• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제32권2호
• /
• pp.97-103
• /
• 2005

Superoxide dismutase와 ascorbate peroxidase가 동시에 과대발현된 담배(CA)를 가지고 여러 제초제들에 대한 항산화 반응을 조사하였다. 온실조건 실험에서, CA 담배는 PSI 저해제로 알려진 paraquat처리에 대해서 내성이 인정되었고 그 정도는 40% 내외였다. PS II 저해제 (bromoxynil, diuron, bromacil), 엽록소 생합성 저해제 (oxyfluorfen), 카로티노이드 생합성 저해제 (fluridone)와 EPSP synthase 저해제 (glyphosate) 처리에서는 CA와 wild type간의 반응차이가 관찰되지 않았다. Paraquat와 diuron을 이용한 약광 조건의 실험에서도 온실조건의 실험결과와 유사한 정도로 paraquat처리에 대해서만 내성을 나타내었다. 온실조건에서의 엽위별 반응의 경우, 6 - 9 엽기 식물체에 paraquat를 처리하였을 때, 약제처리 당시 위로부터 3 - 4번째 전개되고 있었던 잎이 상대적으로 내성 정도가 높게 나타났다. 한편 paraquat 처리 시에 여러 농도의 ascorbic acid를 혼합할 경우, CA와 wild type 모두에서 비슷한 정도로 paraquat 활성을 경감시켰다. 결론적으로, CuZnSOD/APX의 과대발현은 photosystem I 에서 발생되는 산화스트레스에 대해서만 주로 작용하며, 다른 제초제들에 의해 발생되는 산화적 스트레스에 대해서는 소거 능력이 부족한 것으로 판단되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제41권4호
• /
• pp.194-200
• /
• 2014

Monodehydroascorbate reductase (MDHAR)는 활성산소종 제거에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 MDHAR 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagMDHAR1이라 명명하고 유전자의 구조와 발현특성을 조사 하였다. PagMDHAR1 유전자는 434개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며 3개의 FAD/NAD(P)H 결합 영역이 보존되어 있다. PagMDHAR1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 배양세포와 꽃에서 높게 발현하였다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 유도기와 초기 지수생장기에서 높게 발현하였다. 또한 PagMDHAR1은 건조와 염, 저온, 상처 및 ABA 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 PagMDHAR1은 ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 다양한 스트레스에 반응하며, PagMDHAR1의 기능이 활성산소종에 의해 유도되는 산화 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 스트레스 내성에도 기여할 것으로 생각된다. 이는 향후 PagMDHAR1 형질전환 식물체 생산 등 생명공학적 기술을 이용한 유전자 기능에 대한 연구를 비롯하여 신기능성 임목의 개발에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.341-346
• /
• 2004

버즈풋 트레포일(Lotus corniculatus L.) 및 이탈리안 라이그라스(Lolium multiflotrum L.) 의 치사온도를 결정하기 위하여, 각각 "Au Dewey"와 국내 육성품종인 "화산 101호" 품종을시험재료조 하여 종자를 Petri dish에서 발아시켜 작은 화분에 10 개체씩 이식, 생장실에서 4주간 재배하였다. 45, 50 및$ 55^{\circ}C$에서 처리한 경우에는 60분간 처리했을 때에도 거의 식물체손상이 없었다. $60^{\circ}C/60$분 처리에서는 잎이 약간 시든 듯한 현상이 있었으며, $65^{\circ}C/60$분 처리에서도 식물체의 심한 손상은 나타나지 않았다. $70^{\circ}C/60$분 처리에서 BFT의 일부에서 잎이 조금 마른 현상이 나타났고, IRG는 줄기 이외의 잎 부분이 거의 마른 상태가 되었지만 치사 온도에는 도달하지 않았다.$ 80^{\circ}C$에서 처리한 BFT는 처리 후 1일 이내에 60분 처리에서 잎이 심하게 시든 현상이 나타났다. 처리 후 6일에는 60분 처리에서 모두 죽었으며, 55분 이하의 처리에서는 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. $80^{\circ}C$에서 처리한 IRC는 처리 후 1일 이내에 20분 이상 처리에서 거의 죽어가는 현상이 나타났다. 처리 후 7일에는 20분 이상의 처리에서 모두 죽었으며, 15분 이하의 처리에서는 심한 영향을 받지 않았으며 새로운 shoot가 재생됨을 확인하였다. 결론적으로 버즈풋 트레포일의 치사온도는 $80^{\circ}C/60$분, 이탈리안 라이그라스의 치사온도는 $80^{\circ}C/20$분으로 결정되었다. 다른 연구에서 형질전환 버즈풋 트레포일 및 이탈리안 라이그라스를 만들 경우, 형질전환체의 고온 내성을 간단하게 검정하는 방법으로 이상의 치사온도 결과를 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제50권
• /
• pp.248-254
• /
• 2023

본 연구는 종유용 들깨 품종인 다유들깨'의 유식물체에서 캘러스 유도를 통한 고효율의 재분화 체계를 구축하기 위해 수행되었고 이미 보고된 바 있는'남천들깨'와 함께 연구를 진행하였다. 캘러스는 잎, 자엽, 하배축 중 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA가 첨가된 배지에서 배양된 다유들깨의 하배축에서 가장 건강한 캘러스가 형성되었다. 암상태와 장일조건에서 각각 캘러스를 유도한 후 신초 재분화를 유도했을 때 모든 조건에서 남천들깨보다 다유들깨가 재분화율이 월등하게 높았다. 또한 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA 배지의 암상태와 장일조건에서 다유들깨 하배축의 신초 재분화율은 각각 86.7%와 84.4%로 두 조건 간 차이는 낮은 것으로 조사되었지만 전체적으로 암조건에 비해 장일조건에서 유도된 캘러스의 재분화 빈도가 높았다. 본 연구에서 다유들깨의 하배축으로부터 고효율의 재분화 조건을 확립하기 위해 다양한 식물생장호르몬 조합실험을 수행한 결과 NAA 없이 0.5 mg/L BA 만 첨가된 배지에서 가장 높은 90%의 재분화율을 보여 주었으며 이 중 정상적인 식물체가 70.5% 와 비정상적인 식물체가 19.3%로 조사되었고 NAA가 첨가되거나 농도가 높아질수록 비정상 식물체의 출현율이 높아졌다. 정상적으로 재분화된 신초는 1/2 MS 배지로 옮긴 후 10~15일 후에 뿌리가 관찰되었고 30일 후에는 완전한 식물체로 성장하였다. 본 연구에서 확립된 다유들깨 하배축을 이용한 재분화체계는 지금까지 보고된 다른 들깨 품종들의 재분화 체계에 비해 재분화 효율이 높았으며 향후 들깨에서 조직배양과 형질전환에 의존하는 유전자편집 등의 분자육종 분야에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.1023-1030
• /
• 2008

SIPK와 WIPK의 상위 단계 인산화 효소로 알려진 NtMEK2가 DEX 유도성 시스템에 의해 밝혀졌다. 이 NtMEK2 유전자가 지속적으로 활성화된 돌연변이체인 $NtMEK2^{DD}$의 발현은 SIPK와 WIPK를 활성화 시켜 주므로 과민감 반응과 같은 세포 괴사를 야기하는 것으로 나타나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계가 담배에서 방어 반응을 조절하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해서 조절 되는 하위 기질이나 방어관련 유전자들에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 그래서 본 연구는 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 매개되는 하위 유전자들을 분리하기 위하여 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환 식물체를 이용해 ACP에 기초한 DDRT-PCR을 수행하였다. 그 결과 본 연구를 통해 처음으로 pI2-4, MTS2, SINA, CDM1, HRGP 및 DEG45를 포함해 여섯 개의 DEG들을 선발하였다. 이 유전자들의 발현은 $NtMEK2^{DD}$ 형질전환에서 다시 확인하였으며 특히 pI2-4, CDM1, HRGP의 유전자 발현은 다른 유전자들과 비교해 볼 때 살리실산과 담배모자이크바이러스에 강하게 반응하여 증폭됨을 알 수 있었다. 이러한 결과를 볼 때 NtMEK2-SIPK/WIPK 체계에 의해 조절되는 세 개의 유전자는 병저항성에 관여하고 있음을 제시한다 하겠다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.16-23
• /
• 1993

오갈피속식물의 종자들은 파종(播種) 후 발아(發芽)하는데 오랜 시간을 필요로 한다. 이러한 원인(原圖)이 오갈피속 식물의 종자가 미숙배를 갖고 있기 때문인지, 만약 미숙배를 갖고 있는 종자라면 인위적인 후숙처리로 배(胚의) 발육(發育)이 어느 정도 촉진되는지를 구명하므로써 보다 효과적인 종자번식방법(種子繁殖方法)을 개발할 수 있을 것이다. 따라서 오갈피속 식물들의 종자형질(種子形質)을 조사하고 후숙처리기간중 배(胚)의 발달정도를 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 종자의 크기는 오갈피, 서울오갈피 종자가 가장 크고 지리산오갈피와 섬오갈피 및 오가나무의 순서로 작은 경향이었다. 2. 종피(種皮)의 개열정도(開裂程度)는 오갈피, 서울오갈피의 종피는 각질이 반경질(半硬質)로 연화(軟되化어) 종피의 열개현상을 보이지 않았으나 섬오갈피는 이들보다 각질성(角質性)으로 gibberlline처리구에서만 80%이상의 높은 열개현상(裂開現像)을 나타내었다. 3. 공시된 식물들의 후숙처리시 배(胚)의 발육은 gibberelline을 처리한 종자에서만 배(胚)의 발육이 신장되어 완전한 자엽(子葉)이 형성되고, 종(種)에 따라서는 procambium도 뚜렷이 관찰된 반면, 무처리(無處理) 종자(種子)에서는 생장속도가 매우 늦어 배가 어느 정도 신장하는데 불과하여 발아력(發芽力)을 기대할 수 없었다. 4. 오갈피속 식물종자의 후숙처리(後熟處理) 전(前) 및 후숙기간 중 배(胚)의 크기와 발달정도를 관찰한 결과 인삼종자와 같이 미숙배(未熟胚)를 갖고 있기 때문에 발아에 오랜 시간이 소요된다는 사실을 알 수 있었다.분함양(殿含粉量)은 수원(水原) 3호(號)가 55.9%로 가장 높았고 수원(水原) 5호(號)는 51.7%로 가장 낮게 나타났다. 아미노산 조성(組成)에서는 김제종(金堤種)과 수원(水原) 6호(號)가 비슷한 경향(傾向)을 보였고 수원(水原) 3호(號)는 김제종(金堤種)보다 대체로 낮은 경향(傾向)을 보였다.-3}\;M$의 $K^+$을 먼저 첨가하여 2시간 동안 progesterone 전환 반응을 실시한 후에 $10^{-4}\;M$의 $Cd^{2+}$을 첨가하였을 때 가장 높은 $11\{alpha}-hydroxyprogesterone$의 수득률을 얻을 수 있었다.감소를 일으키며, 이러한 adenosine 작용은 magnesium이온에 의존적임을 알 수 있었다.mg/dL, 여자의 경우 각각 133.4 mg/dL, 149.4 mg/dL, 150.0 mg/dL로 59세 이하에서만 여자가 높고 다른 연령 군에서는 남자가 높았으며 연령증가와 함께 유의성은 없으나 증가하는 경향을 보였다. 혈청 총 콜레스테롤농도의 평균은 $189.53{\pm}4.73 mg/dL$, $157.93{\pm}4.96 mg/dL$이었고 남자가 유의적으로 높았다(p<0.05). 남녀 각각 59세 이하, 60대, 70대 이상군에서 185.0 mg/dL, 199.3 mg/dL, 180.9 mg/dL과 161.4 mg/dL, 180.9 mg/dL, 164.8 mg/dL였다. $40\~50$대는 남자가 유의적으로 높았으며

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제41권3호
• /
• pp.146-158
• /
• 2014

카멜리나(Camelina sativa)는 십자화과(Brassicaceae)에 속하는 유지작물이다. 카멜리나 종자에는 건물 중의 약 40%에 해당하는 저장 오일을 가지고 있고, 이러한 저장오일은 식품뿐만 아니라 산업재료로 이용이 가능하다. Microsomal delta-12 fatty acid desaturase2 (FAD2) 효소는 oleic acid를 linoleic acid로 전환시키는데, 종자 내 oleic acid의 함량 차이를 보이는 품종들에서 FAD2 유전자의 polymorphism이 보고되었다. 본 연구에서는 카멜리나(Camelina sativa L. 품종 CAME)에 존재하는 3개의 FAD2 유전자를 발달하는 종자로부터 분리하였다. 3개의 카멜리나 FAD2 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열은 카멜리나 품종 Sunesone과 SRS933으로부터 확인된 FAD2 유전자들과 여러 단자엽 및 쌍자엽 식물의 FAD2 유전자들의 염기서열 및 아미노산 서열과 상동성을 비교하였다. FAD2 효소의 활성을 결정짓는다고 알려진 histidine motif (HECGHH, HRRHH 그리고 HVAHH)와 효소 활성에 영향을 주는 SNP (single nucleotide polymorphism) 마커라고 알려진 소수성 아미노산 계열인 valine 혹은 isoleucine이 3 개의 카멜리나 FAD2에서도 잘 보존되어 있음을 확인하였다. 세개의 카멜리나 FAD2 유전자들 중 CsFAD2-1의 경우 카멜리나의 발달하는 조직에서 전반적으로 높은 발현 양상을 보이는 반면 CsFAD2-2와 CsFAD2-3.1은 꽃과 발달하는 종자에서 특이적인 발현을 보였다. 애기장대 fad2-2 돌연변이체에 3개의 카멜리나 FAD2를 각각 도입한 형질전환 식물체의 종자에는 애기장대 fad2-2 돌연변이체 종자대비 oleic acid의 함량이 감소하고, linoleic acid 함량은 증가하는 표현형이 관찰되었다. 이러한 결과는 카멜리나로부터 분리된 3개의 FAD2가 효소로서 활성을 가지고 있다는 것을 의미한다. 더불어 분리된 카멜리나의 FAD2 유전자는 종자 오일 성분이 변화된 유지작물을 개발하는데 응용될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제41권2호
• /
• pp.89-93
• /
• 2014

장미 형질전환체를 개발하기 위한 유전자 도입 재료로써 5 ~ 6년 이상 장기간 유지 증식된 장미 배발생캘러스의 이용 가능성이 확인되었다. 2007년 및 2009년에 각각 처음으로 기내 뿌리유래 캘러스로부터 유도된 후 유지 증식배지에서 계대배양 해 온 장미 '스위트 옐로우' 품종 및 KR056002와 KR056006 2계통 유래 배발생캘러스로부터 식물체의 재분화 능력을 확인하였다. 장기간 계대배양 된 배발생캘러스로부터 신초의 모습을 갖춘 식물체로 재분화 되기까지 소요기간 및 재분화율은 '스위트옐로우' 품종은 3 ~ 4개월, KR056002 및 KR056006은 4 ~ 5개월로, 이들 배발생캘러스가 기내뿌리로부터 처음으로 배발생 된 후 최초 신초 재분화 때와 동일한 양상이었다. 또한 체세포배발생캘러스의 유지 증식을 위한 계대배양과정에서 발생되는 비정형체 위에 새로운 배 및 배발생캘러스가 유도되었다. 이 비정형체는 새로운 배발생캘러스를 유도할 수 있는 재료로서 이용될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.273-280
• /
• 2008

레드 톱 밴트그래스의 성숙종자로부터 최적조직배양조건을 확립하기 위하여 종자로부터 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 종자로부터 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 auxin으로는 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 2 mg/L의 2,4-D가 첨가된 MS 배지에서 가장 높은 빈도로 배발생 캘러스가 유도되었다. 배발생 켈러스로부터 식물체 재분화는 0.5mg/L의 2,4-D와 2 mg/L의 BA가 첨가된 N6 배지에서 배양했을 때 64.4%의 높은 재분화율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 확립된 성숙종자로부터의 고효율 재분화 시스템은 유전자 형질전환기술을 이용한 신품종 분자육종기술개발에 유용하게 이용 될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제42권4호
• /
• pp.342-349
• /
• 2015

키위는 세계적으로 1970년대 이후 상업화되어 최근 재배가 급속히 확대되고 있는 신종 과수이며, 국내에서도 재배와 소비량이 급격히 증가하고 있다. 키위는 자웅이주 낙엽성 덩굴 식물로 과피에 털이 있고 과육색이 다양한 특성을 가지고 있으며 배수성도 다양하나, 산업적인 품종 구성은 매우 단순하다. 독특한 식물적 특성에 기인한 진화 및 생물학적 관점은 물론 다양한 품종의 효율적 개발의 요구에 따라 최근 유전체 해석 및 활용 연구가 활발히 진행되고 있다. 키위 유전체 draft 서열과 엽록체 서열이 Illumina HiSeq 기반으로 각각 2013년과 2015년에 해독 되었으며 gene annotation 연구가 계속적으로 진행되고 있다. 과거 ESTs 기반의 전사체 분석에서 최근 RNA-seq 기반의 전사체 분석으로 전환되어 과일의 아스코르브산 생합성, 과육색 발현 및 성숙, 그리고 나무의 궤양병 저항성 관련 유전적 발현조절과 유전자 발굴 연구가 중점적으로 진행되고 있다. 전통육종의 효율을 증대하기 위한 분자표지 개발 및 유전자지도 작성에 있어서는 이전의 RFLP, RAPD, AFLP 기반의 연구에서 벗어나 NGS 기반의 유전체 및 전사체 정보의 해독에 의한 SSR 및 SNP 기반의 농업적으로 중요한 형질연관 분자마커 개발 및 고밀도 유전자지도 작성이 연구되고 있다. 그러나 국내 연구는 아직 제한적인 수준에서 진행되고 있다. 향후 키위 유전체 및 전사체 분석 연구는 가까운 장래에 실질적으로 분자육종에 적용될 것으로 전망된다.