• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1173-1179
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• 2012

이 연구는 GM 벼와 모품종인 '낙동' 및 일반품종을 대조구로 작물학적인 생육특성 및 재배환경에 대한 미립의 특성, 시험구 잡초를 대상으로 우점잡초종의 빈도와 유전자 전이 정도를 2009년에서 2011년까지 조사하였다. 작물학적인 생육특성에서 GM 벼와 모품종인 '낙동'은 간장, 수장, 수수의 초형은 년차간 차이가 났지만 유의성은 없었다. 미립 특성에서 GM 벼와 모품종인 '낙동'은 미립의 길이, 폭, 두께 및 천립중은 차이를 보이지 않았다. 미립의 화학적인 특성분석에서 모품종인 낙동에 비해 GM 벼가 저아밀로스이며, 재배환경에서 두 시험구의 미립이 GM 필드보다 온실의 미립이 저아밀로스 양상을 보였다. GM 시험구내 미립의 배유 종피색 달관조사에서 GM 벼의 카로티노이드 색상인 노란 종피색은 세대가 진전되어도 안정적으로 고정되었지만, GM 온실에서 재배된 GM 벼 미립은 심복백 비율이 높아져 미립의 투명도 차이가 있었다. 농생태계에서 잡초 특성은 GM 시험구내 GM 벼와 모품종인 '낙동'은 각 년차별 우점 잡초종과 빈도는 또한 유사한 경향이었다. GM 시험구내 GM 벼와 모품종인 '낙동'의 우점 잡초군은 전 생육시기별, 년차별로 지속적으로 GM 벼와 경합하는 양상이었다. GM 필드의 우점 잡초종의 유전자 전이 정도를 PCR 분석한 결과 우점 잡초종에 증폭이 되지 않아 유전자 전이 발생 양상은 나타나지 않았다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.165-165
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• 2017

Abiotic stress is one of the major serious limiting factors in rice (Oryza sativa) and caused rice production losses. It is important to precisely screen valuable genetic resources for improving stress tolerance and understanding tolerance mechanism to abiotic stresses. Because there are differences of experiment designs for screening of tolerant plant in several studies related to abiotic stress, this study has performed to provide the rapid and efficiency screening method for selection of tolerance rice to drought and salinity stresses. Two week-old rice seedlings that reached about three leaf stage were treated with drought and salinity stresses and examined tolerant levels with tolerant and susceptible control varieties, and transgenic plants. To determine the optimum concentration for the selection of drought and salinity condition, tolerant, susceptible and wild-type plants were grown under three soil moisture contents (5, 10 and 20% water contents) and three NaCl concentrations (100, 200 and 250 mM) for 10 days at seedling stage. 200 mM NaCl concentration and 5% moisture content soil were determined as the optimum conditions, respectively. The described methodologies in this study are simple and efficiency and might help the selection of drought and salinity tolerance plants at the 3,4-leaf-seedling stage.

• KSBB Journal
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• 제28권4호
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• pp.260-268
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• 2013

Transgenic plant cell cultures are an attractive expression system for the production of industrial and pharmaceutical proteins because of their advantages in safety and low production cost. Human cytotoxic T-lymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig) was produced and secreted when sugar was depleted in culture medium by transgenic rice cell lines (Oryza sativa L.) using RAmy3D promoter. Due to the production of the target protein by sugar depletion, concomitant occurrence of cell death is inevitable. For that reason, inhibition of cell death for enhancing productivity was necessary for the production period without energy sources. Supplementation of 0.1 mM sodium nitroprusside improved cell viability by 1.4-fold and maximum hCTLA4Ig production by 1.3-fold compared to those of control. Addition of 1 and 10 mM glutathione, N-acetylcysteine (NAC), and nicotinamide inhibited apoptotic-like programmed cell death by decreasing the activity of reactive oxygen species. Production hCTLA4Ig was enhanced 1.4-, 1.25-, and 1.15-fold with 10 mM NAC, 1 mM NAC, and 1 mM glutathione, respectively. In addition, it was found that the supplementation of NAC enhanced the cell viability.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권1호
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• pp.102-109
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• 2010

Fructan은 식물이 저온에 노출 되었을 때 다양한 조직에 축적됨으로써 여러 스트레스에 저항을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 fructan 생합성 경로에 관여하는 효소인 1-sst와 1-fft 유전자를 돼지감자 구근으로 부터 분리하였다. 분리한 1-sst와 1-fft 유전자는 Ti-plasmid vector인 KJG V-B2 vector에 35S promoter에 의해 발현할 수 있도록 형질전환용 벡터를 구축하였다. Agrobacterium tumefaciens법에 의해 1-sst와 1-fft 유전자의 형질전환 벼를 육성하였고, 1-sst, 1-fft 및 HPT 유전자 특이적인 primer를 사용하여 PCR 분석한 결과 유전자가 벼의 callus 게놈내에 안정적으로 삽입되었음을 확인하였다. 또한 Southern 및 RT-PCR 분석에서도 같은 결과를 얻었다. 형질전환 벼의 후대에서도 안정적으로 유전자가 발현되는 homo 계통을 선발하였고 이를 이용해 1-sst와 1-fft 유전자의 삽입이 확인된 형질전환 벼에서 유전자의 발현양상을 알아보기 위해 RT-PCR 및 Real-Time PCR를 수행한 결과 형질전환 벼에서 1-sst와 1-fft 유전자 모두 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다. 또한 1-sst와 1-fft 유전자가 삽입된 형질전환 벼를 이용한 기능 분석 연구를 통해 식물체가 저온에 노출되었을 때 1-sst와 1-fft의 작용에 의해 fructan 생합성량이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 얻어진 fructan 생합성 관련 유전자가 삽입된 형질전환 벼는 탄수화물대사 및 저온, 건조 등의 환경 stress에 대한 내성에 대해 좋은 육종 소재로 이용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2003년도 식물바이오벤처 페스티발
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• pp.175-175
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• 2003

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2001년도 춘계 학술대회지
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• pp.30-38
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• 2001

• 한국육종학회지
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• 제41권3호
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• pp.252-260
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• 2009

1. 본 연구에서는 공동배양 배지에 Agrobacterium 성장 억제물질인 silver nitrate를 첨가하고 변온과 여과지처리를 추가하여 공동배양 기간을 7일로 늘였으며, 또한 항산화 물질 3종을 공동배양 배지에 첨가하여 세포의 oxidative burst를 최소화함으로써 벼 형질전환효율을 높일 수 있었다. 또한 이 방법을 적용하여 형질전환이 어려운 품종을 대상으로도 형질전환 식물체를 작성할 수 있었다. 2. 벼 형질전환체의 70%에서 도입유전자 수가 1copy인 것으로 나타나, 적은 수의 유전자가 안정적으로 도입됨을 확인 하였다. 3. 이러한 결과를 바탕으로, 새로운 공동배양 방법을 사용하여 우수한 농업적 형질을 가진 벼 육종 소재 및 품종을 신속하게 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.156-156
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• 2023

Salinity is a major abiotic stress that limits rice productivity in many regions of the world. In order to develop salt stress tolerant rice plants, genetic engineering is a promising approach. We characterized the molecular function of rice C3H2C3 as a really interesting new gene (RING). Oryza sativa RING finger protein H2-3 (OsRFPH2-3) was highly expressed in 100 mM NaCl. To identify the localization of OsRFPH2-3, we fused vectors that include C-terminal GFP protein (35S;;OsRFPH2-3-GFP). OsRFPH2-3 was expressed in the nucleus in rice protoplasts. An in vitro ubiquitin assay demonstrated that OsRFPH2-3 possessed E3-ubiquitin ligase activity. However, the mutated OsRFPH2-3 were not possessed any E3-ubiquitin ligase activity. Under salinity conditions, OsRFPH2-3-overexpressing plants exhibited higher chlorophyll, proline, SOD, POD, CAT, and soluble sugar contents and lower H₂O₂ accumulation than wild-type plants, supporting transgenic plants with enhanced salinity tolerance phenotypes. OsRFPH2-3-overexpressing plants exhibited low Na+ accumulation and Na+/K+ ratios in their roots. Theses results suggest that overexpression of OsRFPH2-3 can make plant insensitivity about salinity conditions.

• BMB Reports
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• 제52권11호
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• pp.653-658
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• 2019

MYB-type transcription factors (TFs) play important roles in plant growth and development, and in the rapid responses to unfavorable environmental conditions. We recently reported the isolation and characterization of a rice (Oryza sativa) MYB TF, OsMYB102, which is involved in the regulation of leaf senescence by downregulating abscisic acid (ABA) biosynthesis and the downstream signaling response. Based on the similarities of their sequences and expression patterns, OsMYB102 appears to be a homolog of the Arabidopsis thaliana AtMYB44 TF. Since AtMYB44 is a key regulator of leaf senescence and abiotic stress responses, it is important to examine whether AtMYB44 homologs in other plants also act similarly. Here, we generated transgenic Arabidopsis plants expressing OsMYB102 (OsMYB102-OX). The OsMYB102-OX plants showed a delayed senescence phenotype during dark incubation and were more susceptible to salt and drought stresses, considerably similar to Arabidopsis plants overexpressing AtMYB44. Real-time quantitative PCR (RT-qPCR) revealed that, in addition to known senescence-associated genes, genes encoding the ABA catabolic enzymes AtCYP707A3 and AtCYP707A4 were also significantly upregulated in OsMYB102-OX, leading to a significant decrease in ABA accumulation. Furthermore, protoplast transient expression and chromatin immunoprecipitation assays revealed that OsMYB102 directly activated AtCYP707A3 expression. Based on our findings, it is probable that the regulatory functions of AtMYB44 homologs in plants are highly conserved and they have vital roles in leaf senescence and the abiotic stress responses.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.149-155
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• 2017

벼는 중요한 식량작물이며 지속적으로 벼흰잎마름병균, 도열병균, 잎집무늬마름병균, 바이러스 등 여러 병원균에 의해 수확량이 영향을 받고 있다. 이들 중 Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)에 의해 유발되는 벼흰잎마름병은 세계 벼 재배지역에 발병하여 막대한 피해를 주고 있어 문제가 되고 있다. 따라서 생물적/비생물적 스트레스 저항성에 관여한다고 알려져 있는 식물 특이 전사인자 중의 하나인 NAC(NAM, ATAF, and CUC) 전사인자를 이용하여 벼의 벼흰잎마름병에 대한 저항성을 증진시키고자 하였다. 본 연구에서는 벼에서 NAC 전사인자 중 하나인 OsNAC58 유전자를 분리해 냈으며 아미노산 서열을 바탕으로 분석해 본 결과이 유전자는 5개의 NAC전사인자 group 중에서도 stress와 많은 관련이 있다고 알려진 group III에 속하였다. 또한 세포 내 위치를 확인하기 위해 GFP와 융합한 단백질을 이용해 조사해 본 세포 내에서도 핵에 위치하는 것으로 조사되었다. OsNAC58 유전자의 생물학적 기능 분석을 위해 이 유전자를 과발현시킨 벼 형질전환체를 만들었다. 동진벼를 기준으로 보다 발현이 높은 13개 계통을 선발하였으며, 이들 계통에 벼흰잎마름병균을 접종하여 병저항성을 검정한 결과 동진벼에 비해 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 크게 증대함을 보였다. 이것은 벼의 OsNAC58 유전자가 벼흰잎마름병균 침입 시 숙주인 벼 핵 내에서 벼의 병저항성 기작을 조절하여 나타난 결과로 추정된다.