• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권4호
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• pp.384-391
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• 2009

Previously, two events (H15 and B20) of transgenic pepper (Capsicum annuum L.) that enhanced resistance to Cucumber mosaic virus (CMV) by the introduction of CMV coat protein (CP) gene were constructed. Presently, a single copy number of the CP gene was revealed in H15 and B20 by Southern blot. To predict possible unintended effects due to transgene insertion in an endogenous gene, we carried out sequencing of the 5'-flanking region of the CP gene and a Blastbased search. The results revealed that insertion of the transgene into genes encoding putative proteins may occur in the H15 and B20 transgenic event. Mutiplex polymerase chain reaction (PCR) for simultaneous detection and identification of transgenic pepper was conducted with a set of nine primers. Both transgenic event were differentiated from non-transgenic event by the presence of 267 bp and 430 bp PCR products indicative of CP gene specific primer pairs and primer pairs targeting the CP gene and 35S promoter. H15 and B20 uniquely possessed a 390 bp and 596 bp PCR product, respectively. The presence of a 1115 bp product corresponding to intrinsic pepper actin gene confirmed the use of pepper DNA as the PCR template. The primer set and PCR conditions used presently may allow the accurate and simple identification of CMV resistant transgenic pepper.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2004년도 생명공학 실용화를 위한 비젼
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• pp.50-54
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• 2004

• 식물조직배양학회지
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• 제22권3호
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• pp.149-155
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• 1995

국내에서 분리 동정한 오이모자이크 바이러스(CMV)로부터 외피단백질(CP) 유전자를 분리하였고 이의 염기서열을 결정한 결과 129번째 아미노산이 proline으로서 mosaic symptom을 보이고 염기 및 아미노산 서열의 유사성을 비교한 결과 subgroup I (type I)에 속한다는 것을 확인하였다. 분리한 CP 유전자를 식물형질전환용 운반체에 삽입하여 담배 재배종인 NC82와 바이러스 증식용인 Samsun에 잎절편을 통하여 형질전환시켰다. 형질전환된 담배의 DNA를 분리하여 Southern blotting과 PCR을 수행한 결과 대부분의 형질전환체에 CP 유전자가 삽입되였음을 확인하였고 T$_1$ 종자를 kanamycin이 첨가된 배지에서 후대 항생제 저항성 검정을 실시한 결과 1개의 CP 유전자가 삽입된 경우가 50%에 달했고 2개와 3개의 유전자가 삽입된 경우도 각각 39%와 11%에 달했다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제24권3호
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• pp.296-304
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• 2008

The transient and rapid expression system of a foreign protein in planta is a very useful technique in biotechnology application. We have investigated optimum condition of Agrobacterium-infiltration technique in which expression level of foreign proteins were maximized without detrimental effects on plants using GFP and Cucumber mosaic virus 2b protein, which is known as an enhancer of gene expression and a suppressor of post-transcriptional gene silencing(PTGS). The optimum expression level of both RNA and protein of GFP with minimum leaf impairment was obtained at $OD_{600}$=0.2 of Agrobactrium inocula. The steady-state levels of GFP RNA and protein generally peaked at 3 and 7 days post-infiltration(dpi), respectively. In the presence of 2b, both the magnitude and duration of GFP expression was highly increased and we could detect GFP level until 17 dpi. On the other hands, the 2b-mediated higher accumulation of foreign proteins resulted in the repression of normal leaf growth, possibly due to the limitation of supply of energy or materials required for growth maintenance. Using this Agrobacterium-infiltration system with 2b and GFP, we tested a hypothesis for the threshold model of PTGS initiation. Four GFP transgenic lines of N. benthamiana, which shows different expression level of GFP were tested to determine the threshold level for PTGS initiation. Agrobacterium-infiltration of GFP into those GFP-transgenic plants resulted in the co-silencing of the transgenic GFP. It was found that very low concentration of Agrobacterium with GFP and GFP+2b($OD_{600}$=0.002-0.02) which could not phenotypically induce an additive GFP expression, was enough to trigger PTGS pathway in all GFP transgenic plants. This strongly indicates that each GFP-transgenic plant should be expressing the transgenic GFP at its own pre-determined level and there was no buffer zone of additive GFP-expression to the threshold. In other words, the PTGS seems to be immediately activated as a self-defensive mechanism if an internal balance of gene expression is broken.

• 환경영향평가
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• 제22권2호
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• pp.125-134
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• 2013

Plant virus coat (CP) gene-mediated protection is one of the best known approaches to protect against virus resistant transgenic plants. Transgenic N. benthamiana plants containing the CP gene of Zucchini green mottle mosaic virus (ZGMMV) were used for the environmental risk assessment of the living modified (LM) plants with plant virus resistance. The most optimal co-infection method of both ZGMMV and CMV (Cucumber mosaic virus) on Non-LM and CP-expressing LM tobacco plants was established and co-infection of CMV and ZGMMV was confirmed by polymerase chain reaction (PCR). To address the effects of LM tobacco plants on the mutation of the virus, in-vitro transcripts of CP and Replicase (Rep) derived from CMV and/or ZGMMV were inoculated onto Non-LM or LM tobacco plants. Mutation frequency of CP and Rep from CMV and ZGMMV was examined through six serial passages in Non-LM and LM tobacco plants. Little actual frequency of mutation was estimated, probably due to the limited number of transgenic plants tested in this study. However, it does not suggest environmental safety of these CP-mediated LM plants. Further study at a larger scale is needed to evaluate the environmental risk associated with the CP-expressing LM plants.

• 한국식물학회:학술대회논문집
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• 한국식물학회 1999년도 춘계학술발표대회:발표논문요지록
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• pp.13-13
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• 1999

• 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.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.153-160
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• 1997

오이 모자이크바이러스(CMV, cucumber mosaic virus)는 작물의 생산량과 품질에 심각한 피해를 주기 때문에 외피단백질 유전자(CP, coat protein gene)를 도입하여 저항성 작물를 개발하고자 하였다. CMV CP유전자가 도입된 형질전환 담배 39 계통을 대상으로 오이모자이크바이러스 저항성을 검정하였다. 바이러스 저항성은 바이러스 감염으로 인한 생장 억제정도, 병징발현에 따른 잎모양의 변화로서 고도저항성, 저항성, 중간성, 감수성 등으로 판정하였고 39개 계통중 16 계통이 뚜렷한 바이러스 저항성을 보였다. 특히, 저항성 계통중 2 계통은 생장량과 잎모양에서 다른 저항성 계통보다 우수하여 고도저항성으로 세분하였다. 각 형질전환계통에서 CP단백질과 CP RNA 생성량을 조사하였는바, CP단백질 생합성은 대부분의 저항성과 감수성계통에서 검출되어 저항성과 특별한 관련을 인정할 수 없었으나 CP RNA는 대부분의 저항성 및 중간성 계통에서 다량 축적되는 경향을 보여 CP RNA가 저항성에 좀더 밀접함을 알수 있었다. 그러나 고도저항성 계통에서는 CP RNA가 검출되지 않아 저항성의 근원을 파악하기 위해서는 계속적인 연구가 요구된다.

• 식물병연구
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• 제21권3호
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• pp.186-192
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• 2015

오이모자이크바이러스 2b 유전자는 전사후유전자침묵(PTGS)을 억제하는 기능을 가진 억제인자이다. 식물체내 2b 유전자 기능을 분석하기 위해 Nicotiana benthamiana에 형질전환하였고 형태변화와 유전자 발현변화를 분석하였다. 8계통의 2b 유전자 형질전환체 중에서 1개의 유전자가 T0 개체에 삽입된 계통은 3개였다. 2b 유전자 형질전환체는 일반적으로 종자 확보가 어려웠지만 다행히 일부 배수화되지 않은 계통(hemizygote)에서는 소량의 종자가 확보되어 계통유지가 가능하였다. 고정계통의 전사체를 해독하여 대조와 비교분석한 바, 2b 유전 자는 특정유전자의 발현을 선택적으로 증대시키는 것이 아닌 다수의 유전자를 비선택적으로 발현을 증대시키는 것으로 판단되었다. 이러한 결과는 2b 유전자가 세포질에 존재하는 다양한 RNA의 대사중 분해를 억제하여 세포질내 RNA가 축적되고 이로 인해 단백질 합성도 증대되어 정상적 생장발달이 저해되고 기형적인 형태의 식물체가 되는 요인으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.319-324
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• 2007

오이모자이크바이러스(cucumber mosaic virus, CMV)에 저항성을 가지도록 개발된 형질전환 CMVP0-CP 고추를 이용하여 포장 조건에서 CMVP0-CP 고추 도입유전자의 지속성을 조사하였다. CMVP0-CP 고추의 잎을 토양 표면에 올려놓거나 토양 내에 묻은 뒤 일정 시간 간격으로 PCR 및 실시간 PCR법을 이용하여 도입유전자를 정성, 정량 분석하였다. CMVP0-CP 고추에 도입된 유전자의 양은 10 cm 깊이의 토양 속 및 토양 표면에서 1개월 후 28.3-42.7%, 2개월 후 0.9-3.3%로 감소하였으며, 3-4개월 후에는 검출되지 않았다. 또한 이러한 유전자는 지중보다 지표에서 약8% 더 오래 지속되었다. CMVP0-CP 고추의 잎이 토양 내에서 분해되는 과정에서 유출된 DNA가 주변 토양으로 전이되었는지를 조사하기 위해 낙엽주머니에 부착된 토양으로부터 DNA를 추출하여 PCR분석을 수행하였다. PCR 분석 결과 CMVP0-CP 고추에 도입된 유전자가 검출되지 않았다.