• 한국초지조사료학회지
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• 제21권1호
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• pp.21-26
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• 2001

환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 목초의 개발을 위하여 오차드그래스의 배반 조직 유래의 캘러스에 배추유래의 cytosolic glutathione reductase 유전자(BcGRl)를 Agrobucterium tumefaciens EHA101을 매개로 형질전환시켰다. Hygromcin으로 선발된 캘러스로부터 재분화된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 형질전환 식물체의 염색체 내에 BcGRl 유전자가 integration 되었음을 확인하였다. 오차드그래스의 잎으로부터 total RNA를 분리하여 Northern blot 분석을 실시한 결과, 도입된 유전자가 형짙전환 식물체 내에서 지속적으로 발현된다는 것을 확인하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권4호
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• pp.197-200
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• 2001

상추에 제초제 저항성을 도입하기 위해 상추 자엽 조직을 NPTII-GUS 및 제초제 저항성 유전자 (PAT)가 삽입된 A. tumefaciens MP 90과 2일간 공동배양한 다음 0.1 mg.L$^{-1}$ NAA, 1.0 mg.L$^{-1}$ 2ip, 50 mg.L$^{-1}$ kanamycin, 500 mg.L$^{-1}$ carbenicillin을 첨가한 MS배지에 배양하여 식물체를 재분화시켰다. 재분화 식물체는 kanamycin 내성 검정을 통해 NPTII 유전자의 도입과, PCR, Northern blot 분석을 통해 제초제 저항성 유전자가 식물체의 게놈상에 삽입된 형질전환체임이 확인되었다. 또한 1500배액의 농도로 Basta를 살포한 결과 살포 10일 후 대조 식물체는 완전히 고사하는 데 반해 형질전환체는 지속적인 생육을 보여 얻어진 형질전환 상추가 제초제 저항성 개체임이 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.1-8
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• 2011

최근 시설재배의 증가나 새만금 간척지의 개발 등 염류 농도가 높은 토양에서의 작물 재배에 대한 수요가 점차적으로 증가하고 있는 상황에서 고염환경 하에서 세포내로 주입된 염 분자를 제한된 구역으로 격리하여 염류내성을 주도록 하는 anti-porter 유전자 TANHX, HVNHX를 우리나라 주요 화훼작물이며 수출유망 작물인 국화로 도입하는 분자육종이 백마 등 5품종에 대하여 이루어졌다. 선발 마커를 이용한 배지선발 과정을 통하여 선발된 기내 식물체 390개체를 대상으로 토양 순화를 거쳐 284계통의 국화 형질전환체가 획득되었으며, 얻어진 식물체 중 임의로 40계통을 선발하고 PCR을 거쳐 진성 여부를 확인한 결과 30계통에서 target band가 검출되어 75%의 배지 발 성공률을 나타내었다. PCR 분석 선발 계통을 포함하여 토양 순화된 284계통을 대상으로 직접적으로 NaCl 0.2 ~ 1.2% (300 mM) 범위로 내염성 생물검정을 실시한 결과 NaCl 0.8% (200 mM) 농도에서도 생존 및 생장이 가능한 15계통이 선발되었으며 이중 7계통은 NaCl 1.2%(300 mM) 내에서도 생존이 가능하였다. 내염성 특성형질 도입을 위하여 anti-porter 유전자 HVNHX가 도입되어 선발된 형질전환 계통의 스트레스 저항성 정도 및 세포 형태적 특성변화가 관찰되었다. 선발된 계통은 NaCl 1.2% (300 mM) 처리 생존가능 7계통을 포함하여 NaCl 0.8% (200 mM) 관수 처리 하에서 생존 및 생장이 가능한 15계통이었다. 세포형태 특성은 전자현미경 (SEM)을 이용하여 형질전환체 및 비 형질전환체의 공변세포를 염 처리 후 관찰함으로서 이루어졌는데 형질전환체, 비형질전환체 모두 무처리에 비해 NaCl 처리한 식물체의 공변세포의 두께가 두꺼워지고 조직 치밀도가 증가하였으며 형질전환체의 경우 비 형질전환체에 비해 두꺼워지는 정도나 조직의 치밀도 증가 정도가 높아 염에 대한 내성이 강화되었음을 알 수 있었고 염 처리 후 세포의 생존정도 비교를 통한 내염 스트레스에 대한 저항성 정도를 측정하고자 TTC 검정을 실시한 결과 강 내염성 계통의 TTC 수치가 높게 나왔으며 NaCl 처리 농도가 높아질수록 TTC 수치가 낮아지는 경향이었으나 강 내염성 7계통은 1.2% NaCl 처리에서도 0.206 ~ 0.331로 비형질전환체의 0.046 중내염성 계통의 0.114 ~ 0.193에 비해 높은 세포생존 비율을 나타내었다. 또한 식물이 스트레스에 대항하기 위하여 분비하는 아미노산인 Proline의 함량을 계통별로 측정한 결과 강 내염성 형질전환 계통이 높게 나왔으며 NaCl 처리 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 나타내어 강 내염성 7계통은 1.2% NaCl 처리에서 2.255 ~ 2.638 mg/kg로 중 내염성 형질전환 계통의 1.496 ~ 2.125에 비해 높게 형성되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.229-233
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• 2002

식물의 항산화력을 증진하여 식물병원균 저항성 작물을 개발하고자, 철분 결합 단백질인 대두의 ferritin 유전자를 CaMV 35S와 hsr203J promoter에 연결하여 감자에 형질전환하였다. PCR및 Northern분석에 의한 형질전환 감자에 ferritin 유전자가 존재하는 것과 이들 유전자 식물체내에서 발현되는 것을 확인하였다. ferritin 유전자를 담배 유래 병원균 특이 발현promoter인 hsr203J와 연결하여 획득된 형질전환 감자 식물체는 감자역병균 접종 후 24시간대에서 전사체 발현량이 가장 많았으며 그 후 줄어드는 경향을 나타내었다. 유전자 도입이 확인된 형질전환체 감자괴경의 철분 함량은 CaMV 35S와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 2.5배, hsr203J promoter와 ferritin 유전자 도입 형질전환체가 1.5배 각각 증가하는 것으로 나타냈다. 또한 이들 형질전환체는 감자 무름병균에 대한 저항성 증진효과를 관찰할 수 있었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권2호
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• pp.77-82
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• 2006

유용유전자 도입을 통한 신품종 톨 페스큐를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 식물체 재분화 및 형질전환에 미치는 몇 가지 요인을 조사하였다. 성숙종자로부터 유도된 캘러스를 형태에 따라 3가지 type으로 분류하였고 type II 캘러스는 유백색으로 녹색을 띠며 조직적으로 치밀한 상태이며 식물체로의 재분화효율이 52.6%로 가장 높게 나타났다. 또한 재분화 배지에 $AgNO_3$와 cysteine을 동시에 첨가해 준 경우 무첨가구에 비해 캘러스 유도율은 6.7%, 식물체 재분화율은 12% 씩 각각 증가하였다. 캘러스 type 별 형질전환 효율을 조사한 결과 type II 캘러스는 58.0%로 가장 높은 형질전환효율을 나타내었다. 형질전환체를 PCR 및 PCR-Southern blot 분석을 실시하여 본 결과 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환 시스템은 분자육종을 통한 신품종 톨페스큐의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.131-134
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• 1998

Antisense PG 유전자 형질전판 토마토로부터 자식시켜 얻은 종자를 kanamycin 내성을 이용하여 5세대까지 분리, 육성하여 antisense PG 유전자가 안정적으로 고정된 식물체를 얻었다. 이들 식물체에는 genomic DNA gel blot 분석으로 antisense PG 유전자가 안정적으로 유전되며 northern blot 분석을 통하여 antisense RNA가 발현됨을 확인하였고, 또한 antisense RNA에 의한 endogenous PG 유전자의 발현 저해를 분석하였다. Antisense PG 유전자 형질전환 성숙 토마토내 PG 효소 활성이 비형질전환 성숙 토마토에 비하여 37-65% 수준으로 저하되었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권2호
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• pp.75-79
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• 2001

벼에서 분리한 저분자량 HSP 유전자 (OsHSP17.9)를 오차드그래스 (orchardgrass)에 도입하기 위하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환을 실시하여 다음의 결과를 얻었다. 오차드그래스의 종자유래의 캘러스를 OsHSP17.9 유전자가 도입된 Agrobacterium EHA101과 공동배양한 다음, hygromycin 선발된 캘러스로부터 hygromycin 저항성 식물체를 얻었다. PCR 및 Southern blot 분석 결과, 벼의 저분자량 HSP 유전자가 재분화된 식물체에 안정적으로 도입되었음을 확인하였으며, 품종 간의 형질전환 효율은 '포토맥'의 경우 16.5%, '프론티어' 의 경우 8.0%를 나타내었다. 또한 Northern blot 분석 결과, 도입된 유전자가 형질전환체에서 정상적으로 발현된다는 것을 확인하였으며, 형질전환체의 계통 간에 발현량의 차이를 나타내었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권3호
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• pp.165-171
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• 2001

Adenosine deaminase 유전자를 연초의 형질전환용 표지유전자로 활용할 때 형질전환체 여부를 매우 빠르고 눈으로 직접 색깔을 확인할 수 있는 새로운 방법이 개발되었다. ADA 효소는 독성인 adenosine 유도체를 비독성인 inosine 유도체와 암모니아로 변환시키는데, 이때 형성된 암모니아를 phenol-nitoprusside와 alkaline-hypochlorite 용액을 이용하여 청색으로 변환시켜 96 well plate상에서 1시간 내에 형질전환체 여부를 쉽게 확인할 수 있게 되었다. ADA효소의 substrate로서 9-D-arabinofuranosyl adenine, cordycepin, 2'-deoxyadenosine, adenosine and xylofuranosyl adenine이 모두 가능하였으며, substrate 용액의 최적조건은 adenosine 10 mM과 pH 7.5이었다. 특히 형질전환체는 ADA효소의 inhibitor인 deoxycoformycin이 함유되어 있는 용액 속에서는 adenosine을 inosine과 암모니아로 변환시키지 못해 색깔의 변화가 없었는데, 이는 형질전환체에서 색깔의 변화는 ADA효소의 작용 때문에 일어나는 것을 의미한다. 따라서 본 연구결과는 ADA 표지유전자가 도입된 형질전환체의 확인에 있어서 GUS gene system과 같이 눈으로 직접 확인할 수 있을 뿐만 아니라 매우 작은 크기의 형질전환체 절편으로 쉽고, 빠르면, 값싸게 확인할 수 있게 되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권2호
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• pp.81-88
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• 2014

식물생명공학 연구에 있어서 모델 식물인 Arabidopsis thaliana (애기장대)와 아주 유사한 염생 식물인 salt cress (Thellungiella halophila 또는 Thellungiella parvula)는 고염 스트레스에 대하여 강한 내성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고염에 저항성을 가지는 유용유전자를 선별하기 위하여, 200 mM NaCl을 처리한 T. halophila 또는 T. parvula 식물로부터 mRNA를 분리하여 cDNA library를 작성하였다. Full length cDNA library를 Agrobacteria-methods 형질전환 방법에 필요한 binary vector pool을 작성하고 Arabidopsis에 형질전환 시켰다. 형질전환되어진 Arabidopsis를 항생제 Basta 선별을 통하여 형질전환체 pool을 구축하였다(305,400 종자). 이와 같은 방법을 통해 구축 되어진 pool중에서 168,500 종자를 이용하여 고염 스트레스 조건하에서 종자 발아율과 뿌리 생장 촉진되는 현상이 나타나는 내염성 형질전환체를 1차 선별하였다(7,157 개체; 4.24%). 1차 선별된 형질전환체 중에서 1,551개체를 이용하여 2차 선별을 수행하여 내염성 형질전환체 165 개체를 확보하였다(10.6%). 선별된 형질전환체 중 대부분 개체는 고염 스트레스에 대응하여 종자 발아 및 뿌리 생장 모두 야생형보다 촉진된 표현형을 보였다. 그 중 몇 몇의 형질전환체는 야생형에 비하여 특이적인 기관 발달 현상이 나타났다. 예를 들면, 꽃과 줄기의 발달이 야생형과는 다른 표현형을 보이는 형질전환체가 선별되었다. 이렇게 스트레스에 내성을 가지는 형질전환체로부터 유전자 분리 방법을 통하여 해당 유용유전자를 확보할 수가 있다. 본 연구에서는 향후 halopyte 식물체를 이용하여 고염 뿐만 아니라 다양한 환경스트레스(건조, 냉해, 고열, 호르몬 등) 신호전달에 관여하는 유용유전자를 보다 쉽게 확보하는 방법을 제시함으로서, 환경재해극복에 관여하는 신호전달 기작을 보다 쉽게 이해할 수 있을 것으로 사료된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.95-98
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• 1998

PI-II cDNA가 도입된 식물발현 벡터인 pGA875를 가진 A.tumefaciens LBA4404를 이용하여 꽃양배추의 하배축 조직에 형질전환하여 식물체를 재분화 시켰다. Dot blot 분석으로 PI-II 유전자가 전사됨을 확인할 수 있었다. 또한 이들 개체를 담배거세미나방 유충을 이용하여 생물검정한 결과 대조구에 비해 형질전환체 잎의 섭식정도가 현저히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 개화후 이들 개체의 종자를 받아 후대검정을 실시하였을 때 27,4%가 kanamycin내성을 가진 꽃양배추로 확인되었다.