• KSBB Journal
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• 제19권6호
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• pp.471-477
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• 2004

중국의 약용 식물들은 중국에서 전통적으로 많은 질병을 예방하거나 치료하는데 쓰여 왔다. 백화사설초는 항암 활성을 지닌 중국의 약용 식물 중의 하나이다. Triterpenoid 화합물인 oleanolic acid와 ursolic acid는 이성질체이며 백화사설초에 포함되어있다 이들은 간 보호, 항염증, 항암, 항체형성 촉진 등의 효과가 알려져 있다. 유용물질을 생산할 목적으로 식물세포배양을 이용할 경우에는 배양조건을 제어함에 따라 유용물질을 포함한 세포를 효율적으로 얻을 수 있으며 수확도 쉽다. 따라서 백화사설초로부터 현탁세포를 유도하기 위해 기본적인 생장조절제인 2,4-D와 kinetin을 사용하였다. 무균 조건하에서 발아시킨 백화사설초의 잎을 사용하여 0.5 mg/L 2,4-D, 0.1 mg/L kinetin, 30 g/L sucrose가 첨가된 Schenk 및 Hildebrandt 배지에서 캘러스를 처음으로 유도하였다. 백화사설초의 현탁세포 유도와 oleanolic acid의 생산성을 위한 최적의 생장조절제 조건은 0.75 mg/L의 2,4-D와 0.1 mg/L의 kinetin이 첨가된 경우였다. Oleanolic acid가 소수성 물질이라는 것에 착안하여 역상 컬럼을 사용한 HPLC로 분석하였는데, Rexchrom S5-100-ODS column의 분리능이 가장 좋았다. Spectrophotometer와 photodiode array detector를 사용하여 oleanolic acid와 ursolic acid의 최적 UV 파장을 검색한 결과, 200 nm에서 최적의 UV 흡광도가 나타났다. 이동상은 acetonitrile과 water를 80 : 20으로, 유속은 1.0 mL/min로 결정하였다. Oleanolic acid의 생산을 증대시키기 위해 signal transducer와 abiotic elicitor를 배양 6일째 첨가하였고, 배양 10일째 수확하였다. 10 mM의 methyl jasmonate, 0.5 mM의 salicylic acid, 0.1 mM의 vanadyl sulfate를 처리했을 경우, 각각 63.6, 99.6, 67.0 mg/L의 oleanolic acid가 생산되었고, 이것은 control에서 생산된 양 (57.4 mg/L)보다 높았다. 특히, 0.5 mM의 salicylic acid를 처리한 경우는 control에 비해 1.74배로 증가하였다. Methyl jasmonate 100 mM을 배양 6일째 첨가했을 때의 세포생장 변화를 보면, 첨가 후 2일이 지나면서부터 세포의 양이 크게 감소하기 시작하여 첨가 4일 후부터는 변화가 없었다. 따라서 methyl jasmonate를 처리 후 4일이 지나면 세포가 모두 죽는다는 것을 알 수 있었다. Methyl jasmonate 100 mM을 첨가한 후 4일째에 수확한 세포로부터 나온 oleanolic acid의 앙은 5.3 mg/L로 매우 적었다. 반면에 첨가 후 2일째에 수확한 세포로부터 나온 양은 94.1 mg/L로 control (43.4 mg/L)에 비해 2.17배로 증가되었다.

• KSBB Journal
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• 제30권6호
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• pp.307-312
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• 2015

Transgenic rice cells using RAmy3D promoter can provide high productivity, and the production of recombinant protein is induced by sugar starvation. In this system, productivity was reduced during the scale-up processes. To ensure the influences of shear stress and oxygen transfer rate, working volume and mixing performances were investigated under various agitation speeds and working volumes. In addition, inoculation methods including suspended cells and filtered cells were compared. Working volumes and shaking speeds were 300, 450 mL and 80, 120 rpm, respectively. Hydrodynamic environment of each condition was measured numerically like mixing time and $k_La$. Good mixing performance and high shear stress were measured at high agitation speed and low volume. The highest level of hCTLA4Ig was 30.7 mg/L at 120 rpm, 300 mL. When conditioned medium was used for inoculation, increased cell growth was noticed during the day 0~4 and decreased slower than filtered cells. Compared with filtered cells, the maximum hCTLA4Ig level reached 37.8 mg/L at 120 rpm, 300 mL and lower protease activity level was observed. In conclusion mixing performance is critical factor for productivity and conditioned medium can have a positive effect on damaged cells caused by hydrodynamic shear stress.

• KSBB Journal
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• 제4권2호
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• pp.94-98
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• 1989

당근 진탕배양세포로부터 분리한 원형질체에 A.rhi-zogenes를 처리하여 bacteriad의 부착과 부착과정에 영향을 주는 여러 요인들을 조사하였다. 또한 당근뿌리 절편에 strain이 다른 bacteria와 heat-inactivated bacteria를 전처리한 후 A.rhizogenes strain A4를 접종하여 식물세포 표면에 있어서 bacterial specific receptor sites존재 유무를 살펴보았다. Bacteria의 부착은 pH 6.0, 24-35$^{\circ}C$ 조건하에서 120분동안 원형질체막에 유의적인 증가를 나타내었으며, 또한 세포벽합성에 따르는 bacteriaqnckr의 영향은 볼 수 없었다. Strain이 다른 bacteria나 heat-inactivated bacteria의 전처리에 의한 A..rhizogenes의 당근조직에서 hairy root형성 억제 현상은 식물세포 표면에 specific receptor sites가 존재 한다기보다는 부착에 있어서 전처리한 bacteria의 경쟁적 저해작용으로 형질전환이 다소 억제되는 것으로 사료되어졌다.

• 생명과학회지
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• 제8권5호
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• pp.604-613
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• 1998

담배의 phytoalexin으로 알려진 capsidiol 생합성의 마지막 단계에 관여하는 5-epi-aristolochene hydroxy-lase 유전자의 일부를 RT-PCR 방법으로 클로닝하였다. 클로닝한 CYP-B3는 콩, 완두 등의 cytochrome P450계의 유전자와 높은 동일성을 보였으며 heme 결합부위로 알려진 FxxGxRxCxG을 포함하고 있는 것으로 나타났다. 또한 CYP-B3는 저온, 고온 또는 제초제 등에 의해서는 유도되지 않고 Elicitor에 의해서만 특이하게 유도되는 것으로 나타나 Phytoalexin 생합성에 관여하는 유전자임을 확인하였다. Cyt P450 억제제인 ancy-midol과 ketoconazol에 의해 CYP-B3의 전사는 억제되지 않는 반면 5-epi-aristolochene hydroxylase의 효소활성은 현저히 억제되는 것으로 나타나 이들 억제제는 전사후의 효소의 합성 또는 활성을 억제하는 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제31권5호
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• pp.626-632
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• 2013

무 시들음병에 대한 저항성 검정 체계를 확립하기 위하여 실험하는 과정에서 병원균인 Fusarium oxysporum f. sp. raphani가 무 유묘에 독성(phytotoxicity)을 일으키는 독소(phytotoxin)를 생산한다는 것을 발견했다. F. oxysporum f. sp. raphani KR1 균주는 여러 배지 중 malt extract broth 배지에서 배양하였을 때 그리고 $25^{\circ}C$에서 14일 동안 150rpm으로 진탕배양하였을 때 가장 많은 독소를 생산하였다. 무에 대한 독성 반응을 이용하여 F. oxysporum f. sp. raphani의 배양액으로부터 phytotoxin을 분리하였다. 그리고 Mass와 NMR Spectroscopy 분석을 통하여 이 화합물은 fusaric acid로 동정되었다. 독소의 역할을 규명하기 위하여 fusaric acid를 무, 양배추, 브로콜리 등 F. oxysporum f. sp. raphani의 기주 및 비기주 배추과 작물에 대한 독소 활성을 조사하였다. Fusaric aicd는 무 유묘에 대하여 농도 의존적으로 활성을 보였으며, F. oxysporum f. sp. raphani에 대한 감수성 품종뿐만 아니라 저항성 품종에 대해서도 유사한 정도의 독성을 나타냈다. 그리고 F. oxysporum f. sp. raphani가 생산하는 fusaric acid는 병원균의 비기주 배추과 작물인 양배추와 브로콜리에 대해서도 강한 활성을 보였다. 따라서 이들 결과는 이 독소가 병원성 관련 독소이나 비기주 특이적 독소이며, 무 시들음병 저항성 검정에서 이 독소가 제거된 포자현탁액을 접종원으로 사용해야 한다는 것을 나타낸다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권1호
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• pp.13-19
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• 1998

Electroporation을 이용한 형질전환 연구에서 원형질체 대신 체세포 배발생 세포를 이용하여도 DNA가 도입될 수 있음을 이미 보고한 바 있다. 본 연구는 배발생 세포 내로 DNA를 도입하기 위한 electroporation의 최적 조건, 즉 전압과 capacitance 수준, promoter 종류, DNA 농도, 저온처리효과 등을 구명하며, 처리에 따른 DNA의 전입 현상을 이해하고 전기충격후의 생장과 분화 정도를 조사하고자 수행되었다. 들잔디 미숙배를 2,4-D가 2 mg/L 함유된 MS배지에서 배양하여 배발생 캘러스를 유도하였고, 동일 조성의 액체배지에 진탕배양하여 조직 electroporation에 적합한 현탁배양 세포괴를 증식할 수 있었다. 100-400 V의 전압과 10-1980 $\mu\textrm{F}$의 capacitance 수준에서 세포괴를 35S-gusA 조성을 갖는 운반체 DNA와 함께 electroporation 하였을 때, 전반적으로 DNA가 도입되었음을 표지유전자 gusA의 transient 발현을 통하여 확인하였으며, 200-300 V 전압과 330-800 $\mu\textrm{F}$ capacitance 수준이 보다 효과적인 경향을 보였다. 처리시 온도는 큰 영향을 미치지 않았으며, 6 $\mu\textrm{g}$/mL 이상의 DNA 농도에서는 GUS 발현이 양호하였다. 배발생 캘러스 세포주들은 모두 DNA가 도입 되었으나 비 배발생 캘러스 세포주는 11개중 하나에서만 도입이 확인되었다. Electroporation시 전기충격후 20, 40시간 후에 DNA를 첨가하여도 gusA가 발현됨에 따라 전기충격이 세포막의 침투성을 장시간 변화시킴으로써 DNA가 전이될 수 있는 것임을 확인할 수 있었다. GusA의 promoter로 CaMV 35S외에 Actl과 Ubil의 활성을 비교한 바, 35S에 비해 각각 7배, 5배의 활성을 나타내었다. Electroporation 처리후 세포괴의 배양실험에서 100-400 V의 전압과 10-l980 $\mu\textrm{F}$ capacitance의 전 처리 범위에서 캘러스의 지속적인 생장과 함께 식물체 재분화가 일어났다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권4호
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• pp.201-206
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• 1994

Glycine, valine, alanine과 histidine의 수송은 모든 실험된 중성 아미노산에 의해 경쟁적인 방해를 당하였다.그리고 reciprocal 연구 결과로 이들 중성 아미노산들은 서로 carrier reciprocal의 활성부위를 점유하기위해 경쟁하므로 같은 운반자를 소유한다. Histidine은 전하를 띄우지 않은 상태로 중성 아미노산 운반자를 통해서 능동수송된다. 중성 운반자의 $K_m$ 값은 아미노산이 운반자에 대한 친화성에 따라서 3가지로 분류하였다. 0.1 mM 보다 작은 값, 0.1 mM에서 0.5 mM 사이에 있는 값고 0.5 mM 보다 큰 값이다. $V_{max}\;는\;3.12mol{\cdot}h^{-1}{\cdot}g{\;}fresh{\;}weight^{-1}\;과\;15.1\;{\mu}mole{\cdot}h^{-1}{\cdot}g{\;}fresh{\;}weight^{-1}$ 사이에 있다. 중성 아미노산은 아미노산 한개당 수소이온 한개가 동반수송되고, $K^{+}$ 한개가 전하보상을 위해서 배출된다. Histidine 분자도 1 분자당 1개의 수소이온과 동반수송되나 전하를 띄운 histidine 분자로부터 수소이온 한개가 배지로 떨어져 나오므로 동반수송된 수소이온의 움직임을 일시적으로 측정 할 수 없다.

• 식물병연구
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• 제17권2호
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• pp.121-128
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• 2011

점액세균은 토양에서 식물 병원균의 활성을 억제하는 2차 대사산물들을 분비하는데, 이들은 기존의 길항균들의 항생물질과는 전혀 다른 생리활성물질이므로 생물방제에 활용이 기대되는 미생물이다. 고추 역병 생물학적 방제를 위해 토양 미생물인 점액세균의 길항능력을 기내에서 검정한 후, 자실체 및 액체배양 여액을 엽권과 근권에 처리하여 온실에서 생물 검정하였다. 점액세균 생리활성 물질이 남아있는 PDCY 배지에 역병균을 접종한 결과 점액 세균 Myxococcus spp. 세 균주 중 KYC 1126과 KYC 1136은 균사생장을 완벽히 저해하였다. 토양 내 점액세균 생리활성물질 분비를 극대화하기 위해 기내에서 다량의 자실체 형성을 위해 먹이인 E. coli를 먼저 배양 후 점액세균 KYC 1126을 치상하는 방법을 확립하였다. 이 방법으로 토양에 자실체를 먼저 투입하고 역병을 관주접종한 결과 방제 효과가 없었다. 한편 시험관에서 역병균 유주포자 현탁액과 점액세균 CYE 액체배양여액을 혼합한 후 고추 뿌리에 침지 접종한 결과 역병 발병을 지연시켜 배양여액의 길항능력을 확인하였다. 점액세균 배양여액을 엽권에 살포하거나 근권에 침지한 방제가는 각각 88%와 40%로서 dimethomorph+propineb의 100%와 propamocarb의 44%에 버금가는 결과였다. 배양여액을 기존 처리의 약 2배인 24시간 이상 뿌리에 침지하면 약해가 발생하였는데, 그 증상은 고추 묘에서 줄기가 잘록해지고 잎이 말려 들어가며 점액성의 물질이 뿌리를 덮어 썩는 것이었다. 선발된 점액세균 KYC 1126의 대량 생산 방안이 확보되면, 배양여액을 엽권에 예방적으로 정기 살포함으로써 고추 역병의 생물학적 방제를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

• 식물병연구
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• 제22권4호
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• pp.293-296
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• 2016

2016년 6월 말 경기도 안성시의 유기농 답전윤환 시험연구포장의 수수 5개 품종에서 줄기썩음병 증상이 관찰되었다. 초기 병징은 줄기의 표면에 적색의 병반이 형성되고 내부에 흑갈색의 반점이 존재하였다. 이후 진전되면 병반 표면에 연한 오렌지색의 포자가 형성되었다. 병원균을 분리하여 배양하면 균총은 백색에서 연한 오렌지색 또는 연노란색을 나타내고 소형분생포자는 $5-19{\times}2-4{\mu}m$의크기로 1-2개의격막을, 대형 분생포자는 $29-52{\times}3-4{\mu}m$로 4-6개의 격막을 갖고 있었다. 병원균의 분생포자 현탁액으로 수수유묘에 분무접종 3일 후 줄기에 진한 적색의 병반이 형성되었고 병의 진전에 따라 줄기가 고사하여 식물체는 쓰러졌다. 분리된 균주의 균학적 특징, 병원성, rDNA ITS 영역의 염기서열을 기초로 병원균은 F. thapsinum으로 동정되었고, 수수의 줄기썩음병으로 명명하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제28권2호
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• pp.103-108
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• 2001

카사바 (Manihot esculenta Crantz cv. MColl 22)의 마디절편을 제아틴 0.01%가 첨가된 MS 기본배지에서 2주간 현탁배양하여 경엽부 길이가 1.5∼2.5 cm로 생장된 유식물의 부정근을(1) 1∼l.5 cm길이만 남기고 짧게 전정, (2) 1∼2 mm 이내로 제거, (3)뿌리 발생부 전체를 절단한 후 마사토를 담은 유리병에 이식하여 비무균조건에서 순화생장시켰다. 그 결과 이식 7∼10일경부터 각 조건에서 새 뿌리가 발생되기 시작하여 6주 후에는 조건에 따라 73∼93%의 생존율을 나타냈다. 기내 발생 뿌리 가운데 손상 없이 토양에 이식된 것은 그대로 생존을 계속하여 유식물 생장에 도움을 주었으며, 제거된 부정근은 이식 후 신장이 중단되고 새로 뿌리가 발생되었다. 그러나 간혹 전정되고 남은 부분에 측근이 발생된 것이 관찰되었다. 각 조건에서 새로 발생된 기외 뿌리의 수와 길이 및 경엽부 길이와 마디 수에서는 서로 유의성 있는 차이를 나타내지 않았으나, 생체중에서는 전정>제거>절단의 순으로 약간의 차이를 보였다. 미세증식된 카사바의 기내발생 부정근을 적절히 전정 또는 제거한 후 이식하여 순화시키는 것은, 작업을 간편하게 할 뿐만 아니라 유식물의 생존율이 높고 생장에도 지장이 거의 없으므로 경제적인 미세증식 방법으로 유용하게 이용될 수 있다.