• 생명과학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.67-76
• /
• 2002

Agrobacterium(LBA4404/pBI1121)을 이용하여 형질전환된 애기장대 (Arabidopsis thaliana)를 대상으로 T2, T3, F3세대에서의 도입된 외래 유전자의 비활성화 현상을 조사하였다. Kanamaycin저항성 개체들의 GUS유전자 발현을 분석한 결과, T2세대에서 조사된 12계통 중 5계통에서 GUS 비활성 개체가 관찰되었다 (GUS유전자 비활성율 2.3%). Multi copy T-DNA 계통을 조사한 결과, GUS 비활성 정도가 더욱 심해짐이 관찰되었다 (5.8%). T3 세대에서 single copy T-DNA 계통들은 1.3%의 GUS 비활성율을 보인 반면, multi-copy T-DNA 계통에서의 비활성율은 12.6%로 급격히 증가하였다. 유사한 현상이 형질전환 식물체와 정상개체를 교배하여 생산된 F2 계통에서도 관찰되었다 (비활성율 9.9%). 본 실험으로 식물체에 도입된 외래 유전자가 후대에서의 전이과정동안 점진적으로 비활성화되고, 이 현상은 multi copy T-DNA 계통에서 훨씬 심각함이 밝혀졌다.

• Journal of Plant Biology
• /
• 제35권3호
• /
• pp.237-245
• /
• 1992

감자 (Solanum tuberosum L. cv. Superior)에서 cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter의 발현 양상 및 외래 유전자의 발현에 미치는 intron fragment의 효과를 조사하기 위하여 옥수수의 alcohol dehydrogenase 1-S (Adh1-S) intron 1의 249 base pairs 와 ${\beta}-glucuronidase$ (GUS) 유전자를 결합한, CaMV 35S/deleted Adh1 intron-GUS 구조의 유전자 전달벡터를 제조하고 이를 Agrobacterium tumefaciens를 매개로 형질전환을 유도하였다. 유전자 전달벡터인 pLS201는 17.7 kilobase pairs로서 형질전환의 초기 선별에 용이한 kanamycin 저항성 유전자와 GUS 유전자를 갖는 구조로 제조되었다. 형질전환된 개체의 조직화학적 분석 결과 CaMV 35S promoter에 의한 GUS 유전자는 모든 기관에서 발현되었고, 줄기 및 뿌리에서는 세포분열이 활발한 유관속 형성층을 중심으로 강한 발현을 나타내었다. GUS 유전자의 발현에 미치는 intron fragment의 효과를 조사하기 위하여 CaMV 35S/GUS 구조의 plasmid (pBI121)를 형질전환된 개체를 대조구하여 GUS 활성을 조사한 결과 pLS201의 잎, 줄기, 뿌리에서 각각 30, 34, 42배 높은 활성을 보여, 옥수수 탈수소 효소 유전자의 절단된 인트론이 GUS 유전자의 발현을 증가시킴을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.594-598
• /
• 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.

• Journal of Plant Biology
• /
• 제37권1호
• /
• pp.77-83
• /
• 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.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제7권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2005

Explants of button daisy were screened for their regeneration potential and transient GUS gene expression. Medium containing MS salts minerals and $B_5$ vitamins supplemented with $0.1\;\cal{mg/L}$ BA and $0.1\;\cal{mg/L}$ TDZ showed the best regeneration. Disc florets and receptacles were the most responsive explants in regeneration and transient gene expression respectively. Regenerated plants were successfully rooted and established in the green-house conditions. Infection and co-cultivation of explants with Agrobacterium tumefaciens containing pCAMBIA 1301 resulted in transient GUS foci. Among the different explants, receptacles showed the highest percentage of transient GUS gene expression. Enzymatic and molecular analyses of transformed calli confirmed the integration of GUS gene.

• 생명과학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.176-181
• /
• 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.

• 한국산림과학회지
• /
• 제86권3호
• /
• pp.261-269
• /
• 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 Crop Science and Biotechnology
• /
• 제10권1호
• /
• pp.50-56
• /
• 2007

Barley S-adenosylmethionine synthetase1 gene, which was differentially expressed in seed development of extra early barley, was regulated by the phytohormones and abiotic stresses. In order to identify the regulation regions which were involved in transcriptional control of the phytohormones and abiotic stresses, we isolated 1459 bp fragment of HvSAMS1 gene promoter using genome walking strategy and deletion series were constructed. Deleted upstream fragments(-1459, -1223, -999, -766, -545, -301 bp) were fused to the GUS reporter gene and evaluated via Agrobacterium-mediated transient expression assay. Increased GUS activity of HvSMAS1 promoter -301/GUS construct under each of NaCl, $GA_3$, ABA and ethylene application was found. However, GUS activity was negligible in the leaves transformed with the HvSMAS1 promoter(-1459, -1223, -999, -766 and -545)/GUS constructs. No significant induction of GUS activity was observed for the ethionine and spermidine treatments. In order to locate promoter sequence of the HvSAMS1 gene that was critical for the activation of gene expression, deletion and addition promoter derivatives(+, includes 43 bp of 5' ORF) of the HvSAMS1 gene fused to the GUS reporter gene were applied. The tobacco leaves which harbored the additional HvSAMS1 promoter(-1459+, -1459 to -546, -545+ and -301+)/GUS construct did not significantly induce GUS activity as compared to the HvSAMS1 promoter(-1459, -545 and -301)/GUS constructs under each of NaCl, ABA and $GA_3$ treatment. However, the GUS activity was high in the tobacco leaves which harboring the -211 to -141 regions of the HvSAMS1 promoter. This result suggested that HvSAMS1 gene expression might be regulated by this region(from -211 to -141).

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제37권4호
• /
• pp.511-516
• /
• 2010

아그로박테리움 매개에 의한 형질전환 기술을 이용하여 국내에서 육성된 품종 'Sweet Yellow'로부터 유도된 체세포배 (배발생캘러스 포함)로 intron-GUS유전자가 전이된 식물체를 획득하기까지의 과정이 제시되었다. Intron-GUS 유전자를 포함하고 있는 Agrobacterium tumefaciens AgL1(O.D=0.7~1.6)에 30분 감염시켜 3일간 공동배양 한 후 $4^{\circ}C$에서 7일간의 저온처리를 거친 후 cefotaxim $250\;mg{\cdot}L^{-1}$ 첨가 체세포배발아 배지에 배양된 체세포배 (배발생캘러스 포함)들 대부분으로 유전자가 전이된 것을 GUS transient assay에 의해 확인하였다. Intron-GUS유전자가 전이된 체세포배 (배발생캘러스 포함)로부터 신초원기를 유도한 후 신초를 재분화시켰고, 재분화된 신초로부터 다신초가 형성되도록 하였다. 다신초로부터 신초의 일부를 떼어 GUS transient assay 분석을 실시하여 intron-GUS 유전자의 발현을 확인한 후 발근시켜 순화 후 온실로 옮겼다. GUS transient assay에 의해 확인된 유전자 발현율은 100%였다.

• KSBB Journal
• /
• 제8권2호
• /
• pp.104-109
• /
• 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.