• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.61-68
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• 2017

GASA는 GA에 의해 조절되는 식물 유전자로서, 여러 식물에 보존되어 있고 다양한 조직에서 식물의 생장과 발달 및 스트레스 반응에 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 GASA 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagGASA라 명명하고, 유전자의 구조와 발현특성을 조사하였다. PagGASA 유전자는 95개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며, 아미노 말단에 시그널 펩티드 영역과 카르복시 말단에 12개 시스테인 잔기가 보존되어 있다. PagGASA는 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy 존재하며, 꽃과 뿌리에서 높게 발현하였다. 또한 PagGASA는 GA 뿐 아니라 ABA와 JA, SA와 같은 스트레스 관련 식물 호르몬의 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 현사시나무에 형질전환하여 PagGASA를 과발현시킨 결과 건조 내성에 효과가 있음을 확인하였다. 따라서 PagGASA는 스트레스 관련 식물 호르몬 신호전달과 연결되어 건조 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.409-415
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• 2017

JA는 병원균과 곤충에 대한 방어기작 뿐만 아니라 식물 노화에도 관여하는 식물 호르몬이다. Basic helix-loop-helix 전사인자인 MYC2는 JA의 신호전달반응의 핵심조절자 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 현사시나무에서 MYC2 유전자를 분리하고 발현특성을 조사하였으며, 다양한 환경 스트레스에 대한 내성을 갖는 임목을 생산하기 위하여 MYC2를 과발현시킨 현사시나무를 개발하였다. 포트에 식재된 MYC2 과발현 현사시나무는 대조구에 비해 잎 노화 표현형이 지연되는 특징을 보였으며, 엽록소 손실이 적은 것으로 나타났다. 또한 가을의 온도 및 광 주기 조건에서 MYC2 과발현 현사시나무의 광화학 효율을 측정한 결과 대조구보다 높은 특징을 보였다. 따라서 현사시나무의 MYC2 유전자가 낙엽이 지는 가을 동안에도 지속적인 생장을 가능하게 하여 임목의 바이오매스를 증진시키는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 춘계학술대회 및 국제심포지움 초록집
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• pp.75-75
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• 2005

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.140-140
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• 2005

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2004년도 생명공학 실용화를 위한 비젼
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• pp.113-113
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• 2004

• 식물조직배양학회지
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• 제28권5호
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• pp.243-248
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• 2001

본 실험은 nptII 및 hpt 유전자가 삽입된 현사시나무를 이용하여 각 항생제 저항성 유전자로 형질전환된 세포의 효율적인 선발 조건을 규명하기 위하여 수행되었다. 액아가 포함된 줄기절편과 잎절편 조직의 생장, 발근 유도, 캘러스 유도로 항생제에 대한 감수성에 대한 효과를 검정하였다. 형질전환되지 않은 대조식물체의 잎절편을 이용한 경우 50 mg/L의 kanamycin이나 2 mg/L hygromycin으로 캘러스 유도 및 생장을 억제할 수 있었으나 형질전환된 식물은 100 mg/L kanamycin, 50 mg/L hygromycin에서도 왕성한 생장을 나타냈다. 절간조직의 개아의 경우 100 mg/L kanamycin, 5 mg/L hygromycin으로 줄기신장을 완전히 억제 가능하였으며, 뿌리유도는 50 mg/L kanamycin, 5 mg/L hygromycin에서 선발이 가능하였다. 형질전환체는 모두 이보다 높은 농도에서 왕성한 생장을 보였다. 형질전환이 되지 않은 세포의 생장을 억제하는 데는 hygromycin이 kanamycin보다 더 효율이 좋은 것으로 나타났다. 따라서 hpt유전자가 npt II 유전자보다 훨씬 강력한 선발표지임이 확인되었으며 엽절편의 캘러스 유도와 생장과 절간조직의 발근유도 모두 항생제에 예민하게 작용하여 형질전환체의 식별에 효과적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제6권1호
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• pp.15-19
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• 2004

The expression of a chimeric transgene (nos-npt II) has been examined in 9 years old transgenic poplars (Populus koreana x P. nigra) growing in a nursery. The expression of the gene in twenty six independentely transformed plants were examined by 1) enzyme (NPT II) assay, 2) RT-PCR, and 3) resistance to kanamycin. High NPT II activities in young leaves of all the transformed plants were found even without a selection pressure for antibiotics for 9 years. However, the activity varied with the positions of leaves in the stem in that young leaves showed higher activity than did mature tissues. When leaf segments were cultured in the presence of 150 mg/l kanamycin, only those from young leaves produced vigorously growing callus. However, as in the case of NPTII assay, the leaf segments from mature leaves did not form callus well on the media. RT-PCR with nptII specific primers also showed that amplification products were observed only when RNAs from young tissues were used. The total RNA gel showed that while RNA in young leaves are relatively stable and in a large quantity, those in old leaves were mostly degraded. All the above results suggest that the gene is transcriptionally active only in young tissue even though it is attached to a constituitive promoter. Therefore, the expression of foreign gene in poplar plants seemed to be affected by the metabolic state of the cells and thus vary greatly with the developmental stages and the age of tissue.

• 한국산림과학회지
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• 제87권3호
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• pp.334-340
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• 1998

이 연구(硏究)는 promoter가 없는 외래(外來) 유전자(遺傳子)를 양황철의 genome에 인위적으로 삽입시킨 후 도입된 유전자(遺傳子)가 식물 프로모터의 영향으로 발현되는 현상을 이용하여 식물의 프로모터 혹은 유전자(遺傳子) 발현조절 염기서열(鹽基序列)을 분리, 구명하기 위해 수행되었다. 형질전환된 세포의 선발을 위하여 nptII 유전자(遺傳子)를 선발 표지로 사용하였고, 발현되는 유전자(遺傳子)의 검정을 위한 reporter보는 GUS 유전자(遺傳子)를 사용하였다. 형질전환 후 재분화된 3클론 중 nptII 및 GUS의 발현에 모두 양성인 개체의 DNA에서 730bp 염기서열(鹽基序列)을 inverse PCR로 증폭 분리하여 클로닝하고 이의 염기서열(鹽基序列)을 구명하였다. 이 염기서열(鹽基序列)은 Eucalyptus gunnii의 CAD(Cinnamyl Alcohol Dehydrogenase) 유전자(遺傳子)와 전체적으로 약 88%의 상동성(相同性)을 보였다. 이 결과에 의하면 inverse PCR로 증폭된 부분은 포플러의 CAD 유전자(遺傳子)의 일부를 포함한 조절인자로 생각된다. 이렇게 클로닝된 DNA 염기서열(鹽基序列)과 GUS fusion된 합성 DNA를 particle bombardment 법을 이용하여 포플러 잎에 도입시킨 결과, 청색반점(靑色斑點)이 생성되는 것으로 보아, 분리된 부위가 식물체내에서 발현조절기능을 하는 일부분으로 작용하는 것으로 생각된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권3호
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• pp.163-169
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• 1999

우리나라의 주요 개량 포플러의 하나인 현사시 3호를 대상으로 Arobacterium tumefaciens MP 90/PAT을 이용하여 비선택성 제초제인 Basta에 내성을 갖는 형질전환체를 획득하고자 본 실험을 수행하였다. 기내 배양된 엽절편을 재료로 균주에 10분간 감염, 2일간 공조 배양 및 3주간 선발배지에서 배양으로 kanamycin에 내성을 갖는 잠정적인 형질전환 캘러스를 유도하였다. 선발된 캘러스로부터 배양 4주 후 줄기를 유도하였으며, 증식된 줄기는 발근시켜 완전한 형질전환체를 얻었다. 형질전환체는 PCR기법 및 Southern blot 분석으로 PAT 유전자 전이를 확인하고. 유전자의 발현은 GUS 유전자의 발색 반응으로 확인하였다. 형질전환체는 폿트로 이식하여 4주간 생장시킨 후 제초제 Basta로 살포한 결과 대조구 식물체는 고사되었으나, 형질전환체는 정상적인 생육이 가능하였다

• Plant Biotechnology Reports
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• 제3권3호
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• pp.175-182
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• 2009

Simple, reproducible, high frequency, improved plant regeneration protocol in Eastern Cottonwood (Populus deltoides) clones, WIMCO199 and L34, has been reported. Initially, aseptic cultures established from axillary buds of nodal segments from mature plus trees on MS liquid medium supplemented with $0.25mg\;1^{-1}$ KIN and $0.25mg\;1^{-1}$ IAA. Nodal and internodal segments were found to be extra-prolific over shoot apices during course of aseptic culture establishment, while $0.25mg\;1^{-1}$ KIN concentration played a stimulatory role in high frequency plant regeneration. Diverse explants, such as various leaf segments, internodes, and roots from in vitro raised cultures, were employed. Direct plant regeneration was at high frequency of 92% in internodes, 88% in leaf segments, and 43% in root segments. This led to the formation of multiple shoot clusters on established culture media with rapid proliferation rates. Many-fold enhanced shoot elongation and growth of the clusters could be achieved on liquid MS medium supplemented with borosilicate glass beads, which offer physical support for proliferating shoots leading to faster growth in comparison to semi-solid agar or direct liquid medium. SEM examination of initial cultures confirmed direct plant regeneration events without intervening calli. In vitro regenerated plants induced roots on half-strength MS medium with $0.15mg\;1^{-1}$ IAA. Rooted 5- to 6-week-old in vitro regenerated plants were transferred into a transgenic greenhouse in pots containing 1:1 mixture of vermicompost and soil at $27{\pm}2^{\circ}C$ for hardening and acclimatization. 14- to 15-week-old well-established hardened plants were transplanted to the field and grown to maturity. The mature in vitro raised poplar trees exhibited a high survival rate of 85%; 4-year-old healthy trees attained an average height of 8 m and an average trunk diameter of 25 cm and have performed well under field conditions. The regeneration protocol presented here will be very useful for undertaking genetic manipulation, providing a value addition to Eastern Cottonwood propagation in future.