Abstract
This study was peformed to find out the optimal conditions for the selection of transformed cells using already established transgenic plants. Several transgenic poplar (Populus alba$\times$P giandulosa) lines carrying npt II or hpt gene as a selectable marker were tested against kanamycin or hygromycin. Two culture explants, leaf discs and nodes, were compared regarding their sensitivity to the antibiotics. When leaf discs of untransformed control plants were cultured on callus inducing media in the presence of varying levels of kanamycin or hygromycin, only those cultured on the media containing lower than 50 mg/L kanamycin or 2 mg/L hygromycin formed callus. However, much higher concentration of kanamycin was needed to suppress the growth of axillary buds of untransformed plants. On the other hand, hygromycin at the concentration of 5 mg/L effectively suppressed shoot growth of untransformed plants. Root induction from untransformed plants could also be suppressed at the concentration of 50 mg/L kanamycin or 5 mg/L hygromycin. The transgenic plants showed resistance to 100 mg/L kanamycin or 50 mg/L hygromycin in the growth of callus, shoots, and roots. Hygromycin appeared to be more efficient in selecting untransformed cells than kanamycin.
본 실험은 nptII 및 hpt 유전자가 삽입된 현사시나무를 이용하여 각 항생제 저항성 유전자로 형질전환된 세포의 효율적인 선발 조건을 규명하기 위하여 수행되었다. 액아가 포함된 줄기절편과 잎절편 조직의 생장, 발근 유도, 캘러스 유도로 항생제에 대한 감수성에 대한 효과를 검정하였다. 형질전환되지 않은 대조식물체의 잎절편을 이용한 경우 50 mg/L의 kanamycin이나 2 mg/L hygromycin으로 캘러스 유도 및 생장을 억제할 수 있었으나 형질전환된 식물은 100 mg/L kanamycin, 50 mg/L hygromycin에서도 왕성한 생장을 나타냈다. 절간조직의 개아의 경우 100 mg/L kanamycin, 5 mg/L hygromycin으로 줄기신장을 완전히 억제 가능하였으며, 뿌리유도는 50 mg/L kanamycin, 5 mg/L hygromycin에서 선발이 가능하였다. 형질전환체는 모두 이보다 높은 농도에서 왕성한 생장을 보였다. 형질전환이 되지 않은 세포의 생장을 억제하는 데는 hygromycin이 kanamycin보다 더 효율이 좋은 것으로 나타났다. 따라서 hpt유전자가 npt II 유전자보다 훨씬 강력한 선발표지임이 확인되었으며 엽절편의 캘러스 유도와 생장과 절간조직의 발근유도 모두 항생제에 예민하게 작용하여 형질전환체의 식별에 효과적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
