• Journal of Plant Biotechnology
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• 제1권1호
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• pp.20-30
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• 1999

In order to modify lipid production of Perilla qualitatively as well as quantitatively by genetic engineering, genes involved in carbon metabolism were isolated and characterized. These include acyl-ACP thioesterases from Perilla frutescens and Iris sp., four different $\beta$-ketoacyl- ACP synthases from Perilla frutescens, and two $\Delta$15 a-cyl-ACP desaturases(Pffad7, pffad3). Δ15 acyl-ACP desa turase (Δ15-DES) is responsible for the conversion of linoleic acid (18:2) to $\alpha$-linolenic acid (ALA, 18:3). pffad 3 encodes Δ15 acyl-desaturase which is localized in ER membrane. On the other hand, Pffad7 encodes a 50 kD plastid protein (438 residues), which showed highest sequence similarity to Sesamum indicum fad7 protein. Northern blot analysis revealed that the Pffad7 is highly expressed in leaves but not in roots and seeds. And Pffad3 is expressed throughout the seed developmental stage except very early and fully mature stage. We constructed Pffad7 gene under 355 promoter and Pffad3 gene under seed specific vicillin promoter. Using Pffad7 construct, Perilla, an oil seed crop in Korea, was transformed by Agrobacterium leaf disc method. $\alpha$-linolenic acid contents increased in leaves but decreased in seeds of transgenic Perilla. Currently, we are transforming Perilla with Pffad3 construct to change Perilla seed oil composition. We isolated three ADP-glucose pyrophosphorylase (AGP) genes from Perilla immature seed specific cDNA library. Nucleotide sequence analysis showed that two of three AGP (Psagpl, Psagp2) genes encode AGP small subunit polypeptides and the remaining (Plagp) encodes an AGP large subunit. PSAGPs, AGP small subunit peptide, form active heterotetramers with potato AGP large subunit in E. coli expressing plant AGP genes.

• 한국산림과학회지
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• 제86권3호
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• pp.261-269
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• 1997

미류나무의 미성숙 ovule과 줄기로부터 유기된 캘러스에 plasmid pBI221 유전자를 유전자총을 이용하여 인위적으로 삽입하였다. Plasmid pBI221은 CaMV-35S 유전자에 의하여 발현되는 ${\beta}$-glucuronidase(GUS) reporter 유전자를 포함하고 있다. Plasmid pBI221이 물리적으로 삽입된 후 GUS 유전자의 발현정도는 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-${\beta}$-gluconide(X-glue)의 반응에 의해 분석되었고, 유전자의 일시적 발현현상은 ovule, 캘러스 시료에 X-glue substrate의 반응에 의하여 나타나는 뚜렷한 점(spot)의 수에 따라서 조사하였다. 본 실험에서 particle bombardment후 GUS유전자의 발현검정에 있어 가장 중요한 요인은 bombardment 횟수와 X-glue substrate에 노출된 시간이었다. X-glue substrate와의 반응결과, 캘러스와 ovule에서 각각 56.8%, 75.9%의 반응 점들을 나타냈다. 여러 처리중 두번의 연속적인 shot와 bombardment 이후, X-glue과 sample을 48시간 반응시킨 후 24시간 동안 alcohol로의 침지가 가장 많은 수의 점을 유기시켰고, 이들 반응으로부터 평균 $25.75{\pm}2.77$(ovule), $11.43{\pm}1.22$(calli)개의 반응 점을 보였다. 유전자총에 의한 외래 유전자 도입에 관한 본 연구는 두종류의 시료로부터 빠른 시간 내에 유전자 발현을 볼 수 있을 뿐만 아니라, 지금까지 Agrobacterium을 이용한 형질전환이 보고되지 않은 미류나무(Populus deltoides)의 형질전환 연구에 대체 방법을 제공하리라 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.347-354
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• 2007

유전자변형 작물의 상업화를 위해서는 유전자변형 작물이 식품으로서의 안전성과 환경에 미치는 영향에 관한 평가가 이루어져야한다. 이를 위해 개발자는 유전자변형 작물의 방출이전에 유전자변형 작물 개발에 관한 정보를 제출해야만 한다. 본 연구는 유전자변형 작물의 환경 위해성 평가를 위한 분자생물학적 자료를 제공하고자 수행하였다. 아그로 박테리움 형질전환법을 통하여 해충저항성 CryIAc 유전자가 도입된 배추 형질전환체를 획득한 후, 분자생물학적인 분석을 통하여 유전자의 copy수, 안정성, 식물체내에서의 발현을 확인하였고, T-DNA의 배추게놈내의 인접서열을 분석하였다. T-DNA의 게놈내 삽입 인접서열을 바탕으로 유전자변형 배추를 동정할 수 있는 프라이머를 제작하였고, 이를 이용한 검정방법을 수립하였다. 계통 특이 프라이머를 이용한 해충저항성 배추 후대의 PCR 분석결과와 제초체 처리결과가 서로 일치하였다. 본 연구 결과로 환경위해성 평가를 위한 해충저항성 배추의 분자생물학적인 자료를 획득하였으며, 개발된 프라이머는 해충저항성 배추의 검출을 위하여 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제32권2호
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• pp.112-122
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• 2016

Virus-induced gene silencing (VIGS) is an effective tool for the study of soybean gene function. Successful VIGS depends on the interaction between virus spread and plant growth, which can be influenced by environmental conditions. Recently, we developed a new VIGS system derived from the Soybean yellow common mosaic virus (SYCMV). Here, we investigated several environmental and developmental factors to improve the efficiency of a SYCMV-based VIGS system to optimize the functional analysis of the soybean. Following SYCMV: Glycine max-phytoene desaturase (GmPDS) infiltration, we investigated the effect of photoperiod, inoculation time, concentration of Agrobacterium inoculm, and growth temperature on VIGS efficiency. In addition, the relative expression of GmPDS between non-silenced and silenced plants was measured by qRT-PCR. We found that gene silencing efficiency was highest at a photoperiod of 16/8 h (light/dark) at a growth temperature of approximately $27^{\circ}C$ following syringe infiltration to unrolled unifoliolate leaves in cotyledon stage with a final SYCMV:GmPDS optimal density $(OD)_{600}$ of 2.0. Using this optimized protocol, we achieved high efficiency of GmPDS-silencing in various soybean germplasms including cultivated and wild soybeans. We also confirmed that VIGS occurred in the entire plant, including the root, stem, leaves, and flowers, and could transmit GmPDS to other soybean germplasms via mechanical inoculation. This optimized protocol using a SYCMV-based VIGS system in the soybean should provide a fast and effective method to elucidate gene functions and for use in large-scale screening experiments.

• 식물병연구
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• 제13권2호
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• pp.98-103
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• 2007

포도나무의 추위피해는 여러 형태로 나타난다. 월동피해 중에는 기계적 피해, 동해 또는 수세의 약화 원인이 된다. 본 연구는 '거봉'의 뿌리혹병의 피해를 억제하기 위하여 저항성 대목의 선발과 월동법 개선을 통한 방제법을 개발하기 위하여 실시하였다. SO4, 5BB, 3306대목에 $10^4cfu/ml$의 뿌리혹병균(YK2823, YK3312, LMG259, HKA234)을 접종했을 때는 혹이 발병하지 않았으나 $10^6cfu/ml$의 높은 농도에서는 모든 대목에서 혹이 형성된다. 그러나 혹의 크기는 거봉에서보다 매우 작았다. 인공접종에 의하여 3품종의 뿌리혹병 저항성 대목을 선발하였다. 볏짚과 보온덮개로 줄기와 가지에 피복하는 월동법은 뿌리 혹병을 예방하는데 가장 효과적이었다. 이러한 처리방법은 포도나무가 월동하는 동안 수체의 온도 차이가 $9.6^{\circ}C$로 온도변화가 최소화되었고 동해발생이 없어 정상적으로 생육하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권5호
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• pp.388-394
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• 2008

Arabidopsis thaliana $Ca^{2+}/H^+$ 수송체 유전자인 CAX 1(cation exchanger 1)이 도입된 벼 형질전환체에 대한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. Agrobacterium 이용 형질전환 CAX 1 벼 $T_5$ 세대를 대상으로 CAX 1밴드가 도입되었음을 확인하였다. 농업적인 특징인 수장, 수수 및 간장은 모품종(일품)과 유사하였으며, 종자의 칼슘 함량도 높았다. 미립의 크기와 천립중은 모품종보다 약간 크나 거의 일치하고, 저온저항성과 도열병에 대한 내병성이 나타났다. $T_5$ 세대에서 형질이 안정적으로 발현되면서 모품종과 유사하고 농업적 형질이 우수한 3 계통을 선발하였다. 앞으로 $T_6$ 세대에 대한 특성조사를 거쳐 $Ca^{2+}$ 함량이 안정적으로 높게 유지되는 계통을 선발하여 세대육성하면 칼슘과 관련된 유전자의 내재해성 작물의 기초자료 이용되어 질 수 있을 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.95-102
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• 2013

이원적 전사유도 시스템(binary trans-activation system)은 도입유전자의 발현을 조절하는 기작(mechanism) 중에 하나로, 목적 유전자의 발현이 전사활성 인자를 가지고 있는 식물체와의 교배를 통해서만 발현되는 시스템이다. 본 연구에서는 이원적 전사유도 시스템을 원예 작물의 우수한 유전자원 및 신품종 보호 방법으로 이용하고자, 배추에서 이 시스템의 기능을 검정하였다. 배추작물에서 이원적 전사유도 시스템의 이용가능성을 검정하기 위하여 activator construct(35SLhGBart)와 reporter construct(pOpGUS1300)를 작성하였고 공동형질전환방법으로 배추에 형질전환하였다. 두 종류의 카세트가 도입된 형질전환체는 항생제를 이용하여 선발하였으며, 재분화된 신초의 GUS 유전자 발현으로 이 시스템의 활성을 확인하였다. 또한 이 시스템을 조직 특이적으로 유도하기 위하여 애기장대의 자성 배우체 특이적 프로모터를 이용하여 activator construct(795LhGBart)를 작성하여 애기장대에 형질전환 하였다. 공동형질전환된 애기장대는 자성 배우체에서 조직 특이적인 발현을 나타냈다. 이러한 결과는 이원적 전사유도 시스템이 목적유전자의 발현을 배추의 $F_1$ 종자에서 선택적으로 유도하는 방법으로써 우수한 유전자원 및 신품종 보호에 이용될 수 있다는 것을 보여주는 것이라고 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.33-37
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• 2006

박과 (Cucurbitaceae) 작물에서 박 (Lagenaria siceraria Standl.)은 식용뿐만 아니라 주로 저온 신장성의 확보와 토양전염성 병해를 회피하기 위한 수단으로서 수박의 대목으로 많이 사용된다. 유전공학 방법을 이용한 토양병 내성이 증대된 신품종 개발이 필요한 요즘 박 형질전환체 개발의 효과적인 시스템 확립을 위하여 식물형질전환 연구에 매우 효율적으로 이용되는 마커인 GFP 유전자를 도입하였다. 실험재료로 이용된 박 계통은 9005, 9006 및 G5였으며, 신초 유기를 위한 선발 배지는 3.0 mg/L_ BAP + 100 mg/L kanamycin +500 mg/L cefotaxime + 0.5 mg/L $AgNO_3$, pH 5.8이었다 박 선발배지에 치상된 자엽 절편체는 3주 정도 지나면 절단면 즉 치상 부위에서 작은 돌기들이 발생하였고, 갈수록 절편체는 갈변하여 고사하였다. 선발된 개체에서는 신초가 발생하였으며 선발 후 7주가 경과하면 pot로 이식하여 발근된 완전한 식물체를 얻을 수 있었다. 본 실험결과 박 형질전환 시 genotype에 따른 신초 발생률에 상당한 차이를 보였는데 계통 9005의 경우 신초 발생율이 0.0%이였으며 계통 G5의 경우 4.1%이였다. 형질전환으로 발생된 신초는 GFP가 발현되지 않는 것과 GFP가 발현되는 것 두 가지 양상을 볼 수 있었다. PCR 및 Southern blot 분석을 한 결과, 9006과 G5 두 genotype에서 형질전환 신초에서 GFT 유전자를 가지고 있는 것으로 확인되었으며 GFP 유전자가 도입된 박 형질전환체를 얻을 수 있었다. 따라서 GFP 유전자는 박 형질전환시 유식물체에서 형질전환체를 쉽게 선발할 수 있는 유용한 마커로 이용 될 수 있다.