나무에 달린 과일 같은 딸기



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나무에 달린 과일 같은 딸기.

(1) 기술분야

본 발명은 체세포 배아 및 체세포 미세포자로 불리는 시험관 내 식물을 생산하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 방법을 사용하여 수득한 식물에 관한 것이다.

(2) 관련 기술

체세포배발생, 즉, 식물의 잎의 조직이나 미세포자와 같은 높은 수준의 배발생 가능성을 갖는 식물의 기관과 같은 체세포를 시험관 내 배지에서 배양하여 체세포배를 얻는 방법은 종자와 같은 식물체를 식물의 무성체로부터 인공적으로 번식시키는 방법. 체세포 배발생의 일례로 딸기 식물의 과실에서 채취한 배발생 캘러스를 외식재로 이용하고, 배발생 캘러스를 배지(이하 "체세포"라 한다)에서 배양하여 체세포 배를 형성하는 기술이 보고된 바 있다. 배 형성 배지")(JP-A-2003-267389).

식물종에 적합한 체세포배 형성 배지는 많은 실험과 오랜 시간이 필요한 시행착오 방법에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다(Plant Cell, Vol. 10, p. 363- 374, 1998 및 Plant Sci., Vol.115, p.143-151, 2000). 본 발명의 발명자는 예를 들어 딸기의 체세포배를 대량생산하는데 어떤 배지가 유용한지를 조사한 결과, 딸기 식물로 승인된 체세포배 형성배지가 다음과 같은 것을 발견하였다. 배양온도 5~20℃, 배양시간 3~10일의 조건하에서 체세포배를 얻는 것(Lemont, et al., Plant Sci., Vol. 151, p. 211-220, 2000).

그러나, 대량 생산하고자 하는 식물 종에 적합한 배양 온도가 높은 수준의 배발생 잠재력을 갖는 체외 이식편에 적합한 배양 온도와 다른 문제가 있다. 즉, 딸기 식물에 적합한 부화 온도는 5~20℃이지만, 배발생 가능성이 높은 딸기 외식편에 적합한 부화 온도는 20~25℃이다(Ragot, et al., Plant Physiol ., 100권, p.365-375, 1992).

한편, 체세포배아를 배지에서 일정기간 배양한 후 신선한 배지로 옮기고 배양하여 체세포배아로부터 딸기 식물의 체세포배아를 대량생산하는 기술 25 내지 30℃의 온도 및 2 내지 4주의 배양 시간이 보고된 바 있다(Lemont, et al., Plant Sci., Vol. 150, p. 99-109, 1999). 그러나 체세포배를 신선한 배지에서 배양한 후 새로운 배지로 옮겨야 하고, 이로 인해 생산되는 체세포배수가 감소하는 문제가 있다.

또한, 체세포배아를 대량생산할 수 있다 하더라도 식물이 자라는 토양으로 옮겨지면 토양속의 식물병원체에 쉽게 감염되어 많은 사람이 죽는 문제가 있다.

한편, 딸기 식물의 배발생 세포에 재조합 DNA를 삽입하여 체외에서 식물체를 재생시켜 식물을 얻는 기술이 보고되어 있다(미국특허 제6,033,690호 및 제6,818,093호). 상기 기술의 결과, 배지에서 배양함으로써 새싹, 새싹, 열매 및 꽃밥과 같은 딸기 식물의 식물체를 얻을 수 있음이 개시되어 있다. 또한, 이러한 기술의 결과 체세포배를 생산할 수 있고, 보다 높은 빈도로 대량생산된 체세포배 및 식물체를 얻을 수 있음도 개시되어 있다.

또한, 이들 특허에 개시된 기술은 체세포로부터 전체 식물을 생산하는 방법에 관한 것이다. 그러나 상기 기술은 체세포배 및 배양하고자 하는 체세포의 성장을 향상시키기 위해 성장촉진제를 함유하는 배지에서 체세포배를 성장시켜 체세포 미세포자 및 체세포배를 생산하는 방법을 개시하고 있지 않다. 체세포 미세포자로부터 퇴화된 식물체를 제거함으로써. 더욱이, 기술은 배발생 세포로부터 딸기 식물의 전체 식물을 얻는 방법을 개시하지 않는다.

다양한 분석을 수행한 결과, 본 발명자들은 딸기 식물의 체세포배를 보다 효율적으로 대량생산하기 위해서는 중쇄아실을 함유하는 배지에서 체세포를 배양하는 것이 효과적임을 발견하였다. -코엔자임-A-디하이드로게나제(이하 "MCAD"라 함) 유전자. 이는 본 발명자들의 연구에 따르면 중쇄 아실-코엔자임-A-디하이드로게나아제의 역할을 하는 MCAD 유전자가 발현되면 다음과 같은 유기산으로부터 아세틸-CoA가 합성된다는 것을 의미한다. citrate, succinate, palmitate는 아미노산(특히 방향족 아미노산) 합성에 필요한 유기산의 적절한 공급을 위해 촉진된다.

또한 MCAD 유전자가 발현되면 에틸알코올 발효에서 유기산의 일부가 에틸아세테이트로 전환된다.


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