• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권3호
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• pp.337-342
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• 2010

범부채 (Belamcanda chinensis)의 기내 식물체 재분화 체계를 확립하기 위하여, 생장조절물질이 자엽, 뿌리줄기, 뿌리 절편체로부터 캘러스 유도와 식물체 재분화에 미치는 영향을 조사하였다. 조직별 캘러스 유도율은 자엽절 편체 보다 뿌리절편체에서 더 왕성하게 관찰되었으며, 3.0 mg/L 2,4-D의 단독처리와 1.0 mg/L 2,4-D와 3.0 mg/L BA의 혼합처리에서 캘러스가 가장 효과적으로 유도되었다. 또한, 3.0 mg/L 2,4-D를 단독처리 한 배지에서 유도된 캘러스를 치상하여 4주간 배양하였을 때 가장 많은 신초가 유도되었으며, BA를 혼합 처리한 배지에서는 다발성 신초가 유도되었고 신초의 생장이 양호하였다. 2,4-D와 BA를 혼합처리 한 배지로부터 유도된 신초를 생장조절 물질을 첨가하지 않은 MS 배지로 옮겨 주었을 때 보다 더 정상적이며 성장이 양호한 뿌리의 분화가 관찰되었다. 재분화 식물체는 순화처리를 위하여 당과 식물생장 조절물질이 첨가되지 않은 MS배지로 계대배양 한 후 인공토양의 화분으로 옮겨 이식하여 관찰한 결과 100%의 생존률을 보였으며 정상적인 재분화 식물체를 대량으로 획득하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.73-78
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• 2004

본 연구에서는 백합의 배수성 육종 체계를 확립하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 인위적 체세포 염색체 배수화 방법에 대한 실험을 수행하였다. 체세포 배수화를 위한 in vitro처리의 경우 4배체 뿐 아니라 혼수체의 비율이 처리에 따라 높게 나타나는 경우도 있으며, 무엇보다 4배체 획득율을 기준으로 그 효율성 조사해 본 결과 colchicine의 경우 1,000ppm농도에서 3시간 처리 (효율성=11.2％), oryzalin의 경우 30ppm에서 3시간 처리 (효율성=10.0％),caffeine의 경우 9,000ppm에서 9시간 처리 (효율성=11.7％)가 가장 양호하였다. 처리에 따른 4배체 획득 요율성은 다소 차이가 있을 수 있으나 인체에 대한 유해성, 혼수체 빈도 및 식물체에 대한 toxicity등을 고려 할 때 oryzalin 또는 caffeine사용이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권2호
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• pp.284-288
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• 2013

'망종화'에서 콜히친 처리에 의한 효율적인 4배체 식물을 유도하고자 적정 식물체 부위, 적정농도 및 침지시간을 검토하였다. 종자의 발아율은 콜히친의 농도가 높을수록 또한 침지시간이 길수록 저하되었다. 대조구를 제외한 16개의 처리구에서 총 453개체가 발아된 반면 4배체는 유도되지 않았다. 기내 배양 중인 줄기 절편체의 식물체 재생율은 콜히친 처리농도 0.01%에서 최고를 나타내다가 0.1% 농도 이상으로 높아질수록 낮았다. 적정식물체 부위는 줄기 절편체로 나타났다. 4배체 식물은 콜히친을 0.05% 이상으로 6시간 침지처리 하였을 때 얻을 수 있었고, 특히 0.05%, 12시간 침지처리에서 식물체의 재생수 대비 약 42%의 높은 획득율을 보였다. Flowcytometry에 의해 DNA함량의 배가여부를 확인한 결과, G1 phase의 DNA 함량 peak가 2배체에서 94.5, 4배체는 192.5로, DNA가 배가됨을 확인할 수 있었다. 또한 공변세포 당 엽록체 수는 2배체가 약 10개인 것에 비해 4배체는 17~19개로 2배체보다 약 1.7~1.9배 정도 많았다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권3호
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• pp.207-217
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• 1998

한국에서 자생한 자연산 tumor 조직과 근권토양으로부터 형질전환율이 높은 hypervirulent Agrobacterium spp를 분리하기 위해서 Salix, Diospyros, Populus 및 Malus에서 형성된 tumor 조직과 근권토양을 채취하괴 Schroth 선택배지와 New and Kerr 배지를 이용하여 78 균주의 colony를 특성에 따라 분리하였다. 이중에서 48 균주가 당근 disc에서 tumor를 형성하였으며 tumor를 형성한 균주중 형성시기가 빠르며 크기가 커 hypervirulent 균주로 생각되는 A. tumefaciens SP101을 biotype 1, 그리고 A. tumefaciens SM042를 biotype 2로 동정하였다. 토양중에서 선발한 A. tumefaciens SM042와 disarmed A. tumefaciens PC2760에 kanamycin 저항성 유전자를 함유하고 있는 binary vector pGA643을 도입하여 conjugant인 A. tumefaciens SM643과 A. tumefaciens PC643을 kanamycin과 tetracycline이 함유된 최소배지에서 획득하였다. 연초의 형질전환을 위해서 conjugant Agrobacterium과 연초조직을 동시배양 후 2,4-D와 kanamycin이 함유된 선발배지에 치상하여 형질전환을 유도한 결과 A. tumefaciens SM643이 A. tumefaciens PC643보다 더 많은 캘러스가 형성되었다. 그러나 A. tumefaciens PC643을 사용한 형질전환 캘러스는 대부분 friable한 캘러스로 유도되었으며 정상적으로 식물체로 생장하였으나 A. tumefaciens SM643을 사용한 캘러스는 매우 딱딱하며 둥그런 형태의 캘러스와 friable한 캘러스가 혼재한 상태로 생장하였으며, 이중에서 friable한 캘러스는 정상적인 shoot가 형성되었으나 딱딱한 캘러스로 유도된 형질전환체는 식물체로 형성되지 않고 반구형 미색의 전형적인 tumor 캘러스로 생장하였다. 한편 형질전환시 캘러스를 유도하지 않고 직접 shoot를 형성시킨 결과 disarmed Ti-plasmid를 사용하지 않고 wild-type Ti-plasmid를 사용해도 정상적인 형질전환체를 획득할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제14권4호
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• pp.644-649
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• 2004

GA 생합성에 결정적 역할을 하는 GA 3$\beta$-hydroxylase를 pIG121-Hm 벡터에 GUS유전자를 빼고 antisense로 클로닝하여 이를 동진벼에 도입한 결과 17개체의 절간신장이 억제된 형질전환한 식물체를 얻을 수 있었다. 일반 재배 동진벼를 대조군으로 하여 비교하였을때 antisense GA 3$\beta$-hydroxylase 유전자가 형질 도입된 식물체의 획득형질은 평균적으로 대조군에 비해 절간 신장의 억제가 확인되었다. 절간신장의 억제가 보인 개체의 엽육조직을 co취하여 Southen blot hybridization분석 결과 3개의 line에서 모두 single copy로 도입된 것으로 나타났다. 이로써$T_o$ 식물체 내에 antisense GA 3$\beta$-hydroxylase 유전자를 내포하고 있는 것으로 확인되었다. 이것은 antisense GA 3$\beta$-hydroxylase 유전자가 생체내에서 직접 또는 간접적으로 GA 3$\beta$-hydroxylase유전자의 발현에 관여한 것이라 사료되어진다.

• 원예과학기술지
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• 제17권6호
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• pp.770-772
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• 1999

새로 육성된 품종의 보호를 위한 분자마커를 대상 작물에 전이시키는 체계를 확립하고자 본 실험을 실시하였다. 식물에서는 전혀 존재하지 않는 mouse adenosine deaminase(ADA) gene으로부터 분자마커로 활용 가능한 크기의 DNA 단편을 획득하고 이를 pBI101에 삽입하여 chimeric gene을 만들었다. 분자마커를 포함하는 형질전환된 담배를 획득하기 위해 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 형질전환을 실시하였다. 담배 절편체에서 형질전환된 신초를 얻기 위해 BAP $1.5mg{\cdot}L^{-1}$, kanamycin $50mg{\cdot}L^{-1}$과 cefotaxim $200mg{\cdot}L^{-1}$이 혼용된 MS배지에서 선발하였으며 신초 발생후 kanamycin의 농도를 2배, 4배로 증가시켜 chimeric gene이 완전하게 전이되어 저항성을 가진 8개체를 얻었다. 항생제에 의해 선발된 8개체를 분자마커 primer로 PCR분석하여 분자마커가 식물체의 genome내로의 전이를 확인하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.119-123
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• 1998

박과식물과 우수한 접목친화성을 가진 것으로 알려진 야생식물인 Sicyos angulatus L.(일명 '안동오이')의 화기, 자엽 및 잎 조직을 배양하여 캘러스유도 및 체세포배의 획득 가능성을 밝히고 기내배양에 의한 묘의 대량증식에 필요한 기초자료를 얻고자 본 실험을 수행하였다. 자엽이나 화기 절편체로부터 캘러스유도를 위한 가장 적합한 식물생장조절제는 MS 배지에 각각 2,4-D 2.0㎎/L + BA 0.1 ㎎/L와 2,4-D 1.0㎎/L + BA 0.1 ㎎/L를 첨가한 것이었다. 잎 및 자엽 절편체로부터는 체세포배 발생이 되지 않았으나 화기 절편체에서는 체세포배 발생이 관찰되었다. 화기로부터 유래한 캘러스를 NAA 1.0 ㎎/L+ kinetin 1.0 ㎎/L가 첨가된 1/2 MS기본배지에 배양하면 가장 효율적으로 체세포배를 획득할 수 있었고, 탄소원으로는 sucrose 20 g/L가 가장 효율적이었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.21-21
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• 2018

본 연구는 북방계 식물에 속하는 두메우드풀[Woodsia ilvensis (L.) R.Br.]의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 적정방법을 구명하고자 수행되었다. 식물재료는 경상북도 의성군 일대에서 채취한 후 청주의 일반하우스에 이식하여 재배하였다. 포자 성숙기인 8월에 채종하여 발아시켰으며, 포자로부터 획득한 전엽체를 8주간 계대하면서 실험재료로 사용하였다. 전엽체 300mg을 메스로 다진 후 배지농도 및 종류(Knop, 1/4, 1/2, 1 및 2MS)를 달리하여 8주간 배양하였다. 배양실의 온도는 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도는 $30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h)로 조절되었다. 연구의 결과, 배지구성물질의 농도가 높았던 2MS배지에서 전엽체의 생체중이 12.4g으로 41배 증가하여 가장 높은 증식율을 나타냈다. 또한 배지구성물질의 농도가 적을수록 생체중의 증가폭도 함께 감소하는 경향을 보였다. 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 달리한 5종류의 혼합토양을 조성하여 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진하였다. 다음으로 전엽체 1g을 핸드블랜더로 10초간 분쇄 후 충진된 사각분 위에 고르게 분주하여 14주간 재배하였다. 재배환경은 온도 $25{\pm}1.0^{\circ}C$, 광도 $43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(16/8h) 및 습도 $72{\pm}2.0%$로 조절되었다. 지베렐린 수용액이 포자체 형성에 미치는 영향을 조사하고자, 선행연구에서 선발된 토양조건을 기준으로 침지농도(0, 50, 100, $200mg{\cdot}L^{-1}$)를 조절하여 1시간 침지 후 상기와 동일한 방법으로 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토와 펄라이트 또는 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양에서 사각분 당 109.5, 128.8개의 포자체가 형성되었다. 한편, 피트모스가 첨가된 처리는 포자체의 형성이 억제되는 경향을 나타냈다. 지베렐린 50과 $100mg{\cdot}L^{-1}$ 수용액에 침지한 처리에서 무처리에 비해 많은 사각분 당 각 177.0, 181.7개의 포자체가 형성되었으며, 생육도 양호하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.82-88
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• 2017

유전자총을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 '레드플레임' 품종의 인편조직에 선발유전자로 제초제저항성 유전자인 bar 유전자 그리고 내염성과 내건성의 복합환경저항성을 나타내는 AtSIZ 유전자를 목적유전자로 가지고 있는 플라스미드를 금입자에 코팅해서 유전자총을 이용해서 형질전환 하였다. 이러한 형질전환 체계 확립을 위해 헬륨가스 압력은 1,100 psi, 금 입자크기는 $1.0{\mu}m$ 그리고 목적 절편체까지의 거리는 6 cm 그리고 유전자총 처리 24시간 전과 후에 0.2 M sorbitol과 0.2 M mannitol을 혼합해서 MS배지에 첨가한 프로토콜로부터 우수한 형질전환 결과를 나타내었다. 유전자총 발사 처리 후, 1주간 선발제로 사용되는 PPT가 없는 MS 배지로 이식하여 배양 후, PPT 10 mg/l이 첨가된 선발배지에서 4주 간격의 계대배양을 통해 8-12주간 선발과정을 거친다. PPT 선발 배지에서 생존한 신초가 형성된 형질전환 나리 인편 조직들을 호르몬이 없는 MS 배지로 다시 옮겨주면 발근 및 추가 생육이 이루어진다. 생존한 형질전환 나리 기내 소식물체들로부터 PCR 검정을 통해 선발유전자인 bar 유전자 그리고 목적유전자인 AtSIZ 유전자의 도입이 확인되었다. 결론적으로 100여개의 나리 인편조직을 본 연구에서 확립된 유전자총 실험프로토콜을 이용하면 대략적으로 형질전환 나리 17-18 개체를 획득할 수 있으며 본 연구에 기술된 유전자 총 매개 형질전환 체계는 추가적인 보완이 이루어지면, 향후 나리 육종 프로그램에 기여할 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제18권1호
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• pp.15-21
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• 2005

염류내성 식물은 염류농도의 변화에 따라 세포내의 삼투압을 유지하기 위한 화합물을 합성하는 기작을 가지고 있는데 이런 화합물은 주로 proline, glycine, betaine, polyols, sugar등으로 체내에 축적함으로서 고농도의 염류에 견디는 것으로 알려져 있다. Betaine은 미생물에서 2단계 반응을 통해 choline에서 합성되는데, 첫단계는 choline dehydrogenase (CDH)에 의해서 촉매되고(Bet A gene), bet B 유전자의 산물인 betaine aldehyde dehydrogenase(BADH)에 의해 수행된다. 본 실험에서는 Bet A, Bet B 유전자를 아그로박테리움에 도입하여 새로운 conjugants 2 종을 획득하였으며 (Agrobacterium tumefaciens MP90/pBet A, Agrobacterium tumefaciens MP90/pBet B), 먼저 재조합된 binary vector가 식물에서 발현 및 형질 전환되는지 여부를 조사하기 위해서 이미 담배에 형질전환을 시켰으며, 형질전환된 담배에서는 ,고농도의 kanamycin배지에서 생장이 가능하였고, PCR에 의하여 NPT II, Bet A, Bet B gene를 조사한 결과 담배 유식물체 모두 band가 형성되어 형질전환체임을 확인할 수 있었다. 인삼에 Beth, BetB gene의 도입은 1M의 mannitol이 함유된 식물호르몬 무첨가 MS 배지에서 단일배 발생방법에 형질전환체를 획득하였으나, 형질전환체의 발생빈도$(12\%)$가 매우 낮았다.