• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.11-18
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• 2023

Manihot esculenta Crantz, commonly known as cassava, is a staple aliment that is a significant source of revenue for farmers. The embryogenic callus is crucial in the genetic engineering of various crop species, including cassava. Four cultivar cassava landraces from East Java were assessed for their ability to produce friable embryogenic callus (FEC) for protoplast isolation. In this study, four cassava cultivars; (Kaspro, Kuning, Gajah, and Gendruwo); were used to obtain FEC, which involved the culture of immature leaf lobes (ILLs) and apical buds (ABs) media containing MS supplemented with 33 μM picloram and 2 μM of CuSO₄ (M1) or MS supplemented with 50 μM 2,4-D and 2 μM CuSO₄ (M2). The highest FEC induction efficiency ranged from 72% to 57%, and the highest FEC number ranged from 4.7 to 3.7 with AB explants in media containing MS + 33 μM pilocram and 2 μM CuSO₄ (M1). On the other hand, the efficiency of somatic embryogenesis induction ranged from 67% to 53%, and the number ranged from 4.4 to 3.4. The efficiencies of FEC induction ranged from 48% to 42%, and the number ranged from 3.1 to 2.6 with AB explants in media containing MS + 50 μM 2,4-D and 2 μM CuSO₄ (M2); the efficiency of FEC induction ranged from 56% to 50%, and the value ranged from 3.6 to 2.4 with ILL explants. The FEC induction of the Gendruwo cultivar, which was examined using AB and ILL explants, demonstrated the lowest efficiency. Nevertheless, all four cultivars showed the ability to generate FEC, even though their effectiveness differed depending on the explant genotype and the applied media.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.111-118
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• 2011

교배와 원형질체 융합을 통한 배수체인 야생형 산업균주의 개발을 위하여, hybrid의 선별표지로서 우성의 선별표지인 aureobasidin A 내성이 사용될 수 있는 지를 알아보고자 하였다. 선별배지에서 aureobasidin A의 최적농도는 야생형 균주인 경우 SD와 YPD 배지에서는 0.5 ${\mu}g$/mL 이상이었고, SG와 YPG에서는 0.2-0.3 ${\mu}g$/mL 이었다. 한편 호흡결여돌연변이주는 야생형 균주보다 훨씬 높은 농도의 aureobasidin A에도 내성이 있음을 나타내었다. 우리는 K114/YIP균주의 전분분해 능력이 배수체 야생형 산업 균주에 전달 될 수 있는지를 이 방법을 통하여 관찰하였다. 반수체 영양요구성 균주 K114/YIP에 aureobasidin에 대한 내성을 부여하는 pAUR112가 도입된 균주와 야생형 균주 KL 혹은 C6와의 rare-mating 후 aureobasidin A 함유 배지에서 성장한 hybrid를 분리할 수 있었다. Hybrid는 전분분해 능력을 함유하고 있었을 뿐 아니라 두 양친의 특성을 동시에 지녔으며, 전자현미경 관찰 결과에서도 hybrid는 양친주의 특성을 모두 갖는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.220-229
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• 2009

본 연구에서는 Phellinus linteus 균사체의 액상배양을 통한 면역증강 생리활성 효능의 단백다당체 생산공정을 개발하기 위한 시도로서, 우선 생산균체의 원형질체 형성을 통한 고생산성 균주를 개발하고자 하였으며, 발효기 액상배양 시 최적 배양형태의 유도를 통해 균사체와 단백다당체의 생산성을 극대화하고자 하였다. 본 연구실에서 채취한 생산 균주를 ITS rDNA sequencing 방법과 blast search 방법에 의해 조사한 결과 다양한 Phellinus linteus 종들과 99.67% 이상의 유사성 확인되어, 이 균주를 Phellinus linteus라고 최종적으로 동정할 수 있었다. 이 동정된 균주로부터 균주 개량을 시도하기 위해 Phellinus linteus 균사체로부터 대량의 원형질체 형성 및 재생에 의한 단일 콜로니 획득 방법을 개발함으로써 균주를 신속하게 개량할 수 있었다. Sorbitol을 이용한 banding filtration 방법을 이용하여 원형질체를 회수한 결과 $10^5{\sim}10^6\;protoplasts/ml$를 얻을 수 있었으며, 원형질체 재생률은 $10^{-2}{\sim}10^{-3}$로 나타났다. 균주개량을 위해 원형질체 재생배지와 고체배양배지에서 고성장성 및 고안정성을 보이는 균주들을 지속적으로 대량 선별하여, 액상 생산배양을 수행하였다. 그 결과 균사체량은 13~15 g/L로 대부분 비슷하게 자랐으며, 조단백다당체의 함량 또한 5.8~6.4%로 거의 비슷하게 분포하는 것으로 나타났는데, 이로부터 고체배양배지에서 빠른 성장속도를 보여주는 균주들이 대부분 액상 생산배양에서도 고생산성 및 고안정성을 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 한편 Phellinus linteus 균사체의 경우 조단백다당체의 함량이 세포 무게당 거의 일정한 양을 함유하고 있는 것으로 확인되었으므로, 조단백다당체의 생산성을 증가시키기 위해서는 최종 생산배양에서의 균체량 증가가 가장 중요한 것으로 판단되어, 균사형성 고등균류의 균사체 배양 시 균체량 증가에 가장 중요한 요인 중의 하나인 생산균주의 배양형태적 특성에 대해 집중적으로 조사하였다. 균주개량 실험을 통해 고생산성 균주로 최종 결정된 AR147 균주를 이용해서 다양한 배양조건에서 발효조 배양을 수행한 결과, 최종 생산발효조로의 접종원이 고농도의 균사모양인 경우에 생산균주의 배양형태가 매우 작은 compact한 펠렛 모양(대부분 직경 0.5 mm 이하)을 유지하는, 이상적인 균사체 액상배양 공정이 이루어지는 것으로 확인되었다. 즉 생산 발효조배양에서 직경 0.5 mm 이하의 compact한 펠렛 모양의 배양형태가 유도되었을 경우, lag phase 시간의 획기적 감소와 1.5배 이상의 높은 세포비성장속도로 인해, 최종 균사체생산성이 다른 배양형태를 유도한 경우에 비해 약 3.3배 더 높은 주목할 만한 배양결과를 얻을 수 있었다. 이로부터 균사 형성 Phellinus linteus의 산업용 발효조 배양 시, 각 배양단계에서의 생산균체의 배양형태가 최종 균체생산성, 궁극적으로는 최종 단백다당체의 생산성에 심각한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제25권2호통권81호
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• pp.143-151
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• 1997

Aspergillus niger와 Penicillium notatum간의 lipase 우수 생성 종간 형질전환체를 획득하고, 유전분석과 정제를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. P. notatum의 영양요구물을 확인하여 본 결과 Tyrosine 요구성임을 알 수 있었다. 핵전이를 위한 원형질체 형성 및 재생 조건에서는 Novozym 234의 농도 1%, 삼투안정제는 0.6M KCl, 효소의 처리시간은 180분 그리고 최적 pH는 5.8로 나타났다. 핵전이에 의한 형질전환의 빈도는 $1.3{\times}10^{-4}{\sim}3.8{\times}10^{-4}$으로 비교적 낮은 편이었다. 유전적 안정성, conidia의 크기, DNA 함량의 측정 그리고 핵염색의 결과 형질전환체의 핵형은 aneuploid로 추정되었다. 형질전환체의 lipase 활성은 모균주와 비교하여 $1.2{\sim}1.7$배 증가하였다.

• 농업과학연구
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• 제15권1호
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• pp.15-22
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• 1988

팽이버섯 원형질체(原形質體)의 재생(再生)과 환원(還元)에 영향(影響)을 미치는 요인(要因)에 대해 조사(調査)하였으며 영양요구성(營養要求性) 돌연변이(突然變異) 균주(菌株) 선발(選拔)을 실시(實施)하여 얻은 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 원형질체(原形質體) 재생배지(再生培地)에 첨가(添加)되는 삼투압 조절제(調節劑)로는 0.6M의 sucrose가 가장 우수(優秀)하였고 재생률(再生率)은 0.47~1.32%로 나타났다. 재생용(再生用) 배지(培地)에 몇가지의 영양원(營養源)을 첨가(添加)하였을때 재생률(再生率)의 증가(增加)를 나타내었으며 특히 yeast extract가 팽이버섯의 원형질체(原形質體) 재생(再生)에 효과적(效果的)이었다. 2. 팽이버섯의 원형질체(原形質體) 재생(再生) 형태(形態)는 bud-like cells에서 germ tube가 발달(發達)하는 형태(形態)이었다. 환원(還元)된 균총중(菌叢中)에는 13~18%의 clamp connection을 형성(形成)하지 않는 monokaryon 균주(菌株)들이 발견(發見)되었다. 3. 자외선(U.V.L) 조사시(照射時) 팽이버섯의 포자생존률(胞子生存率)은 180사(砂)에서 16%였고 이때 5계통(系統)의 영양요구성(營養要求性) 균주(菌株)가 선발(選拔)되었다. 이들 중(中) 2균주(菌株)는 nucleic acid requiring strain이었고 3균주(菌株)는 vitamine requiring strain이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제34권2호
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• pp.134-141
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• 1991

대두의 조직배양에서 배양기간중 생화학적 대사산물의 변화와 특성을 조사하기 위하여 개화후 15일된 미숙자엽을 채취하여 기내에서 3주간 배양하였다. 이때의 배양체를 embryogenic callus(EC)와 non-embryogenic callus(NEC)로 구분하였다. EC의 일부는 다시 3주간 계 대배양하여 root forming cultures(RFC)와 shoot forming cultures(SFC)로 구분하였으며, EC의 또 다른 일부는 원형질체의 분리에 사용되었으며, 분리된 원형질체는 4주간 배양하였다. 이때 유기된 배양체를 protoplasts로부터 유기된 embryogenic callus(PEC)와 non-embryogenic callus(PNEC)로 구분하였다. 각각의 배양체에 대하여 단백질 및 그 아미노산조성을 조사한 결과, 아미노산의 조성 은 NEC와 PNEC에서보다 EC와 PEC에 서 methionine의 함량이 현저히 낮은 반면, phenylalanine의 함량이 높았다. 단백질의 양상은 EC에서는 18KD, NEC에서는 22KD 정도에서 차이가 났다. 또한 각각의 배양체에 대한 peroxidase 동위 효소의 활성을 조사한 결과, EC와 PEC에서는 peroxidase isozyme A(piA)의 활성이 높게 나타났으며, RFC와 SFC에서는 peroxidase isozyme B(piB)의 활성이 높았다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.155-166
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• 2010

Inonotus obliquus 균사체의 액상배양을 통해 항당뇨 및 면역증강 효능의 세포벽다당체 (IPS) 생산 공정을 개발하기 위한 첫 시도로서, 고생산성 균주를 개발하는 연구를 수행하였다. Inonotus obliquus는 균사체로 성장할 때 포자를 형성하지 못하므로 단일 세포주를 얻기가 힘든 것으로 관찰되었다. 따라서 Inonotus obliquus 균사체로부터 대량의 원형질체 형성 및 재생에 의한 단일 콜로니 획득 방법을 개발함으로써 생산균주를 신속하게 개량하고자 하였다. 개량된 filtration 방법을 적용해서 원형질체를 회수한 결과, 기존의 trapping 방법에 의해 회수한 수보다 약 5배 증가한 $2.3{\times}10^6$ protoplasts/mL의 원형질체를 회수할 수 있었으며, 원형질체 재생률 또한 $10^{-2}{\sim}10^{-3}$로서 비교적 높게 나타났다. 한편 Inonotus obliquus 균사체의 경우 IPS의 함량이 세포 무게 당 거의 일정한 양을 함유하고 있는 것으로 확인되었으므로, IPS의 생산성을 증가시키기 위해서는 최종 액상 생산배양에서의 균체량 증가가 가장 중요한 것으로 판단되었다. IPS 고생산성의 균주를 개발하기 위해, 이미 선별된 고생산성 균주들의 균사체를 다양한 조건으로 UV 처리한 후, 생존한 원형질체로부터 고생산성의 변이주들을 지속적으로 선별한 결과, 16~18 g DCW/L 범의의 높은 균체 생산성을 보이는 우량균주들을 다수 선별할 수 있었다. 특히 고체 성장배지에서 빠른 성장속도를 보여주는 대부분의 균주들이 최종 액상 생산배양에서도 고생산성 및 고안정성을 보여주는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 일련의 균주 개발 공정의 초기 단계에 속하는 고체 성장배양에서 성장속도가 낮은 균주들을 미리 제외시킬 경우, 균주선별의 효율성이 매우 높아짐을 확인할 수 있었다. 최종적으로 97%의 치사율을 보이는 UV 변이처리 조건에서 균사체 생산성이 약 22 g/L에 이르며, 생산 안정성도 높은 우량 균주 (OBLQ756-15-5)를 획득할 수 있었는데, 이 균주를 이용하여 현재 IPS 대량 생산을 위한 pilot-scale 발효조 배양공정을 개발 중이다.