초록

본 명세서에서 강화된 수율 및/또는 강화된 물 부족 스트레스 내성을 갖는 유전자도입 식물을 생산하는데 이용되는 NF-YB 단백질 및 NF-YB 단백질을 발현하기 위한 재조합 DNA의 신규한 조성물이 개시된다.

대표청구항 ▼

자생 식물(native plant) DNA가 측면에 접하는 재조합 폴리뉴클레오티드를 포함하는 식물 염색체 DNA 분절(segment)에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드는 최소한 NF-YB 단백질과 마커 단백질(marker protein)의 발현을 제공하고, 상기 NF-YB 단백질은 식물 잎 조직 세포 내에 전체 단백질 ㎍당 최대 40 피코그람(picogram) 수준에서 식물의 잎 세포 내에 생산되는 것을 특징으로 하는 식물 염색체 DNA 분절.자생 식물 DNA가 측면에 접하는 재조합 폴리뉴클레오티드를 포함하는 식물 염색체 DNA 분절

자생 식물(native plant) DNA가 측면에 접하는 재조합 폴리뉴클레오티드를 포함하는 식물 염색체 DNA 분절(segment)에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드는 최소한 NF-YB 단백질과 마커 단백질(marker protein)의 발현을 제공하고, 상기 NF-YB 단백질은 식물 잎 조직 세포 내에 전체 단백질 ㎍당 최대 40 피코그람(picogram) 수준에서 식물의 잎 세포 내에 생산되는 것을 특징으로 하는 식물 염색체 DNA 분절.자생 식물 DNA가 측면에 접하는 재조합 폴리뉴클레오티드를 포함하는 식물 염색체 DNA 분절에 있어서, 상기 폴리뉴클레오티드는 단일 단백질의 발현을 제공하고, 상기 단백질은 NF-YB 단백질이고, 상기 NF-YB 단백질은 식물 잎 조직 세포 내에 전체 단백질 ㎍당 최대 40 피코그람 수준에서 식물의 잎 세포 내에 생산되는 것을 특징으로 하는 식물 염색체 DNA 분절.SEQ ID NO:28로부터 연속 아미노산(contiguous amino acid)을 포함하는 NF-YB 단백질을 발현하기 위한 재조합 DNA 구조체(construct)를 포함하는 식물 염색체 DNA 분절에 있어서, 상기 아미노산은 (a) 위치 번호 49, 73, 76, 83, 89, 102, 103, 109, 115, 118 또는 122에서 하나이상의 아미노산이 상이한, SEQ ID NO:28의 위치 49 내지 122에서 아미노산; (b) 위치 번호 49, 73, 76, 83, 89, 102, 103, 109, 115, 118 또는 122에서 하나이상의 아미노산이 상이하고 위치 55 내지 61에서 하나이상의 아미노산이 결실된, SEQ ID NO: 28의 위치 49 내지 122에서 아미노산;(c) 위치 2 내지 28에서 하나이상의 아미노산이 결실된, SEQ ID NO: 28의 위치 29 내지 134에서 아미노산; 또는(d) 위치 2 내지 67에서 하나이상의 아미노산이 결실된, SEQ ID NO: 28의 위치 68 내지 134에서 아미노산을 보유하는 것을 특징으로 하는 식물 염색체 DNA 분절.청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서, 재조합 폴리뉴클레오티드는 쌀 알파 튜불린 프로모터, 쌀 악틴 프로모터, PPDK 메소필 조직 강화된 프로모터, 또는 루비스코 액티바제(rubisco activase) 유관속초(bundle sheath) 강화된 프로모터에서 선택되는 프로모터(promoter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 염색체 DNA 분절. 청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서, NF-YB 단백질은 식물 잎 조직 세포 내에 전체 단백질 ㎍당 0.1 내지 11 피코그람 수준에서 식물의 잎 세포 내에 생산되는 것을 특징으로 하는 식물 염색체 DNA 분절.청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 식물 염색체 DNA 분절을 포함하는 유전자도입 식물 세포.청구항 6의 세포를 포함하는 물 부족 스트레스 내성 식물의 유전자도입 작물에 있어서, 유전자도입 작물의 수확 수율(yield)은 상기 작물이 충분한 물 조건에서 재배될 때, 식물 염색체 DNA 분절을 보유하지 않는 대조 식물(control plant)의 작물의 수율에 필적하거나 이보다 강화되는 것을 특징으로 하는 유전자도입 작물. 청구항 7에 있어서, 물 부족 스트레스 내성 식물은 옥수수, 목화, 콩, 사탕수수, 지팽이풀, 쌀, 밀, 알파파, 또는 캐놀라 식물인 것을 특징으로 하는 유전자도입 작물.청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 식물 염색체 DNA 분절을 포함하는 유전자도입 옥수수 식물 종자에 있어서, NF-YB 단백질은 자생 옥수수 단백질인 것을 특징으로 하는 유전자도입 옥수수 식물 종자. 작물 품종(crop plant line)에서 물 스트레스 내성과 수율을 개선하는 방법에 있어서, 청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 식물 염색체 DNA 분절을 작물 품종의 게놈에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 식물 염색체 DNA 분절을 보유하는 식물 세포의 반수체 유도체(haploid derivative)를 포함하는 유전자도입 화분립(pollen grain).청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 식물 염색체 DNA 분절로부터 NF-YB 단백질의 발현에 기인하는 강화된 물 부족 스트레스 내성을 갖는 유전자도입 식물의 작물을 생산하는데 이용될 수 있는 비-자생, 유전자도입 종자를 제조하는 방법에 있어서, 아래의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법: (a) 물 부족 스트레스 하에서 재배될 때 강화된 수율, 또는 충분한 물 조건 하에 재배될 때 대조 식물에 대한 수율과 비교하여 강화된 또는 필적하는 수율에 대하여, 상기 식물 염색체 DNA 분절을 보유하는 식물과 대조 식물의 개체군을 조사하는 단계, (b) 상기 개체군으로부터, 물 부족 스트레스 하에서 대조 식물에 대한 수율과 비교하여 강화된 수율, 또는 충분한 물 조건 하에 재배될 때 대조 식물에 대한 수율과 비교하여 강화된 또는 필적하는 수율을 보이는 하나이상의 식물을 선별하는 단계.청구항 12에 있어서, 식물 염색체 DNA 분절이 선택된 식물 내에 안정적으로 통합되는 지를 검증하는 단계가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.청구항 12에 있어서, 선택된 식물의 잎 조직을 분석하여 상기 잎 조직 내에 전체 단백질 ㎍당 최대 40 피코그람의 NF-YB 단백질 수준에서 유전자도입 NF-YB 단백질의 생산을 결정하는 단계가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.청구항 12에 있어서, 선택된 식물로부터 종자 또는 재생성 번식체(regenerative propagule)를 수집하는 단계가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.청구항 12에 있어서, 종자는 옥수수, 목화, 콩, 사탕수수, 지팽이풀(switchgrass), 쌀, 밀, 알파파, 또는 캐놀라 종자인 것을 특징으로 하는 방법.근친교배 옥수수 종자를 생산하는 방법에 있어서, 아래의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:(a) 청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 안정적으로 통합된, 염색체 DNA 분절을 보유하는 제초제 내성 옥수수 식물로부터 하이브리드 옥수수 종자를 획득하는 단계;(b) 반수체 유도체와 상기 염색체 DNA 분절을 포함하는 화분립이 상기 두 번째 옥수수 품종을 수분시키도록 함으로써 상기 획득된 하이브리드 옥수수 종자로부터 염색체 DNA 분절을 두 번째 옥수수 품종 내로 유전자이입(introgression)하여 교잡된 종자를 생산하는 단계, (c) 교잡된 종자로부터 식물 개체군을 생산하는 단계, 여기서 상기 수분으로부터 생산된 종자의 일부는 상기 염색체 DNA 분절에 동형접합성(homozygous)이고, 상기 하이브리드 옥수수 종자로부터 생산된 식물의 일부는 상기 염색체 DNA 분절에 반접합성(hemizygous)이고, 상기 하이브리드 옥수수 종자로부터 생산된 식물의 일부는 상기 염색체 DNA 분절을 보유하지 않고;(d) 제초제로 처리함으로써 상기 염색체 DNA 분절에 대하여 동형접합성이고 반접합성인 옥수수 식물을 선별하는 단계;(e) 제초제-처리된-생존 옥수수 식물로부터 종자를 수집하고, 상기 종자를 재배하여 자손 옥수수 식물을 더욱 생산하는 단계;(f) 상기 자손 종자로부터 재배된 식물을 상기 두 번째 옥수수 품종과 역교잡(backcrossing)하여 근친교배 옥수수 품종을 생산하는 단계.청구항 17에 있어서, 근친교배 옥수수 품종과 세 번째 옥수수 품종을 교잡(crossing)하여 하이브리드 종자(hybrid seed)를 생산하는 단계가 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.기원의 징표로서, 청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 염색체 DNA 분절을 포함하는 식물 세포를 보유하는 위조방지 형틀(milled) 종자.관개수(irrigation water) 없이 옥수수, 목화, 콩, 사탕수수, 지팽이풀, 쌀, 밀, 알파파, 또는 캐놀라 작물을 재배하는 방법에 있어서, 강화된 물 부족 내성에 대하여 선택된 청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 식물 염색체 DNA 분절을 포함하는 식물 세포를 보유하는 종자를 재배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.