• 원예과학기술지
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• 제29권4호
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• pp.345-351
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• 2011

원예작물의 내병성 육종에 있어 $F_2$와 그 이후 분리 세대에서 유용하게 사용할 수 있는 선발방법의 모델 시스템을 개발하고자 하였다. 상용 토마토 품종인 '모모따로 요크'에 제초제 저항성 유전자를 도입한 후 획득된 형질전환체의 도입 유전자 수와 후대 분리비를 분석하고, 제초제 저항성 유전자와 기존 병 저항성 유전자가 연관된 개체를 선발하였다. 총 60개의 형질전환체 중에서 42개체에 Southern blot을 실시하여 도입 유전자 수를 확인하고, 제초제 저항성 유전자에 대한 분리비를 비교 분석하여 Southern 결과와 도입된 유전자의 표현형의 분리비가 일치하지 않으며 여러 개의 copy가 삽입된 대부분의 경우, 실제 도입된 copy 수보다 더 적은 copy 수를 가지는 것처럼 분리비를 나타내는 것을 알 수 있었다. 삽입된 제초제 저항성 유전자와 기존 병 저항성 유전자가 가깝게 연관된 개체를 찾기 위해 $T_1(F_2)$세대 개체에 대하여 two-stepwise screening 방법을 실시하여 위조병 저항성 I2 유전자(11번 염색체)와 제초제 저항성 patII 유전자가 대략 12-13cM으로 가깝게 연관된 개체(T-20)를 선발하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권6호
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• pp.618-625
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• 2014

쌀가루는 많은 식품 가공에 이용된다. 그러나 밀가루 반죽이 빵과 면을 포함한 많은 식품 가공 제품에 적합한 반면에, 쌀로 만든 반죽은 신장성과 탄력성이 부족하다. 고분자 글루테닌 서브유닛(HMW-GS)은 밀의 가공 적성을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서, 우리는 아그로박테리움(Agrobacterium) 동시 형질전환법을 이용하여 한국 밀 품종인 '조경'으로부터 HMW-GS를 암호화하는 밀 Glu-1Dy10 유전자를 발현하는 marker-free 형질전환 벼 식물체를 개발하였다. 오직 Glu-1Dy10 유전자와 HPTII (hygromycin phosphotransferase II) 저항성 유전자만을 포함하는 분리된 DNA 조각들로 구성된 두 가지 발현 카셋트(cassettes)를 독립적으로 아그로박테리움(Agrobacterium) EHA105 에 도입하였다. Glu-1Dy10 또는 HPTII를 함유하는 EHA105 를 각각 3:1 비율로 벼 캘러스에 접종하였다. 290개의 하이그로마이신(hygromycin) 저항성 $T_0$ 식물체 중에서 우리는 벼 게놈에 Glu-1Dy10과 HPTII 유전자가 모두 삽입된 29개의 형질전환 라인을 획득하였다. 우리는 Glu-1Dy10 유전자가 벼 게놈 내로 도입된 것을 Southern blot 분석을 통해 다시 확인하였다. 형질전환 벼 종자에서 Glu-1Dy10의 전사(Transcripts)와 단백질을 semi-quantitative RT-PCR과 Western blot 분석을 통해서 확인하였다. 최종적으로, 오직 Glu-1Dy10 유전자를 갖는 marker-free 식물체를 $T_1$ 세대에서 성공적으로 선발할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제49권3호
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• pp.237-242
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• 2004

우용유전자 도입을 통한 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다 톨페스큐 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지는 Agrobacterium EHA101을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 몇 가지 요인에 대한 톨페스큐 캘러스의 형질전환 효율을 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 $200\mu\textrm{M}$의 acetosyringone(AS)을 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가 되었으며, 공동배양기간을 5일까지 증가시켰을 때 형질전환효율이 증가되었다. 또한 Agrobacterium 감염시에 $200\mu\textrm{M}$의 AS와 0.l%의 Tween20을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 형질전환 효율을 나타내었다. 50 mg/L.의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질전환체를 GUS 염색과 Southern blot 분석을 실시하여 본 결과 발현백터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환 시스템은 분자육종을 통한 신품종 톨페스큐의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-8
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• 2006

조사료로서 소화율을 향상시킨 신품종 형질 전환 오차드그래스를 개발할 목적으로 lignin 합성경로에 있어서 중요한 효소 유전자 중의 하나인 COMT 유전자를 cloning하여 그 특성을 해명하였다. 오차드그래스의 COMT 유전자는 식물체의 전 조직에서 발현되고 있었으며, 특히 줄기와 뿌리조직에서 높은 발현량을 나타냄으로서 목질화에 크게 관여하는 lignin 생합성 유전자일 것으로 판단되었다. Dgcomt 유전자의 발현을 억제시킨 형질전환 오차드그래스를 개발하기 위하여 Dgcomt 유전자를 RNAi 발현벡터에 도입한 후, Agrobacterium 형질전환시스템을 이용하여 오차드그래스에 도입하였다. PCR, Southern 및 Northern 분석 결과 RNAi 발현벡터가 genome에 도입되었으며, Dgcomt 유전자의 발현이 상당한 수준으로 저하되었음을 확인하였다. Dgcomt 유전자의 발현억제는 식물체의 목질화와 더불어 증가되는 lignin의 축적량을 감소시킬 것으로 기대되며 향후 소화율이 증가된 고품질 신품종 목초의 개발에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권2호
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• pp.77-82
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• 2006

유용유전자 도입을 통한 신품종 톨 페스큐를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 식물체 재분화 및 형질전환에 미치는 몇 가지 요인을 조사하였다. 성숙종자로부터 유도된 캘러스를 형태에 따라 3가지 type으로 분류하였고 type II 캘러스는 유백색으로 녹색을 띠며 조직적으로 치밀한 상태이며 식물체로의 재분화효율이 52.6%로 가장 높게 나타났다. 또한 재분화 배지에 $AgNO_3$와 cysteine을 동시에 첨가해 준 경우 무첨가구에 비해 캘러스 유도율은 6.7%, 식물체 재분화율은 12% 씩 각각 증가하였다. 캘러스 type 별 형질전환 효율을 조사한 결과 type II 캘러스는 58.0%로 가장 높은 형질전환효율을 나타내었다. 형질전환체를 PCR 및 PCR-Southern blot 분석을 실시하여 본 결과 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환 시스템은 분자육종을 통한 신품종 톨페스큐의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제41권2호
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• pp.140-145
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• 2005

상업적으로 중요한 macrolide계 항진균 학생물질인 natamycin을 생산하는 Streptomyces natalensis ATCC27448의 환자 유전학적인 연구를 위해 대장균으로부터 S. natalensis로 plasmid DNA를 직접 도입하는 형질전환법을 확립하였다. 이러한 S. natalensis의 형질전환은 oriT와 attP 단편을 가지고 있는, ${\Phi}C31$ 유래의 integration 벡터인 pSET152를 이용하여 Escherichia coli ET12567/pUZ28002을 DNA 공여체(donor)로 이용한 접합전달법(conjugal transfer)을 사용하여 확립하였다. 접합전달의 가장 높은 효율은 10 mM의 $MgCl_2$를 포함한 MS 배지에서, $6.25\times10^8$의 E. coli 공여체와 열처리를 하지 않은 S. natalensis의 포자를 사용하여 얻어졌다. 또 얻어진 접합전달체 (exconjugant)에 대하여 southern blot hybridization과 벡터가 삽입된 염색체부분의 염기서열분석을 통해 attB site와 pseudo-attB site를 확인하다. attB site의 경우에는 다른 방선균들처럼 S. natalensis 염색체의 pirin 상동체를 코드하는 ORF내에 존재하였으나 pseudo-attB site는 염색체내 다른 site (GenBank accession no. $YP\_117731$)에 존재하였고 그 염기서열은 attB 염기서열과 차이를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.378-383
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• 2009

본 연구는 Agrobacterium을 이용한 효율적인 호접란 형질 전환 시스템의 확립을 위해 실시하였고, 호접란 PLB의 대량증식을 위한 배지 조성은 하이포넥스 기본 배지에 활성탄 1g/l, 티아민 0.1 mg/l 및 sucrose 30 g/l을 배지에 첨가한 경우 PLB가 안정적으로 증식되었다. 계대 배양시 PLB 절단 방법이 PLB의 생존과 증식에 큰 영향을 미치며, PLB 위쪽으로 부터 1/3 부위를 절단하여 계대 배양한 경우 90% 이상의 가장 높은 증식률을 나타났다. Agrobacterium 접종 시 균이 묻어 있는 침으로 PLB를 찔러 상처를 내는 dipping 방법을 이용하여 형질전환 효율을 높일 수 있었다. Agrobacterium 배양액의 흡광도 값이 0.8일 때 형질전환 효율이 가장 높았고, 형질전환된 PLB의 선발은 1 mg/l 정도의 저농도 hygromycin을 함유한 배지에 계대배양 하는 것이 효율적이었다. 호접란 형질전환체를 먼저 GUS assay를 통하여 선발하였고, 선발된 개체로부터 genomic DNA를 추출하여 GUS 특이적 primer와 probe로 PCR과 Southern blot 분석을 수행하고 유전자의 도입여부를 조사한 결과 GUS 염색된 형질전환체에서 정상적으로 GUS 유전자가 도입된 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권1호
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• pp.37-45
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• 2007

수박은 형질전환이 매우 어렵고 직접적인 신초 유도방법으로는 안정된 형질전환을 기대할 수 없어서, 다른 여러 작물에서 높은 효율을 보였던 캘러스 유래 신초 유도 방법을 도입하고자 하였다. 수박의 최적 캘러스 유도조건은 자엽 절편체의 경우 2.0 mg/L zeatin과 0.1 mg/L IAA이었으며 뿌리 절편체의 경우 2.0 mg/L BA와 0.1 mg/L 2,4-D이었다. NptII 유전자의 선발 항생제는 kanamycin보다는 paromomycin 빠르고 효과적이었으며, 수박의 절편체에 Agrobacterium을 접종 한 후 paromomycin을 125 mg/L 첨가한 배지에서 선발하였다. pmGFP5-ER vector로 형질전환한 후 캘러스 상태에서 형광현미경을 통해 GFP 유전자의 도입을 확인하였으며, 딱딱한 초록색의 캘러스에서 강한 GFP 발현을 관찰하였고, 자엽유래 캘러스의 경우 WM8에서 9.0%, 뿌리유래 캘러스의 경우 WM6에서 8.3%의 가장 높은 GFP 발현 효율을 보였다. GFP 유전자 도입과 같은 방법으로 WMV-CP 유전자가 있는 pWMV2300 vector로 형질전환한 후 캘러스 상태에서 PCR 및 Southern blot 분석을 한 결과, 두 점의 캘러스에서 WMV-CP 유전자가 도입되었음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 확립된 수박의 캘러스 유도 시스템은 안정된 수박 형질전환 방법에 기초 자료로서 이용될 것이다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제38권1호
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• pp.42-47
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• 1996

AcNPV와 BmNPV를 배양세포주에서 동시감염시켜 선발한 숙주범위가 넓어진 재조합 바이러스인 RecB-727과 RecS-A6의 분자생물학적인 특성들을 조사하였다. 재조합 바이러스의 LT50 값을 조사한 결과, RecS-A6는 모바이러스인 BmNPV 보다 비교적 낮은 병원성을 보았으나 RecB-727은 거의 비슷한 수준의 높은 병원성을 나타내었다. 재조합 바이러스 DNA를 분리하여 모바이러스 DNA와 함께 제한효소 패턴을 비교한 결과 DNA 수준에서 재조합이 일어났음을 확인할 수 있었으며, 일부 유전자의 재조합을 예측할 수 있었다. 또한 p10 유전자에 대한 Southern blot 분석 결과 RecB-727의 p10 유전자는 AcNPV에서 유래되었으며, RecS-A6는 BmNPV의 p10 유전자를 갖고 있는 것으로 추정된다. 재조합 바이러스의 숙주범위 확장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 DNA helicase 유전자 내의 HindIII-SacI 0.6kb 부위에 대하여 약 250 bp의 염기서열을 조사한 결과, 이 부위의 염기서열은 BmNPV helicase의 염기서열과 동일하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.277-283
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• 2007

고구마 유래 ibAGP1, ibAGP2 유전자가 antisense 방향으로 각각 도입된 벡터를 섞어서 particle bombardment 방법으로 고구마 배발생 캘러스에 형질전환을 수행하였다. 선발배지에서 형성된 배발생 캘러스로부터 체세포 배발생 과정을 거쳐 식물체로 재분화된 개체에서 PCR과 Southern 분석으로 고구마의 염색체 게놈에 ibAGP1, ibAGP2 유전자가 도입되었음을 확인하였고, western blot을 통해 형질전환체의 AGPase small subunit 효소 생산이 전반적으로 대조구에 비해 감소하였다. 또한, 형질전환체의 잎과 괴근 절편체의 전분염색 결과에서도 대조구에 비해 부분적으로 전분염색이 이루어짐을 알 수 있었다. 특히, ibAGP1, ibAGP2 유전자가 동시에 들어 있는 식물체 잎에서는 ibAGP1만 들어있는 것에 비해 전분합성이 더욱 감소됨을 확인하였다. 고구마의 경우 감자를 비롯한 다른 식물들과는 달리 외형적인 생장자체를 심하게 저해하였으며 괴근이 형성되지 않아 ibAGP1, 2의 발현 여부가 식물체의 생장에 절대적인 영향을 미침을 시사한다.