• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제50권
• /
• pp.56-62
• /
• 2023

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.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.281-287
• /
• 1999

본 연구에서는 제초제 저항성 더덕을 개발하고자 하여 제초제 저항성 bar유전자의 형질전환을 수행하였고, 더덕 종자 발아 생리, 체세포배 유도 및 선별배지 농도 등에 대해 조사하였다. 기내종자발아는 GA$_3$를 첨가한 MS배지에 치상하여 15$^{\circ}C$에서 배양하였을 때 광, 암 두 조건 모두에서 90%의 발아율을 나타내었다. 식물체 재분화는 체세포 배발생 경로를 통하여 이루어 졌다. 배발생 캘러스는 자엽, 줄기,잎을 2,4-D와 Zeatin을 혼용처리하여 유도할 수 있었다. Basta와 PPT는 10mg/L 이상의 농도에서 식물체가 갈변고사 하였다. Explant는 l00mg/L 이상의 kanamycin에서 캘러스를 형성하지 못하였다. Explant를 제초제 저항성 bar유전자의 식물 형질전환 벡터를 포함하는 Agrobacterium tumefaciens LBA4404과 2일간 공존 배양한 후, 100mg/L kanamycin, 500mg/L carbenicillin과 1.0mg/L 2,4-D이 포함된 배지에서 형질전환체를 선발하였고, 계대배양으로 배발생 캘러스를 유도하고 체세포배를 얻었다. 체세포배를 200 mg/L kanamycin,500mg/L carbenicillin이 포함된 N6배지에 치상하여 발아시켰다. PCR 수행결과 NPTII와 bar유전자가 증폭되어 나타남으로서 도입된 유전자가 잠정적인 형질전환체 내에 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 얻어진 bur유전자 형질전환 식물체는 RNA및 단백질 수준에서의 발현 여부 검정을 거친 후, 제초제 저항성 더덕 생산 및 제초제 저항성 유전자의 후대 유전 양상 분석을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
• /
• pp.36-36
• /
• 2018

Soybean is the important crop in Asian countries as protein source, oil production and animal feed. Improving soybean using genetic transformation is the principal tool in nowadays. Developing herbicide resistant transgenic soybean plants through Agrobacterium-mediated transformation has been worked in many previous studied. However, the transformation efficiency is still low. Many attempts try to find the optimum media condition for plant regeneration after infection. After transformation, the plant regeneration is very important condition to promote growth of transgenic plant. In this study, we optimized a regeneration condition for two Korean soybean cultivar, Dawonkong and Pungsannamulkong using cotyledon, cotyledonary nodes and hypocotyl as explant. The results showed that shoot regeneration of cotyledonary nodes on B5 medium containing 2 mg/L 6-benzylaminopurine showed the highest percentage of regeneration in Dawonkong (75.8%) while Pungsannamulkong presented high number of shoots 2.12 shoots per explant. For transformation condition, co-cultivation in 7 days showed a high number of GUS positive expression. Most of explants can survived under media including 5 mg/L of glufocinate which refers phosphinotricin for 2-week selection. Washing with 400 mg/L of cefotaxime in several times and selection in plant regeneration media with 400 mg/L of cefotaxime can prevent bacteria growth, effectively.

• 식물병연구
• /
• 제18권1호
• /
• pp.24-28
• /
• 2012

Protox 유전자를 형질전환하여 protox 저해 제초제에 대한 내성이 증가한 벼를 모품종인 동진벼와 다른 벼 품종인 일품벼, 추청벼, 온누리벼와 같이 충북 청원, 경기 수원 그리고 전남 광주에 있는 형질전환 작물 격리포장에서 재배하면서 포장에서 발생하는 다양한 식물병을 조사하여 식물병원균에 대한 감수성 정도를 비교하였다. 충북 청원 포장에서는 벼 도열병, 깨씨무늬병, 잎집무늬마름병, Fusarium 마름증상 등이 발생하였다. 하지만 수원 포장에서는 깨씨무늬병이 거의 발생하지 않았고, 다른 포장에서 볼 수 없었던 이삭누룩병의 발생이 CCPO6벼와 온누리벼에서 0.28%와 0.37%의 발병수율을 보였다. 광주 포장에서는 깨씨무늬병의 발생이 다른 병보다 심하게 나타났다. 하지만 모든 포장에서 Fusarium에 의한 마름증상을 제외하고 벼 품종간에 있어서 발생량에 차이는 보이지 않았다. Fusarium에 의한 마름증상은 다른 벼 품종보다도 제초제를 처리하거나 처리하지 않은 CCPO6벼에서 높은 발병주율을 보였다.

• 한국잡초학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.390-399
• /
• 1997

비선택성 제초제 Bialaphos(basta)에 저항성인 PAT gene을 감자(Solanum tuberosum. cv. Desiree)에 도입하고자 본 실험을 실시하였다. 잎과 줄기절편을 이용한 신초재분화의 최적조건은 MS배지에 IBA 0.1mg/L+BA 0.5mg/L 조합처리하였을 때 가장 양호하였으며 재분화율은 잎은 54%, 줄기는 46%이었다. 이 조건에서 감자의 잎과 줄기 절편을 GUS : NPTII gene과 PAT gene을 가진 binary vector를 함유한 A. tumefaciens MP90에 공동배양하였다. 공동 배양시 acetosyringone 100${\mu}M$을 첨가할 경우 형질전환율이 잎의 경우 19%, 줄기의 경우 10%로 무처리보다 공히 약 4배가량 높았다. Kanamycin 100mg/L에서 캘러스가 형성된 후 이로부터 재생된 식물체를 약 6주후 Basta 10mg/L를 포함한 재분화배지에 옮겼을 경우 모두 생존하였다. 선발된 식물체의 형질전환여부를 조사하기 위해서 PCR, GUS반응 및 Southern blot를 실시한 결과 형질 전환체에 도입된 유전자가 안정되게 삽입되어 발현됨을 확인하였다. 확인된 형질전환체는 포장에 이식하여 순화시켰으며, 4주 후 제초제를 살포한 결과 대조구로 사용한 감자는 모두 고사되었으나, 형질전환체는 정상적인 생육을 보였다. 따라서 본 실험결과 PAT 유전자를 감자 식물체에 도입하여 감자 genome내에 안정되게 삽입되어 발현되는 제초제 저항성 감자를 선발할 수 있었다.

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

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제32권2호
• /
• pp.85-90
• /
• 2005

밀양 204호는 작물과학원 영남농업연구소 생명공학연구팀이 직파적응 제초제저항성 벼 품종을 육성할 목적으로 '98년 bar 유전자를 동진벼에 아그로박테리움법으로 형질 전환하여 제초제저항성 벼를 양성하였다. '98/'99년 동계에 단간 내도복 양질인 주남벼를 인공교배하여 약배양 등 육종프로그램에 적용하여 우량계통을 선발하고 밀양 204호로 계통명을 부여하였다. GM 벼와 Non-GM 벼의 농업적 특성을 UPOV 및 국립종자관리소의 품종등록 기준에 따른 농업적특성 중 차이가 있었던 것은 엽색도, 지엽의 형태, 간장, 수당립수 등 이었다.

• 한국잡초학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 2012

본 연구는 Protox 저해형 제초제 저항성인 형질전환벼 라인(MX, PX, AP37)과 비형질전환벼(WT)에서 저온, 고온, NaCl 및 chemical(paraquat) 스트레스에 대한 생리적 반응차이를 파악하기 위해 수행되었다. 형질전환벼와 비형질전환벼는 저온실험의 경우 $5^{\circ}C$에 1일 그리고 회복을 위해 $25^{\circ}C$에 6일 두었고, 고온 실험은 $45^{\circ}C$에 4일 그리고 회복을 위해 $25^{\circ}C$에 8일 두었다. 또한 0.5%와 1% NaCl 처리 후 6일간 그리고 ${0{\sim}300\mu}M$ paraquat 처리 후 5일간 형질전환벼와 비형질전환벼의 잎의 피해율, 지상부 생체중 및 생리적 반응(porphyrin 생합성 중간물질, 엽록소 함량)을 조사하였다. 형질전환벼 라인과 WT간에 잎 피해율 및 생제중은 저온처리와 저온처리 후 회복기간에는 유의적인 차이가 없었다. 한편 고온과 고온처리 후 회복 5일까지는 형질전환 라인과 WT간에 초장과 생체중에서 유의적인 차이가 없었으나 회복 6일째에 MX와 PX는 WT에 비해 초장 및 생체중의 감소가 컸다. NaCl 처리 후 잎의 피해율, 엽록소 함량 및 Mg-Proto IX ME 함량은 형질전환벼와 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없었으나 AP37의 Proto IX 함량과 PX와 AP37의 지상부 생체중은 0.5% NaCl 처리에서 WT에 비해 유의적으로 감소하였다. 그러나 paraquat 처리 후 잎의 피해율과 지상부 생체중의 변화는 형질전환벼와 비형질전환벼간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 비록 일부 환경스트레스의 일부 조사기간에서 형질전환벼와 비형질전환벼간에 다른 반응차이를 보였지만 일반적으로 형질전환벼와 비형질전환벼간에 환경스트레스에 유사한 반응차이를 보였다.

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

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