일반기술

인산농도의 변화에 관계없이 벼의 모든 조직에서 항상발현하는 고친화성 인산 운반체 유전자, 상기 유전자의 프로모터 및 상기 유전자를 이용하여 형질전환된 식물체의 생산 방법

본 발명은 인산 농도의 변화에 관계없이 벼의 모든 조직에서 항상 발현하는 서열번호 1에 기재된 염기서열 및 아미노산 서열을 가지는 신규한 고친화성 인산 운반체 유전자, 서열번호 3의 염기서열로 표시되는 상기 유전자의 프로모터 및 상기 유전자를 이용하여 인산 흡수력 및 수송능력 등 인산 이용능력이 향상된 형질전환 식물체의 생산방법에 관한 것이다.이와 관련한 종래의 연구 경향은 주로 재배, 생리학을 중심으로 하는 인산결핍 스트레스에 관한 연구였다. 1990년대 들어서면서 인산결핍에 대한 식물체의 반응을 분자수준에서 이해하고 응용하려는 새로운 경향의 연구들이 시작되었다. 현재 인산 운반체 유전자들은 애기장대, 토마토, 감자, 담배, 벼, 보리 등에서 분리되어 이들 유전자들의 구조와 발현 조절 특성들이 밝혀지고 있다. 그러나 아직 인산 흡수와 관련한 유전자들의 발현유도 기작이나 인산 운반체에 대한 분자세포생물학적 이해가 부족하여 유전자 조작에 의한 식물의 인산흡수 체계를 변화시켜서 기대하는 만큼의 인산 흡수능력이 향상된 새로운 식물체는 개발이 되지 않고 있다. 다만, 담배 현탁세포에 애기장대의 고친화성 인산 운반체를 대량 발현시키면 인산 결핍조건에서 세포성장률이 증가된다는 보고가 있는 바, 고친화성 인산 운반체를 이용한 인산 흡수력 개선 연구의 필요성을 제시하고 있다[발명이 이루고자 하는 기술적 과제] 본 발명의 목적은 인산 농도의 변화에 관계없이 벼의 모든 조직에서 항상 발현하는 신규한 고친화성 인산 운반체 유전자를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 유전자의 프로모터를 제공하는데 있다. 본 발명의 또다른 목적은 상기 유전자를 이용하여 인산 흡수력 및 수송능력 등 인산 이용능력이 향상된 형질전환 식물체의 생산방법을 제공하는데 있다. [발명의 효과] 본 발명자들은 OsPT4 유전자를 대량 발현하는 애기장대 (Arabidopsis thaliana)의 형질전환체들이 인산 결핍조건에서 인산 이용성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 상기 결과를 바탕으로 할 때, 본 발명은 인산 농도에 관계없이 벼의 모든 조직에서 항상 발현되는 OsPT4 유전자를 제공함으로써 인산 결핍 스트레스를 보다 효율적으로 극복하는 새로운 식물체의 개발을 가능케 하는 뛰어난 효과가 있으며, 또한 식물 자체의 양분 흡수력 및 수송능력을 향상시켜 화학비료의 다량 사용으로 인한 토양과 수자원의 오염을 감소시키므로 생태계의 복원과 쾌적한 환경친화적 농업발전 나아가 작물의 생산량과 생산의 질을 높이는 탁월한 효과가 있다. 더 나아가 배추나 무 같은 밭작물과 다른 화훼류 작물에서의 OsPT4 유전자도 유용하게 이용할 수 있는 가능성을 제시하여 식량산업 및 환경산업상 매우 유용한 발명인 것이다.