대두 철분결합단백질 유전자 발현 형질전환 감자의 감자무름병 방어 증진효과

Abstract

식물의 항산화력을 증진하여 식물병원균 저항성 작물을 개발하고자, 철분 결합 단백질인 대두의 ferritin 유전자를 CaMV 35S와 hsr203J promoter에 연결하여 감자에 형질전환하였다. PCR및 Northern분석에 의한 형질전환 감자에 ferritin 유전자가 존재하는 것과 이들 유전자 식물체내에서 발현되는 것을 확인하였다. ferritin 유전자를 담배 유래 병원균 특이 발현promoter인 hsr203J와 연결하여 획득된 형질전환 감자 식물체는 감자역병균 접종 후 24시간대에서 전사체 발현량이 가장 많았으며 그 후 줄어드는 경향을 나타내었다. 유전자 도입이 확인된 형질전환체 감자괴경의 철분 함량은 CaMV 35S와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 2.5배, hsr203J promoter와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 1.5배 각각 증가하는 것으로 나타냈다. 또한 이들 형질전환체는 감자 무름병균에 대한 저항성 증진효과를 관찰할 수 있었다. Ferritin is ubiquitous in bacteria, animals and plants. Ferritin is thought to play two main roles in living cells to provide iron for the synthesis of iron protein such as ferretoxin and cytochromes and to prevent damage from radicals produced by iron/dioxygen interaction. To enhance the resistance of potato to Erwinia carotovora, the soybean ferritin gene was introduced into the potato either under CaMV 35S or hsr203J promoter. Potato transgenic plants were screened by PCR analysis using specific primers to the ferritin gene. Expression of ferritin gene under CaMV 35S and hsr203J promoter in potato transgenic plants was confirmed by northern blot analysis. hsr203J promoter known to pathogen inducible in tobacco drives the induction upon Phytophthora infestan in potato and the transcript level of ferritin gene was extremely high after 24 hours post inoculation. One of transformants under CaMV 35S promoter was increased 2.5 fold than untransformant. Each one of transgenic potato containing gene promoter CaMV 35S and hsr203J-ferrtin fusion exhibited tolerance against potato soft rot.