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KR20010041277A - Cultivar specificity gene from the rice pathogen magnaporthe grisea, and methods of use - Google Patents

Cultivar specificity gene from the rice pathogen magnaporthe grisea, and methods of use Download PDF

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Publication number
KR20010041277A
KR20010041277A KR1020007009375A KR20007009375A KR20010041277A KR 20010041277 A KR20010041277 A KR 20010041277A KR 1020007009375 A KR1020007009375 A KR 1020007009375A KR 20007009375 A KR20007009375 A KR 20007009375A KR 20010041277 A KR20010041277 A KR 20010041277A
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KR
South Korea
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seq
nucleic acid
avr1
gene
rice
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020007009375A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
샐리 에이. 레옹
마크 엘. 파먼
Original Assignee
리차드 에이취 리저
위스콘신 얼럼나이 리서어치 화운데이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 리차드 에이취 리저, 위스콘신 얼럼나이 리서어치 화운데이션 filed Critical 리차드 에이취 리저
Publication of KR20010041277A publication Critical patent/KR20010041277A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 벼 도열병 병원균인 마그나포르테 그리시아(Magnaporthe grisea)로부터의 신규한 무독성 유전자에 관한 것이다. 유전자 AVRI-CO39는 이 유전자를 가진 마그나포르테 그리시아 균주에게 품종 특이적 무독성을 부여한다. 또한 본 발명은 이 유전자 및 이 유전자에 암호화된 생성물을 사용하여 벼 병원균에 대한 벼의 저항성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel non-toxic gene from Magnaporthe grisea, a rice blast pathogen. The gene AVRI-CO39 confers strain specific nontoxicity to the Magnaporte Grisia strain carrying this gene. The present invention also relates to a method of improving the resistance of rice to rice pathogens using this gene and the product encoded by the gene.

Description

벼 병원균 마그나포르테 그리시아로부터의 품종 특이성 유전자 및 이들을 이용하는 방법{CULTIVAR SPECIFICITY GENE FROM THE RICE PATHOGEN MAGNAPORTHE GRISEA, AND METHODS OF USE}Variety specific genes from the rice pathogen Magnaporte Griscia and methods of using them {CULTIVAR SPECIFICITY GENE FROM THE RICE PATHOGEN MAGNAPORTHE GRISEA, AND METHODS OF USE}

벼는 세계 인구의 약 3분의 2의 주식이다. 세계 벼의 90%이상이 개발도상국에서 재배되고 소비된다. 균류 마그나포르테 그리시아에 의해 발생하는 벼 도열병은 전세계적으로 벼농사에 위협적이다. 이 질병은 감염 지역의 수확율을 10% 내지 30% 감소시킬 수 있다. 벼 도열병은 미국 남부의 벼 재배 지역에서 계속 문제가 되고 있다. 또한 이것은 현재 캘리포니아의 벼 재배 지역에서도 심각한 문제가 되고 있다.Rice is a staple food for about two-thirds of the world's population. More than 90% of the world's rice is grown and consumed in developing countries. Rice blasts caused by the fungus Magnaporte Grisia are threatening to rice farming worldwide. The disease can reduce the yield of infected areas by 10-30%. Rice blasts continue to be a problem in rice growing areas in the southern United States. This is also a serious problem in California's rice growing areas.

유전자대유전자설("gene-for-gene" hypothesis)은 식물 병원균의 종과 이것의 숙주 종의 품종간에 종종 존재하는 매우 특이적인 질병 저항성/감수성 관계를 설명하기 위해 제시되었다. 유전자대유전자설은 벼 도열병 균류인 마그나포르테 그리시아와 이것의 숙주인 오리자 사티바(Oryza sativa)의 상호작용을 포함하여, 많은 숙주-병원균 상호작용에 적용될 수 있다고 공지되어 있다. 마그나포르테 그리시아가 활동한 다음에 곧 벼의 새로운 질병 저항성을 신속하게 극복할 수 있기 때문에 이러한 숙주-병원균 상호관계를 이해하고 조작할 수 있는 능력은 중요한 실제적 관심사이다. 또한 마그나포르테 그리시아는 번식력이 없지만 이들의 숙주 범위에 있어서 서로 다른 많은 하위 특정군을 포함하는 복잡한 속으로서 존재한다. 이들 교대 숙주중 일부가 벼와 아주 근접하여 또는 벼와 교대하여 성장하는 것이 빈번하게 발견되며 교대 숙주를 감염시키는 마그나포르테 그리시아 분리체가 또한 때때로 벼를 감염시킬 수 있기 때문에, 이들 서로 다른 하위 특정군들이 진화론적으로 얼마큼의 상호관계를 갖는 지는 식물 재배자들에게 큰 관심거리이다.Gene-for-gene hypothesis has been proposed to explain the very specific disease resistance / sensitivity relationships that often exist between species of plant pathogens and varieties of their host species. Genetic theories are known to be applicable to many host-pathogen interactions, including the interaction of Magnaporte Grisia, a rice blast fungus, with its host Oryza sativa. The ability to understand and manipulate these host-pathogen interactions is an important practical concern because Magnaporte Grisia can quickly overcome the new disease resistance of rice soon after its activity. Magnaporte Grisias also exist as a complex genus that contains many subspecific groups that differ in their host range but are not fertile. It is frequently found that some of these alternating hosts grow in close proximity to or in alternation with rice, and these different subspecific groups, because magnaportecria isolates that infect alternating hosts can also sometimes infect rice. It is of great interest to plant growers how evolutionarily they interact with each other.

유전자대유전자 저항성(또한 과민 저항성(HR) 또는 벼 특이 저항성으로도 공지됨)은 , 그 활성화가, 이 식물에 침입한 병원균의 특이적 인식에 달려있다. 유전자대유전자 저항성을 조절하는 많은 개별 식물 유전자들이 확인되었다. 이들 유전자를 저항성(R) 유전자라고 부른다. 특정 R 유전자의 기능은 병원균의 인자형에 달려있다. 병원균 유전자의 발현이 대응하는 R 유전자를 가진 식물에서 병원균으로 하여금 강력한 방어 반응을 촉발시키는 신호의 생성을 야기시키는 경우에, 이 병원균 유전자를 Avr 유전자라고 부른다. 이러한 반응은 병원균내에 Avr 유전자 또는 식물내에 대응하는 R 유전자가 없을 때는 관찰되지 않았다. 단일 식물이 많은 R 유전자들을 가질 수 있고, 단일 병원균이 많은 Avr 유전자들을 가질 수 있다는 것을 유념해야 한다. 하지만, 강력한 저항성은 Avr 유전자와 이것의 특정 R 유전자가 숙주-병원균 상호작용에서 매치될 때에만 발생한다. 이러한 예에서, 저항성은 일반적으로 HR 반응의 활성으로서 발생하며, 여기에서 감염 직후의 세포들은 계획된 괴사를 진행시켜 살아있는 식물 조직내로의 병원균이 더 진행하는 것을 방지한다. 또한 저항성 반응의 다른 특징들은 항균성 대사산물 또는 병원균-억제 효소, 감염된 부위에서 식물 세포벽의 강화, 및 식물에서 전신 획득 저항성(SAR)을 야기하는 신호 전달 경로의 유도를 포함한다.Genetic gene resistance (also known as hypersensitivity resistance (HR) or rice specific resistance) depends on the specific recognition of pathogens that have invaded this plant. Many individual plant genes have been identified that regulate gene resistance. These genes are called resistance (R) genes. The function of a particular R gene depends on the genotype of the pathogen. When the expression of a pathogen gene causes the pathogen to produce a signal that triggers a strong defensive response in a plant with the corresponding R gene, the pathogen gene is called the Avr gene. This response was not observed in the absence of the Avr gene or the corresponding R gene in the plant. It should be noted that a single plant can have many R genes and a single pathogen can have many Avr genes. However, strong resistance occurs only when the Avr gene and its specific R gene match in host-pathogen interactions. In this example, resistance generally occurs as the activity of the HR response, where cells immediately after infection undergo planned necrosis to prevent further progression of pathogens into living plant tissue. Other features of the resistance response also include antimicrobial metabolites or pathogen-inhibiting enzymes, enhancement of plant cell walls at infected sites, and induction of signal transduction pathways that cause systemic acquired resistance (SAR) in plants.

마그나포르테 그리시아에서 숙주-품종 특이성 및 병원성 변이성의 분자적인 기초는 동정법, 지도작성 및, 어떤 경우에는, 마그나포르테 그리시아의 병원성 분리체로부터의 특정 Avr 유전자의 클로닝을 사용하여 밝혀지기 시작했을 뿐이다. 예를 들어, AVR2-YAMO(품종 특이성) 및 PWL2(숙주 특이성)[참조 : Valent & Chumley, pp. 3.113-3.134 in Rice Blast Disease(R. Zeigler, S.A. Leong, P. Teng, Eds.), Wallingford: CAB International, 1994]는 모두 특이적인 품종 또는 숙주의 감염을 방지함으로써 표준적인 무독성 유전자로서 기능한다. AVR2-YAMO는 단백질 가수분해 효소와 상동성을 가진 223-아미노산 단백질을 암호화하고 있는 반면, PWL2는 글리신이 풍부한 145-아미노산 폴리펩티드를 암호화하고 있다. 단백질의 예측된 아미노산 서열에 기초하여, 둘 모두 분비될 수 있다.The molecular basis of host-breed specificity and pathogenic variability in Magnaporte Grisia may begin to be identified using identification, mapping, and in some cases, cloning of specific Avr genes from pathogenic isolates of Magnaforte Grisia. It is only. For example, AVR2-YAMO (breed specificity) and PWL2 (host specificity) [Valent & Chumley, pp. 3.113-3.134 in Rice Blast Disease (R. Zeigler, S.A. Leong, P. Teng, Eds.), Wallingford: CAB International, 1994] all function as standard non-toxic genes by preventing infection of specific varieties or hosts. AVR2-YAMO encodes a 223-amino acid protein homologous to proteolytic enzymes, whereas PWL2 encodes a glycine-rich 145-amino acid polypeptide. Based on the predicted amino acid sequence of the protein, both can be secreted.

AVR2-YAMO 및 PWL2 모두의 상동물은 벼와 마그나포르테 그리시아의 분리체를 감염시킨 다른 목초식물에 널리 분포되어 있는 것으로 나타나며, 따라서 벼를 감염시키지 않은 마그나포르테 그리시아 분리체는 여전히 벼에 대한 숙주 또는 품종 특이성 유전자를 가지고 있을 수 있다. 어떤 경우에는, AVR2-YAMO 및 PWL2의 상동물은 기능적이고 AVR2-YAMO 또는 PWL2와 동일한 숙주 또는 품종 특이성을 나타낸다.The fauna of both AVR2-YAMO and PWL2 appears to be widely distributed in other herbaceous plants infected with rice and Magnaporte greece isolates, so that Magnaporte greece isolates without rice infection are still present for rice. It may have a host or breed specific gene. In some cases, the AVR2-YAMO and PWL2 epithelial are functional and exhibit the same host or breed specificity as AVR2-YAMO or PWL2.

잠재적으로 유용한 Avr 유전자의 또 다른 예로서, 벼 품종 CO39상에 무독성을 결정하는 품종 특이성 유전자 AVR1-CO39가 동정되었으며[참조 : Valent et al., Genetics 127: 87-101, 1991] 마그나포르테 그리시아의 1번 염색체상에 위치하고 있는 것으로 지도작성되었다[참조 : Smith & Leong, Theor. Appl. Genet. 88: 901-908, 1994]. AVR1-CO39 유전자를 포함하는 것으로 보이는 1번 염색체의 한 부위는 분리되어 코스미드(cosmid) 벡터내로 클로닝되었다[참조 : Leong et al., pp. 846-852 in Rice Genetics III, Proceedings of the Third Annual Rice Genetics Symposium, G.S. Khush, Ed., Island Harbor Press, Manila, 1996]; 그러나, 지금까지 이 유전자 자체는 동정되지 않았으며 특징이 결정되지도 않았다.As another example of a potentially useful Avr gene, the cultivar specific gene AVR1-CO39, which determines nontoxicity on rice cultivar CO39, has been identified [Valent et al., Genetics 127: 87-101, 1991] Magnaforte Gricia Maps are located on chromosome 1 of Smith. Smith & Leong, Theor. Appl. Genet. 88: 901-908, 1994]. One site of chromosome 1 that appears to contain the AVR1-CO39 gene was isolated and cloned into a cosmid vector. Leong et al., Pp. 846-852 in Rice Genetics III, Proceedings of the Third Annual Rice Genetics Symposium, G.S. Khush, Ed., Island Harbor Press, Manila, 1996; To date, however, the gene itself has not been identified and characterized.

궁극적으로, 마그나포르테 그리시아로부터의 클로닝된 품종 및 숙주 특이성 유전자와 벼로부터의 대응하는 R 유전자의 이용가능성은 경작지에서 이 병원균에 대한 저항성을 조작하여 증가시키기 위한 유용한 도구를 제공한다. 따라서, 본 발명의 목적은 새로 클로닝된 마그나포르테 그리시아 품종 특이성 유전자, AVR1-CO39, 및 이러한 사용을 위한 이것의 기능적인 상동물을 제공하는 것이다.Ultimately, the availability of cloned varieties and host specific genes from Magnaporte Griscia and the corresponding R genes from rice provide a useful tool for manipulating and increasing resistance to this pathogen in cropland. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a newly cloned Magnaporte Griscia variety specific gene, AVR1-CO39, and its functional moor for such use.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 한 양상에 따라, 본 발명은 마그나포르테 그리시아로부터 분리된 핵산인 AVR1-CO39를 제공하며 이 핵산을 함유한 균류 식물 병원균에게 벼 품종 CO39-특이적 무독성을 부여하였다. 이 핵산은 바람직하게는 서열 I.D. No. 1의 일부 또는 전부를 포함하거나 서열 I.D. No. 1 또는 이것의 상보 서열의 일부 또는 전부와 혼성화를 이룬다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides AVR1-CO39, a nucleic acid isolated from Magnaportecria, which confers fungal plant pathogens containing the nucleic acid to rice cultivar CO39-specific nontoxicity. This nucleic acid is preferably sequence I.D. No. Include part or all of 1 or the sequence I.D. No. Hybridize with one or some or all of its complementary sequences.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명은 청구항 1의 분리된 핵산의 일부 또는 전부에 의해 암호화된 폴리펩티드를 제공한다. 바람직하게는, 이 폴리펩티드를 각각 서열 ID No. 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8에 대응하는 ORF 1, 2, 3, 4, 5, 6, 및 7에 의해 암호화된 폴리펩티드의 군으로부터 선택하였다.According to another aspect of the invention, the invention provides a polypeptide encoded by some or all of the isolated nucleic acids of claim 1. Preferably, each of these polypeptides is represented by SEQ ID NO. It was selected from the group of polypeptides encoded by ORFs 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 corresponding to 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명은 유전자이식 착생 세균을 제공하며, 이 세균은 AVR1-CO39 유전자 부위를 발현시킴으로써 이 유전자를 발현시키는 미생물에게 벼 품종 CO39-특이적 무독성을 부여하는데 효과적이다. 바람직하게는, 이 유전자이식 착생 세균은 서열 ID No. 1의 ORF3 또는 이와 기능적으로 동일한 부위를 발현시킨다.According to another aspect of the invention, the invention provides a transgenic engraftment bacterium, which is effective in conferring rice varieties CO39-specific nontoxicity to microorganisms expressing this gene by expressing the AVR1-CO39 gene site. . Preferably, this transgenic engraftment bacterium is SEQ ID NO. Express ORF3 of 1 or a functionally equivalent site thereof.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명은 병원성 미생물에 대한 벼 품종 CO39 식물의 저항성 범위를 개선시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 식물에서 CO39-특이성 R 유전자의 발현을 촉발시키는데 효과적인 AVR1-CO39의 일부를 발현시키는 착생세균으로 식물을 처리함을 포함한다.According to another aspect of the invention, the invention provides a method for improving the range of resistance of rice cultivar CO39 plants to pathogenic microorganisms. The method involves treating the plant with a engraftment bacterium that expresses a portion of AVR1-CO39 that is effective in triggering expression of the CO39-specific R gene in the plant.

본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명은 병원성 미생물에 대한 벼 품종 CO39 식물의 저항성 범위를 개선시키는 두 번째 방법을 제공한다. 이 방법은 식물에서 CO39-특이적 R 유전자의 발현을 촉발시키는데 효과적인 양으로 AVR1-CO39의 발현에 의해 생성된 폴리펩티드를 포함하는 단백질 추출물을 사용하여 식물을 처리함을 포함한다.According to another aspect of the invention, the invention provides a second method of improving the range of resistance of rice cultivar CO39 plants to pathogenic microorganisms. The method includes treating the plant with a protein extract comprising a polypeptide produced by the expression of AVR1-CO39 in an amount effective to trigger expression of the CO39-specific R gene in the plant.

본 발명의 이들 및 다른 특징과 장점을 하기에 기술된 설명과 실시예에서 더욱 상세하게 기술할 것이다.These and other features and advantages of the present invention will be described in more detail in the description and examples set forth below.

본 발명은 식물에 있어서의 질병 저항성 분야에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 벼 도열병 병원균인 마그나포르테 그리시아로부터 신규한 무독성 유전자 및 이 유전자와 이 유전자가 암호화하는 생성물을 사용하여 이 병원균에 대한 벼의 저항성을 향상시키는 방법을 제공한다.The present invention relates to the field of disease resistance in plants. Specifically, the present invention provides a method for improving rice resistance to this pathogen by using a novel non-toxic gene from Magnaporte Grisia, a rice blast pathogen, and a product encoded by the gene.

I. 정의I. Definition

본 발명의 생물학적 분자와 관련된 다양한 용어들을 상기에서 그리고 또한 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐 사용하였다. 용어 "실질적으로 동일", "유사성 백분율" 및 "동일성 백분율"을 하기에 상세히 정의한다.Various terms relating to the biological molecules of the invention have been used above and also throughout the specification and claims. The terms "substantially the same", "percent similarity" and "percent identity" are defined in detail below.

본 발명의 핵산에 대하여, 용어 "분리된 핵산"을 종종 사용한다. 이 용어는 DNA에 적용시, 유도된 생물체의 자연적으로 발생하는 지놈에 동시에 인접하고 있는(5' 및 3' 방향에서) 서열로부터 분리된 DNA 분자를 말한다. 예를 들어, "분리된 핵산"은 플라스미드 또는 바이러스 벡터와 같은 벡터내로 삽입된 DNA 분자 또는 원핵세포나 진핵세포의 지놈 DNA내로 통합된 DNA 분자를 포함할 수 있다. 또한 "분리된 핵산 분자"는 cDNA 분자를 포함할 수 있다.For nucleic acids of the invention, the term "isolated nucleic acid" is often used. The term, when applied to DNA, refers to a DNA molecule isolated from a sequence that is simultaneously adjacent (in the 5 'and 3' directions) to the naturally occurring genome of the derived organism. For example, an “isolated nucleic acid” may include a DNA molecule inserted into a vector, such as a plasmid or viral vector, or a DNA molecule integrated into the genome DNA of a prokaryotic or eukaryotic cell. "Isolated nucleic acid molecule" may also include cDNA molecules.

본 발명의 RNA 분자에 대해서, 용어 "분리된 핵산"은 주로 상기에서 정의된 분리된 DNA 분자에 의해 암호화된 RNA 분자를 말한다. 다르게는, 이 용어는 이의 천연 상태(즉, 세포 상태 또는 조직 상태)에서 관련되어 있는 RNA 분자로부터 충분히 분리되어 "실질적으로 순수한" 형태(용어 "실질적으로 순수한"은 하기에서 정의한다)로 존재하는 RNA 분자를 말할 수도 있다.For RNA molecules of the present invention, the term "isolated nucleic acid" refers primarily to an RNA molecule encoded by an isolated DNA molecule as defined above. Alternatively, the term is present in its "substantially pure" form (the term "substantially pure" is defined below) sufficiently separated from the RNA molecule involved in its natural state (ie, cellular or tissue state). RNA molecules can also be referred to.

단백질에 대해서, 용어 "분리된 단백질" 또는 "분리되어 정제된 단백질"을 종종 본 명세서에서 사용한다. 이 용어는 주로 본 발명의 분리된 핵산 분자의 발현에 의해 생성된 단백질을 말한다. 다르게는, 이 용어는 자연적으로 관련되어 있는 다른 단백질로부터 충분히 분리되어 "실질적으로 순수한" 형태로 존재하는 단백질을 말할 수도 있다.For proteins, the terms "isolated protein" or "isolated and purified protein" are often used herein. This term mainly refers to a protein produced by the expression of an isolated nucleic acid molecule of the invention. Alternatively, the term may refer to a protein that is sufficiently separated from other naturally related proteins and exists in "substantially pure" form.

용어 "실질적으로 순수한"은 관심있는 화합물(예를 들면, 핵산, 올리고뉴클레오티드, 단백질 등)을 50-60중량%이상 포함하는 시료를 말한다. 더욱 바람직하게는, 이 시료는 관심있는 화합물을 75중량%이상, 가장 바람직하게는 90-99중량%를 포함한다. 순도는 관심있는 화합물에 대해 적절한 방법(예를 들면, 크로마토그래피 법, 아가로즈 또는 폴리아크릴아미드 겔 전기영동법, HPLC 분석법 등)에 의해 측정하였다.The term "substantially pure" refers to a sample comprising at least 50-60% by weight of a compound of interest (eg, nucleic acid, oligonucleotide, protein, etc.). More preferably, the sample comprises at least 75%, most preferably 90-99%, by weight of the compound of interest. Purity was determined by appropriate methods (eg, chromatographic methods, agarose or polyacrylamide gel electrophoresis, HPLC analysis, etc.) for the compounds of interest.

본 발명의 항체에 대하여, 용어 "면역학적으로 특이적인"은 관심있는 하나의 단백질의 하나 이상의 에피토프에 결합하지만, 항원 생물학적 분자의 혼합된 군을 포함하는 샘플에서 다른 분자를 인식하거나 결합하지 않는 항체를 말한다.For the antibodies of the invention, the term “immunologically specific” binds to one or more epitopes of one protein of interest, but does not recognize or bind another molecule in a sample comprising a mixed group of antigenic biological molecules. Say.

올리고뉴클레오티드에 대해서, 용어 "특이적으로 혼성화하는"은 본 기술분야에서 일반적으로 사용되는 미리 결정된 조건하에서 이러한 혼성화를 허용할 만큼 충분히 상보적인 서열을 가진 두 개의 단일 가닥 뉴클레오티드 분자사이의 회합을 말한다(때로는 "실질적으로 상보적인"이라 부름). 상세하게는, 이 용어는 본 발명의 단일 가닥 DNA 또는 RNA 분자내에 포함되어 있는 실질적으로 상보적인 서열과 올리고뉴클레오티드의 혼성화를 말하며 비상보적인 서열의 단일 가닥 핵산과 올리고뉴클레오티드의 혼성화는 실질적으로 배제한다.For oligonucleotides, the term “specifically hybridizes” refers to the association between two single-stranded nucleotide molecules having sequences that are sufficiently complementary to permit such hybridization under predetermined conditions commonly used in the art. Sometimes called "substantially complementary"). Specifically, the term refers to hybridization of oligonucleotides with substantially complementary sequences contained within single stranded DNA or RNA molecules of the invention and substantially excludes hybridization of single stranded nucleic acids and oligonucleotides of non-complementary sequences. .

용어 "병원균이 접종된"은 병원균을 사용한 식물의 접종을 말한다.The term “inoculated with pathogens” refers to the inoculation of plants with the pathogen.

용어 "질병 방어 반응"은 미생물 병원균의 복제와 확산을 억제시키는(즉, 미생물 병원균에 저항하는) 식물의 능력을 향상시키는 물질대사, 생합성 활성 또는 유전자 발현에 있어서의 변화를 말한다. 식물 질병 방어 반응의 예에는 항균성 활성[파이토알렉신(phytoalexin)이라고도 함] 및 방어(또는 방어-관련) 유전자의 발현의 유도가 있으나 이에 한정되지는 않으며, 예를 들어, 이들의 산물에는 페록시다제, 세포벽 단백질, 단백질 가수분해 효소 억제제, 가수분해 효소, 발병-관련(PR) 단백질 및 페닐알라닌 암모니아 리아제와 칼콘 신타제와 같은 파이토알렉신 생합성 효소가 있다. 이러한 방어 반응은 식물에서 생성된 2차 방어 신호전달 분자를 포함하는 몇몇 신호 전달 경로에 의해 식물에서 유도되는 것으로 보인다. 식물에서 질병 방어 반응을 유도시키는 작용제에는 (1) 균류, 세균 및 바이러스와 같은 미생물 병원균; (2) 단백질 및 단백질 단편과 같은 미생물적 구성 요소 및 다른 방어 반응 유도체, 작은 펩티드, β-글루칸, 엘리시틴 및 하핀, 크립토게인 및 올리고당; 및 (3) 살리실 산, H2O2, 에틸렌 및 자스모네이트와 같은 식물에 의해 생성된 2차 방어 신호전달 분자가 있지만, 이에 한정되지는 않는다.The term "disease defense response" refers to a change in metabolism, biosynthetic activity or gene expression that enhances a plant's ability to inhibit the replication and spread of microbial pathogens (ie, resist microbial pathogens). Examples of plant disease defense responses include, but are not limited to, antimicrobial activity (also called phytoalexin) and induction of expression of defense (or defense-related) genes, for example, their products include peroxy Multiases, cell wall proteins, proteolytic enzyme inhibitors, hydrolases, disease-associated (PR) proteins and phytoalexin biosynthetic enzymes such as phenylalanine ammonia lyase and chalcone synthase. This protective response appears to be induced in plants by several signal transduction pathways, including secondary defense signaling molecules produced in plants. Agents that induce disease defense responses in plants include (1) microbial pathogens such as fungi, bacteria and viruses; (2) microbial components such as proteins and protein fragments and other protective reaction derivatives, small peptides, β-glucans, erycithin and harpins, cryptotoine and oligosaccharides; And (3) secondary defense signaling molecules produced by plants such as salicylic acid, H 2 O 2 , ethylene and jasmonate.

용어 "프로모터 부위"는 유전자의 5' 조절 부위를 말한다.The term "promoter site" refers to the 5 'regulatory region of a gene.

용어 "리포터 유전자"는 프로모터 부위와 조절가능하도록 연결되어 전달유전자를 형성할 수 있는 유전자적 서열을 말하며, 리포터 유전자 코딩 부위의 발현은 프로모터에 의해 조절되고 전달유전자의 발현이 손쉽게 분석되도록 한다.The term “reporter gene” refers to a genetic sequence that is regulateably linked to a promoter site to form a transgene, and the expression of the reporter gene coding site is regulated by the promoter and the expression of the transgene is readily analyzed.

용어 "선별 마커 유전자"는 발현되었을 때 형질전환된 세포 또는 식물에 선별가능한 표현형, 예를 들면,항생제 저항성을 부여하는 유전자 산물을 말한다.The term “selection marker gene” refers to a gene product that, when expressed, confers a selectable phenotype, eg, antibiotic resistance, on a transformed cell or plant.

용어 "조절가능하도록 연결된"이란 코딩 서열의 발현을 위해 필요한 조절 서열이 코딩 서열과 상대적인 적절한 위치의 DNA내에 위치하여 코딩 서열이 발현되도록 하는 것을 의미한다. 이 동일한 정의는 때때로 발현 벡터에서 코딩 서열과 전사 조절 요소(예를 들면, 프로모터, 증폭제 및 종결 요소)의 배열에 적용된다.The term "regulatoryly linked" means that the regulatory sequences necessary for the expression of the coding sequence are located in the DNA at an appropriate position relative to the coding sequence so that the coding sequence is expressed. This same definition sometimes applies to the arrangement of coding sequences and transcriptional regulatory elements (eg, promoters, amplifiers and termination elements) in expression vectors.

용어 "DNA 제조물"이란 식물을 형질전환시키고 자손 유전자이식 식물을 생성시키기 위해 사용되는 유전자적 서열을 말한다. 이러한 제조물은 바이러스 벡터 또는 플라스미드 벡터내에 있는 상태로 식물에 투여될 수 있다. 또한 아그로박테리움 (Agrobacterium) T-DNA 매개된 형질전환 및 바이오리스틱(biolistic) 과정을 사용하는 형질전환과 같은 전달의 다른 방법들이 본 발명의 범위내에 있다고 생각된다. 형질전환 DNA는 문헌[참조 : "Current Protocols in Molecular Biology", eds, Frederick M. Ausubel et al., John Wiley & Sons, 1998]에 기술되어 있는 바와 같은 표준 프로토콜에 따라 제조될 수 있다.The term “DNA preparation” refers to the genetic sequence used to transform a plant and produce progeny transgenic plants. Such preparations can be administered to plants while in viral or plasmid vectors. It is also contemplated that other methods of delivery, such as Agrobacterium T-DNA mediated transformation and transformation using a biolistic process, are within the scope of the present invention. Transformed DNA can be prepared according to standard protocols as described in "Current Protocols in Molecular Biology", eds, Frederick M. Ausubel et al., John Wiley & Sons, 1998.

II. AVR1-CO39 및 이의 암호화된 펩티드에 대한 설명II. Description of AVR1-CO39 and its Encoded Peptides

본 발명에 따라서, 신규한 마그나포르테 그리시아 무독성 유전자를 분리하고 클로닝하였다. 이 유전자를 본 명세서에서 AVR1-CO39라 칭하였고, 이는 벼 품종 CO39에 품종 특이적인 상호작용을 부여하는 유전자로서의 이것의 기능을 나타낸다. 마그나포르테 그리시아 균주 2539로부터의 AVR1-CO39 유전자의 크로닝 및 이 유전자의 분석을 실시예 1에 상세하게 기술한다. 이 유전자는 4개의 오픈 리딩 프레임(open reading frame)을 포함하고 있으며 이들 중 하나(ORF3)는 이 유전자를 운반하는 마그나포르테 분리체에 품종 특이적인 무독성을 부여하는데 가장 핵심적인 역할을 하는 것으로 보인다. 균주 2539 분리체 AVR1CO39 유전자의 상동물은 다른 마그나포르테 분리체의 다른 배열에서 확인되었다.In accordance with the present invention, the novel Magnaporte Grisia nontoxic gene was isolated and cloned. This gene was referred to herein as AVR1-CO39, which indicates its function as a gene that imparts breed specific interactions to rice cultivar CO39. The cloning of the AVR1-CO39 gene from Magnaporte Grisia strain 2539 and analysis of this gene are described in detail in Example 1. The gene contains four open reading frames, one of which (ORF3) appears to play a key role in giving breed-specific nontoxicity to the Magnaporte isolates that carry the gene. Mammals of the strain 2539 isolate AVR1CO39 gene have been identified in different arrangements of other Magnaporte isolates.

마그나포르테 그리시아 균주 2539(본 발명의 전형적인 AVR1-CO39)로부터의 AVR1-CO39의 지놈 클론을 본 명세서에 상세하게 기술하였고 이것의 뉴클레오티드 서열을 실시예 1에서 서열 I.D. No. 1으로서 기술하였다. 서열 I.D. No. 1은 4개의 오픈 리딩 프레임을 포함하고 있다. 오픈 리딩 프레임으로부터 발현된 유전자 산물에 의해 또는 결정적인 전사 또는 번역 조절 서열의 보유에 의해 이들 오픈 리딩 프레임중 하나 이상이 품종 CO39에 무독성을 부여하는데 관여하고 있다고 생각되고 있다(실시예 1 참조).The genome clone of AVR1-CO39 from Magnaporte Grisia strain 2539 (typical AVR1-CO39 of the present invention) is described in detail herein and its nucleotide sequence is shown in Example 1 according to the sequence I.D. No. Described as 1. SEQ ID NO: I.D. No. 1 contains four open reading frames. It is believed that one or more of these open reading frames are involved in imparting non-toxicity to the breed CO39 by gene products expressed from the open reading frames or by retention of critical transcriptional or translational control sequences (see Example 1).

마그나포르테 그리시아 분리체 2539로부터의 AVR1-CO39의 지놈 클론이 본 명세서에 기술되고 예시되었지만, 본 발명은 하기에 기술된 목적을 위한 분리체 2539 AVR1-CO39 핵산 및 단백질 대신 사용하기에 충분히 유사한 다른 마그나포르테 분리체로부터의 핵산 서열 및 단백질을 포함시키고자 한다. 이들은 서열 I.D. No. 1의 대립유전자상의 변형체 및 자연적인 돌연변이체를 포함하지만, 이에 한정되지 않으며, 이들은 마그나포르테 분리체의 어떤 주어진 군에서 발견될 가능성이 높다. 이러한 변형체들은 뉴클레오티드 및 핵산 서열에 있어서 특정한 차이점을 가지고 있다고 예상되기 때문에, 본 발명은 서열 I.D. No. 1(및, 가장 바람직하게는, 서열 I.D. No. 1의 코딩 부위를 특이적으로 포함하는)로서 제시된 뉴클레오티드 서열과 코딩 부위에 적어도 약 60%(바람직하게는 70%, 더욱 바람직하게는 80%이상)의 서열 상동성을 가진 분리된 AVR1-CO39 핵산 분자를 제공한다. 또한 본 발명은 서열 I.D. No. 1의 오픈 리딩 프레임의 분리된 폴리펩티드 산물을 제공하며, 이들은 각각 서열 I.D. No. 2, 3, 4, 5, 6 또는 7의 아미노산 서열과 적어도 약 60%(바람직하게는 70% 또는 80% 또는 그 이상)의 서열 상동성을 가지고 있다. 자연적인 서열 변화가 AVR1-CO39 유전자들 사이에 존재하는 것으로 보이기 때문에, 본 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 AVR1-CO39 유전자 및 암호화되어 있는 폴리펩티드의 독특한 특성을 여전히 유지하면서도, 약 30-40%의 뉴클레오티드 서열 변화를 찾아내는 것을 기대할 것이다. 이러한 기대는 부분적으로 유전자 암호의 축퇴에 기인할 뿐만 아니라 암호화된 단백질의 특성을 상당한 정도로 변화시키지 않는 보존적인 아미노산 서열 변화의 공지된 진화적인 결과에 기인한다. 따라서, 이러한 변형체들은 실질적으로 서로 동일하다고 생각되며 본 발명의 범위내에 포함된다.Although genome clones of AVR1-CO39 from Magnaporte Grisia isolate 2539 have been described and illustrated herein, the present invention is similar enough to be used in place of isolate 2539 AVR1-CO39 nucleic acid and protein for the purposes described below. It is intended to include nucleic acid sequences and proteins from Magnaporte isolates. These are sequence I.D. No. Variants on alleles of 1 and natural mutants include, but are not limited to, these are likely to be found in any given group of Magnaporte isolates. Since these variants are expected to have certain differences in nucleotide and nucleic acid sequences, the present invention provides a sequence I.D. No. At least about 60% (preferably 70%, more preferably at least 80%) to the nucleotide sequence and the coding site shown as 1 (and most preferably specifically comprising the coding site of SEQ ID NO. An isolated AVR1-CO39 nucleic acid molecule with sequence homology is provided. The invention also relates to the sequence I.D. No. 1 provides an isolated polypeptide product of the open reading frame, each of which is SEQ ID NO. No. Has at least about 60% (preferably 70% or 80% or more) sequence homology with an amino acid sequence of 2, 3, 4, 5, 6 or 7. Because natural sequence changes appear to be present between the AVR1-CO39 genes, those skilled in the art will maintain about 30-40% of the AVR1-CO39 gene and encoded polypeptide, while still maintaining the unique properties of the polypeptide. It would be expected to find nucleotide sequence changes. This expectation is partly due to the degeneracy of the genetic code as well as the known evolutionary consequences of conservative amino acid sequence changes that do not significantly change the properties of the encoded protein. Accordingly, such variants are considered to be substantially identical to each other and are included within the scope of the present invention.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "실질적으로 동일한"은 단백질의 특성(즉, 단백질의 구조 및/또는 생물학적 활성)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 서열 변화를 가진 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 말한다. 특히 핵산 서열과 관련하여 용어 "실질적으로 동일한"은 코딩 부위 및 발현을 조절하는 보존된 서열을 말하고자 한 것이며 주로 동일한 아미노산을 암호화하는 코돈을 축퇴시키거나 암호화된 폴리펩티드에 보존적인 치환 아미노산을 암호화하는 코돈을 변화시키는 것을 말한다. 아미노산 서열과 관련하여, 용어 "실질적으로 동일한"은 일반적으로 구조 또는 기능에 영향을 미치지 않는 폴리펩티드의 부위내에 보존적인 치환 및/또는 변화를 말한다. 또한 본 명세서에서는 아미노산 서열간의 비교에 있어서 용어 "동일성 백분율" 및 "유사성 백분율"을 사용하였다. 이들 용어들은 위스콘신 대학교로부터 입수가능한 UWGCG 서열 분석 프로그램(참조 : Devereaux et al., Nucl. Acids Res. 12: 387-397, 1984)에서와 같이 이들을 정의하고자 한 것이다.For the purposes of the present invention, the term "substantially identical" refers to a nucleic acid sequence or amino acid sequence having a sequence change that does not substantially affect the properties of the protein (ie, the structure and / or biological activity of the protein). The term “substantially identical,” in particular with respect to nucleic acid sequences, is intended to refer to conserved sequences that control coding sites and expression and mainly degenerates codons encoding the same amino acids or encodes replacement amino acids conserved in the encoded polypeptide. To change the codon. With respect to the amino acid sequence, the term “substantially identical” generally refers to conservative substitutions and / or changes in the site of the polypeptide that do not affect the structure or function. In this specification, the terms "percent identity" and "percent similarity" are used in the comparison between amino acid sequences. These terms are intended to be defined as in the UWGCG sequence analysis program available from the University of Wisconsin (Devereaux et al., Nucl. Acids Res. 12: 387-397, 1984).

하기 설명은 본 발명의 실행과 관련된 일반적인 과정에 대해 기술한 것이다. 특정 물질을 언급한 것은, 단지 예시 목적에 불과한 것이며 본 발명을 한정시키고자 하는 것이 아니다. 달리 명시되지 않는 한, 문헌[참조 : Sambrook et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory(1989)(이하 "Sambrook et al."로 표기) 또는 Ausubel et al.(eds) Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons(1998)(이하 "Ausubel et al."로 표기)]에 기술된 바와 같은 일반적인 클로닝 방법을 사용하였다.The following description describes the general procedure involved in the practice of the present invention. Reference to particular materials is for illustrative purposes only and is not intended to limit the invention. Unless otherwise specified, Sambrook et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory (1989) (hereinafter referred to as “Sambrook et al.”) Or Ausubel et al. (Eds) Current Protocols in Molecular Biology, The general cloning method as described in John Wiley & Sons (1998) (hereinafter referred to as "Ausubel et al.") Was used.

A. 암호화하는 AVR1-CO39 핵산 분자, 암호화된 폴리펩티드 및 이 폴리펩티드에 대해 특이적인 항체의 제조A. Preparation of AVR1-CO39 Nucleic Acid Molecules Encoding, Encoded Polypeptides and Antibodies Specific to the Polypeptides

1. 핵산 분자1. Nucleic Acid Molecules

본 발명의 AVR1-CO39 핵산 분자는 2가지 일반적인 방법에 의해 제조될 수 있다: (1) 적절한 뉴클레오티드 삼인산염으로부터 합성하는 방법, 또는 (2) 생물학적 공급원으로부터 분리하는 방법. 두 방법 모두는 본 기술 분야에서 널리 공지된 프로토콜을 사용한다.The AVR1-CO39 nucleic acid molecules of the invention can be prepared by two general methods: (1) synthesis from appropriate nucleotide triphosphates, or (2) separation from biological sources. Both methods use protocols well known in the art.

서열 I.D. No. 1을 가진 지놈 분리체와 같은 뉴클레오티드 서열 정보의 이용가능성은 올리고뉴클레오티드 합성법에 의해 본 발명의 분리된 핵산 분자의 제조를 가능하도록 한다. 합성 올리고뉴클레오티드는 어플라이드 바이오시스템즈(Applied Biosystems) 38A DNA 합성기 또는 유사 장비에서 수행되는 포스포라마디트 (phosphoramadite)에 의해 제조될 수 있다. 수득된 제조물은 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)와 같은 본 기술 분야에서 공지되어 있는 방법에 따라 정제될 수 있다. 본 발명의 DNA 분자와 같은 긴 이중 가닥의 폴리뉴클레오티드는 현재의 올리고뉴클레오티드 합성 방법에 고유한 크기 제한때문에 여러 단계로 합성되어야만 한다. 따라서, 예를 들어, 1.05 kb 이중 가닥 분자는 적절한 상보성을 가진 몇개의 더 작은 단편으로서 합성될 수 있다. 이렇게 생성된 상보적인 단편들은 인접한 단편의 부착을 위해 적절한 점착 말단을 가진 각 단편들과 어닐링될 수 있다. 인접한 단편들은 DNA 리가제의 존재하에서 점착 말단을 어닐링함으로써 연결되어 1.05 kb 이중 가닥의 분자 전체로 제조될 수 있다. 그런 다음 이렇게 제조된 합성 DNA 분자는 적절한 벡터내로 클로닝되어 증폭될 수 있다.SEQ ID NO: I.D. No. The availability of nucleotide sequence information, such as genome isolates with 1, enables the production of the isolated nucleic acid molecules of the present invention by oligonucleotide synthesis. Synthetic oligonucleotides can be prepared by phosphoramadite performed on an Applied Biosystems 38A DNA synthesizer or similar equipment. The preparation obtained can be purified according to methods known in the art such as high performance liquid chromatography (HPLC). Long double stranded polynucleotides, such as the DNA molecules of the present invention, must be synthesized in several steps due to the size limitations inherent in current oligonucleotide synthesis methods. Thus, for example, a 1.05 kb double stranded molecule can be synthesized as several smaller fragments with appropriate complementarity. The complementary fragments thus produced can be annealed with each fragment having a sticky end suitable for attachment of adjacent fragments. Adjacent fragments can be joined by annealing the sticky ends in the presence of DNA ligase to make an entire 1.05 kb double stranded molecule. The synthetic DNA molecule thus prepared can then be cloned into an appropriate vector and amplified.

또한 AVR1-CO39 유전자는 본 기술 분야에서 공지된 방법을 사용하여 적절한 생물학적 공급원으로부터 분리될 수 있다. 한 가지 양태에서, 지놈 클론은 마그나포르테 그리시아 균주 2539 코스미드 라이브러리로부터 분리된다. 또 다른 양태에서, 지놈 AVR1-CO39 좌위의 오픈 리딩 프레임을 하나 이상 포함하는 cDNA 클론이 분리될 수 있다.AVR1-CO39 genes can also be isolated from appropriate biological sources using methods known in the art. In one embodiment, the genome clone is isolated from Magnaporte Grisia strain 2539 cosmid library. In another embodiment, cDNA clones comprising one or more open reading frames of the genome AVR1-CO39 locus can be isolated.

본 발명에 따라서, 서열 I.D. No. 1의 코딩 부위의 일부 또는 전체와 적절한 수준의 서열 상동성을 가진 핵산은 혼성화 및 적절히 엄중한 세척 조건을 사용하여 동정될 수 있다. 예를 들어, 혼성화는 문헌[참조 : Sambrook et al.]에 기술된 방법에 따라, 5X SSC, 5X 덴하드트 시약(Denhardt's reagent), 1.0% SDS, ml 당 100㎍의 변성되어 단편화된 연어 정자 DNA, 0.05% 피로인산 나트륨 및 50% 이상의 포름아미드를 포함하는 혼성화 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 혼성화를 적어도 6시간 동안 37-42℃에서 수행하였다. 혼성화에 후속하여, 필터를 하기와 같이 세척하였다: (1) 2X SSC 및 1% SDS중에 실온에서 5분; (2) 2X SSC 및 0.1% SDS중에 실온에서 15분; (3) 2X SSC 및 0.1% SDS중에 37℃에서 30분 내지 1시간; (4) 30분 마다 용액을 바꾸면서, 2X SSC 및 0.1% SDS중에 45℃ 내지 55℃에서 2시간. 다른 방법으로는, 아마시노(Amasino) 혼성화 프로토콜(참조 : Anal. Biochem. 152: 304-307)이 본 발명에서 사용하기에 바람직하며 실시예 1에서 더욱 상세하게 기술한다.According to the invention, the sequence I.D. No. Nucleic acids having an appropriate level of sequence homology with some or all of the coding region of 1 can be identified using hybridization and appropriately stringent wash conditions. For example, hybridization can be performed using 5X SSC, 5X Denhardt's reagent, 1.0% SDS, 100 μg of denatured and fragmented salmon sperm, according to the method described in Sambrook et al. It can be carried out using a hybridization solution comprising DNA, 0.05% sodium pyrophosphate and at least 50% formamide. Hybridization was performed at 37-42 ° C. for at least 6 hours. Following hybridization, the filters were washed as follows: (1) 5 minutes at room temperature in 2X SSC and 1% SDS; (2) 15 minutes at room temperature in 2X SSC and 0.1% SDS; (3) 30 minutes to 1 hour at 37 ° C. in 2 × SSC and 0.1% SDS; (4) 2 h at 45 ° C. to 55 ° C. in 2 × SSC and 0.1% SDS, changing solution every 30 minutes. Alternatively, the Amasino hybridization protocol (Anal. Biochem. 152: 304-307) is preferred for use in the present invention and is described in more detail in Example 1.

특정한 서열 상동성을 가진 핵산 분자들간의 혼성화를 달성하기 위해 요구되는 엄중 조건(stringency condition : 상동성이 높지 않으면 결합하지 않는 조건)을 계산하기 위한 한 가지 보편적인 공식은 하기와 같다[참조 : Sambrook et al., 1989):One universal formula for calculating the stringency conditions required to achieve hybridization between nucleic acid molecules with specific sequence homology is as follows: Sambrook et al., 1989):

Tm=81.5℃+16.6Log[Na+]+0.41(%G+C)-0.63(%포름아미드)-600/이중 가닥에서의 #bpT m = 81.5 ° C. + 16.6 Log [Na + ] +0.41 (% G + C) -0.63 (% formamide) -600 / # bp at double strand

상기 공식의 실례로서, [Na+] = [0.368] 및 50% 포름아미드, 42%의 GC 함량 및 평균 200 염기 크기의 프로브를 사용하여 수득한 Tm은 57℃이다. DNA 이중 가닥의 Tm의 1℃ 내지 1.5℃ 감소는 상동성을 1%씩 감소시킨다. 따라서, 약 75% 이상의 서열 동일성을 가진 대상물은 42℃의 혼성화 온도를 사용하여 관찰될 수 있다.As an example of this formula, the T m obtained using [Na + ] = [0.368] and 50% formamide, 42% GC content and average 200 base size probe is 57 ° C. A 1 ° C. to 1.5 ° C. decrease in Tm of the DNA double strand reduces homology by 1%. Thus, objects with sequence identity of at least about 75% can be observed using a hybridization temperature of 42 ° C.

본 발명의 핵산은 어떤 적절한 클로닝 벡터내에 DNA로서 유지될 수 있다. 바람직한 양태에서, 클론은 pGEM-T[참조 : Promega Biotech, Madison, WI] 또는 pBluescript[참조 : Stratagene, La Jolla, CA]와 같은 플라스미드 클로닝/발현 벡터내에서 유지되며, 두 벡터 모두는 적절한 대장균 숙주 세포에서 증식된다.Nucleic acids of the invention can be maintained as DNA in any suitable cloning vector. In a preferred embodiment, the clone is maintained in a plasmid cloning / expression vector such as pGEM-T [Promega Biotech, Madison, WI] or pBluescript [Stratagene, La Jolla, CA], both vectors being suitable E. coli hosts. Proliferate in cells.

본 발명의 AVR1-CO39 핵산 분자는 cDNA, 지놈 DNA, RNA, 및 이들의 단편을 포함하며 이들은 단일 가닥 또는 이중 가닥일 수 있다. 따라서, 본 발명은 서열 I.D. No. 1을 가진 cDNA의 선택된 단편과 같은 본 발명의 핵산 분자중 적어도 하나의 서열과 혼성화될 수 있는 서열을 가진 올리고뉴클레오티드(DNA 또는 RNA의 센스 또는 안티센스 가닥)를 제공한다. 이러한 올리고뉴클레오티드는 예를 들면 PCR 증폭에 의한 균류 분리체의 시험 샘플에 있는 AVR1-CO39 유전자 또는 mRNA의 검색 또는 단백질로의 mRNA의 번역시 또는 번역이전에 AVR1-CO39의 발현의 양성 또는 음성 조절을 위한 프로브로서 유용하다.AVR1-CO39 nucleic acid molecules of the present invention include cDNA, genome DNA, RNA, and fragments thereof, which may be single stranded or double stranded. Thus, the present invention provides the sequence I.D. No. Provided are oligonucleotides (sense or antisense strand of DNA or RNA) having a sequence that can hybridize with at least one sequence of a nucleic acid molecule of the invention, such as a selected fragment of cDNA having 1. Such oligonucleotides may be used to detect positive or negative regulation of the expression of AVR1-CO39 in or prior to translation of mRNA into or retrieval of the AVR1-CO39 gene or mRNA in test samples of fungal isolates, for example by PCR amplification. It is useful as a probe for.

2. 단백질2. Protein

본 명세서에 기술된 AVR1-CO39 지놈 분리체는 4개의 오픈 리딩 프레임(ORF's 1-4)을 포함하고 있으며, 이들의 추론된 아미노산 서열을 각각 서열 I.D. No. 2 내지 5로서 본 명세서에 기술하였다. 이들 폴리펩티드중 어느 하나는 공지된 방법에 따라 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 동일계내에서 생성되었다면 적절한 공급원, 예를 들면, 균류 분리체로부터 이 폴리펩티드를 정제할 수 있다.The AVR1-CO39 genome isolates described herein comprise four open reading frames (ORF's 1-4), each of which infers their deduced amino acid sequences. No. It is described herein as 2 to 5. Any one of these polypeptides can be prepared by various methods according to known methods. If produced in situ, the polypeptide can be purified from a suitable source, such as a fungal isolate.

다른 방법으로는, 이 폴리펩티드를 암호화하는 핵산 분자의 이용 가능성은 본 기술 분야에서 공지된 시험관내 발현 방법을 사용한 단백질의 생성을 가능하게 해준다. 예를 들어, cDNA 또는 유전자를 시험관내 전사를 위한 pSP64 또는 pSP65와 같은 적절한 시험관내 전사 벡터내로 클로닝한 다음, 밀씨눈 또는 토끼 망상적혈구와 같은 적절한 무세포 번역 시스템에서 무세포 번역을 수행할 수 있다. 시험관내 전사 및 번역 시스템은 예를 들어, 프로메가 바이오테크사(Promega Biotech, Madison, Wisconsin) 또는 비알엘사(BRL, Rockville, Maryland)가 시판하고 있다.Alternatively, the availability of nucleic acid molecules encoding this polypeptide allows for the production of proteins using in vitro expression methods known in the art. For example, the cDNA or gene can be cloned into an appropriate in vitro transcription vector such as pSP64 or pSP65 for in vitro transcription and then cell-free translation can be performed in a suitable cell-free translation system such as wheat seed or rabbit reticulocytes. . In vitro transcription and translation systems are commercially available, for example, from Promega Biotech, Madison, Wisconsin or BRL, Rockville, Maryland.

바람직한 양태에 따라, 적절한 원핵세포 시스템 또는 진핵세포 시스템에서의 발현에 의해 AVR1-CO39에 암호화된 더 많은 양의 폴리펩티드를 생성할 수 있다. 예를 들어, 서열 I.D. No. 1을 가진 cDNA와 같은 DNA 분자의 일부 또는 전부는 세균 세포(대장균과 같은) 또는 효모세포[사카로마이세스 세레비시에(Saccharomyces cerevisiae)와 같은]에서의 발현에 적합한 플라스미드 벡터내로 삽입하거나 곤충 세포에서의 발현을 위한 바큐로바이러스(baculovirus)내로 삽입할 수 있다. 이러한 벡터들은 숙주 세포내에서 DNA의 발현을 위해 필수적인 조절 요소들을 포함하고 있으며, 숙주 세포내에서 DNA의 발현을 허용할 정도의 그러한 방식으로 위치되어 있다.발현을 위해 요구되는 이러한 조절 요소들에는 프로모터 서열, 전사 개시 서열 및, 선택적으로, 증폭제 서열이 있다.According to a preferred embodiment, expression in an appropriate prokaryotic or eukaryotic system can produce higher amounts of polypeptide encoded in AVR1-CO39. For example, the sequence I.D. No. Some or all of the DNA molecules, such as cDNA with 1, are inserted into plasmid vectors suitable for expression in bacterial cells (such as Escherichia coli) or yeast cells (such as Saccharomyces cerevisiae) or insect cells. It can be inserted into baculovirus for expression in E. coli. These vectors contain regulatory elements essential for the expression of DNA in the host cell, and are positioned in such a way as to permit expression of the DNA in the host cell. Sequence, transcription initiation sequence, and, optionally, amplifier sequence.

재조합 원핵세포 시스템 또는 재조합 진핵세포 시스템에서 유전자 발현에 의해 생성된 AVR1-CO39 폴리펩티드는 본 기술 분야에 공지된 방법에 따라 정제될 수 있다. 바람직한 양태에서, 시판되는 발현/분비 시스템을 사용할 수 있으며, 이에 의해서 재조합 단백질을 발현시킨 다음 숙주 세포로부터 분비시킴으로써 주변 배지로부터 쉽게 정제하였다. 만약 발현/분비 벡터를 사용하지 않는다면, 대안적인 방법은 재조합 단백질과 특이적으로 결합하는 항체와의 면역학적인 상호작용과 같은 친화도 분리법에 의해 재조합 단백질을 정제하는 것이다. 이러한 방법들은 숙련된 당업자에 의해 보편적으로 사용된다.AVR1-CO39 polypeptides generated by gene expression in recombinant prokaryotic or recombinant eukaryotic systems can be purified according to methods known in the art. In a preferred embodiment, a commercial expression / secretion system can be used, whereby the recombinant protein is easily purified from the surrounding medium by expressing it and then secreting it from the host cell. If no expression / secretion vector is used, an alternative method is to purify the recombinant protein by affinity separation methods such as immunological interaction with antibodies that specifically bind the recombinant protein. Such methods are commonly used by those skilled in the art.

상기 방법에 의해 제조된 본 발명의 AVR1-CO39 암호화된 폴리펩티드는 표준적인 방법에 따라 분석될 수 있다. 기능적인 활성, 즉 무독성을 부여하는 능력을 분석하는 방법을 실시예 1에 기술한다.The AVR1-CO39 encoded polypeptides of the invention prepared by the above methods can be analyzed according to standard methods. Example 1 describes a method for analyzing the ability to impart functional activity, ie nontoxicity.

또한 본 발명은 본 발명의 폴리펩티드와 면역특이적으로 결합할 수 있는 항체를 제공한다. AVR1-CO39의 ORF들에 의해 암호화된 어떤 펩티드에 대한 다중클론 항체 또는 단일클론 항체는 표준적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 단일클론 항체는 표준적인 프로토콜 이후에, 퀼러()와 밀스테인(Milstein)의 일반적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 바람직한 양태에서, AVR1-CO39 암호화된 폴리펩티드의 여러 에피토프와 면역특이적으로 반응하는 항체를 제조하였다.The present invention also provides an antibody capable of immunospecifically binding to a polypeptide of the present invention. Polyclonal antibodies or monoclonal antibodies to any peptide encoded by ORFs of AVR1-CO39 can be prepared according to standard methods. Monoclonal antibodies, after standard protocols, are used in quillers ( ) And Milstein. In a preferred embodiment, antibodies have been prepared that immunospecifically react with several epitopes of AVR1-CO39 encoded polypeptide.

AVR1-CO39에 의해 암호화된 하나 이상의 폴리펩티드와 면역특이적으로 상호작용하는 다중클론 항체 또는 단일클론 항체는 이러한 단백질을 동정하고 정제하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 항체는 이들이 면역특이적으로 상호작용하는 것과 함께 단백질의 친화도 분리법을 위해 이용될 수 있다. 또한 항체는 단백질과 다른 생물학적 분자의 혼합물을 함유하는 샘플로부터 단백질을 면역침전시키기 위해 사용될 수도 있다. 항체의 다른 용도를 하기에 기술한다.Polyclonal antibodies or monoclonal antibodies that immunospecifically interact with one or more polypeptides encoded by AVR1-CO39 may be used to identify and purify such proteins. For example, antibodies can be used for affinity isolation of proteins with their immunospecific interaction. Antibodies may also be used to immunoprecipitate proteins from samples containing mixtures of proteins and other biological molecules. Other uses of antibodies are described below.

B. AVR1-CO39 핵산, 암호화된 단백질 및 항체의 이용B. Use of AVR1-CO39 Nucleic Acids, Encoded Proteins, and Antibodies

농학적으로 중요한 식물의 질병 저항성을 향상시키기 위한 재조합 유전자 조작 방법의 잠재력은 최근에 상당한 주목을 받고 있다. 식물내로 유전자의 안정적인 도입 뿐만 아니라 유전자 발현의 증대에 관한 프로토콜들이 현재 이용가능하다. 본 발명은, 수용 식물 또는 착생 미생물내로 안정적으로 도입시 병원균의 공격에 저항하는 식물의 능력을 향상시킬 수 있는, 핵산 분자를 제공한다. 또한 본 발명의 AVR1-CO39 암호화된 단백질을 식물에 직접 응용시켜 질병 방어 반응을 유도시킬 수도 있다.The potential of recombinant genetic engineering methods to improve disease resistance of agriculturally important plants has received considerable attention in recent years. Protocols for the stable introduction of genes into plants as well as for increasing gene expression are currently available. The present invention provides a nucleic acid molecule capable of improving the ability of a plant to resist the attack of pathogens upon its stable introduction into a recipient plant or constitutive microorganism. In addition, the AVR1-CO39 encoded protein of the present invention may be directly applied to plants to induce disease defense responses.

1. AVR1-CO39 핵산AVR1-CO39 Nucleic Acids

AVR1-CO39 핵산(지놈 클론 또는 cDNA)은 본 발명에 따라서 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다. DNA, RNA 또는 이들의 단편들은 AVR1-CO39 유전자의 존재 및/또는 발현을 탐지하기 위한 프로브로서 사용될 수 있다. AVR1-CO39 핵산이 이러한 분석을 위한 프로브로서 사용될 수 있는 방법은 다음을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다: (1) 동일계내에서의 혼성화; (2) 서던(Southern) 혼성화 (3) 노던 (northern) 혼성화; 및 (4) 중합효소 사슬 반응(PCR)과 같은 조합된 증폭 반응. 또한 본 발명의 AVR1-CO39 핵산은 다른 마그나포르테 분리체로부터의 상동물을 동정하기 위한 프로브로서 사용될 수도 있다. 상기에 기술된 바와 같이, 또한 AVR1-CO39 핵산은 실질적으로 순수한 AVR1-CO39 단백질 또는 이들의 선택된 일부분을 다량으로 생산하는 것을 돕기 위해 사용된다.AVR1-CO39 nucleic acids (genome clones or cDNAs) can be used for various purposes in accordance with the present invention. DNA, RNA or fragments thereof can be used as probes to detect the presence and / or expression of the AVR1-CO39 gene. Methods in which AVR1-CO39 nucleic acids can be used as probes for such assays include, but are not limited to: (1) in situ hybridization; (2) Southern hybridization (3) Northern hybridization; And (4) combined amplification reactions such as polymerase chain reaction (PCR). The AVR1-CO39 nucleic acid of the present invention may also be used as a probe for identifying molar animals from other Magnaporte isolates. As described above, AVR1-CO39 nucleic acids are also used to help produce large quantities of substantially pure AVR1-CO39 proteins or selected portions thereof.

그러나, 아마도 더욱 중요한 것은 AVR1-CO39 무독성 유전자를 가진 마그나포르테 그리시아 분리체가 아니라 병원균에 대한 CO39 저항성 유전자를 가진 벼 품종의 저항성의 범위를 확대시키기 위해 AVR1-CO39 핵산을 사용하는 것이다. 예를 들어, 본 발명의 한 가지 양태에서, AVR1-CO39 코딩 부위는 이형태성 프로모터, 바람직하게는 일반적으로 병원균에 의해 유도가능한 프로모터(즉, 넓은 범위의 병원균에 의한 공격에 의해 유도가능한) 또는 상처에 의해 유도가능한 프로모터와 작동가능하도록 연결되어 있다. 이러한 프로모터는 다음을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다:Perhaps more important, however, is the use of the AVR1-CO39 nucleic acid to broaden the range of resistance of rice varieties with CO39 resistance genes against pathogens, but not Magnaportecria isolates with AVR1-CO39 non-toxic genes. For example, in one embodiment of the invention, the AVR1-CO39 coding site is a heterologous promoter, preferably a promoter that is generally induced by a pathogen (ie, inducible by attack by a wide range of pathogens) or a wound. Is operably linked with an inducible promoter. Such promoters include, but are not limited to:

a) 리폭시게나제를 암호화하는 유전자의 프로모터(바람직하게는 식물로부터의, 가장 바람직하게는 벼로부터의 프로모터[참조 : Peng et al., J. Biol. Chem. 269: 3755-3761, 1994; Peng et al., Abstract presented at the general meeting of the International Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997]);a) promoter of a gene encoding lipoxygenase (preferably from a plant, most preferably from rice [Peng et al., J. Biol. Chem. 269: 3755-3761, 1994; Peng et al., Abstract presented at the general meeting of the International Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997]);

b) 페록시다제를 암호화하는 유전자의 프로모터(바람직하게는 식물로부터의, 가장 바람직하게는 벼로부터의 프로모터[참조 : Chittoor et al., Mol. Plant-Microbe Interactions 10: 861-871, 1997]);b) promoters of genes encoding peroxidase (preferably from plants, most preferably from rice (Chittoor et al., Mol. Plant-Microbe Interactions 10: 861-871, 1997) ;

c) 하이드록시메틸글루타릴-CoA 환원효소를 암호화하는 유전자의 프로모터(바람직하게는 식물로부터의, 가장 바람직하게는 벼로부터의 프로모터[참조 : Nelson et al., Plant Mol. Biol. 25: 401-412, 1994]);c) A promoter of a gene encoding hydroxymethylglutaryl-CoA reductase (preferably from a plant, most preferably from rice [Nelson et al., Plant Mol. Biol. 25: 401 -412, 1994);

d) 페닐알라닌 암모니아 리아제를 암호화하는 유전자의 프로모터(바람직하게는 벼로부터의 프로모터[참조 : Lamb et al., Abstract of the general meeting of the International Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997]);d) a promoter of a gene encoding phenylalanine ammonia lyase (preferably from rice [Lam et al., Abstract of the general meeting of the International Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997];

e) 글루타티온-S-전이효소를 암호화하는 유전자의 프로모터(바람직하게는 식물로부터의, 가장 바람직하게는 벼로부터의 프로모터, 또는 다르게는, 감자로부터의 PRP1 프로모터);e) a promoter of a gene encoding glutathione-S-transferase (preferably from a plant, most preferably from rice, or alternatively from a potato, a PRP1 promoter);

f) 옥수수 유전자를 함유하는 벼 유전자이식 화분에서 발현되는 것으로 보이는 옥수수 Zmg13과 같은 화분 특이적 유전자로부터의 프로모터, (참조 : Aldemita et al., Abstract of the general meeting of the International Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997);f) Promoters from pollen specific genes, such as corn Zmg13, which appears to be expressed in rice transgenic pollen containing corn genes, (Aldemita et al., Abstract of the general meeting of the International Program on Rice Biotechnology, Malacca , Malaysia, Sept. 15-19, 1997);

g) 키티나제를 암호화하는 유전자로부터의 프로모터(바람직하게는 식물로부터의, 가장 바람직하게는 벼로부터의 프로모터[참조 : Zhu & Lamb, Mol. Gen. Genet. 226: 289-296, 1991]);g) a promoter from a gene encoding chitinase (preferably from a plant, most preferably from rice (Zhu & Lamb, Mol. Gen. Genet. 226: 289-296, 1991);

h) 마그나포르테 그리시아와 벼의 상호작용에 있어서 초기에(접종후 5시간 이내) 유도된 유전자로부터의 프로모터(참조 : Bhargava & Hamer; Abstract B-10, 8th International Congress Molecular Plant Microbe Interactions, Knoxville, TN July 14-19, 1996);h) Promoters from genes initially derived (within 5 hours post-inoculation) in the interaction of Magnaforte Griscia with rice (Bhargava &Hamer; Abstract B-10, 8th International Congress Molecular Plant Microbe Interactions, Knoxville, TN July 14-19, 1996);

i) 식물(바람직하게는 벼) 바이러스 유전자로부터의 프로모터, 이것은 문헌[참조 : Hammond-Kosack et al., Mol. Plant-Microbe Interactions 8: 181-185 (1994)]에 기술된 바와 같이 세균성 플라스미드 또는 식물 바이러스 벡터상에 모두 포함되어 있다;i) Promoters from plant (preferably rice) virus genes, which are described in Hammond-Kosack et al., Mol. Plant-Microbe Interactions 8: 181-185 (1994), which are all contained on bacterial plasmids or plant viral vectors;

j) 식물(바람직하게는 벼) 호흡 폭발(respiratory burst)과 관련된 유전자로부터의 프로모터[참조 : Groom et al., Plant J. 10(3): 515-522, 1996]; 및j) promoters from genes associated with plant (preferably rice) respiratory bursts (Groom et al., Plant J. 10 (3): 515-522, 1996); And

k) 식물(바람직하게는 벼) 안토시아닌 경로 유전자로부터의 프로모터[참조 : Reddy, pp 341-352 in Rice Genetics III, supra; Reddy et al., Abstract of the general meeting of the Internatinal Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997].k) promoters from plant (preferably rice) anthocyanin pathway genes, see Reddy, pp 341-352 in Rice Genetics III, supra; Reddy et al., Abstract of the general meeting of the Internatinal Program on Rice Biotechnology, Malacca, Malaysia, Sept. 15-19, 1997].

그런 다음 키메라 유전자를 사용하여 이미 적절한 R 유전자를 가지고 있는 벼 품종을 형질전환시켰다. 상처를 입거나 식물 병원균에 의한 공격시 유전자이식된 식물은 AVR1-CO39 유전자 산물을 생성하도록 유도될 것이고, 이것에 의해 R 유전자 방어 반응이 촉발될 것이다. 이러한 양태에서, 괴사에 의해 유도되는 프로모터의 사용은 무제한적인 과민성 반응을 초래함으로써 식물에 치명적일 수 있기 때문에, 이러한 프로모터를 사용하지 않도록 주의해야만 한다[참조 : Kim et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 10445-10449, 1994].The chimeric genes were then used to transform rice varieties that already have the appropriate R gene. Transplanted plants upon injury or attack by plant pathogens will be induced to produce the AVR1-CO39 gene product, which triggers the R gene defense response. In such embodiments, care should be taken not to use such promoters, as the use of promoters induced by necrosis can be fatal to plants by causing unlimited hypersensitivity reactions. Kim et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 10445-10449, 1994].

바람직한 양태에서, AVR1-CO39의 코딩 부위(바람직하게는 ORF3에 대응하는 코딩 부위)를 벼 식물상에 착생적으로 증식하는 미생물내에 있는 발현 벡터내로 삽입시켰다. 이 재조합 미생물의 현탁액을 적절한 R 유전자를 지니는 벼 품종상에 분무하였다. 병원균이 공격하면, 두가지 보호 수준이 발생할 수 있다: (1) 재조합 착생 생물에 의해 생성된 유전자 산물이 병원균에 의한 더 이상의 침투를 방지하는 식물 표면상의 상호작용을 촉발시키거나(예를 들면, 균류 분생자가 부착기를 발생시키지만, 침투 페그를 발생시키지는 않는다); (2) 재조합 착생 생물에 의해 생성된 유전자 산물이 상처 부위의 식물 조직으로 이동되고, 여기에서 이것은 대응하는 R 유전자 산물과 상호작용하여 내부 질병 방어 반응을 유도시킨다. 따라서, 이러한 예비처리는 보통 이들 품종에 유독한 마그나포르테 분리체(및, 추정컨대, 다른 식물 병원균)에 대한 저항성을 부여한다. 이러한 양태를 하기 실시예 3에 더욱 상세하게 기술한다.In a preferred embodiment, the coding site of AVR1-CO39 (preferably the coding site corresponding to ORF3) was inserted into an expression vector in a microorganism that proliferates on rice plants. A suspension of this recombinant microorganism was sprayed onto rice varieties with the appropriate R gene. When pathogens attack, two levels of protection can occur: (1) Gene products produced by recombinant entrepreneurs trigger interactions on plant surfaces that prevent further infiltration by pathogens (eg, fungi) Conidia give rise to adhering groups, but not penetrating pegs); (2) The gene product produced by the recombinant engraftment is transferred to the plant tissue at the wound site, where it interacts with the corresponding R gene product to induce an internal disease defense response. Thus, such pretreatment usually confers resistance to Magna Forte isolates (and, presumably, other plant pathogens), which are toxic to these varieties. This aspect is described in more detail in Example 3 below.

착생 세균의 사용과 관련하여, 인비트로젠사가 시판하는 것과 같은 세균성 발현, 파지 발현 및 전달 시스템이 특히 유용할 것이라는 것을 언급하고자 한다. 세균 시스템은 필린을 갖는 단백질 혼성물을 발현시켜 외래 단백질이 세균의 외부에서 노출된다. 또한 파지 시스템은 외피 성분이 있는 혼성 단백질을 발현시키며 이 외래 단백질을 외부에 노출시킨다.With regard to the use of engraftment bacteria, it should be mentioned that bacterial expression, phage expression and delivery systems such as those sold by Invitrogen will be particularly useful. Bacterial systems express protein hybrids with filins so that foreign proteins are exposed outside of the bacteria. Phage systems also express hybrid proteins with enveloped components and expose these foreign proteins to the outside.

또한 AVR1-CO39 유전자는 이에 대응하는 R 유전자를 동정하고 분리하기 위한 도구로서 사용될 수 있다. 따라서, 클라도스포리움 풀붐(Cladosporium fulvum)에 대한 저항성을 위한 토마토 CF-9 유전자의 분리에 대해 기술된 것과 유사한 방법[참조 : Jones et al., Science 266: 789-193, 1994]으로, AVR1-CO39에 대응하는 벼에 있어서의 R 유전자를 트랜스포손 태킹에 의해 분리할 수 있다: (1) AVR1-CO39를 감수성 벼 라인으로 형질전환시키고 감수성 벼 라인에서 구성적으로 발현시켰다; (2) 유전자이식 라인을 동정가능한 트랜스포손을 지니는 저항성 라인과 이종교배시켰다; (3) Avr 유전자와 이에 상응하는 R 유전자 모두를 구성적으로 발현시키는 F1 자손의 실생식물을 사멸시키야 하며, 이에 의해서 살아있는 F1 자손에 대한 스크리닝이 간편해지도록 하였다; (4) 살아있는 F1 자손은 AVR1-CO39 이식유전자 또는 상응하는 R 유전자를, 추정컨대 트랜스포손에 의해 저지시킴으로써, 생존시켜야 한다. 따라서 트랜스포손을, 이것이 저지시킨 유전자와 함께, 분리할 수 있다.The AVR1-CO39 gene can also be used as a tool to identify and isolate the corresponding R gene. Thus, a method similar to that described for isolation of tomato CF-9 gene for resistance to Cladosporium fulvum (Jones et al., Science 266: 789-193, 1994), AVR1 R gene in rice corresponding to -CO39 can be isolated by transposon tagging: (1) AVR1-CO39 was transformed into susceptible rice line and constitutively expressed in susceptible rice line; (2) transgenic lines were crossbred with resistant lines with identifiable transposons; (3) killing live plants of F1 progeny that constitutively express both the Avr gene and the corresponding R gene, thereby simplifying screening for live F1 progeny; (4) Living F1 progeny must survive by blocking AVR1-CO39 transgene or the corresponding R gene, presumably by transposon. Thus, transposons can be isolated, along with the genes they block.

2. AVR1-CO39 단백질 및 항체2. AVR1-CO39 Proteins and Antibodies

AVR1-CO39의 정제된 유전자 산물 또는 이들의 단편은 다중클론 또는 단일클론 항체를 생성시키기 위해 사용될 수 있으며, 또한 이들은 형질전환된 미생물성 착생 생물, 유전자이식 식물, 또는 다른 생물학적 물질에 AVR1-CO39 폴리펩티드의 존재와 축적에 대한 민감한 탐지 시약으로서 기능할 수도 있다. AVR1-CO39 폴리펩티드에 대해 면역학적으로 특이적인 다중클론 또는 단일클론 항체는 단백질을 탐지하고 정량하고자 하는 다양한 분석법에 사용될 수 있다. 이러한 분석법은 다음을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다: (1) 흘림 세포계측법; (2) 세포 또는 조직에서 발현된 단백질의 면역화학적인 위치결정법; 및 (3) 다양한 세포 및 조직으로부터의 추출물의 면역블롯 분석법(예를 들면, 도트 블롯, 웨스턴 블롯). 추가적으로, 상기 기술된 바와 같이, 항체를 AVR1-CO39 폴리펩티드의 정제를 위해 사용할 수 있다(예를 들면, 친화도 컬럼 정제법, 면역침전법).Purified gene products of AVR1-CO39, or fragments thereof, can be used to generate polyclonal or monoclonal antibodies, which are also AVR1-CO39 polypeptides in transformed microbial phenotypes, transgenic plants, or other biological materials. It can also function as a sensitive detection reagent for the presence and accumulation of Polyclonal or monoclonal antibodies immunologically specific for the AVR1-CO39 polypeptide can be used in various assays to detect and quantify proteins. Such assays include, but are not limited to: (1) flow cytometry; (2) immunochemical localization of proteins expressed in cells or tissues; And (3) immunoblot analysis of extracts from various cells and tissues (eg, dot blots, western blots). Additionally, as described above, antibodies can be used for purification of AVR1-CO39 polypeptides (eg, affinity column purification, immunoprecipitation).

바람직한 양태에서, (가장 바람직하게는 ORF3으로부터의)정제된 AVR1-CO39 폴리펩티드는 CO39 R 유전자를 가진 벼 품종에 넓은 범위의 병원균 저항성을 부여하기 위한 예비처리 또는 공동처리로서 사용된다. 따라서, 상기 기술된 AVR1-CO39 발현 착생 미생물의 사용과 유사한 방법으로, 펩티드 용액을 식물에 적용하였고 후속하거나 동시발생한 상처 또는 병원성 미생물을 사용한 접종은 이 펩티드를 R 유전자 산물과 접촉시키며, 이에 의해서 방어 반응을 자극시킨다. 본 발명의 발명자들은 하기 실시예 4에 상세하게 기술한 바와 같이, 이러한 접근법의 가능성을 실험적으로 제시한다.In a preferred embodiment, the purified AVR1-CO39 polypeptide (most preferably from ORF3) is used as a pretreatment or cotreatment to confer a wide range of pathogen resistance to rice varieties carrying the CO39 R gene. Thus, in a manner similar to the use of AVR1-CO39 expressing engraftment microorganisms described above, peptide solutions were applied to plants and inoculation with subsequent or co-occurring wounds or pathogenic microorganisms brought the peptide into contact with the R gene product, thereby protecting Stimulates the reaction The inventors of the present invention experimentally present the possibilities of this approach, as described in detail in Example 4 below.

다음의 특정 실시예들을 본 발명의 양태를 설명하기 위해 제공한다. 이들은 결코 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니다.The following specific examples are provided to illustrate aspects of the present invention. They are by no means intended to limit the scope of the invention.

실시예 1Example 1

AVR1-CO39의 클로닝 및 분석Cloning and Analysis of AVR1-CO39

품종 특이성 유전자인 AVR1-CO39를 함유하는 것으로 생각되는 염색체 단편을 염색체 보행[참조 : Leong et al., 1996]이후에, 지도에 기초한 클로닝 접근법을 사용하여 마그나포르테 그리시아 균주 2539로부터 분리하였다. 본 실시예에서 본 발명의 발명자들은 AVR1-CO39 유전자의 동정법, 클로닝 및 분석법을 설명한다.Chromosomal fragments thought to contain the varieties specific gene AVR1-CO39 were isolated from Magnaporte Grisia strain 2539 after chromosomal walking (Leong et al., 1996) using a map-based cloning approach. In this Example the inventors of the present invention describe the identification, cloning and analysis of the AVR1-CO39 gene.

방법:Way:

혼성화 프로토콜. 아마시노(Amasino)(1986)[참조 : "Acceleration of Nucleic Acid Hybridization Rate by Polyethylene Glycol", Analytical Biochemistry 152: 304-307]로부터 혼성화 방법을 수정하였다. 혼성화 버퍼를 아마시노 프로토콜에 따라 제조하였지만, PEG 및 NaCl을 제외시켰고 NaHPO4의 농도를 감소시켰다: 0.125M NaHPO4, 7% SDS, 50% 포름아미드, 1.0 mM EDTA, pH 7.2. 고도의 엄중 조건을 사용하였다(42℃, 16시간). 혼성화 후에 세척을 하였다: 실온에서 2X SSC를 사용하여 1회 린싱; 65℃에서 10분 동안 2X SSC중에서 1회 세척; 65℃에서 15분 동안 2X SSC중에서 1회 세척, 0.1X SSC, 0.1% SDS중에서 65℃에서 15분 동안 1회 최종 세척. Tm이 68이 되도록 최종 세척 조건은 혼성화 조건보다 더욱 엄중하게 하였다. 따라서, 혼성물을 유지하기 위해 95%를 초과하는 상동성이 필요할 것이다. 아마시노(1986)에 기술된 혼성화 후 인산염 함유 버퍼를 사용하지 않았다.Hybridization Protocol. The hybridization method was modified from Amasino (1986) (Acceleration of Nucleic Acid Hybridization Rate by Polyethylene Glycol, Analytical Biochemistry 152: 304-307). While the hybridization buffer maybe prepared according to the protocol Shino, it sikyeotgo except for PEG and NaCl decreased the concentration of NaHPO 4: 0.125M NaHPO 4, 7 % SDS, 50% formamide, 1.0 mM EDTA, pH 7.2. High stringency conditions were used (42 ° C., 16 hours). Washing after hybridization was done: rinsing once with 2X SSC at room temperature; Wash once in 2 × SSC for 10 min at 65 ° C .; One wash in 2 × SSC for 15 minutes at 65 ° C., one final wash for 15 minutes at 65 ° C. in 0.1 × SSC, 0.1% SDS. Final wash conditions were more stringent than hybridization conditions such that T m was 68. Thus, greater than 95% homology will be needed to maintain the hybrids. The phosphate containing buffer was not used after hybridization described in Amashino (1986).

염색체 보행 방법. 5,194 클론으로 구성되어 있는 마그나포르테 그리시아 균주 2539의 전체 지놈 DNA 라이브러리를 코스미드 벡터 pMLF1(참조 : Leong et al., 1994, supra) 및 pMLF2(참조 : An et al., Gene 176: 93-96, 1996)내에 제조하였다. DNA를 제한 효소처리하여 전기영동시키고 블로팅한 집단에서 뿐만 아니라 콜로니 블롯으로서의 집단에서 개별적으로 클론을 주형으로 사용하였다. 후자의 블롯을 초기에 사용하여 혼성화 클론을 포함하는 후보 집단을 동정하였다. 그런 다음 이들 집단으로부터 유도된 콜로니 블롯을 스크리닝하였다. 벡터를 절단시키지 않는 제한효소 ApaI을 사용하여 코스미드 클론을 처리함으로써 삽입 DNA로부터 제조된 최종클론을 사용하여 단계들을 수행하였고 결합에 의해 플라스미드를 재환형화시켰다. 이 방법은 삽입물의 각 말단으로부터 DNA를 포함하는 유도체를 생성시킨다[참조 : An et al., 1996 supra). 벡터로부터의 이 삽입물의 양 말단의 분리는 제한효소 ApaI 및 NotI을 사용하여 처리함으로서 수행된다. 그런 다음 필요한 최종클론을 보행에서의 이전의 코스미드와 혼성화하지 못하는 이것의 무능에 의해서 동정하였다.Chromosome walking method. The full genome DNA library of Magnaporte Grisia strain 2539, consisting of 5,194 clones, was constructed using cosmid vectors pMLF1 (Leong et al., 1994, supra) and pMLF2 (An et al., Gene 176: 93-96). , 1996). Clones were used individually as templates in the populations as colony blots as well as in the group subjected to restriction enzyme treatment to electrophoresis and blotting. The latter blot was initially used to identify candidate populations containing hybridization clones. Colonies blots derived from these populations were then screened. Steps were performed using the final clone prepared from the insert DNA by treating the cosmid clone with restriction enzyme ApaI, which did not cleave the vector and recyclized the plasmid by binding. This method produces a derivative comprising DNA from each end of the insert (An et al., 1996 supra). Separation of both ends of this insert from the vector is accomplished by treatment with restriction enzymes ApaI and NotI. The necessary final clones were then identified by its inability to hybridize with previous cosmids in walking.

AVR1-CO39 좌위내에서 코스미드를 사용한 독성 균주 Guy11의 형질전환: AVR1-CO39를 지닌 유전적 간격내로부터의 코스미드를 문헌[참조 : LEUNG et al. (1990)]에 기술된 형질전환 프로토콜을 사용하여 Guy11내로 도입시켰다. 이 방법을 다음과 같이 수정하였다: 프로토플라스트를 완전 배지 (CM) + 소르비톨중에서 배양시킨 후에, 용해되어 있는(45℃) CM+20% 수크로스 한천배지 100ml에 부었다. 그런 다음 이 한천배지를 4개의 페트리 플레이트에 부었다. 한천배지가 고형화되었을 때(1시간), ml당 800 ㎍의 하이그로마이신 B(ml당 300㎍의 최종 농도)를 함유한 1.5% 수분 한천배지 15 ml를 덧씌웠다.Transformation of Toxic Strain Guy11 Using Cosmid in the AVR1-CO39 Locus: Cosmids from within the genetic gap with AVR1-CO39 are described in LEUNG et al. (1990) using the transformation protocol described in Guy11. The method was modified as follows: The protoplasts were incubated in complete medium (CM) + sorbitol and then poured into 100 ml of dissolved CM + 20% sucrose agar medium. This agar medium was then poured onto four Petri plates. When the agar medium solidified (1 hour), 15 ml of 1.5% moisture agar medium containing 800 μg hygromycin B per ml (300 μg final concentration per ml) was overlaid.

AVR1-CO39 유전자 좌위에서 오픈 리딩 프레임내에 프레임시프트 돌연변이의 생성. 1.05 kb 단편을 pBSKS II+(pBSCO39)내로 클로닝하여 최초의 두 클론을 만들었다. 그런 다음 돌연변이체 1.05 kb 단편들을 제이. 스웨이가드(J. Sweigard)(Dupont)로부터의 hygr벡터인 pCB1004내로 클로닝하였다. 플라스미드를 제한효소 NotI 처리에 의해 선형화시키고 Guy11 프로토플라스트내로 형질전환시켰다.Generation of frameshift mutations within the open reading frame at the AVR1-CO39 locus. The first two clones were made by cloning the 1.05 kb fragment into pBSKS II + (pBSCO39). Then J. mutant 1.05 kb fragments. It was cloned into pCB1004, a hyg r vector from J. Sweigard (Dupont). Plasmids were linearized by restriction enzyme NotI treatment and transformed into Guy11 protoplasts.

처음의 프레임시프트 돌연변이는 다음과 같은 제한 효소 처리 및 재결합에 의해 ORF 2 및 ORF 3에 생성되었다:Initial frameshift mutations were generated in ORF 2 and ORF 3 by the following restriction enzyme treatment and recombination:

ORF2에서의 프레임시프트: 뉴클레오티드(nt) 위치 499에 있는 AccI 부위를 절단하고 2 nt 3' 돌출부를 T4 DNA 중합효소를 사용하여 없앴다. 그런 다음 이 부위를 재결합시켜 4 bp를 제거하거나 순 프레임시프트가 -2로 되도록 하였다. 뉴클레오티드 서열을 5' CTAGACAGTCTACCTCTCTGCCA 3'(서열 ID NO:9)에서 5' CTAGACAGTACCTCTCTGCCA 3'(서열 ID NO:10)으로 변하였다.Frameshift in ORF2: The AccI site at nucleotide (nt) position 499 was cleaved and the 2 nt 3 'overhang was removed using T4 DNA polymerase. This site was then recombined to remove 4 bp or to have a net frameshift of -2. The nucleotide sequence was changed from 5 'CTAGACAGTCTACCTCTCTGCCA 3' (SEQ ID NO: 9) to 5 'CTAGACAGTACCTCTCTGCCA 3' (SEQ ID NO: 10).

ORF 2 및 ORF 3에서의 프레임시프트: nt 위치 641에 있는 PflMI 부위를 절단하고 3 nt 3' 돌출부를 T4 중합효소를 사용하여 없앴다. pHP45Ω(참조 : Prentki and Kritsch, Gene 29: 303, 1984)로부터의 스트렙토마이신 저항성 유전자를 포함하는 클레노우 충전된 HindIII 단편을 평활말단인 PflMI 단편에 결합시켰다. 그런 다음 보존된 HindIII 부위를 제한효소 처리하고 재결합시켰다. 이에 따라 PflMI 부위의 3 nt가 HindIII 부위로부터의 4 nt로 치환되었다. 이 결과 순 프레임시프트가 +1이 되었다. 뉴클레오티드 서열이 5' CCAGCAGCCAATGCTTGGAAAGATTG 3'(서열 ID NO:11)에서 5' CCAGCAGCCAAAGCTTTGGAAAGAT TG 3'(서열 ID NO:12)로 변하였다.Frameshift at ORF 2 and ORF 3: The PflMI site at nt position 641 was cleaved and the 3 nt 3 ′ overhang was removed using T4 polymerase. Klenow-filled HindIII fragments containing streptomycin resistance genes from pHP45Ω (Prentki and Kritsch, Gene 29: 303, 1984) were coupled to the blunt-ended PflMI fragment. The conserved HindIII site was then restriction enzyme treated and recombined. Accordingly, 3 nt of the PflMI site was replaced with 4 nt from the HindIII site. This resulted in a net frame shift of +1. The nucleotide sequence was changed from 5 ′ CCAGCAGCCAATGCTTGGAAAGATTG 3 ′ (SEQ ID NO: 11) to 5 ′ CCAGCAGCCAAAGCTTTGGAAAGAT TG 3 ′ (SEQ ID NO: 12).

ΔAccI 제조체에서, 펩티드는 이것의 본래 서열중 19 아미노산(aa)만을 보유하고 있으며 36 aa 이후는 절단되었다. 본래의 ORF2 펩티드는 77 aa이다. ΔPfl 제조체에서, ORF2 펩티드 서열은 말단의 10 aa를 제외하고 거의 변하지 않았으며 이 결과 펩티드는 17 aa 더 길다. 다른 한편으로는, ORF3는 이것의 N-말단으로부터 20 aa만을 보유하고 있으며 31 aa 이후에서 끝난다.In the ΔAccI preparation, the peptide contained only 19 amino acids (aa) in its original sequence and was cleaved after 36 aa. The original ORF2 peptide is 77 aa. In the ΔPfl preparation, the ORF2 peptide sequence remained almost unchanged except at the terminal 10 aa, with the result that the peptide was 17 aa longer. On the other hand, ORF3 holds only 20 aa from its N-terminus and ends after 31 aa.

ORF1에서의 프레임시프트는 ATG 이후에 여분의 G 뉴클레오티드를 도입시키기 위해 고안된 프라이머를 사용하는 "퀵 체인지(Quick Change)" 특정부위 돌연변이유발(스트라타진사 : Stratagene)에 의해 생성되었다:Frameshift in ORF1 was generated by "Quick Change" site mutagenesis (Stratagene) using primers designed to introduce extra G nucleotides after ATG:

P1: CAACGTACTAGAAATGGAGTAATAAGTACC(서열 ID NO:13)P1: CAACGTACTAGAAATGGAGTAATAAGTACC (SEQ ID NO: 13)

P2: GGTACTTATTAGTCCATTTCTAGTACGTTG(서열 ID NO:14)P2: GGTACTTATTAGTCCATTTCTAGTACGTTG (SEQ ID NO: 14)

돌연변이유발은 기본적으로 ORF를 완전히 파괴하였다.Mutagenes basically completely destroyed the ORF.

AVR1-CO39 유전자 좌위에서 오픈 리딩 프레임내에 ATG 돌연변이의 생성: AVR1-CO39를 포함하는 1.05 kb 단편을 pCB1004내로 클로닝하였고 퀵체인지 돌연변이유발(스트라타진사)을 사용하여 다음의 돌연변이체 제조물을 만들었다:Generation of ATG Mutations in an Open Reading Frame at the AVR1-CO39 Locus: A 1.05 kb fragment containing AVR1-CO39 was cloned into pCB1004 and the following mutant preparations were made using QuickChange mutagenesis (Stratagene):

ΔORF1 (ATG -> TTT): 돌연변이체 ATG 서열을 가진 프라이머를 사용하는 퀵 체인지 돌연변이유발에 의해 ORF1의 개시 코돈을 제거하였다.ΔORF1 (ATG-> TTT): The initiation codon of ORF1 was removed by quick change mutagenesis using primers with mutant ATG sequences.

ΔORF3 (ATG -> TTT): 돌연변이체 ATG 서열을 가진 프라이머를 사용하는 퀵 체인지 돌연변이유발에 의해 ORF3의 개시 코돈을 제거하였다.ΔORF3 (ATG-> TTT): The initiation codon of ORF3 was removed by quick change mutagenesis using primers with mutant ATG sequences.

하기 클론을 만들었지만 아직 형질전환에 의해 돌연변이체 대립형질을 시험함으로써 표현형을 결정하지는 않았다.The following clones were made but the phenotype was not yet determined by testing the mutant alleles by transformation.

ΔORF2 (ATG -> TTT): 돌연변이체 ATG 서열을 가진 프라이머를 사용하는 퀵 체인지 돌연변이유발에 의해 ORF3의 개시 코돈을 제거하였다.ΔORF2 (ATG-> TTT): The initiation codon of ORF3 was removed by quick change mutagenesis using primers with mutant ATG sequences.

결과:result:

상기에 언급된 바와 같이, 벼 품종 CO39와의 품종 특이적인 상호작용을 부여하는 유전자를 지도에 기초한 클로닝 방법을 사용하여 마그나포르테 그리시아 균주 2539로부터 분리한 다음 20 단계 염색체 보행을 수행하였다. 보편적으로 CO39상에서 유독한 균주인 Guy11를 서브클로닝과 형질전환에 의해 AVR1-CO39 좌위의 범위를 1.05 kb 부위로 한정함으로써 무독성이 되게 하였다. 1번 염색체의 이 1.05 kb 부위의 뉴클레오티드 서열을 서열 ID NO:1로서 하기에 기술한다:As mentioned above, genes that confer breed specific interactions with rice varieties CO39 were isolated from Magnaportecria strain 2539 using a map-based cloning method followed by a 20 step chromosomal walk. Guy11, a commonly toxic strain on CO39, was rendered nontoxic by subcloning and transforming the AVR1-CO39 locus to a 1.05 kb site. The nucleotide sequence of this 1.05 kb region of chromosome 1 is described below as SEQ ID NO: 1:

DNA 서열 분석에 의해 길이가 45, 77, 89 및 69 아미노산인 4개의 작은 오픈 리딩 프레임이 밝혀졌다(상기 서열 ID No. 1상에 제시된 바와 같이 각각 ORF1, ORF2, ORF3, ORF4). 4개의 오픈 리딩 프레임에 의해 암호화된 아미노산 서열을 각각 서열 ID No 2, 3, 4 및 5로서 하기에 기술한다. 또한 3개의 다른 오픈 리딩 프레임을 동정하였다(각각 서열 ID No 6, 7 및 8로서 하기에 기술한 ORF5, 6 및 7).DNA sequencing revealed four small open reading frames of length 45, 77, 89 and 69 amino acids (ORF1, ORF2, ORF3, ORF4, respectively, as shown on SEQ ID NO. 1 above). The amino acid sequences encoded by the four open reading frames are described below as SEQ ID NOs 2, 3, 4 and 5, respectively. Three different open reading frames were also identified (ORF5, 6 and 7 described below as SEQ ID NOs 6, 7 and 8, respectively).

ORF3의 ATG 주위 서열은 균류의 번역 개시 부위에서 발견되는 보존된 염기들 5개중 4개와 매치되었고 위치 2에 라이신에 의해 중단된 소수성 아미노 말단 및 신호 펩티드의 제거를 위한 2군데의 추정적인 절단 부위를 포함하고 있다. 4번째 오픈 리딩 프레임을 반대 가닥에서 동정하였다. 그러나 단지 2개를 포함하는 ATG 주위 서열이 균류의 번역 개시 부위 공통 서열과 매치되었다.The sequence around the ATG of ORF3 matched four of the five conserved bases found at the translational initiation site of the fungus and identified two putative cleavage sites for removal of the hydrophobic amino terminus and signal peptide interrupted by lysine at position 2 It is included. The fourth open reading frame was identified on the opposite strand. However, only two surrounding ATG sequences matched the fungal translation initiation site consensus sequence.

ORF1, ORF2 및 ORF3에서 특정부위의 돌연변이를 무독성을 부여함에 있어서 이들 ORF의 역할을 평가하기 위해 생성시켰다. 각 ORF의 번역 개시 코돈을 ATG에서 TTT로 변환시켰다. ORF1 및 ORF3에서, 이러한 돌연변이는 무독성의 상실을 초래하였다. 또한 ORF1 및 ORF3에서 프레임시프트 돌연변이가 무독성의 상실을 초래하였다. 반면에 ORF2의 프레임시프트 돌연변이는 그렇지 않았다. 종합하면, 이들 자료는 벼 품종 CO39상의 마그나포르테 그리시아 균주 2539에 대한 무독성을 부여함에 있어서 ORF1 및 ORF3에 대한 역할을 시사한다.Certain site mutations in ORF1, ORF2 and ORF3 were generated to assess the role of these ORFs in imparting nontoxicity. The translation initiation codon of each ORF was converted from ATG to TTT. In ORF1 and ORF3, these mutations resulted in loss of nontoxicity. Frameshift mutations in ORF1 and ORF3 also resulted in loss of nontoxicity. In contrast, the frameshift mutation of ORF2 was not. Taken together, these data suggest a role for ORF1 and ORF3 in contributing non-toxicity to Magnaporte Grisia strain 2539 on rice cultivar CO39.

ORF1의 ATG의 상류 가까이에 어떤 추정적인 TATA 요소 뿐만 아니라 스플라이싱 부위 및 올가미 서열의 부재는 ORF1이 AVR1-CO39의 전사의 촉진에 결정적인 서열과 중복한다는 것을 시사하는 것 일 수도 있다.The absence of any putative TATA element as well as the splicing site and lasso sequence near the upstream of ATG of ORF1 may suggest that ORF1 overlaps with sequences critical for promoting transcription of AVR1-CO39.

실시예 2Example 2

마그나포르테 그리시아의 다양한 분리체에서의 AVR1-CO39 상동물의 분포Distribution of AVR1-CO39 Mammals in Various Isolates of Magnaporte Grisia

AVR1-CO39 상동물의 분포를 실시예 1에서 기술된 바와 같은 혼성화 조건을 사용하여, AVR1-CO39 DNA의 단편을 사용하여 마그나포르테 그리시아의 숙주 특이적 형태의 거대한 샘플을 프로빙함으로써 조사하였다. 이러한 조사의 결과는 벼, 디지타리아(Digitaria) 및 밀을 감염시키는 분리체가 대개 Avr-CO39의 상동물이 결핍되어 있다는 것을 시사한다. 그러나, 이 유전자의 상동물은 엘루틴(Elutine)(세타리아 : Setaria) 감염 분리체에서 보편적으로 발견된다. 또한 유독한 벼 분리체 Guy11로부터의 AVR1-CO39 좌위의 상세한 분석은 분리체 2539의 AVR1-CO39 좌위를 포함하고 이에 대응하는 DNA의 적어도 20 kb가 부재한다는 것을 시사한다.The distribution of AVR1-CO39 mammals was investigated by probing a large sample of host specific form of Magnaporte Grisia using fragments of AVR1-CO39 DNA using hybridization conditions as described in Example 1. The results of these investigations suggest that isolates that infect rice, Digitaria and wheat are usually deficient in Avr-CO39's mole. However, the moron of this gene is commonly found in isolates of Ellutine (Setaria) infections. Further analysis of the AVR1-CO39 locus from the toxic rice isolate Guy11 suggests that at least 20 kb of DNA comprising the AVR1-CO39 locus of isolate 2539 is absent.

실시예 3Example 3

AVR1-CO39의 ORF3을 발현시키는 세균성 착생 생물을 분무한 벼 식물에서의 마그나포르테 그리시아 감염에 대해 향상된 저항성Improved resistance to Magnaporte gricia infection in rice plants sprayed with bacterial phenotypes expressing ORF3 of AVR1-CO39

실시예 1에 기술된 AVR1-CO39의 ORF3을 대장균내에 있는 pET 발현 벡터내로 이동시켰다. 형질전환된 대장균을 함유한 현탁액을 AVR1-CO39에 대해 대응하는 R 유전자를 가진 벼 식물의 잎위에 분무하였다. 그런 다음 이 식물을 마그나포르테 그리시아 분리체 Guy11로 접종하였으며, 이것은 시험된 식물 품종에 대한 유독성 균주이다. 대조군으로서, 식물에 플라스미드를 암호화하는 ORF-3를 가지지 않은 대장균 현탁액을 분무한 다음 분리체 Guy11을 접종하였다.ORF3 of AVR1-CO39 described in Example 1 was transferred into a pET expression vector in Escherichia coli. Suspensions containing the transformed Escherichia coli were sprayed onto the leaves of rice plants with the corresponding R gene for AVR1-CO39. This plant was then inoculated with Magnaporte Grisia isolate Guy11, which is a toxic strain for the tested plant variety. As a control, plants were sprayed with E. coli suspension without ORF-3 encoding plasmids and then inoculated with isolate Guy11.

ORF3-발현 대장균을 사용하여 사전 처리한 접종된 식물들은 ORF3-발현 플라스미드가 결여된 대장균을 사용하여 사전 처리한 접종된 대조 식물과 비교하여 손상 크기 및 수가 감소되었다. 이러한 자료들은 마그나포르테 그리시아에 무독성을 부여하는 데 있어서의 ORF3의 역할을 지지한다.Inoculated plants pretreated with ORF3-expressing Escherichia coli had reduced damage size and number compared to inoculated control plants pretreated with E. coli lacking the ORF3-expressing plasmid. These data support ORF3's role in the nontoxicity of Magnaporte Grisia.

실시예 4Example 4

AVR1-CO39의 ORF3에 의해 암호화된 단백질을 분무한 벼 식물에 있어서의 마그나포르테 그리시아 감염에 대해 향상된 저항성Improved resistance to Magnaporte gricia infection in rice plants sprayed with proteins encoded by ORF3 of AVR1-CO39

실시예 1에 기술된 AVR1-CO39의 ORF3을 대장균내의 pET 발현 벡터내로 이동시켰다. pET 벡터만을 가지거나(대조군) pET-ORF3 제조체를 가진 IPTG-유도된 대장균 세포로부터의 단백질 추출물이 독성에 미치는 효과를 시험하였다. 세포 단백질 추출물을 암모늄 설페이트 침전법에 의해 농축시켰다. 품종 CO39를 농축된 단백질 추출물과 함께 유독한 마그나포르테 그리시아 균주 Guy11로 접종시켜 10 ml 멸균수중에 5 x 105분생자 및 20 mg 전체 단백질 추출물을 수득하였다.ORF3 of AVR1-CO39 described in Example 1 was transferred into a pET expression vector in Escherichia coli. The effect of protein extracts from IPTG-derived E. coli cells with either the pET vector alone (control) or with the pET-ORF3 preparation was tested for toxicity. Cell protein extracts were concentrated by ammonium sulfate precipitation. Variety CO39 was inoculated with the concentrated Magnaporte Grisia strain Guy11 with concentrated protein extract to yield 5 × 10 5 conidia and 20 mg total protein extract in 10 ml sterile water.

ORF3-포함 단백질 추출물을 사용하여 공동처리되어 접종된 식물은 ORF3가 결여된 단백질 추출물을 사용하여 공동처리되어 접종된 대조 식물과 비교하여 손상 크기 및 수가 감소되었다. 이러한 자료들은 마그나포르테 그리시아에 무독성을 부여하는 데 있어서의 ORF3의 역할을 더욱 지지한다.Plants inoculated co-treated with an ORF3-comprising protein extract reduced damage size and number compared to control plants co-treated and inoculated with protein extracts lacking ORF3. These data further support ORF3's role in imparting non-toxicity to Magnaporte Gricia.

본 발명의 특정한 바람직한 양태를 상기에 기술하였고 특이적으로 예시하였지만, 본 발명을 이러한 양태에 한정하고자 하는 것이 아니다. 하기 청구항에 기술한 바와 같이, 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않으면서 여기에 다양한 수정이 가능하다.While certain preferred embodiments of the invention have been described above and specifically illustrated, it is not intended to limit the invention to these embodiments. As set forth in the claims below, various modifications are possible herein without departing from the scope and spirit of the invention.

SEQUENCE LISTINGSEQUENCE LISTING

<110> Sally A. Leong<110> Sally A. Leong

Mark L. FarmanMark L. Farman

<120> Cultivar SPecificity Gene from the Rice<120> Cultivar SPecificity Gene from the Rice

Pathogen MagnaPorthe grisea, and Methods of UsePathogen Magna Porthe grisea, and Methods of Use

<130> WARF P98067WO<130> WARF P98067WO

<140> US 09/257,585<140> US 09 / 257,585

<141> 1999-02-25<141> 1999-02-25

<150> US 60/075,925<150> US 60 / 075,925

<151> 1998-02-25<151> 1998-02-25

<160> 14<160> 14

<170> FastSEQ for Windows Version 3.0<170> FastSEQ for Windows Version 3.0

<210> 1<210> 1

<211> 1047<211> 1047

<212> DNA<212> DNA

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 1<400> 1

gatctgtaaa ttacatatat ttattttgcc gcattttgct aaccgcctat tctttttaaa 60gatctgtaaa ttacatatat ttattttgcc gcattttgct aaccgcctat tctttttaaa 60

attttaacga ttaagaacgc aattcaattt tgcgttctac acaaattaac aattcgtcca 120attttaacga ttaagaacgc aattcaattt tgcgttctac acaaattaac aattcgtcca 120

aaagaggtat ttaagcgaag atttggcatt tttttaatcc atttttaaaa aaatacatct 180aaagaggtat ttaagcgaag atttggcatt tttttaatcc atttttaaaa aaatacatct 180

gctttaaccc acctttgcca agggtacccg gctagcatag ccttggttac caaaaacggc 240gctttaaccc acctttgcca agggtacccg gctagcatag ccttggttac caaaaacggc 240

taaagctgtc gatctatact acattcggcg ctctgaacaa ctaagcaaca gcgaggagat 300taaagctgtc gatctatact acattcggcg ctctgaacaa ctaagcaaca gcgaggagat 300

cacaccctaa atcatgctgc tagtaatgcg atataatggc caaacaacgt actagaaatg 360cacaccctaa atcatgctgc tagtaatgcg atataatggc caaacaacgt actagaaatg 360

actaataagt acccagtcaa gtcaacttgc tgtagtatta tatttaacga agcgtccatt 420actaataagt acccagtcaa gtcaacttgc tgtagtatta tatttaacga agcgtccatt 420

tactgccagg gcaagtttat caatgggacc agtgttctcc ctcctctgga caactcagtt 480tactgccagg gcaagtttat caatgggacc agtgttctcc ctcctctgga caactcagtt 480

ctttgcaaac gctagacagt ctacctctct gccaccattt ttacttttca aaaatttact 540ctttgcaaac gctagacagt ctacctctct gccaccattt ttacttttca aaaatttact 540

ccttgccgct actgaaactt ctacaattga aagagcccac aatgaaagtc caagctacat 600ccttgccgct actgaaactt ctacaattga aagagcccac aatgaaagtc caagctacat 600

tcgccaccct tatcgccctt gcggcttact ttccagcagc caatgcttgg aaagattgca 660tcgccaccct tatcgccctt gcggcttact ttccagcagc caatgcttgg aaagattgca 660

tcatccaacg ttataaagac ggcgatgtca acaacatata tactgccaat aggaacgaag 720tcatccaacg ttataaagac ggcgatgtca acaacatata tactgccaat aggaacgaag 720

agataactat tgaggaatat aaagtcttcg ttaatgaggc ctgccatccc tacccagtta 780agataactat tgaggaatat aaagtcttcg ttaatgaggc ctgccatccc tacccagtta 780

tacttcccga cagatcggtc ctttctggcg attttacatc agcttacgct gacgacgatg 840tacttcccga cagatcggtc ctttctggcg attttacatc agcttacgct gacgacgatg 840

agtcttgttg atcaataaga gtccaggttg aaaaattcgc caccatggta atagagggtt 900agtcttgttg atcaataaga gtccaggttg aaaaattcgc caccatggta atagagggtt 900

atttatctcg gaatagcagc cgtgtgtgca attatcacgg ctgttcctct gcgataggga 960atttatctcg gaatagcagc cgtgtgtgca attatcacgg ctgttcctct gcgataggga 960

tattagaagc aggacaaatt tacggcaata gcaaccaatt gtccttgtct atggattcgc 1020tattagaagc aggacaaatt tacggcaata gcaaccaatt gtccttgtct atggattcgc 1020

ccgtcgaatg gaggcgacgg cggatcc 1047ccgtcgaatg gaggcgacgg cggatcc 1047

<210> 2<210> 2

<211> 45<211> 45

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 2<400> 2

Met Thr Asn Lys Tyr Pro Val Lys Ser Thr Cys Cys Ser Ile Ile PheMet Thr Asn Lys Tyr Pro Val Lys Ser Thr Cys Cys Ser Ile Ile Phe

1 5 10 151 5 10 15

Asn Glu Ala Ser Ile Tyr Cys Gln Gly Lys Phe Ile Asn Gly Thr SerAsn Glu Ala Ser Ile Tyr Cys Gln Gly Lys Phe Ile Asn Gly Thr Ser

20 25 3020 25 30

Val Leu Pro Pro Leu AsP Asn Ser Val Leu Cys Lys ArgVal Leu Pro Pro Leu AsP Asn Ser Val Leu Cys Lys Arg

35 40 4535 40 45

<210> 3<210> 3

<211> 77<211> 77

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 3<400> 3

Met Gly Pro Val Phe Ser Leu Leu TrP Thr Thr Gln Phe Phe Ala AsnMet Gly Pro Val Phe Ser Leu Leu TrP Thr Thr Gln Phe Phe Ala Asn

1 5 10 151 5 10 15

Ala Arg Gln Ser Thr Ser Leu Pro Pro Phe Leu Leu Phe Lys Asn LeuAla Arg Gln Ser Thr Ser Leu Pro Pro Phe Leu Leu Phe Lys Asn Leu

20 25 3020 25 30

Leu Leu Ala Ala Thr Glu Thr Ser Thr Ile Glu Arg Ala His Asn GluLeu Leu Ala Ala Thr Glu Thr Ser Thr Ile Glu Arg Ala His Asn Glu

35 40 4535 40 45

Ser Pro Ser Tyr Ile Arg His Pro Tyr Arg Pro Cys Gly Leu Leu SerSer Pro Ser Tyr Ile Arg His Pro Tyr Arg Pro Cys Gly Leu Leu Ser

50 55 6050 55 60

Ser Ser Gln Cys Leu Glu Arg Leu His His Pro Thr LeuSer Ser Gln Cys Leu Glu Arg Leu His His Pro Thr Leu

65 70 7565 70 75

<210> 4<210> 4

<211> 89<211> 89

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 4<400> 4

Met Lys Val Gln Ala Thr Phe Ala Thr Leu Ile Ala Leu Ala Ala TyrMet Lys Val Gln Ala Thr Phe Ala Thr Leu Ile Ala Leu Ala Ala Tyr

1 5 10 151 5 10 15

Phe Pro Ala Ala Asn Ala TrP Lys AsP Cys Ile Ile Gln Arg Tyr LysPhe Pro Ala Ala Asn Ala TrP Lys AsP Cys Ile Gln Arg Tyr Lys

20 25 3020 25 30

AsP Gly AsP Val Asn Asn Ile Tyr Thr Ala Asn Arg Asn Glu Glu IleAsP Gly AsP Val Asn Asn Ile Tyr Thr Ala Asn Arg Asn Glu Glu Ile

35 40 4535 40 45

Thr Ile Glu Glu Tyr Lys Val Phe Val Asn Glu Ala Cys His Pro TyrThr Ile Glu Glu Tyr Lys Val Phe Val Asn Glu Ala Cys His Pro Tyr

50 55 6050 55 60

Pro Val Ile Leu Pro AsP Arg Ser Val Leu Ser Gly AsP Phe Thr SerPro Val Ile Leu Pro AsP Arg Ser Val Leu Ser Gly AsP Phe Thr Ser

65 70 75 8065 70 75 80

Ala Tyr Ala AsP AsP AsP Glu Ser CysAla Tyr Ala AsP AsP AsP Glu Ser Cys

8585

<210> 5<210> 5

<211> 68<211> 68

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 5<400> 5

Met Ala Gly Leu Ile Asn Glu AsP Phe Ile Phe Leu Asn Ser Tyr LeuMet Ala Gly Leu Ile Asn Glu AsP Phe Ile Phe Leu Asn Ser Tyr Leu

1 5 10 151 5 10 15

Phe Val Pro Ile Gly Ser Ile Tyr Val Val AsP Ile Ala Val Phe IlePhe Val Pro Ile Gly Ser Ile Tyr Val Val AsP Ile Ala Val Phe Ile

20 25 3020 25 30

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35 40 4535 40 45

Arg Lys Gly AsP Lys Gly Gly Glu Cys Ser Leu AsP Phe His Cys GlyArg Lys Gly AsP Lys Gly Gly Glu Cys Ser Leu AsP Phe His Cys Gly

50 55 6050 55 60

Leu Phe Gln LeuLeu Phe Gln Leu

6565

<210> 6<210> 6

<211> 35<211> 35

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 6<400> 6

Met AsP Ala Ser Leu Asn Ile Ile Leu Gln Gln Val AsP Leu Thr GlyMet AsP Ala Ser Leu Asn Ile Ile Leu Gln Gln Val AsP Leu Thr Gly

1 5 10 151 5 10 15

Tyr Leu Leu Val Ile Ser Ser Thr Leu Phe Gly His Tyr Ile Ala LeuTyr Leu Leu Val Ile Ser Ser Thr Leu Phe Gly His Tyr Ile Ala Leu

20 25 3020 25 30

Leu Ala AlaLeu Ala Ala

3535

<210> 7<210> 7

<211> 34<211> 34

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 7<400> 7

Met Arg Pro Ala Ile Pro Thr Gln Leu Tyr Phe Pro Thr AsP Arg SerMet Arg Pro Ala Ile Pro Thr Gln Leu Tyr Phe Pro Thr AsP Arg Ser

1 5 10 151 5 10 15

Phe Leu Ala Ile Leu His Gln Leu Thr Leu Thr Thr Met Ser Leu ValPhe Leu Ala Ile Leu His Gln Leu Thr Leu Thr Thr Met Ser Leu Val

20 25 3020 25 30

AsP GlnAsP Gln

<210> 8<210> 8

<211> 54<211> 54

<212> PRT<212> PRT

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 8<400> 8

Met Val Ile Glu Gly Tyr Leu Ser Arg Asn Ser Ser Arg Val Cys AsnMet Val Ile Glu Gly Tyr Leu Ser Arg Asn Ser Ser Arg Val Cys Asn

1 5 10 151 5 10 15

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20 25 3020 25 30

Tyr Gly Asn Ser Asn Gln Leu Ser Leu Ser Met AsP Ser Pro Val GluTyr Gly Asn Ser Asn Gln Leu Ser Leu Ser Met AsP Ser Pro Val Glu

35 40 4535 40 45

TrP Arg Arg Arg Arg IleTrP Arg Arg Arg Arg Ile

5050

<210> 9<210> 9

<211> 23<211> 23

<212> DNA<212> DNA

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 9<400> 9

ctagacagtc tacctctctg cca 23ctagacagtc tacctctctg cca 23

<210> 10<210> 10

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<212> DNA<212> DNA

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 10<400> 10

ctagacagta cctctctgcc a 21ctagacagta cctctctgcc a 21

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<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 11<400> 11

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<210> 12<210> 12

<211> 27<211> 27

<212> DNA<212> DNA

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 12<400> 12

ccagcagcca aagctttgga aagattg 27ccagcagcca aagctttgga aagattg 27

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<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

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caacgtacta gaaatggagt aataagtacc 30caacgtacta gaaatggagt aataagtacc 30

<210> 14<210> 14

<211> 30<211> 30

<212> DNA<212> DNA

<213> MagnaPorthe grisea<213> MagnaPorthe grisea

<400> 14<400> 14

ggtacttatt agtccatttc tagtacgttg 30ggtacttatt agtccatttc tagtacgttg 30

Claims (29)

마그나포르테 그리시아(Magnaporthe grisea)로부터의 분리된 핵산 분자로서, 이 핵산을 가진 균류성 식물 병원균에 대한 벼 품종 CO39-특이적인 무독성을 부여하는 핵산 분자.A nucleic acid molecule isolated from Magnaporthe grisea, which confers rice varieties CO39-specific nontoxic against fungal plant pathogens having the nucleic acid. 제 1항에 있어서, AVR1-CO39임을 특징으로 하는 핵산 분자.The nucleic acid molecule of claim 1, wherein the nucleic acid molecule is AVR1-CO39. 제 2항에 있어서, 서열 ID NO:1의 일부 또는 전부를 포함하는 서열을 가짐을 특징으로 하는 핵산 분자.The nucleic acid molecule of claim 2 having a sequence comprising some or all of SEQ ID NO: 1. 제 1항에 있어서, 서열 ID NO:2, 서열 ID NO:3, 서열 ID NO:4, 서열 ID NO:5, 서열 ID NO:6, 서열 ID NO:7 및 서열 ID NO:8로 구성된 군으로부터 선택된 서열을 포함하는 폴리펩티드의 특징을 가진 폴리펩티드를 암호화함을 특징으로 하는 핵산 분자.The group of claim 1 wherein SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: 8 A nucleic acid molecule characterized by encoding a polypeptide having a characteristic of a polypeptide comprising a sequence selected from. 제 4항에 있어서, 서열 ID NO:2, 서열 ID NO:3, 서열 ID NO:4, 서열 ID NO:5, 서열 ID NO:6, 서열 ID NO:7 및 서열 ID NO:8로 구성된 군으로부터 선택된 서열을 가진 폴리펩티드를 암호화함을 특징으로 하는 핵산 분자.The group of claim 4 wherein SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: 8 A nucleic acid molecule characterized by encoding a polypeptide having a sequence selected from. 제 1항의 핵산 분자를 포함하는 재조합 DNA 분자로서, 형질전환시킨 세포를 위한 벡터에 작동가능하도록 연결되어 있는 재조합 DNA 분자.A recombinant DNA molecule comprising the nucleic acid molecule of claim 1, wherein the recombinant DNA molecule is operably linked to a vector for the transformed cell. 제 6항의 재조합 DNA 분자를 사용하여 형질전환시킨 세포.Cells transformed using the recombinant DNA molecule of claim 6. 제 7항에 있어서, 세균 세포, 균류 세포, 곤충 세포 및 식물 세포로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로하는 세포.8. The cell of claim 7, wherein the cell is selected from the group consisting of bacterial cells, fungal cells, insect cells and plant cells. 제 8항에 있어서, 착생 세균 세포임을 특징으로 하는 형질전환된 세포.10. The transformed cell of claim 8 which is an engraftment bacterial cell. 제 8항의 형질전환된 세포로부터 재생된 유전자이식 식물.A transgenic plant regenerated from the transformed cells of claim 8. 하기 기술된 서열로 구성된 군으로부터 선택된 서열을 가진 분리된 핵산 분자:An isolated nucleic acid molecule having a sequence selected from the group consisting of the following sequences: a) 서열 ID NO:1의 일부 또는 전부;a) part or all of SEQ ID NO: 1; b) 서열 ID NO:1의 일부 또는 전부의 대립형질 변이체;b) allelic variants of some or all of SEQ ID NO: 1; c) 서열 ID NO:1의 일부 또는 전부의 천연 돌연변이체;c) a natural mutant of part or all of SEQ ID NO: 1; d) 서열 ID NO:1 또는 이것의 상보가닥의 일부 또는 전부와 혼성화되며 서열 ID NO:1에 의해 암호화된 폴리펩티드와 실질적으로 동일한 폴리펩티드를 암호화하는 서열; 및d) a sequence that hybridizes with some or all of SEQ ID NO: 1 or its complementary strand and encodes a polypeptide substantially identical to the polypeptide encoded by SEQ ID NO: 1; And e) 서열 ID NO:2, 서열 ID NO:3, 서열 ID NO:4, 서열 ID NO:5, 서열 ID NO:6, 서열 ID NO:7 및 서열 ID NO:8로 구성된 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 가진 폴리펩티드의 일부 또는 전부를 암호화하는 서열.e) an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: 8 A sequence encoding part or all of a polypeptide having 제 11항의 핵산 분자의 일부분과 특이적으로 혼성화되는 약 10 내지 약 100 뉴클레오티드 길이의 올리고뉴클레오티드.An oligonucleotide of about 10 to about 100 nucleotides in length that hybridizes specifically to a portion of the nucleic acid molecule of claim 11. 제 11항의 핵산 분자를 포함하는 재조합 DNA 분자로서, 형질전환시킨 세포를 위해 벡터와 작동가동하도록 연결된 재조합 DNA 분자.A recombinant DNA molecule comprising the nucleic acid molecule of claim 11, wherein the recombinant DNA molecule is operably linked with the vector for transformed cells. 제 13항의 재조합 DNA 분자를 사용하여 형질전환된 세포.A cell transformed using the recombinant DNA molecule of claim 13. 제 14항에 있어서, 세균 세포, 효모 세포 및 식물 세포로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 세포.The cell of claim 14, wherein the cell is selected from the group consisting of bacterial cells, yeast cells, and plant cells. 제 15항에 있어서, 착생 세균 세포임을 특징으로 하는 세포.The cell of claim 15 which is an engraftmentary bacterial cell. 제 15항의 세포로부터 재생된 유전자이식 식물.Transgenic plant regenerated from the cell of claim 15. 제 11항의 핵산 분자에 의해 암호화된 폴리펩티드.A polypeptide encoded by the nucleic acid molecule of claim 11. 제 18항의 폴리펩티드에 대해 면역학적으로 특이적인 항체.An antibody immunologically specific for the polypeptide of claim 18. 마그나포르테 그리시아로부터의 분리된 핵산 분자에 의해 암호화된 단백질로서 그러한 핵산을 함유하는 균류성 식물 병원균에 대해 벼 품종 CO39-특이적인 무독성을 부여하는 단백질.A protein encoded by an isolated nucleic acid molecule from Magnaporte Grisia, which confers rice cultivar CO39-specific nontoxicity against fungal plant pathogens containing such nucleic acid. 제 20항에 있어서, AVR1-CO39 유전자에 의해 암호화됨을 특징으로 하는 단백질.The protein of claim 20 encoded by the AVR1-CO39 gene. 제 21항에 있어서, AVR1-CO39의 ORF3에 의해 암호화됨을 특징으로 하는 단백질.22. The protein of claim 21, encoded by ORF3 of AVR1-CO39. 제 20항에 있어서, 서열 ID NO:2, 서열 ID NO:3, 서열 ID NO:4, 서열 ID NO:5, 서열 ID NO:6, 서열 ID NO:7 및 서열 ID NO:8로 구성된 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 가짐을 특징으로 하는 단백질.The group of claim 20 wherein SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: 8 A protein characterized by having an amino acid sequence selected from. 제 20항의 단백질에 대해 면역학적으로 특이적인 항체.An antibody immunologically specific for the protein of claim 20. AVR1-CO39 유전자를 발현시키는 미생물에 대해 벼 품종 CO39-특이적인 무독성을 부여하는데 효과적인 AVR1-CO39의 일부분을 발현시키는 유전자이식 착생 세균.A transgenic engraftment bacterium expressing a portion of AVR1-CO39 effective to confer rice cultivars CO39-specific nontoxicity against microorganisms expressing the AVR1-CO39 gene. 제 24항에 있어서, 서열 ID NO:1의 ORF3을 발현시키거나 기능적으로 동등한 유전자이식 착생 세균.The transgenic engraftment bacterium according to claim 24, which expresses or is functionally equivalent to ORF3 of SEQ ID NO: 1. 식물에서 CO39-특이적인 R 유전자의 발현을 촉발시키기에 효과적인 양으로 AVR1-CO39의 발현에 의해 생성된 폴리펩티드를 사용하여 식물을 처리함을 포함하여 병원성 미생물에 대한 벼 품종 CO39의 저항성의 범위를 향상시키는 방법.Enhancing the range of resistance of rice cultivar CO39 to pathogenic microorganisms, including treating plants with polypeptides produced by expression of AVR1-CO39 in an amount effective to trigger expression of CO39-specific R genes in plants. How to let. 제 27항에 있어서, 폴리펩티드를 포함하는 용액을 사용하여 식물을 처리하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.28. The method of claim 27, comprising treating the plant with a solution comprising the polypeptide. 제 27항에 있어서, 식물에서 CO39-특이적인 R 유전자의 발현을 촉발시키기에 효과적인 폴리펩티드를 생성시키는 AVR1-CO39 유전자의 일부분을 발현시키는 착생 세균을 사용하여 식물을 처리하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.28. The method of claim 27, comprising treating the plant with a germ bacterium expressing a portion of the AVR1-CO39 gene that produces a polypeptide effective for triggering expression of a CO39-specific R gene in the plant. Way.
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PA0105 International application

Patent event date: 20000824

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

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PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid