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KR20080097993A - New Efficient Transformation Methods of Sunflower and Oilseeds Based on Positive Selection - Google Patents

New Efficient Transformation Methods of Sunflower and Oilseeds Based on Positive Selection Download PDF

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KR20080097993A
KR20080097993A KR1020087016991A KR20087016991A KR20080097993A KR 20080097993 A KR20080097993 A KR 20080097993A KR 1020087016991 A KR1020087016991 A KR 1020087016991A KR 20087016991 A KR20087016991 A KR 20087016991A KR 20080097993 A KR20080097993 A KR 20080097993A
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KR
South Korea
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KR1020087016991A
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Korean (ko)
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파텔 빌루 모라왈라
케이. 알. 라쟈쉬리
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아베스타겐 리미티드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 12-15%의 형질전환 식물을 수득할 수 있게 하는, 고도로 개선되고, 재현가능하며, 안정된 형질전환 및 재생 방법을 개시한다. 본 발명은 자일로오스를 유일한 탄수화물 원으로 이용할 수 있는 능력에 기반하여 유전적으로 형질전환된 해바라기 외식편을 선택하는 방법에 관한 것이다. 또한, 자일로오스 이소머라아제 유전자의 핵산 서열, 선택 마커의 내포(incorporation)를 위한 벡터 작제 및 이종 조절 서열의 기능적 조합 하에 있는 효소 자일로오스 이소머라아제를 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 표적 숙주 식물을 아그로박테리움 매개 형질전환에 의해 형질전환시키는 방법이 개시된다. 또한, 상기 벡터에 의한 형질전환 후에, 자일로오스를 유일한 탄소원으로 이용하는 대사적 이익을 갖는 추정적 형질전환체를 선택하는 방법이 개시된다. 본 명세서에 개시된 양성 선택 방법의 적용하여, 증가된 재생 효율성, 보다 우수한 성장 및 생존을 관찰하였다. 본 발명은 형질전환 세포의 원치않는 제거 및 항생제 및 제초제 저항성 유전자의 분산에 의해 유발되는 잠재적인 환경적 해악과 같은 음성 선택 방법의 단점들을 경감시킨다.The present invention discloses a highly improved, reproducible, stable transformation and regeneration method that makes it possible to obtain 12-15% of transgenic plants. The present invention relates to a method for selecting genetically transformed sunflower explants based on the ability to use xylose as the only carbohydrate source. Also targeted with a vector comprising a gene encoding the enzyme xylose isomerase under functional combination of the nucleic acid sequence of the xylose isomerase gene, the vector construction for incorporation of the selection marker, and the heterologous regulatory sequence. A method of transforming a host plant by Agrobacterium mediated transformation is disclosed. Also disclosed is a method of selecting putative transformants with metabolic benefit using xylose as the only carbon source after transformation with the vector. Application of the positive selection method disclosed herein observed increased regeneration efficiency, better growth and survival. The present invention alleviates the disadvantages of negative selection methods, such as the potential environmental harm caused by unwanted removal of transformed cells and the dispersion of antibiotic and herbicide resistant genes.

Description

양성 선택에 기반한 해바라기 및 지방 종자의 신규한 효율적 형질전환 방법{Novel efficient transformation method for sunflower and oil seeds based on poritive selection}Novel efficient transformation method for sunflower and oil seeds based on poritive selection

헬리안투스 안누스(Helianthus annuus), 또는 해바라기는 형질전환하기가 매우 어려운, 까다로운(recalcitrant) 종이다. 본 발명자들은 인용된 선행 기술에 비해, 수득되는 형질전환체의 수의 2-3배 증가를 가져오는, 고도로 개선된 형질전환 방법을 보고한다. 본 발명은 자일로오스를 유일한 탄수화물 원(source)으로 이용하는 능력에 기반하여, 유전적으로 형질전환된 해바라기 외식편(explant)를 선택하는 방법에 관한 것이다. 자일로오스 이소머라아제 유전자의 핵산 서열, 선택 마커 유전자의 내포를 위한 벡터 작제 및 아그로박테리움 매개 형질전환에 의해 이종 조절 서열(heterologous regulatory sequence)의 제어하에 있는 효소 자일로오스 이소머라아제를 코딩하는 유전자를 포함하는 벡터로 표적 숙주 식물을 형질전환하는 방법이 개시된다. 또한, 상기 벡터에 의한 형질전환 후, 자일로오스를 유일한 탄소원으로 이용하는 대사적 이익을 갖는 추정적(putative) 형질전환체를 선택하는 방법이 개시된다. 본 명세서에 기재된 양성 선택(positive selection) 방법에 의해, 재생(regeneration)의 증가된 효율성, 보다 우수한 성장 및 생존이 관찰되었다. 본 발명은 항생제 또는 제초제 내성 유전자의 이용과 같은 음성 선택의 불이 익을 회피한다. Helianthus annuus ), or sunflower, is a difficult species that is very difficult to transform. We report a highly improved transformation method which results in a 2-3 fold increase in the number of transformants obtained compared to the cited prior art. The present invention relates to a method for selecting a genetically transformed sunflower explant based on the ability to use xylose as the only carbohydrate source. Encoding the enzyme xylose isomerase under control of heterologous regulatory sequences by nucleic acid sequences of xylose isomerase genes, vector construction for inclusion of selection marker genes, and Agrobacterium mediated transformation A method of transforming a target host plant with a vector comprising a gene is disclosed. Also disclosed is a method of selecting putative transformants with metabolic benefit using xylose as the only carbon source after transformation with the vector. By the positive selection method described herein, increased efficiency, better growth and survival of regeneration were observed. The present invention avoids the disadvantages of negative selection, such as the use of antibiotic or herbicide resistance genes.

식물 형질전환은 현재 식물 생물학에서 핵심적인 연구 도구이고 품종 개발을 위한 실용적인 도구이다: 아그로박테리움 매개 형질전환을 통한 여러 식물 종의 형질전환은 통상적인 기술이 되었다. 해바라기는 식용 오일의 생산을 위해 전세계적으로 이용되는 주요한 작물이다; 해바라기 종을 형질전환시키는 시도가 수십 년간 추진되고 있다. 그러나, 해바라기는 현재까지 이용된 형질전환 방법에 저항하는 다루기 어려운 종이다. 아그로박테리움 또는 비올리스틱(biolistic) 방법 또는 상이한 선택성 마커를 이용하여 해바라기 종을 형질전환시키는 시도는 0.6-6% 범위의 매우 낮은 형질전환 효율성을 가져왔다.Plant transformation is now a key research tool in plant biology and a practical tool for breed development: transformation of several plant species via Agrobacterium mediated transformation has become a common technique. Sunflower is a major crop used worldwide for the production of edible oils; Attempts to transform sunflower species have been underway for decades. However, sunflower is an unwieldy species that resists the transformation methods used to date. Attempts to transform sunflower species using Agrobacterium or biolistic methods or different selectable markers have resulted in very low transformation efficiency in the range of 0.6-6%.

식물세포의 집단이 형질전환되는 경우, 형질전환된 세포의 선택은 일반적으로 선택 마커를 이용하여 이루어진다. 식물 형질전환에서 주요한 기술적 과제는 성공적으로 형질전환된 식물의 스크리닝 및 선택을 위한 선택 마커의 개발이다. 이 선택 과정은 매우 중요하여, 종종 형질전환체의 스크리닝 비용이 형질전환 자체의 비용을 초과한다. 선택성(selectable) 마커 유전자, 선택 작용제, 그 농도 및 적용 시기의 선택이 형질전환된 세포의 완전한 선택을 위해 매우 중요하다. 반면에, 재생이 방해되지 않아야 한다. 따라서, 엄격한 선택 방식(regime)이 바람직하나, 이는 형질전환체의 발달 잠재력을 방해하지 않아야 한다. 상기 두 가지 요구를 적절하게 조화시키는 조건의 선택이 그 자체로 기술이다. When a population of plant cells is transformed, the selection of transformed cells is generally made using selection markers. A major technical challenge in plant transformation is the development of selection markers for the screening and selection of successfully transformed plants. This selection process is so important that the cost of screening the transformant often exceeds the cost of the transform itself. The selection of selectable marker genes, selection agents, their concentrations and timing of application is very important for the complete selection of transformed cells. On the other hand, regeneration should not be disturbed. Thus, a strict selection regime is desirable, but it should not interfere with the developmental potential of the transformant. The choice of conditions to harmonize the two needs appropriately is a technique in itself.

현재까지 확인된 선택성 마커는 형질전환 식물 또는 세포가 형질전환 후 식 별될 수 있게 하는 두 종류로 구별될 수 있다. 그들은 각각 선택 이익 또는 불이익을 부여하는 양성 마커 및 음성 마커로 분류될 수 있다. 음성 선택성 마커는 항생제 또는 제초제의 존재 하에 성장할 수 있는 능력에 의해 형질전환된 세포, 또는 조직 외식편의 선택을 가능하게 하는 마커이다. 형질전환체의 선택 외에, 그와 같은 마커들은 분리되는 식물 집단에서 외래 유전자의 유전을 추적하기 위해 이용될 수 있다. Selective markers identified to date can be distinguished into two types that allow transgenic plants or cells to be identified after transformation. They can be classified into positive markers and negative markers, respectively, which confer selective benefits or disadvantages. Negative selectable markers are markers that allow the selection of transformed cells, or tissue explants by their ability to grow in the presence of antibiotics or herbicides. In addition to the selection of transformants, such markers can be used to track the inheritance of foreign genes in a separate plant population.

이와 같은 음성 선택 방법은 상당한 단점을 갖는다. 단점들 중 가장 심각한 것은 식물-독성 생성물(phyto-toxic product)의 존재 시 비-형질전환 세포들(non-transformed cells)이 사멸되고 합착 조직(coherent tissue)이 이용되는 경우, 비-형질전환 세포들의 사망이 형질전환된 세포들로의 영양분의 공급을 차단한다는 사실 또는 손상되거나 또는 사망하는 비-형질전환 세포들이 독성 화합물을 분비할 수 있다는 사실 때문에 형질전환된 세포들도 사망할 위험이 있다는 것이다. 더욱이, 섭취되는 식물에서 항생제 저항성 유전자의 존재는 우려 사항이다. 또한, 음성 선택을 이용한 세포 또는 조직의 선택은 선택 과정과 관련하여 도입된 유전자의 발현의 정확한 시기조절(timing)을 요구한다. 형질전환 세포가 해독(detoxifying) 유전자가 발현되기 전 또는 독성 화합물의 작용을 경감시키기에 충분한 양의 유전자 생성물이 생성되기 전에 독성 화합물로 처리되는 경우, 형질전환 세포 및 비-형질전환 세포 모두 사망한다. 선택이 지연되는 경우, 형질전환 세포 또는 조직의 선택은 예를 들면, 형질전환 세포를 선택하기 위해 이용되는 화합물의 침투에 대한 장벽을 형성하는, 비-형질전환 세포 또는 조직으로부터의 신초(shoot) 또는 캘러 스(callus) 형성에 의해 방해될 수 있다. This voice selection method has significant disadvantages. The most serious of the disadvantages are the non-transformed cells, where non-transformed cells are killed in the presence of phyto-toxic products and coherent tissue is used. The fact that their death blocks the supply of nutrients to the transformed cells or the fact that damaged or deceased non-transforming cells can secrete toxic compounds means that the transformed cells are also at risk of death. . Moreover, the presence of antibiotic resistance genes in the plants to be eaten is a concern. In addition, the selection of cells or tissues using negative selection requires precise timing of the expression of the introduced genes in connection with the selection process. Both transgenic and non-transforming cells die when the transformed cells are treated with the toxic compound before the detoxifying gene is expressed or before the gene product is produced in sufficient quantity to mitigate the action of the toxic compound. . If the selection is delayed, the selection of transformed cells or tissues shoots from non-transformed cells or tissues, for example, forming a barrier to penetration of the compound used to select the transformed cells. Or by callus formation.

전술된 단점들은 작동 원리가 음성 선택의 반대인 양성 선택의 방법에 의해 상당한 정도까지 극복된다. 음성 또는 독성 물질에 대한 저항성을 부여하기보다는, 양성 선택은 형질전환된 세포에 비-형질전환 세포 대비 대사적 이익(metabolic advantage) 또는 다른 경쟁력을 부여하는 단계를 포함한다. 이들은 집단 내에서 비-형질전환 세포를 손상시키거나 또는 사멸시키지 않으면서, 유전적으로 형질전환된 세포를 식별하고 선택한다. The aforementioned disadvantages are overcome to a considerable extent by the method of positive selection, where the principle of operation is the opposite of negative selection. Rather than confer resistance to negative or toxic substances, positive selection involves giving the transformed cells a metabolic advantage or other competitive advantage over non-transformed cells. They identify and select genetically transformed cells without damaging or killing non-transformed cells in the population.

해바라기는 중요한 지방-종자 작물이며, 형질전환 및 재생에 대해 저항적인 것으로 보고되었다(Schrammeijer et al., Plant Cell Reports, 1990 9:55-60). Schrammeijer 등은 음성 선택 기반 작용제(negative selection based agent) 상에서 성장할 수 있는 능력에 의해 형질전환체를 선택하여, 해바라기의 다양한 외식편으로부터의 재생에 대한 일부 잠재적인 문제를 평가했다. 카나마이신 및 히그로마이신은 해바라기의 기관형성 잠재력(organogeneric potential)에 유해한 것으로 알려져 있으나, 해바라기 형질전환을 위해 가장 널리 이용되는 선택 작용제이다(Everett et al., 1987; Muller et al., 2001).Sunflowers are important fat-seed crops and have been reported to be resistant to transformation and regeneration (Schrammeijer et al., Plant Cell Reports, 1990 9: 55-60). Schrammeijer et al. Selected transformants by their ability to grow on negative selection based agents, evaluating some potential problems with the regeneration of sunflower from various explants. Kanamycin and hygromycin are known to be detrimental to the organogeneric potential of sunflower, but are the most widely used selection agents for sunflower transformation (Everett et al., 1987; Muller et al., 2001).

헬리안투스 안누스 종에 속하는 형질전환체를 선택하는 신규한 방법, 구체적으로, 형질전환된 조직 외식편에 특정한 화합물, 바람직하게는 자일로오스를 대사할 수 있는 능력을 부여하는 단계를 포함하는 양성 선택 방법을 예시하는 방법이 본 발명에서 개시되고; 형질전환된 외식편은 그들을 단순히 상기 언급된 선택 작용제를 함유한 배지 상에서 배양하는 단계에 의해 선택된다. A novel method of selecting transformants belonging to Helianthus annuus species, in particular, the step of conferring the transformed tissue explants with the ability to metabolize particular compounds, preferably xylose Methods for illustrating positive selection methods are disclosed herein; Transformed explants are selected by simply culturing them on a medium containing the aforementioned selection agent.

본 명세서에 개시된 선택 방법은 재생을 위해 적합한 형질전환된 외식편을 스크리닝하고 선택하는 방법에 관한 것이다. 안정하고, 정확하며, 높은 효율성의 형질전환 및 재생이 본 발명의 방법을 통해 달성되었다. 본 명세서에 개시된 기술의 장점은 이를 기존의 기술과 구별하기에 충분히 명확하다. The selection methods disclosed herein relate to methods of screening and selecting transformed explants suitable for regeneration. Stable, accurate and high efficiency transformation and regeneration were achieved through the method of the present invention. The advantages of the techniques disclosed herein are clear enough to distinguish them from existing techniques.

발명의 요약Summary of the Invention

해바라기는 식용 오일의 생산을 위해 전세계적으로 이용되는 주요한 작물이다. 아그로박테리움 또는 비올리스틱 방법 또는 상이한 선택성 마커를 이용하여 해바라기 종을 형질전환시키는 시도는 0.6-6% 범위의 매우 낮은 형질전환 효율성을 가져왔다. 본 발명은 12-15%의 형질전환 식물을 수득하게 하는 고도로 개선되고, 재현가능하며 견실한 형질전환 및 재생 방법을 개시한다. Sunflower is a major crop used worldwide for the production of edible oils. Attempts to transform sunflower species using Agrobacterium or bioolithic methods or different selectable markers resulted in very low transformation efficiency in the range of 0.6-6%. The present invention discloses a highly improved, reproducible and robust transformation and regeneration method that yields 12-15% of transgenic plants.

본 발명은 헬리안투스 안누스 종의 형질전환된 외식편에 자일로오스를 대사하는 능력을 부과하는 양성 선택 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태는 선택성 마커 유전자를 포함하는 벡터 작제물의 작제에 관한 것이다. 특정한 양태는 상기 선택성 마커 유전자를 포함하는 작제된 벡터를 감염에 적합한 조건 하에서 숙주 외식편으로 형질전환시키는 아그로박테리움-매개 방법에 관한 것이다. 대상 유전자(the gene of interest)를 포함하는 성공적으로 형질전환된 세포는 선택 작용제를 포함하는 적합한 배지에서 함께 배양 시, 비-형질전환 세포 대비 선택적 대사 이익(selective metabolic advantage)을 주는 양성 효과로 유도된다. 이 선택적 이익은 마커 화합물의 존재 시 마커 유전자의 성공적인 발현에서 기인된다. The present invention relates to a positive selection method that imparts the ability to metabolize xylose to transformed explants of Helianthus annuus species. One aspect of the invention relates to the construction of a vector construct comprising a selectable marker gene. Certain embodiments relate to the Agrobacterium-mediated method of transforming a constructed vector comprising said selectable marker gene into a host explant under conditions suitable for infection. Successfully transformed cells containing the gene of interest are induced with a positive effect that gives a selective metabolic advantage over non-transformed cells when incubated together in a suitable medium containing a selection agent. do. This selective benefit is attributed to the successful expression of the marker gene in the presence of the marker compound.

또 다른 양태에 따르면, 형질전환된 조직의 집단에 공급된 선택성 마커 화합물은 형질전환된 외식편에서 마커 유전자의 발현을 유도하는 자일로오스이다. In another embodiment, the selective marker compound supplied to the population of transformed tissues is xylose that induces expression of the marker gene in the transformed explant.

또한, 본 발명의 추가적인 양태는 자일로오스 이소머라아제의 생물학적 활성을 갖는 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드 분자에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 양태는 서열번호 3으로 표시되는 폴리뉴클레오티드에 관한 것이다. Further aspects of the present invention also relate to polynucleotide molecules encoding proteins with biological activity of xylose isomerase. Specifically, the above aspect relates to the polynucleotide represented by SEQ ID NO: 3.

또한, 상기 개시된 방법으로 달성되는 형질전환 효율성은 12-15%이고, 재생 효율성은 음성 선택의 항생제(히그로마이신) 기반 방법보다 2-3배 높은 것으로 입증되었다. In addition, the transformation efficiency achieved with the disclosed method is 12-15%, and the regenerative efficiency has been demonstrated to be 2-3 times higher than the antibiotic (hygromycin) based method of negative selection.

종래 기술:Prior art:

"만노오스 또는 자일로오스 양성 선택(Mannose or Xylose positive selection)"이라는 명칭의 미국특허 제5,767,378호는 하나 이상의 화합물을 포함하는 배지에서 배양된 진핵세포 집단에서 형질전환의 결과 대사적 이익을 갖는 세포를 식별하거나 또는 선택하는 방법에 관한 것이다. 상기 세포는 발현 시 만노오스 또는 자일로오스 같은 화합물의 대사를 가져오는 뉴클레오티드 서열 또는 공-도입된(co-introduced) 뉴클레오티드 서열로 형질전환된다. U.S. Pat.No. 5,767,378, entitled "Mannose or Xylose positive selection," describes cells with metabolic benefits as a result of transformation in a eukaryotic population cultured in a medium comprising one or more compounds. To identify or select. The cells are transformed with nucleotide sequences or co-introduced nucleotide sequences that, upon expression, result in metabolism of compounds such as mannose or xylose.

Haldrup 등 (1998)은 써모난에어로박테리움 써모술푸로게네스(Thermonanaerobacterium thermosulfurogenes)로부터의 자일로오스 이소머라아제 유전자는 감자, 토마토 및 담배 종에서 D-자일로오스를 선택 작용제(selection agent)로 이용하여 형질전환 식물의 효과적인 선택을 가능하게 한다는 것을 확립했다(Plant Molecular Biology (1998), 37(2), 287-296). 상기 자일로오스 이소머라아제 유전자를 아그로박테리움-매개 형질전환에 의해 표적 식물로 이전시켰다. 선택에 관한 연구는 감자와 토마토에서, 자일로오스 이소머라아제 선택이 카나마이신 저항성 선택보다 더 효율적이나, 담배 식물에서는 반대 효과가 관찰된다는 것을 보여주었다.Haldrup et al. (1998) reported that the xylose isomerase gene from Thermonan aerobacterium thermosulfurogenes can be used to select D-xylose as a selection agent in potato, tomato and tobacco species. It has been established that it enables the effective selection of transgenic plants (Plant Molecular Biology (1998), 37 (2), 287-296). The xylose isomerase gene was transferred to the target plant by Agrobacterium-mediated transformation. Studies on selection have shown that in potatoes and tomatoes, xylose isomerase selection is more efficient than kanamycin resistance selection, but the opposite effect is observed in tobacco plants.

"통상적인 식물 형질전환을 위한 양성 선택 마커 유전자(Positive selection marker genes for routine plant transformation)"라는 명칭의 최근 문헌은 현재까지 이용된 선택성 마커 유전자는 항생제 저항성 유전자 또는 제초제 내성 유전자(herbicide tolerance gene)인 것으로 언급한다. 상기 문헌은 또한 비-형질전환 세포 대비 형질전환 세포에 대사적 이익을 부여하는 새로운 종류의 마커 유전자를 설명한다.A recent document titled "Positive Selection Marker Genes for Routine Plant Transformation" indicates that the selective marker genes used to date are antibiotic resistance genes or herbicide tolerance genes. It is mentioned. The document also describes a new class of marker genes that confer metabolic benefits to transformed cells relative to non-transformed cells.

Haldrup 등 (2001)은 자일로오스 이소머라아제의 선택 마커로서의 이용에 기반한 형질전환된 식물의 선택을 개시한다(In Vitro Cellular & Developmental Biology: Plant (2001), 37(2), 114-119.Haldrup et al. (2001) disclose the selection of transformed plants based on the use of xylose isomerase as a selection marker (In Vitro Cellular & Developmental Biology: Plant (2001), 37 (2), 114-119.

미국특허 제5,767,378호의 계속 부분(continuation part)은 또한 원하는 뉴클레오티드 서열 또는 공-도입된 뉴클레오티드 서열을 세포의 게놈에 도입하는 단계를 포함하여 세포의 집단에 불활성 화합물을 공급하는 경우 상기 원하는 뉴클레오티드 서열이 형질전환된 세포에 경쟁적 우위를 주는 양성 효과를 유도하여 형질전환된 세포가 비-형질전환된 세포의 집단으로부터 식별될 수 있게 하는 것인, 세포의 집단으로부터 유전적으로 형질전환된 세포를 선택하는 방법에서 사용될 시토키닌 글루쿠로니드 화합물을 포함한 신규한 글루쿠로니드 화합물에 관한 것이다.The continuation part of U. S. Patent No. 5,767, 378 also includes introducing a desired nucleotide sequence or co-introduced nucleotide sequence into the cell's genome when the inert compound is supplied to the population of cells. In a method of selecting a genetically transformed cell from a population of cells, inducing a positive effect that gives the transformed cell a competitive advantage so that the transformed cell can be identified from a population of non-transformed cells. Novel glucuronide compounds, including cytokinin glucuronide compounds to be used.

Hou 등은 형질전환 식물에서 선택성 마커 유전자의 이용 및 그의 제거를 개시한다. 상기 문헌은 이소펜테닐 트랜스퍼라아제 유전자, 자일로오스 이소머라아제 유전자, 포스포만노오스-이소머라아제 유전자 및 베타-글루쿠로니다아제 유전자를 이용한, 형질전환 식물에서의 양성 선택 마커에 중점을 둔, 형질전환 식물에서 선택성 마커 유전자의 이용 및 그의 제거에 관한 것이다. 또한, 동시형질전환(cotransformation), 부위-특이적 재조합 시스템, 트랜스포손-매개 재배치(reposition) 및 상동성 재조합을 이용하여 마커 유전자를 제거하는 방법이 개시된다. Hou et al. Disclose the use and removal of selectable marker genes in transgenic plants. This document focuses on positive selection markers in transgenic plants using isopentenyl transferase gene, xylose isomerase gene, phosphomannose-isomerase gene and beta-glucuronidase gene. And to the use and removal of selectable marker genes in transgenic plants. Also disclosed are methods of removing marker genes using cotransformation, site-specific recombination systems, transposon-mediated reposition and homologous recombination.

본 명세서에 개시된 선택 방법은 상기 인용된 종래 기술 문헌과 구별될 수 있을 정도로 충분히 명쾌하다. 본 발명은 구체적으로 식물 종 헬리안투스 안누스에 속하는 형질전환된 식물 외식편의 양성 선택 방법을 목적으로 한다. 또한, 단백질인 자일로오스 이소머라아제를 코딩하는 선택성 마커 유전자는 개체 스키조카이트리움(Schizochytrium)으로부터 분리되고 숙주 식물 종에서의 발현을 위해 적절하게 변형되었다. 해바라기 식물에서 높은 형질전환 효율성은 드물게 보고되었다는 것에 특히 주목해야 한다. 보다 구체적으로, 해바라기의 다양한 외식편 타입으로부터의 재생에 대해 여러 문제들이 주목되었다(Schrammeijer et al., Plant Cell Reports, 1990 9:55-60).The selection method disclosed herein is clear enough to be distinguished from the above cited prior art documents. The present invention specifically aims at a method of positive selection of transformed plant explants belonging to the plant species Helianthus annus. In addition, the selectable marker gene encoding the protein xylose isomerase was isolated from individual Schizochytrium and modified appropriately for expression in host plant species. It should be particularly noted that high transformation efficiency in sunflower plants has been reported rarely. More specifically, several issues have been noted for the regeneration of sunflower from various explant types (Schrammeijer et al., Plant Cell Reports, 1990 9: 55-60).

본 발명자들은 현재까지 달성된 효율성보다 2-3배 더 높은 효율성인, 12-15%의 형질전환 및 재생 효율성을 보고한다.We report a transformation and regeneration efficiency of 12-15%, which is 2-3 times higher than the efficiencies achieved to date.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

용어 "선택성 마커 유전자(selectable maker gene)"는 바람직하게 대상 유전자(the gene of interest)와 함께 도입되는 뉴클레오티드 서열로서, 상기 선택성 마커 유전자로 형질전환된 세포에 선택적 이익(selective advantage)을 부여하는 것인 뉴클레오티드 서열을 의미한다. The term "selectable maker gene" is a nucleotide sequence that is preferably introduced with the gene of interest, which confers a selective advantage to cells transformed with the selectable marker gene. Nucleotide sequence.

용어 "선택 작용제(selective agent)"는 불활성 형태 또는 전구체 형태의 화합물 또는 영양소로서, 그 부재시, 예를 들면, 선택성 마커 유전자의 발현이 대상 세포에 대해 실질적으로 생물학적으로 불활성인 형태로 존재하나, 선택성 마커가 발현되거나 전사되는 경우, 가수분해되거나 또는 활성화되거나 또는 대사되어 대상 유전자를 포함하는 유전적으로 형질전환된 세포에 선택적 이익을 제공하고 그에 의해 상기 세포가 선택되게 것인 화합물 또는 영양소이다. The term “selective agent” is a compound or nutrient in an inactive form or in the form of a precursor, in the absence of which, for example, the expression of the selectable marker gene is present in a form which is substantially biologically inactive with respect to the subject cell, When a marker is expressed or transcribed, it is a compound or nutrient that will be hydrolyzed or activated or metabolized to provide selective benefits to the genetically transformed cell comprising the gene of interest and thereby select the cell.

본 명세서에서 사용된 용어 "선택적 이익)selective advantage)"은 용어 선택적(selective), 대사적(metabolic) 및 생리적(physiological) 이익을 포함하고 형질전환된 세포가 불리한 조건을 가진(비-형질전환) 세포보다 더 빠르게 성장할 수 있거나, 또는 불리한 조건을 가진 세포들이 이용할 수 없는 기질(예를 들면, 영양소 전구체 등)을 유리하게 이용할 수 있다는 것을 의미한다. As used herein, the term "selective advantage" includes the terms selective, metabolic and physiological benefits and wherein the transformed cells have adverse conditions (non-transformation). This means that one can grow faster than the cells, or advantageously use substrates (eg, nutrient precursors, etc.) that are not available to cells with adverse conditions.

도 1. SC-1 불포화효소(desaturase)의 1.5kb 서열에서 완전한 자일로오스 이소머라아제 도메인Figure 1. Complete xylose isomerase domain at 1.5 kb sequence of SC-1 desaturase

도 2. SC-1으로부터의 도메인의 자일로오스 이소머라아제 도메인에 대한 상동성Figure 2. Homology of the xylose isomerase domain of the domain from SC-1

도 3. pGEX-XI의 맵. 대장균에서 발현을 연구하기 위해, 자일로오스 이소머라아제 유전자를 BamHI과 XhoI 부위 사이에 클로닝하였다.Figure 3. Map of pGEX-XI. To study expression in E. coli, the xylose isomerase gene was cloned between the BamHI and XhoI sites.

도 4. 대장균에서 자일로오스 이소머라아제의 유도. XI 프라이머에 의한, 형질전환된 SEA 외식편의 증폭. 래인: I: 유도됨; U: 유도되지 않음; 1,2,3: 자일로오스 이소머라아제 유전자를 갖는 상이한 클론; M: 분자량(MW) 마커.Induction of xylose isomerase in E. coli. Amplification of Transformed SEA Explants by XI Primer. Lane: I: Induced; U: not induced; 1,2,3: different clones with xylose isomerase gene; M: molecular weight (MW) marker.

도 5. A. 자일로오스 이소머라아제 클론으로부터 ORF의 증폭.A. Amplification of ORF from xylose isomerase clone.

B: pCAMBIA-XI의 XhoI에 의한 처리(restriction). XhoI 부위로부터 hpt 유전자의 방출에 주목한다. B: Restriction by XhoI of pCAMBIA-XI. Note the release of the hpt gene from the XhoI site.

도 6. pCAMBIA-CO-XI에서 XI에 의한 hpt의 치환.Figure 6. Substitution of hpt by XI in pCAMBIA-CO-XI.

도 7. A) 수크로오스(35gm/l) B) D-자일로오스(30gm/l) 및 C) 탄소원을 포함하지 않는 배지에서 배양된 형질전환되지 않은 해바라기 SEA 외식편. 3주 후에 외식편들을 촬영했다. Figure 7. A) Sucrose (35 gm / l) B) D-xylose (30 gm / l) and C) Untransformed sunflower SEA explants cultured in medium without a carbon source. Three weeks later, the food was photographed.

도 8. 2주의 선택 후에, A) 히그로마이신(25mg/l) 및 B) 자일로오스(15g/l)+수크로오스 (5mg/l)에서 배양된 형질전환된 SEA 외식편에서 관찰된 발아.8. Germination observed in transformed SEA explants cultured in A) hygromycin (25 mg / l) and B) xylose (15 g / l) + sucrose (5 mg / l) after two weeks of selection.

도 9. A) 1차 선택 배지. B) & C) 신장 배지(Elongation Media) D) 발근 배지(Rooting Media) 상의 SEA 외식편 및 E) & F) 강화 단계(Hardening stage)의 묘목(plantlet).A) Primary selection medium. B) & C) Elongation Media D) SEA explants on Rooting Media and E) & F) Plantlets in the Hardening stage.

도 10. XI 프라이머에 의한, 형질전환된 SEA 외식편의 증폭.10. Amplification of transformed SEA explants with XI primers.

서열목록의 간단한 설명: Brief description of sequence listing:

서열번호 1: SC1의 자일로오스 이소머라아제 전사체의 전장 서열SEQ ID NO: 1 Full length sequence of xylose isomerase transcript of SC1

서열번호 2: SC1의 자일로오스 이소머라아제의 번역된 단백질 서열Translated protein sequence of xylose isomerase of SEQ ID NO: SC1

서열번호 3: 식물에서 발현의 최적화 후 자일로오스 이소머라아제의 서열 SEQ ID NO: 3: Sequence of xylose isomerase after optimization of expression in plants

서열번호 4: pCAMBIA 벡터 내에 프레임내(in frame) 융합된 SC1의 전장 코돈 최적화 자일로오스 이소머라아제 전사체(full-length codon optimized Xylose isomerase transcript)의 서열.SEQ ID NO: 4: Sequence of full-length codon optimized Xylose isomerase transcript of SC1 fused in frame in pCAMBIA vector.

실시예Example : 1: One

트라우스토카이트리드Trausuto Kyrid (( ThraustochytridThraustochytrid ) 변종 ) Variants SCSC -- 1으로부터의From 1 자일로오스Xylose this 소머라아제의 Somerase 클로닝Cloning ..

고아(Goa) 주의 배수에서 분리된 트라우스토카이트리드인 스키조카이트리움(Schizochytrium) SC-1의 3일 배양물로부터 전체 RNA를 분리하였다. 수퍼스크립트 Rnase(GibcoBRL)를 이용하여 mRNA로부터 cDNA를 합성하였다. 상기 cDNA를 pSPORTl 벡터의 NotI - SalI 부위로 클로닝시키고 대장균 DHlOB에 형질전환시켰다. Total RNA was isolated from a three-day culture of Schizochytrium SC-1, a troutstochytrid isolated from the drainage of Goa. CDNA was synthesized from mRNA using Superscript Rnase (GibcoBRL). The cDNA was cloned into the NotI - SalI site of the pSPORTl vector and transformed into E. coli DHlOB.

일차 cDNA 라이브러리는 2 x 106개의 클론으로 구성되고, 증폭된 라이브러리는 2 x 1010 클론/ml의 역가(titer)를 가졌다. EST 클론을 무작위로 선별하고, 삽입물을 SP6 및 T7 프라이머로 증폭시켰다. 2000개의 cDNA 클론의 5'-말단을 무 작위로 선택하고 T7 프라미어로 서열을 결정하였다. SC-1의 cDNA 라이브러리로부터의 클론의 5' 말단 서열결정은 158 bp의 5' UTR 및 30 bp의 3' UTR을 갖는 1511 bp의 전장 자일로오스 이소머라아제(xylA) cDNA를 코딩하는 1.5 kb의 cDNA 클론의 식별을 가져왔다. 상기 cDNA는 1481 bp의 ORF를 갖는다. The primary cDNA library consisted of 2 × 10 6 clones and the amplified library had a titer of 2 × 10 10 clones / ml. EST clones were randomly selected and inserts were amplified with SP6 and T7 primers. The 5'-terminus of the 2000 cDNA clones was randomly selected and sequenced by T7 primers. The 5 'terminal sequencing of the clones from the cDNA library of SC-1 was 1.5 kb encoding 1511 bp full length xylose isomerase ( xylA ) cDNA with 158 bp 5' UTR and 30 bp 3 'UTR. This led to the identification of cDNA clones. The cDNA has an ORF of 1481 bp.

CDS의 서열이 서열번호 1로 주어진다. CDS의 서열은 SC-1의 전장 자일로오스 이소머라아제 전사체의 서열이다. 상기 서열은 440개의 아미노산으로 구성된 단백질로 번역된다. 상기 번역된 단백질의 아미노산 서열은 서열번호 2로 표시된다. 상기 서열은 아라비돕시스 탈리아나( Arabidopsis thaliana )의 자일로오스 이소머라아제에 74%의 상동성(homology)을 보인다. 상기 서열은 완전한 자일로오스 이소머라아제 도메인을 포함하며 SC-1의 자일로오스 이소머라아제로 표시된다. SC-1 불포화효소의 1.5kb 서열에서 완전한 자일로오스 이소머라아제 도메인의 존재가 도 1에 도시된다. The sequence of the CDS is given by SEQ ID NO: 1. The sequence of CDS is the sequence of the full length xylose isomerase transcript of SC-1. The sequence is translated into a protein consisting of 440 amino acids. The amino acid sequence of the translated protein is represented by SEQ ID NO: 2. The sequence shows 74% homology to xylose isomerase from Arabidopsis thaliana . The sequence comprises the complete xylose isomerase domain and is represented by the xylose isomerase of SC-1. The presence of the complete xylose isomerase domain in the 1.5 kb sequence of the SC-1 desaturase is shown in FIG. 1.

도 2는 SC-1으로부터의 모티프의 자일로오스 이소머라아제 도메인에 대한 상동성을 나타낸다. 2 shows homology to the xylose isomerase domain of motifs from SC-1.

실시예Example : 2: 2

자일로오스Xylose 이소머라아제의Isomerase 코돈 최적화 Codon optimization

SC-1의 자일로오스 이소머라아제(xylA) 서열은 식물에서 비교적 드물게 사용되는 코돈을 사용한다; SC-1은 아르기닌을 코딩하기 위해 주로 CGC를 이용하나, Arg에 대한 식물 코돈의 9% 만이 CGC이다. 따라서, CGC 코돈을 아르기닌에 대한 보다 빈번하게 사용되는 코돈으로 치환하였다. 식물로 도입하기 전에 9개의 뉴클레오티드를 치환하기 위해 클론에 2회의 복수-부위 지향적 돌연변이 생성(multi-site directed mutagenesis)을 수행하였다. 최적화된 서열은 서열번호 3으로 표시된다. The xylose isomerase ( xylA ) sequence of SC-1 uses codons which are relatively rarely used in plants; SC-1 mainly uses CGC to encode arginine, but only 9% of plant codons for Arg are CGC. Thus, CGC codons were substituted with more frequently used codons for arginine. Two multi-site directed mutagenesis were performed on clones to replace 9 nucleotides prior to introduction into plants. The optimized sequence is represented by SEQ ID NO: 3.

실시예Example : 33

자일로오스Xylose 이소머라아제의Isomerase pGEXpGEX 발현 벡터로의  To expression vectors 클로닝Cloning

코돈 최적화된 유전자가 전사되고 번역된다는 것을 확인하기 위해, pSPORTl로부터의 코돈 최적화된 SC-1 XylA 유전자를 BamHI 부위를 포함하는 정방향 프라이머 (5'GCGCGGATCCATGGGTGAATTCTTTC3') 및 XhoI 부위를 갖는 역방향 프라이머 (5'GAAACTCGAGCTTGTCGATTAAGAAATGTATTGGTT3')로 증폭시켰다. 증폭된 PCR 생성물(1323)을 BamHI 및 XhoI으로 처리하였다. pGEX-4T-3은 26-kDa 글루타티온 S-트랜스퍼라아제(tac 프로모터의 제어 하에 있는 GST)를 갖는 융합단백질로서 단백질을 발현하기 위해 이용되는 발현 벡터이다. pGEX-4T-3을 BamHI 및 Xhol으로 처리하고 PCR 생성물(BamHI 및 XhoI으로 처리됨)을 상기 두 부위 사이에 방향성 있게(directionally) 클로닝하였다- 결과물인 클론을 pGEX-XI으로 지칭했다. pGEX-XI의 맵이 도 3에 도시된다. In order to confirm that the codon optimized gene transcription and translation that, the forward primer for the codon optimized gene from the SC-1 XylA pSPORTl includes a BamHI site (GGATCC 5'GCGC ATGGGTGAATTCTTTC3 ') and a reverse primer having a XhoI site (5 'GAAA CTCGAG CTTGTCGATTAAGAAATGTATTGGTT3'). Amplified PCR product (1323) was treated with BamHI and XhoI. pGEX-4T-3 is an expression vector used to express proteins as fusion proteins with 26-kDa glutathione S-transferase (GST under the control of a tac promoter). pGEX-4T-3 was treated with BamHI and Xhol and PCR products (treated with BamHI and XhoI) were directionally cloned between the two sites-the resulting clone was named pGEX-XI. A map of pGEX-XI is shown in FIG. 3.

대장균에서In E. coli 자일로오스Xylose 이소머라아제Isomerase 융합 단백질의 발현 Expression of Fusion Proteins

자일로오스 이소머라아제 유전자를 갖는 pGEX-XI을 대장균 BL21에 형질전환 시켰다. 형질전환된 세포들을 lOO㎍/ml의 암피실린을 포함한 LB 배지 상에서 선택하였다. 무작위로 콜로니를 채취하여 lOO㎍/ml의 암피실린을 포함한 LB 배지에서 밤새 배양시켰다. 상기와 같이 밤새 배양한 배양물의 1%를 lOO㎍/ml의 암피실린을 포함한 5 ml의 LB 배양액을 접종하기 위한 개시물(starter)로 이용하였다. 배양액을 O.D. 600이 약 0.6-0.7에 도달할 때까지 인큐베이션하였다. 상기 각 배양액의 2ml를 1mM IPTG로 3시간 동안 유도시켰다. 동시에, 2 ml의 배양액을 대조구로서 유도 없이 펠릿으로 침전시켰다. 세포 펠릿을 lOO㎕ 시료 완충액에 재현탁시키고 50ul를 10% SDS-PAGE 겔에 로딩시켰다. 유도는 도 4에 도시된다. PGEX-XI with xylose isomerase gene was transformed into E. coli BL21. Transformed cells were selected on LB medium containing 100 g / ml of ampicillin. Random colonies were harvested and incubated overnight in LB medium containing 100 g / ml ampicillin. As above, 1% of the culture cultured overnight was used as a starter for inoculating 5 ml of LB culture solution containing 100 g / ml of ampicillin. Culture medium was O.D. Incubate until 600 reached about 0.6-0.7. 2 ml of each culture was induced with 1 mM IPTG for 3 hours. At the same time, 2 ml of culture was precipitated into pellets without induction as a control. Cell pellets were resuspended in 100ul sample buffer and 50ul loaded on a 10% SDS-PAGE gel. Induction is shown in FIG. 4.

클론 1 및 2에서 GST-자일로오스 이소머라아제 융합 단백질의 예상되는 크기인 76 KDa의 단백질을 관찰하였으나, 유도되지 않은 세포에서는 관찰되지 않았다. 따라서, 코돈 최적화된 자일로오스 이소머라아제는 올바른 판독 프레임으로 존재하고 전사되고 번역될 수 있었다. In clones 1 and 2, a protein of 76 KDa, the expected size of the GST-xylose isomerase fusion protein, was observed, but not in uninduced cells. Thus, codon optimized xylose isomerase could be present in the correct reading frame and transcribed and translated.

대장균에서In E. coli 자일로오스Xylose 이소머라아제Isomerase 유전자의 기능의 증거 Evidence of the function of genes

대장균 균주 AB477(proA2, his-4, aroCl, thi-1, lacYl, galK2, xyl-5, mtl-1, lambda-supE44)은 자일로오스 이소머라아제(XyIA) 결함 균주이다(Haldrup et at., 1998 & 2001). 돌연변이체에서 자일로오스 이소머라아제 유전자의 상보(compelementation)는 이 균주가 자일로오스를 이용하여 성장할 수 있게 하여, 그에 의해 그의 기능을 입증할 것이다. 대장균 균주 AB477은 E.coli Genetic Stock Center, USA로부터 수득했다. pGEX-4T-3에 있는 자일로오스 이소머라아제 유전자를 암피실린(lOO㎍/ml)과 함께 l%(w/v) D-자일로오스를 함유하는 MacConkey 아가 플레이트 상에 플레이팅된 대장균 균주 AB477의 적격세포(competent cell)로 형질전환시켰다. XyIA 유전자를 갖는 형질전환체는 D-자일로오스를 발효할 수 있고 자일로오스를 함유한 MacConkey 아가 플레이트 상에서 적색으로 보인다. E. coli strain AB477 (proA2, his-4, aroCl, thi-1, lacYl, galK2, xyl-5, mtl-1, lambda - supE44) is a xylose isomerase ( XyIA ) defective strain (Haldrup et at. , 1998 & 2001). Compelementation of the xylose isomerase gene in the mutant will allow this strain to grow using xylose, thereby demonstrating its function. E. coli strain AB477 was obtained from E. coli Genetic Stock Center, USA. E. coli strain AB477 plated on a MacConkey agar plate containing x% isomerase gene in pGEX-4T-3 with ampicillin (lOO μg / ml) containing l% (w / v) D-xylose The cells were transformed into competent cells. Transformants with the XyIA gene can ferment D-xylose and appear red on MacConkey agar plates containing xylose.

AB477 숙주 세포, pGEX4T-3으로 형질전환된 세포 및 pGEX-XI로 형질전환된 세포를 각각 암피실린(lOO㎍/ml)을 함유한 MacConkey 배지 및 자일로오스(1% w/v) 및 암피실린(lOO㎍/ml)을 함유한 배지에 플레이팅하였다. 자일로오스를 함유한 배지에서 pGEX-XI를 갖는 적색 콜로니를 수득하였으나, 숙주 세포 및 pGEX4-T3을 갖는 AB477은 상기 배지에서 성장하지 않았다. 따라서, SC-1으로부터 분리된 코돈 최적화된 자일로오스 이소머라아제 유전자는 번역되었고 기능을 발휘했다. AB477 host cells, cells transformed with pGEX4T-3 and cells transformed with pGEX-XI were treated with MacConkey medium and xylose (1% w / v) and ampicillin (100) containing ampicillin (lOOµg / ml), respectively. And plated in medium containing [mu] g / ml). Red colonies with pGEX-XI were obtained in media containing xylose, but host cells and AB477 with pGEX4-T3 did not grow in the media. Thus, the codon optimized xylose isomerase gene isolated from SC-1 was translated and functioned.

실시예Example : 4: 4

자일로오스Xylose 이소머라아제의Isomerase pCAMBIApCAMBIA 로의 By 클로닝Cloning

pCAMBIA-1301은 pPZP 벡터로부터 유래되었다. 상기 벡터는 CaMV35S 프로모터 하에 있고 CaMV35S 폴리A 신호에 의해 종료되는 히그로마이신 포스포-트랜스퍼라아제(hpt)를 포함한다. 상기 유전자는 히그로마이신에 대한 저항성을 제공하여 형질전환된 세포가 히그로마이신 함유 배지에서 선택될 수 있게 한다.pCAMBIA-1301 was derived from the pPZP vector. The vector comprises a hygromycin phospho-transferase (hpt) under the CaMV35S promoter and terminated by a CaMV35S polyA signal. The gene provides resistance to hygromycin so that the transformed cells can be selected in a hygromycin containing medium.

각각 XhoI 부위를 포함하는 정방향 프라이머(5' CTCTCTCGAGCAACCATGGGTGAATTCTTTCC 3') & 역방향 프라이머 (5'GAAACTCGAGCTTGTCGATTAAGAAATGTATTGGTT 3')를 이용하여 pSPORT에 있는 코돈 최적화된 자일로오스 이소머라아제(XylA) 유전자의 ORF를 증폭시켰다. 증폭된 단편을 XhoI으로 처리하였다. pCAMBIA-1301을 동시에 XhoI로 처리하여 hpt 유전자를 방출시키고 아가로오스 겔로부터 정제된 벡터를 상기 증폭된 단편에 라이게이션시켰다. 자일로오스 이소머라아제 클론으로부터의 ORF의 증폭 및 pCAMBIA-XI의 XhoI에 의한 처리(restrictoin)가 도 5에 도시된다. ORF of codon-optimized xylose isomerase (XylA) gene in pSPORT using forward primers (5 'CTCT CTCGAG CAACCATGGGTGAATTCTTTCC 3') & reverse primers (5'GAAA CTCGAG CTTGTCGATTAAGAAATGTATTGGTT 3 '), each containing an XhoI site Was amplified. The amplified fragment was treated with XhoI. pCAMBIA-1301 was simultaneously treated with XhoI to release the hpt gene and a vector purified from an agarose gel was ligated to the amplified fragment. Amplification of ORF from xylose isomerase clones and restriction by xhoI of pCAMBIA-XI is shown in FIG. 5.

라이게이션 믹스를 DHlOB로 형질전환시켰다. 형질전환된 콜로니를 채취하고 이 콜로니로부터 분리된 플라스미드를 XI 프라이머로 증폭시키고 동일한 프라이머로 서열을 결정하였다. 따라서, 올바른 배향 및 올바른 프레임으로 XI 유전자를 갖는 작제물을 확인하였다. 올바른 프레임으로 클로닝된, 상기 유전자의 서열이 서열번호 4로 주어진다. The ligation mix was transformed with DHlOB. Transformed colonies were harvested and plasmids isolated from these colonies were amplified with XI primers and sequenced with the same primers. Thus, constructs with the XI gene were identified with the correct orientation and the correct frame. The sequence of the gene, cloned in the correct frame, is given by SEQ ID NO: 4.

도 6은 pCAMBIA 벡터에 프레임내(in frame)로 내포된 SC-1의 전장 코돈 최적화된 자일로오스 이소머라아제 전사체의 서열 및 pCAMBIA-CO-XI에서 hpt의 XI에 의한 치환을 도시한다. 벡터 pCAMBIA1301의 XhoI 부위들 사이에 클로닝된 히그로마이신 포스포-트랜스퍼라아제를 코딩하는 hpt 유전자가 히그로마이신 대신 코돈 최적화된 자일로오스 이소머라아제에 의해 치환된 것을 pCAMBIA-XI로 명명하였다.FIG. 6 depicts the sequence of the full-length codon optimized xylose isomerase transcript of SC-1 embedded in the pCAMBIA vector in frame and the substitution by XI of hpt in pCAMBIA-CO-XI. The hpt gene encoding the cloned hygromycin phospho-transferase cloned between the XhoI sites of the vector pCAMBIA1301 was named pCAMBIA-XI, which was substituted by codon-optimized xylose isomerase instead of hygromycin.

실시예Example : 5: 5

자일로오스Xylose 이소머라아제를Isomerase 양성 선택  Positive selection 마커로With marker 이용한 해바라기의 형질전환 Transformation of sunflower used

형질전환에 의해 유전 물질을 세포 집단에 도입하려는 경우, 일부 세포들만 이 성공적으로 형질전환된다는 것이 알려져 있다. 형질전환된 세포의 식별 및 선택은 전통적으로 음성 선택에 의해 이루어졌으며, 음성 선택에 의하면, 형질전환된 세포들은 그들이 분해할 수 있는 작용제를 함유한 배지에서 생존할 수 있으나, 비-형질전환 세포는 상기 배지에서 사멸된다. 히그로마이신은 가장 일반적으로 이용되는 항생제이고, 형질전환을 위해 이용된 작제물에서 히그로마이신 포스포트랜스퍼라아제 유전자(hpt)는 상기 항생제를 함유한 배지에서 성장한 형질전환세포에 저항성을 제공한다. If genetic material is to be introduced into a cell population by transformation, it is known that only some cells are successfully transformed. Identification and selection of transformed cells has traditionally been done by negative selection, and according to negative selection, transformed cells can survive in a medium containing an agent that they can degrade, but non-transformed cells Is killed in the medium. Hygromycin is the most commonly used antibiotic, and in the constructs used for transformation, the hygromycin phosphotransferase gene (hpt) provides resistance to transformed cells grown in the medium containing the antibiotic. .

이 음성 선택 방법들은 일부 단점들을 갖는다. 비-형질전환 세포들은 성장 배지에서 항생제의 존재 때문에 죽을 수 있고, 그들은 배지로 독소를 배출할 수 있으며, 상기 독소는 형질전환된 세포에도 저해 효과를 발휘하며(inhibitory) 독성을 갖는다. 더욱이, 섭취되는 식물 및 미생물에서 항생제 저항성 유전자의 존재는 환경 단체 및 정부 당국들에게 우려 사항이다. 또한, 음성 선택을 이용한 세포 또는 조직의 선택은 선택 과정과 관련하여 도입된 유전자의 발현의 정확한 시기조정을 필요로 한다. 해독 유전자(detoxifying gene)가 발현되기 전에, 또는 독성 화합물의 작용을 경감시키기 위해 충분한 유전자 생성물이 생성되기 전에, 형질전환 세포가 독성 화합물로 처리되는 경우, 형질전환 세포 및 비-형질전환 세포가 모두 사망한다. 선택이 지연되는 경우, 형질전환 세포 또는 조직의 선택이 예들 들면, 형질전환된 세포를 선택하기 위해 이용되는 화합물의 침투에 대한 장벽을 형성하는, 비-형질전환 세포 또는 조직으로부터의 신초 또는 캘러스 형성에 의해 방해될 수 있다. These voice selection methods have some disadvantages. Non-transformed cells can die because of the presence of antibiotics in the growth medium, they can excrete toxins into the medium, which toxins are inhibitory and toxic to the transformed cells. Moreover, the presence of antibiotic resistance genes in the plants and microorganisms eaten is a concern for environmental groups and government authorities. In addition, the selection of cells or tissues using negative selection requires precise timing of the expression of the introduced genes in relation to the selection process. If transgenic cells are treated with toxic compounds before detoxifying genes are expressed or before sufficient gene product is produced to mitigate the action of toxic compounds, both transformed and non-transformed cells are Die. When selection is delayed, shoot or callus formation from non-transforming cells or tissues forms a barrier to penetration of the compound used to select, for example, the transformed cells. May be interrupted by

전술된 단점들은 집단 내에서 비-형질전환 세포를 손상시키거나 또는 사멸시키지 않으면서 항생제 또는 제초제 저항 유전자의 도입 없이 형질전환 세포를 선택적으로 성장시킬 수 있게 하는 양성 선택의 방법에 의해 상당한 정도까지 극복된다. The aforementioned disadvantages are overcome to a considerable extent by the method of positive selection, which enables the selective growth of transformed cells without the introduction of antibiotic or herbicide resistance genes without damaging or killing non-transforming cells in the population. do.

다수의 식물 종들은 자일로오스를 대사하는 선천적 능력을 갖지 않아서, 자일로오스가 유일한 탄소원인 배지에서 증식하지 못한다. 자일로오스 이소머라아제를 선택 마커로 갖는 작제물에 의한 그와 같은 종들의 형질전환은 형질전환된 세포에 자일로오스를 탄소원으로 이용하는 능력을 부여할 것이다. Many plant species do not have the innate ability to metabolize xylose and thus do not proliferate in the medium where xylose is the only carbon source. Transformation of such species by constructs with xylose isomerase as the selection marker will give transformed cells the ability to use xylose as a carbon source.

해바라기에서 형질전환 및 선택:Transformation and Selection in Sunflowers:

식물 물질:Plant material:

본 연구를 위해, 본 발명자들은 헬리안투스 안누스 CMS234B를 이용하였고, 상기 식물은 인도에서 잡종 해바라기의 생산을 위해 자성 부모로서 널리 이용되는 순계(inbred line)인, 234A에 대한 유지 계통(maintainer line)이다. 헬리안투스 안누스 CMS234B는 모든 잡종 생산을 위한 유지 계통으로 이용되는, 42%의 오일 함량을 갖는 국가적 관리를 받는(national check), 짧은 지속기간의 변종(90-100일)인 KBSH1 잡종의 부모 계통(parental line)이다. For this study, we used Helianthus annus CMS234B, the plant is a maintenance line for 234A, an inbred line widely used as a magnetic parent for the production of hybrid sunflowers in India. )to be. Helianthus Annus CMS234B is the parent of KBSH1 hybrid, a nationally-checked, short-lived variant (90-100 days) with an oil content of 42%, used as a maintenance system for all hybrid production. It is a parental line.

헬리안투스 안누스 CMS 234B의 종자를 껍질을 벗기고 70% 알코올로 2분간 및 0.1% 염화제2수은(Mercuric Chloride)으로 4분간 멸균시켰다. 상기 멸균된 종자를 멸균수로 4-5회 강하게 세척하고, 뒤이어 BOD에서 25℃에서 2시간 동안 물에 침 윤(imbibition)시켰다. 세 개의 상이한 외식편, 즉, 신초 정단분열조직(shoot apical meristem), 분리된 배축(split embryonic axis) 및 자엽(cotyledon)을 그들의 재생 효율성에 대해 테스트하였다. 이들 중에서, SEA(split embryonic axis) 외식편이 재생에 대한 최대 잠재력을 갖는 것으로 확인하였다. Seeds of Helianthus annus CMS 234B were peeled and sterilized for 2 minutes with 70% alcohol and for 4 minutes with 0.1% Mercury Chloride. The sterilized seeds were washed strongly 4-5 times with sterile water, followed by imbibition in water for 2 hours at 25 ° C. in BOD. Three different explants, shoot apical meristem, split embryonic axis and cotyledon, were tested for their regeneration efficiency. Among them, the split embryonic axis explants were identified as having the greatest potential for regeneration.

SEASEA (( SplitSplit embryonicembryonic axisaxis ) ) 외식편의Eating out 분리 detach

종자의 멸균 후에, 얇고 투명한 종피(papery translucent seed coat) 및 그 내부의 투명한 배유층을 조심스럽게 벗겨서 제거하였다. 신초 분열조직(shoot meristem)을 절개하기 위해 두 개의 자엽이 부착된 선에 평행하게 자엽을 관통하여 제1 절개를 수행하였다. 원시엽(primordial leave)이 있는 경우, 신초 정단분열조직의 끝에서 이를 조심스럽게 절단하여 제거하였다. 뿌리 분열조직을 포함하는 조직을 제거하고 신초 정단분열조직의 중심을 직접 관통하여 마지막 절개를 수행하였다. 외식편을 적신 여과지 상에 회수하였다. After sterilization of the seeds, a thin, transparent papery translucent seed coat and a transparent drainage layer therein were carefully peeled off. A first incision was performed through the cotyledon parallel to the line to which two cotyledons were attached to incision the shoot meristem. If there is a primordial leave, it was removed by carefully cutting it from the tip of shoot apical meristem. The tissue including the root meristem was removed and the final incision was performed directly through the center of the shoot apical meristem. Explants were recovered on filter paper soaked.

탄소원으로서As a carbon source 자일로오스를Xylose 이용하는 능력의 스크리닝 Screening of the ability to use

해바라기가 탄소원으로서 자일로오스를 이용할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 각각 수크로오스 및 자일로오스를 포함하는 재생 배지 상에서 외식편을 배양하였다. To determine whether sunflowers could use xylose as a carbon source, explants were cultured on regeneration media containing sucrose and xylose, respectively.

100개의 SEA 외식편을 분리하여 탄소원이 a) 3.5% 수크로오스; b) 3% 자일로오스; c) 탄소원 불포함인, 0.5mg/l BAP를 포함하는 MS 배지(Murashige and Skoog Medium) 상에서 3주 동안 배양하였다. 외식편에 대한 탄소원의 효과는 3주의 종료 시에 관찰하였다.One hundred SEA explants were isolated to have a carbon source of a) 3.5% sucrose; b) 3% xylose; c) incubation for 3 weeks on MS medium (Murashige and Skoog Medium) containing 0.5 mg / l BAP, without carbon source. The effect of carbon source on explants was observed at the end of 3 weeks.

도 7은 A) 수크로오스(35gm/l)에서 배양된 해바라기 SEA 외식편, B) D-자일로오스(30gm/l)에서 배양된 해바라기 SEA 외식편, C) 탄소원을 포함하지 않는 배지 상에서 배양된 해바라기 SEA 외식편을 보여준다. 상기 외식편들을 3주 후에 촬영하였다. FIG. 7 shows A) sunflower SEA explants cultured in sucrose (35 gm / l), B) sunflower SEA explants cultured in D-xylose (30 gm / l), C) cultured on medium without carbon source Shows sunflower SEA explants. The explants were photographed after 3 weeks.

자일로오스를 포함하는 배지에서 배양된 외식편은 2-3 주 내에 갈화되어(brown) 죽었다. 이 외식편들은 배지 내에 탄소원의 부재 하에 배양된 외식편들과 유사하게 보였다. 따라서, 해바라기 CMS234B SEA 외식편은 탄소원으로서 자일로오스를 이용할 수 있는 것으로 보이지 않았다. Explants cultured in a medium containing xylose died brown within 2-3 weeks. These explants looked similar to explants cultured in the absence of a carbon source in the medium. Thus, sunflower CMS234B SEA explants did not appear to be able to utilize xylose as a carbon source.

pCAMBIApCAMBIA -- XIXI 를 이용한 해바라기의 형질전환Transformation of Sunflowers

아그로박테리움에 의한 형질감염(Transfection with Agrobacterium transfectiontransfection ))

전술된 바와 같이 종자를 멸균시키고 SEA를 분리하였다. 비교를 위해, 이중 벡터(binary vector) pCAMBIA 1301(hpt 유전자를 가짐)을 포함하는 아그로박테리움 투메파시엔스 균주 GV3101과 pCAMBIA-XI를 포함하는 균주를 이용하였다. Seeds were sterilized and SEA isolated as described above. For comparison, a strain comprising Agrobacterium tumefaciens strains GV3101 and pCAMBIA-XI comprising a binary vector pCAMBIA 1301 (with hpt gene) was used.

글리세롤 스톡으로부터의 아그로박테리움 세포들을 리팜피신(10㎍/ml), 겐타마이신(lO㎍/ml) 및 카나마이신(50㎍/ml)을 포함하는 LB(Luria-Bertani) 배지에서 밤새 배양시키고 O.D600 = 1.0에 도달할 때까지 4-6시간 동안 지수적으로 성장시켰다. 상기 세포들을 4℃에서 6000 rpm으로 5분 동안 원심분리하여 세척하고 1.0의 0.D600에 도달하도록 MS 액체에 재현탁시켰다. 절제된 외식편을 25 ml의 재현탁된 배양물을 포함하는 진공 침입 플라스크(vacuum infiltration flask)로 즉시 옮겼다. 200 atm의 압력에서 15분 동안 진공을 적용하고 빠르게 해제시켰다. 그 후, 상기 배양물으로부터 액체를 완전히 제거하고 외식편을 압지(blotting paper) 상에 회수하였다. 상기 외식편을 0.5mg/l BAP + 2gm/l 수크로오스를 함유한 MS 배지로 옮겨서 2일간 26℃, 암기에 방치하였다. Agrobacterium cells from glycerol stock were incubated overnight in Luria-Bertani (LB) medium containing rifampicin (10 μg / ml), gentamycin (lOμg / ml) and kanamycin (50 μg / ml) and O.D600 Growth exponentially for 4-6 hours until reaching 1.0. The cells were washed by centrifugation at 6000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. and resuspended in MS liquid to reach 1.0 D 600 of 1.0. The excised explants were immediately transferred to a vacuum infiltration flask containing 25 ml of resuspended culture. Vacuum was applied for 15 minutes at 200 atm pressure and quickly released. The liquid was then completely removed from the culture and the explants were recovered on blotting paper. The explants were transferred to MS medium containing 0.5 mg / l BAP + 2 gm / l sucrose and left for 2 days at 26 ° C. for dark period.

실시예Example : 6: 6

선택 및 재생Select and play

양성 선택 및 재생Positive selection and regeneration

2일의 공-배양(co-cultivation) 후, 이식편을 세포탁심(Cefotaxime) 250mg/l을 함유한 MS(Murashige and Skoog)(1972) 액체 배지로 철저히 세척하였다. 그 후, 상기 이식편을 0.5mg/l BAP, 15gm D-자일로오스, 5gm/l 수크로오스, 250mg/l 세포탁심, 8gm/l 아가를 포함하는 pH 5.6의 MS 배지로 옮기고 16시간의 광 조건 및 8 시간의 암 조건의 광주기(photoperiod)로 3주 동안 2회의 계대 배양(subculturing)과 함께 유지시켰다. 선택기간 후에, 1/2 Strength MS 배지를 포함하는 신장 배지(Elonglation medium)으로 계대배양시켰다. 2주 후에, 신장된 신초들을 발근(Rooting) 배지(0.01 mg/l IBA를 함유한 1/2 MS 배지)로 옮겼다. 발근된 식물을 토양과 질석 혼합물로 옮기기 전에 물에서 2주 동안 강화(harden)시켰 다. After two days of co-cultivation, the grafts were thoroughly washed with Murashige and Skoog (1972) liquid medium containing 250 mg / l of Cefotaxime. The graft was then transferred to MS medium at pH 5.6 containing 0.5 mg / l BAP, 15 gm D-xylose, 5 gm / l sucrose, 250 mg / l Cytoxim, 8 gm / l agar and subjected to 16 hours of light conditions and Photoperiod with 8 hours of cancer conditions was maintained with two subculturings for 3 weeks. After the selection period, passages were made with Elonglation medium containing 1/2 Strength MS medium. After 2 weeks, elongated shoots were transferred to Rooting medium (1/2 MS medium containing 0.01 mg / l IBA). The rooted plants were hardened in water for 2 weeks before being transferred to the soil and vermiculite mixture.

음성 선택 및 재생:Voice selection and playback:

2일의 공-배양 후에, 이식편을 250mg/l의 세포탁심을 함유한 MS 배지로 철저히 세척하였다. 상기 외식편을 선택 및 재생 배지(0.5mg/l BAP, 15mg/l 히그로마이신, 250mg/l 세포탁심, 30gm/l 수크로오스, 8gm/l 아가를 함유한 MS 배지, pH 5.6)로 옮겼다. 선택기간 후에, 신초를 신장 배지 상에서 2주 동안 계대배양시켰다(1/2 Strength MS 배지). 신장된 신초들을 발근 배지(0.01 mg/l IBA를 함유한 1/2 MS 배지)로 옮기고 발근된 식물을 뒤이어 토양으로 옮겼다. After two days of co-culture, the grafts were thoroughly washed with MS medium containing 250 mg / l of Celltaxime. The explants were transferred to selection and regeneration medium (0.5 mg / l BAP, 15 mg / l hygromycin, 250 mg / l Celltaxim, MS medium containing 30 gm / l sucrose, 8 gm / l agar, pH 5.6). After the selection period, shoots were passaged for 2 weeks on kidney medium (1/2 Strength MS medium). Elongated shoots were transferred to rooting medium (1/2 MS medium containing 0.01 mg / l IBA) and rooted plants were subsequently transferred to the soil.

양성 선택과 음성 선택의 비교:Comparison of positive and negative choices:

외식편을 pCAMBIA 1301(hpt 포함) 및 pCAMBIA-XI(hpt를 자일로오스 이소머라아제로 치환함)로 형질전환시키고 각각 상이한 농도의 히그로마이신 및 자일로오스를 포함하는 개별적인 선택 배지 상에서 선택하였다. 1차 선택에서 생존한 이식편을 2차 선택을 위해 동일한 배지로 옮겨 21일 동안 선택하였다. 뒤이어 이식편들을 개별적인 신장 배지로 옮겼다. 건강한 어린 가지(shootlet)를 개별적인 발근 배지로 옮겼다. Explants were transformed with pCAMBIA 1301 (including hpt) and pCAMBIA-XI (substituting hpt with xylose isomerase) and selected on separate selection media containing different concentrations of hygromycin and xylose, respectively. . Grafts surviving the primary selection were transferred to the same medium for secondary selection and selected for 21 days. The grafts were then transferred to individual kidney media. Healthy shootlets were transferred to individual rooting media.

관찰사항은 하기의 표로 작성된다:Observations are made in the following table:

A) A) pCAMBIApCAMBIA -1301에 의한 By -1301 이식편의Graft 형질전환.  Transformation. 히그로마이신을Hygromycin 포함하는 배지에서의 선택 Choice in Badges to Include

농도 (mg/l)Concentration (mg / l) 감염된 외식편의 수Number of infected explants 1차 선택에서 생존한 외식편의 수 (15일)Number of explants surviving primary selection (15 days) 1차 선택에서 생존한 외식편의 수 (21일)Number of explants surviving primary selection (21 days) 2차 선택에서 생존한 외식편의 수 (15일)Number of Explants Surviving in Secondary Choice (15 Days) PCR + ve 외식편의 수PCR + ve number of explants 어린 가지(shootlet)로 재생한 외식편의 수Number of explants played with shootlets PCR + ve 재생체 (regenerant)PCR + ve regenerant 3030 100100 4545 2222 1212 1212 1One 1One 2525 100100 5050 3030 1717 1515 33 22 2020 100100 5858 4242 2828 2020 55 22 1515 100100 6565 5050 4343 2727 77 33

B) B) pCAMBIApCAMBIA -- XIXI 에 의한 On by 외식편의Eating out 형질전환.  Transformation. 자일로오스를Xylose 함유한 배지에서의 선택  Selection in medium containing

농도 (mg/l)Concentration (mg / l) 감염된 외식편의 수Number of infected explants 1차 선택에서 생존한 외식편의 수 (15일)Number of explants surviving primary selection (15 days) 1차 선택에서 생존한 외식편의 수 (21일)Number of explants surviving primary selection (21 days) 2차 선택에서 생존한 외식편의 수 (15일)Number of Explants Surviving in Secondary Choice (15 Days) PCR + ve 외식편의 수PCR + ve number of explants 어린 가지(shootlet)로 재생한 외식편의 수Number of explants played with shootlets PCR + ve 재생체 (regenerant)PCR + ve regenerant 3030 100100 5050 3838 2020 1818 55 55 2525 100100 6565 5555 4040 2828 77 66 2020 100100 7272 6565 5757 3030 1212 77 1515 100100 8080 7070 6060 2828 2020 1010

표 1: pCAMBIA-1301 및 pCAMBIA-XI에 의한 해바라기 SEA 외식편의 형질전환Table 1: Transformation of Sunflower SEA Explants by pCAMBIA-1301 and pCAMBIA-XI

도 8은 2주의 선택 후에 A) 히그로마이신(25mg/l) 및 B) 자일로오스(15g/l)+ 수크로오스(5gm/l)에서 배양된 형질전환된 SEA 외식편에서 관찰된 발아를 도시한다. 히그로마이신은 이식편에 대해 자일로오스보다 더 강한 독성 효과를 갖는 것으로 보인다. 히그로마이신 배지에서 생장하는 외식편에 의해 형성된 눈은 왜소하고(stunted) 습했다(hydric). 그들은 신장 배지에서 잘 생장하지 않았고 극히 소수만 생존했다. 재생 효율성은 낮은 농도의 히그로마이신에서도 매우 낮았다. FIG. 8 shows germination observed in transformed SEA explants cultured in A) hygromycin (25 mg / l) and B) xylose (15 g / l) + sucrose (5 gm / l) after two weeks of selection. do. Hygromycin appears to have a stronger toxic effect on grafts than xylose. Eyes formed by explants growing in hygromycin media were stuted and wet. They did not grow well in the renal medium and only a few survived. Regeneration efficiency was very low even at low concentrations of hygromycin.

자일로오스 상에서 선택된 외식편에서 보다 우수한 발아 효율성을 관찰하였다. 대부분의 외식편은 정상적인 신초 눈(shoot bud)을 형성했고 이 눈들은 2차 선택에서 더 잘 생존했다. 히그로마이신 배지에서 관찰된 1-2개의 군생한 왜소한 신초에 비교할 때, 외식편당 2-3개의 건강한 신초를 양성 선택에서 관찰하였다. D-자일로오스 배지에서 생장한 묘목들은 히그로마이신에서 생장한 묘목에서 비해 90% 그린 조직(green tissue)을 포함했다. 상기 이식편은 또한 신장 배지에서 보다 우수한 생존 및 생장을 보였다. 눈들은 건강했고 신장 배지에서 어린 가지로 발달했다. Better germination efficiency was observed on selected explants on xylose. Most explants formed normal shoot buds and these eyes survived the second choice better. As compared to 1-2 colonized dwarf shoots observed in hygromycin media, 2-3 healthy shoots per explant were observed in positive selection. Seedlings grown in D-xylose medium contained 90% green tissue as compared to seedlings grown in hygromycin. The graft also showed better survival and growth in kidney medium. The eyes were healthy and developed into young branches in the kidney medium.

본 발명자들은 선택을 위해 hpt를 이용한 경우에 비해, XI를 이용하여 2-3 배 더 많은 수의 재생 묘목을 관찰했다. 형질감염 후 5g의 수크로오스와 15g의 자일로오스를 선택 배지에서 사용한 경우 재생 효율성의 추가적인 개선을 관찰하였다. 하기는 양성 선택을 이용한 해바라기의 형질전환 및 재생을 위해 표준화된 프로토콜이다:. We observed 2-3 times more number of regenerated seedlings using XI compared to using hpt for selection. Further improvement in regeneration efficiency was observed when 5 g sucrose and 15 g xylose were used in the selection medium after transfection. The following is a standardized protocol for the transformation and regeneration of sunflower with positive selection:

- 헬리안투스 안누스 CMS 234B의 종자를 껍질을 벗기고 70% 알코올로 2분간 멸균시키고 뒤이어 0.1%의 염화제2수은으로 4분간 처리한다. Peel the seeds of Helianthus Annus CMS 234B for 2 minutes with 70% alcohol, followed by 4 minutes with 0.1% mercuric chloride.

- 상기 멸균된 종자를 멸균수로 4-5회 강하게 세척하고, 뒤이어 BOD에서 25℃에서 2시간 동안 물에 침윤시킨다. The sterilized seeds are washed 4-5 times strongly with sterile water, followed by infiltration in water for 2 hours at 25 ° C. in BOD.

- 자엽, 어린 뿌리(radicle) 및 원시엽(leaf primordial)을 조심스럽게 제거하여 SEA(shoot apical meristem)를 노출시킨다.Carefully remove cotyledon, radicle and leaf primordial to expose SEA (shoot apical meristem).

- SEA 외식편에 AGT-D15-XI를 포함하는 아그로박테리움 GV3101 배양액 (OD600 =1.0)을 감염시킨다.Infect SAG explants with Agrobacterium GV3101 culture containing AGT-D15-XI (OD600 = 1.0).

- 200 mbar에서 15분간 진공 침투(vacuum infiltration)를 수행한다.Perform vacuum infiltration for 15 minutes at 200 mbar.

- lOOmg/l 미오이노시톨, 0.5 mg/l BAP, 2g/l 수크로오스, 8g/l 아가를 포함하는 pH 5.6의 MS 배지에서 2일 동안 공배양(co-cultivation)을 수행한다. Co-cultivation is carried out for 2 days in MS medium at pH 5.6 containing 100 mg / l myoinositol, 0.5 mg / l BAP, 2 g / l sucrose, 8 g / l agar.

- 이식편을 35g/l 수크로오스, lOOmg/l 미오이니시톨, 250mg/l 세포탁심을 포함하는 pH 5.6의 MS 배지로 15분간 세척하고 압지로 건조시킨다(blot dried).The grafts are washed for 15 minutes in MS medium at pH 5.6 containing 35 g / l sucrose, 100 mg / l myoinitol, 250 mg / l Celltaxim, and blot dried.

- lOOmg/l 미오이노시톨, 15g/l 자일로오스, 2gm/l 수크로오스, 0.5 mg/l BAP, 250mg/l 세포탁심, 8g/l 아가를 포함하는 pH 5.6의 MS 배지로 3주 동안 계대배양한다. Passage for 3 weeks in MS medium at pH 5.6 containing lOOmg / l myoinositol, 15 g / l xylose, 2 gm / l sucrose, 0.5 mg / l BAP, 250 mg / l Cytotaxime, 8 g / l agar .

- 50mg/l 미오이노시톨, 15g/l 수크로오스, 250mg/l 세포탁심, 8g/l 아가를 포함하는 pH 5.6의 1/2 MS 배지로 1주 동안 계대배양한다. Passage for 1 week in 1/2 MS medium at pH 5.6 containing 50 mg / l myoinositol, 15 g / l sucrose, 250 mg / l cetactaxi, 8 g / l agar.

- 50 mg/l 미오이노시톨, O.Olmg/l IBA, 250mg/l 세포탁심, 8g/l 아가를 포함하는 pH 5.6의 1/2 MS 배지로 계대배양한다.Passage with 1/2 MS medium at pH 5.6 containing 50 mg / l Myoinositol, O.Olmg / l IBA, 250mg / l Celltaxim, 8g / l agar.

- 묘목을 최종적으로 레드 토양(Red soil)(10%)과 질석(90%)의 혼합물을 담은 화분으로 이식한다.-Seedlings are finally transplanted into pots containing a mixture of red soil (10%) and vermiculite (90%).

도 9는 1차 선택 배지 상의 SEA 이식편, B) & C) 신장 배지 상의 SEA 이식편, D) 발근 배지 상의 SEA 이식편, 및 E) & F) 강화 단계에 있는 묘목을 보여준다. 9 shows seedlings in SEA grafts on primary selection medium, B) & C) SEA grafts on renal medium, D) SEA grafts on rooting medium, and E) & F) strengthening step.

100개의 외식편으로 시작하여, pCAMBIA-1301에 의한 형질전환으로, hpt 유전자를 갖는 2-3개의 형질전환 식물을 수득하였다. 그러나, 동일한 수의 외식편으로 시작하여, pCAMBIA-XI에 의한 형질전환으로 XI 유전자를 갖는 12-15개의 형질전환 식물을 수득하였다. 히그로마이신 선택을 통해 수득된 묘목들은 매우 적었고, 또 한 이 묘목들을 매우 약해서 완전한 식물로 성장하지 못했다. Starting with 100 explants, transformation with pCAMBIA-1301 yielded 2-3 transgenic plants with the hpt gene. However, starting with the same number of explants, transformation with pCAMBIA-XI yielded 12-15 transgenic plants with the XI gene. The seedlings obtained through the selection of hygromycin were very few, and these seedlings were also very weak and did not grow into complete plants.

실시예Example 7 7

분자적Molecular 분석 analysis

형질전환 후 수득된 묘목을 XI 프라이머를 이용한 증폭에 의해 선택성 마커에 대해 스크리닝하였다. Seedlings obtained after transformation were screened for selectable markers by amplification with XI primers.

Figure 112008050163287-PCT00001
Figure 112008050163287-PCT00001

표 2. 자일로오스 이소머라아제 유전자의 증폭을 위해 이용된 프라이머.Table 2. Primers used for amplification of xylose isomerase genes.

형질전환된 묘목으로부터 분리된 게놈 DNA를 상기 프라이머로 증폭시켰다. 증폭 조건은 하기와 같았다:Genomic DNA isolated from the transformed seedlings was amplified with the primers. Amplification conditions were as follows:

DNA lOOng DNA lOOng

dNTP 200μMdNTP 200 μM

프라이머 0.25 μMPrimer 0.25 μM

MgCl2 mMMgCl 2 mM

1OX 완충액 2.5㎕ (Bangalore Genei)2.5 μl 1OX Buffer (Bangalore Genei)

Taq 폴리머라아제 1UTaq polymerase 1U

총 부피 25 ㎕25 μl total volume

사용된 순환 조건은 하기와 같았다:The cycling conditions used were as follows:

적용된 증폭 조건.Applied amplification conditions.

Figure 112008050163287-PCT00002
Figure 112008050163287-PCT00002

도 10은 XI 프라이머에 의한 형질전환된 SEA 외식편의 증폭을 보여준다. pCAMBIA1301-XI를 갖는, 선택된 묘목의 게놈 DNA 100ng을 XI 프라이머로 증폭시켰다. 래인 1-10: 상이한 외식편으로부터의 DNA 시료; '+' 아그로박테리움 DNA; M: 1 kb 래더(ladder)10 shows amplification of transformed SEA explants with XI primers. 100 ng of genomic DNA of selected seedlings with pCAMBIA1301-XI was amplified with XI primers. Lanes 1-10: DNA samples from different explants; '+' Agrobacterium DNA; M: 1 kb ladder

주(Note): XI 프라이머를 이용한 9개의 외식편의 증폭은 이 시료들이 그들의 게놈 내에 통합된 XI를 갖는다는 것을 암시한다. Note: Amplification of nine explants using XI primers suggests that these samples have XI integrated into their genome.

약 90%의 선택된 외식편은 형질전환된 외식편에서 XI 유전자의 증폭에 의해 확인된 바와 같이, XI 유전자의 그들의 게놈으로의 통합을 보였다. About 90% of the selected explants showed integration of the XI genes into their genomes, as confirmed by amplification of the XI gene in the transformed explants.

따라서, 본 발명자들은 전세계적으로 현재까지 사용된 다른 선택 마커에 의해 보고된 0.2-6.2%의 형질전환 효율성 대비 선택을 위해 자일로오스 이소머라아제를 이용한 12-15%의 안정적인 형질전환 효율성을 보고한다. Thus, we report a stable transformation efficiency of 12-15% using xylose isomerase for selection versus 0.2-6.2% transformation efficiency reported by other selection markers used to date worldwide. do.

따라서, 본 발명자들은 양성 선택을 위한 SC1의 자일로오스 이소머라아제의 이용이 해바라기 외식편의 형질전환을 위한 효율적인 방법이라는 것을 입증했다. 이 선택 시스템은 전통적인 카나마이신 및 히그로마이신 기반 시스템 보다 더 효율 적이고 더 많은 수의 형질전환 식물을 생성했다. 상기 시스템은 또한 형질전환 해바라기를 성공적으로 생산하기 위해, 해바라기와 같은 난해한 작물로부터 형질전환체를 생장시키는 문제를 해결한다. 마지막으로, 상기 시스템은 또한 유전적으로 변형된 식물의 개발에서 대안적인 선택 마커의 요구를 충족시키고 항생제 저항성 마커의 이용을 피한다. Thus, we have demonstrated that the use of xylose isomerase of SC1 for positive selection is an efficient method for transformation of sunflower explants. This selection system was more efficient and produced a larger number of transgenic plants than traditional kanamycin and hygromycin based systems. The system also solves the problem of growing transformants from difficult crops, such as sunflowers, to successfully produce transformed sunflowers. Finally, the system also meets the needs of alternative selection markers in the development of genetically modified plants and avoids the use of antibiotic resistance markers.

SEQUENCE LISTING <110> Avestha Gengraine Technologies Pvt Ltd. Gengraine Technologies Pvt.Ltd, Avestha Morawala Patell, Villoo <120> Positive selection method using Xylose Isomerase in Sunflower <130> 09-1-2005 <160> 7 <170> PatentIn version 3.3 <210> 1 <211> 1323 <212> DNA <213> Schizochytrium <220> <221> CDS <222> (1)..(1323) <400> 1 atg ggt gaa ttc ttt ccc gag gtt ggc aag att gaa tac aag gga cca 48 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 ggc agc aac gat gtg ctt tcg tac agg tgg tat aac cct gat gaa gag 96 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu 20 25 30 atc ctt gga aag aag atg aaa gac tgg ctt aag ttt tct gtc tgc ttt 144 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe 35 40 45 tgg cat act ttc cga ggc gtc ggc atg gac ccc ttt ggc aaa cct acg 192 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr 50 55 60 atc acc agc cgc ttc cag ggc gat gat gga tct gac tca gtc gaa aat 240 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 gcg ctc cgt cgc gta gac gcc gcc ttt gag cta ttt aca aag ctt ggc 288 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly 85 90 95 gtt gag tac tac agc ttt cat gat gtg gat gtt tct ccc gaa ggt gca 336 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala 100 105 110 aca ctc aag gag aca aat gag aac ctt gac aag att acc gac cgc atg 384 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met 115 120 125 cta gaa ctg caa aag aaa aca gga gtg aag ctt ttg tgg ggt aca gct 432 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala 130 135 140 aac ctc ttt acc aac ccc cgc tac atg aac ggt ggc tcc acg aac ccg 480 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 gac ccg aat gtc ttc att cga gct gct gca cag gtt aaa aag gct atc 528 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile 165 170 175 gat gtt acg cac aag ctt ggt ggt caa ggt ttt gta ttc tgg ggt ggt 576 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly 180 185 190 cgc gaa ggc tac atg cac att ctc aac act gat gtt gtg cgt gag atg 624 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met 195 200 205 aac cac tat gcc cag atg ctg aag atg gcg att gca tac aag aag aag 672 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys 210 215 220 atc ggc ttt gat ggt caa att ctt gtg gag cca aaa cct cgt gaa cca 720 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 atg aag cac caa tat gat tac gat gta caa acc gtg att ggg ttc ttg 768 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu 245 250 255 cga gag cat ggg ctt gaa aaa gaa gtc ctg ctg aat gtt gaa ccc aac 816 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn 260 265 270 cac acc cag ctt gcg ggc cac gaa ttt gag cat ggc ttt atc ttt gct 864 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala 275 280 285 gcc aaa ctt ggc atg ctt gga agc att gat gct aat acc ggt tct gag 912 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu 290 295 300 agt ctt ggc tgg gac act gat gag ttc atc act gac cag act cat gcg 960 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 act ctg ctg tgt cgc acg att att gag atg ggc ggt ttc aaa aaa ggt 1008 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly 325 330 335 ggc ctt aac ttt gat gcc aag gtg cga cgc gaa agt act gat cca gag 1056 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu 340 345 350 gat ctc ttt atc gcg cac gtg gca tct atg gat gca ctt gct aaa ggt 1104 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly 355 360 365 ctt cgc aat gct gcc aaa ttg gtt gat gaa ggc cgt atg gct aag atg 1152 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met 370 375 380 ctc gca gag cgc tac gct gga tgg gac tct gga cta ggt aag aga att 1200 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 gag gat ggc cag agt tcg ctt gac gag ctg gag gag cat gcg ctc cag 1248 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln 405 410 415 aat gat gag gag ccc gct aag act tca gca aaa cag gag aag ttt att 1296 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile 420 425 430 gct gtt ctc aac caa tac att tct taa 1323 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser 435 440 <210> 2 <211> 440 <212> PRT <213> Schizochytrium <400> 2 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu 20 25 30 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe 35 40 45 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr 50 55 60 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly 85 90 95 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala 100 105 110 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met 115 120 125 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala 130 135 140 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile 165 170 175 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly 180 185 190 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met 195 200 205 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys 210 215 220 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu 245 250 255 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn 260 265 270 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala 275 280 285 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu 290 295 300 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly 325 330 335 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu 340 345 350 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly 355 360 365 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met 370 375 380 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln 405 410 415 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile 420 425 430 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser 435 440 <210> 3 <211> 1323 <212> DNA <213> Schizochytrium <220> <221> CDS <222> (1)..(1323) <400> 3 atg ggt gaa ttc ttt ccc gag gtt ggc aag att gaa tac aag gga cca 48 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 ggc agc aac gat gtg ctt tcg tac agg tgg tat aac cct gat gaa gag 96 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu 20 25 30 atc ctt gga aag aag atg aaa gac tgg ctt aag ttt tct gtc tgc ttt 144 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe 35 40 45 tgg cat act ttc cga ggc gtc ggc atg gac ccc ttt ggc aaa cct acg 192 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr 50 55 60 atc acc agc cgt ttc cag ggc gat gat gga tct gac tca gtc gaa aat 240 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 gcg ctc cgt cgt gta gac gcc gcc ttt gag cta ttt aca aag ctt ggc 288 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly 85 90 95 gtt gag tac tac agc ttt cat gat gtg gat gtt tct ccc gaa ggt gca 336 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala 100 105 110 aca ctc aag gag aca aat gag aac ctt gac aag att acc gac cgt atg 384 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met 115 120 125 cta gaa ctg caa aag aaa aca gga gtg aag ctt ttg tgg ggt aca gct 432 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala 130 135 140 aac ctc ttt acc aac ccc cgt tac atg aac ggt ggc tcc acg aac ccg 480 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 gac ccg aat gtc ttc att cga gct gct gca cag gtt aaa aag gct atc 528 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile 165 170 175 gat gtt acg cac aag ctt ggt ggt caa ggt ttt gta ttc tgg ggt ggt 576 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly 180 185 190 cgt gaa ggc tac atg cac att ctc aac act gat gtt gtg cgt gag atg 624 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met 195 200 205 aac cac tat gcc cag atg ctg aag atg gcg att gca tac aag aag aag 672 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys 210 215 220 atc ggc ttt gat ggt caa att ctt gtg gag cca aaa cct cgt gaa cca 720 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 atg aag cac caa tat gat tac gat gta caa acc gtg att ggg ttc ttg 768 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu 245 250 255 cga gag cat ggg ctt gaa aaa gaa gtc ctg ctg aat gtt gaa ccc aac 816 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn 260 265 270 cac acc cag ctt gcg ggc cac gaa ttt gag cat ggc ttt atc ttt gct 864 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala 275 280 285 gcc aaa ctt ggc atg ctt gga agc att gat gct aat acc ggt tct gag 912 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu 290 295 300 agt ctt ggc tgg gac act gat gag ttc atc act gac cag act cat gcg 960 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 act ctg ctg tgt cgt acg att att gag atg ggc ggt ttc aaa aaa ggt 1008 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly 325 330 335 ggc ctt aac ttt gat gcc aag gtg cga cgt gaa agt act gat cca gag 1056 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu 340 345 350 gat ctc ttt atc gcg cac gtg gca tct atg gat gca ctt gct aaa ggt 1104 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly 355 360 365 ctt cgt aat gct gcc aaa ttg gtt gat gaa ggc cgt atg gct aag atg 1152 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met 370 375 380 ctc gca gag cgt tac gct gga tgg gac tct gga cta ggt aag aga att 1200 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 gag gat ggc cag agt tcg ctt gac gag ctg gag gag cat gcg ctc cag 1248 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln 405 410 415 aat gat gag gag ccc gct aag act tca gca aaa cag gag aag ttt att 1296 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile 420 425 430 gct gtt ctc aac caa tac att tct taa 1323 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser 435 440 <210> 4 <211> 1323 <212> DNA <213> Schizochytrium <220> <221> CDS <222> (1)..(1323) <400> 4 atg ggt gaa ttc ttt ccc gag gtt ggc aag att gaa tac aag gga cca 48 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 ggc agc aac gat gtg ctt tcg tac agg tgg tat aac cct gat gaa gag 96 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu 20 25 30 atc ctt gga aag aag atg aaa gac tgg ctt aag ttt tct gtc tgc ttt 144 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe 35 40 45 tgg cat act ttc cga ggc gtc ggc atg gac ccc ttt ggc aaa cct acg 192 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr 50 55 60 atc acc agc cgt ttc cag ggc gat gat gga tct gac tca gtc gaa aat 240 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 gcg ctc cgt cgt gta gac gcc gcc ttt gag cta ttt aca aag ctt ggc 288 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly 85 90 95 gtt gag tac tac agc ttt cat gat gtg gat gtt tct ccc gaa ggt gca 336 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala 100 105 110 aca ctc aag gag aca aat gag aac ctt gac aag att acc gac cgt atg 384 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met 115 120 125 cta gaa ctg caa aag aaa aca gga gtg aag ctt ttg tgg ggt aca gct 432 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala 130 135 140 aac ctc ttt acc aac ccc cgt tac atg aac ggt ggc tcc acg aac ccg 480 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 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260 265 270 cac acc cag ctt gcg ggc cac gaa ttt gag cat ggc ttt atc ttt gct 864 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala 275 280 285 gcc aaa ctt ggc atg ctt gga agc att gat gct aat acc ggt tct gag 912 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu 290 295 300 agt ctt ggc tgg gac act gat gag ttc atc act gac cag act cat gcg 960 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 act ctg ctg tgt cgt acg att att gag atg ggc ggt ttc aaa aaa ggt 1008 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly 325 330 335 ggc ctt aac ttt gat gcc aag gtg cga cgt gaa agt act gat cca gag 1056 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu 340 345 350 gat ctc ttt atc gcg cac gtg gca tct atg gat gca ctt gct aaa ggt 1104 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly 355 360 365 ctt cgt aat gct gcc aaa ttg gtt gat gaa ggc cgt atg gct aag atg 1152 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met 370 375 380 ctc gca gag cgt tac gct gga tgg gac tct gga cta ggt aag aga att 1200 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 gag gat ggc cag agt tcg ctt gac gag ctg gag gag cat gcg ctc cag 1248 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln 405 410 415 aat gat gag gag ccc gct aag act tca gca aaa cag gag aag ttt att 1296 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile 420 425 430 gct gtt ctc aac caa tac att tct taa 1323 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser 435 440                          SEQUENCE LISTING <110> Avestha Gengraine Technologies Pvt Ltd.        Gengraine Technologies Pvt.Ltd, Avestha        Morawala Patell, Villoo   <120> Positive selection method using Xylose Isomerase in Sunflower <130> 09-1-2005 <160> 7 <170> PatentIn version 3.3 <210> 1 <211> 1323 <212> DNA <213> Schizochytrium <220> <221> CDS (222) (1) .. (1323) <400> 1 atg ggt gaa ttc ttt ccc gag gtt ggc aag att gaa tac aag gga cca 48 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 ggc agc aac gat gtg ctt tcg tac agg tgg tat aac cct gat gaa gag 96 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu             20 25 30 atc ctt gga aag aag atg aaa gac tgg ctt aag ttt tct gtc tgc ttt 144 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe         35 40 45 tgg cat act ttc cga ggc gtc ggc atg gac ccc ttt ggc aaa cct acg 192 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr     50 55 60 atc acc agc cgc ttc cag ggc gat gat gga tct gac tca gtc gaa aat 240 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 gcg ctc cgt cgc gta gac gcc gcc ttt gag cta ttt aca aag ctt ggc 288 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly                 85 90 95 gtt gag tac tac agc ttt cat gat gtg gat gtt tct ccc gaa ggt gca 336 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala             100 105 110 aca ctc aag gag aca aat gag aac ctt gac aag att acc gac cgc atg 384 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met         115 120 125 cta gaa ctg caa aag aaa aca gga gtg aag ctt ttg tgg ggt aca gct 432 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala     130 135 140 aac ctc ttt acc aac ccc cgc tac atg aac ggt ggc tcc acg aac ccg 480 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 gac ccg aat gtc ttc att cga gct gct gca cag gtt aaa aag gct atc 528 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile                 165 170 175 gat gtt acg cac aag ctt ggt ggt caa ggt ttt gta ttc tgg ggt ggt 576 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly             180 185 190 cgc gaa ggc tac atg cac att ctc aac act gat gtt gtg cgt gag atg 624 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met         195 200 205 aac cac tat gcc cag atg ctg aag atg gcg att gca tac aag aag aag 672 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys     210 215 220 atc ggc ttt gat ggt caa att ctt gtg gag cca aaa cct cgt gaa cca 720 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 atg aag cac caa tat gat tac gat gta caa acc gtg att ggg ttc ttg 768 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu                 245 250 255 cga gag cat ggg ctt gaa aaa gaa gtc ctg ctg aat gtt gaa ccc aac 816 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn             260 265 270 cac acc cag ctt gcg ggc cac gaa ttt gag cat ggc ttt atc ttt gct 864 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala         275 280 285 gcc aaa ctt ggc atg ctt gga agc att gat gct aat acc ggt tct gag 912 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu     290 295 300 agt ctt ggc tgg gac act gat gag ttc atc act gac cag act cat gcg 960 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 act ctg ctg tgt cgc acg att att gag atg ggc ggt ttc aaa aaa ggt 1008 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly                 325 330 335 ggc ctt aac ttt gat gcc aag gtg cga cgc gaa agt act gat cca gag 1056 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu             340 345 350 gat ctc ttt atc gcg cac gtg gca tct atg gat gca ctt gct aaa ggt 1104 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly         355 360 365 ctt cgc aat gct gcc aaa ttg gtt gat gaa ggc cgt atg gct aag atg 1152 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met     370 375 380 ctc gca gag cgc tac gct gga tgg gac tct gga cta ggt aag aga att 1200 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 gag gat ggc cag agt tcg ctt gac gag ctg gag gag cat gcg ctc cag 1248 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln                 405 410 415 aat gat gag gag ccc gct aag act tca gca aaa cag gag aag ttt att 1296 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile             420 425 430 gct gtt ctc aac caa tac att tct taa 1323 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser         435 440 <210> 2 <211> 440 <212> PRT <213> Schizochytrium <400> 2 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu             20 25 30 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe         35 40 45 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr     50 55 60 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly                 85 90 95 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala             100 105 110 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met         115 120 125 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala     130 135 140 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile                 165 170 175 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly             180 185 190 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met         195 200 205 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys     210 215 220 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu                 245 250 255 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn             260 265 270 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala         275 280 285 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu     290 295 300 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly                 325 330 335 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu             340 345 350 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly         355 360 365 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met     370 375 380 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln                 405 410 415 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile             420 425 430 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser         435 440 <210> 3 <211> 1323 <212> DNA <213> Schizochytrium <220> <221> CDS (222) (1) .. (1323) <400> 3 atg ggt gaa ttc ttt ccc gag gtt ggc aag att gaa tac aag gga cca 48 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 ggc agc aac gat gtg ctt tcg tac agg tgg tat aac cct gat gaa gag 96 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu             20 25 30 atc ctt gga aag aag atg aaa gac tgg ctt aag ttt tct gtc tgc ttt 144 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe         35 40 45 tgg cat act ttc cga ggc gtc ggc atg gac ccc ttt ggc aaa cct acg 192 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr     50 55 60 atc acc agc cgt ttc cag ggc gat gat gga tct gac tca gtc gaa aat 240 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 gcg ctc cgt cgt gta gac gcc gcc ttt gag cta ttt aca aag ctt ggc 288 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly                 85 90 95 gtt gag tac tac agc ttt cat gat gtg gat gtt tct ccc gaa ggt gca 336 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala             100 105 110 aca ctc aag gag aca aat gag aac ctt gac aag att acc gac cgt atg 384 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met         115 120 125 cta gaa ctg caa aag aaa aca gga gtg aag ctt ttg tgg ggt aca gct 432 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala     130 135 140 aac ctc ttt acc aac ccc cgt tac atg aac ggt ggc tcc acg aac ccg 480 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 gac ccg aat gtc ttc att cga gct gct gca cag gtt aaa aag gct atc 528 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile                 165 170 175 gat gtt acg cac aag ctt ggt ggt caa ggt ttt gta ttc tgg ggt ggt 576 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly             180 185 190 cgt gaa ggc tac atg cac att ctc aac act gat gtt gtg cgt gag atg 624 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met         195 200 205 aac cac tat gcc cag atg ctg aag atg gcg att gca tac aag aag aag 672 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys     210 215 220 atc ggc ttt gat ggt caa att ctt gtg gag cca aaa cct cgt gaa cca 720 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 atg aag cac caa tat gat tac gat gta caa acc gtg att ggg ttc ttg 768 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu                 245 250 255 cga gag cat ggg ctt gaa aaa gaa gtc ctg ctg aat gtt gaa ccc aac 816 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn             260 265 270 cac acc cag ctt gcg ggc cac gaa ttt gag cat ggc ttt atc ttt gct 864 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala         275 280 285 gcc aaa ctt ggc atg ctt gga agc att gat gct aat acc ggt tct gag 912 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu     290 295 300 agt ctt ggc tgg gac act gat gag ttc atc act gac cag act cat gcg 960 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 act ctg ctg tgt cgt acg att att gag atg ggc ggt ttc aaa aaa ggt 1008 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly                 325 330 335 ggc ctt aac ttt gat gcc aag gtg cga cgt gaa agt act gat cca gag 1056 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu             340 345 350 gat ctc ttt atc gcg cac gtg gca tct atg gat gca ctt gct aaa ggt 1104 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly         355 360 365 ctt cgt aat gct gcc aaa ttg gtt gat gaa ggc cgt atg gct aag atg 1152 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met     370 375 380 ctc gca gag cgt tac gct gga tgg gac tct gga cta ggt aag aga att 1200 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 gag gat ggc cag agt tcg ctt gac gag ctg gag gag cat gcg ctc cag 1248 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln                 405 410 415 aat gat gag gag ccc gct aag act tca gca aaa cag gag aag ttt att 1296 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile             420 425 430 gct gtt ctc aac caa tac att tct taa 1323 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser         435 440 <210> 4 <211> 1323 <212> DNA <213> Schizochytrium <220> <221> CDS (222) (1) .. (1323) <400> 4 atg ggt gaa ttc ttt ccc gag gtt ggc aag att gaa tac aag gga cca 48 Met Gly Glu Phe Phe Pro Glu Val Gly Lys Ile Glu Tyr Lys Gly Pro 1 5 10 15 ggc agc aac gat gtg ctt tcg tac agg tgg tat aac cct gat gaa gag 96 Gly Ser Asn Asp Val Leu Ser Tyr Arg Trp Tyr Asn Pro Asp Glu Glu             20 25 30 atc ctt gga aag aag atg aaa gac tgg ctt aag ttt tct gtc tgc ttt 144 Ile Leu Gly Lys Lys Met Lys Asp Trp Leu Lys Phe Ser Val Cys Phe         35 40 45 tgg cat act ttc cga ggc gtc ggc atg gac ccc ttt ggc aaa cct acg 192 Trp His Thr Phe Arg Gly Val Gly Met Asp Pro Phe Gly Lys Pro Thr     50 55 60 atc acc agc cgt ttc cag ggc gat gat gga tct gac tca gtc gaa aat 240 Ile Thr Ser Arg Phe Gln Gly Asp Asp Gly Ser Asp Ser Val Glu Asn 65 70 75 80 gcg ctc cgt cgt gta gac gcc gcc ttt gag cta ttt aca aag ctt ggc 288 Ala Leu Arg Arg Val Asp Ala Ala Phe Glu Leu Phe Thr Lys Leu Gly                 85 90 95 gtt gag tac tac agc ttt cat gat gtg gat gtt tct ccc gaa ggt gca 336 Val Glu Tyr Tyr Ser Phe His Asp Val Asp Val Ser Pro Glu Gly Ala             100 105 110 aca ctc aag gag aca aat gag aac ctt gac aag att acc gac cgt atg 384 Thr Leu Lys Glu Thr Asn Glu Asn Leu Asp Lys Ile Thr Asp Arg Met         115 120 125 cta gaa ctg caa aag aaa aca gga gtg aag ctt ttg tgg ggt aca gct 432 Leu Glu Leu Gln Lys Lys Thr Gly Val Lys Leu Leu Trp Gly Thr Ala     130 135 140 aac ctc ttt acc aac ccc cgt tac atg aac ggt ggc tcc acg aac ccg 480 Asn Leu Phe Thr Asn Pro Arg Tyr Met Asn Gly Gly Ser Thr Asn Pro 145 150 155 160 gac ccg aat gtc ttc att cga gct gct gca cag gtt aaa aag gct atc 528 Asp Pro Asn Val Phe Ile Arg Ala Ala Ala Gln Val Lys Lys Ala Ile                 165 170 175 gat gtt acg cac aag ctt ggt ggt caa ggt ttt gta ttc tgg ggt ggt 576 Asp Val Thr His Lys Leu Gly Gly Gln Gly Phe Val Phe Trp Gly Gly             180 185 190 cgt gaa ggc tac atg cac att ctc aac act gat gtt gtg cgt gag atg 624 Arg Glu Gly Tyr Met His Ile Leu Asn Thr Asp Val Val Arg Glu Met         195 200 205 aac cac tat gcc cag atg ctg aag atg gcg att gca tac aag aag aag 672 Asn His Tyr Ala Gln Met Leu Lys Met Ala Ile Ala Tyr Lys Lys Lys     210 215 220 atc ggc ttt gat ggt caa att ctt gtg gag cca aaa cct cgt gaa cca 720 Ile Gly Phe Asp Gly Gln Ile Leu Val Glu Pro Lys Pro Arg Glu Pro 225 230 235 240 atg aag cac caa tat gat tac gat gta caa acc gtg att ggg ttc ttg 768 Met Lys His Gln Tyr Asp Tyr Asp Val Gln Thr Val Ile Gly Phe Leu                 245 250 255 cga gag cat ggg ctt gaa aaa gaa gtc ctg ctg aat gtt gaa ccc aac 816 Arg Glu His Gly Leu Glu Lys Glu Val Leu Leu Asn Val Glu Pro Asn             260 265 270 cac acc cag ctt gcg ggc cac gaa ttt gag cat ggc ttt atc ttt gct 864 His Thr Gln Leu Ala Gly His Glu Phe Glu His Gly Phe Ile Phe Ala         275 280 285 gcc aaa ctt ggc atg ctt gga agc att gat gct aat acc ggt tct gag 912 Ala Lys Leu Gly Met Leu Gly Ser Ile Asp Ala Asn Thr Gly Ser Glu     290 295 300 agt ctt ggc tgg gac act gat gag ttc atc act gac cag act cat gcg 960 Ser Leu Gly Trp Asp Thr Asp Glu Phe Ile Thr Asp Gln Thr His Ala 305 310 315 320 act ctg ctg tgt cgt acg att att gag atg ggc ggt ttc aaa aaa ggt 1008 Thr Leu Leu Cys Arg Thr Ile Ile Glu Met Gly Gly Phe Lys Lys Gly                 325 330 335 ggc ctt aac ttt gat gcc aag gtg cga cgt gaa agt act gat cca gag 1056 Gly Leu Asn Phe Asp Ala Lys Val Arg Arg Glu Ser Thr Asp Pro Glu             340 345 350 gat ctc ttt atc gcg cac gtg gca tct atg gat gca ctt gct aaa ggt 1104 Asp Leu Phe Ile Ala His Val Ala Ser Met Asp Ala Leu Ala Lys Gly         355 360 365 ctt cgt aat gct gcc aaa ttg gtt gat gaa ggc cgt atg gct aag atg 1152 Leu Arg Asn Ala Ala Lys Leu Val Asp Glu Gly Arg Met Ala Lys Met     370 375 380 ctc gca gag cgt tac gct gga tgg gac tct gga cta ggt aag aga att 1200 Leu Ala Glu Arg Tyr Ala Gly Trp Asp Ser Gly Leu Gly Lys Arg Ile 385 390 395 400 gag gat ggc cag agt tcg ctt gac gag ctg gag gag cat gcg ctc cag 1248 Glu Asp Gly Gln Ser Ser Leu Asp Glu Leu Glu Glu His Ala Leu Gln                 405 410 415 aat gat gag gag ccc gct aag act tca gca aaa cag gag aag ttt att 1296 Asn Asp Glu Glu Pro Ala Lys Thr Ser Ala Lys Gln Glu Lys Phe Ile             420 425 430 gct gtt ctc aac caa tac att tct taa 1323 Ala Val Leu Asn Gln Tyr Ile Ser         435 440  

Claims (13)

a) 선택 작용제 자일로오스의 대사를 위해 요구되는 효소 자일로오스 이소머라아제를 코딩하고, 조절 서열에 작동가능하게 연결된 핵산 서열을 내포하는 재조합 벡터를 작제하는 단계, a) constructing a recombinant vector encoding the enzyme xylose isomerase required for metabolism of the selective agent xylose and containing a nucleic acid sequence operably linked to a regulatory sequence, b) 상기 벡터를 최적 감염 조건 하에 식물 외식편에 아그로박테리움 매개 방법에 의해 형질전환시키는 단계, b) transforming the vector into a plant explant by an Agrobacterium mediated method under optimal infection conditions, c) 상기 단계 a)의 선택 작용제를 함유한 MS 배지 상에서 추정적(putative) 형질전환체를 선택하는 단계, 및 c) selecting a putative transformant on MS medium containing the selection agent of step a), and d) 상기 선택된 식물 외식편을 재생시키는 단계를 포함하는, 유전적으로 형질전환된 지방 종자, 보다 구체적으로 헬리안투스 안누스(Helianthus annus) 식물 외식편을 선택하고 재생시키는 방법. d) genetically transformed fatty seeds, more specifically Helianthus , comprising regenerating said selected plant explants. annus ) A method for selecting and regenerating plant explants. 제1항에 있어서, 상기 사용된 종은 헬레안투스 안누스의 종인 것인 방법. The method of claim 1, wherein the species used is a species of Hellenanthus annus. 제1항에 있어서, 상기 효소 자일로오스 이소머라아제를 코딩하는 핵산 서열은 서열번호 1로 표시되는, 개체 스키조카이트리움(Schizochytrium)으로부터 분리된 것인 방법. The method of claim 1, wherein the nucleic acid sequence encoding the enzyme xylose isomerase is isolated from individual Schizochytrium, represented by SEQ ID NO: 1. 하나 이상의 뉴클레오티드 서열이 변형되고, 숙주 식물 외식편에서 상기 변 형된 DNA의 발현이 일어나는 것인, 제3항에 따른 핵산 서열. The nucleic acid sequence according to claim 3, wherein at least one nucleotide sequence is modified and expression of said modified DNA occurs in a host plant explant. 제4항에 있어서, 상기 서열은 서열번호 3으로 표시되는 것인 핵산 서열. The nucleic acid sequence of claim 4, wherein the sequence is represented by SEQ ID NO: 3. 6. 서열번호 2로 표시되는, 제3항에 따라 발현된 단백질의 상응하는 아미노산 서열. The corresponding amino acid sequence of the protein expressed according to claim 3, represented by SEQ ID NO: 2. 조절 서열이 프로모터 서열인, 제2항에 따른 핵산. The nucleic acid according to claim 2, wherein the regulatory sequence is a promoter sequence. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택 작용제는 자일로오스인 것인 방법. 9. The method of claim 1, wherein the selection agent is xylose. 10. 제1항에 있어서, 상기 유전적으로 형질전환된 식물 외식편은 제5항의 뉴클레오티드 서열을 포함하는 벡터를 가지며, 상기 서열의 발현은 상기 형질전환된 외식편에 비-형질전환(non-transformed) 세포 대비 대사적 이익(metabolic advantage)을 부여하는 것인 방법. The plant of claim 1, wherein the genetically transformed plant explant has a vector comprising the nucleotide sequence of claim 5, wherein the expression of the sequence is a non-transformed cell in the transformed explant. Giving a metabolic advantage. 제1항에 있어서, 상기 형질전환된 식물 외식편 및 형질전환되지 않은 식물 외식편은 제5항의 핵산에 의한 효소의 발현에서 기인된, 상기 선택 작용제를 탄수화물 원으로 이용할 수 있는 상기 경쟁적 대사 이익(competitive metabolic advantage)에 기반하여 선택되는 것인 방법. The competitive metabolic benefit of claim 1 wherein said transformed plant explants and untransformed plant explants are capable of utilizing said selection agent as a carbohydrate source due to expression of the enzyme by the nucleic acid of claim 5. competitive metabolic advantage). 제1항에 있어서, 수득되는 형질전환 효율성은 10% 이상인 것인 방법.The method of claim 1, wherein the transformation efficiency obtained is at least 10%. 제1항에 있어서, 수득되는 형질전환 효율성은 15% 이상인 것인 방법. The method of claim 1, wherein the transformation efficiency obtained is at least 15%. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 재생 효율성은 명세서의 표 1에 표시된 히그로마이신에 기반한 음성 선택 방법의 효율성의 2-3배인 것인 방법. The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the regeneration efficiency is 2-3 times the efficiency of the voice selection method based on hygromycin based on Table 1 of the specification.
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