• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제17권
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• pp.39-43
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• 1999

벼에 있어서 엽록체 small heat shock protein(small HSP)의 기능을 밝히기 위하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환법을 이용하여 벼로부터 분리한 small HSP cDNA를 도입하였다. Agrobacterium의 감염에는 벼의 미성숙 배로부터 유도한 callus를 이용하였다. 형질전환 후의 재분화율은 약 30%였다. 형질전환을 통하여 얻어진 식물체의 genomic DNA로부터 PCR 분석과 Southern blot 분석으로 엽록체 small HSP 유전자의 도입을 확인하였다. 도입 유전자의 형질전환 벼에 있어서 유전자의 발현 양상을 northern blot 분석으로 조사하였다. 그 결과 도입된 유전자는 상온에서의 발현량이 서로 다르게 나타났으며 항상적으로 발현하고 있음을 확인하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.175-181
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• 1997

양배추 F$_1$ 종자 그린 챌린저 배축으로부터 분리된 원형질체로부터 재분화된 protoclone들에 대한 형태적 특성, 배수성, 동위효소, RAPD 분석으로 변이 양상을 살펴보았다. 형태적 특성은 초자, 엽형, 엽색, 엽결각, savoy, wave등을 조사한 결과 대부분이 형태적으로 원식물체와 같았으나 3개체는 잎의 결각이 뚜렷하고 1개체는 savoy와 wave가 심하게 나타났다. Flow cytometry system으로 종자에서 정상적으로 발아한 배축, 자엽과 잎의 배수성을 측정한 결과 배측과 자엽에서는 2배체와 4배체 세포가 혼합되어 있었으나 잎에서는 일정하게 정상적인 2배체로 측정되었다. 잎을 재료로 하여 125개체 protoclone들의 배수성을 본 결과 2배체 91개체(72.8%), 4배체 32개체(25.6%), 혼합배수체 2개체(1.6%)로 나타났다. 또한 4배체를 나타내는 R$_{0}$ protoclone 개체를 자가수분시켜 얻은 종자를 발아시켜 배축, 자엽과 잎의 배수성을 측정한 결과 잎에서 4배체, 배축과 자엽에서는 4배체, 8배체 세포가 혼합되어 있었다. PGM과 MDH 동위효소 분석 결과 R$_{0}$ 정상개체 그리고 변이를 나타낸 개체, 배수성이 다른 개체들간의 밴드양상은 같았으며 15종류의 random primer를 사용한 RAPD에서도 차이는 없었다.없었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.95-102
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• 2013

이원적 전사유도 시스템(binary trans-activation system)은 도입유전자의 발현을 조절하는 기작(mechanism) 중에 하나로, 목적 유전자의 발현이 전사활성 인자를 가지고 있는 식물체와의 교배를 통해서만 발현되는 시스템이다. 본 연구에서는 이원적 전사유도 시스템을 원예 작물의 우수한 유전자원 및 신품종 보호 방법으로 이용하고자, 배추에서 이 시스템의 기능을 검정하였다. 배추작물에서 이원적 전사유도 시스템의 이용가능성을 검정하기 위하여 activator construct(35SLhGBart)와 reporter construct(pOpGUS1300)를 작성하였고 공동형질전환방법으로 배추에 형질전환하였다. 두 종류의 카세트가 도입된 형질전환체는 항생제를 이용하여 선발하였으며, 재분화된 신초의 GUS 유전자 발현으로 이 시스템의 활성을 확인하였다. 또한 이 시스템을 조직 특이적으로 유도하기 위하여 애기장대의 자성 배우체 특이적 프로모터를 이용하여 activator construct(795LhGBart)를 작성하여 애기장대에 형질전환 하였다. 공동형질전환된 애기장대는 자성 배우체에서 조직 특이적인 발현을 나타냈다. 이러한 결과는 이원적 전사유도 시스템이 목적유전자의 발현을 배추의 $F_1$ 종자에서 선택적으로 유도하는 방법으로써 우수한 유전자원 및 신품종 보호에 이용될 수 있다는 것을 보여주는 것이라고 생각된다.

• 한국육종학회지
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• 제42권4호
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• pp.413-418
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• 2010

국내에서 육성된 품종인 '일품'을 대상으로 현미배양 후대의 주요 농업형질에 대한 변이체의 발생양상과 범위 및 종류 등을 조사하고 변이집단의 크기와 변이집단의 육종적 유용성에 대한 결과는 다음과 같다. '일품' 완숙현미 유래 캘러스로부터 424개체의 식물체를 재분화하고 297개체로부터 종자를 채종하여 계통 재배하면서 간장, 출수기 등 주요 농업형질과 형태적 변이를 조사하였다. 주요 농업형질과 형태적 특성이 모품종과 다른 변이체는 전체의 21.5%인 64계통이었으며 조사한 형질 중 변이의 발생빈도가 가장 높았던 형질은 출수기로 9.1%인 27계통이었고 'opaque endosperm'이 1.7%, 'rolling leaf'가 1.3% 등이었다. $S_2$세대의 분리는 출수기가 가장 많았으며 'dwarf/semi dwarf'와 'rolling leaf' 및 'opaque endosperm' 변이체는 $S_1$세대에서는 계통 내 분리를 보였으나 $S_2$ 세대 에서는 분리하지 않았다. 이상의 결과에서 보면 조직 배양 후대에 발생하는 변이는 생성범위가 넓고 빈도 또한 높아 새로운 유전자원으로 유용하게 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권4호
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• pp.193-198
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• 2006

유용유전자 도입을 통한 신품종 오차드그래스를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. 오차드그래스 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지고 있는 Agrobacterium을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환 시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 AS 첨가와 오차드그래스 품종에 따른 캘러스의 형질전환 효율의 차이를 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. 'Roughricer' 품종의 형질전환 효율이 가장 우수하였으며, Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 $200{\mu}M$의 AS를 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가하는 것으로 나타났다. 50 mg/L의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질 전환체에 대한 GUS 염색과 PCR 분석을 실시한 결과 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환시스템은 환경스트레스 내성 신품종 오차드그래스의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제35권1호
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• pp.121-130
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• 2017

본 실험은 우량 감귤품종 육성을 위한 바이러스 프리인 배주배양 세포의 재료 공급을 목적으로 실시하였다. 감귤 트리스테자 바이러스(CTV)에 감염된 것으로 추정되는 제주도 재래감귤 3품종(동정귤, 청귤, 지각) 그리고 온주밀감 2품종(궁천조생, 하례조생)의 미숙과실 내 수정되지 않은 배주를 malt extract $500mg{\cdot}L^{-1}$, sucrose $50g{\cdot}L^{-1}$, kinetin $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ 그리고 agar $8g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 MS2 배지에 치상하여 4주 후 각각 10, 21, 13, 5, 7개의 체세포 배를 얻었고, 체세포배 주변에서 white 캘러스 세포의 유도는 각각 2, 4, 2, 4, 5개를 얻었다. 얻어진 캘러스 세포로부터 체세포배의 유도는 MT 기본배지에 malt extract $500mg{\cdot}L^{-1}$, lactose $70g{\cdot}L^{-1}$ 그리고 agar $16g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 배지로 옮겨 6주 후 재분화능 체세포배를 얻었다. 재래감귤의 재분화능 체세포배는 MS 기본배지에 malt extract $500mg{\cdot}L^{-1}$, sucrose $50g{\cdot}L^{-1}$ 그리고 agar $8g{\cdot}L^{-1}$이 첨가된 배지로 옮겨 약 10주 후 약 60% 이상의 정상적인 유식물체를 얻었다. 반면 온주밀감 2품종은 MT 기본배지에 sorbitol 1.0M, galactose 1.0M, $GA_3$ $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ 그리고 gelrite $3g{\cdot}L^{-1}$가 첨가된 배지에서 정상적인 유식물체를 얻었다. 배주배양 세포로부터 유도된 식물체들의 무병주 여부는 RT-PCR과 혈청학적 진단법을 이용하여 무병주임을 확인하였다. 본 연구결과는 생명공학기법에 바이러스 프리인 감귤 세포를 이용함으로써 우량 감귤 품종을 육성할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제2권1호
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• pp.51-59
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• 1994

마산약(山藥) 경절편(莖節片)의 기내조직(器內組織) 배양(培養)을 위해서 적정배지(適正培地)가 선발(選拔)됨에 따라 이에 적합시(適合時) 되는 생장조절물질(生長調節物質) 활성탄(活性炭)의 처리농도(處理濃度)를 구명(究明)함으로서 기내조직(器內組織) 배양(培養)에 의(依)한 증식율(增殖率)를 높이코져 무기강기성(無機강基性)이 낮은 1/8MS, White에 IAA와 NAA를 $1{\sim}4mg\;/\;\ell$ 로 하고 활성탄(活性炭)을 $0,\;1,\;3,\;6g\;/\;\ell$ 수준(水準)으로 실험(實驗)을 실시(實施)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 1/8MS 배지(培地)의 경우 $1{\sim}4mg\;/\;\ell$, Kinetin $2mg\;/\;\ell$ 그리고 활성탄(活性炭)을 $1{\sim}3g\;/\;\ell$ 첨가(添加) 하므로서 Shoot 유기(誘起)와 식물체(植物體)의 재분화률(再分化率)이 모두 100%에 달하는 효과(效果)를 보였으며 이러한 효과(效果)는 NAA처리시(處理時)에도 같은 경향(傾向)이 있었다. 2. White 배지(培地)의 경우 IAA $1mg\;/\;\ell,\;Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 그리고 활성탄(活性炭) $6g\;/\;\ell$ 첨가처리(添加處理)와 NAA $4mg\;/\;\ell,\;Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 그리고 활성탄(活性炭)을 $1g\;/\;\ell$ 첨가처리(添加處理) 만이 식물체(植物體)의 재분화율(再分化率)이 l00%에 달하였으나 그 외(外) 처리(處理)에서는 대부분(大部分) 저조(低調)하였다. 3. 발육상태(發育狀態)를 보면 1/8M /S 배지(培地)의 경우 IAA $2mg\;/\;\ell,\;Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 그리고 활성탄(活性炭)을 $1g\;/\;\ell$ 첨가처리(添油處理)와 NAA $4mg\;/\;\ell,\;Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 활성탄(活性炭)을 $1g\;/\;\ell$ 첨가처리(添加處理) 하므로서 모두 주당(株當) 본수(本數)가 $2.3{\sim}2.7$개(個)이고 발육상태(發育狀態)도 활성탄(活性炭)$0g\;/\;\ell,\;3g\;/\;\ell,\;6g\;/\;\ell$ 처리(處理)보다 양호(良好)하였다. 4. 그러나 White 배지(培地)의 경우 IAA $1{\sim}4mg\;/\;\ell,\;NAA\;1{\sim}mg\;/\;\ell$ 그리고 $Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 처리(處理)의 대부분(大部分)이 주당(株當) 본수(本數)가 거의 1개체(個體) 정도(程度)이도 발육상태(發育狀態)도 불량(不良)하였으나 NAA $4mg\;/\;\ell\;Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 그리고 활성탄(活性炭) $1g\;/\;\ell$ 첨가처리(添加處理)에서 만이 주당(株當) 본수(本數)가 2.3개이고 개체당(個體當) 발근수(發根數)가 월등(越等)히 많았다. 5. 실험결과(實驗結果) 마 경절편(莖節片) 배양(培養)의 Shoot유가(誘起)에 가장 효과적(效果的)인 배지(培地)는 1/8MS+1AA $2mg\;/\;\ell+Kinetin\;2mg\;/\;\ell$+활성탄(活性炭) $1g\;/\;\ell$ 이였으며, White+NAA $4mg\;/\;\ell+Kinetin\;2mg\;/\;\ell$+활성탄(活性炭)$1g\;/\;\ell$ 로 처리(處理)하는 것이 바람직한 결과(結果)를 얻었다.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.103-142
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• 1991

표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.109-113
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• 1998

본 연구에서는 상처, 병원균의 침입 등에 의하여 발현양이 크게 증폭되는 토마토 PAL유전자의 promoter에 giant silk moth(Hyalophora cecropia)로부터 분리한 lytic gene의 genetic code를 일부 변경한 Shiva 유전자를 부착하여 담배, 감자 등의 작물에 형질전환을 시도하였다. 형질전환된 담배로부터 얻은 종자에 대한 kanamycin저항성 유전자의 유전분석, PCR 증폭 혹은 genomic Southern blot hybridization에 의하여 tPAL5 promoter-Shiva fusion gene의 염색체내로의 integration을 확인하였다. Kanamycin 저항성 유전자의 유전분석에서 선발된 7개체를 PCR 분석 실시한 결과 모든 개체가 positive임이 확인되었으나, genomic Southern blot Hybridization으로는 4개체가 negative로 나타났다. 특히 한 개체의 경우는 chromosome rearrangement 현상이 일어난 것으로 추정되었다. 감자의 경우는 남작(Irish Cobbler) 품종이 Zeatin 2.0 mg/L NAA 0.01 mg/L, GA$_3$ 0.1mg/L을 포함한 배지에서 callus형성율 및 shooting율이 가장 높아서 재분화된 형질전환체를 얻을 수 있었다. 한편 GUS 유전자는 Shiva 유전자의 3' 말단에 존재하는 NOS terminator 때문에 translation까지의 발현이 어려울 것으로 예상되었으나 형질 전환하지 않은 담배에서보다 10배 이상의 GUS활성을 나타내었다. 또한 감자 조직에 X-gluc을 사용하여 GUS($\beta$-glucuronidase)의 기질로 작용하게 하여 효소활성 자리를 염색한 결과 줄기, 잎, 뿌리 등의 도관 조직에 다량 발혈됨을 확인할 수 있었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-8
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• 2011

난지형 사료작물들의 신품종 개발을 위해서는 형질전환기법에 의한 유용 유전자의 도입이 필수적이다. 기니아그라스를 포함하여 높은 조직배양 능력을 가진 3종의 Panicum속 식물을 대상으로 Agrobacterium법을 통한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. P. meyerianum의 성숙종자 유래 캘러스를 이용하여 acetosyringone과 betaine이 Agrobacterium의 감염에 미치는 영향을 GUS 유전자의 발현 정도를 통해 조사하였다. 그 결과, acetosyringone 10 mg/L와 betaine 60 mg/L를 첨가하였을 때 높은 GUS 유전자의 발현이 관찰되었다. 최적의 형질전환조건을 이용하여 기니아그라스 2품종의 미성숙 배 유래 캘러스와 P. longijubatum, P. stapfianum의 성숙종자 유래 캘러스에 각각 형질전환을 시도한 결과, 모든 캘러스에서 높은 GUS 유전자의 발현이 관찰되었다. 또한 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 저항성을 나타내는 캘러스를 대상으로 GFP 유전자의 발현을 관찰한 결과 안정적으로 세포 내에서 발현되고 있음을 확인할 수 있었다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타낸 P. meyerianum 캘러스는 유식물체로 재분화되었다. 형질전환체를 대상으로 PCR 분석을 실시한 결과, 발현벡터 T-DNA 영역의 hpt 유전자가 형질전환체의 genome내에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다.