일반기술

미생물 감염에 대한 식물체의 저항성을 증가시키는 방법

본 발명은 식물체에 존재하는 GH3 유전자를 불활성화시켜서, 미생물 감염에 대한 식물체의 저항성을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 주된 목적은 GH3 단백질을 암호화하는 유전자를 불활성화시켜서, 미생물의 감염에 대한 저항성이 향상된 식물체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.본 발명에 의하면, 식물체에서 GH3 단백질의 발현을 억제시킬 경우, 외래 미생물에 의한 감염저항성이 향상되므로, 병원균에 대한 저항성이 큰 식물의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.본 발명은 미생물 감염에 대한 식물체의 저항성을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 식물체에 존재하는 GH3 유전자를 불활성화시켜서, 미생물 감염에 대한 식물체의 저항성을 증가시키는 방법에 관한 것이다.활성산소종(reactive oxygen species, ROS)과 관련하여 미생물의 감염에 대한 저항성을 증가시키는데 영향을 미치는 단백질을 규명하기 위하여, 애기장대(Arabidopsis thaliana)를 대상으로 하여 ROS에 민감하게 반응하는 목적단백질을 검색한 결과, 틸라코이드 막단백질, 티아졸 생합성 효소전구체, 퀴논 산화환원효소 유사단백질, 포스포글리세라이트 인산화효소, 피리독신 인산화효소 유사단백질, 옥신 반응성 GH3 단백질, 루비스코 서브유닛결합 단백질, 페레독신 유사 단백질, UDP-N-아세틸 글루코스아민-O-아크릴전이효소 유사 단백질 및 루비스코 비스포스페이트 카복실라제가, 옥신에 의하여 발생된 ROS와 반응함을 알 수 있었다. 상기 검색된 단백질 중에서, 옥신 반응성 GH3 단백질을 제외하고는 그 기능 및 효과가 알려져 있기 때문에, GH3 단백질이 미생물의 감염에 대한 저항성을 증가시키는 역할을 담당할 것으로 예측하였다.상기 예측을 입증하기 위하여, GH3 유전자가 불활성화된 돌연변이(null mutant) 애기장대를 작제하고, 전기 돌연변이 식물체의 미생물 감염 저항성을 측정하기 위하여, 슈도모나스 속 미생물(Pseudomonas syringae DC3000)을 감염시킨 결과, 정상 식물체에 비하여, 약 6배 정도 미생물 감염에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있었다.애기장대의 GH3 단백질을 암호화하는 유전자가 불활성화될 경우, 결과적으로는 미생물의 감염에 대한 저항성이 증가하게 되므로, 병원성 미생물을 포함하는 다양한 미생물의 감염에 대한 저항성이 증가된 식물체의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.