• 제목/요약/키워드: anther clones

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배추 약 발달 시기별 유전자의 발현 양상 (Expressional Patterns of Anther-specific Genes from Chinese Cabbage during the Flower Development)

  • 김현욱;정규환
    • 원예과학기술지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-10
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    • 1999
  • 배추의 약(anther) 발달에 관여하는 유전자를 분리, 특성을 구명하고, 궁극적인 목표로는 특이 발현을 조절하는 프로모터를 분리 작물의 웅성불임 유기 및 임성화복에 응용하고자 본 연구를 수행하였다. 배추 약 cDNA 유전자 은행으로부터 차별화 선별(differential screening)에 의해 얻어진 15개의 약특이 유전자들의 부분 염기서열 결정 후 기존에 보고된 유전자들과 상동성 검색을 통해 그 기능을 추정해 본 결과 cDNA clone BAN52는 polygalacturonase, BAN84는 ascorbate oxidase, BAN101은 $H^+-translocating$ ATPase, BAN2는 pectin esterase 유전자와 상동성을 보였으나, 그 외 유전자들은 상동성이 없어 그 기능을 추정할 수 없었다. 상기 유전자들의 발현시기를 꽃 발달 시기별로 조사한 결과 대부분의 유전자들이 (BAN5, 10, 33, 52, 57, 102, 103, 215, 229) 꽃봉오리 2.1mm 내외에서 발현이 시작하여 성숙화분까지 그 발현양이 증가하였고, BAN32, 54, 62, 84, 101는 꽃봉오리 3.9mm인 약발달 후기부터 나타났고, BAN87 유전자는 그 양은 적지만 약 발달 초기부터 후기까지 발현하였다.

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4배체 현사시나무 (Populus alba L. X P. gludulosa Uyeki)의 약배양에 의한 식물체 재분화 (Plant Regeneration by Anther Culture of Tetraploid Populus alba L.X P.glandulosa Uyeki)

  • 손성호;김정희;문흥규;노은운;이윤희;김미희;박진선;이용욱;윤양;이석구
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.121-126
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    • 1995
  • 현사시나무 4배체의 약배양에 의하여 2배체 식물을 얻을 수 있었다. 약배양에 의한 캘러스 유도에는 2,4-D가 효과적 인 것으로 나타났다. 증식된 캘러스로부터 식물체 재분화를 위해서는 16시간의 광조건하에 6-8 $\mu$M의 zeatin 처리가 가장 좋은 반응을 보였는데 이때 얻어진 줄기수는 평균 7.7개 였다. 재분화된 식물체는 MS 기본배지에서 쉽게 뿌리를 유기시킬 수 있었으며, 이들 식물체는 폿트묘로 육성하여 온실 및 포지로 이식하였다. 약배양유래의 300클론에 대한 생육상태를 조사한 결과 삽목묘에 비하여 33%는 생장이 저해됨을, 47%는 생장이 더 좋은 것으로 나타났으며, 그중 20%는 삽목묘에 비해 직경이 5배 이상되는 거대 엽을 가지고 있었다. 염색체 수는 대체로 2배체성 혹은 4배성을 띠고 있었으며, RAPD marker를 이용하여 DNA polymorphism을 본 결과 약배양 유래의 몇몇 식물체에 있어 서 밴드 형태적인 차이를 나타내는 개체를 발견할 수 있었다.

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아카풀코나리에서 Differential Slot Blot을 이용한 약발현 유전자 목록작성 (Cataloguing of Anther Expressed Genes through Differential Slot Blot in Oriental Lily (Lilium Oriental Hybrid 'Acapulco'))

  • 서은정;유희주;한봉희;임용표;정미정;이성곤;김동헌;장안철;예병우
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.598-606
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    • 2013
  • 약은 생식과 화형을 결정짓는 꽃의 주요한 기관 중 하나이다. 오리엔탈나리인 아카풀코로부터 만든 약 특이적 cDNA library로부터 2000개의 ESTs를 무작위로 선발하였다. 잎과 약을 cDNA 탐침으로 이용한 differential slot blot이 약에서 발현되는 클론들을 얻기 위해 사용되었으며 570개의 비반복적 ESTs를 얻었고 염기서열분석을 하였다. BLASTX 알고리즘을 이용하여 GenBank에 비교해서 191개의 클론이 의미 있는 유사성을 보였지만 나머지(66.5%)는 기존에 보고된 염기서열에 확인되지 않았다. Gene ontology(GO) annotation에 따른 기능분류결과 대체적으로 세포와 세포구성 부분에서 주요하게 단백질이 확인되었다. 7개의 다른 기관과 발달 단계에서 전사체 분석은 약특이적일 적으로 추정되는 30개의 클론을 가지고 노던혼성화반응을 이용하여 수행하였다. 이러한 결과는 differential slot blot을 이용하여 약에 발현되는 유전자를 선별하는 것이 매우 효과적인 방법인 것으로 간주되며 또한 지금의 연구가 앞으로 나리의 화분을 포함한 약에 대한 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 생각한다.

종자내 아미노산 합성 조절 유전자에 관한 연구 (Amino Acid Biosynthesis and Gene Regulation in Seed)

  • 임용표;서미정;조수진;이정희;이효연
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 1996년도 제10회 식물생명공학심포지움 고등식물 발생생물학의 최근 진보
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    • pp.61-74
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    • 1996
  • Human and monogastric animals can not synthesize 10 out of the 20 amino asids and therefor need to obtain these from their diet. The plant seed is a major source of dietary protein. It is particular important in their study to increase nutritional quality of the seed storage proteins. The low contents of lysine, asparagine and threonenein various cereal seeds and of cystein and methionine. In legume seeds is due to the low proportions of these amino acids in the major storage proteins, we have tried to apply the three strategies; (1) mutagenesis and selection of specific amino acid analogue resistance, (2) cloning and expression study of lysine biosynthesis related gene, (3) transfomation of lysine rich soybean glycinin gene. The 5-methyltryptophan (5MT) resistant cell lines, SAR1, SAR2 and SAR3 were selected from anther derived callus of rice (Oryza sativa L. "Sasanishiki"). Among these selected cell lines, two (SAR1 and SAR3) were able to grow stably at 200 mg/L of 5MT. Analysis of the freed amino acids in callus shows that 5MT resistant cells (SAR3) accumulated free tryptophan at least up to 50 times higher than those that of the higher than of SAS. These results indicated that the 5MT resistant cell lines are useful in studies of amino acid biosynthesis. Tr75, a rice (Oryza sativa L., var. Sasanishiki) mutant resistant to 5MT was segregated from the progenies of its initial mutant line, TR1. The 5MT resistant of TR75 was inherited in the M8 generations as a single dominant nuclear gene. The content of free amino acids in the TR75 homozygous seeds increased approximately 1.5 to 2.0 fold compared to wild-type seeds. Especially, the contents of tryptophan, phenylalanine and aspartic acid were 5.0, 5.3 and 2.7 times higher than those of wild-type seeds, respectively. The content of lysine is significantly low in rice. The lysine is synthesized by a complex pathway that is predominantly regulated by feedback inhibition of several enzymes including asparginase, aspatate kinase, dihydrodipicolinat synthase, etc. For understanding the regulation mechanism of lysine synthesis in rice, we try to clone the lysine biosynthetic metabolism related gene, DHPS and asparaginase, from rice. We have isolated a rice DHPS genomic clone which contains an ORF of 1044 nucleotides (347 amino acids, Mr. 38, 381 daltons), an intron of 587 nucleotides and 5'and 3'-flanking regions by screening of rice genomic DNA library. Deduced amino acid sequence of mature peptide domain of GDHPS clone is highly conserved in monocot and dicot plants whereas that of transit peptide domain is extremely different depending on plant specie. Southern blot analysis indicated that GDHPS is located two copy gene in rice genome. The transcripts of a rice GDHPS were expressed in leaves and roots but not detected in callus tissues. The transcription level of GDHPS is much higher in leaves indicating enormous chloroplast development than roots. Genomic DNA clones for asparaginase genes were screened from the rice genomic library by using plaque hybridization technique. Twelve different genomic clones were isolated from first and second screening, and 8 of 12 clones were analyzed by restriction patterns and identified by Southern Blotting, Restriction enzyme digestion patterns and Southern blot analysis of 8 clones show the different pattern for asparaginase gene. Genomic Southern blot analysis from rice were done. It is estimated that rice has at least 2-3 copy of asparaginase gene. One of 8 positive clones was subcloned into the pBluescript SK(+) vector, and was constructed the physical map. For transformation of lysine rich storage protein into tobacco, soybean glycinin genes are transformed into tobacco. To examine whether glycinin could be stably accumulated in endosperm tissue, the glycinin cDNA was transcriptionally fused to an endosperm-specific promotor of the rice storage protein glutelin gene and then introduced into tobacco genomic via Agrobacterium-mediated transformation. Consequently the glycinin gene was expressed in a seed-and developmentally-specific manner in transgenic tobacco seeds. Glycinin were targeted to vacuole-derived protein bodies in the endosperm tissue and highly accumulated in the matrix region of many transgenic plant (1-4% of total seed proteins). Synthesized glycinin was processed into mature form, and assembled into a hexamer in a similar manner as the glycinin in soybean seed. Modified glycinin, in which 4 contiguous methionine residues were inserted at the variable regions corresponding to the C - teminal regions of the acidic and basic polypeptides, were also found to be accumulated similarly as in the normal glycinin. There was no apparent difference in the expression level, processing and targeting to protein bodies, or accumulation level between normal and modified glycinin. glycinin.

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Bacillus thuringiensis crylAa1 Type Gene의 클로닝과 발현 (Cloning and Expression of Bacillus thuringiensis crylAa1 Type Gene.)

  • 이형환;황성희;권혁한;안준호;김혜연;안성규;박수일
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.110-116
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    • 2004
  • B. thuringiensis subsp. kurstaki HD1 살충성 결정체 단백질 icp 유전자를 클로닝하여 두개의 클론 pHLNl-80(+) 및 pHLN2-80(-)을 제조하였으며, pHLNl-80(+) 클론에는 icp 유전자의 전사개시부위가 정방향으로 클론이 되었고, 유전자 프로모터의 일부인 -80 bp를 가지고 있고, pHLN2-80(-) 클론은 핀자의 전사개시부위가 역방향으로 클로닝이 되었다. 상기 두 클론을 대장균에서 발현을 조사한 결과 icp 유전자가 역으로 삽입된 pHLN2-80(-) 클론은 pHLNl-80(+)클론보다 ICP발현량이 현격히 증가하는 것을 확인하였다. pHLN2-80(-) 플라스미드에서의 -80 bp 프로모터에서 SD서열(-14 bp sequences) 상류부위를 제거한 후 동일한 살충성 결정체 단백질 icp 유전자의 과다발현 현상이 일어나는지 조사하기 위해 icp 유전자가 역방향으로 클로닝된 pHLRBSl-14와 icp 유전자가 정방향으로 클로닝된 pHLRBS2-14 클론을 제조하였다. 또한 상이한 클로닝 운반체에서도 과다 발현이 일어나는지를 보기위하여 pHLNl-80(+)과 pHLN2-80(-) 플라스미드에서와 동일한 구조가 되도록 icp 유전자를 pUC18과 pUC19플라스미드에 각각 클로닝하여 pHLNUCl-80과 pHLNUC2-80 클론을 제조하였다. pHLRBSl-14과 pHLRBS2-14클론을 대장균에서 발현을 시킨 후에 파쇄하여 SDS-PAGE와 Western blot으로 분석을 한 결과는 클론 pHLRBSl-14는 클론 pHLRBS2-14보다 많은 양의 ICP를 생산하였고, pHLRBSl-14는 pHLN2-80(-) 클론 보다는 적게 ICP를 생산하였다. 이러한 발현 현상은 -80 bp promoter 에서 결실된 SD서열의 상류부위가 발현에 직접적인 영향을 주고 있다는 것을 의미한다. pHLNUC1-80이 역방향으로 클로닝된 pHLNUC2-80 클론보다 적게 ICP 의 발현을 하였다. 이 결과는 상기 클론이 icp 유전자 과다발현이 특정 클로닝 운반체에만 국한되어 일어나는 것이 아니며 유전자와 프로모터 간의 구조적 배열에 의하거나 프로모터에 있는 transcription-supressing regions이 교란되어서 일어난 것임을 시사한다. 그러나 왜 전사개기부위가 역삽입의 경우에 과다발현이 되는지 아직은 판단하기 어려우며 앞으로 더욱 연구를 계속하여야 할 과제로 남아있다.