• 제목/요약/키워드: plant transgenic vector system

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Production of tropane alkaloids by metabolic engineering of Hyoscyamus niger H6H(hyoscyamine $6{\beta}-hydroxylase$) gene introduced Scopolia parviflora hairy root

  • Kang, Young-Min;Lee, Ok-Sun;Jung, Hee-Young;Kim, Won-Jung;Kang, Seung-Mi;Min, Ji-Yun;Bahk, Dong-Jin;Yun, Dae-Jin;Bahk, Jung-Dong;Choi, Myung-Suk
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.568-570
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    • 2003
  • The Hyoscyamus niger hyoscyamine $6{\beta}-hydroxylase$ (H6H, EC 1.14.11.11) gene was introduced into the genome of a Scopolia parviflora by the binary vector system using the disarmed Agrobacterium rhizogenes strain KCTC 2703. Expression of H6H enzyme which are involved in alkaloids pathway by western blot analysis using proteins extracted from leaf, stem flower, branch root and main root were examined The enzyme expression was found only in the roots, with no expression in leaf, stem and flower. The alkaloids contents were the most higher in root and then leaf and stem has very small amount of alkaloid contents were analyzed by HPLC. The expression level of H6H in transgenic plants were two or more times than wild type plants. In transgenic plant which constitutively expresses H6H enzyme, high concentration of scopolamine was accumulated.

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유전자총을 이용한 형질전환 심비디움 식물체 생산체계 최적화 (Optimization of particle gun-mediated transformation system in Cymbidium)

  • 노희선;김미선;이유미;이이레;이상일;김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권4호
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    • pp.293-300
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    • 2011
  • 실험은 심비디움 원괴체 (PLB: protocorm-like bodies)를 재료로 유전자총을 이용한 효율적인 형질전환 조건을 확립하고자 수행되었다. 이 PLB 조직에 제초제저항성 유전자인 bar 유전자와 reporter 유전자인 gus를 포함하고 있는 pCAMBIA3301 벡터를 이용하여 유전자총으로 형질전환 하였다. 형질전환 벡터에 포함되어 있는 제초제저항성유전자 (bar)를 이용하여 선발하게 되므로 선발배지에 첨가될 제초제로서 PPT (Phosphinotricin)의 적정 농도를 찾고자 실험한 결과, 5 mg/l에서 최적의 대부분의 PLB의 생육이 억제되고 신초형성이 이루어지지 않았다. 이를 기반으로 유전자총 실험에 맞는 최적 조건을 찾는 실험을 수행하여 1.0 ${\mu}m$ gold입자크기, 헬륨가스 압력은 1,100과 1,350 psi사이에서는 차이가 없다는 전제 하에 물리적 피해가 덜 가는 1,100 psi를 조건으로 선택하였고, 유전자총과 목표물과의 거리는 6 cm 그리고 DNA 농도는 1회 유전자총 발사횟수당 1.0 ${\mu}g$ 조건을 최적조건으로 하였다. 이 조건을 기반으로 100개의 PLB를 형질전환 하면 평균적으로 6 ~ 8개의 PLB가 제초제 저항성을 나타내는 개체로 성장하고 최종적으로 2개체 정도가 온실에서 순화과정을 거쳐 완전한 형질전환 식물체로 생산된다. 이외에도 유전자총 실험 전에 0.2 M sorbitol과 0.2 M mannitol을 혼합처리하여 4시간 동안 배양시키면 2배 이상 효율을 높일 수 있게 되어, 결론적으로 100개의 PLB를 형질전환 수행하면 최종적으로 3.2 ~ 4.0개 정도의 형질전환 심비디움 식물체가 나오는 효율이라고 할 수 있다. 본 실험을 통해 생산된 형질전환 심비디움 개체들은 PCR 분석을 통해 유전자 도입을 확인하였고, 형질전환 개체 중 임의로 선발된 5계통들의 잎을 Basta 0.5% 용액에 침지한 결과, 3 계통은 제초제에 저항성을 가지는 것으로 확인되었고, 그중 1계통은 아주 강한 저항성을 보여주었다. 본 실험 결과들을 바탕으로 환경저항성 등의 유용유전자가 도입된 형질전환 심비디움 식물체 개발에 기여하리라 사료된다.

Gene Tagging System을 이용한 돌연변이 배추의 분석 (Analysis of Mutant Chinese Cabbage Plants Using Gene Tagging System)

  • 유재경;이기호;임기병;황윤정;우은택;김정선;박범석;이윤형;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제28권3호
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    • pp.442-448
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    • 2010
  • 본 연구는 gene tagging system(plasmid rescue와 inverse polymerase chain reaction)을 사용하여 얻은 배추($Brassica$ $rapa$ ssp. $pekinensis$) 형질전환체 계통을 분석하고 이들의 표현형을 관찰하고자 수행되었다. 배추의 기능유전체 연구를 위해 $Agrobacterium$의 전이 DNA(T-DNA)를 사용하여 삽입돌연변이체를 유기하였다. 형질전환체는 '서울' 배추 품종의 pRCV2 vector를 가진 $Agrobacterium$ $tumefaciens$을 접종하여 얻었다. 형질전환 $T_1$ 세대는 비형질전환체와 비교하여, 수술 수의 감소, 크거나 작은 꽃, 직립생장형, 잎에 털이 없는 것, 잎의 황백화 현상, 잎이 좁거나 결각이 깊은 것과 같은 다양한 표현형을 보였다. 형질전환 계통 중에서 발견된 13개의 돌연변이 계통의 표현형 변화는 체세포의 배수성 분석을 통하여 염색체 수의 변화에 기인하지 않은 것을 확인하였다. 배추 genomic DNA에서 T-DNA의 위치 확인을 위해 multiple copy와 single copy 형질전환체에 plasmid rescue와 inverse PCR 방법을 각각 적용하였다. 비형질전환체와 비교하여 뚜렷한 표현형적 차이를 보이고 Southern blot 분석 결과 1 copy의 T-DNA를 가지며 염색체 수가 20(2n)인 돌연변이체를 선발하여, flanking DNA 염기서열을 확인하고 배추 염색체내에서 각각의 유전자좌를 표시하였으며 이들 계통들에 대하여 데이터베이스를 작성 중에 있다.

잎 절편의 재분화에 의한 참박 형질전환 (Transformation of Gourd through Leaf Explant Regeneration)

  • 조송미;문선진;정수진;김미성;김영철;양광열;최용수;;조백호;김광상
    • 한국자원식물학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.634-639
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    • 2006
  • 수박의 대목으로 사용되고 있는 참박의 재분화조건을 확립함으로서 병저항성 형질전환 식물체를 얻어 보고자 본 실험을 실시하였다. 참박의 자엽을 잘라 재분화에 미치는 식물생장조절물질의 효과를 조사하였고 오이 galactinol synthase (CsGolS1) 유전자를 참박에 형질전환하였던 결과는 다음과 같다. 참박 신초의 재분화는 7일째 된 유묘의 자엽부위 중 전반부위에서 기장 높은 효율을 나타내었고, cytokinin으로 BA나 zeatin을 단용처리하는 것보다 옥신으로 IAA를 혼용처리하는 것이 신초 분화에 더 효과적이었다. 복합스트레스 내성 유전자인 오이 CsGolS1유전자를 pBI121 binary vector에 재조합하여 아그로박테리움을 이용, 참박에 형질전환하였던 결과, 형질전환체는 kanamycin이 첨가된 배지에서 생장하였고 PCR 및 Southern blot 분석에 의해 유식물체의 20% 정도가 형질전환체임을 확인할 수 있었다.

Acid Phosphatase 유전자 도입에 의한 유채의 형질 전환 (Transformation of Brassica napus with Acid Phosphatase Gene)

  • Lee, Hyo-Shin;Son, Dae-Young;Jo, Jin-Ki
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.285-292
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    • 1997
  • This study was conducted to obtain the transgenic Brnssica napus plants with tobacco Apase gene using the binary vector system of Agrobacteriurn fumefociens. The results obtained were summarized as follows: A repressible acid phosphatase gene of Saccharon~yces cerevisiae, pho105 was used for screening of tobacco Apase cDNA. In order to identify Apase gene in tobacco genome, Southern blot analysis was pcrformed and the Apase gcnc may be present as a single copy, or at most two or three copies, in tobacco genome. To isolate the tobacco Apase gene, tobacco cDNA library was constructed using purifed mRNA from -Pi treated tobacco root and the plaque forming unit of the library was 2.8 x $10^5$ pfu/m${\ell}$, therefore the library might cover all expressed mRNAs. Using pho5 as a probe. tobacco Apase cDNA was cloned, and restriction mapping and Southern blot analysis of cDNA insert were revealed that the 3.6 kb cDNA contained tobacco acid phosphatase cDNA. Plasmid pGA695 -tcAPl was constructed by subcloning tobacco Apase cDNA into the Hind site of pGA695 with 35s promoter which can be expressed constitutively in plants. The Brassica napus cotyledonary petioles were cocultivated with the ,4 grobacteriunz and transferred to the selection medium. The transformed and regenerated plants were transplanted to soil medium. Southern blot analysis was done on the transformed plants, and it was confirmed that a foregin gene was stably integrated into the genonies of B. nnpus plants.

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토마토 재분화 효율 향상 및 엽록체 형질전환 조건 (Effect of cultivar and ascorbic acid on in vitro shoot regeneration and development of bombardment-mediated plastid transformation of tomato (Lycopersicon esculentum))

  • 노경희;이기종;박종석;김종범;이승범;서석철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권1호
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    • pp.77-83
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    • 2010
  • 국립원예특작과학원에서 분양받은 토마토 18계통을 공시하여 재분화가 잘되는 적정 품종을 탐색한 결과, 계통번호 2001-58에서의 재분화율이 93%로 양호하였다. 또한 식물체로의 재분화 과정에서 보여 지는 갈변현상과 phenolic compound에 의한 식물조직의 괴사현상을 막기 위하여 항산화제인 ascorbic acid와 cystein을 단용 또는 혼용으로 첨가한 후 토마토 재분화에 미치는 영향을 살펴 본 결과, ascorbic acid $200{\sim}300\;{\mu}M/L$ 처리구에서 줄기형성율 및 생체중이 증가되는 현상을 관찰할 수 있었다. 토마토 엽록체 형질전환체 선발을 위해 spectinomycin의 적정 농도를 살펴본 결과, 재분화배지에 spectinomycin 20~25 mg/L 농도가 첨가되어진 처리구에서 재분화가 거의 이루어지지 않았다. 토마토 엽록체 형질전환을 위해 토마토 엽록체 게놈 일부를 분리하여 염기서열을 분석하여 담배와 비교 분석한 결과, homology가 매우 높음을 알 수 있었다. Homologous recombination에 의한 엽록체 형질전환이 되기 위해서 분리한 토마토 엽록체 게놈 일부를 border sequence로 이용하였고, transient assay를 위해 GFP 유전자가 포함된 토마토 엽록체 형질전환용 운반체 pKRT22-AG를 제작하였다. Bombardment을 한 후 원형질체를 나출하여 공초점 현미경하에서 관찰한 결과 엽록체 내에서만 GFP가 발현됨을 알 수 있었으며, DNA 농도 $1\;{\mu}g$, $0.6\;{\mu}m$ gold particle 1 mg, target distance 9 cm 조건이 가장 좋았다.