Transformation of Metarhizium anisopliae by using pBRG-4

pBRG-4를 이용한 Metarhizium anisopliae의 형질전환

We have established a transformation system for entomopathogenic fungus, Metarhizium anisopliae, in order to develop mycoinsecticide by recombinant DNA techniques. Protoplasts of M. anisopliae would be transformed to a benomyl-resistant by introducing pBRG-4 plasmid DNA, which contains a ${\beta}-tubulin$ gene of Aspergillus flavus conferring resistance to benomyl and a pyr4 gene of Neurospora crassa, in the presence of 5% polyethylene glycol and 10 mM calcium chloride. Transformants occuring at a frequency of 10 colonies per $50\;{\mu}g$ pBRG-4 DNA grew on the $5\;{\mu}g/ml$ concentrations of benamyl, while the wild type was inhibited by $2.5\;{\mu}g/ml$. From the Southern analysis using genomic DNAs isolated from M. anisopliae transformants, the positive signals suggested that the ${\beta}-tubulin$ gene had integrated in the M. anisopliae genome by homologous recombination.

작물 병해충에 대한 무공해 미생물 농약 개발의 일환으로 곤충 병원성 곰팡이 Metarhizium anisopliae의 분자생물학적 육종을 위해 이 균주의 형질전환계를 확립하였다. M. anisopliae의 원형질체를 제작하여 benomyl 약제에 대하여 저항성을 나타내는 Aspergillus flavus 유래의 ${\beta}-tubulin$ 유전자를 갖는 pBRG-4 plasmid DNA를 polyethylene glycol 방법으로 형질 전환하였다. 이 형질전환은 pBRG-4 DNA $50\;{\mu}g$당 10개의 효율로 이루어졌으며, 그 결과 야생형 균주들의 $2.5\;{\mu}g/ml$ 농도의 benomyl 존재 하에서도 성장이 억제되는데 반하여 선발된 형질전환체들은 $5.0\;{\mu}g/ml$ 농도의 benomyl 함유 배지에서도 잘 성장하였다. 또한 이 형질전환체들의 chromosomal DNA를 분리하여 Southern 분석한 결과 ${\beta}-tubulin$ 유전자가 homologous recombination에 의하여 M. anisopliae의 genome속에 삽입 되었음을 확인하였다.