35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 gene tagging system(plasmid rescue와 inverse polymerase chain reaction)을 사용하여 얻은 배추($Brassica$$rapa$ ssp. $pekinensis$) 형질전환체 계통을 분석하고 이들의 표현형을 관찰하고자 수행되었다. 배추의 기능유전체 연구를 위해 $Agrobacterium$의 전이 DNA(T-DNA)를 사용하여 삽입돌연변이체를 유기하였다. 형질전환체는 '서울' 배추 품종의 pRCV2 vector를 가진 $Agrobacterium$$tumefaciens$을 접종하여 얻었다. 형질전환 $T_1$ 세대는 비형질전환체와 비교하여, 수술 수의 감소, 크거나 작은 꽃, 직립생장형, 잎에 털이 없는 것, 잎의 황백화 현상, 잎이 좁거나 결각이 깊은 것과 같은 다양한 표현형을 보였다. 형질전환 계통 중에서 발견된 13개의 돌연변이 계통의 표현형 변화는 체세포의 배수성 분석을 통하여 염색체 수의 변화에 기인하지 않은 것을 확인하였다. 배추 genomic DNA에서 T-DNA의 위치 확인을 위해 multiple copy와 single copy 형질전환체에 plasmid rescue와 inverse PCR 방법을 각각 적용하였다. 비형질전환체와 비교하여 뚜렷한 표현형적 차이를 보이고 Southern blot 분석 결과 1 copy의 T-DNA를 가지며 염색체 수가 20(2n)인 돌연변이체를 선발하여, flanking DNA 염기서열을 확인하고 배추 염색체내에서 각각의 유전자좌를 표시하였으며 이들 계통들에 대하여 데이터베이스를 작성 중에 있다.
본 연구는 Agrobacterium을 매개로 도라지에 PAT 유전자를 도입하여 ‘바스타’에 저항성을 가지는 형질전환 도라지를 개발하는 기술을 확립하기 위하여 수행되었다. 종자를 무균적으로 발아시킨 후 10일 된 미성숙 자엽과 성숙엽에 Agrobac-terium을 접종하고 1/10 MS 배지에서 48시간 동안 공동 배양하였다. 공동배양 후 부정아 유도를 위해 MS 선발배지 (0.2 $mg/{\ell}$ NAA, 1.0 $mg/{\ell}$ BA, 3% 설탕, pH 5.8; 3 $g/{\ell}$ gelrite, 100 $mg/{\ell}$ kanamycin, 500 $mg/{\ell}$ carbenicillin)에 치상하여 배양한 결과 미성숙 자엽의 절편에서 형질전환체로 추정되는 부정아가 형성되었고, 선발배지에 2회 계대배양하여 형질전환 추정체를 선발하였다. 이러한 형질전환 추정체는 GUS, PCR 분석 및 RT-PCR 분석에 의하여 형질전환체로 확인되었다. 또한 10 $mg/{\ell}$ 의 phosphinothricin이 함유된 배지에서 배양하여 형질전환 여부를 확인하였고, 순화재배 후 0.3% ‘바스타’를 살포한 결과 형질전환 도라지는 제초제에 저항성을 보였다. ‘바스타’에 저항성을 보인 도라지 식물체는 정상적인 생육을 계속하여 개화하였다.
벼의 염기서열 분석이 완료됨에 따라 유전자의 세포내 기능을 밝히기 위한 기능유전체 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 효율적으로 아그로박테리움을 이용해 원하는 유전자를 식물체 내로 형질전환을 하기 위한 노력은 지금도 계속 진행되고 있다. 본 실험에서는 캘러스를 유기한 후 아그로박테리움을 이용해 접종하는 기존의 방법과 달리, 성숙 종자를 소독한 후 2,4-D가 포함된 액체배지에 24시간 침종하여 배 부분이 발아하기 시작하는 종자를 이용해 바로 아그로박테리움을 접종하여 체세포변이의 발생을 최소화하고 유전자를 포함하고 있는 아그로박테리움이 식물 조직내로 침투할 수 있는 효율을 증가시키며, 그 후 캘러스를 유기하여 재분화 시킴으로써 형질전환 식물체를 얻는 방법을 새롭게 수립하였다. 배양과정 중 공동배양 배지에 아그로박테리움 성장억제물질인 silver nitrate와 항산화 물질인 DTT를 첨가하여 공동 배양 기간을 7일 이상으로 늘림으로써 벼 형질전환효율을 증가시킬 수 있었고, PCR 분석을 통해 원하는 목표 유전자가 형질전환체에 안정적으로 도입이 되는 것도 확인할 수 있었다. 또한, 이 방법은 형질전환 효율이 낮은 일품벼와 같은 품종에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 본 실험을 통해 얻어진 새로운 공동배양 방법은 우수한 농업적 형질을 가진 벼 육종 소재 및 품종 개발시 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.
The anthocyanin gene encoding flavonoid 3',5'-hydroxylase(F3,5H) was normally expressed in Nicotiana tobacco (Xanthi) plants cocultivated with Agrobacterium tumefaciens LBA4404 carrying egg plant flavonoid 3',5'-hydroxylase cDNA. Northern blot analysis showed the normal expression of F3', 5'H gene from transgenic plants. Here we found the phenotypic differences between transgenic plants and wild-type plants. The petal shape of transgenic plants showed more round shape and around petal tube area was compared to that of wild-type tobacco plants. And the petal color of transgenic plants was much lighter than that of wild-type tobacco plants.
Rhim, Seong Lyul;Kim, Il Gi;Jin, Tae Eun;Lee, Jin Hyoung;Kuo, Ching I;Suh, Suk Chul;Huang, Li Chun
Journal of Plant Biotechnology
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제6권1호
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pp.21-24
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2004
A modified $\delta$-endotoxin gene of Bacillus thuringiensis ssp. tenebrionis (B.t.t.), encoding a coleoptera-specific toxin, was utilized to transform citrus plants, Citrus reticulata Blanco 'Ponkan' mandarian. By co-culturing the nucelli with Agrobacterium tumefaciens harboring the modified gene in the binary vector pBinAR-Btt, the chimeric toxin gene was transferred into citrus plants. The transgenic plants were selected on modified Murashige and Skoog medium containing kanamycin. Hybridization experiments demonstrated that the transgenic plants contained and expressed the toxin protein gene.
Microbial lactonohydrolases (intramolecular ester bond-hydrolyzing enzymes) with unique properties were found. The lactonohydrolase from Fusarium oxysporum catalyzes enantiose-lective hydrolysis of aldonate lactones and D-pantoyl lactone (D-PL). This enzyme is useful for the large-scale optical resolution of racemic PL. The Agrobacterium tumefaciens enzyme catalyzes asymmetric hydrolysis of PL, but the stereospecificity is opposite to that of the Fusarium enzyme. Dihydrocoumarin hydrolase (DHase) from Acinetobacter calcoaceticus is a bifunctional enzyme, which catalyzes not only hydrolysis of aromatic lactones but also bromination of monochlorodi-medon in the presence of H$_2$O$_2$and dihydrocoumarin. DHase also hydrolyzes several linear esters, and is useful for enantioselective hydrolysis of methyl DL-$\beta$-acetylthioisobutyrate and regioselective hydrolysis of methyl cetraxate.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제19권2호
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pp.259-264
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2009
The AvChit gene encodes for a chitinase from the spider, Araneus ventricosus. This spider, A. ventricosus, is an abundant species in Korea. Arabidopsis thaliana plants were transformed with the AvChit gene using Agrobacterium tumefaciens. Thirteen transgenic lines expressing the AvChit gene were obtained. Functional expression of the AvChit gene in transgenic Arabidopsis was confirmed by Southern, northern and western blot analysis. The AvChit cDNA was expressed as a 61 kDa polypeptide in baculovirus-infected insect Sf9 cells. AvChit protein extracted from transgenic Arabidopsis exhibited high levels of chitinase activity. Phytopathological tests showed that two transgenic Arabidopsis lines expressing the AvChit gene displayed high levels of resistance to gray mold disease (Botrytis cinerea).
The cDNA of tobacco mosaic virus-pepper strain (TMV-P) coat protein (CP) genes were introduced into tobacco plants (Nicotiana tabacum cv. Samsun nn) using a binary Ti plasmid vector of Agrobacterium tumefaciens. these cDNAs introduced into tobacco plants were detected by polymerase chain reaction. Symptom development was distinctly suppressed in the transgenic plant introduced buy sense CP cDNA when the plant was inoculated with TMV-P, while in transgenic tobacco plants of antisense CP gene, symptom development was not suppressed as in non-transgenic plants. TMV-P concentration in the sense CP transgenic tobacco plant was decreased to 1/14 of the concentration in non-transgenic plants. Expression of the kanamycin resistance gene of these transgenic plants could be detected in the progeny.
The present study was conducted to obtain some basic information on the shoot formation from crown gall callus and the characteristics of teratoma shoot derived from crown gall induced by inoculation of Agrobacterium tumefaciens C58. Crown gall callus could be continuously cultured on the phyohormone free basic medium. The growth of crown gall callus was inhibited when BA were added to the cultural media. Shoot formation from crown gall callus fail to be initiated except teratoma shoot which induced on the phytohormone free medium after several subculture on rare occasions. Teratoma shoot could not form root and grow as normal shoot. Addition of BA to cultural media was not effective for shoot elongation, reduction in multiple shoot formation, but IBA was somewhat effective for shoot elongation of teratoma shoot, never for root formation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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