• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.482-487
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• 2009

사과 대목 M.26은 준왜성대목으로 뿌리의 토양 지지력이 약해 지주 재배를 해야 하는 단점이 있다. 발근력이 향상된 M.26 왜성 대목 형질전환체를 육성하기 위하여 rolC 유전자 전환을 실시하였다. 항생제가 첨가된 재분화 선발 배지에서 재분화된 M.26 신초 1개체의 genomic DNA를 추출하여 PCR과 Southern 분석을 실시한 결과 유전자의 도입을 확인할 수 있었다. 유전자 도입이 확인된 형질전환체의 기내 발근 상태에서의 식물체 특성을 조사한 결과 대조구에 비해 신초 길이가 감소되었고 발근력이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 격리 온실에서 생육시켰을 때 rolC 유전자 고유 특성 중 하나인 분지가 발생되었고, 실생 대목에 접목한 후 묻어떼기를 통한 발근력을 조사한 결과 발근이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있었다. 이상에서 확인된 rolC 유전자의 도입에 의한 M.26 사과 대목의 발근력 향상과 동시에 왜화 효과를 검정하기 위해서는 실제 품종과의 접목을 통해서 기존 대목과의 왜화도 차이를 비교할 필요가 있다고 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제49권3호
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• pp.232-236
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• 2004

오차드그래스의 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 'Roughrider' 품종의 성숙종자로부터 최적 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화에 미치는 배지첨가물질의 영향을 조사하였다. 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 생장조절 물질로는 3 mg/L 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 식물체 재분화에는 1 mg/L 2,4-D와 3 mg/L BA가 첨가된 배지에 캘러스를 배양했을 때 36.3%의 재분화율을 나타내었다. 캘러스 유도배지와 재분화배지에 1 g/L의 casein hydrolysate와 300 mg/L의 proline을 동시에 첨가해주었을 때 캘러스 유도율과 재분화율이 각각 57.3%와 60.7%로 증가되었다. 또한 항산화물질로서 10 mg/L의 $\textrm{AgNO}_3$ 와 40 mg/L의 cysteine을 첨가해준 과 켈러스 유도율 재분화율 각각 68.7%와 71.7%까지 증가되었다. 본 연구를 통하여 확립된 성숙종자로부터 효율적인 배발생 캘러스의 유도 및 식물체 재분화 체계는 유전자 형질전환을 통한 신품종 오차드그래스 개발에 유용하게 응용되어질 수 있을 것이다.

• 한국약용작물학회지
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• 제13권3호
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• pp.105-108
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• 2005

기내배양을 통해 동백종자의 자엽절편으로부터 직접 체세포분화를 통하여 식물체를 재분화 시켰다. 종피를 제거한 후 표면살균 처리한 자엽절편을 2.4-D, NAA 및 BA가 단독 또는 조합 첨가된 MS 고체배지에 치상하였다. 원배체 형성을 통한 부정아 형성은 0.1 mg/l 2.4-D와 1 mg/l BA가 첨가된 처리구에서 이루어졌다. 부정아는 주로 자엽절편체의 배축에 가까운 기저부위에서 캘러스의 형성없이 직접 형성되었으며, 이로부터 형성된 유묘는 식물생장조절물질이 첨가되지 않은 기본배지에서 정상적인 개체로 발달 하였다. 이와같은 연구결과는 앞으로 동백나무의 육종과 산업적 이용에 필요한 형질전환 연구에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권5호
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• pp.536-549
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• 2020

콩은 전세계적으로 재배되는 중요한 작물 중에 하나로 최근, 표준유전체 해독과 함께 유전적, 표현형적으로 다양성을 가진 한국핵심집단이 구축됨에 따라 유전체 기반 분자 육종 연구, 유전자 교정 기술을 활용한 새로운 육종 소재 개발 연구가 가속화될 것으로 예상된다. 유전체 정보 기반 작물의 분자 육종 및 생명공학 연구를 통한 성공적인 작물의 개량을 위해서는 식물의 효율적인 조직배양 기술이 수반되어야 할 것이다. 그러나 반수체 생산, 원형질체 배양 및 형질전환 기술과 같은 콩의 조직배양 효율은 아직까지 높지 않고 일부 계통에 한정되어 이루어지고 있다. 본 논문에서는 콩의 분자육종 및 생명공학 기술의 적용을 위하여 다양한 콩 조직배양 기술에 관한 연구 동향을 분석하고 조직배양 효율에 영향을 미치는 요인들에 대한 정보를 제공하고자 하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.315-318
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• 1994

CaMV35S promoter-$\beta$-glucuronidase (GUS) 유전자와 선발 표지로서 neomycin phosphotransferase 유전자를 가진 pBI121 binary 벡터를 도입한 Agrobacterium turmfaciens LAB4404와 더덕 유식물체의 자엽 절편을 1 mg/L BA가 첨가된 MS 배지에서 48시간 동안 공동배양한 후 1 mg/L BA, 250 mg/L carbenicillin 100 mg/L kanamycin sulfate을 첨가한 고체배지에 옮겨 명조건에서 배양하였다. 배양 2주 후 절편의 절단면 부근으로부터 수많은 부정아가 형성되기 시작하였다. 이들 부정아의 GUS 활성을 조사한 결과 15%가 양성반응을 나타내었다. 배양 6주 후 절편이 형성한 수많은 부정아로부터 56.7% 빈도로 shoot이 발달하였다. 이들 shoot은 기본배지에 옮겨서 4주 경과되었을 때 대부분 발근하였으며, 재분화된 개체는 토양에 이식하였다. Southem 분석결과 GUS양성을 보인 재분화 개체의 게놈 DNA에 GUS 유전자가 삽입되었음이 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권4호
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• pp.241-250
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• 2011

식물유의 거의 대부분은 triacylglycerol (TAG) 형태로 종자에 축적되어있으며 이는 종자가 발아할 때에 필수적인 에너지공급원이자 동물과 인간들에게 필수지방산과 중요한 에너지원이다. 최근 식용유의 건강기능성으로 수요증가와 더불어 바이오디젤과 산업원료 등의 산업적 수요도 증가함에 따라 더욱 중요한 자원이 되고 있다. 그래서 생명공학기술로 종자유의 함량을 증진하고자 하면 지질 생합성에 탄소의 유입에 관여하는 조절 유전자를 과발현 또는 억제하는 것이 결정적으로 중요하다. 본 총설에서는 지질함량에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 후보 유전자들에 대해 기술하고 이들의 지방 함량 증대 가능성을 조사하였다. 식물의 지방산의 생합성과 종자유의 축적에 관여하는 유전자들은 크게 구분하자면 첫째, TAG가 생합성되기 위해 필요한 전구체를 합성하는 유전자, 둘째, 지방산합성과 TAG 축적에 관여하는 유전자, 셋째, 종자 발달과 종자유 축적에 관여하는 전사인자 유전자가 있다. 종자유 함량을 결정하는 대사들은 앞에서 언급했듯이 매우 복잡하기 때문에 최근에 전사인자의 조절이 다수의 지방생산 대사 유전자를 동시 조작하여 형질전환 식물에서 종자유 함량이 증진하는 것보다 더 바람직한 접근법으로 여겨지고 있다. 그러나 전사조절유전자의 과발현에 의해 나쁜 농업형질의 유도 같은 문제점도 해결해야 한다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권6호
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• pp.477-485
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• 1998

감자 plastid 형질전찬을 위한 새로운 DNA 절편을 확보하고자, 감자의 trnK-matK 유전자를 PCR 방법으로 클로닝하고 특성을 조사하였다. 염기서열 분석을 통하여 trnK-matK 유전자에는 두 종류의 polymerase 인지부위[Prokaryotic site(plastid encoded polymerase)와 eukaryotic site (nuclear-encoded polymerase)]가 족재함을 알 수 있었다. 이 사실은 trnK-matK 유전자의 발현이 광합성조직과 비광합성조직에서 서로 다른 polymerase에 의하여 조절됨을 시사하였다. 한편 MatK의 아미노산서열을 분석한 결과 식물에 따라 아미노산 identity가 39-75%로 다양하였으나, 감자와 담배는 98%의 아주 높은 identity를 보였다. Northern분석을 통하여 포장과 기내에서 생육된 감자 식물체 모두에서, trnK-matK 의 전사 수준이 잎에서 높고 괴경에서는 낮음을 알 수 있었다. 한편 잎에서의 16s rDNA의 전사수준은 괴경에 비해 약 50배 높았다. 이것으로 미루어보아 괴경에서 수준이 낮을 것은, 괴경에서는 plastid genome copy 수가 적거나 plastid 수가 적기 때문으로 추정된다. 이상의 결과로서 엽록체와 amyloplst 모두에서 trunK-matK 유전자가 활발하게 발현되고 있음을 알 수 있었다. Plastid genomic DNA의 Southern 분석을 통하여 trnK는 1 copy로 존재하고, matK는 trnK intron을 포함하고 있음을 확인하였다. 따라서 감자 plastid형질전환의 새로운homologous recombination 부위로 trnK-matK유전자를 이용할 수 있을 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권2호
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• pp.99-105
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• 1992

국화과의 일종인 개똥쑥(Artemisia annua L., 청호(靑蒿))에는 항말라리아 물질인 artemisinin이 함유되어 이 물질을 조직배양 방법으로 얻을 수 있는 가능성을 연구하였다. 먼저 식물조직의 유기를 위해 생장조절 물질을 조사한 결과 pcPA와 BAP, 그리고 pcPA와 2iP의 가장 적절하였다. 식물조직의 생장도 역시 pcPA와 BAP가 각각 $1.0\;{\mu}M$과 $0.5\;{\mu}M$일 때, 그리고 sucrose가 2%일 때 가장 우수하였다. MS배지를 제외한 다른 배지들은 성장을 뒷바침하지 못하였다. 다른 생장조건들은 기존의 배지 조성을 능가하지 못하였다. 개똥쑥은 Agrobacterium으로 형질 전환되어 crown gall과 hairy root를 생성하였다. 그러나 hairy root는 MS 배지에서 배양하였을 때 더 이상의 생장을 보이지 않고 crown gall만이 정상 식물 조직보다 더욱 빠른 성장을 보였다. 배양된 조직과 형질 전환된 tumor의 현탁배양액에서 arteannuic acid와 dihydroarteannuic acid가 흔히 보이는 식물 steroid와 함께 발견되었으나 artemisinin은 발견되지 않았다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권1호
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• pp.39-48
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• 2021

가뭄은 작물의 성장과 생산성을 방해하는 비 생물학적 스트레스 중 하나다. 비 생물학적 스트레스에 대응하기 위해서는 식물이 불리한 환경 조건에서 스트레스에 나타내는 분자 조절 네트워크를 이해해야 한다. 비 생물학적 스트레스 (가뭄에 대응)에 대처할 수 있는 조합을 선별하기 위한 실험에서 스트레스 조건에서만 발현되는 5개의 가뭄 스트레스 유도성 프로모터를 선별하였으며, 이 중 36개의 cis-regulatory element를 선별하였다. 그 결과 가뭄 스트레스에서만 발현되는 유전자의 프로모터에서 cis-regulatory element를 새롭게 조합하여 미세 제어 조절을 할 수 있는 2 개의 합성프로모터(BL1, BL2)를 제작하였다. 합성프로모터를 포함한 형질전환식물(BL1-GUS, BL2-GUS)의 분석은 합성프로모터가 건조 조건에서 형질전환식물 내의 GUS 유전자의 발현을 증가시키는 것을 통하여 확인하였다. 또한 Transient activation assay를 통해 DREB1A와 DREB2C에 의해 합성프로모터가 활성화되는 것도 확인하였다. 이러한 결과는 가뭄 특이적인 cis-regulatory element의 조합에 의해 제작한 합성프로모터가 다양한 비 생물학적 스트레스에 반응하고, 식물의 성장 지연을 유발하지 않고 스트레스에 효과적으로 대응할 수 있을 것이라 예상할 수 있다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.405-410
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• 2003

환경스트레스는 식물의 생산성에 영향을 미치는 주된 제한요인이다. 여러 종류의 환경스트레스에 대해 내성을 지닌 형질전환 감자식물체 개발에 활용하기 위하여 두 품종의 감자(대서, 수미)의 leaf disc를 사용하여 고온을 포함하여 여러 가지 환경 스트레스에 대한 감수성을 조사하였다. 37$^{\circ}C$에서 84시간 고온처리에 대해서는 고온에 감수성 품종인 대서가 수미에 비해 약 20%피해를 더 많이 받아 감수성이 높은 것으로 나타났다. 감자 식물체의 leaf disc는 2$\mu$M methyl viologen(MV)을 처리하였을 때 대서가 수미에 비해 약 38%더 많은 피해를 받았으며 10$\mu$M MV에서는 감수성은 더 높았다. 0.75M NaCl에 대해서는 대서 품종이 수미에 비해 약 45%의 낮은 엽록소 함량을 나타내어 감수성이 높은 것으로 나타났으나, 고농도에서는 큰 차이가 없었다. $H_2O$$_2$에 대한 두 품종의 감수성은 복합적이었으며, 25mM $H_2O$$_2$에서는 수미가 대서에 비해 높은 감수성을 나타내었으나 100mM $H_2O$$_2$에서는 대서가 릎은 감수성을 나타내었다. 본 연구에 사용한 leaf disc는 식물체의 활성을 잘 반영할 뿐 아니라 간편하기 때문에 복합스트레스 내성 형질전환 감자식물체의 선발 및 특성규명에 유용하게 이용될 것으로 기대된다.