• 제목/요약/키워드: diploid plants

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Tomato Golden Mosaic Virus(TGMV) AL1 -gene의 antisense RNA 발현 형질 전환 식물체 (Transgenic Plants Expressing an Antisense RNA of ALl-Gene from Tomato Golden Mosaic Virus(TGMV))

  • 임성렬
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.147-152
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    • 1998
  • AL1-gene은 TGMV의 복제에 매우 중요한 역할을 하고 있다. 이 AL1 gene의 발현을 억제하기 위해서는 식물체내에서 AL1 gene의 antisense RNA의 발현에 의한 억제가 효과적 방법 중에 하나로 알려져 있다. 이런 발현을 식물체내에서 실현시키기 위해 hygromycin 저항성 유전자에 antisense AL1-gene을 연결시키고, 연결된 부위를 CaMV35s-promoter와 octopine synthase gene terminator 사이에 연결시켰다. 이 유전자 발현 단위 부분을 다시 kanamycin 저항성 유전자 발현 단위 부분을 지니고 있는 형질 전환 벡터인 pBinAR에 삽입시켜 새로운 형질 전환 벡터인 pAR35-2를 개발하였다. 이 벡터를 Agrobacterium tumefaciens LBA4404에 형질전환 시킨 다음, 토마토와 담배 잎사귀 조직에 감염시켜 식물체들을 kanamycin과 hygromycin이 함유된 배지위에서 배양하여 형질전환된 식물체들을 선발하였다. 형질 전환된 식물체들로부터 antisense AL1-gene 및 antisense RNA를 각각 PCR 및 RT-PCR를 이용한 southern hybridization 방법을 이용하여 증명하였고, 토마토 식물체의 공변세포쌍 내에 있는 엽록체 숫자가 여덟 개라는 것이 확인되어 형질 전환된 토마토 식물체가 2 배수체로서 정상적인 식물체라는 것을 증명하였다. 이러한 형질 전환 식물체는 앞으로 항 바이러스성 형질을 지니는 식물체들을 개발하는 데 많은 도움을 주리라 여겨 진다. 그리고, 본 연구에서 제조된 벡터 pAR35-2는 두 개의 항생제에서 동시 선발 할 수 있도록 되어 있고 promoter가 두 개로 되어 있어 형질 전환 식물체선발 및 유전자 발현 연구에 효과적으로 이용되어 질 수 있으리 라 여겨진다.

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콜히친 처리에 의한 4배체 호밀 육성 (Production of Colchicine Induced Tetraploids in Rye (Secale cereale L.))

  • 황종진;김대욱;김철우;손범영;백성범;박형호;구자환;김정태;이진석;문중경;권영업;한옥규
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.343-352
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    • 2012
  • 이 연구는 수량이 많은 4배체 호밀 품종을 육성하기 위한 일환으로 기존의 2배체 호밀에 0.05% 농도의 콜히친을 처리하여 염색체가 배가된 4배체 식물체를 만드는 과정에서 배수체 작성효율, 처리시기, 4배체의 작물학적 특성 등 몇 가지 기초자료를 얻었다. 1. Flow cytometry(FC) 방법으로 호밀에서 배수성 여부를 구분하였는데, 2배체는 DNA 양(DAP1)이 50 전후, 4배체는 80~110 범위이었다. 2. 처리시기에 따른 2배체 호밀의 콜히친 처리후 생존율은 최아종자 처리가 18.5%, 2엽기 처리가 78%로 나타났지만, 생존한 개체 중에서 4배체 배가비율은 각각 50.9%, 1.1%로써, 처리시기별 총 4배체 작성효율은 최아종자 처리(9.42%)가 2엽기 처리(0.86%)보다 월등히 높았다. 3. 최아종자에 콜히친 처리 시 처리종자의 생존율은 1차 년도에 평균 18.5%(곡우호밀 33%, 조그린 4%), 2년차에 평균 42%(곡우호밀 56%, 조그린 21%, 참그린 49%)를 보였다. 생존한 개체들 중에서 4배체 비율은 1년차에 평균 50.9%(곡우호밀 53.7%, 조그린 32.4%), 2년차에 평균 60.5%(곡우호밀 64.1%, 조그린 51.5%, 참그린 60%)를 보였다. 4. 최아종자 처리 시 4배체 작성 효율(생존율 ${\times}$ 4배체 유기율)은 1차년도에 곡우호밀 17.7%, 조그린 1.3%, 2차년도에 곡우호밀 35.9%, 조그린 10.8%, 참그린 29.4%로 품종간 차이를 보였다. 5. 2배체 호밀에 콜히친 0.05%를 12시간 처리하여 35개의 4배체 식물체에서 148개 이삭과 2,673립의 종자를 얻었다. 식물체당 이삭수는 곡우호밀 4.4개, 조그린 3.3개, 수당 립수는 곡우호밀 18.3개, 조그린 15.6개, 천립중은 곡우호밀 37.6g, 조그린 46.8g 이었으며, 14개 이삭을 갖는 식물체도 2개나 되었다.

Characteristics of 'Hongrou Taoye', a Grafted Chimera in Sweet Orange and Satsuma Mandarin

  • Zhang, Min;Xie, Zongzhou;Deng, Xiuxin;Liao, Shengcai;Song, Wenhua;Tan, Yong
    • 원예과학기술지
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    • 제33권3호
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    • pp.390-395
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    • 2015
  • The synthesis of chimeras is a breeding approach for horticultural crops. In our breeding program, a new diploid citrus chimera, named 'Hongrou Taoye' (Citrus sinensis [L.] Osbeck + Citrus unshiu Marc.), was found arising at the junction where a 'Taoye' sweet orange (C. sinensis) scion was grafted onto Satsuma mandarin (C. unshiu). As an artificial chimera, its fruit traits derived from the L1 cell layer, with juice color and carotenoid complement, in which ${\beta}$-cryptoxanthin accumulated predominantly, similar to those of Satsuma mandarin. By contrast, traits originating from the L2/L3 cell layer, including pollen, seed, and rind aroma characteristics, were the same as those of 'Taoye' sweet orange (the scion). SSR and cpSSR analyses showed that both nuclear and chloroplast genomes of the chimera were a combination of both donor parents. 'Hongrou Taoye' thus combined the valuable traits of both donor plants, and therefore has good potential in citrus fresh market.

Multicolor FISH와 Feulgen 염색법을 이용한 Angelica속 식물의 세포유전학적 분석 (Cytogenetic Analyses of Angelica Plants Using Feulgen Staining and Multicolor Fluorescence in Situ Hybridization)

  • 구달회;김수영;방경환;성낙술;방재욱
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제30권2호
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    • pp.123-127
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    • 2003
  • Karyotype analysis and chromosomal localization of 5S and 45S rDNAs using multi-color fluorescence in situ hybridization (McFISH) technique were carried out in two Angelica species. The numbers of diploid chromosomes were the same in two same in two species as 2n=22, however the lengths of chromosomes were varied from 4.25 to 6.50 ${\mu}{\textrm}{m}$ in A gigas and 4.95 to 8.50 ${\mu}{\textrm}{m}$ in A acutiloba. The chromosomes of A. gigas were composed of five metacentric and six submetacentric pairs, while those of A. acutiloba were six metacentic, one submetacentric and four subtelocentric paris. In FISH experiments, the numbers and size of 45S rDNA signals were varied between two species, however dach signal of the 5S rDNA was observed in two species.

Development of tetraploid rye (Secale cereale L.) cultivar in Korea

  • Ku, Ja Hwan;Han, Ouk Kyu;Ahn, Jong Woong;Kweon, Soon Jong
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.75-75
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    • 2017
  • Rye is cultivated on about 30,000ha domestically for forage and green-manure production in Korea. 'Daegokgreen' has been developed as a good quality rye cultivar for forage and green-manure, which was doubled-chromosome by colchicine treatment of diploid rye cultivar 'Gogu' in 2010. By the colchicine treatment with 0.05% for 12 hours at $2^{nd}$ leaf stage of 'Gogu', 31 tetraploid plants were obtained and they produced 2,470 seeds with 135 spikes. There was 4.4 in the number of spikes per plant, 18.3 in grain number per spike, and 37.6 g in the1,000-grain weight. The heading date of 'Daegokgreen' was April 11, which was two days later on average compared with 'Gogu'. The biomass (fresh weight) of 'Daegokgreen' was 3,701kg, which was similar to 'Gogu'. The average crude protein content of 'Daegokgreen' was 8.9%, which was 1.0% point higher than 'Gogu'. 'Daegokgreen' was found to be strong resistant to winter-kill and can be adapted to before maize cultivation.

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Development of Gene Based STS Markers in Wheat

  • Lee, Sang-Kyu;Heo, Hwa-Young;Kwon, Young-Up;Lee, Byung-Moo
    • 한국작물학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.71-77
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    • 2012
  • The objective of this study is to develop the gene based sequence tagged site (STS) markers in wheat. The euchromatin enriched genomic library was constructed and the STS primer sets were designed using gene based DNA sequence. The euchromatin enriched genomic (EEG) DNA library in wheat was constructed using the $Mcr$A and $Mcr$BC system in $DH5{\alpha}$ cell. The 2,166 EEG colonies have been constructed by methylated DNA exclusion. Among the colonies, 606 colonies with the size between 400 and 1200 bp of PCR products were selected for sequencing. In order to develop the gene based STS primers, blast analysis comparing between wheat genetic information and rice genome sequence was employed. The 227 STS primers mainly matched on $Triticum$ $aestivum$ (hexaploid), $Triticum$ $turgidum$ (tetraploid), $Aegilops$ (diploid), and other plants. The polymorphisms were detected in PCR products after digestion with restriction enzymes. The eight STS markers that showed 32 polymorphisms in twelve wheat genotypes were developed using 227 STS primers. The STS primers analysis will be useful for generation of informative molecular markers in wheat. Development of gene based STS marker is to identify the genetic function through cloning of target gene and find the new allele of target trait.

자발적 생식세포 염색체 배수화 기작에 의한 Oriental-Asiatic hybrid(OA) F1 종간잡종의 임성회복과 후대검정 (Fertility Restoration of F1 OA Interspecific Hybrid by Spontaneous Meiotic Polyploidization and Analysis of Their Progenies)

  • 정미영;정재동;;임기병
    • 한국육종학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.213-219
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    • 2009
  • 본 연구는 나리의 종간잡종 육성체계를 확립하는데 필요한 기초자료를 얻기 위하여 OA hybrid 중 자발적으로 생식세포 염색체가 배수화된 계통을 이용하여 후대 획득과 후대검정에 필요한 실험을 수행하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 2n 화분을 생산하는 OA hybrid의 경우 화분의 채취시기에 따른 생존율과 발아율은 10월에 비해 6월이, 생존율은 n성 화분이, 발아율은 2n성 화분이 높았다. 2n 화분을 생산하는 2배체 OA hybrid와 2배체 또는 4배체 Asiatic 또는 Oriental hybrid간 교배시 모본과 부본을 달리함에 따라 후대 획득 수에 차이가 있었는데 OA hybrid를 부본으로 이용했을 때, 상대친을 Asiatic hybrid로 교배했을 때 후대획득이 용이하였다. 즉 A$\times$OA교배에서 후대 획득률이 0.64개체로 O$\times$OA교배에서의 후대 획득률 0.42개체보다 높았으며, OA$\times$A간 교배에서 후대 획득률이 0.40개체인 반면 OA$\times$O교배에서는 전혀 후대획득이 불가능하거나 극히 낮아 후대획득이 어려웠으며, 아울러 2n 화분을 생산하는 OA hybrid의 후대생산을 위한 상대친으로 4배체보다는 2배체가 효과적이었다. 2n 화분을 생산하는 OA hybrid와 Asiatic 또는 Oriental hybrid간 정역교배 결과, OA hybrid를 부본으로 교배했을 때, 상대친으로 Asiatic hybrid을 교배했을 때 후대획득이 용이하였다. 자발적인 2n 화분을 생산하는 2배체 OA hybrid의 여교잡 후대의 ploidy level의 측정결과, OA$\times$A교배에서는 3배체, AA$\times$OA, OO$\times$OA교배에서는 4배체임을 확인할 수 있었으나, O$\times$OA교배에서는 2배체, A$\times$OA교배에서는 2배체 또는 3배체로 확인되었다.

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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담배 (Nicotiana tabacum cv. BY4)카드뮴 저항성 캘러스로부터 식물체 재생과 단백질 분석 (Plant Regeneration and Protein Analysis from Cadmium Resistant Callus of Tobacco (Nicotiana tabacum cv. BY4))

  • 오승철;소웅영;조덕이;양덕춘
    • 식물조직배양학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.7-13
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    • 2001
  • 담배 (Nicotiana tabacum cv. BY4)의 약을 Nakata배지에 치상하여 반수체식물을 유도하였고, 반수체와 이배체 식물의 잎절편으로부터 0.5 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS배지에서 캘러 스를 유도하였다. 이배체와 반수체의 캘러스를 배양 4주 후 2.0 mg/L 2,4-D와 0.1 mg/L BAP, 2.0 mg/L Kinetin이 조합 처리된 MS기본배지에서 계대배양 및 현탁배양을 실시하였 다. 현탁배양된 세포들을 100$\mu\textrm{m}$와 65$\mu\textrm{m}$의 나일론 망으로 걸러서 0.8% low melting agarose를 사용하여 카드뮴과 PFP 가 조합된 선발배지에 도말하였다. 도말 배양 30일 후 형성된 저항성 세포주를 선발하여 경화시키기 위해 카드뮴을 500 $\mu$M과 1,000 $\mu$M 을 처리한 다음 500 $\mu$M에서 세포주를 선발하였다. 선발된 세포주를 0.5, 1.5, 2.0 mg/L BAP 단독 및 500$\mu$M과 1,000$\mu$M의 카드뮴이 첨가된 BAP와 auxin의 조합처리구에서 식물체 재생을 유도하였다. 이때 식물체 재생은 카드뮴이 첨가되지 않은 처리구에서 일어났으며, 이배체인 경 우에는 카드뮴 단독처리시 선발된 세포주에서, 반수체인 경우에는 카드뮴과 PFP 조합처리시 선발된 세포주에서 식물체 재생이 일어났다. 세포의 생장이 왕성한 카드뮴 500$\mu$M의 것을 선발하여 식물체를 재생시켰고, 재생된 시물체의 잎, 줄기 및 뿌리의 단백질 유형을 분석하였다. 대조구로서는 스트레스를 받지 아니한 식물체를 사용하였다. Bradford방법으로 정량하였고, 그 함량은 재생된 식물체의 잎에서 6.5188 $\mu\textrm{g}$/mg.fr.wt., 줄기에서 5.3611 $\mu\textrm{g}$/mg.fr.wt. 뿌리에서 3.0213 $\mu\textrm{g}$/mg.fr.wt.이었다. 반면에 대조구의 잎에서는 5.9652 $\mu\textrm{g}$/mg.fr.wt., 줄기에서 3.5974 $\mu\textrm{g}$/mg.fr.wt. 뿌리에서 4.3766 $\mu\textrm{g}$/mg.fr.wt.이었다. 일차원 SDS-PAGE를 Laemmli 방법으로 수행한 경우 잎은 카드뮴 스트레스에 대하여 내성이 있는 것은 198.7 KD등 49개가 나타났다. 스트레스로 인하여 사라진 밴드는 160.5 KD등 4개, 합성된 단백질 밴드는 83.4 KD 등 3개이었다. 줄기에서는 카드뮴 스트레스 내성의 단백질 밴드는 43 KD등 41개가 나타났고, 사라진 밴드는 114.8 KD등 5개이었다. 또한 합성되어진 단백질 밴드는 128.7 KD 등 6개가 나타났다. 뿌리에서는 내성 단백질 밴드는 166.9 KD 등 27개, 사라진 밴드는 198.7 KD 이었고, 83.4 KD 등 5개의 단백질 밴드가 나타났다.

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담배 식물체[Nicotiana tabacum L. cv. BY-4]의 배수성에 따른 공변세포의 엽록체 수 변화 (Changes of Chloroplast Number per Guard Cell pairs of Leaves by Ploidy Level in Nicotiana tabacum L. cv. BY-4)

  • 배창휴;이연희;양덕춘;민경수;김호일;이호연
    • 식물조직배양학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.179-184
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    • 2001
  • 담배 정상주 (Nicotiana tabacum L. cv. BY-4), 약배양으로 유도시킨 반수체 (2n=2x=24), 콜히친 처리로 염색체를 배가한 식물체 (2n=4x=48)및 그 후대식물체 (F$_1$)를 각각 사용하여 배수성에 따른 공변세포 내 엽록체 수를 조사하였다. 공변세포 내 엽록체의 수는 정상주에서 반수체의 2배로 배수성과 밀접한 관계를 나타내었다. 또한, 반수체를 콜히친으로 배가시킨 식물체에서 공변세포 내 엽록체의 수는 반수체의 2배로 배수성이 회복됨에 따라 증가하였다. 이배체의 후대식물에서도 공변세포 내 엽록체의 수는 반수체의 2배로 나타났다. 엽령에 따른 공변세포 내 엽록체 수의 변동도 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 기공의 공변세포 내에 분포하는 엽록체 수와 배수성 (2x와 4x)과는 밀접한 관계가 있음을 시사하는 것이다. 기내에서 생장한 식물체에서 공변세포 내 엽록체의 수는 pot 재배식물체와 비슷한 결과를 나타내었다. 따라서 잎의 공변세포 내 기공수는 배수성을 간단하게 판정하는데 이용할 수 있을 것으로 보인다.

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