• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.409-413
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• 2015

본 연구는 토양에 오염된 중금속을 제거하기 위한 식물정화공정에 사용할 식물체를 개발하기 위해 $TgMTP_1$ 유전자를 CaMV35S 상시 발현 할 수 있도록 Ti-plasmid 벡터를 구축하여 형질전환식물을 육성하였다. 유전자가 도입된 형질전환 애기장대에서 TgMTP유전자를 과발현하는 호모 TG-116 (T3 generation) 계통을 육성하여 그 특성을 조사하였다. 호모계통으로 육성한 TG-116 계통은 callus 및 식물체에서 중금속에 대한 저항성을 보였다. 특히 RT-PCR 및 Western 분석에서 유전자의 발현은 잎에서 높게 나타났으며, Ni 흡수 및 축적이 많이 일어났다. 따라서 MTP1 유전자가 발현되어 액포에 중금속을 축적하는 실험결과를 활용한다면 식물정화공정에 사용할 수 있는 다양한 유전자원으로 기대할 수 있다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권2호
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• pp.129-138
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• 2010

An efficient transformation system for high-throughput functional genomic studies of kiwifruit has been developed to overcome the problem of necrosis in Actinidia arguta explants. The system uses Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 harbouring the binary vector pART27-10 to inoculate leaf strips. The vector contains neomycin phosphotransferase (nptII) and ${\beta}$-glucuronidase (GUS) (uidA) genes. A range of light intensities and different strengths of Murashige and Skoog (MS) basal salt media was used to overcome the problem of browning and/or necrosis of explants and calli. Callus browning was significantly reduced, resulting in regenerated adventitious shoots when the MS basal salt concentration in the culture medium was reduced to half-strength at low light intensity ($3.4\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$) conditions. Inoculated leaf strips produced putative transformed shoots of Actinidia arguta on half-MS basal salt medium supplemented with 3.0 $mg\;l^{-1}$ zeatin, 0.5 $mg\;l^{-1}$ 6-benzyladenine, 0.05 $mg\;l^{-1}$ naphthalene acetic acid, 150 $mg\;l^{-1}$ kanamycin and 300 $mg\;l^{-1}$ $Timentin^{(R)}$. All regenerated plantlets were deemed putativ transgenic by histochemical GUS assay and polymerase chain-reaction analysis.

• 한국초지조사료학회지
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• 제22권2호
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• pp.101-106
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• 2002

환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 식물의 개발을 위하여 딸기 유래의 cytosolic ascorbate peroxidase 유전자(ApxSC7)를 Agrobacterium tume-faciens LBA4404를 매개로 형질전환 시켰다. Hygromycin으로 선발된 캘러스로부터 재분화 된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 형질전환 식물체의 염색체 내에 ApxSC7 유전자가 integration 되었음을 확인하였다. 담배 잎으로부터 total RNA를 분리하여 Northern blot 분석을 실시한 결과, 도입된 유전자가 형질전환 식물체 내에서 지속적으로 발현된다는 것을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권1호
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• pp.75-80
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• 2009

산화스트레스에 내성을 지닌 형질전철 고구마 식물체를 개발하기 위해서 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터 또는 CaMV 35S 프로모터에 2-Cys peroxiredoxin (Prx) 유전자가 발현되도록 연결한 형질전철 벡터 (pSP-K, pEP-K)를 제작한 후, 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 카나마이신 저항성 배발생 캘러스로부터 체세포배발생 과정을 거쳐 100mg/L kanainycin이 포함된 MS 배지에서 소식물체로 발달하였다. Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 고구마 게놈 내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 고구마 잎 조직을 대상으로 $20{\mu}M$ methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 형질전환 고구마 식물체가 비형질전환 식물체 또는 벡터 대조구 식물체 보다 40% 정도 높은 신화스트레스에 대한 내성을 보여주었다. 선발된 형질전환 식물계는 저온, 건조 등의 여러 기지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 고구마 계통육성에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.818-823
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• 2012

Tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) is an important cool season forage plant that is not well suited to extreme heat, salts, or heavy metals. To develop transgenic tall fescue plants with enhanced tolerance to abiotic stress, we introduced an alfalfa Hsp23 gene expression vector construct through Agrobacterium-mediated transformation. Integration and expression of the transgene were confirmed by polymerase chain reaction, northern blot, and western blot analyses. Under normal growth conditions, there was no significant difference in the growth of the transgenic plants and the non-transgenic controls. However, when exposed to various stresses such as salt or arsenic, transgenic plants showed a significantly lower accumulation of hydrogen peroxide and thiobarbituric acid reactive substances than control plants. The reduced accumulation of thiobarbituric acid reactive substances indicates that the transgenic plants possessed a more efficient reactive oxygen species-scavenging system. We speculate that the high levels of MsHsp23 proteins in the transgenic plants protect leaves from oxidative damage through chaperon and antioxidant activities. These results suggest that MsHsp23 confers abiotic stress tolerance in transgenic tall fescue and may be useful in developing stress tolerance in other crops.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.7-13
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• 2002

Superoxide dismutase (SOD)를 과실에서 고발현시킨 형질전환 토마토 (서광과 꼬꼬)를 개발하였다. 카사바 배양세포에서 분리한 CuZnSOD (mSOD1)를 과실에 우세적으로 발현하는 ascorbate oxidase promoter (ASOp)를 이용하여 ASOp :: mSOD1/pBI101 벡터를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 자엽 절편체를 형질전환하였다. Kanamycin 저항성 식물체를 기관발생 경로로 재분화시킨 후 Southern 분석으로 형질전환을 확인하였다. 서광과 꼬꼬 토마토의 형질전환체와 대조구 식물체의 과실을 성숙 단계별로 분류하여 단백질 함량과 SOD 비활성도 (units/mg protein)를 측정한 결과, 단백질 함량은 열매가 익은 단계로 갈수록 점점 감소하여 완전히 익은 단계에서 가장 낮았다. SOD 비활성도는 형질전환 토마토의 열매의 모든 단계에서 대조구보다 높았으며 완전히 성숙한 과실에서 가장 높았다. 성숙한 형질전환 서광과 꼬꼬 과실에서 SOD 비활성도는 비형질전환의 것보다 각각 약 1.6배와 약 2.2배 높았다. SOD isoenzyme gel 분석에서 도입한 mSOD1로 추정되는 CuZnSOD 밴드가 형질전환체에서 과실 성숙에 따라 강하게 발현되었다. 이상의 결과로서 ASO promoter에 의해 SOD 유전자가 토마토 과실에 특이적으로 발현됨이 확인되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권3호
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• pp.242-248
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• 2014

This study was conducted to establish an efficient transformation system by using somatic embryogenesis in an important Korean native conifer, Korean fir (Abies koreana). Embryogenic masses were induced from mature zygotic embryos of the Korean fir on Schenk and Hildebrandt medium, which was supplemented with thidiazuron. For genetic transformation, the embryogenic masses were co-cultivated with a disarmed Agrobacterium tumefaciens strain C58/pMP90 containing the plasmid vector pBIV10 or LBA4404 containing the plasmid vector MP90. Both vectors contain the kanamycin resistance and beta-glucuronidase (GUS) reporter genes. A total of 48 lines of embryogenic masses were selected on mLV medium containing $50{\mu}g/mL$ of kanamycin after 4 weeks of culture, following 3 days of co-cultivation with A. tumefaciens strain C58/pMP90 carrying pBIV10 (none of the lines was cultivated with strain LBA4404 carrying MP90). Quantitative real-time PCR was performed, and high levels of GUS transcripts were observed in the 48 putative transgenic lines; however, the control (non-transgenic line) showed negative results. Results of histochemical staining showed that the expression of the GUS reporter gene was observed in somatic embryos that developed from the embryogenic masses of all 48 lines. Stably transformed cultures were successfully produced by co-cultivation with A. tumefaciens strain C58/pMP90 carrying pBIV10 in Korean fir. Here, we have reported an Agrobacterium-mediated gene transfer protocol via somatic embryogenesis that may be helpful in developing breeding and conservation strategies for the Korean fir.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권1호
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• pp.63-69
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• 1997

Erythropoietin(EPO)은 적혈구 모세포의 분화와 성장을 중재하는 당단백질이며 담배 식물체에서 재조합 사람 EPO를 생산하기 위해 CaMV 35S promoter를 갖는 발현 vector인 pBI$\Delta$GUS121, pBD$\Delta$ GUS121, pPEV-1을 이용하여 5.4kb의 EPO genomic DNA를 cloning 하였고 Agrobacterium tumefaciens에 의한 형질전환에 의해 Nicotiana tabacum (var. Xanthi)으로 도입되었다. Kanamycin을 포함하는 MS 배지에서 각각의 construct에 대하여 10 km 저항성 식물체들이 얻어졌다. 형질전환된 식물체의 게놈에 EPO genomic DNA의 정확한 결합은 polymerase chain reaction에 의해 332bP의 DNA 조각에 의해 확인되었으며 Northern blot 결과 1.8 kb의 전사체들이 식물체 잎에서 발현 축적되는 것이 확인되었다. Promoter의 수나 5'-UTS 서열에 의한 mRNA 양에는 변화가 없었지만 식물체 게놈에 결합된 위치 및 copy number에 의해 mRNA 수준에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. EPO 항체를 이용한 Western blot 결과 식물체에서 발현된 EPO 단백질의 크기는 동물세포에서 발현된 37kDa 보다 작은 30 kDa 이었다. 이는 식물체에서 modification(glycosylation) system은 동물세포에서와는 다르다는 것을 보여준다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.231-237
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• 2004

Oxycarotenoids는 녹색식물, 곰팡이, 효모, 버섯 및 세균 등이 만들어 내는 황색, 적색 또는 자색의 polyene계 색소로 분자내에 산소를 함유하며 생체내에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 실험에서는 Oxycarotenoids의 생합성 경로상에 존재하는 $\beta$-carotene hydroxylase 유전자 (Chyb)가 재조합된 Ti-plasmid (pGCHYB)를 A. tumerfacience GV3101에 의해 Arabidopsis thaliana (cv. Columbia)에 형질전환하였다. 50 mg/L hygromycin 함유한 MS 배지에서 선발된 개체를 이용하여 Chyb 유전자의 도입여부를 PCR로 분석한 결과, 대조구에서는 Chyb 유전자의 증폭 되지 않았으나 형질전환체에서는 증폭 산물을 확인 할 수 있었다. 또한 형질전환체의 발현여부를 RT-PCR분석한 결과 도입된 Chyb 유전자가 안정적으로 발현되었다. 형질전환체의 carotenoids를 HPLC 분석한 결과 xanthophyll cycle carotenoids (violaxanthin과 zeaxanthin)의 함량 및 $\beta$-carotene 함량은 감소되었으며, 대조구 Arabidopsis에는 생합성되지 않는 astaxanthin이 생합성되었다. 따라서 본 실험에서 육성된 형질전환체를 이용하여 oxycarotenoids 생합성 과정상의 중간대사물질의 표지, 관여된 transcript 및 metabolite 분석 등을 통해 carotenoids 대사계의 연구소재로 활용 할 수 있을 것으로 기대한다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.201-211
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• 2010

We present a highly effective T-DNA inserted gene screening method as part of a reverse genetics model system using the Chinese cabbage (Brassica rapa L. spp. pekinensis). Three-step two-dimensional (2D) matrix strategies are potentially accurate and useful for the identification of specific T-DNA inserted mutants from a large population. To construct our Chinese cabbage model, we utilized a forward genetics screening approach for the abnormal phenotypes that were obtained from transgenic plants of Brassica rapa generated with Agrobacteria tumefaciens containing the pRCV2 vector. From one transgenic plant with an abnormal phenotype, we observed that the st1 gene (which is related to senescence-associated process proteins) contained a T-DNA fragment, and that its expression level was decreased. This T-DNA insert was then used as a control to construct an effective screening pool. As a result, the optimum template concentration was found to be 0.1-1 ng in our PCR strategy. For other conditions, positive changes to the Gibbs free energy prevented the formation of oligo dimers and hairpin loop structures, and autosegment extension gave better results for long fragment amplification. Using this effective reverse genetics screening method, only 23 PCR reactions were necessary to select a target gene from a pool of 100 individual DNAs. Finally, we also confirmed that the sequence we obtained from the above method was identical to the flanking sequence isolated by rescue cloning.