Asn His His Pro Gln Gly Asn Thr Arg Ala 340 345 350 Asn Val Val Pro Thr His Phe Ala Arg Thr Ser Ser Arg Gln Gln Pro 355 360 365 Gly Lys Lys Ser Ser Arg Ala Thr Ile Ala Ser Gly Leu Leu Leu Ile 370 375 380 Gly Ser Ile Val Cys Leu Ser Arg Gly Arg Ser Asn Leu Gly Ala Gln 385 390 395 400 Leu Ala Met Ala Phe Phe Leu Lys Lys Ala Phe Lys Gln Asp Lys Gly 405 410 415 Ser Ser Ser Gln Arg Ser Ile Ser Arg Thr Asp Val Thr Glu Pro Arg 420 425 430 His Leu Glu 435 <210> 3 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Os02g0468400-BamH1F <400> 3 ggactctaga ggatccatgg ccggggagac agattc 36 <210> 4 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Os02g0468400-BamH1R <400> 4 cggtacccgg ggatccctat tccaagtgcc tgggttc 37 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405-540F <400> 5 gtatagaatg gagtgggata aca 23 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405-818R <400> 6 catgatgcag cactgtaatt cggc 24 <110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT: RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> DP1405 Gene enhancing salt tolerance or pre harvest sprouting tolerance derived from Oryza sativa and uses thereof <130> DP20190300 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1308 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405 Gene <400> 1 atggcggggg agacggattc cacgccgatg gccgcggggc gcgccgtgcc gccgccgccg 60 gaggccgccg ccccgcggct cctcctcctc ggcggcggcg ccgagctctg gcggcccgtc 120 gcccgcggcg gcgggtgggc caccgccgcg gcgctcctcc tgctcctcgc ctcccacctc 180 tccgtcctcc tcctccgccg cctccgcctc cgccgccgcc tccgacctgc tgacgccgtc 240 tcctcctcct ccgccgccgc cgccgccgtc gtcaccgcgg actccgcccc aggctccgcc 300 gcagggatgg atggccttgt gacggagggc gatctgcggg agctggtggg caacctcggg 360 gtggccgcgc gtgagccgga gagggagggg tggcagcagg tggtcgccaa agggaacgat 420 gacgtctcct acagggtgtg gtgcgacaag cccatggaag gccctcctag atatcttagt 480 gtgacaacat atgagagatg ctcaacagag ctattgaggg acttttacat ggataatgag 540 tatagaatgg agtgggataa cactgtgata aagcatgagc agctacagtt tgatgaaaat 600 agtggaatag agatagggcg tacaataaag aagtttccgc tcttaacacc aagggagtac 660 atattggcat ggcgagtttg ggaaggaaat gacaagtctt tctactgttt ggtgaaggaa 720 tgtgagcatc ctgttgcacc aagacagcgg aaatttgttc gagtgcaact tttgagatca 780 ggatggtgca ttaggaaaat ccctggaagg gatgcatgcc gaattacagt gctgcatcat 840 gaagacaacg gcatgaacat agagatggca aaactggcat ttgccaaggg catttggaat 900 tacatttgta aaatgaacag tgcactacgt cgctatcctc aacgtaacat ttcatcaata 960 tcaattctga ccatgcaaag 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Arg Glu Leu Val Gly Asn Leu Gly Val Ala Ala Arg Glu Pro Glu Arg 115 120 125 Glu Gly Trp Gln Gln Val Val Ala Lys Gly Asn Asp Asp Val Ser Tyr 130 135 140 Arg Val Trp Cys Asp Lys Pro Met Glu Gly Pro Pro Arg Tyr Leu Ser 145 150 155 160 Val Thr Thr Tyr Glu Arg Cys Ser Thr Glu Leu Leu Arg Asp Phe Tyr 165 170 175 Met Asp Asn Glu Tyr Arg Met Glu Trp Asp Asn Thr Val Ile Lys His 180 185 190 Glu Gln Leu Gln Phe Asp Glu Asn Ser Gly Ile Glu Ile Gly Arg Thr 195 200 205 Ile Lys Lys Phe Pro Leu Leu Thr Pro Arg Glu Tyr Ile Leu Ala Trp 210 215 220 Arg Val Trp Glu Gly Asn Asp Lys Ser Phe Tyr Cys Leu Val Lys Glu 225 230 235 240 Cys Glu His Pro Val Ala Pro Arg Gln Arg Lys Phe Val Arg Val Gln 245 250 255 Leu Leu Arg Ser Gly Trp Cys Ile Arg Lys Ile Pro Gly Arg Asp Ala 260 265 270 Cys Arg Ile Thr Val Leu His His Glu Asp Asn Gly Met Asn Ile Glu 275 280 285 Met Ala Lys Leu Ala Phe Ala Lys Gly Ile Trp Asn Tyr Ile Cys Lys 290 295 300 Met Asn Ser Ala Leu Arg Arg Tyr Pro Gln Arg Asn Ile Ser Ser Ile 305 310 315 320 Ser Ile Leu Thr Met Gln Arg Leu Thr Lys Lys Phe Pro Gln Ala Leu 325 330 335 Glu Thr Asp Val Asp Ala Asn His His Pro Gln Gly Asn Thr Arg Ala 340 345 350 Asn Val Val Pro Thr His Phe Ala Arg Thr Ser Ser Arg Gln Gln Pro 355 360 365 Gly Lys Lys Ser Ser Arg Ala Thr Ile Ala Ser Gly Leu Leu Leu Ile 370 375 380 Gly Ser Ile Val Cys Leu Ser Arg Gly Arg Ser Asn Leu Gly Ala Gln 385 390 395 400 Leu Ala Met Ala Phe Phe Leu Lys Lys Ala Phe Lys Gln Asp Lys Gly 405 410 415 Ser Ser Ser Gln Arg Ser Ile Ser Arg Thr Asp Val Thr Glu Pro Arg 420 425 430 His Leu Glu 435 <210> 3 <211> 36 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Os02g0468400-BamH1F <400> 3 ggactctaga ggatccatgg ccggggagac agattc 36 <210> 4 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Os02g0468400-BamH1R <400> 4 cggtacccgg ggatccctat tccaagtgcc tgggttc 37 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405-540F <400> 5 gtatagaatg gagtgggata aca 23 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DP1405-818R <400> 6 catgatgcag cactgtaatt cggc 24

Claims (5)

서열번호2의 아미노산 서열로 이루어진 DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405) 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 식물체의 내염성 증진용 조성물.A composition for enhancing flame resistance of a plant comprising a gene encoding a DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405) protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2. 제1항에 있어서, 상기 유전자는 서열번호1로 표시되는 염기서열로 이루어진 것인, 식물체의 내염성 증진용 조성물.The composition of claim 1, wherein the gene consists of a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1. 제1항에 있어서, 상기 식물체는 벼, 밀, 보리, 옥수수, 콩, 감자, 팥, 귀리 및 수수로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 식물체의 내염성 증진용 조성물.The composition of claim 1, wherein the plant is one or more selected from the group consisting of rice, wheat, barley, corn, beans, potatoes, red beans, oats, and sorghum. 서열번호2의 아미노산 서열로 이루어진 DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405) 단백질을 코딩하는 유전자를 포함하는 재조합 벡터를 제조하는 단계; 및
상기 벡터를 식물체에 형질전환시키는 단계를 포함하는,
내염성이 증진된 형질전환 식물체의 제조방법.Preparing a recombinant vector comprising a gene encoding a DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405) protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2; And
Comprising the step of transforming the vector into a plant,
Method for producing a transgenic plant with improved salt resistance. 서열번호2의 아미노산 서열로 이루어진 DP1405(Differentially Phosphorylated Protein 1405) 단백질을 코딩하는 유전자를 식물체에 도입하는 단계를 포함하는, 식물체의 내염성을 증진시키는 방법.A method for improving flame resistance of a plant comprising introducing a gene encoding a DP1405 (Differentially Phosphorylated Protein 1405) protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 into a plant.
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