본 기술은 고추에서 규명한 RING finger 단백질 CaFIRF1(FAF1과 상호작용하는 RING finger 단백질)의 발현이나 활성을 억제해 식물의 건조 스트레스와 염 스트레스 저항성을 함께 높이는 방법입니다. CaFIRF1은 가뭄과 고염 조건에서 식물의 내성을 떨어뜨리는 음성 조절인자로 작용하므로, 이를 꺼 두면 두 가지 비생물적 스트레스에 모두 강해집니다.
지구온난화와 사막화로 가뭄과 토양 염류 집적이 늘면서 작물 생산성이 크게 위협받았지만, 식물의 핵심 방어 호르몬인 ABA의 신호전달 경로는 완전히 규명되지 않았습니다. 유비퀴틴화를 담당하는 E3 리가아제가 스트레스 반응을 조절한다는 사실은 알려져 있었으나, 고추에서 건조와 염 스트레스를 동시에 조절하는 RING finger 유전자와 이를 표적으로 한 실용적 개량 수단은 부족했습니다.
본 기술은 서열번호 1의 CaFIRF1 단백질 발현을 CRISPR-Cas9 유전자 편집 시스템으로 억제하는 방식을 포함하며, 이렇게 얻은 형질전환 식물체는 고추로 구현되어 수분 부족과 염분 환경 모두에서 내성이 향상됩니다. 간척지·해안 염류 토양용 고추 품종 개발, 가뭄 빈발 지역의 노지 고추 재배, 유전자 교정 기반 내재해성 채소 육종에 적용될 수 있어 외래 유전자 도입 없이 내재 유전자 하나를 교정하는 방식으로 가뭄과 염해라는 두 가지 재배 한계를 한 번에 넘어설 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 고추에서 단백질 안정화 조절을 통한 내건·내염성 신호전달 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
N/A
