• 한국잡초학회지
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• 제8권2호
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• pp.182-186
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• 1988

제초제(除草劑) bialaphos 처리(處理)에서 살아남은 개체(個體)로부터 다시 bialaphos가 처리(處理)된 배지(培地)에서 callus의 유도(誘導), 생장(生長) 및 direct shooting, ammonia 함량(含量) 등(等)으로 내성(耐性)을 재검정(再檢定)하여 얻어진 약간의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. Bialaphos가 0.5~0.75 ppm의 저농도(低濃度)로 처리(處理)된 배지(培地)에서 생장(生長)한 callus로부터 분화(分化)된 식물체(植物體) 수(數)는 품종(品種)에 관계없이 분화(分化)가 잘 되었으나 1.0 ppm 처리구(處理區)에서 계대배양(繼代培養)된 것 가운데서는 KA 101만이 분화(分化)되었다. 2. 분화식물체(分化植物體) 가운데 bialaphos에 내성(耐性)인 개체(個體)를 재선발(再選拔)하기 위해 bialaphos 100.0 ppm 처리구(處理區)에 치상시(置床時) 모두 고사(枯死)하였으며 bialaphos 10.0 ppm 처리구(處理區)에서는 NC82 품종(品種) 2.43%. KA 101 2.76%. BY4 0.78%가 살아남아 품종간(品種間)에 다소 차이(差異)가 있었다. 3. Bialaphos 10.0 및 100.0 ppm의 처리구(處理區)에서 고사(枯死)한 shoot에 함유(含有)된 ammonia 함량(含量)은 무처리구(無處理區)보다 약 15배(倍) 정도(程度) 높아 shoot 의 고사원인(枯死原因)이 ammonia 축적(蓄積)에 의한 것임을 입증(立證)할 수 있었다. 4. NC 82 품종(品種)의 TP 1 (내성식물체(耐性植物體) 개체(個體)가 비선발개체(非選拔個體)보다 bialaphos가 2.5 ppm 첨가(添加)된 callus 증식배지(增殖培地)에서 callus 증식률(增殖率)이 2.14배(倍)나 높았고, bialaphos가 10.0 ppm 첨가(添加)된 shoot 분화배지(分化培地)에서는 샤레당(當) 11 개체(個體)의 shoot를 분화(分化)시켜 다른 개체(個體)보다 내성(耐性)이 컸다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권2호
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• pp.99-103
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• 1994

비선택성 제초제인 bialaphos는 고등식물에 있어서 glutamine 합성을 억제하여 식물체를 고사 시키는 능력을 갖고 있다. 본 연구에서 acetylteansferase에 의해 encoding된 bialaphos 저항성 유전자(bar gene)는 세균(Pseudomonas sryngae pv tabaci)의 genomic DNA로부터 cloning된 것을 사용하였다. 수분시킨 담배의 화계에 일정한 시간별로 bar 유전자를 처리한 결과 수분 후 30-40시간 사이의 처리구 에서 형질전환 식물체가 가장 많이 얻어 졌다. 그러한 형질전환 식물체의 kanamycin과 bialaphos 저항성 형질은 자식후대(T$_1$, T$_2$)에 있어서도 우성형질로 유전되었으나 wild type의 담배는 상기의 약제를 처리 하였을때 전부 고사하였다. 그리고, T$_1$세대의 형질전환 식물체로부터 전 염색체 DNA를 추출하여 Southern 분석한 결과 bar 유전자가 식물의 염색체상에 안정하게 존재하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 담배의 수분, 수정 시기에 외부유전자인 bar를 화주에 처리함으로써 bialaphos 저항성 식물을 만들어낼 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제12권4호
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• pp.253-259
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• 1999

제초제 bialaphos에 저항성인 phosphinothricin ace-tytransferase gene이 도입된 형질전환 감자 식물체에서 유전자의 간편한 확인방법을 확립하였다. 먼저 형질전환체와 대조식물체의 잎 disc를 취해 bialaphos 5mg/l를 처리한 액체배지에 치상하였을 때 배양 25일이면 대조식물체의 잎 disc는 완전히 고사되어 형질전환체와 구별이 가능하였다. 감자의 뿌리 생육 비교실험에서는 bialaphos 0.5mg/l의 농도에 agar를 0.6% 첨가한 선발배지에서 식물체의 정단부위를 치상하여 비교하였을 때 7-10일이면 뿌리의 생육차이를 이용하여 간편하게 형질전환여부를 판정할 수 있었다. 또한 감자의 잎 disc를 제초제 bialaphos 0.5mg/l를 처리한 액체배지에 치상하여 15일이 경과한 후 chlorophyll A의 함량을 측정하였을때 형질전환체는 대조식물체보다 2.5배 정도 많은 chlorophyll A를 가지고 있어 형질전환체의 조기 판별시 chlorophyll A함량에 의해 검증이 가능하였다. 한편, 이렇게 형질전환 여부가 확인된 감자 식물체를 이용하여 PAT효소의 활성을 측정한 결과 대조 식물체에서는 PAT효소의 활성을 보이지 않았으나 형질전환 식물체에서는 모두 효소의 활성이 높았다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권4호
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• pp.283-288
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• 1998

비선택성 제초제인 bialaphos는 고등식물에 있어서 glutamine 합성을 억제 하여 식물체를 고사시킨다. Acetyltransferase에 의해 encoding된 bialaphos저항성 유전자는 세균 Streptomyces hygroscopicus SF1239로부터 cloning된것을 사용하였다. Bialaphose 저항성 유전자를 Agrobacterium 감염법을 이용하여 국내에서 재배되는 벼(동진)에 도입한 결과 약30%정도의 형질전환 식물체를 얻을 수 있었다. $\textrm{T}_{1}$ 세대의 17개체는 hygromycin과 bialaphos에 대한 저항성 유전형질이 3:1로 분리되었다. 또한 Southern 분석을 실시한 결과 wild type의 식물체에서는 Bar 유전자의 검출을 볼 수 없었으나 형질전환 식물체의 경우 Bar 유전자의 검출이 가능하였다. $\textrm{T}_{3}$세대의 형질전찬 식물체와 wild type의 식물체를 포장상태에서 비선택성 제초제인 바스타를 살포하고 3주 후에 관찰한 결과 형질전환 식물체는 외형적으로 아무런 피해를 받지 않고 정상적으로 생장하였으나, wild type의 식물체와 잡초는 모두 고사하였다. 이상의 결과를 종합해보면 hygromycin과 bialaphos 저항성 유전자는 Agrobacterium감염법을 이용하여 단자엽 식물인 벼에 도입할 수 있다는 것을 보여준 것이며, 또한 bialaphos 저항성 유전자가 식물에 도입됨으로써 비선택성 제초제에 대한 저항성 식물을 개발 할 수 있다는 것을 보여 주었다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권3호
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• pp.219-226
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• 2008

Transgenic plants with the herbicide-resistance gene (bar gene) were obtained via organogenesis from isolated mesophyll protoplasts of Nierembergia repens after applying electroporation. Transient ${\beta}-glucuronidase$ (GUS) activity of electroporated protoplasts assayed 2 days after applying an electric pulse showed that optimum condition (transient GUS activity 319 pmol 4 MU/mg per min and plating efficiency 2.43%) for electroporation was 0.5 kV/cm in field strength and $100{\mu}F$ in capacitance. The protoplasts electroporated with the bar gene at this condition initiated formation of microcolonies on medium after 2 weeks. After 4 weeks of culture, equal volume of fresh 1/2-strength Murashige and Skoog (MS) medium containing 0.2 mg/l bialaphos was added for selection of transformed colonies. After 6 weeks of culture, growing colonies were transferred onto regeneration medium containing 1.0 mg/l bialaphos, on which they formed adventitious shoots 1-2 months after electroporation. The adventitious shoots rooted easily after transfer onto MS medium with bialaphos lacking plant-growth regulators. Transformation of these regenerants with the bar gene was confirmed by Southern analysis. Some of the transformants showed strong resistance to the application of bialaphos solution at 10.0 mg/l.

• 한국잡초학회지
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• 제8권1호
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• pp.53-58
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• 1988

제초제(除草劑) butachlor과 bialaphos가 담배 종자(種子)의 발아(發芽) 및 생장(生長), callus 유도(誘導), callus 생장(生長)에 마치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 품종간(品種間) 차이(差異)를 비교(比較)하였다. 제초제(除草劑)의 흡수(吸收), 이행(移行) 및 살초기구(殺草機構)를 구명(究明)하기 위해 callus내(內)의 지방산(脂肪酸)과 제초제(除草劑) 처리시(處理時) ammonia 함량(含量)을 측정(測定)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. Bialaphos는 전(全) 처리농도(處理濃度)에서 담배의 발아(發芽)를 억제(抑制)시키지 않아 100.0ppm에서도 발아(發芽)는 하나 생장(生長)은 되지 않았으며 10.0ppm에서는 무처리(無處理)에 비(比)해 10.0% 미만(未滿), 0.5ppm에서는 31.7~42.7%의 생장(生長)을 보였고 공시품종(供試品種) 가운데는 향끽미종(香喫味種)인 향초(香草)가 상대적(相對的) 내성(耐性)을 나타냈다. Butachlor $5{\times}10^{-4}$ M에서는 전(全) 공시품종(供試品種)이 발아(發芽)되지 않았으나 $5{\times}10^{-4}$ M 이하(以下)에서는 전(全) 품종(品種)이 발아(發芽) 및 생장(生長)을 보였으며 bialaphos 처리구(處理區)와 마찬가지로 향끽미종(香喫味種)인 향초(香草)가 타품종(他品種)에 비(比)해 내성(耐性)을 나타냈다. Butachlor 처리시(處理時) callus 유도(誘導) 및 증식(增殖)에는 담배의 전(全) 공시품종간(供試品種間)에 뚜렷한 차(差)가 없었으나 Bialaphos 처리시(處理時) KA 101, Xanthi-Basma, 향초(香草) 등(等) 향끽미종(香喫味種)이 타품종(他品種)에 비(比)해 상대적(相對的) 내성(耐性)을 보인다. NC82로부터 유도(誘導)된 callus내(內)에 검정(檢定)된 지방산(脂肪酸)은 palmitic, linoleic 및 oleic산(酸) 등(等)이었고 포화지방산(飽和脂肪酸)에 대(對)한 불포화지방산(不飽和脂肪酸)의 비율(比率)이 황색종(黃色種)에는 다소 높았으며 품종간(品種間)의 지방산함량(脂肪酸含量)에는 현저한 차이(差異)가 없었다. Callus내(內)의 ammonia 함량(含量)은 bialaphos 처리시(處理時) 9배(倍)나 증가(增加)되어 ammonia 축적(蓄積)이 본(本) 제초제(除草劑)에 의한 살초원인(殺草原因)이 아닌가 사료(思料)된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권6호
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• pp.353-357
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• 2001

인삼의 자엽과 callus에 Biolistic system을 이용한 비선택성 제초제인 bialaphos에 대한 내성을 갖게 하는 PAT 유전자의 형질전환효율 향상 및 형질전환체의 유전분석에 관한 실험을 수행하였다. 자엽의 경우에는 형질전환율이 약했지만 callus의 경우에는 target distance 9 cm, rupture disk-macro-carrier gap distance를 1/3"로 했을 때 가장 양호한 형질전환 결과를 보였다. 형질전환된 인삼식물체에서 PAT 및 NPT 유전자의 존재 여부를 확인하기 위해서 PCR을 수행한 결과 정상 식물체서는 전혀 PCR product가 형성되지 않은 반면 형질전환체 모두에서 PAT (약 300 bp)와 NPT (약 800 bp) 유전자의 band를 확인하여 각각의 유전자가 삽입되어 PAT 및 NPT IIgene이 도입된 형질전환체임을 확인할 수 있었다. 있었다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권1호
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• pp.13-20
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• 2008

Potato (Solanum tuberosum L.), one of the most important food crops, is susceptible to a number of devastating fungal pathogens in addition to bacterial and other pathogens. Producing disease-resistant cultivars has been an effective and useful strategy to combat the attack of pathogens. Potato was transformed with Agrobacterium tumefaciens strain EHA101 harboring chitinase, (ChiC) isolated from Streptomyces griseus strain HUT 6037 and bialaphos resistance (bar) genes in a binary plasmid vector, pEKH1. Polymerase chain reaction (PCR) analysis revealed that the ChiC and bar genes are integrated into the genome of transgenic plants. Different insertion sites of the transgenes (one to six sites for ChiC and three to seven for bar) were indicated by Southern blot analysis of genomic DNA from the transgenic plants. Expression of the ChiC gene at the messenger RNA (mRNA) level was confirmed by Northern blot analysis and that of the bar gene by herbicide resistance assay. The results obviously confirmed that the ChiC and bar genes are successfully integrated and expressed into the genome, resulting in the production of bialaphos-resistant transgenic plants. Disease-resistance assay of the in vitro and greenhouse-grown transgenic plants demonstrated enhanced resistance against the fungal pathogen Alternaria solani (causal agent of early blight).

• 한국잡초학회지
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• 제18권3호
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• pp.205-213
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• 1998

세계적으로 중요한 식량자원인 감자에 제초제 저항성 형질을 도입한다면, 노지재배가 가능하여 노동력과 인건비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 비닐멀칭 방법의 부산물인 폐비닐에 의한 환경오염을 줄일 수 있는 매우 효과적인 방법이다. 그러나 형질전환식물체의 선발시 일반적으로 사용해온 항생제 내성 표지유전자는 효과적으로 형질전환체를 선발할 수 있는 장점을 가지나 항생제 내성 표지유전자들이 환경중에 노출되었을 때의 안전성 문제, 그리고 일반 소비자들이 항생제 표지유전자를 이용한 형질전환체에 대해 거부감이 느껴지게 할 수 있다는 문제점이 존재한다. 이러한 문제점들은 항생제 내성 표지유전자를 제거하거나 새로운 표지유전자로 대체하는 방법을 사용하여 해결할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 실험의 목적은 비선택성 제초제 bialaphos에 저항성을 가지는 phosphinothricin acetyltransferase(PAT) gene을 감자에 도입하는데 있어 항생제 표지 유전자를 사용하지 않는 선발체계를 개발하고자 하였다. 감자 식물체의 재분화는 IBA 0.1mg/L + BA 0.5mg/L를 첨가한 MS배지에서 하였다. 또한 형질전환을 위해 단독 PAT 유전자만을 가지는 pDY502 vector를 재조합하였으며, 재조합된 vector들은 disarmed 된 Agrobacterium MP90에 도입하여 감자의 형질전환에 이용하였다. 형질전환은 강자의 잎과 줄기절편체를 상기 실험에서 재 조합된 vector를 함유한 A. tumefaciens MP90과 공동배양하는 방법으로 수행하였다. PAT 유전자를 표지유전자로 이용하여 bialaphos에 저항성을 가진 감자를 개발하고자 다양한 농도의 bialaphos를 함유한 재분화배지에 감자절편체를 치상하여 내성을 조사한 결과 대조구의 감자절편체가 모두 고사하는 bialaphos 5mg/L를 선발조건으로 하였다. 이와 같은 선발 조건에서 Agrobacterium과 공동 배양한 절편체를 선발배지에 치상한 후 3-4주 정도가 경과하면 shoot가 유기되었으며, 선발배지에서 유기된 shoot의 정단부위를 lcm정도로 잘라 bialaphos가 20mg/L 첨가된 선발배지로 옮겨 2차 선발을 하였다. 형질전환체의 확인은 2차 선발배지에서 선발된 식물체를 대상으로 하였으며, 먼저 PCR반응을 이용하여 도입 유전자의 증폭을 확인하였고, Southern blot을 실시하여 유전자의 도입을 확인하였다. 따라서 PAT 유전자를 감자 형질전환의 표지유전자로 활용할 수 있었으며, 아울러 항생제 표지유전자가 없는 제초제 저항성 형질전환 감자를 획득할 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권4호
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• pp.345-351
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• 2011

원예작물의 내병성 육종에 있어 $F_2$와 그 이후 분리 세대에서 유용하게 사용할 수 있는 선발방법의 모델 시스템을 개발하고자 하였다. 상용 토마토 품종인 '모모따로 요크'에 제초제 저항성 유전자를 도입한 후 획득된 형질전환체의 도입 유전자 수와 후대 분리비를 분석하고, 제초제 저항성 유전자와 기존 병 저항성 유전자가 연관된 개체를 선발하였다. 총 60개의 형질전환체 중에서 42개체에 Southern blot을 실시하여 도입 유전자 수를 확인하고, 제초제 저항성 유전자에 대한 분리비를 비교 분석하여 Southern 결과와 도입된 유전자의 표현형의 분리비가 일치하지 않으며 여러 개의 copy가 삽입된 대부분의 경우, 실제 도입된 copy 수보다 더 적은 copy 수를 가지는 것처럼 분리비를 나타내는 것을 알 수 있었다. 삽입된 제초제 저항성 유전자와 기존 병 저항성 유전자가 가깝게 연관된 개체를 찾기 위해 $T_1(F_2)$세대 개체에 대하여 two-stepwise screening 방법을 실시하여 위조병 저항성 I2 유전자(11번 염색체)와 제초제 저항성 patII 유전자가 대략 12-13cM으로 가깝게 연관된 개체(T-20)를 선발하였다.