본 기술은 고추에서 CaAIPP1과 상호작용하는 MAP3 인산화효소로 새로 찾아낸 CaAPIK1 단백질(서열번호 1), 이를 암호화하는 유전자, 해당 유전자를 포함한 재조합 벡터를 유효성분으로 하는 식물체 건조 스트레스 저항성 증진용 조성물과, 이 유전자를 식물에 넣어 과발현시키는 저항성 증진 방법 및 그 형질전환 식물체입니다.
가뭄은 식물의 정상 생장을 방해해 수확량 감소로 이어지며, 사막화가 진행되면서 적은 물로도 견디는 작물의 필요성이 커지고 있습니다. 그러나 ABA가 수용체 PYR/PYL/RCAR에 인식된 뒤 어떤 인산화 단백질을 거쳐 기공 폐쇄와 스트레스 유전자 발현으로 이어지는지에 대한 전체 경로는 아직 규명되지 않아, 건조 내성 개량에 쓸 수 있는 조절 유전자가 충분히 확보되지 못했습니다.
본 기술은 CaAPIK1이 CaAIPP1과 짝을 이루어 ABA 매개 기공 폐쇄를 촉진하는 양성 조절자로 작동한다는 사실을 규명하고, 서열번호 2의 고추 유래 유전자를 식물체에 형질전환해 단백질을 과발현시킴으로써 수분 부족 조건에서 증산 손실을 억제합니다. 이렇게 얻은 형질전환 식물체 자체도 권리 범위에 포함됩니다. 시설·노지 고추 내건성 품종 육성, 물 사용량을 줄이는 절수형 재배 작물 개발, 건조 기후권 수출용 종자 개발에 적용될 수 있어 CaAIPP1 연계 인산화 경로라는 별도의 유전자 표적을 확보해 다른 내건성 유전자와 조합한 다중 형질 육종의 선택지를 넓힐 수 있습니다.
본 발명은 농촌진흥청의 고추 스트레스 저항성 관련 유전자 기능규명을 통한 내병/내재해성 육종소재 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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