• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.56-62
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• 2023

35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권2호
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• pp.95-100
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• 2000

배추에서 분리된 cytosolic glutathione reductase (BcGR1)유전자를 벼에 효과적으로 도입하기 위하여 몇 가지 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 수정 후 3주된 미숙배에서 유도된 캘러스를 이용하여 형질전환 효율의 품종간 차이를 조사한 바 '대립벼'가 42.5%로 가장 높게 나타났다. 공동배양 배지 내에 acetosyringone (AS)이 첨가되지 않았을 경우 형질전환된 개체를 얻을 수 없었으나, 50$\mu$M을 첨가되었을 때 41.0%의 가장 높은 형질 전환효율을 나타내었다. PCR 증폭과 Southern blot 분석을 실시한바 BcGR1 유전자가 형질전환체의 게놈상에 정상적으로 삽입된 것이 확인되었으며, T$_1$세대 28개통 중 17개체의 hygromycin 저항성 유전형질이 3:1로 분리되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제22권2호
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• pp.101-106
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• 2002

환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 식물의 개발을 위하여 딸기 유래의 cytosolic ascorbate peroxidase 유전자(ApxSC7)를 Agrobacterium tume-faciens LBA4404를 매개로 형질전환 시켰다. Hygromycin으로 선발된 캘러스로부터 재분화 된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 형질전환 식물체의 염색체 내에 ApxSC7 유전자가 integration 되었음을 확인하였다. 담배 잎으로부터 total RNA를 분리하여 Northern blot 분석을 실시한 결과, 도입된 유전자가 형질전환 식물체 내에서 지속적으로 발현된다는 것을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제11권5호
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• pp.423-431
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• 2001

Agrobacterium에 의한 식물형질전환은 가장 일반적으로 많은 사용되는 식물형질전환 기술이냐 이 과정에서 관여하는 식물 유전자들에 대한 관여하는 식물 유전자들에게 대한 연구는 거의 전무한 상태다. 본 연구는 Agrobacterium의 감염에 저항성을 보이는 새로운 돌연변이들의 분리와 분석 연구에 연속하여 Agrobacterium에 의한 식물형질전환에 관여하는 Arabidopsis RAT3 유전자의 cDNA와 gemonic clone을 plasmid rescue 기술을 이용하여 분리하였다. 염기서열 분석결과, 매우 유사한 2개의 유전자가 (RAT3-1과 RAT3-2)약 600bp 간격을 두고 연속하여 존재함을 밝혔다. 그중 RAT3-1 이 mutagen으로 사용된 T-DNA에 의해 손상을 받아 rat3 돌연변이 형질이 유도되었다. RAT3 유전자의 단백질의 분자량은 15 kDa 정도이며 아미노 밀단에 분비를 위한 signal peptide를 가지며 단백질이 전체적인 매우 친수성인 것으로 미루어 세포막 밖으로 분비될 것으로 생각된다. 이들 유전자의 정확한 생물학적 기능에 대한 연구들이 수행 중이며, 이러한 기초연구는 식물형질전환 기술의 개발에 기여할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권11호
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• pp.1924-1932
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• 2016

Mycophenolic acid (MPA) is an antibiotic produced by Penicillium brevicompactum. MPA has antifungal, antineoplastic, and immunosuppressive functions, among others. ${\beta}-Hydroxy-{\beta}-methylglutaryl-CoA$ (HMG-CoA) lyase is a key enzyme in the bypass metabolic pathway. The inhibitory activity of HMG-CoA lyase increases the MPA biosynthetic flux by reducing the generation of by-products. In this study, we cloned the P. brevicompactum HMG-CoA lyase gene using the thermal asymmetric interlaced polymerase chain reaction and gene walking technology. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (ATMT) was used to insert a mutated HMG-CoA lyase gene into P. brevicompactum. Successful insertion of the HMG-CoA lyase gene was confirmed by hygromycin screening, PCR, Southern blot analysis, and enzyme content assay. The maximum MPA production by transformants was 2.94 g/l. This was 71% higher than wild-type ATCC 16024. Our results demonstrate that ATMT may be an alternative practical genetic tool for directional transformation of P. brevicompactum.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권3호
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• pp.242-248
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• 2014

This study was conducted to establish an efficient transformation system by using somatic embryogenesis in an important Korean native conifer, Korean fir (Abies koreana). Embryogenic masses were induced from mature zygotic embryos of the Korean fir on Schenk and Hildebrandt medium, which was supplemented with thidiazuron. For genetic transformation, the embryogenic masses were co-cultivated with a disarmed Agrobacterium tumefaciens strain C58/pMP90 containing the plasmid vector pBIV10 or LBA4404 containing the plasmid vector MP90. Both vectors contain the kanamycin resistance and beta-glucuronidase (GUS) reporter genes. A total of 48 lines of embryogenic masses were selected on mLV medium containing $50{\mu}g/mL$ of kanamycin after 4 weeks of culture, following 3 days of co-cultivation with A. tumefaciens strain C58/pMP90 carrying pBIV10 (none of the lines was cultivated with strain LBA4404 carrying MP90). Quantitative real-time PCR was performed, and high levels of GUS transcripts were observed in the 48 putative transgenic lines; however, the control (non-transgenic line) showed negative results. Results of histochemical staining showed that the expression of the GUS reporter gene was observed in somatic embryos that developed from the embryogenic masses of all 48 lines. Stably transformed cultures were successfully produced by co-cultivation with A. tumefaciens strain C58/pMP90 carrying pBIV10 in Korean fir. Here, we have reported an Agrobacterium-mediated gene transfer protocol via somatic embryogenesis that may be helpful in developing breeding and conservation strategies for the Korean fir.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권3호
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• pp.161-165
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• 2005

Agrobacterium과 자엽절편의 공동배양으로 박과작물인 오이의 형질전환체를 생산하였다. 오이 배양재료는 "은침"의 자엽절편을 사용하였으며, reporter유전자로서 gus유전자와 선발표지로서 bar 또는 nptII유전자로 각각 제작된 pPTN289와 pPTN290벡터를 GV3101, LBA4404, EHA101에 형질전환하여 공동배양하였다. 형질전환빈도는 Agrobacterium의 종류에 따라 현저한 차이가 있었으며, 특히 사용한 균주중 EHA101에서 0.35%로 가장 높았다. 선발배지에서 형성된 오이 식물체중 제초제 저항성 (12개체)과 paromomycin 저항성 (3개체)을 얻었고, 이들 모두 gus양성반응 나타냈다. Southern분석에 의하여 오이 형질전환체의 genome에 gus유전자가 도입되어 있음을 확인 하였다.

• 한국작물학회지
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• 제49권3호
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• pp.237-242
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• 2004

우용유전자 도입을 통한 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다 톨페스큐 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지는 Agrobacterium EHA101을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 몇 가지 요인에 대한 톨페스큐 캘러스의 형질전환 효율을 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 $200\mu\textrm{M}$의 acetosyringone(AS)을 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가 되었으며, 공동배양기간을 5일까지 증가시켰을 때 형질전환효율이 증가되었다. 또한 Agrobacterium 감염시에 $200\mu\textrm{M}$의 AS와 0.l%의 Tween20을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 형질전환 효율을 나타내었다. 50 mg/L.의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질전환체를 GUS 염색과 Southern blot 분석을 실시하여 본 결과 발현백터의 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.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.275-280
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• 2008

Agrobacterium공동배양법으로 오이의 기관발생을 통한 형질전환에서 가장 문제점 중 하나는 chimeric 형질전환체의 발생빈도이다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 항생제로서 paromomycin이 첨가된 선발배지에서 "은성" 품종의 배축절편으로부터 체세포배발생을 통한 형질전환시스템을 개발하였다. 배축절편을 pPPTN290발현벡터가 도입된 Agrobacterium 균주 (EHA101)에 30분간 접종한 후 2일간 공동배양 하였고, 선발배지에서 2주 간격으로 5회 계대 배양하면서 항생제 저항성 캘러스 선발, 체세포배발생 및 식물체를 유도하였다. pPPTN290발현벡터의 T-DNA는 reporter유전자로서 Ubi 프로모터에 의해 gus유전자가 발현조절 되도록 그리고 항생제로서 paromomycin에 저항성을 갖는 nptII유전자가 35S 프로모터에 의해 발현되도록 제조하였다. 안정적 형질전환과 빈도는 캘러스의 paromomycin항생제 저항성과 GUS유전자의 발현 여부에 의해 조사하였다. Agrobacterium과 공동배양한 928개의 배축절편에서 paromomycin에 저항성을 갖는 56개의 캘러스 클론을 얻었고, 이중 48개 캘러스 클론 (5.2%)에서 GUS유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다. 48개의 캘러스 클론중에서 오직 5개의 캘러스 클론으로부터 식물체를 얻어 낮은 빈도 (0.5%)를 나타냈다. 수확한 $T_1$종자에서 GUS양성반응은 gus유전자가 오이 게놈에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.255-259
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• 2004

Agrobacterium과 자엽절 공동배양으로 대두 형질전환체를 생산하였다. 대두 배양재료는 3개의 품종과 1개의 genotype의 자엽절 절편을 사용하였으며, bar유전자와 GUS유전자로 제작된 pPTN289와 pCAMBIA3301벡터를 LBA4401, GV3101, EHA101, C58에 각각 형질전환하여 공동 배양하였고 모든 형질전환 방법은 약간 변형된 Zhang 등(1999)의 방법에 따라 수행하였다. 형질전환빈도는 아그로박테리움의 종류에 따라 현저한 차이가 있었으며, 특히 사용한 균주중 EHA101에서 3.6%로 최대치를 보였다. Glufosinate가 첨가된 선발배지에서 106개의 식물체를 얻었으며, 이중 Thorne에서 5개체, 1049에서 5개체, 백운콩에서 1개체 등 모두 11개로부터 GUS양성반응을 확인하였다. Southern분석과 basta검정법에 의하여 T1세대 식물체로부터 GUS유전자와 bar유전자가 발현되고 있음을 확인하였다.