Abstract
Scrophularia buergeriana Misrule has been contaminated with various pathogens in condition of field and storage period. This study was carried out for production of multiple stress resistance plant containing disease resistance that CGST gene expressed in transgenic Scrophularia buergeriana Misrule genome. Glutathione S-Transferases (GSTs) detoxify endobiotic and xenobiotic compounds by covalent linking of tripeptide glutathione to hydrophobic substrate. GST enzymes have been identified and characterized in insects, bacteria, and many plant species. A cDNA clone of GST was introduced into Scrophularia buergeriana Miquel by transformation with Agrobacterium tumefaciences. In coporation of the CGST gene into S. buergeriana Misrule was confirmed by PCR analysis of genomic DNA. Influence of exposure to darkness on the regeneration potential and transformation frequence were assessed. The activity of GST in transgenic plants was two times higher than that of non-transgenic plants. As a result of anti-microbe assays, the crude extract protein of transgenic plants showed the antimicrobial effects higher than control plants.
현삼의 기내배양에서 TDZ처리가 비교적 재분화에 효율적이었고 형질전환 식물체를 선발하기 위하여 선발표지 유전자로 사용되는 NPTII gene이 항생제 kanamycin에 대한 저항성은 50 mg/L가 적당하였다. 선발배지에서 자란 현삼 식물체에서 DNA를 추출하여 PCR 분석을 통하여 특정 유전자 Gh-5 gene을 검정한 결과 형질전환되지 않은 식물체에서는 볼수가 없는 988 bp의 band가 형질전환된 식물체에서는 관찰되어 GST 유전자가 현삼의 염색체 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 효율 증진을 위하여 선발과정에서 암상태를 30일까지 유지할 경우 높은 형질전환 효율을 나타내었으나 그 이상의 처리는 오히려 형질전환 효율이 감소하는 결과를 나타내었다 (Table 5). 형질전환 식물체에서 GST의 활성이 형질전환 되지 않은 식물체의 2배로 나타났고 유도체의 적정 처리 농도는 50$\mu$M이며 유도체 처리 시간에 따라서는 12시간까지는 점차적으로 높아지는 경향이었으나 그 이상의 시간에서는 활성이 저하됨이 확인되었다. Fungus 피검균인 Asperigillus awamori에서 6, 12시간 처리 시 비교적 높은 활성을 보여주었으며 그 이상의 시간처리에서는 명확한 균사 억제를 나타내지 못하였으며, 특히 12시간에서 상대적으로 높은 활성을 나타내었다. Cladosporium herbarum에서 형질전환된 식물체의 활성이 훨씬 높게 나타났으며 6시간 처리에서 다른 처리에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 피검균인 Saccharomyces cerevisiae에서는 형질전환 식물체에서 높은 활성을 보여주었으며 6, 12시간 처리에서 비슷하게 높은 활성을 보여 주었다. 박테리아 피검균 Bacillus subtillis에서는 50$\mu$M 이하의 유도체 처리에서 비교적 높은 활성을 나타내었다.
