GFP expression in the microspore-derived early embryo through co-culturing with Agrobacterium

The aim of this research is to establish the conditions for Agrobacterium-mediated genetic transformation using microspore. The embryo induction from the microspore was examined under several Kanamycin concentration in media, and the induction rate decreased about 4, 8, 10 times when the Kanamycin concentration increased 10, 50, 100 mg/L, respectively. This indicates that the transformation rate would be much lower if the Kanamycin was used for selection marker. In order to apply the GFP gene as a reporter gene for Agrobacterium-mediated genetic transformation, GFP expression from the microspore-mediated embryos was observed using GFP filter under microscope. The GFP expression occurred when the microspore cultured toward the embryo development for 12, 24 and 48 days. The microspore formed a cluster by microspore division from 12 days culture and continuously became a bigger mass. We obtained a total of 8 GFP-expressing embryos suggesting that the transformation of microspore occurred. However, those young embryos were not fully developed. Further study pertinent to culture conditions is required to fulfill the Agrobacterium-mediated genetic transformation using microspore.

Agrobacterium 공동배양을 이용한 고추 소포자 유래 초기 배의 GFP 발현

Agrobacterium 공동배양을 적용하여 소포자에 Agrobacterium-mediated genetic transformation이 가능한지를 조사하기 위하여 소포자 형질전환에 대한 조건을 구축하고자 하였다. 선발 배지에서 Kanamycin에 대한 소포자의 배발생율을 조사하였는데 Kanamycin 농도 10 mg/L, 50 mg/L, 100 mg/L를 처리하였을 때 배발생율이 각각 4배, 8배, 10배 이하로 감소하였고 Kanamycin이 형질전환 선발마커로 사용할 경우 형질 전환율이 매우 낮아질 것으로 사려 된다. GFP 유전자 발현을 이용하여 visual reporter로서 활용하고자 Agrobacterium과 공동배양 후 배발생 유도 배지에 치상하고 소포자가 배로 발생하는 과정을 현미경으로 조사하면서 GFP 발현을 관찰하였다. 소포자는 배양 12일째서부터 소포자 분열로 cluster를 형성하였으며 24일째에는 반복되는 분열을 통하여 큰 mass의 배로 발달된 모습을 각각 GFP 발현을 통해 볼 수 있었다. 배양48일째도 GFP발현이 계속 보이며 총 8 개의 배에서 GFP 발현 재현성을 보임으로서 형질전환은 된 것으로 보이지만 더 이상 성숙된 배로 자라지 않아 소포자를 이용한 Agrobacterium 형질전환 조건을 더 개선할 필요가 있다.