• Journal of Plant Biology
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• 제37권3호
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• pp.371-380
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• 1994

To determine the patterns and the levels of expression of the cauliflower mosaic virus (CaMV 35S) promoter and the rice actin 1 (Act1) promoter in rice, transgenic rice plants containing CaMV 35S-$\beta$-glucuronidase (GUS) and Act1-GUS constructs were generated and examined by fluorometric and histochemical analyses. The fluorometric analysis of stably transformed calluses showed that the activity of the rice Act1 promoter was stronger than that of the CaMV 35S promoter in rice cells. In a histochemcial study of the transgenic rices, it was shown that the GUS activity directed by the CaMV 35S promoter was localized mainly in parenchymal cells of vascular tissues of leaves and roots and mesophyll cells of leaves. These results are similar to those of potato, a dicot plant. In contrast, rice plant transformed with Act1-GUS fusion construct revealed strong GUS activity in parenchymal cells of vascular tissue, mesophyll cells, epidermal cells, bulliform cells, guard subsidiary cells of leaves and most cells of the root, suggesting that the rice Act1 promoter is more constitutive than the CaMV 35S promoter. It was also confirmed that in both types of transgenic rice little or no staining was localized in metaxylen tracheary elements of vascular tissue from leaves or roots. These results indicate that the rice Act1 promoter can be utilized more successfully for expression of a variety of foreign gene in rice than the CaMV 35S promoter.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권1호
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• pp.37-43
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• 1998

꽃양배추 '은배' 종자를 무균 파종한 후 6일째된 하배축 조직을 BA 1㎎/L, sucrose 30㎎/L한천 8 g/L가 첨가된 MS 재분화배지에 1일간 전처리한 다음, PI promoter-GUS 융합 유전자가 도입된 Agrobacterium tumefaciens LBA 4404와 2일간 동일조성의 MS 액체배지에서 공동배양하여 carbenicillin 500 ㎎/L와 kanamycin 20 ㎎/L가 첨가된 MS 재분화배지로 옮겨 주었을 때 가장 많은 형질전환체를 얻을 수 있었다. PCR 분석결과, PI promoter-GUS 융합 유전자가 형질전환체의 게놈상에 삽입되어 있음을 확인하였다. Southern 분석결과, ECL-labelling된 PI promoter-GUS 융합 유전자 probe의 coding sequence와 동일한 것으로 판단되는 약 366bp 위치에서 밴드를 확인할 수 있었다. 그러나 형질 전환되지 않은 식물체에서는 이들 밴드를 확인할 수 없었다. 조직내 GUS 유전자의 활성은 잎부위에서부터 시작하여 엽병과 줄기의 관다발을 중심으로 나타났으며 상처의 정도가 심할수록 높은 편이었고 그 범위도 넓었다.

• Molecules and Cells
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• 제26권5호
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• pp.474-480
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• 2008

OsMADS1 is a rice MADS box gene necessary for floral development. To identify the key cis-regulatory regions for its expression, we utilized transgenic rice plants expressing GUS fusion constructs. Histochemical analysis revealed that the 5.7-kb OsMADS1 intragenic sequences, encompassing exon 1, intron 1, and a part of exon 2, together with the 1.9-kb 5' upstream promoter region, are required for the GUS expression pattern that coincides with flower-preferential expression of OsMADS1. In contrast, the 5' upstream promoter sequence lacking this intragenic region caused ectopic expression of the reporter gene in both vegetative and reproductive tissues. Notably, incorporation of the intragenic region into the CaMV35S promoter directed the GUS expression pattern similar to that of the endogenous spatial expression of OsMADS1 in flowers. In addition, our transient gene expression assay revealed that the large first intron following the CaMV35S minimal promoter enhances flower-preferential expression of GUS. These results suggest that the OsMADS1 intragenic sequence, largely intron 1, contains a key regulatory region(s) essential for expression.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제4권4호
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• pp.143-150
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• 2002

A strong oxidative stress-inducible peroxidase promoter (referred to as SWPA2 promoter) was cloned from tell cultures of sweetpotato (Ipomoea batatas) and characterized in transgenic tobacco cultured cells in terms of biotechnological applications. Employing a transient expression assay in tobacco protoplasts, with five different 5'-deletion mutants of the SWPA2 promoter fused to the $\beta$-glucuronidase (GUS) reporter gene, the 1314 bp deletion mutant showed approximately 30 times higher GUS expression than the CaMV 35S promoter. The expression of GUS activity in suspension cultures of transgenic cells derived from transgenic tobacco leaves containing the -1314 bp SWPA2 promoter-GUS fusion was strongly expressed following 15 days of subculture compared to other deletion mutants, suggesting that the 1314 bp SWPA2 promoter will be biotechnologically useful for the development of transgenic cell lines engineered to produce key pharmaceutical proteins. In this respect, we developed transgenic cell lines such as tobacco (Nicotiana tabacum L. BY-2), ginseng (Panax ginseng) and Siberian ginseng (Acanthopanax senticosus) using a SWPA2 promoter to produce a human lactoferrin (hLf) and characterized the hLf production in cultured cells. The hLf production monitored by ELISA analysis in transgenic BY-2 cells was directly increased proportional to cell growth and reached a maximal level (up to 4.3% of total soluble protein) at the stationary phase in suspension cultures. The SWPA2 promoter should result in higher productivity and increased applications of plant cultured cells for the production of high-value recombinant proteins.

• The Plant Pathology Journal
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• 제23권2호
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• pp.76-89
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• 2007

CaCDPK4, a full-length cDNA clone encoding Capsicum annuum calcium-dependent protein kinase 4, was isolated from chili pepper (Capsicum annuum L.). Deduced amino acid sequence of CaCDPK4 shares the highest homology with tobacco NpCDPK8 and chickpea CaCDPK2 with 79% identity. Genomic blot analyses revealed that CaCDPK4 is present as a single copy in pepper genome, but it belongs to a multigene family. CaCDPK4 was highly induced when pepper plants were inoculated with an incompatible bacterial pathogen. Induced levels of CaCDPK4 transcripts were also detected in pepper leaves by the treatment of ethephon, an ethylene-inducing agent, and high-salt stress condition. The bacterial-expressed GST-CaCDPK4 protein showed to retain the autophosphorylation activity in vitro. GUS expression driven by CaCDPK4 promoter was examined in transgenic Arabidopsis containing transcriptional fusion of CaCDPK4 promoter. GUS expression under CaCDPK4 promoter was strong in the root and veins of the seedlings. GW (-1965) and D3 (-1377) promoters conferred on GUS expression in response to inoculation of an incompatible bacterial pathogen, but D4-GUS (-913) and DS-GUS (-833) did not. Taken together, our results suggest that CaCDPK4 can be implicated on signal transduction pathway of defense response against an incompatible bacterial pathogen in pepper.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권5호
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• pp.315-318
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• 1994

CaMV35S promoter-$\beta$-glucuronidase (GUS) 유전자와 선발 표지로서 neomycin phosphotransferase 유전자를 가진 pBI121 binary 벡터를 도입한 Agrobacterium turmfaciens LAB4404와 더덕 유식물체의 자엽 절편을 1 mg/L BA가 첨가된 MS 배지에서 48시간 동안 공동배양한 후 1 mg/L BA, 250 mg/L carbenicillin 100 mg/L kanamycin sulfate을 첨가한 고체배지에 옮겨 명조건에서 배양하였다. 배양 2주 후 절편의 절단면 부근으로부터 수많은 부정아가 형성되기 시작하였다. 이들 부정아의 GUS 활성을 조사한 결과 15%가 양성반응을 나타내었다. 배양 6주 후 절편이 형성한 수많은 부정아로부터 56.7% 빈도로 shoot이 발달하였다. 이들 shoot은 기본배지에 옮겨서 4주 경과되었을 때 대부분 발근하였으며, 재분화된 개체는 토양에 이식하였다. Southem 분석결과 GUS양성을 보인 재분화 개체의 게놈 DNA에 GUS 유전자가 삽입되었음이 확인되었다.

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.480-485
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• 2001

국화과에 속하는 다년생 초본식물의 민들레가 Agrobacteria 에 대한 숙주로서의 가능성을 조사하고 여러 가지 유용한 유전자를 민들레로 도입시키기 위해, 민들레잎 절편을 pBI121으로 형질전환된 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 10분동안 공동배양하여 형질전환시킨 후, 1$\mu$M IAA, 1$\mu$M BA. 50 $\mu$g/ML Km과 100$\mu$g/ML Cb이 함유된 MS 배지에서 약 2주후에 multiple shoot를 유가시켰다. 유기된 shoot로 부터 유식식물체를 얻었으며, 형질전환을 확인하기 위해 GUS활성을 측정한 결과 양성 반응을 보였다.

• 한국작물학회지
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• 제49권5호
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• pp.434-439
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• 2004

Medicago truncatula is a model plant for molecular genetic studies of legumes and plant-microbe interactions. To accelerate finding of genes that play roles in the early stages of nodulation and stress responses, a trans-genic plant was developed that contains a promoter­reporter fusion. The promoter of rip], a Rhizobium-induced peroxidase gene, was fused to the coding region of $\beta-glucuronidase (GUS)$ gene and inserted into a modified plant transformation vector, pSLJ525YN, in which the bar gene was preserved from the original plasmid but the neomycin phosphotransferase gene was replaced by a polylinker. Transformation of M. truncatula was carried out by vacuum infiltration of young seedlings with Agrobacterium. Despite low survival rates of infiltrated seedlings, three independent transformants were obtained from repeated experiments. Southern blot analyses revealed that 7 of 8 transgenic plants of the T 1 generation contained the bar gene whereas 6 $T_1$ plants contained the GUS gene. These results indicate that vacuum infiltration is an effective method for transformation of M. truncatula. The progeny seeds of the transgenic plants will be useful for mutagenesis and identification of genes that are placed upstream and may influence the expression of rip] in cellular signaling processes including nodulation.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.356-363
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• 2015

나무의 유전 공학적 연구를 위해서는 목본 고유의 유전자 및 프로모터 연구가 필수적이다. 우리는 포플러(P. alba ${\times}$ P. glandulosa)의 Pagns-LTP 유전자의 867 bp 프로모터를 분리하였고, ${\beta}$-glucuronidase (GUS) reporter 유전자를 이용한 프로모터의 형질전환 포플러를 제작하여 특성 분석하였다. Pagns-LTP 유전자는 어린뿌리에서 강하게 발현되었고 어린잎에서는 약하게 발현되었으며, 그밖에 다른 조직에서는 발현되지 않았다. 또한, 프로모터의 활성은 뿌리와 어린잎에서 한정되었으며 어린뿌리의 세포 전체에서 강한 활성을 나타내었다. 이에 포플러 ns-LTP 프로모터 내의 cis-element를 조사하고 현사시나무에서 Pagns-LTP 프로모터를 분리한 후 활성을 분석하였다. 프로모터 내의 cis-element를 분석한 결과, 조직 특이적 발현과 호르몬 및 스트레스에 반응하는 다양한 cis-element가 존재함을 확인하였다. 이를 통해 포플러의 ns-LTP는 생장뿐만 아니라, 스트레스에도 관여할 것이라고 추측할 수 있었다. 본 연구는 목본의 유전자 기능 분석 및 다양한 응용 연구를 위해 유용하게 이용될 수 있는 도구로서의 가능성을 제시하였다.

• 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.