• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.82-88
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• 2017

유전자총을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 '레드플레임' 품종의 인편조직에 선발유전자로 제초제저항성 유전자인 bar 유전자 그리고 내염성과 내건성의 복합환경저항성을 나타내는 AtSIZ 유전자를 목적유전자로 가지고 있는 플라스미드를 금입자에 코팅해서 유전자총을 이용해서 형질전환 하였다. 이러한 형질전환 체계 확립을 위해 헬륨가스 압력은 1,100 psi, 금 입자크기는 $1.0{\mu}m$ 그리고 목적 절편체까지의 거리는 6 cm 그리고 유전자총 처리 24시간 전과 후에 0.2 M sorbitol과 0.2 M mannitol을 혼합해서 MS배지에 첨가한 프로토콜로부터 우수한 형질전환 결과를 나타내었다. 유전자총 발사 처리 후, 1주간 선발제로 사용되는 PPT가 없는 MS 배지로 이식하여 배양 후, PPT 10 mg/l이 첨가된 선발배지에서 4주 간격의 계대배양을 통해 8-12주간 선발과정을 거친다. PPT 선발 배지에서 생존한 신초가 형성된 형질전환 나리 인편 조직들을 호르몬이 없는 MS 배지로 다시 옮겨주면 발근 및 추가 생육이 이루어진다. 생존한 형질전환 나리 기내 소식물체들로부터 PCR 검정을 통해 선발유전자인 bar 유전자 그리고 목적유전자인 AtSIZ 유전자의 도입이 확인되었다. 결론적으로 100여개의 나리 인편조직을 본 연구에서 확립된 유전자총 실험프로토콜을 이용하면 대략적으로 형질전환 나리 17-18 개체를 획득할 수 있으며 본 연구에 기술된 유전자 총 매개 형질전환 체계는 추가적인 보완이 이루어지면, 향후 나리 육종 프로그램에 기여할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.275-280
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• 2008

Agrobacterium공동배양법으로 오이의 기관발생을 통한 형질전환에서 가장 문제점 중 하나는 chimeric 형질전환체의 발생빈도이다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 항생제로서 paromomycin이 첨가된 선발배지에서 "은성" 품종의 배축절편으로부터 체세포배발생을 통한 형질전환시스템을 개발하였다. 배축절편을 pPPTN290발현벡터가 도입된 Agrobacterium 균주 (EHA101)에 30분간 접종한 후 2일간 공동배양 하였고, 선발배지에서 2주 간격으로 5회 계대 배양하면서 항생제 저항성 캘러스 선발, 체세포배발생 및 식물체를 유도하였다. pPPTN290발현벡터의 T-DNA는 reporter유전자로서 Ubi 프로모터에 의해 gus유전자가 발현조절 되도록 그리고 항생제로서 paromomycin에 저항성을 갖는 nptII유전자가 35S 프로모터에 의해 발현되도록 제조하였다. 안정적 형질전환과 빈도는 캘러스의 paromomycin항생제 저항성과 GUS유전자의 발현 여부에 의해 조사하였다. Agrobacterium과 공동배양한 928개의 배축절편에서 paromomycin에 저항성을 갖는 56개의 캘러스 클론을 얻었고, 이중 48개 캘러스 클론 (5.2%)에서 GUS유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다. 48개의 캘러스 클론중에서 오직 5개의 캘러스 클론으로부터 식물체를 얻어 낮은 빈도 (0.5%)를 나타냈다. 수확한 $T_1$종자에서 GUS양성반응은 gus유전자가 오이 게놈에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 확인하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제2권3호
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• pp.241-245
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• 1994

조직배양에 의한 두릅나무 종묘의 대량생산을 목적으로 체세포배의 발아에 효과적인 배지 및 생장조철제의 적정조건을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 배지는 MS매지가 채세포배의 발아에 가장 효과적이었으며(65%) 그 중애서도 무기염류의 농도를 1/4로 감소하고 당농도도 1%로 줄인 MS배지에서 발아 및 기관생장인 양호하였다. 2. Gelling agent는 gelrite $0.2{\sim}0.3%$ 처리에서 발아가 촉진되었으며 $(65{\sim}70%)$ shoot 및 root의 생장도 양호하였다. 3. Cytokinin은 $0.1mg/{\ell}$의 BA와 kinetin처리에서 발아율$(65{\sim}70%)$과 신초 및 뿌리 의 길이 및 건물중이 높게 나타났다. 4. Polyamine의 효과에 대한 실험결과 putrescine $1mg/{\ell}$과 5$mg/{\ell},\;spermidine\;10mg/{\ell}$ 처리에서 체세포배의 발아(90%) 및 기관생장이 양호하였으며 분화식물의 투명화도 억제되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.27-32
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• 2006

파인애플 (Ananas comosus) 줄기에서 얻어지는 bromelain은 단백질 분해효소 중 cysteine protease의 복합체로 알려져 있다. 본 연구에서는 제주산 파인애플 줄기를 이용하여 bromelain 관련 유전자를 분리하였다. 분리된 BL1 유전자는 총 933개의 염기서열로 311개의 아미노산을 coding 하였다. 지금 까지 알려진 식물 유래 bromelain 관련 유전자와의 alignment 분석한 결과 BAA21929 유전자와 94%, T10516 유전자와 93% 및 P14518 유전자와 81%의 상동성을 보였다. BL1 유전자를 상추 게놈내에 도입하고자 NPTII 유전자 와 BL1 유전자로 제작한 pBI 121 BL 벡터를 Agrobacterium tumefacience LBA4404에 도입한 후, 상추잎 절편에 감염시켜 embryogenic callus 및 재분화 식물체를 육성하였다. 이들식물체로부터 T1세대를 육성하여 PCR 분석을 통해 왜래유전자의 도입 여부를 확인하였다. 또한 형질전환체의 발현여부는 Nothern blot분석 및 eno protease활성을 통해 형질전환체에서 BL1유전자가 안정적으로 상추세포내에서 발현되고 있음을 확인하였다. 따라서 본 실험에서 육성된 bromelain 관련 BL1 유전자가 도입한 형질전환 상추를 육종소재르 활용한다면 상업적으로 유용한 단백질을 분해하는 가수분해효소로써 건강 보조제, 사료첨가제 등에 널리 사용할 수 있을 것으로 생각되어진다.

• 멤브레인
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• 제17권3호
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• pp.210-218
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• 2007

바이폴라막을 이 용한 전기탈이온(Continuous Electrodeionization-Bipolar Membrane(CEDI-BPM))공정 은 이온교환막의 이온 선택적 투과를 통한 제거의 효율을 높이며, 바이폴라막에서 생성된 수소이온과 수산화이온이 이온교환수지를 전기적으로 재생하여 재생효율을 높일 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 CEDI-BPM을 이용하여 경도물질을 제거하고 전기적 재생을 수행하였다. 이를 위하여 이온교환수지의 흡착 특성 및 유량의 변화에 따른 경도제거효율의 영향과 전기적 재생방법을 이용한 재생효율을 조사하였다. CEDI-BPM에서 Ca의 제거율이 Mg보다 높은 값을 보여주었는데, 이는 흡착실험에서 Ca의 높은 흡착능력과 관계가 있음을 보여주었다. 유량이 증가함에 따라 Ca과 Mg의 플럭스는 증가하는 경향을 보이는데, 양이온 교환막의 선택 투과가 경도물질의 제거에 더 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. CEDI-BPM의 전기적인 재생 실험결과 재생 전압을 낮게 유지할수록 높은 경도물질 제거효율 및 높은 플럭스를 보여 전기적 재생에 효율적으로 사용할 수 있음을 보여주었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제28권3호
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• pp.165-170
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• 2008

티모시의 colt 품종을 이용하여 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 성숙종자를 배양함에 있어 첨가되어지는 식물 생장조절 물질의종류와 농도가 배발생 캘러스 유도 및 식물체재분화에 미치는 영향을 조사하였다. 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 2,4-D는 3 mg/L 첨가 구에서 78%로 캘러스 유도율이 가장 높았으며, 3 mg/L 2,4-D와 0.1 mg/L의 BA를 첨가하여 배양했을 때 형성된 캘러스는 조직적으로 치밀하며 유백색의 배발생 캘러스가 가장 많이 형성되었다. Type B 캘러스만을 이용하여 식물체재분화에는 1 mg/L 2,4-D와 3 mg/L BA가 첨가된 배지에 캘러스를 배양했을 때 25.3%의 재분화율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 재분화 시스템은 분자육종을 통한 신품종 티모시의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.80-80
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• 2018

Hosta is a genus of the family Asparagaceae and distributed in East Asia. There are six Hosta species (Hosta capitata (Koidz.) Nakai, H. clausa Nakai, H. jonesii M.G.Chung, H. minor (Baker) Nakai, H. venusta F.Maek., and H. yingeri S.B.Jones) native to Korea and among them, four species (H. minor, H. jonesii, H. venusta and H. yingeri) are endemic to the Korea peninsula. Hosta is generally propagated by seed, crown division or tissue culture. However, tissue culture is a more efficient method to mass proliferation, a new cultivar development and disease-free plantlet production in a limit time. Hence, we conducted this study to evaluate the influence of various plant growth regulators (PGRs) treatments on the induction of callus and somatic embryo of the six Hosta species. Leaf, petiole and root were used to select optimum tissue culture explants. Petiole explants thus only were used for callus induction and somatic embryogenesis with TDZ (0.1, 0.5 or 1.0mg/L) and NAA (0.1 or 0.5 mg/L) combinations. After 12 weeks of culture, the highest rate of somatic embryogenesis was achieved on modificated MS medium containing 1.0 mg/L TDZ and 0.1 mg/L NAA in H. capitata and H. minor (15.5%, respectively), 0.1 or 0.5 mg/L TDZ and 0.1 mg/L NAA in H. jonesii (22.2%), 1.0 mg/L TDZ and 0.5 mg/L NAA in H. yingeri (26.7%), and 0.1 mg/L TDZ and 0.5 mg/L NAA in H. venusta (53.3%). H. clausa showed very low effect on somatic embryogenesis by PGRs; 2.2%. There was interspecies difference to PGRs respond for callus and somatic embryo induction. Regenerated multiple shoots and plantlet of H. minor, H. jonesii, H. venusta and H. yingeri were obtained via somatic embryogenesis.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권1호
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• pp.63-70
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• 2018

Brazzein은 열대식물인 P. brazzeana Baillon의 과실에서 분리된 가장 작은 감미단백질로 토착민들의 단맛원료로 사용되어 왔다. Brazzein은 sucrose보다 분자량 기준으로 500 ~ 2000배, 몰 기준으로 9500배 당도가 높아 감미료로써 매우 높은 평가를 받고 있다. 그러나 이 감미단백질은 재배가 어렵고 생산 비용이 높아서 brazzein 단백질의 이용 가능성을 높이기 위한 대체 생산 시스템으로 형질전환 식물체 육성 하고자 하였다. 본 연구에서는 brazzein 관련 유전자를 벼에 도입하기 위하여 식물형질전환용 Ti-plasmid에 $2{\times}CaMV\;35S$ 프로모터에 의해 지배되어 발현하도록 하고, 선발 마커로 bar 유전자가 삽입된 식물발현 벡터를 구축하여 A. tumefaciens EHA105에 형질전환시켜 17개의 재분화 식물체를 육성하였다. 17개 재분화 식물체는 PCR 및 RT-PCR 분석을 통하여 유전자 도입 및 발현을 확인하였으며, TaqMan PCR을 통해 single copy로 도입된 T0 세대 9개체를 선발하였다. 또한 FST 분석을 통하여 도입 유전자가 intergenic으로 삽입된 개체 5개를 선발하였다. 이들 5개체를 이용하여 western blot 분석에 의해 단백질 발현량을 분석한 결과 선발된 모든 개체에서 발현 밴드를 확인하였다. 그 중 brazzein 단백질의 발현량이 높은 개체를 TG11으로 계통화하여 후대 종자를 육성하였다. TG11 계통은 천연 감미료 brazzein을 생산하는 새로운 벼 품종을 개발하기 위한 육종 소재로 활용 가능하다고 시사된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.297-302
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• 2006

일반적으로 체세포배를 경유한 대량증식은 증식효율이 높다. 그러나 종종 배수성 변이와 같은 체세포 변이를 야기하기도 한다. 본 연구에서는 Doritaenopsis hybrid의 체세포배 증식시 발생하는 배수성 변이체와 체세포배의 세포에 내재되어 있는 내배수화된 세포와의 관계를 구명하여 배수성 변이체 발생 원인을 밝히고자 실시되었다. 내배수성 분석결과 체세포배의 상부는 $2C{\sim}16C$의 DNA를 함유한 세포들로 구성되어 있는 반면, 중부와 하부 조직에는 $2C{\sim}32C$의 내배수성이 높은 세포들이 내재되어 있었다. 또한 체세포배 연령별로는 2주된 체세포배가 $2C{\sim}16C$ 정도의 세포로 구성되어 있는 반면 10주령의 체세포배는 $2C{\sim}64C$까지 고도로 내배수화가 진행된 세포들이 존재하였다. 이는 한 식물체에서도 부위, 연령에 따라 내배수성이 다를 수 있음을 보여주는 결과이다. 체세포배 부위중 내배수성이 낮은 상부와 높은 하부로 절단하여 각각의 절편체를 배양한 결과 배수성 변이체의 발생은 내배수성이 높은 하부를 배양하였을 때 3배 이상 높았다. 본 연구결과는 변수성 변이체의 발생원인이 내배수화된 세포에 있음을 보여주며 이를 기초로 Dtps. hybrid의 안정적인 증식체계를 구축하는데 기초가 되리라 생각된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권3호
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• pp.189-195
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• 1999

녹색꽃양배추의 약배양에 영향을 미치는 제 조건을 규명하고 다양한 유전적인 특성을 가진 품종들을 대상으로 다수의 계통을 유기하여 신품종 육성 소재로 이용하고자 실험한 결과는 다음과 같다. 배지시험 결과 B5배지에 NAA 0.1 mg/L + 2.4-D 0.1mg/L + 당 10% 처리구에서 배상체 발생율이 가장 높았으며 액체배지가 고체배지보다 5배 정도 배발생에 효과적이었다. 약접종 직후 35$^{\circ}C$ 고온처리 일수에 따른 시험에서는 1일처리가 가장 효과적이었으며 시일이 경과할수록 배상체 발생율이 현저히 저하되었다 품종간 배상체 유기율은 Green valient 2.8%에서 Haisi의 21%까지 차이가 심하였으나 이배체율은 62~74%로 품종간 큰 차이를 나타내지 않았다. Rokguray와 Haisi두 품종 약유래 계통의 포장특성 검정결과 초장, 엽수, 측지수, 화뢰의 지름은 다양한 변이를 보였으며 두 품종에서 유기된 계통들 중 조숙이며 초장이 크고 화뢰의 지름이 큰 계통과 중만생이며 엽수가 많고 화뢰의 지름이 작은 계통을 각각 5계통, 7계통을 선발하여 F$_1$육성 소재로 이용하였다.