• Applied Biological Chemistry
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• 제41권2호
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• pp.137-140
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• 1998

딱정 벌레목 유충에 살충성을 나타내는 형질 전환 토마토 식물체를 4세대까지 분자 육종을 하였다. 분자 육종된 4세대 식물체에서 살충성 유전자인 B.t.t. 독소 유전자와 유전자가 발현되는 것을 확인하였다. 이 4세대 형질 전환 식물체는 독소 유전자 발현에 의해 딱정 벌레 유충에 살충성을 나타내고 있음이 확인 되었고, 4세대 형질 전환 식물체는 염색체는 2 배수체로 확인되어 정상적인 토마토 식물체임이 증명 되었다. 이 결과들은 형질 전환에 사용된 독소 유전자가 다음 세대로 안정되게 유전되고 있음을 나타내고 있다는 증거이다. 이러한 형질 전환된 식물체의 분자 육종은 농업에 있어서 현재의 일시적인 해충 방제에 비해 장기적인 해충 구제에 대한 새로운 방법의 가능성을 제시하고 있다고 하겠다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 1997년도 추계정기총회 및 학술발표대회
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• pp.46-46
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• 1997

• 식물조직배양학회지
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• 제24권5호
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• pp.305-311
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• 1997

Bacillus thuringiensis는 그람 양성 토양 세균으로 포자형성시 결정화된 내포체를 형성하는데, 이 내포체를 구성하는 결정단백질은 각 곤충에 대하여 특이적인 독성을 나타낸다. 살충성 결정단백질 중 Cry II A 결정단백질은 인시류와 쌍시류 곤충에 모두 특이적으로 작용한다. 결정단백질은 살충제로서 불안정하고 포장에서 지속성이 낮은 단점을 가지고 있으므로, 본 연구에서는 Cry II A 결정단백질 유전자가 형질전환된 담배 식물을 제작하고자 하였다. cry IIA 유전자가 삽입된 벡터를 대장균에 형질전환한 후, 알칼리 용액에 대한 용해도의 차이를 이용하여 Cry II A 결정단백질(70 kDa)을 분리하였고, 분리한 Cry II A 결정단백질을 trypsin 처리하여 활성화된 Cry II A (50 kDa)를 확인하였다. 식물 형질전환을 위하여 두 개의 CaMV 35S promoters에 의해 발현이 조절되는 식물 발현 벡터에 cry II A 유전자를 클로닝 하였다. 이 식물 발현 벡터를 Agrobacterium을 이용한 엽편형질 전환을 통해 담배(N. tabacum var. Petit Havana SRI)에 형질전환 시켰으며, 재분화 과정을 거쳐 여섯 개체의 형질전환 식물체를 얻었다. Southern blot을 통하여 분석한 결과 세 개체 내에 cry II A 유전자가 존재하였는데, 한 개체에는 하나의 cry II A 유전자가, 또 한 개체에는 두 개의 cry II A 유전자가, 다른 한 개체에는 잘려진 형태의 cry II A 유전자가 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 얻어진 cry II A 형질전환 식물체는 살충성 검정 등을 거친 후 내충성 식물 생산 및 후대 유전 양상 분석을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.189-192
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• 2001

Polyamine 함량이 증가된 형질전환 식물체들은 $H_2O_2$ 처리에 의해서 야기된 산화적스트레스에 대해 야생형 식물체보다 조직 손상이 월등히 낮았으며 백화와 괴사되는 정도도 훨씬 낮았으며 chlorophyll 양의 손실도 비교적 적은 편이었다. 또한 고염분 스트레스를 처리하면서 야생형보다 비교적 높게 유지되었으며 4달 정도까지 생장이 지속되었지만 야생형 식물체에서는 생장이 거의 정지되어 식물체가 고사하였다. 그 외에 ABA를 처리하여 노화를 유도한 경우 야생형에서 훨씬 빠르게 노화가 일어났으며 형질전환 식물체 잎에서는 노화가 트게 지연되었다. 또한 pH3.0의 potassium phosphate를 처리한 경우에도 야생형의 잎보다 형질전환 식물체 잎에서 갈변등의 세포 손상이 크게 지연되었다. 곰팡이 감염에서도 높은 저항성을 보였으며 항산화효소임 GST와 CAT 유전자 발현이 증가하였다. Ethylene 발현 저해 식물체에서도 스트레스를 처리한 후 ethylene 생합성 효소의 발현이 억제되면서 스트레스 저항성을 나타내었다. 따라서 이러한 스트레스에 의하여 유도되는 노화의 지연현상이 야생형 식물체보다 형질전환 식물체 잎에서 두드러지게 나타나는데 그 기작은 mpolyamine이 이러한 스트레스를 완화시키는데 작용하였기 때문이라고 생각된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
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• pp.30-30
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• 2002

꿩의비름 (Sedum erythrostichum)은 매우 우수한 지피식물이며 건조에 강한 대표적 식물로 바위정원 (rock garden)을 가꾸는데 있어서 중요한 수종으로 이용되며, 유럽등지에서는 지붕에 식재하기도 하며 최근에는 빌딩옥상녹화의 대표적 수종으로 식재되고 있다. 또한 한방에서는 경천이라 불리우기도 하는데 피부상처 치유 및 미백효과가 탁월하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Agrobacterium을 매개로한 꿩의비름의 형질전환 시스템을 개발하고 아울러 phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) 유전자를 도입하여 제초제 저항 식물을 개발하고자 수행되었다. 꿩의비름 잎을 Agrobacterium에 담근후 0.5 mg/l NAA와 2 mg/1 BA가 첨가된 MS 배지에 3일간 공동배앙 하였다. 그 후 300 mg/1 cefotaxime이 첨가된 같은 배지에 옮겨 계대하면서 Agrobacterium을 제거하였다. 약 3주후에 잎 절편으로 부터 직접적으로 부정아가 형성되기 시작 하였는데 이 시기부터 잎 절편을 25 mg/1 kanamycin이 첨가된 선발배지에 옮겨 주었다. 이 결과 배양된 잎 절편 절편 중 3.75%에서 kanamycin에 저항하는 부정아를 얻을 수 있었다. 형질전환체는 X-gluc 반응, PCR, Southern, Nothern analysis를 통하여 확인하였다. 약 94%의 형질전환 식물체는 성공적으로 토양에 옮길 수 있었으며 약 3개월후에 꽃을 피웠다. 형질전환체는 제초제인 Basta ($^{(R)}$ phosphinothricine at 200 mg/1)를 살포하여 주었을 경우 생존함을 확인 하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.185-194
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• 2006

엽록체는 숙주세포에 잡아먹힌 (식균작용) 남세균이 숙주세포와 공생관계를 형성하여 온 것으로 간주된다. 엽록체 게놈은 정적이라고 이해하고 있지만 형질전환을 통하여 상동염기가 도입되면 이와는 반대로 intramolecular homologous recombination에 의해 subgenomic circle을 만드는 등 매우 다이나믹하다는 것이 최근에 증명되고 있다. 고등식물의 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에서 기대할 수 없는 여러 이점을 제공한다. 예컨대, transgene의 발현율을 높일 수 있고, transgene들을 polycistronic하게 발현할 수 있으며, 도입된 transgene이 모계유전을 하게 된다는 것 등이다. 담배는 엽록체 형질전환의 모델 식물로 사용되어 왔으나 최근에는 벼, 대두, 면화 등 다른 주요 작물의 형질전환도 가능하게 되었다. 엽록체 형질전환된 작물은 미생물을 이용하여 고부가가치 단백질을 생산하는 생물반응기를 향후 대체할 수 있게 될 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권1호
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• pp.21-26
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• 1999

쌍떡잎식물체 형질전환에 널리 쓰이는 Agrobacterium의 binary vector를 이용하여 왜화성을 나타내는 pGA643-rolC gene을 엽절편 transformation방법으로 petunia에 도입하였다. Petunia hybrida의 재분화에 있어 엽조직으로부터 식물체 재분화에 미치는 생장조절물질의 효과는 0.1mg/L NAA와 1.0mg/L BA의 조합에서 높았고 재분화된 식물체도 양호하였다. 식물체 형질전환 선발배지에 에틸렌 억제제인 AgNO$_3$와 KMnO$_4$의 첨가시 형질전환체 재분화율이 높게 나타났으며, AgNO$_3$에 비해 KMnO$_4$처리구에서 보다 많은 식물체 재분화율을 나타내었으나 AgNO$_3$와 KMnO$_4$의 고농도 첨가시 다소의 유리화 현상이 발생하였으므로 3mg/L KMnO$_4$ 첨가가 식물체 재분화에 적합한 것으로 생각된다. 항생제 200mg/L kanamycin, 500mg/L carbenicylin 과 1.0 mg/L BA, 0.1mg/L NAA가 첨가된 형질전환 선발배지에서 엽절편으로 부터 형질전환 된 것으로 추정되는 식물체들을 일차 선발하였고 기외로 이식한 후 genomic DNA를 분리하여 Southern blot analysis법으로 분석한 결과 외래 유전자가 식물체의 genomic DNA내로 삽입된 것을 확인할 수 있었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제17권
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• pp.15-20
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• 1999

엽록제 small HSP의 기능을 조사하기 위하여 항상적으로 발현하는 형질전환 식물체를 작성하였다. 고온 스트레스 하에서의 형질전환 식물체의 고온내성을 chlorophyll 형광으로 측정하였다. Leaf disc를 고온조건에서 5분간 처리한 후, 광화학계 II의 불활성화를 나타내는 Fo 값의 증가 또는 Fv 값의 감소치를 조사하였다. 형질전환 식물체는 고온 스트레스 하에서의 이들 값의 증감율이 현격히 감소하였다. 또한 유식물체를 $52^{\circ}C$에서 45분간 처리한 후, $25^{\circ}C$에서 계속적으로 배양하였을 때, 비형질전환 식물체는 전부 고사하였으나, 형질전환 식물체의 약 80%는 생존하였다. 이러한 결과는 엽록체 small HSP가 고온 스트레스 하에서 광합성기구를 보호하는데 있어서 중요한 기능을 담당하고 있음을 나타낸다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권6호
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• pp.441-445
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• 2000

저인산 조건하에서 인산 흡수 효율이 높은 벼 품종을 개발하고자 담배의 인산수송자 유전자를 벼에 형질전환하였다. 동진벼로부터 유도된 callus를 담배의 인산수송자 유전자가 도입된 A. tumefaciens LBA 4404와 공동배 양한 후, 선발배지에서 증식된 callus를 250 mg/L carbenicillin, 2 mg/L kinetin, 0.1 mg/L NAA가 첨가된 MS배지에 옮겨 약 2주 후부터 소식물체를 얻었다. Carbenicillin 250 mg/L 첨가된 MS 기본배지에서 소식물체의 발근을 유도하여 재분화 식물체를 얻었다. 선발된 callus는 약 52%의 식물체 재력화율을 보였다. 선발된 재분화 식물체에 대한 PCR 분석을 수행하여 형질전환 벼 식물체에 담배의 인산수송자 유전자가 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환체의 genonlic DNA로부터 PCR에 의해 증폭된 DNA에 대한 Southern blot분석 결과, 대조 식물체에서는 band가 검출되지 않았으나 형질전환 식물체에서는 인산수송자 유전자와 동일한 1.7kb의 band가 검출되어 외래유전자인 담배 인산수송자 유전자가 안전적으로 도입되었음이 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.83-89
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• 2003

엽록체 small HSP의 기능을 조사하기 위하여 벼로부터 분리한 엽록체 small HSP를 구성적으로 발현하는 형질전환 식물체를 제작하였다. 먼저 고온 스트레스 조건하에서의 형질전환 식물체의 내열성을 chlorophyll 형광으로 측정하여 분석하였다. Leaf disc를 고온 스트레스 조건에서 5분간 처리한 후, 광화학계 II의 불활성화를 나타내는 Fo 값과 증가치를 조사하였다. 형질전환 식물체는 고온 스트레스 하에서의 Fo 값의 증가가 현저하게 감소하였다. 또한 무균적으로 Petri dish에서 재배한 유식물체를 치사온도인 $52^{\circ}C$에서 45분간 처리한 후, $20^{\circ}C$ 에서 계속적으로 배양하였을 때, wild-type 식물체는 전부 고사하였으나, 형질전환 식물체의 약 80%는 정상적으로 생존하였다. 또한 과발현된 Oshsp26 단백질의 축적량이 많을수록 내열성의 정도도 증가하였다. 이러한 결과는 엽록체 small HSP가 고온 스트레스 하에서 광합성기구를 보호함으로서 식물체의 내열성을 증가시키는데 있어서 중요한 기능을 담당하고 있음을 나타낸다.