본 기술은 담배 잎에서 분리한 탈메틸화 관련 NtROS2a 유전자를 재조합 벡터로 식물세포에 도입해 과발현시키고, 이를 재분화시켜 건조·산화·알루미늄 스트레스에 강한 형질전환 식물체를 만드는 방법입니다. 형질전환 식물체와 종자, 유전자를 유효성분으로 한 내성 증가용 조성물도 포함합니다.
건조 스트레스는 식물 세포 내 삼투압과 이온 균형을 무너뜨려 생장과 광합성을 떨어뜨리고, 산성토양의 가용성 알루미늄은 뿌리 생장과 양분·수분 흡수를 억제해 농업 생산성을 크게 제한했습니다. 다양한 스트레스 유도성 유전자가 보고되었지만, DNA 글리코실화 효소 도메인을 가진 NtROS2a가 환경 스트레스 내성에 관여하는지는 밝혀지지 않았습니다.
본 기술은 NtROS2a 과발현 식물체가 건조 조건에서 야생형보다 뿌리가 길게 자라고, 산화 조건에서 엽록소 함량이 높게 유지되며, 알루미늄 조건에서 신초와 뿌리, 곁뿌리 생장이 크게 늘어나도록 합니다. 유전자 하나로 여러 종류의 비생물적 스트레스에 동시에 대응하는 점이 특징입니다. 가뭄 지역용 내건성 작물 육종, 산성토양 재배용 알루미늄 내성 품종 개발, 조건 불리지 바이오 연료 작물 생산에 적용될 수 있어 척박한 토양과 가뭄 환경에서도 수확량을 지킬 수 있는 GM 작물 형질을 확보할 수 있습니다.
본 발명은 농촌진흥청의 Antimicrobial peptide 이용 복합내병성 GM 이벤트 계통 육성 지원을 통해 개발되었습니다.
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