• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.540-546
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• 2010

콩의 PR10 유전자(GmPR10)를 벼에 형질전환하여 GmPR10 전이 유전자의 발현 정도와 내염성 관련 형질의 반응 사이의 인과관계를 조사하여 염 스트레스에 대한 GmPR10 생리적 기능을 분석하고 내염성 유전자원을 개발하였다. 1. 전이 유전자는 형질전환 계통에 따라 게놈 내에 1 ~ 6개의 사본이 도입되었고, 선발된 8개의 형질전환 계통 모두에서 전이 유전자가 발현되었으며, 발현 정도는 계통에 따라 변이를 보였다. 2. $T_1$세대 2계통의 형질전환 식물체와 비 형질전환 식물체에 125mM NaCl을 시간별로 처리한 결과, 전이 유전자 GmPR10의 전사체 검출양은 2계통의 형질전환체에서 모두 염처리 6시간까지 증가하였고, 12시간 이후에는 감소하였다. 3. 세포의 전해질 누출율은 형질전환체가 비 형질전환체에 비해 낮았고, 뿌리가 잎보다 낮았다. 또한, 전이 유전자 전사체의 검출량이 높을수록 전해질 누출율은 낮았다. 4. NaCl 용액에서의 생육 정도는 형질전환체가 비 형질전환체보다 현저히 양호하였으며 GmPR10 전이 유전자의 발현이 높을수록 생육 정도가 더 좋았다. 결론적으로 GmPR10 은 내염성을 증진시키는 기능이 있으며, GmPR10 전이유전자의 발현이 높은 계통은 내염성 벼 육성용 소재로 이용할 수 있을 것으로 평가된다.

• 원예과학기술지
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• 제18권5호
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• pp.594-598
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• 2000

본 실험은 형질전환 담배내에서의 배유 특이 promoter에 의한 gus 유전자의 조직 특이적 발현 여부와 전이유전자의 후대로의 유전 양상을 확인하고자 수행하였다. 배유 특이 promoter에 의해 유도되는 gus 유전자(Z4pro-gus)와 kanamycin 저항성유전자를 운반하는 BV3 construct를 A. tumerfaciens을 이용하여 담배 형질전환체를 유기시켰다. 형질전환체 중에서 8개체를 선발하여 nptII primer를 이용하여 PCR을 실시한 결과 8개체 모두에서 700bp의 PCR 산물을 얻을 수 있었다. Promoter에 따른 유전자의 발현양상을 알아보기 위하여 Z4pro-gus가 전이된 형질전환체의 잎과 CaMV35S와 gus 유전자(35Spro-gus)로 구성된 pBI121 construct를 전이시킨 형질전환체의 잎으로부터의 발색정도를 비교하였다. 그 결과 Z4pro-gus가 전이된 형질전환체의 경우 잎에서 매우 부분적으로 극소량 발색되었으나 35Spro-gus가 전이된 형질전환체의 잎에서는 상대적으로 많은 양의 발색정도를 보여 promoter에 따른 발현정도의 차이를 보였다. 보다 명확한 Z4 promoter의 조직 특이 발현 양상을 확인하기 위하여 Z4pro-gus로 형질전환시킨 $T_0$ 식물체를 자가수분하여 얻은 $R_1$ 종자와 35Spro-gus를 형질전환시켜 같은 방법으로 얻은 $R_1$ 종자를 histochemical assay하였다. 그 결과 35Spro-gus로 형질전환된 담배 종자는 절단면 전체에서 gus 유전자가 발현되어 배유뿐만 아니라 종자 내 다른 조직에서도 발색되는 양상을 나타내었으나 Z4pro-gus를 형질전환 시켜 얻은 종자의 경우는 배유 부분만이 조직 특이적으로 파랗게 발색되었고 배 또는 그 이외의 조직에서는 gus 발색이 전혀 관찰되지 않았다. Kanamycin 저항성검정을 실시한 결과 모든 계통에서 전이유전자가 후대로 안정적으로 전이됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권1호
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• pp.55-59
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• 2007

고추 형질전환은 Agrobacterium (LBA4404/pBI101 cyc600-syna-elicitin)을 이용한 cyc600 promoter에 구축된 elicitin 유전자의 형질전환시 shoot의 형성율은 수비초의 경우 3 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 11.1%, 4 mg/L zeatin과 0.05 mg/L NAA 함유 배지에서 12.8%였다. 전배양 3일, 공동배양 $3{\sim}4$일에서 재분화율이 높았다. 자엽으로부터 재분화된 형질전환체의 NPTII 유전자의 primer를 이용한 PCR 반응에서 형질전환된 재분화 식물체는 536 bp의 밴드를 확인하였다. Membrane에 blot하여 NPTII gene을 probe로 사용하여 Southern blot 분석에서 고추형질전환 식물체는 536 bp 부위에 강한 signal을 보였다. elicitin 유전자를 이용한 역병 저항성 형질전환체 수비초 $T_{0}$세대의 생육은 계통간에 다소 차이는 보였고, 계통 모두 생육은 저조한 반면 개화 및 수정 등의 임성은 정상적이었다. 자식을 통해 채종한 $T_{1}$ 식물체의 유전자 도입을 확인하기 위하여 PCR을 수행한 결과 $T_{0}$ 식물체 $S1{\sim}S5$ 계통에서 elicitin 밴드가 나타나 형질전환체임을 확인하였고, $T_{1}$식물체인 S1-1 등 7계통에서 elicitin 밴드가 나타났고, S1-2 등 4계통에서는 밴드가 나타나지 않아 형질전환체가 후대에서 분리가 일어남을 확인할 수 있었다. Syn ${\alpha}$ clone을 이용하여 Southern blot analysis를 한 결과 band가 나타난 300 bp 정도의 위치에서 blot이 나오는 것을 관찰할 수 있었다. 위의 결과에서 cyc600 promoter-syn ${\alpha}$의 construct가 수비초의 genomic DNA에 삽입되었는 것을 확인할 수 있었다. 고추형질전환체의 유묘에 역병균을 접종한 결과 유주포자 $10^{3}$개/mL에서 형질전환체의 저항성 계통선발이 가능하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권1호
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• pp.35-41
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• 2004

Bacillus thuringiensis는 포자형성기 동안에 위생해충이나 농업해충에 독성을 보이는 내독소 단백질을 생성한다. 내독소 단백질의 모기 유충 방제효과를 높이기 위해, 광합성에 관여하는 psbA promoter로 모기 살충성 cry11Aa유전자를 발현하는 pSyn4D벡터를 제작하고, 모기 유충이 먹이로 이용하는 Synechocystis PCC6803에 형질 전환시켰다. 형질 전환체들은 kanamycin이 포함된 배지에서 선발되었으며, 정상적인 생물검정을 통해 형질 전환체 Tr2C를 선발하였다. cry11Aa 유전자는 형질전환체의 genomic DNA에 안정적으로 결합되어 있는 것을 PCR을 이용하여 확인하였다. 형질전환체 Tr2C는 약 72-kDa크기의 Cry11Aa 단백질을 발현하였으며, 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus) 3령 유충과 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis) 3령 유충에 75%가 넘는 살충력을 보였다. 모기 유충에 대한 형질전환체의 반수치사시간(LT$_{50}$)은 작은빨간집모기 유충과 중국얼룩날개모기 유충에 대해 각각 2.1일과 0.7일이었다. 이상의 결과들은 형질전환체 Tr2C가 모기 유충방제에 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.93-95
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• 2010

리그닌 분해효소 군을 가진 백색부후균들은 다핵방향족 화합물을 포함하여 염료와 폭약 및 내분비장애 물질의 분해 등 다양한 난분해성 물질을 분해할 수 있다. 리그닌 분해효소 중 laccase와 manganese peroxidase (MnP)를 각각 발현하는 벡터를 국내에서 분리한 백색부후균류의 하나인 아교버섯(Phlebia tremellosa)에 형질전환 방법으로 도입시킨 형질전환체를 사용하여 염료의 탈색능력을 분석하였다. Methyl green의 경우 3일 후 약 50%의 탈색을 보인 야생형에 비하여 laccase 형질전환체(TF2-1)와 MnP 형질전환체(T5) 모두 90% 이상의 탈색을 보였다. Remazol brilliant blue R (RBBR)에서는 야생형이 약 67%의 탈색을 보인 반면 두 가지 형질전환체들은 약 85%의 탈색을 보였다. 각각의 형질전환체들은 laccase와 MnP의 활성 및 유전자 발현도 활발한 것으로 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.368-373
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• 2004

광범위 제초제인 Bast $a^{(R)}$에 대해 저항성을 가지는 형질전환체 벼를 개발하였다. Bar유전자를 함유하고 있는 플라스미드 pCaMV35S::Bar를 embryogenic 현탁 배양체로부터 분리한 벼의 원형질체에 도입하였다. Phosphinotricin에 대해 저항성을 가지는 형질전환체 식물체들이 재분화되었고, 이들을 15 mg/l phosphinotricin이 함유한 배지에서 다시 선별하였다. 형질전환체 벼에서 bar유전자의 삽입과 발현을 Southern과 Northern blot분석으로 확인하였고, 또한 $R_1$ 형질전환 식물체들을 PAT 활성 assay로 재차 유전자 발현을 확인하였다. Bar 유전자는 다음 세대인 $R_1$ 식물체에서 3:1 멘델 유전 양상을 나타내었고, 형질전환체 $R_1$과 $R_2$ 식물체들은 fieild에서 살포되는 제초제 양만큼 Bast $a^{(R)}$ 를 살포했을 때 제초제 저항성을 나타내었다..

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.25-31
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• 1996

식물체내 칼모듈린과 칼모듈린 메틸화의 기능에 대한 정보를 얻기 위하여 칼모듈린 유도체($lys{\rightarrow}ile\;115$ 칼모듈린)를 발현시킬 수 있고 하이그로마이신(Hygromycin) 내성을 보일 수 있는 형질전환 담배 식물체와 하이그로마이신 내성만 보일 수 있는 형질전환 담배 식물체(대조구)가 Agrobacterium-mediated 형질전환을 통해 만들어 졌다. 이들 형질전환 담배 식물체로 부터 얻은 씨앗의 하이그로마이신 내성과 민감성에 대한 비는 예상대로 3 : 1을 보였다. Western blot과 Chemiluminescence 방법을 병행하여 형질전환 식물체($F_1$)의 잎으로 부터 칼모듈린 단백질을 검출한 결과 칼모듈린 단백질이 발현 되었음이 확인되었다. 두 형질 전환 담배 식물체로 부터 얻은 씨앗의 발아에 미치는 표피살균제의 영향을 조사해본 견과 칼모듈린 형질전환체의 씨앗은 살균수의 처리만으로도 MS 배지에서 씨앗 주변에 곰팡이 등의 오염없이 정상 발아되었으며, 대조구는 살균수와 차아염소산나트륨 용액(유효 염소 함유량 4%)을 1 : 1 배합하여 처리해주어야 오염으로 부터 벗어날 수 있었다. 칼모듈린 유도체를 발현 시키는 담배 씨앗과 대조구 담배 씨앗의 발아에 미치는 칼슘 농도의 영향을 조사해본 결과 저 농도의 칼슘을 함유한 MS배지에서는 초기 발아율에 있어 별 차이가 없었지만 고농도(예, 30mM)의 칼슘 함유배지에서는 칼모듈린 형질전환체 씨앗의 발아가 대조구 형질전환 식물체 씨앗의 발아에 비해 월등하게 잘 되었다. 이와 같은 결과들로 부터 칼모듈린 유도체의 담배 세포내 발현은 각종 환경적 요인에 대한 담배 씨앗의 적응능력을 증진시키는 것으로 제안할 수 있겠다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.292-297
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• 2010

페놀화합물인 안토시아닌은 과일, 꽃잎 등 식물 조직에서 청 혹은 적색을 나타내는 색소이다. 포도의 경우, 안토시아닌은 적포도 품종의 과피에만 축적되는데, 이것은 안토시아닌 생합성에 관여하는 효소 중에서 UDP-glucose: flavonoid 3-O-glucosyltransferase(UFGT)를 암호화하는 ufgt 유전자에 의해 조절된다고 보고된 바 있다. ufgt 유전자에 의해 안토시아닌의 축적 양상이 변하는지를 검증하기 위해, 포도로부터 ufgt cDNA를 분리한 다음, 각각 sense와 antisense 방향으로 발현하는 벡터를 제작하고, 이를 야생형 담배에 도입하였다. 담배 형질전환체를 선발하여 RT-PCR을 수행한 결과, 포도 ufgt 유전자가 sense 방향으로 들어간 snese 형질전환체에서는 야생형 담배에 비해 ufgt 전사체의 양이 증가하였고, antisense 방향으로 들어간 antisense 형질전환체에서는 전사체의 양이 도리어 감소하였다. 한편, 담배 형질전환체의 꽃을 분석한 결과, sense 형질전환체의 안토시아닌 함량은 야생형 담배에 비해 최고 44% 증가하였고, antisense 형질전환체에서는 최고 88% 감소하였다. 또한 sense 형질전환체의 꽃 색깔은 야생형 담배에 비해 더 진해졌다. 이러한 결과는 외부로부터 도입된 포도 ufgt 유전자의 발현으로 ufgt 전사체의 양이 증가하면 담배 내 안토시아닌의 함량이 높아지고 꽃 색깔이 진해진다는 것을 시사한다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권6호
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• pp.297-304
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• 2001

현삼의 기내배양에서 TDZ처리가 비교적 재분화에 효율적이었고 형질전환 식물체를 선발하기 위하여 선발표지 유전자로 사용되는 NPTII gene이 항생제 kanamycin에 대한 저항성은 50 mg/L가 적당하였다. 선발배지에서 자란 현삼 식물체에서 DNA를 추출하여 PCR 분석을 통하여 특정 유전자 Gh-5 gene을 검정한 결과 형질전환되지 않은 식물체에서는 볼수가 없는 988 bp의 band가 형질전환된 식물체에서는 관찰되어 GST 유전자가 현삼의 염색체 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 효율 증진을 위하여 선발과정에서 암상태를 30일까지 유지할 경우 높은 형질전환 효율을 나타내었으나 그 이상의 처리는 오히려 형질전환 효율이 감소하는 결과를 나타내었다 (Table 5). 형질전환 식물체에서 GST의 활성이 형질전환 되지 않은 식물체의 2배로 나타났고 유도체의 적정 처리 농도는 50$\mu$M이며 유도체 처리 시간에 따라서는 12시간까지는 점차적으로 높아지는 경향이었으나 그 이상의 시간에서는 활성이 저하됨이 확인되었다. Fungus 피검균인 Asperigillus awamori에서 6, 12시간 처리 시 비교적 높은 활성을 보여주었으며 그 이상의 시간처리에서는 명확한 균사 억제를 나타내지 못하였으며, 특히 12시간에서 상대적으로 높은 활성을 나타내었다. Cladosporium herbarum에서 형질전환된 식물체의 활성이 훨씬 높게 나타났으며 6시간 처리에서 다른 처리에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 피검균인 Saccharomyces cerevisiae에서는 형질전환 식물체에서 높은 활성을 보여주었으며 6, 12시간 처리에서 비슷하게 높은 활성을 보여 주었다. 박테리아 피검균 Bacillus subtillis에서는 50$\mu$M 이하의 유도체 처리에서 비교적 높은 활성을 나타내었다.