• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 1994년도 Proceedings of International Symposium on BIOLOGICAL CONTROL OF PLANT DISEASES Korean Society of Plant Pathology
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• pp.11-26
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• 1994

Crown gall of stonefruit and nut trees is one of the very few plant diseases subject to efficient biological control. The disease is caused by the soil-inhabiting bacteria Agrobacterium tumefaciens and Agrobacterium rhizogenes and the original control organism was a non-pathogenic isolate of A. rhizogenes strain K84. Control is achieved by dipping planting material in a cell suspension of strain K84 which specifically inhibits pathogenic strains containing a nopaline Ti plasmid. Because the agrocin 84-encoding plasmid (pAgK84) is conjugative, it can be transmitted from the control strain to pathogenic strains which, as a result, become immune to agrocin 84 and cannot be controlled. To prevent this happening, the transfer genes on pAgK84 were located and then largely eliminated by recombinant DNA technology. The resulting construct, strain K1026, is transfer deficient but controls crown gall just as effectively as does strain K84. Field data from Spain confirm that pAgK84 can transfer to pathogenic recipients from strain K84 but not from strain K1026. The latter has been registered in Australia as a pesticide and is the first genetically engineered organism in the world to be released fro commercial use. It is recommended as a replacement for strain K84 to prevent a breakdown in the effectiveness of biological control of crown gall. Several reports indicate that both strains K84 and K1026 sometimes control crown gall pathogens that are resistant to agrocin 84. A possible reason for this is that both strains produce a second antibiotic called 434 which inhibits growth of nearly all isolates of A. rhizogenes, both pathogens and non-pathogens. Crown gall of grapevine is caused by another species, Agrobacterium vitis. It is resistant to agrocin 84 and cannot be controlled by strains K84 or K1026. It is different from other crown gall pathogens in several characteristics, including the fact that, although a rhizosphere coloniser, its also lives systemically in the vascular tissue of grapevine. Pathogen free propagating material can be obtained from tissue culture or, less surely, by heat therapy of dormant cuttings. A number of laboratories are searching for a biocontrol strain that will prevent, or at least delay, reinfection. A non-pathogenic A. vitis strain F/25 from South Africa looks very promising in this regard.

• 한국육종학회지
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• 제41권3호
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• pp.252-260
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• 2009

1. 본 연구에서는 공동배양 배지에 Agrobacterium 성장 억제물질인 silver nitrate를 첨가하고 변온과 여과지처리를 추가하여 공동배양 기간을 7일로 늘였으며, 또한 항산화 물질 3종을 공동배양 배지에 첨가하여 세포의 oxidative burst를 최소화함으로써 벼 형질전환효율을 높일 수 있었다. 또한 이 방법을 적용하여 형질전환이 어려운 품종을 대상으로도 형질전환 식물체를 작성할 수 있었다. 2. 벼 형질전환체의 70%에서 도입유전자 수가 1copy인 것으로 나타나, 적은 수의 유전자가 안정적으로 도입됨을 확인 하였다. 3. 이러한 결과를 바탕으로, 새로운 공동배양 방법을 사용하여 우수한 농업적 형질을 가진 벼 육종 소재 및 품종을 신속하게 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.53-53
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• 2015

Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation(ATMT) of Flammulina velutipes was used to produce a diverse number of transformants to discover the functions of gene that is vital for its variation color, spore pattern and cellulolytic activity. Futhermore, the transformant pool will be used as a good genetic resource for studying gene functions. Agrobacterium-mediated transformation was conducted in order to generate intentional mutants of F. velutipes strain KACC42777. Then Agrobacterium tumefaciens AGL-1 harboring pBGgHg was transformed into F. velutipes. This method is use to determine the functional gene of F. velutipes. Inverse PCR was used to insert T-DNA into the tagged chromosomal DNA segments and conducting sequence analysis of the F. velutipes. But this experiment had trouble in diverse morphological mutants because of dikaryotic nature of mushroom. It needed to make monokaryotic fruiting varients which introduced genes of compatible mating types. In this study, next generation sequencing data was generated from 28 strains of Flammulina velutipes with different phenotypes using Illumina Hiseq platform. Filtered short reads were initially aligned to the reference genome (KACC42780) to construct a SNP matrix. And then we built a phylogenetic tree based on the validated SNPs. The inferred tree represented that white- and brown- fruitbody forming strains were generally separated although three brown strains, 4103, 4028, and 4195, were grouped with white ones. This topological relationship was consistently reappeared even when we used randomly selected SNPs. Group I containing 4062, 4148, and 4195 strains and group II containing 4188, 4190, and 4194 strains formed early-divergent lineages with robust nodal supports, suggesting that they are independent groups from the members in main clades. To elucidate the distinction between white-fruitbody forming strains isolated from Korea and Japan, phylogenetic analysis was performed using their SNP data with group I members as outgroup. However, no significant genetic variation was noticed in this study. A total of 28 strains of Flammulina velutipes were analyzed to identify the genomic regions responsible for producing white-fruiting body. NGS data was yielded by using Illumina Hiseq platform. Short reads were filtered by quality score and read length were mapped on the reference genome (KACC42780). Between the white- and brown fruitbody forming strains. There is a high possibility that SNPs can be detected among the white strains as homozygous because white phenotype is recessive in F. velutipes. Thus, we constructed SNP matrix within 8 white strains. SNPs discovered between mono3 and mono19, the parental monokaryotic strains of 4210 strain (white), were excluded from the candidate. If the genotypes of SNPs detected between white and brown strains were identical with those in mono3 and mono19 strains, they were included in candidate as a priority. As a result, if more than 5 candidates SNPs were localized in single gene, we regarded as they are possibly related to the white color. In F. velutipes genome, chr01, chr04, chr07,chr11 regions were identified to be associated with white fruitbody forming. White and Brown Fruitbody strains can be used as an identification marker for F. veluipes. We can develop some molecular markers to identify colored strains and discriminate national white varieties against Japanese ones.

• 한국산림과학회지
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• 제87권2호
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• pp.164-172
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• 1998

Promoter가 없는 외래유전자를 이용하여 형질전환(形質轉換)시키고자 할 때의 최적조건(最適條件) 및 효율적인 형질전환체(形質轉換體)의 검정방법을 구명(究明)하고자 산림청(山林廳) 임목육종연구소(林木育種硏究所)에 식재된 잡종 포플러 양황철 62-9클론을 사용하여 재분화를 유도하고, 기내(器內) 형질전환실험(形質轉換實驗)을 실시하였다. 기내(器內)에서 식물체 재분화 유도를 위해서는 배지조성과 호르몬 농도의 조합이 가장 영향을 많이 끼치는 요인이었다. 여러 조합으로 엽조직 ($5{\times}5mm$ leaf strip)을 시료로 하여 MS 기본배지에 0, 0.01, 0.1, 0.5, $0.1mg/{\ell}$ NAA, 0.2, 0.5, 1.0, $2.0mg/{\ell}$ BAP를 혼합 처리하여 배양한 결과, $0.1mg/{\ell}$ NAA, $0.5mg/{\ell}$ BAP를 첨가한 호르몬 조합에서 즐기 분화율 및 explant당 분화된 부정줄기수가 상대적인 비율 94%(11.4개)로서 가장 높았다. 따라서 형질전환(形質轉換)된 엽조직(葉組織)을 재분화 시킬 때 이 조건을 줄기분화유도 배지 (SIM ; shoot-inducing medium)로 사용하였다. 선발유전자에 의한 항생제(抗生濟)의 선발농도(選拔濃度)를 알기 위해 pBI121로 형질전환(形質轉換)실험을 한 결과, cocultivation한 후 $100mg/{\ell}$ Km(kanamycin) 또는 $60mg/{\ell}$ G418(geneticin)이 첨가된 SIM 3 배지에서 2주가 경과하면서 육안으로 형질전환(形質轉換)된 부정아를 관찰할 수 있었고 이 부정아를 SIM 3로 옮긴지 6주 후에는 0.5-1cm 크기의 부정줄기로 자랐다. 그러나 대조(對照) 엽조직(葉組織)은 부정아형성이 거의 되지 않아, 선발유전자의 항생제(抗生濟) 선발농도(選拔濃度)는 이 조건이 최적임을 알 수 있었다. 또한 형질전환체(形質轉換體)의 재분화율을 높이기 위해 5-azacytidine을 처리한 결과, 항생제(抗生濟) 선발배지하에서 재분회율을 5.7%에서 26.7%까지 높일 수 있었다. Fluorometric 및 histochemical assay 방법으로 GUS 유전자의 활성(活生)을 검정한 결과 vector system간에 형질전환율(形質轉換率)이 서로 다름을 확인할 수 있었다. LBA4404/pBI121을 vector로 사용한 양황철의 기내(器內) 형질전환(形質轉換) 실험에서는 낮은 形짧훌훌換率(5.7%)을 보였다. 그러나 보다 응양성(應梁性)이 높은 super virulence 유전자를 포함하는 pEHA101을 helper plasmid로 하여 실험한 결과 형질전환율(形質轉換率)이 35.9%로 pAL4404보다 훨씬 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 promoter가 없는 외래유전자를 이용하여 promoter tagging을 하고자 할 때 형질전환(形質轉換)실험에는 helper plasmid로써 pEHA101을 이용하는 것이 적합한 것으로 판명되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.140-145
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• 2012

고온에서 발현이 유도되도록 한 개화촉진유전자 HSpro-FT를 국립원예특작과학원에서 육성된 스프레이타입 국화 2품종('Pink PangPang'과 'Pink Pride')에 도입하여 획득한 형질전환체가 고온기에 화아가 분화하고 고온단일조건에서 화아가 발달하게 되는 조건에서 재배되었을 때 개화가 촉진되었다. HSpro-FT 유전자는 pCAMBIA2300에 삽입되어 Agrobacterium tumefaciens C58C1을 통하여 국화로 도입되었다. 아그로박테리움과의 접종 후 재분화 배지(MS + 1.0 mg/L BA + 0.5 mg/L IAA + 0.7% plant agar, pH 5.8)에 10 mg/L 과 20 mg/L kanamycin이 첨가된 1, 2차 선발배지에서 재분화된 신초를 선발하였다. PCR분석에 의해 'Pink PangPang'유래 재분화 신초 117개체와 'Pink Pride'유래 5개체로부터 FT 유전자가 도입되었음을 확인하였다. HSpro-FT 유전자 형질전환 26계통중 8계통들이 바형질전환체에 비하여 정식 후 꽃봉오리 맺히기까지의 기간이 1.7~10일 당겨졌고, 24계통들이 비형질전환체에 비하여 꽃봉오리 맺힌 후 꽃잎전개까지의 기간이 1~6일 당겨졌다. 두 품종 유래 형질전환 24계통 모두 조기개화성 이외의 꽃모양이나 꽃 색깔 등 다른 특성은 비형질전환체와 같았다.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1121-1129
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• 2016

밀의 고분자 글루테닌 서브유닛[high molecular-weight glutenin subunit (HMW-GS)]은 밀가루의 성질을 결정하는데 가장 중요한 요소이며 가공적성을 나타내는데 중요한 역할을 수행한다. 우리는 Agrobacterium 동시 형질전환법을 이용하여 한국 밀 품종인 ‘조경’으로부터 밀 HMW-GS을 암호화하는 TaGlu-Ax1 유전자를 가지는 marker-free 형질전환 벼를 생산하였다. TaGlu-Ax1 유전자의 종자 특이적 발현을 위하여 밀에서 존재하는 TaGlu-Bx7 유전자의 자체 프로모터를 벡터 내에 삽입하였다. 동시 접종을 위해서 오직 TaGlu-Ax1 유전자와 hygromycin phosphotransferase II (HPTII) 저항성 유전자만으로 구성된 두 종류의 발현 카세트를 독립적으로 Agrobacterium EHA105에 도입하였고, TaGlu-Ax1와 HPTII가 도입된 각각의 EHA105 Agrobacterium을 3:1 비율로 혼합하여 벼 캘러스에 접종하였다. 210개의 HPTII 저항성 형질전환체 중에서 벼 게놈에 TaGlu-Ax1과 HPTII가 모두 삽입된 20개의 형질전환 라인을 획득하였다. TaGlu-Ax1와 HPTII가 벼 게놈에 도입된 것을 Southern blot을 통해서 다시 확인하였다. 형질전환 벼 T₁ 세대의 종자에서 밀 TaGlu-Ax1 유전자가 전사와 번역되어 오직 TaGlu-Ax1만을 가지는 marker-free 식물체를 T₁세대에서 성공적으로 선발할 수 있었다. TaGlu-Ax1 유전자가 발현되는 marker-free 형질전환 식물체는 야생형(wild type)과의 표현형 차이는 없었다. 형질전환 벼의 쌀가루의 제빵적성을 비교하였을 때 TaGlu-Ax1 유전자만이 발현되어서는 제빵적성이 더 나아지지 않았다. 그러므로 더 많은 밀 고분자 및 저분자 글루테닌, 글리아딘의 유전자의 집적과 조합이 쌀가루 가공적성을 증진시키는데 필요하다. 결론적으로 TaGlu-Ax1 marker-free 형질전환 벼는 쌀가루 가공적성을 증진시키는데 좋은 재료로 사용될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1317-1324
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• 2013

고분자 글루테닌 서버유닛(high molecular-weight glutenin subunit, HMW-GS)은 밀의 가공적성을 결정하는데 중요한 역할을 수행한다. 우리는 Agrobacterium 동시 형질전환법을 이용하여 한국 밀 품종인 '조경'으로부터 밀 HMW-GS을 암호화하는 Glu-1Bx7 유전자를 가지는 marker-free 형질전환 벼를 생산하였다. Glu-1Bx7 유전자의 종자 특이적 발현을 위하여 밀 Glu-1Bx7 유전자 자체 프로모터를 벡터 내에 삽입하였다. 동시 접종을 위해서 오직 Glu-1Bx7 유전자와 hygromycin phosphotransferase II (HPTII) 저항성 유전자만으로 구성된 두 종류의 발현 카셋트를 독립적으로 Agrobacterium EHA105에 도입하였고, Glu-1Bx7와 HPTII가 도입된 각각의 EHA105 Agrobacterium 을 3:1 비율로 혼합하여 벼 캘러스에 접종하였다. 216개의 HPTII 저항성 형질전환체 중에서 벼 게놈에 Glu-1Bx7과 HPTII가 모두 삽입된 24개의 형질전환 라인을 획득하였다. Glu-1Bx7와 HPTII가 벼 게놈에 도입된 것을 Southern blot을 통해서 다시 확인하였다. 형질전환 벼 $T_1$ 세대의 종자에서 밀 Glu-1Bx7 유전자가 전사와 번역되어 오직 Glu-1Bx7만을 가지는 marker-free 식물체를 $T_1$ 세대에서 성공적으로 선발할 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권1호
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• pp.31-35
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• 1999

연초 crown gall tumor와 genetic tumor의 형성시 형태적 특성과 조직배양시 식물호르몬에 대한 반응을 조사하였다. Crown gall tumor는 A. tumefaciens C58을 감염시켜 형질전환된 tumor조직으로부터 획득하였으며, genetic tumor는 N. glauca (2n=24)와 N. langsdorffii (2n=18)의 종간교배에 의하여 유기된 잡종식물체에서 자발적으로 발생한 tumor조직으로부터 획득하였다. 형성된 crown gall tumor, genetic tumor및 teratoma shoot의 형태적 특성은 매우 비슷하였으며, 식물조직배양시 식물호르몬이 전혀 첨가되지 않은 기본배지에서 생장이 왕성하였다. Crown gall tumor는 식물호르몬 무첨가배지에서 전형적인 tumor callus가 형성되었으며 teratoma shoot도 형성되었다. 반면에 genetic tumor는 2,4-D 0.5mg/L 첨가된 배지에서 tumor callus가 형성되었으며, 식물호르몬 무첨가배지에서는 많은 teratoma shoot가 형성되어 식물호르몬의 조절에 의해서 phenotype을 거의 비슷하게 할 수 있었다. Genetic tumor는 재분화시 정상적인 식물체보다는 뿌리를 갖지 못하는 teratoma shoots가 형성되는데 외부에서 인위적으로 식물호르몬인 IAA와 GA, 그리고 active carbon을 첨가하여 완전한 식물체를 생산하는 데는 실패하였다. 그러나 간혹 식물호르몬 무첨가배지에서 뿌리를 갖는 정상식물체로 생장하는 shoot가 형성되었는데 이런 식물체에서도 생장하면서 줄기부분에서 다시 genetic tumor가 형성되었으며, 잎절편을 다시 식물호르몬 무첨가배지에 접종할 경우에도 teratoma shoots를 형성하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.299-306
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• 2008

선발마커로 두 종류의 항생제 (hpt와 nptII)와 제초제(bar) 유전자를 사용하여 아그로박테리움을 이용한 수정된 들깨 형질전환방법을 개발하였다. 들깨 배축 절편을 pMOG6-Bar 운반체 혹은 pCK-Bar 운반체를 가진 아그로박테리움 EHA 105와 각각 3일간 공동배양 하였다. 1차로 형성된 신초는 하이그로마이신(15mg/L)이나 카나마이신(125 mg/L)을 사용하여 선발하였고 재분화 된 신초들은 확실한 형질전환체를 얻기 위해서 포스피노트리신(1.2 mg/L)에서 한번 더 선발하였다. 뿌리는 호르몬이 없는 MS배지에서 재분화 신초로 부터 유도하였으며 80개의 재분화개체를 획득하였다. 들깨 지놈으로 형질전환유전자의 삽입은 서던 블럿으로 확인하였고 유전자의 발현은 노던 블럿으로 분석하였다. To 식물체로부터 유도된 T1들깨 종자들은 후대로의 안정된 유전자 전이를 확인하기 위하여 0.3% 바스타 제초제 살포로 확인하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권1호
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• pp.63-69
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• 1997

Erythropoietin(EPO)은 적혈구 모세포의 분화와 성장을 중재하는 당단백질이며 담배 식물체에서 재조합 사람 EPO를 생산하기 위해 CaMV 35S promoter를 갖는 발현 vector인 pBI$\Delta$GUS121, pBD$\Delta$ GUS121, pPEV-1을 이용하여 5.4kb의 EPO genomic DNA를 cloning 하였고 Agrobacterium tumefaciens에 의한 형질전환에 의해 Nicotiana tabacum (var. Xanthi)으로 도입되었다. Kanamycin을 포함하는 MS 배지에서 각각의 construct에 대하여 10 km 저항성 식물체들이 얻어졌다. 형질전환된 식물체의 게놈에 EPO genomic DNA의 정확한 결합은 polymerase chain reaction에 의해 332bP의 DNA 조각에 의해 확인되었으며 Northern blot 결과 1.8 kb의 전사체들이 식물체 잎에서 발현 축적되는 것이 확인되었다. Promoter의 수나 5'-UTS 서열에 의한 mRNA 양에는 변화가 없었지만 식물체 게놈에 결합된 위치 및 copy number에 의해 mRNA 수준에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. EPO 항체를 이용한 Western blot 결과 식물체에서 발현된 EPO 단백질의 크기는 동물세포에서 발현된 37kDa 보다 작은 30 kDa 이었다. 이는 식물체에서 modification(glycosylation) system은 동물세포에서와는 다르다는 것을 보여준다.