• Title/Summary/Keyword: polyploidy

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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.

Colchicine과 oryzalin 처리에 의한 Cymbidium hybrids의 기내 배수화 효율 증진 (Improvement of Chromosome Doubling Efficiency in Cymbidium Hybrids by Colchicine and Oryzalin Treatment)

  • 황숙현;김미선;박소영
    • 원예과학기술지
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    • 제33권6호
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    • pp.900-910
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    • 2015
  • 본 연구는 우리나라 주요 난과식물 중 하나인 심비디움의 배수체 육종을 위한 기초자료를 얻고자 실시되었으며, 기내 심비디움의 PLBs에 colchicine과 oryzalin을 처리방법과 농도, 기간을 다양하게 하여 배수체 유도에 최적의 조건을 찾고자 수행하였다. Colchicine은 50, 100, 300, $500mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1, 2, 3주간 처리하였고 oryzalin은 3, 5, 10, $20mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1, 2, 3주 또는 3, 6, 9일간 처리하였는데 oryzalin에 비해 colchicine을 처리했을 때 생존율이 높게 나타났다. Flow cytometry를 이용하여 배수성을 검정해본 결과 Cymbidium Showgirl 'Silky'의 경우, colchicine은 $50mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1주간 처리 시 6배체 획득효율이 60%, oryzalin은 $5mg{\cdot}L^{-1}$농도로 2주간 처리 시 6배체 획득효율이 46.7%로 가장 높게 나타났다. Cymbidium Mystery Island 'Silk Road'(Silk Road-4)의 경우, colchicine은 $50mg{\cdot}L^{-1}$농도로 1주간 처리 시 6배체 획득효율이 16.7%, oryzalin은 $10mg{\cdot}L^{-1}$농도로 3일간 처리시 6배체 획득효율이 6.7%로 가장 높게 나타났다. 즉, 두 hybrid 모두 oryzalin보다 colchicine을 처리했을 때 염색체 배가에 더 효율적이었다. 또한 처리 전 PLBs를 뾰족한 핀셋으로 10회 찌르는 방법을 통해 염색체 배가 효율을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

Effect of Aminoglycoside Antibiotics on in-Vitro Morphogenesis from Cultured Cells of Chrysanthemum and Tobacco

  • Teixeira da Silva, Jaime A.;Fukai, Seiichi
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제6권1호
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    • pp.25-37
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    • 2004
  • Successful genetic transformation of plants requires non-chimeric selection of transformed tissues and their subsequent regeneration. With rare exceptions, most transformation protocols still rely heavily on antibiotics for selecting transgenic cells that contain an antibiotic-degrading selectable marker gene. Here, the morphogenic capacity of in-vitro explants of chrysanthemnum and tobacco stems and leaves (control and transgenic) changed with the addition of aminoglycoside antibiotics (AAs), In a test of 6 AAs, phytotoxicity occurred at concentrations of 10 to 25 and 50 to 100$\mu\textrm{g}$ $mL^{-1}$ in chrysanthemum and tobacco explants, respectively. Light conditions as well as explant source and size also had significant effects. The use of transverse thin cell layers (tTCLs), in conjunction with high initial AA selection levels, supported the greatest regeneration of transgenic material (adventitious shoots or callus) and the lowest number of escapes. Flow-cytometric analyses revealed no endodu-plication in chrysanthemum, even at high AA levels. However, this phenomenon was observed in tobacco calli(8C or more), even at low AA concentrations (i.e., 5 to 10 $\mu\textrm{g}$ mL$^{-1}$ ).

An efficient strategy for blocking the 1st mitotic cleavage of fish zygote using combined thermal treatment, exemplified by mud loach (Misgurnus mizolepis)

  • Nam, Yoon-Kwon;Park, Geyong-Cheol;Kim, Dong-Soo
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.38-38
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    • 2003
  • Blocking the first mitotic cleavage of the zygote is a key tool for chromosome-set manipulations in fish. We developed an improved method for inducing tetraploidy by blocking the mitosis with a combination of heat shock at 40.5$^{\circ}C$ for 1, 2 or 3 min followed by cold shock at $1.5^{\circ}C$ for 30, 45 or 60 min. When applied during the first cleavage metaphase of mud loach (Misgurnus mizolepis) zygotes, the optimal combination was heat for 2 min followed by cold for 45 min. At 1 month, the frequency of 4N survivors and the yield from total eggs fertilized was 55.7% and 14.4%, respectively, compared to heat shock alone with 20.0% efficiency and 3.6% yield. The effectiveness of the procedure was confirmed by diploid mitotic gynogenesis using transgenic markers. The overall yield of homozygous diploids, 34.0%, was better than that for single heat shock, 17.3%. The tetraploids and homozygous diploids had higher early mortality than normal diploid controls. However at 1 month, the viability of the tetraploids was the same as normal diploids. For gynogenetic diploids, the survival was similar to normal diploids after 3 months. The high efficiency of this new protocol extends the opportunity to study polyploidy in basic and applied research.

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배수체 작성에 따른 시호 작물 특성 (Colchicine-Induced Polyploidy and It's Agronomic Characters in Bupleurum falcatum)

  • 손태권;이상철;정일경
    • 한국약용작물학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.39-43
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    • 2008
  • The effect of colchicine treatment on the agronomic performance and polyploid formation of Bupleurum falcatum using flow cytometry technique was investigated. The roots of 4-leaf stage plants were treated with colchicine (0.5%) for 3, 6, 12, and 24 hours and then transplanted in the field. Agronomic characters (survival rate, plant height, chlorophyll content, bolting rate) were recorded at 4 weeks and 6 months after transplanting while flow cytometry technique was conducted for determination of polyploid formation. Flow cytometry technique revealed polyploid nuclear DNA formation in colchicine treated plants. The highest number of polyploids was obtained at the shortest colchicine treatment time indicating an inverse relationship between colchicine treatment time and polyploid formation. Results also showed that survival and bolting rates were inversely related with the treatment time while plant height and chlorophyll were not significantly affected by the treatment. This study showed a convenient method for determination of colchicine-induced polyploid in B. falcatum and its superior agronomic performance at shorter treatment time.

한국 고유종 섬진자가사리 Liobagrus somjinensis의 핵형 분석 (Karyotype Analysis of Liobagrus somjinensis, an Endemic Species in Korea)

  • 조윤정;박종영
    • 한국어류학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.175-178
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    • 2016
  • 전라북도 남원시 식정동에서 채집한 한국 고유종인 섬진자가사리를 암, 수 각각 9마리와 8마리의 핵형 분석을 실시하였다. 섬진자가사리의 염색체 수는 2n=42로 조사되었고, 핵형은 28 metacentric과 14 submetacentric으로 이루어져 있었으며 FN은 80이었다. 이번 결과에서 배수체와 암수 간의 성적이형은 발견되지 않았다. 섬진자가사리는 근연종들과 염색체 수는 같았으나, 핵형에서는 차이를 보였다.

지배실생(용천뽕/개량뽕)의 생장점에 Colchicine 처리로 창성한 내동성계 4배체뽕 (Cold-hardiness Tetraploid Induced by Colchicine Treatment in Mulberry Seedings(Morus alba L. Yongchonppong/Kaeryanppong))

  • 박광준
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.1-7
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    • 1994
  • 용천뽕에 개량뽕을 교배하여 채종한 종자가 발아하는 생장점에 0.2% colchicine용액을 적하처리하여 4배성인 4원뽕 11호, 12호, 13호 및 14호를 창성하였으며 그 주요특성은 다음과 같다. 1. 이른봄의 발아개엽기는 개량뽕과 비슷한 중뽕이다. 2. 잎은 대형 또는 중형의 심장형이며 표면은 강강감이 있으며, 잎두께, 잎면적중, 수분율이 2배체에 비하여 증가 되었다. 3. 2배체인 교배모품종에 비하여 평균가지길이는 짧고 마디사이길이와 측지수는 두 모품종의 중간정도이었다. 4. 가지끝마름율은 1.6~2.5%로서 강한 내동성(cold hardiness)을 나타내고 있으므로 내동성이 강한 3배체 육성소재로 유망하다.

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葯培養 由來 녹색꽃양배추(Broccoli)의 幼植物 馴化 및 培數性 調査 (Polyploidy and Acclimatization Rate of Broccoli Plane Derived from Anther Culture)

  • 이광식;박재복;안춘희;윤여중
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.315-318
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    • 1998
  • 약배양 유래 녹색꽃양배추의 유식물 순화율 및 배수성을 조사하였다. 7가지 공시 품종중 순화율에 있어 Marathon은 80.8∼100%, Landmark는 79.2∼100%, Mariner는 71.4∼79.2%로 나타나 평균 순화율은 83.6%∼86.1% 이였다. 소포자 배에서 생성된 식물체의 배수성은 공변세포내 엽연체수 측정으로도 가능했으며, 또한 배수성의 조기측정을 위해 I-KI용액을 사용하여 엽록체의 즉시염색 관찰이 가능했다. 관찰된 평균 엽녹체수는 반수체가 8.5, 2배체는 13.5, 그리고 4배체는 18.5개로 나타 났으며 이를 기초로 분류한 재분화개체의 배수성은 반수체 47.1∼51.3%, 2배체 47.9∼51.7%, 4배체 0.8∼l.2% 로서 반수체와 2배체가 각각 반씩이고 4배체가 극히 적게 분포하며 인위적인 염색체 배가 없이도 상당수의 자연 배가된 2배체를 얻을 수 있었다.

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Gene Duplications Revealed during the Process of SNP Discovery in Soybean[Glycine max(L.) Merr.]

  • Cai, Chun Mei;Van, Kyu-Jung;Lee, Suk-Ha
    • Journal of Crop Science and Biotechnology
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    • 제10권4호
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    • pp.237-242
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    • 2007
  • Genome duplication(i.e. polyploidy) is a common phenomenon in the evolution of plants. The objective of this study was to achieve a comprehensive understanding of genome duplication for SNP discovery by Thymine/Adenine(TA) cloning for confirmation. Primer pairs were designed from 793 EST contigs expressed in the roots of a supernodulating soybean mutant and screened between 'Pureunkong' and 'Jinpumkong 2' by direct sequencing. Almost 27% of the primer sets were failed to obtain sequence data due to multiple bands on agarose gel or poor quality sequence data from a single band. TA cloning was able to identify duplicate genes and the paralogous sequences were coincident with the nonspecific peaks in direct sequencing. Our study confirmed that heterogeneous products by the co-amplification of a gene family member were the main cause of obtaining multiple bands or poor quality sequence data in direct sequencing. Counts of amplified bands on agarose gel and peaks of sequencing trace suggested that almost 27% of nonrepetitive soybean sequences were present in as many as four copies with an average of 2.33 duplications per segment. Copy numbers would be underestimated because of the presence of long intron between primer binding sites or mutation on priming site. Also, the copy numbers were not accurately estimated due to deletion or tandem duplication in the entire soybean genome.

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한국산 개미취속 및 근연 분류군의 체세포염색체수에 관한 연구 (Study on the Somatic Chromosome Numbers of Korean Aster L. and Its Allied Taxa)

  • 정규영
    • 한국자원식물학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.292-299
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    • 1997
  • 국내에 분포하는 개미취속 및 근연 분류군 17종류에 대하여 다양한 분류형질중 체세포염색체수를 조사하여 분류군에 대한 정확한 학명과 분류학적 위치를 파악하고자 하였다. 본 연구에서 취급된 분류군들의 체세포 염색체수는 동일 분류군내에서 개체간의 변이없이 일정하였고 분류군간에는 다양하게 나타났으며, 기본수에 의하여 x=9와 x=8의 2가지 유형으로 구분되었고 x=9인 유형은 배수성에 의하여 세분되었다. 본 연구에서 단양쑥부쟁이와 제주쑥부쟁이, 눈갯쑥부쟁이의 체세포 염색체수가 처음으로 밝혀졌으며, 국내에서 버드쟁이나물로 동정되어 왔던 개체들은 체세포 염색체수와 잎 형태를 조사한 결과, 가새쑥부쟁이의 변이체로 보는 것이 타당하고 사료된다.

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