• 제목/요약/키워드: plant suspension culture

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미나리 체세포 배발생 캘러스의 획득과 발달 형태 (Production and Developmental Pattern of Embryogenic Callus in Oenanthe javanica ($B_{L.}$) DC.)

  • Gab Cheon KOH;Chang Soon AHN
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.283-290
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    • 1995
  • 미나리의 체세포 배발생 조건 및 기작을 구명하고자 배발생 캘러스의 획득에 적합한 시료와 배지를 구명하고 배발달의 과정을 관찰하여 본 결과, 기내 식물체 확보를 위한 미나리의 경정배양은 발생한 줄기 수와 생육상태로 보아 BA가 0.1 - 0.5 mg/L 첨가된 MS배지가 적합하였으며 배발생 캘러스의 발생은 배유와 함께 채취ㆍ배양한 유배를 2,4- D가 1 mg/L 첨가된 배지에서 2 개월간 배양하였을 때 발생하였다. 기내에서 생장한 줄기와 엽병을 배양하였을 경우는 치상후 2과에 엽병의 절단 부위에서 발생한 캘러스는 모두 배발생 캘러스가 아니였으나 치상 후 6 - 8주에 줄기와 엽병의 표피부위에서 발생한 캘러스는 배발생 캘러스이었다. 배발생 캘러스는 계대배양에 의하여 대양 증식이 가능하며 이들은 배발생 캘러스와 비배발생 캘러스를 동시에 형성하였다. 비배발생 캘러스는 다양한 생장조절제를 첨가한 액체 및 고체배지에 반복 및 지체배양하여도 배발생 캘러스로의 분화는 일어나지 않았다. 비배발생 캘러스는 고체배지에 배양하면 쉽게 증식되어 뿌리를 분화하며, 액체배지 에 현탁배양할 경우에는 단세포로 단리되고, 다시 이들은 작은 원형세포괴를 형성한 후 단지 뿌리만을 발생하였다.

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형질전환 벼 현탁세포 배양에서 hCTLA4Ig의 in situ 회수 (In situ Recovery of hCTLA4Ig from Suspension Cell Cultures of Oryza sativa)

  • 최홍열;전수환;권준영;윤보름;홍석미;김선달;김동일
    • KSBB Journal
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    • 제31권4호
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    • pp.284-290
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    • 2016
  • In this research, recombinant human cytotoxic T-lymphocyte antigen 4-immunoglobulin (hCTLA4Ig) was produced by transgenic rice cells. RAmy3D promoter was used for overcome the limitation of low expression level in transgenic plant cells, and the secretion of target protein was accomplished by signal peptide. However, the RAmy3D promoter system which can be induced only by sugar starvation causes the decrease of cell viability. As a result, cell death promotes the release of protease which degrades the target proteins. The protein stability and productivity can be significantly influenced by proteolysis activity. Therefore, development of new strategies are necessary for the in situ recovery of target proteins from cell culture media. In this study, in situ recovery was performed by various strategies. Direct addition of Protein A resin with nylon bag leads to cell death by increased shear stress and decrease in production of hCTLA4Ig by protease. Medium exchange through modified flask could recover hCTLA4Ig with high cell viability and low protease activity, on the other hand, the productivity was lower than that of control. When in situ recovery was conducted at day 7 after induction in air-lift bioreactor, 1.94-fold of hCTLA4Ig could be recovered compared to control culture without in situ recovery. Consequently, in situ recovery of hCTLA4Ig from transgenic rice cell culture could enhance productivity significantly and prevent degradation of target proteins effectively.

Effect of Phytohormones and Chemical Inhibitors on Pathogenesis-related Genes Identified by Differential Hybridization in Rice Suspension Culture Cells

  • Kim, Sang-Gon;Wu, Jing-Ni;Wang, Yiming;White, Ethan E.;Choi, Young-Whan;Kim, Keun-Ki;Choi, In-Soo;Kim, Yong-Cheol;Kim, Sun-Hyung;Kang, Kyu-Young;Kim, Sun-Tae
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제26권4호
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    • pp.386-393
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    • 2010
  • In order to study disease resistance mechanisms in rice against the rice blast fungus Magnaporthe grisea, we screened fungal elicitor-responsive genes from rice suspension-cultured cells treated with fungal elicitors employing differential hybridization (DH). By DH screening, 31 distinct rice clones were isolated and a majority of them were full-length cDNAs encoding pathogenesisrelated (PR) genes. Sixteen of the 31 genes were upregulated at 4, 8, and 12 h following fungal elicitor treatment. To elucidate the effect of signal molecules and biotic elicitors on the regulation of rice defense genes, we further characterized the transcriptional expression patterns of representative isolated PR genes; OsGlu1, OsGlu2, OsTLP, OsRLK, and OsPR-10, following treatment with fungal elicitor, phytohormones, cycloheximide, and inhibitors of protein phosphorylation. Jasmonic acid (JA) induced transcriptional expression of OsGlu1, OsTLP, and OsRLK, but not of OsGlu2 and OsPR-10 at any of the tested time points. Salicylic acid (SA) and abscisic acid weakly induced the expression of OsTLP and OsRLK. SA showed an antagonistic effect with fungal elicitor and JA. Cycloheximide suppressed all these genes upon elicitor treatment, except for OsGlu2. Staurosporine only induced the expression of OsRLK. Application of calyculin A strongly induced OsRLK expression, but suppressed the expression of OsGlu2. Our study yielded a number of PR genes that play a role in defense mechanisms against the rice blast fungus, as well as contribute towards the elucidation of crosstalk between phytohormones and other modifications during defense signaling.

참나물 현탁배양세포 유래 배발생캘러스에서 HD-Zip 유전자, Phc5의 클로닝과 특성 (Cloning and Characterization of Homeodomain-Zip Gene, Phc5 in Embryogenic Callus derived from Pimpinella brachycarpa Suspension Cultured Cells)

  • 손수인;김준철
    • 식물조직배양학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.121-126
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    • 1999
  • 참나물 (Pimpinella brachycarpa)의 엽병 (petiole)절편체로부터 캘러스가 MS배지 (0.5mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BAP)에서 유도되었으며 이들 캘러스로부터 치밀하게 배열된 세포집단(cell cluster)을 선발하여 현탁배양하였다. 이들 현탁배양세포들은 0.1 mg/L NAA가 포함된 MS고체배지에 배양되어 배발생 (embryogenic) 캘러스로 성장하였다. 배발생캘러스는 연한 노란색을 띠며 체세포배로 분화되었으며 이들 체세포배는 MS액체배지에서 발아되어 식물체로 성장하였다. 참나물 현탁배양세포 유래 배발생캘러스로부터 분리한 mRNA로부터 cDNA library를 합성하여 PCR을 수행한 결과 제조된 library의 삽입절편의 크기가 대부분 500bp이상임을 확인하였다. 이들 cDNA library로부터 전체 1.5 $\times$$10^{6}$개의 plaque를 혼성화하여 일차의 screening을 통해 19개의 cDNA clone을, 이차의 screening을 통해 5개의 cDNA clone을 얻었으며 이중 4개의 cDNA clone은 참나물 shoot의 HD-Zip 유전자인 Phz4 유전자와 동일한 약 1.4 kb 정도인 것으로 나타났으나, 1개의 cDNA clone, Phc5는 약 1.5kb정도의 크기를 나타내었다. 1.5kb인 Phc5는 Phz4유전자의 5'쪽으로 163bp의 염기가 추가로 발견되어 총 1,531 bp에 해당하였으며 18개의 polyA tail을 가지고 있었다. Phc5는 284번째에 ATG개시코돈이 있고 302개의 아미노산을 암호화하는 906개의 단백질 암호화 부위와 Homeodomain을 갖고 있었다. Phc5로부터 추정된 단백질은 기존 전사조절자에서 많이 보고된 HD의 구조적 특징을 갖고 있었다.

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Development of Cell Line Preservation Method for Research and Industry Producing Useful Metabolites by Plant Cell Culture

  • Cho, Ji-Suk;Chun, Su-Hwan;Lee, Song-Jae;Kim, Ik-Hwan;Kim, Dong-Il
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제5권5호
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    • pp.372-378
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    • 2000
  • The cell culture of Angelica gigas Nakai producing decursin derivatives and immunostimulating polysaccharides was preserved in liquid nitrogen after pre-freezing in a deep freezer at -70$^{\circ}C$ for 480 min. The effects of the cryoprotectant and pretreatment before cooling were investigated to obtain the optimal procedure for cyropreservation. When compared to mannitol, sorbitol, or NaCl with a similar osmotic pressure, 0.7 M sucrose was found to be the best osmoticum for the cryopreservation of A. gigas cells. In the pre-culture medium, the cells in the exponential growth phase showed phase showed the best post-freezing survival after cryopreservation. A mixture of sucrose, glycerol, and DMSO was found to be an effective cryoprotectant and a higher concentration of the cryoprotectant provided better cell viability. When compared with the vitrification, the optimum cryopreservation method proposed in this study would seem to be more effective for the long-term storage of suspension cells. The highest relative cell viability established with the procedure was 89%.

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Nodule 배양방법(培養方法)을 이용(利用)한 잡종(雜種)포플러의 식물체(植物體) 재분화(再分化) (Plant Regeneration of Hybrid Poplars Through Nodule Culture System)

  • 정경호;전영우
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권1호
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    • pp.1-8
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    • 1991
  • Nodule 배양(培養) 방법(方法)을 이용(利用)하여 잡종(雜種) 포플러 양황철62-9와 이태리포플러 1호 Eco 28의 보다 진보(進步)된 재분화(再分化) 방법(方法)과 체세포(體細胞) 배(胚) 발생(發生) 방법(方法)을 얻었다. 칼루스는 2,4-D가 0.5, 2.0mg/l씩 첨가(添加)된 배지상(培地上)에 잎 조직(組織)을 치상(置床)하여 얻었고, 발달(發達)한 칼루스 조직(組織)을 액체(液體) 배지(培地)로 옮겨 세포(細胞) 현탁 배양으로 세포를 증식(增殖)했다. 현탁세포로 부터 적당한 생장(生長) 조절물질(調節物質)을 첨가(添加)하여 nodule을 생산(生産)했다. 액체 배지에서 직접(直接) 줄기를 재분화(再分化)하는 시도(試圖)는 양황철에서만 가능(可能)했다. Agar 배지(培地)에 재분화용(再分化用) 생장조절(生長調節) 물질(物質)을 첨가(添加)한 경우 상당히 많은 수(數)의 줄기 분화(分化)가 분화 되었고, 몇몇 배지에서는 체세포(體細胞) 배(胚)로 분화 했다. 이러한 nodule 배양 방법은 묘목(苗木)의 생산(生産), 체세포(體細胞) 변이(變異)의 이용(利用), 이차(二次) 산물(産物)의 생산(生産) 그리고 그밖의 생물공학적 응용을 위한 조직 배양 재료로서 그 이용성에 대하여 고찰(考察)했다.

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Bioreactor를 이용한 사계성 딸기 기내대량증식과 경제성 (In Vitro Mass Propagation and Economic Effects of Bioreactor Culture in Ever-bearing Strawberry 'Goha')

  • 이종남;김혜진;김기덕;권영석;임주성;임학태;용영록
    • 원예과학기술지
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    • 제28권5호
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    • pp.845-849
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    • 2010
  • 본 실험은 여름딸기 무병묘 대량증식을 위해 bioreactor배양의 증식 및 경제성 효과를 비교하고자 실시하였다. 배양 방법은 반고체, 고체, 현탁배양 및 bioreactor 배양 등 4가지 방법을 이용하였다. 배양 6주 후, 식물체의 초장은 고체배양이 3.6cm로 가장 짧았으며, bioreactor 배양이 8.3cm로 가장 길었다. 생체중과 건물중은 bioreactor 배양이 2,261mg과 525mg으로 다른 배양방법에 비하여 가장 무거웠다. 액아는 반고체, 고체 및 현탁배양은 거의 발생하지 않았으나, bioreactor 배양은 주당 7개의 액아가 발생하였다. 경제성 분석 결과 기본식물 생산 시 bioreactor배양이 303원/주으로 고체배양의 845원/주보다 542원/주 적었다. 따라서 딸기 무병묘 생산 시 bioreactor배양이 대량증식 및 경제적인 면에서 효율적이었다.

비병원성 Pseudomonas solanacearum을 이용한 담배 세균성마름병의 방제 (Protection of Tobacco Plants from Bacterial Wilt with an Avirulent Isolate of Pseudomonas solanacearum)

  • 이영근;김정화;박원목
    • 한국식물병리학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.17-21
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    • 1985
  • 비병원성 Pseudomonas solanacearum을 이용한 담배세균성마름병의 방제가능성이 검토되었다. Nutrient 액체배지 및 토양에서 비병원성균주는 병원성균주보다 생육속도가 빨랐으나 두 균주를 혼합하여 배양할 때 병원성균주에 대한 생육억제효과는 크지 않았다. 비병원성균주의 현탁액에 감수성 담배품종인 BY4의 뿌리를 6시간동안 침지시킨 후 병원성균주에 오염된 토양으로 이식한 결과, 높은 세균성마름병 방제효과를 얻었다. 비병원성균주의 현탁액을 가식상태의 담배에 토양관주하고 24시간 후에 포장으로 이식한 결과 7월 상순까지는 $30\%$이상의 세균성마름병방제효과가 인정되었으나 그 후 방제효과가 급속히 감소되었다.

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Streptanthus tortus의 培養細胞로부터 사부 세포의 분리와 분리된 篩部 및 柔組織 細胞에서 설탕의 능동수송 (Isolation of Phloem Cells and Active Transport of Sucrose by Isolated Phloem and Parenchyma Cells of Streptanthus tortus Suspension Cultures)

  • 조봉희
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.7-11
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    • 1998
  • Streptanthus 조직 배양 세포를 사용하여 사부를 순수분리 시키고, 분리된 사부에서 사부 하적에 대한 기작을 규명하기 위해 다음 연구를 하였다. 유조직 세포는 0.2% macerase 와 0.03% cellulase의 가수분해 효소로 처리하여 원형질체를 얻었고, 분화된 세포에서는 0.03% cellulase + 0.02% pectinase + 0.2% macerase + 0.025% rohamet PC로 가수분해시켜서 순수한 사부 세포와 사부 원형질체와 반세포의 원형질체를 분리하였다. 분리된 유조직 세포와 반세포의 원형질체에서는 단당류인 포도당을 수송시키나, 설탕은 수송시키지 못했다. 반면 분리된 사부 세포는 설탕을 능동수송 시키나 포도당은 수송시키지 못했다. 이는 설탕의 사부 하적은 반세포 없이도 가능하며, 반세포는 설탕 운반체가 없어서 설탕을 직접 수송할 수 있는 능력이 없다는 것을 보여주는 것이다. 그리고 사부 세포에서 설탕의 수송은 에너지대사에 의존하는 능동수송으로 나타났다.

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오이의 배발생 현탁 배양세포로부터 제초제 저항성 형질전환 식물체 생산 (Production of Herbicide-resistant Transgenic Plants from Embryogenic Suspension Cultures of Cucumber)

  • 우제욱;정원중;최관삼;박효근;백남긴;유장렬
    • 식물조직배양학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.53-58
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    • 2001
  • 제초제 저항성 오이 (Cucumis sativus L. cv Green angel)를 생산하기 위하여 배발생 현탁배양세포와 binary vector pGA-bar을 지닌 Agrobacterium tumefacians (LBA4404)를 공동배양하였다. 형질전환 벡터의 T-DNA부분에는 kanamycin에 저항성을 나타내는 neomycin phosphotrans ferase (npt II) 유전자와 phosphinothricin (PPT)에 저항성을 나타내는 phosphinothricin acetyltransferase (bar) 유전자를 지니고 있다. 48시간의 공동배양 후 배발생 캘러스는 20mg/L PPT가 함유된 성숙배지에서 배양하였다. 약 200개체의 형질전환 유식물체를 40mg/L PPT가 첨가된 호르몬이 없는 배지에서 생산하였다. 5개의 오이 형질전환 식물체의 염색체에 bar유전자가 도입되어 발현되는 것을 northern blot 분석을 통하여 확인하였다. 형질전환 오이 식물체가 토양에서 성숙되었다. 성숙한 오이 식물체는 PPT가 함유된 상업적 제초제 (Basta)를 일반적인 사용 농도 (3ml/L)처리시에도 저항성을 나타내며 생장하였다.

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