• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.364-368
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• 2018

R2R3 유형의 단백질인 IbMYB1 전사인자는 고구마의 뿌리에서 안토시아닌 생합성 과정을 조절하는 중요한 단백질이다. 선행연구에서 IbMYB1 유전자의 발현 증가를 통한 안토시아닌의 합성 증가가 담배, 애기장대 및 고구마의 저장뿌리에서 증명된 바 있다. 본 연구에서는 괴경(저장줄기) 특이적 PATATIN 프로모터와 산화스트레스 유도성 SWPA2 프로모터의 조절하에서 안토시아닌을 고함유하는 IbMYB1 유전자 과발현 형질전환 감자를 개발하여 그 특성을 분석하였다. PAT-IbMYB1 형질전환 식물체들은 대조구 식물체 및 SWPA2-IbMYB1 식물체 보다 높은 안토시아닌 함량을 괴경에서 나타내었다. 본 연구의 결과로서, IbMYB1의 과발현은 형질전환 기술을 이용한 특정 조직 특이적 안토시아닌 생산에 매우 좋은 개발 기술이 될 것으로 생각되는 바이다.

• 농업과학연구
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• 제43권2호
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• pp.205-214
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• 2016

A drought-tolerant transgenic rice (Agb0103) was developed using a pepper methionine sulfoxide reductase (CaMsrB2) under the control of rice Rab21 promoter with a selection marker, the phosphinothricin acetyltransferase (PAT) gene. Commercialization of genetically modified (GM) crops will require the evaluation of risks associated with the release of GM crops. With the potential problems associated to GM crops safety testing, the investigation of their effects on non-target organisms is necessary for environmental risk research. This study was carried out to assess acute toxicity of a GM crop using the water flea (Daphnia magna) for non-target organism risk evaluation. The effect of acute toxicity on Daphnia magna of Agb0103 rice and a non-GM rice, Ilmibyeo, were investigated at different concentrations (0, 625, 1,250, 2,500, 5,000, and 10,000 mg/L). The Agb0103 rice used for the test was confirmed to express the CaMsrB2/PAT gene by the PCR and ELISA. Daphnia magna feeding tests showed no significant differences in cumulative immobility or abnormal response with either Agb0103 rice or non-GM rice. The 48hr-EC50 values showed no difference between Agb0103 rice (2243 mg/L) and non-GM rice (2694 mg/L). These results suggest that there is no significant difference in toxicity to Daphnia magna between Agb0103 rice and its non-GM counterpart.

• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.791-802
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• 2020

Theoredoxin (TRX) transgenic soybeans were developed using the human Theoredoxin gene under the control of the ��-conglycinin promoter with a selection marker, the phosphinothricin acetyltransferase (PAT) gene. This study was done to assess the acute toxicity of a genetically modified (GM) soybean using the fresh water planktonic crustacean Daphnia magna. The acute toxicity effect of the TRX soybean and non-GM soybean (Gwangan) on D. magna was investigated at different concentrations (0, 156, 313, 625, 1,250, 2,500, and 5,000 mg·L-1). The TRX soybean used for the test was confirmed to express the TRX/PAT genes by PCR and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). D. magna feeding tests showed no significant differences in the cumulative immobility or an abnormal response with either the TRX soybean or non-GM soybean. The feeding study showed a similar abnormal response and cumulative immobility of the D. magna between the TRX soybean and Gwangan treatments. Additionally, the 48 h-EC50 values for the TRX and Gwangan soybeans were 755.6 and 778 mg·L-1, respectively. The soybean NOEC (no observed effect concentration) value for D. magna was suggested to be 156 mg·L-1. These results suggest that there is no significant difference in toxicity to Daphnia magna between the TRX soybean and its non-GM counterpart.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권4호
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• pp.285-290
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• 2007

본 연구는 Agrobacterium을 매개로 도라지에 PAT 유전자를 도입하여 ‘바스타’에 저항성을 가지는 형질전환 도라지를 개발하는 기술을 확립하기 위하여 수행되었다. 종자를 무균적으로 발아시킨 후 10일 된 미성숙 자엽과 성숙엽에 Agrobac-terium을 접종하고 1/10 MS 배지에서 48시간 동안 공동 배양하였다. 공동배양 후 부정아 유도를 위해 MS 선발배지 (0.2 $mg/{\ell}$ NAA, 1.0 $mg/{\ell}$ BA, 3% 설탕, pH 5.8; 3 $g/{\ell}$ gelrite, 100 $mg/{\ell}$ kanamycin, 500 $mg/{\ell}$ carbenicillin)에 치상하여 배양한 결과 미성숙 자엽의 절편에서 형질전환체로 추정되는 부정아가 형성되었고, 선발배지에 2회 계대배양하여 형질전환 추정체를 선발하였다. 이러한 형질전환 추정체는 GUS, PCR 분석 및 RT-PCR 분석에 의하여 형질전환체로 확인되었다. 또한 10 $mg/{\ell}$ 의 phosphinothricin이 함유된 배지에서 배양하여 형질전환 여부를 확인하였고, 순화재배 후 0.3% ‘바스타’를 살포한 결과 형질전환 도라지는 제초제에 저항성을 보였다. ‘바스타’에 저항성을 보인 도라지 식물체는 정상적인 생육을 계속하여 개화하였다.

• 환경생물
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• 제26권4호
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• pp.377-384
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• 2008

A cell is the product of a long period of evolution and can be represented as an optimized system (homeostasis). Stimuli from the outside environment are received by sensory apparatus on the surface of the cell and transferred through complicated pathways and eventually regulate gene expression. These signals affect cell physiology, growth, and development, and the interaction among genes in the signal transduction pathway is a critical part of the regulation. In this study, the interactions of deletion mutants and overexpression of the extracopies of the genes were used to understand their relationships to each other. Also, green fluorescent protein (GFP reporter gene) was fused to the regulatory genes to elucidate their interactions. Cooverexpression of the two genes in extracopy plasmids suggested that patS acts at the downstream of hetR in the regulatory network. The experiments using gfp fusion in different genetic background cells also indicated the epistasis relationships between the two genes. A model describing the regulatory network that controls cell development is presented.

• 한국환경농학회지
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• 제33권2호
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• pp.121-128
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• 2014

BACKGROUND: The disease resistant (OsCK1) rice was generated by inserting choline kinase (CK1) and phosphinothricin acetyltransferase (PAT) genes isolated from Oryza sativa and Streptomyces hygroscopicus into the genome of the rice, Nakdongbyeo. With the potential problems of safeties, the evaluations on non-target organisms are essentially required for the environmental risk assessment of genetically modified (GM) crops. In the present study, we conducted the evaluation of acute toxicity on Daphnia magna that commonly used as a model organism in ecotoxicological studies for non-target organism evaluation. METHODS AND RESULTS: Effect of acute toxicity to Daphnia magna by each concentration were investigated in the disease resistant (OsCK1) rice and non-genetically modified (non-GM) rice, Nakdongbyeo, as concentration (0, 1,000, 1,800, 3,240, 5,830, 10,500 and 20,000 mg/L). The OsCK1 rice used for the test was confirmed to express the OsCK1/PAT gene by the PCR(Polymerase chain reaction) and western blot analysis. Feeding test showed that no significant differences in cumulative immobility and abnormal response of Daphnia magna fed on OsCK1 rice or non-GM rice. The 48hr-$EC_{50}$ values showed no difference between OsCK1 rice (3,147.18 mg/L) and non-GM rice (3,596.27 mg/L). CONCLUSION: This result suggested that there was no significant difference in toxicity to Daphnia magna between OsCK1 rice and non-GM counterpart.

• 한국응용곤충학회지
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• 제32권1호
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• pp.51-60
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• 1993

흰 불나방 핵 다각체바이러스(Hyphantria cunea nuclear Palyhedrosis virus: HcNPV) 다각체 단백질 유전자포함 절편의 탐색과 클로닝을 행하였다. Autographa cahfornica NPV EeoRI-I 절편 (약 7.3 kb), Bombyx mori NPV PstI-F 절편 (약 7 kb) 및 합성 oligonucleotide ( 3D-mer) 를 probe로 한 southern hybridization을 행하여 HcNPV PstI - L 절편 (5.3 kb)을 탐색하고, pUC18을 이용하여 E. coli에 형질전환시켜 클로닝하였다. 클로닝한 plasmid의 EeoRI, SaIl, Kpnl, HindIII, SacI 및 AvaI의 제한효소지도를 작성하고 pHeP-L(8.0 kb)이라 명명히였으며, 이를 다시 pHcP-Ll(4.7 kb), pHcP-L2(7.1 kb), pHcP-L3(5.3 kb), pHcP-L4(4.2 kb) 및 pHeP-L5(4.5 kb)로 subeloning 하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권1호
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• pp.104-109
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• 2007

A multiplex polymerase chain reaction (PCR) method was developed to simultaneously detect three varieties of genetically modified (GM) canola. The construct-specific primers were used to distinguish the following three varieties of GM canola; GT73, MS8xRF3, and T45, using multiplex PCR. The FatA (fatty acyl-ACP thioesterase) gene was used as an endogenous canola reference gene in the PCR detection. The primer pair Canendo-FIR containing a 105 bp amplicon was used to amplify the FatA gene and no amplified product was observed in any of the 15 different plants used as templates. The GT73-KHUF1/R1 primer recognized the 3'-flanking region of GT73, resulting in an amplicon of 125 bp. The Barstar-F1/MS8xRF3-R primer recognized the junction region of bars tar and the NOS terminator introduced into MS8xRF3, resulting in a 162 bp amplicon, and the T45-F2/R2 primer recognized the junction region of PAT and the 35S terminator introduced into T45, resulting in an amplicon of 186 bp. This multiplex PCR allowed for the detection of construct-specific targets in a genomic DNA mixture of up to 1% GM canola containing GT73, MS8xRF3, and T45.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권4호
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• pp.281-287
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• 1999

본 연구에서는 제초제 저항성 더덕을 개발하고자 하여 제초제 저항성 bar유전자의 형질전환을 수행하였고, 더덕 종자 발아 생리, 체세포배 유도 및 선별배지 농도 등에 대해 조사하였다. 기내종자발아는 GA$_3$를 첨가한 MS배지에 치상하여 15$^{\circ}C$에서 배양하였을 때 광, 암 두 조건 모두에서 90%의 발아율을 나타내었다. 식물체 재분화는 체세포 배발생 경로를 통하여 이루어 졌다. 배발생 캘러스는 자엽, 줄기,잎을 2,4-D와 Zeatin을 혼용처리하여 유도할 수 있었다. Basta와 PPT는 10mg/L 이상의 농도에서 식물체가 갈변고사 하였다. Explant는 l00mg/L 이상의 kanamycin에서 캘러스를 형성하지 못하였다. Explant를 제초제 저항성 bar유전자의 식물 형질전환 벡터를 포함하는 Agrobacterium tumefaciens LBA4404과 2일간 공존 배양한 후, 100mg/L kanamycin, 500mg/L carbenicillin과 1.0mg/L 2,4-D이 포함된 배지에서 형질전환체를 선발하였고, 계대배양으로 배발생 캘러스를 유도하고 체세포배를 얻었다. 체세포배를 200 mg/L kanamycin,500mg/L carbenicillin이 포함된 N6배지에 치상하여 발아시켰다. PCR 수행결과 NPTII와 bar유전자가 증폭되어 나타남으로서 도입된 유전자가 잠정적인 형질전환체 내에 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 얻어진 bur유전자 형질전환 식물체는 RNA및 단백질 수준에서의 발현 여부 검정을 거친 후, 제초제 저항성 더덕 생산 및 제초제 저항성 유전자의 후대 유전 양상 분석을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
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• pp.30-30
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• 2002

꿩의비름 (Sedum erythrostichum)은 매우 우수한 지피식물이며 건조에 강한 대표적 식물로 바위정원 (rock garden)을 가꾸는데 있어서 중요한 수종으로 이용되며, 유럽등지에서는 지붕에 식재하기도 하며 최근에는 빌딩옥상녹화의 대표적 수종으로 식재되고 있다. 또한 한방에서는 경천이라 불리우기도 하는데 피부상처 치유 및 미백효과가 탁월하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 Agrobacterium을 매개로한 꿩의비름의 형질전환 시스템을 개발하고 아울러 phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) 유전자를 도입하여 제초제 저항 식물을 개발하고자 수행되었다. 꿩의비름 잎을 Agrobacterium에 담근후 0.5 mg/l NAA와 2 mg/1 BA가 첨가된 MS 배지에 3일간 공동배앙 하였다. 그 후 300 mg/1 cefotaxime이 첨가된 같은 배지에 옮겨 계대하면서 Agrobacterium을 제거하였다. 약 3주후에 잎 절편으로 부터 직접적으로 부정아가 형성되기 시작 하였는데 이 시기부터 잎 절편을 25 mg/1 kanamycin이 첨가된 선발배지에 옮겨 주었다. 이 결과 배양된 잎 절편 절편 중 3.75%에서 kanamycin에 저항하는 부정아를 얻을 수 있었다. 형질전환체는 X-gluc 반응, PCR, Southern, Nothern analysis를 통하여 확인하였다. 약 94%의 형질전환 식물체는 성공적으로 토양에 옮길 수 있었으며 약 3개월후에 꽃을 피웠다. 형질전환체는 제초제인 Basta ($^{(R)}$ phosphinothricine at 200 mg/1)를 살포하여 주었을 경우 생존함을 확인 하였다.