Rapid Agrobacterium-mediated genetic rice transformation method using liquid media

Rice is one of the most important cereal crops as a model plant for functional genomics of monocotyledons and usually transformed using Agrobacterium tumefaciens. However, the transformation's process using previous method is still time consuming and uneconomical, low efficiency. In this study, we established a new method by modifying the general Agrobacterium protocol especially in the infection and co-cultivation, Agrobacterium elimination, infected calli's selection steps using liquid media. We directly inoculated Agrobacterium containing a ZjLsL gene under the control of constitutive promoter into the 1- to 3-week-old rice calli derived from mature seeds. After 3 days of co-cultivation, the infected calli were transferred onto liquid media of Agrobacterium elimination and calli's selection for 3 days. The calli were transferred to calli's growth solid media for 14 days and then the calli transferred to shoot induction and root induction media. Putative transformants were initially selected on the medium containing phosphinothricin, and the PAT protein verified by PAT strip test. This method in this study would lead to reduction of substantial labor and time to generate transgenic plants.

액체배양을 이용한 단기 벼 형질전환 방법

본 연구는 종자로부터 유도된 캘러스를 아그로박테리움을 이용해 감염하여 고체배지에서 배양하는 기존의 방법과 달리, 형질전환에 소모되는 노동력과 시간, 비용을 단축하고자 감염과 공동배양, 균제거와 캘러스 선발까지 액체배양을 시도하였다. 성숙 종자로부터 유도된 캘러스를 바로 아그로박테리움으로 감염함으로써 조직배양으로 인한 체세포 변이의 발생을 최소화하고 감염부터 그 후 캘러스선발까지 총 4단계의 시간과 비용을 최소화하였으며, 감염된 캘러스로부터 재분화 시킴으로써 형질전환 식물체를 얻는 방법을 새롭게 수립하였다. 배양과정 중 감염과 공동배양 기간을 3일로 단축시킴으로써 캘러스의 스트레스를 최소화 하였고, PCR 분석을 통해 원하는 목표 유전자가 형질전환체에 안정적으로 도입이 되는 것도 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 본 실험을 통해 얻어진 새로운 액체배양 방법은 우수한 농업적 형질을 가진 벼 품종 개발시 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.