• 제목/요약/키워드: GUS expression

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Agrobacterium을 이용한 고추의 Transient Expression 시스템 (Development of an Agrobacterium-mediated Transient Expression System for Intact Leaves of Chili Pepper)

  • 성은수;정영희;최도일
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.185-190
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    • 2004
  • Agrobacterium을 이용한 GUS 유전자를 효과적으로 발현시키기 위하여 수행되어진 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 박테이라 농도별 실험을 수행한 결과 균의 전처리 배양 농도 O $D_{600nm}$ 0.3일때 원심분리한 후 얻어진 균을 희석한 후의 최종 농도는 O $D_{600nm}$ 0.8로 맞춘 실험 처리구에서 GUS 유전자 발현율이55%로 가장 높게 나타났다. 병원성 유도 배지 내에 Acetosyringone (AS)이 첨가되지 않은 경우 GUS 유전자가 발현된 고추 잎을 얻을 수 없었으나, 200$\mu$M을 첨가했을 때 90%의 가장 높은 GUS 유전자 발현율을 나타내어 많은 수의 GUS spots을 관찰할 수 있었다. Agrobacterium에 의한 고추 잎의 감염 정도를 조사한 바 Agrobacterium으로 감염시킨지 3일째부터는 박테리아 에한 감염 정도가 심해져서 GUS 유전자 발현 정도가 약해지므로 Agrobacterium으로 감염시킨지 2일째 되었을 때 GUS 유전자 발현이 가장 강하게 나타난 것을 확인하였다. 이 같은 결과는 박테리아에 의한 감염이 일어난지 3일째 부터는 식물체의 감염부위 고사를 일으키는 것과 관련된 것으로 보인다.

Differential expression of rice calmodulin promoters in response to stimuli and developmental tissue in transgenic tobacco plants

  • Kim, Yu-Jung;Cho, Eun-Kyung;Lee, Soo-In;Lim, Chae-Oh;Choi, Young-Ju
    • BMB Reports
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    • 제43권1호
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    • pp.9-16
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    • 2010
  • The promoters of OsCaM1 and OsCaM3 were characterized after sequencing and fused to the reporter gene, GUS. The constructs were then transformed into the tobacco plant. Histochemical analysis of GUS showed different expression patterns in pOsCaM1::GUS and pOsCaM3:: GUS transgenic plants. The expression of pOsCaM1::GUS in 4- to 15-day-old seedlings in particular was observed only in the root, while the expression of pOsCaM3::GUS was detected in both the cotyledons and root. Also, pRCaM1::GUS was detected in all the tissues surrounding the root system, while the presence of pOsCaM3::GUS was observed in the root, except in the root meristem. However, in mature transgenic plants, the expression of pOsCaM1::GUS and OsRCaM3::GUS was scarcely detected. Under wounding stress, the GUS activity of pOsCaM1 and pOsCaM3 was strongly induced, and the activity of pOsCaM3 especially, was retained for long periods. In the phloem, pOsCaM3 activity induced by hormone treatments and abiotic stresses was also identified.

Regulation of the Korean Radish Cationic Peroxidase Promoter by Phytohormones and Other Reagents

  • Lee, Dong-Ju;Kim, Sung-Soo;Kim, Soung-Soo
    • BMB Reports
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    • 제32권1호
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    • pp.51-59
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    • 1999
  • The Korean radish cationic peroxidase (KRCP) promoter, comprising nucleotides -471 to +704 relative to the transcriptional initiation site, was fused to the GUS gene and transformed to tobacco BY-2 cells. We examined how auxin (2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D), cytokinin (6-benzylaminopurine, BAP), gibberellic acid ($GA_3$), abscisic acid (ABA), methyl jasmonate (MeJA), and phosphatidic acid (PA) affect the GUS expression in the presence or absence of 2,4-D in a modified LS medium. Exogenous 2,4-D or BAP greatly decreased the GUS expression regulated by the KRCP promoter in a modified LS medium containing 0.2 mg/l 2,4-D. $GA_3$ increased the GUS expression and ABA completely reduced the inductive effect of $GA_3$. The GUS expression was also increased dose-dependently by plant defense regulators, MeJA and PA. In contrast to the above results, auxin deprivation from the modified LS medium increased the GUS expression after treatment with exogenous 2,4-D whereas BAP still greatly decreased the GUS expression dose-dependently. $GA_3$ or MeJA slightly decreased the GUS expression. The data suggest that auxin deprivation changes the sensitivity of the suspension cells to exogenous chemicals and that the regulation of the KRCP promoter by 2,4-D, $GA_3$, and MeJA is dependent on auxin, whereas the regulation by BAP is not. This study will be valuable for understanding the function and expression mode of the Korean radish cationic peroxidase in Korean radish.

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상처에 의해서 유도되는 벼 calmodulin promoter의 transgenic 담배에서조직 특이적 발현 (Tissue Specific Expression of Wound-Inducible RCaM-2 Promoter in Transgenic Tobacco Plants)

  • 최영주
    • 생명과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.176-181
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    • 2005
  • Calmodulin 유전자의 발현 조절을 연구하기 위해, 벼 calmodulin promoter (RCaM-2)를 분리하여 GUS (report 유전자)에 융합하였다. GUS 활성은 정단조직, 근단 및 관다발 영역과 같은 성장조직에서 높게 발현되었다. 줄기와 페티올의 transverse 절단부위 GUS 활성은 관다발계의 안쪽에 제한되었으며 관다발계의 외부에 위치한 피층과 표피에서는 강하게 발현된 식물에서도 GUS 활성이 나타나지 않았다. GUS 활성은 어린 조직에서 특이적으로 발현되었으며 상처에 의해서 신속하게 증가하였다. RCaM-2 promoter는 세포분열이 왕성한 어린조직이나 생장점에서 강하게 발현되며 mechanical 신호에 의해서 현저히 유도되었다. 이러한 결과는 RCaM-2 유전자의 5'-flanking 영역이 상처에 의해서 유도되는 발현을 조절하는 것으로 추정된다.

벼 종자 유래 배에서 외래유전자의 도입과 발현 (Uptake and Expression of Foreign Genes Using Seed-Derived Embryos of Rice)

  • 정구흥
    • Journal of Plant Biology
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    • 제37권1호
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    • pp.77-83
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    • 1994
  • 종자를 자연건조시킨 상태에서 ${\beta}-glucuronidase$ (GUS) 유전자와 hygromycin phosphotransferase (HPT) 유전자를 가진 plasmid DNA 용액을 imbibition시켰다. GUS 유전자의 경우 품종, vector의 종류, imbibition의 온도에 따라 표지유전자의 발현율에 차이가 있었으며 약 30-50%의 transient expression을 나타내었다. Hygromycin B (HmB)배지에서 선별된 개체의 genomic DNA를 뽑아 외부유전자의 존재를 dot 분석을 통하여 확인하였다. Inverse polymerase chain reaction 결과 만들어지는 생성물을 cloning하고 sequencing한 결과 CaMV35S promoter sequence를 찾았다. Hygromycin이 첨가된 배지에서 선별된 개체들에서 GUS 유전자의 primer를 이용하여 PCR를 수행한 결과 20개체 중 18개체에서 GUS 유전자가 안정되게 존재하여 HmB 배지에서 GUS 유전자의 존재비율은 90%였다. 본 연구의 결과로부터 두 개의 유전자를 소유한 pYJH vector system이 고등식물의 형질전환에 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

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The Brassica rapa Rubber Elongation Factor Promoter Regulates Gene Expression During Seedling Growth in Arabidopsis thaliana and Brassica napus

  • Hong, Joon Ki;Lim, Myung-Ho;Kim, Jin A;Kim, Jung Sun;Lee, Seung Bum;Suh, Eun Jung;Lee, Soo In;Lee, Yeon-Hee
    • Plant Breeding and Biotechnology
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    • 제2권3호
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    • pp.289-300
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    • 2014
  • A tissue-specific and developmentally expressed gene was isolated from Chinese cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis), designated BrREF (B. rapa Rubber elongation factor). BrREF transcripts were expressed at high levels in seedlings and at low levels in flower buds and roots. To study the activity of this promoter, the 2.2 kb upstream sequence of BrREF gene was fused to a β-glucuronidase (GUS) reporter gene and was introduced into Arabidopsis thaliana and B. napus by Agrobacterium-mediated transformation. Strong expression of GUS driven by the BrREF promoter was detected in the cotyledons and hypocotyls of transgenic plant seedlings, but GUS expression was weak in roots, excluding the root tips. GUS expression in the cotyledons and hypocotyls decreased dramatically as the seedlings matured and was not detected in the tissues of mature plants. During floral development, GUS expression was observed in immature anthers. These findings suggest that the BrREF promoter can modulate the tissue-specific and developmental expression of gene at the early stages of growth and development.

Expression Patterns of CaMV 35S Promoter-GUS in Transgenic Poatoes and Their Clonal Progenies

  • Lee, Kwang-Woong
    • Journal of Plant Biology
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    • 제37권1호
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    • pp.17-25
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    • 1994
  • Two potato (Solanum tuberosum L.) cultivars were transformed by Agrobacterium tumefaciens harboring cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and $\beta$-glucuronidase (GUS) gene. Expression patterns of the CaMV 35S promoter according to tissue types and developmental stages, and genetic stability of GUS gene were investigated in the clonal progenies of transgenic potatoes. Kanamycin-resistant shoot emerged from tuber disc after 4 weeks of culture, and root was induced 6 weeks after culture on the selection medium. Shooting frequency of cvs. Superior and Dejima were 43% and 27%, respectively. Mature transformants and their clonal progenies showed no phenotypical abnormality. GUS activity was expressed primarily at parenchymatous cells of phloem tissue around the vascular cambium in the stem and root, and higher activity was found at the apical meristem of shoot, root and adventious shoot bud. GUS activity was higher at tubers of young explants than at stored tubers. These facts indicate that expression level of the CaMV 35S promoter differed according to tissue types and developmental stages of the organs. The GUS gene was stably inherited to each clonal progeny and normally expressed.

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포플러의 미성숙(未成熟) 배(胚)와 캘러스에서 유전자총(遺傳子銃)에 의(依)한 GUS-gene의 일시적(一時的) 발현(發現) (Transient Expression of β-gulucuronidase (GUS) gene in Immature Ovules and Calli Derived from Cottonwood Species (Populus deltoides) by Microprojectile Bombardment)

  • 강호덕;강상구;배한홍;박교수
    • 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.

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배유 특이 프로모터에 의해 유도된 GUS 유전자의 형질전환 담배 내에서의 발현 및 유전 양상 (Expression and Inheritance Patterns of Gus Gene Driven by an Endosperm-Specific Promoter in Transgenic Tobacco)

  • 박영두;김형석
    • 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.

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DNA imbibition을 이용한 벼의 형질전환과 vector 개발 (Rice Transformation by DNA Imbibition and Construction of Plant Vector)

  • 유준희;남홍길정구흥
    • KSBB Journal
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    • 제8권2호
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    • pp.104-109
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    • 1993
  • 한 개의 pladsmid에 Gus gene과 Hygromycin resistant gene(Hpt)을 합친 vector를 개발하였다. 이 재조합된 DNA를 벼의 건조한 종자에 imbibition시켜 형질전환했을 때, hygromycin 배지에서 선별한 결과 그 발현율은 single Hpt vector와 차이 가 없었으며, 주로 뿌리의 생장점이나 자엽초에서 Gus expression을 볼 수 있였다. 또한 hygromycin 배지에서 선별되어 성체가 된 개체에서 그 genomic DNA를 뽑아 PCR을 한 결과 1Kb Hpt gene을 확인하였다. 그리고 생체에서 추출한 총 RNA에서 cDNA를 만든 후 reverse transcription PCR을 통하여, 외부 유전자의 발현을 증명하였다.

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