• Applied Biological Chemistry
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• 제47권4호
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• pp.430-433
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• 2004

Lilium cv. Casablanca pollen grains stored at $-70^{\circ}C$ were grown in pollen germination medium with Agrobacterium tumefaciens LBA4404 cells harboring pBI121 for 18 hr at $27^{\circ}C$. Following this, cefotaxime (250 mg/L) was treated for 6 hr to eradicate the bacterial cells. Histochemical GUS analysis revealed that the transgenic pollen displayed deep blue color mostly from 12 hr after the co-cultivation. Presence of $200\;{\mu}M$ acetosyringone was determined not to be more effective for GUS transformation than its absence. GUS DNA integration in the transgenic pollen genomic DNA was clearly demonstrated by Southern blot analysis.

• 한국식물병리학회지
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• 제11권1호
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• pp.66-72
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• 1995

The coat protein (CP) gene of cucumber mosaic virus-As (CMV-As) strain was engineered for expression in the plant by using the cauliflower mosaic virus 35S transcript regulatory sequences. The CP gene was cloned into an Agrobacterium-derived binary vector. A chimeric gene was constructed by the cDNA of CMV-As CP and plant expression vector pBI121. The clone, pCMAS66, was first introduced into the phagemid vector pSPORT1 for situating sense orientation for translation and making restriction sites in order to re-introduce plant expression vector, pHI121. The resulting subclone pCASCP02 and plant expression vector pBI121 were treated with BamHI-SacI for excising the target gene and removing GUS gene, respectively. After Agrobacterium transformation by freeze-thaw technique, the clone, pCMASCP121-123 which contains sense orientation of the target gene, was selected and confirmed by restriction endonuclease analysis. The CMV-As CP gene was introduced into A. tumefaciens. The results on tobacco plant transformation with the vector system revealed that the system could be successfully introduced and showed high frequency of selection to putative transformations.

• BMB Reports
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• 제41권11호
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• pp.771-777
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• 2008

Calmodulin (CaM) proteins, members of the EF-hand family of $Ca^{2+}$-binding proteins, represent important relays in plant calcium signals. Here, OsCam1-1 was isolated by PCR amplification from the rice genome. The gene contains an ORF of 450 base pairs with a single intron at the same position found in other plant Cam genes. A promoter region with a TATA box at position-26 was predicted and fused to a gus reporter gene, and this construct was used to produce transgenic rice by Agrobacterium-mediated transformation. GUS activity was observed in all organs examined and throughout tissues in cross-sections, but activity was strongest in the vascular bundles of leaves and the vascular cylinders of roots. To examine the properties of OsCaM1-1, the encoding cDNA was expressed in Escherichia coli. The electrophoretic mobility shift when incubated with $Ca^{2+}$ indicates that recombinant OsCaM1-1 is a functional $Ca^{2+}$-binding protein. In addition, OsCaM1-1 bound the CaMKII target peptide confirming its likely functionality as a calmodulin.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권5호
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• pp.415-421
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• 2000

The disaccharide trehalose ($\alpha$-D-glucopyranosyl-$\alpha$-D-glucopyranoside) is found in variety of organ-isms that are able to withstand almost complete desiccation. In order to identify the function of trehalose in plants, we isolated Arabidopsis trehalase (AtTRE) gene that encodes the enzyme able to hydrolyze trehalose to glucose, and trehalose-6-phosphate synthase isolog, TPS3 gene by RT-PCR. The AtTRE had the substrate specificity to hydrolyze only trehalose, and a broad pH range of enzyme activity. The AtTRE promoter/GUS reporter gene was expressed in cotyledons, mature leaf tissues including guard cells, and developing siliques. The GUS expression driven by AtTPS3 promoter was significant in root tissues, and the level of GUS activity was much higher than that of the pBll 21 control seedlings. The knockout of AtTPS3 gene in Arabidopsis resulted in the retarded root development, whereas the overexpression of AtTPS3 increased the root elongation in the presence of sucrose in MS medium. Possible functions of AtTRE and AtTPS3 in plant will be discussed. In addition, ectopic expression of yeast TPS1 driven by the inducible promoters in tobacco and potato conferred the plants on the drought and freezing tolerances.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.309-314
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• 1994

간편하면서도 효율적인 단자엽 식물의 형질전환 기법을 개발하기 위하여 배발생 세포를 직접 electroporation하여 DNA를 도입하는 실험을 벼와 잔디에서 실시하였다. 잔디는 수정 후 3주된 미숙배에서 캘러스를 유도하였으며, 2.4-D가 1 mg/L 함유된 액체 MS배지로 옮겨 진탕배양한 것을 electroporation 실험에 이용하였다. 벼는 20 mm 정도의 미숙화서 유래의 캘러스를 액체 N$_{6}$배지(1 mg/L 2.4-D 함유)에서 진탕배양하여 획득한 세포주를 사용하였다. 액체 진탕배양한 세포괴를 GUS expression vector인 pGA1074 (30 $\mu\textrm{g}$/ml)와 함께 MS 액체 배지에서 Electroporation하였다. 세포벽과 세포막을 통한 세포로의 DNA 전이는 GUS 유전자의 발현 여부 및 정도에 따라 결정하였다. 400 volt, 800 $\mu$F capacitance로 electroporation 처리된 벼와 잔디의 세포괴들은 200 ${\mu}\ell$ (packed cell volume)의 세포괴 당 25 unit (1 unit=파란색을 띤 독립된 세포군) 이상의 빈도로 GUS 활성을 나타내었다. 반면에 무처리 세포주 및 처리한 비배발생 세포주에서는 GUS 발현이 일어나지 않음을 반복적으로 확인차였다. 따라서 electroporation에 의한 벼와 잔디의 형질전환실험에서 원형질체 대신 intact한 배발생 세포가 이용될 수 있음을 의미한다

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권12호
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• pp.1650-1655
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• 2009

The $\beta$-glucuronidase (GUS) gene from Lactobacillus brevis RO1 was cloned and expressed in Escherichia coli GMS407. The GUS gene was composed of 1,812 bp, encoding a 603-amino-acid protein belonging to glycosyl hydrolase family 2 with three conserved domains. The amino acid similarity was higher than 70% with the $\beta$-glucuronidases of various microorganisms, yet less than 58% with the $\beta$-glucuronidase of L. gasseri ADH. Overexpression and purification of the GUS was performed in $\beta$-glucuronidase-deficient E. coli GMS407. The purified GUS protein was 71 kDa and showed 1,284 U/mg of specific activity at optimum conditions of pH 5.0 and $37^{\circ}C$. At $37^{\circ}C$, the GUS remained stable for 80 min at pH values ranging from 5.0 to 8.0. The purified enzyme exhibited a half-life of 1 h at $60^{\circ}C$ and more than 2 h at $50^{\circ}C$. When the purified GUS was applied to transform baicalin and wogonoside into their corresponding aglycones, $150\;{\mu}M$ of baicalin and $125\;{\mu}M$ of wogonoside were completely transformed into baicalein and wogonin, respectively, within 3 h.

• Mycobiology
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• 제29권1호
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• pp.48-53
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• 2001

Plants have the ability to acquire an enhanced level of resistance to pathogen attack after being exposed to specific biotic stimuli. To obtain plant growth-promoting rhizobacteria inducing resistance against cucumber anthracnose by Colletotrichum orbiculare, more than 800 strains of rhizobacteria were screened in the greenhouse. Among these strains, Bacillus amyloliquefaciens solate EXTN-1 showed significant disease control efficacy on the plants. Induction of pathogenesis-related(PR-la) gene expression by EXTN-1 was assessed using tobacco plants transformed with PR-1a::$\beta$-glucuronidase(GUS) construct. GUS activities of tobacco treated with EXTN-1 and salicylic acid-treated transgenic tobacco were significantly higher than those of tobacco plants with other treatments. Gene expression analyses indicated that EXTN-1 induces the accumulation of defense-related genes of tobacco. The results showed that some defense genes are expressed by the treatment with EXTN-1 suggesting the similar resistance mechanism by salicylic acid.

• 한국초지조사료학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-8
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• 2011

난지형 사료작물들의 신품종 개발을 위해서는 형질전환기법에 의한 유용 유전자의 도입이 필수적이다. 기니아그라스를 포함하여 높은 조직배양 능력을 가진 3종의 Panicum속 식물을 대상으로 Agrobacterium법을 통한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다. P. meyerianum의 성숙종자 유래 캘러스를 이용하여 acetosyringone과 betaine이 Agrobacterium의 감염에 미치는 영향을 GUS 유전자의 발현 정도를 통해 조사하였다. 그 결과, acetosyringone 10 mg/L와 betaine 60 mg/L를 첨가하였을 때 높은 GUS 유전자의 발현이 관찰되었다. 최적의 형질전환조건을 이용하여 기니아그라스 2품종의 미성숙 배 유래 캘러스와 P. longijubatum, P. stapfianum의 성숙종자 유래 캘러스에 각각 형질전환을 시도한 결과, 모든 캘러스에서 높은 GUS 유전자의 발현이 관찰되었다. 또한 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 저항성을 나타내는 캘러스를 대상으로 GFP 유전자의 발현을 관찰한 결과 안정적으로 세포 내에서 발현되고 있음을 확인할 수 있었다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타낸 P. meyerianum 캘러스는 유식물체로 재분화되었다. 형질전환체를 대상으로 PCR 분석을 실시한 결과, 발현벡터 T-DNA 영역의 hpt 유전자가 형질전환체의 genome내에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.13-18
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• 2003

본 실험은 감자괴경에 특이적으로 나타나는 patatin promoter에 의한 외부 도입 유전자의 발현 양상을 파악하고자 수행되었다. Patatin promoter에 의하여 GUS 유전자의 발현이 조절되도록 pATGUS 벡터를 제작한 후 Agrobacterium tumefaciens LBA4404를 이용하여 감자의 잎 절편에 형질전환하였다. 대조구로 GUS 유전자의 상시발현 벡터인 pBI121을 사용하였으며, 항생제를 포함한 재분화 배지에서 개체를 유도한 결과 8주 후부터 신초를 관찰할 수 있었다. NPTII 유전자의 삽입여부를 PCR로 검정한 후, 선별된 형질전환체의 소괴경 형성을 위해 sucrose 농도를 높인 배지에서 1주일 간격으로 줄기의 하단 부분을 배양하였다. 주별로 시료를 채취한 후, RNA gel blot 분석을 해 본 결과 CaMV35S promoter에 의한 GUS 발현은 소괴경의 전단계에서 고르게 발현되는 반면, 괴경-특이적인 patatin promoter의 경우 감자 줄기에서는 관찰이 어려웠고, 주별 발현율은 1주부터 5주까지는 점점 증가하다가 그 이후부터는 점차 감소함을 알 수 있었다. 또한, GUS의 효소활성 역시 mRNA의 발현율과 비례함을 알 수 있었다. 제시된 실험결과들로 보아 감자 괴경에서의 patatin promoter에 의한 GUS 유전자의 발현은 5주경에 가장 높게 나타났으며, 이러한 결과들로 보아 patatin promoter에 의해 감자 소괴경내로 도입된 외래 유전자의 발현을 확인하기 가장 좋은 시기는 소괴경 형성 후 5주째임을 알 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권2호
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• pp.109-113
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• 1998

본 연구에서는 상처, 병원균의 침입 등에 의하여 발현양이 크게 증폭되는 토마토 PAL유전자의 promoter에 giant silk moth(Hyalophora cecropia)로부터 분리한 lytic gene의 genetic code를 일부 변경한 Shiva 유전자를 부착하여 담배, 감자 등의 작물에 형질전환을 시도하였다. 형질전환된 담배로부터 얻은 종자에 대한 kanamycin저항성 유전자의 유전분석, PCR 증폭 혹은 genomic Southern blot hybridization에 의하여 tPAL5 promoter-Shiva fusion gene의 염색체내로의 integration을 확인하였다. Kanamycin 저항성 유전자의 유전분석에서 선발된 7개체를 PCR 분석 실시한 결과 모든 개체가 positive임이 확인되었으나, genomic Southern blot Hybridization으로는 4개체가 negative로 나타났다. 특히 한 개체의 경우는 chromosome rearrangement 현상이 일어난 것으로 추정되었다. 감자의 경우는 남작(Irish Cobbler) 품종이 Zeatin 2.0 mg/L NAA 0.01 mg/L, GA$_3$ 0.1mg/L을 포함한 배지에서 callus형성율 및 shooting율이 가장 높아서 재분화된 형질전환체를 얻을 수 있었다. 한편 GUS 유전자는 Shiva 유전자의 3' 말단에 존재하는 NOS terminator 때문에 translation까지의 발현이 어려울 것으로 예상되었으나 형질 전환하지 않은 담배에서보다 10배 이상의 GUS활성을 나타내었다. 또한 감자 조직에 X-gluc을 사용하여 GUS($\beta$-glucuronidase)의 기질로 작용하게 하여 효소활성 자리를 염색한 결과 줄기, 잎, 뿌리 등의 도관 조직에 다량 발혈됨을 확인할 수 있었다.