• Applied Biological Chemistry
• /
• 제45권4호
• /
• pp.203-206
• /
• 2002

${\gamma}-Tocopherol$ methyltransferase(TMT)는 토코페롤 생합성 대사의 마지막 단계인 감마 토코페롤을 알파 토코페롤로 변환하는데 관여하는 효소이다. 들깨의 미성숙 종자 cDNA유전자 은행에서 TMT로 추정되는 유전자를 분리하였으며 이 유전자는 1369개의 염기와 367개의 아미노산으로 구성되었으며 분자량은 약 42kDa의 추정된다. 이 cDNA는 Genbank와 상동성 분석결과 애기장대의 TMT유전자와 아미노산 수준에서 60% 정도의 상동성을 가지고 있으며 methyltransferase domain과 S-adenosyl methionine binding domain을 가지고 있으므로 TMT 유전자로 추정했다. 이 유전자의 특성을 알기 위하여 완전한 크기를 가지는 TMT유전자를 대장균에서 발현하고 invitro에서 효소의 활성을 측정하였다.

• Molecules and Cells
• /
• 제19권1호
• /
• pp.16-22
• /
• 2005

A cDNA encoding ${\gamma}-tocopherol$ methyltransferase (${\gamma}-TMT$) from Arabidopsis thaliana was overexpressed in lettuce (Latuca sativa L.) to improve the tocopherol composition. Seven lines of lettuce ($T_0$) containing the ${\gamma}-TMT$ transgene were produced by Agrobacterium-mediated transformation. The inheritance and expression of the transgene were confirmed by DNA and RNA gel blot analyses as well as quantification of tocopherols and ${\gamma}-TMT$ activities. The ratio of ${\alpha}-/{\gamma}-tocopherol$ content (TR) varied from 0.6 to 1.2 in non-transformed plants, while the $T_0$ plants had ratios of 0.8 to 320. The ratio ranged from 0.4 to 544 in 41 $T_1$ progenies of the $T_0$ transgenic line gTM3, and the phenotypic segregation indicated monogenic inheritance of the transgene (i.e., 3:1 = dominant:wild-type classes). There was a tight relationship between the TR phenotype and ${\gamma}-TMT$ activity, and enzyme activities were affected by the copy number and transcript levels of the transgene. The TR phenotype was stably expressed in $T_2$ progenies of $T_1$ plants. The results from this study indicated that a stable inheritance and expression of Arabidopsis ${\gamma}-TMT$ transgene in lettuce results in a higher enzyme activity and the conversion of the ${\gamma}-tocopherol$ pool to ${\alpha}-tocopherol$ in transgenic lettuce.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.435-439
• /
• 2000

겨울 상추 품종인 청치마 상추의 자엽조직을 ${\gamma}$-TMT유전자가 도입된 A. tumefaciens LBA 4404와 공동배양한 후, 50 mg/L kanamycin, 500 mg/L carbenicillin, 0.1 mg/L NAA, 0.5mg/L BA가 첨가된 MS재분화 배지에 옮겨 약4주 배양하여 재분화된 신초를 얻었다. 재분화된 신초를 50 mg/L kanamycin, 250mg/L carbenicillin이 포함된 MS 기본 배지에 옮겨 발근된 소식물체를 얻었다. 선발된 형질전환 식물체의 genomic DNA에 대한 PCR분석과 Southern분석을 수행하여 애기장대 ${\gamma}$-TMT유전자 특이적 DNA단편이 상추의 genomic DNA내에 삽입되었음을 확인하였다. 선발된 상추 형질전환체 잎의 $\alpha$-tocopherol/${\gamma}$-tocopherol 함량 비율이 대조 식물체에 비하여 약 4배 증가하여 도입된 ${\gamma}$-TMT유전자가 안정적으로 발현함을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제49권3호
• /
• pp.192-195
• /
• 2006

국내에서 개발된 비타민 E 강화 유전자변형 들깨의 정성 PCR 분석법의 개발을 위해 들깨의 내재 유전자로써 KAS-I (Beta-ketoacyl-ACP synthase I)를 선별하였고, 이러한 내재유전자를 특이적으로 증폭시킬 수 있는Primer(Pfru3-F/R)쌍을 이용한 PCR에서 95 bp의 PCR증폭 산물을 얻었으며, 들깨를 포함한 16개 작물에 대해 PCR을 수행한 결과에서 들깨만이 특이적으로 증폭되는 것을 확인하였다. 또한, 비타민 E 강화 유전자변형 들깨에 삽입된 TMT(${\gamma}$-tocopherol methyltransferase) 유전자와 OCS(Octopine synthase) terminator 연결 부위를 증폭시켜 148 bp의 PCR 산물을 얻을 수 있는 primer(TMTO-F/R)를 제작하였으며, 이러한 두 쌍의 primer를 이용하여 국내 개발된 비타민 E 강화 유전자변형 들깨의 PCR 정성 분석법을 확립하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2005년도 춘계학술발표회 요지
• /
• pp.236-237
• /
• 2005

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물생명공학회 2003년도 추계학술대회 발표논문 초록집
• /
• pp.182-182
• /
• 2003

• 동아시아식생활학회:학술대회논문집
• /
• 동아시아식생활학회 2004년도 참깨과학 국제학술대회 발표 논문집
• /
• pp.13-30
• /
• 2004

There are two groups of significant functional constituents in sesame seeds on the whole; one is the vegetable oils and another is the anti-oxidative compounds. However, although high amounts of major fatty acids are synthesized in sesame seeds, their composition is unfavorable because the contents of alpha- and gamma-linolenic acid, the essential fatty acids, are very low or do not produced in sesame seeds. So, to increase these fatty acids in sesame seeds, one strategy is to overexpress their genes, ${\omega}$-3 fatty acid desaturase for alpha-linolenic acid and delta-6 fatty acid desaturase for gamma-linolenid acid, in them. Another molecular target is to enhance alpha-tocopherol, vitamin E, because its content is very low in sesame seeds. The enzyme, gamma-tocopherol methyltransferase, catalyzes the conversion of gamma-tocophero to alpha-tocopherol. Overexpression of this enzyme in sesame seeds could be also a good molecular breeding target. Reduction of phytic acid is also another molecular target in sesame seeds because phosphorus pollution may be caused by its high content in sesame seeds. Accordingly, to do so, one of target enzymes could be myo-inositol 1-phosphate synthase which is a key regulatory enzyme in the pathway of phytic aicd biosyntheses. In this lecture, a molecular strategy for development of value-added sesame crop is described in association with some results of our experiments involved in the molecular characterizations of the genes mentioned above.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.329-335
• /
• 2008

Tocopherols are essential lipophilic antioxidant in human cells, while little is known about its function in plant tissues. To study the impact of composition and content of tocopherols on stress tolerance, tobacco (Nicotiana tabacum) was transformed with a construct containing a cDNA insert encoding $\gamma$-tocopherol methyltransferase ($\gamma$-TMT/VTE4) from perilla under the control of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. The transgenic tobacco was confirmed by PCR and RT-PCR. The total content and composition of tocopherols in the transgenic lines were similar with wild type controls. However, chlorophyll-a and carotenoid content in the transgenic lines were increased by up to 45% (P<0.01) and 39% (P<0.02), respectively. Also, the over-expression of $\gamma$-TMT increased the salt stress tolerance in tobacco plants. These results demonstrate that over-expression of $\gamma$-TMT gene in tocopherol bio-synthetic pathway can increase salt stress tolerance and contents of chlorophyll-a and carotenoid in transgenic tobacco plants.

• 한국육종학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.129-140
• /
• 2017

본 연구는 들깨 유래 ${\gamma}-TMT$ (${\gamma}$-tocopherol methyltransferase) 효소 유전자를 종자에서 발현시켜 ${\alpha}$-토코페롤 함량을 증가시킨 비타민 E 강화콩(1208-3-30)의 환경위해성 평가에 대한 프로토콜 및 가이드라인을 개발하고자 수행하였다. 국립농업과학원 LMO 격리포장에서 비타민 E 강화콩(1208-3-30)과 모품종인 Williams 82 및 재배 품종인 서리태를 재배하고, 성장기와 수확 직전까지의 기간 동안 거미류를 포함한 곤충류의 다양성을 조사하였다. 조사기간 동안 채집된 개체들은 기능별로 천적군, 해충군, 기타 곤충군으로 크게 구분하여 계수하였으며, 총 8목 42과 77종 17,717개체가 채집되었다. 조사된 개체군의 천적군, 해충군, 기타 곤충의 밀도는 비타민 E 강화콩(1208-3-30)과 모품종인 Williams 82 간에는 유사한 발생을 보였으나, 재배 품종인 서리태는 해충군과 천적군의 개체 밀도에서 비타민 E 강화콩과 Williams 82 모두와 통계적인 유의차가를 보였다. 기타 곤충에서는 유의적 차이를 보이지 않았다. 시기별 곤충 발생 양상에서도 비타민 E 강화콩(1208-3-30)과 모품종인 Williams 82 간에는 통계적인 유의성을 나타나지 않았으나, 비타민 E 강화콩과 재배품종인 서리태에서는 9월 10일과 9월 24일에 통계적인 유의성을 보였다. 이러한 차이는 서리태와 Williams 82 간에도 동일하게 나타났다. 채집된 총 77종의 곤충상 데이터를 주성분 분석을 한 결과, Williams 82와 비타민 E 강화콩의 재배지의 곤충상은 국내에서 재배하는 대표적인 콩 품종인 서리태를 재배한 포장에서 나타나는 곤충상과는 확연하게 구분이 되었으며, 이는 특이적인 곤충상의 변화에 따른 결과가 아니고 재배한 콩의 품종인 서리태와 Williams 82 간의 차이에 의한 결과임을 확인하였다. 결과적으로, ${\gamma}-TMT$ (${\gamma}$-tocopherol methyltransferase) 유전자가 도입된 비타민 E 강화콩의 재배 시에 해충 및 천적의 개체군 밀도와 발생양상은 모품종인 Williams 82에서와 차이가 없는 것으로 조사되었다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.339-345
• /
• 2007

Field performance and morphological characterization was conducted on seven transgenic lines of Codonopsis lanceolata expressing ${\gamma}-TMT$ gene. The shoots were obtained from leaf explants after co-cultivation with Agrobacterium tume-faciens strain LBA 4404 harboring a binary vector pYBI 121 that carried genes encoding ${\gamma}-Tocopherol$ methyltransferase gene (${\gamma}-TMT$) and a neomycin phosphotransferase II gene (npt II) for kanamycin resistance. The transgenic plants were transferred to a green house for acclimation. Integration of T-DNA into the $T_0\;and\;T_1$ generation of transgenic Codonopsis lanceolata genome was confirmed by the polymerase chain reaction and southern blot analysis. The progenies of transgenic plants showed phenotypic differences within the different lines and with relative to control plants. When grown in field, the transgenic plants in general exhibited increased fertility, significant improvement in the shoot weight, root weight, shoot height and rachis length with relation to the control plants. However, all seven independently derived transgenic lines produced normal flower with respect to its shape, size, color and seeds number at its maturity. Indicating that the addition of a selectable marker gene in the plant genome does not effect on seed germination and agronomic performance of transgenic Codonopsis lanceolata. $T_1$ progenies of these plants were obtained and evaluated together with control plant in a field experiment. Overall, the agronomic performance of $T_1$ progenies of transgenic Codonopsis lanceolata showed superior to that of the seed derived non-transgenic plant. In this study, we report on the morphological variation and agronomic performance of transgenic Codonopsis lanceolata developed by Agrobacterium transformation.