• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.248-254
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• 2023

본 연구는 종유용 들깨 품종인 다유들깨'의 유식물체에서 캘러스 유도를 통한 고효율의 재분화 체계를 구축하기 위해 수행되었고 이미 보고된 바 있는'남천들깨'와 함께 연구를 진행하였다. 캘러스는 잎, 자엽, 하배축 중 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA가 첨가된 배지에서 배양된 다유들깨의 하배축에서 가장 건강한 캘러스가 형성되었다. 암상태와 장일조건에서 각각 캘러스를 유도한 후 신초 재분화를 유도했을 때 모든 조건에서 남천들깨보다 다유들깨가 재분화율이 월등하게 높았다. 또한 0.1 mg/L NAA와 0.5 mg/L BA 배지의 암상태와 장일조건에서 다유들깨 하배축의 신초 재분화율은 각각 86.7%와 84.4%로 두 조건 간 차이는 낮은 것으로 조사되었지만 전체적으로 암조건에 비해 장일조건에서 유도된 캘러스의 재분화 빈도가 높았다. 본 연구에서 다유들깨의 하배축으로부터 고효율의 재분화 조건을 확립하기 위해 다양한 식물생장호르몬 조합실험을 수행한 결과 NAA 없이 0.5 mg/L BA 만 첨가된 배지에서 가장 높은 90%의 재분화율을 보여 주었으며 이 중 정상적인 식물체가 70.5% 와 비정상적인 식물체가 19.3%로 조사되었고 NAA가 첨가되거나 농도가 높아질수록 비정상 식물체의 출현율이 높아졌다. 정상적으로 재분화된 신초는 1/2 MS 배지로 옮긴 후 10~15일 후에 뿌리가 관찰되었고 30일 후에는 완전한 식물체로 성장하였다. 본 연구에서 확립된 다유들깨 하배축을 이용한 재분화체계는 지금까지 보고된 다른 들깨 품종들의 재분화 체계에 비해 재분화 효율이 높았으며 향후 들깨에서 조직배양과 형질전환에 의존하는 유전자편집 등의 분자육종 분야에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제21권5호
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• pp.368-373
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• 2008

물레나물 약유래 캘러스로부터 신초 재분화에 미치는 저온 전처리 및 식물생장조절물질의 효과를 조사하기 약배양을 실시하였다. 약유래 캘러스 유도 및 식물체 재분화에 미치는 식물생장조절제의 효과를 조사하기 위해 2,4-D, NAA, BA 및 TDZ를 8종류로 혼합한 1/2 MS 배지에 약배양을 실시한 결과 물레나물은 식물생장소절물질에 의존적인 식물로 배지내 식물생장조절물질이 첨가되지 않으면 캘러스가 형성되지 않았다. 2,4-D가 포함된 배지에서 약유래 캘러스 형성이 양호하였으며 2.0mg/L 9,4-D단용 처리에서 캘러스 형성율이 52.6%로 가장 높았으며 지속적 캘러스의 증식 및 shoot 분화는 0.1mg/L 2,4-D와 1.0mg/L BA 혼용처리가 효과적이었다. 2.0mg/L 2,4-D 단용처리에 의해 형성된 캘러스로부터 부정적 다수의 신초분화에 미치는 TDZ와 BA 효과를 조사한 결과 1.0mg/L TDZ 처리구에서 단 한개의 shoot가 분화된 것을 제외하고는 갤러스가 갈변되어 효과적이지 못하였으나 모든 BA 처리구에서 갤러스는 shoot가 분화되어 TDZ에 비해 효과적이었다. 특히 3.0mg/L BA 처리구에서는 캘러스 모두 shoo4로 분화되어 다수의 multishoot가 형성되어 가장 효과적이었다. 개화 1주일전의 화뢰를 $5^{\circ}C$ 에서 8일간, 15일간 저온 전처리 하여 0.1mg/L 2,4-D와 1.0 mg/L BA 혼용처리된 DIS 배지에 배양한 결과 무처리에 비해 처기구에서 약의 생육기간이 길었으며 특히 $5^{\circ}C$ 15일간 저온처리한 약이 배양기간 동안 지속적으로 캘러스 및 부정 shoot를 형성하여 저온처리 효과가 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.449-455
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• 2010

본 연구는 경남 화훼연구소에서 개발 육성된 스프레이형 국화 18 품종들에 대한 재분화율을 각각 조사하고, 그 중에서 '무랑루즈'가 가장 우수한 재분화 능력이 있음을 확인하였다. 특히 BA($0.5mg{\cdot}L^{-1}$)와 NAA($1.0mg{\cdot}L^{-1}$)를 함유한 MS배지를 신초재분화 배지로 이용함으로써 스탠다드형 국화인 신마와 함께 스프레이형 국화인 '무랑루즈'의 잎 절편체부터 효율적으로 신초 형성을 유도하고 완전한 식물체로 재분화시킬 수 있었다. 이러한 신초재분화 조건에서 '무랑루즈'잎 절편에 아그로박테리움을 감염하고 10일 동안 함께 배양한 후에, 선발항생제 kanamycin 농도를 저농도($10mg{\cdot}L^{-1}$)에서 고농도($30mg{\cdot}L^{-1}$)로 단계적으로 선발과정을 강화함으로써 효율적인 국화 형질전환체 제작이 가능하였다. 조사한 kanamycin 저항성 식물체 모두에서 전이유전자 $AtSICKLE$가 존재함을 genomic PCR 방법으로 확인하였다. 비록, 국화에서 그 기능이 비효율적인 CaMV 35S 프로모터를 사용했기 때문에 RT-PCR로 확인한 형질전환체에서의 전이유전자 $AtSICKLE$의 발현율은 상대적으로 낮았으나, 그 발현이 상대적으로 높은 개체에선 잎의 상편생장에 의한 엽형의 변화가 나타났다. 이러한 연구의 결과는 모델 식물체에서 분리되고 연구된 많은 유전자들이 가지는 화훼작물의 분자육종학적 가치를 국화에서 대량으로 조사할 수 있는 기반을 제공 할 것으로 기대된다.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.103-142
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• 1991

표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.1067-1074
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• 2005

켄터키 블루그래스의 최적 조직배양조건을 확립하기 위하여 성숙종자로부터 배발생 캘러스 유도 및 효율적인 식물체 재분화를 위한 품종별 배양효과, 배지종류 및 배지첨가물 등의 최적조건을 조사하였다. 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 auxin으로는 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 3mg/L 2,4-D와 0.1mg/L BA가 첨가된 MS배지에서 배발생 캘러스가 가장 높은 빈도로 유도되었다. 식물체 재분화는 배발생 캘러스를 1mg/L 2,4-D와 3mg/L BA가 첨가된 N6 배지에서 배양했을 때 57.7%의 높은 재분화율을 나타내었다. 기본배지의 종류에 따른 배양효율의 차이는 캘러스 유도에는 MS 배지가, 식물체 재분화에는 N6 배지가 효과적이었다. 켄터키 블루그래스의 품종에 따른 배발생 캘러스의 유도율과 재분화 능력은 큰 차이를 나타내어 Newport가 가장 높은 배양효율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 확립된 단기간의 효율적인 재분화시스템은 분자육종을 통한 신품종 켄터키 블루그래스 개발에 유용하게 응용되어질 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.82-88
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• 2017

유전자총을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 '레드플레임' 품종의 인편조직에 선발유전자로 제초제저항성 유전자인 bar 유전자 그리고 내염성과 내건성의 복합환경저항성을 나타내는 AtSIZ 유전자를 목적유전자로 가지고 있는 플라스미드를 금입자에 코팅해서 유전자총을 이용해서 형질전환 하였다. 이러한 형질전환 체계 확립을 위해 헬륨가스 압력은 1,100 psi, 금 입자크기는 $1.0{\mu}m$ 그리고 목적 절편체까지의 거리는 6 cm 그리고 유전자총 처리 24시간 전과 후에 0.2 M sorbitol과 0.2 M mannitol을 혼합해서 MS배지에 첨가한 프로토콜로부터 우수한 형질전환 결과를 나타내었다. 유전자총 발사 처리 후, 1주간 선발제로 사용되는 PPT가 없는 MS 배지로 이식하여 배양 후, PPT 10 mg/l이 첨가된 선발배지에서 4주 간격의 계대배양을 통해 8-12주간 선발과정을 거친다. PPT 선발 배지에서 생존한 신초가 형성된 형질전환 나리 인편 조직들을 호르몬이 없는 MS 배지로 다시 옮겨주면 발근 및 추가 생육이 이루어진다. 생존한 형질전환 나리 기내 소식물체들로부터 PCR 검정을 통해 선발유전자인 bar 유전자 그리고 목적유전자인 AtSIZ 유전자의 도입이 확인되었다. 결론적으로 100여개의 나리 인편조직을 본 연구에서 확립된 유전자총 실험프로토콜을 이용하면 대략적으로 형질전환 나리 17-18 개체를 획득할 수 있으며 본 연구에 기술된 유전자 총 매개 형질전환 체계는 추가적인 보완이 이루어지면, 향후 나리 육종 프로그램에 기여할 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제23권2호
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• pp.95-100
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• 2003

알팔파 종자를 $3\;mg/{\ell}$의 2,4-D를 첨가한 SH 배지에서 배양하여 캘러스를 유도하였으며, 캘러스를 SH 배지에 $5\;mg/{\ell}$의 NAA와 $2\;mg/{\ell}$의 kinetin을 첨가한 배지에서 28~30일간 배양하고, $11\;mg/{\ell}$의 2,4-D와 $1\;mg/{\ell}$의 kinetin을 첨가한 배지에서 3~5일간 배양 후, $1.6\;g/{\ell}$의 (${NH_4}_2{SO_4}$와 $5.75\;g/{\ell}$의 proline을 첨가한 배지에서 21~25일간 배양하여 완전히 재분화된 식물체와 많은 수의 shoot를 얻었다. 알팔파의 재분화 과정에서 뿌리가 유도되는 효율을 높이기 위해, SH salt의 양과 호르몬 양을 달리한 8종의 배지에서 각각 뿌리가 유도되는 정도를 조사해 본 결과, SH 기본배지를 사용한 것에 비해 IBA를 첨가했을 때 뿌리 유도율이 높았으며, 배지 1 리터당 1.5 mg의 IBA를 첨가했을 때 부리 유도율이 56.0%로서 가장 높았다. 또한 SH salt의 양을 1/2로 줄이고 IBA 첨가량을 다르게 하여 뿌리 유도율을 조사했을 때, SH 기본배지를 사용한 것에 비해 SH salt의 양을 1/2로 줄이고 뿌리 유도율이 높아졌으며, IBA를 첨가했을 때 푸리 유도율이 높았다. 이상의 결과에서 알팔파의 뿌리를 유도하기 위한 배지는, IBA 첨가량을 $1.5\;mg/{\ell}$로 하고 SH salt의 양을 1/2로 줄여서 사용하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제10권1호
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• pp.23-29
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• 1995

발아된 벼(Oryza sativa L. cv. Nakdong)의 하배 축에서 callus를 유도하고, 현탁배양한 세포에서 원 형질체를 분리하여 MS 배지에서 재분화를 수행하였다. Callus는 하배축으로부터 $2.5mg/{\ell}2$,4-0를 첨가한 LS 배지에서 최고 65%의 치상효율로 유도되었으며, 형태척으로 선별 가능한 embryogenic callus 는 $2mg/{\ell}2$,4-D, O.2mgj P kinetin과 $0.1mg/{\ell} GA_3$ 가 첨가된 AA, 배지에서 현탁배양하였다. 4개월 이상 현탁배양한 세포로부터 분리한 원형질체는 voltage를 400V jern와 Imsec 통안 electropora­tion했을 때 $2.5mg/{\ell}2$,4-D, $0.1mg/{\ell}$kinetin과 lOmM proline이 첨가된 PCM 배지에서 1.1%의 치 상효율을 보였다. 형성된 microcalli는 LS2.5 배지 에 치상된 feeder cell에 $0.2\mu\textrm{m}$membrane filter를 얹은 위에 옮겨 암소에서 2주 동안 배양한 후, $30{\pm}/3{\mu}E$.m^{-2}S^{-1}의 형광하에서 2주 통안 배양했을 때 2mm 직경의 노란색 callus를 형성하였다. 형성된 callus를 재분화 배지에 치상하였을 때, 녹점 green spot)에서 shoot 형성과정을 거쳐 완전한 식물체로 분화되었으며 재분화율은 1l~33%였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제28권4호
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• pp.273-280
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• 2008

레드 톱 밴트그래스의 성숙종자로부터 최적조직배양조건을 확립하기 위하여 종자로부터 배발생 캘러스 유도 및 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 종자로부터 배발생 캘러스 유도시 첨가되는 auxin으로는 2,4-D가 가장 효율적이었으며, 2 mg/L의 2,4-D가 첨가된 MS 배지에서 가장 높은 빈도로 배발생 캘러스가 유도되었다. 배발생 켈러스로부터 식물체 재분화는 0.5mg/L의 2,4-D와 2 mg/L의 BA가 첨가된 N6 배지에서 배양했을 때 64.4%의 높은 재분화율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 확립된 성숙종자로부터의 고효율 재분화 시스템은 유전자 형질전환기술을 이용한 신품종 분자육종기술개발에 유용하게 이용 될 수 있을 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권5호
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• pp.267-271
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• 1995

배추의 기내재분화율을 향상시키기 위하여 자엽을 치상재료로 하여 에틸렌 억제제인 AgNO$_3$와 STS를 첨가하여 그 영향을 조사하였다. AgNO$_3$의 경우에는 100 $\mu$M이 첨가되었을 때 STS에서는 5 $\mu$M이 첨가되었을 때, 무처리구의 4%, 2%에 비해 각각 가장 높은 22%와 15.3%의 재분화율을 보였다. 자엽연령에 대해서는 파종 후 3일 지난 자엽을 사용하였을 때 58%의 재분화율을 나타내었다. 배양용기에 따른 효과는 1회용 페트리디쉬에서 가장 높았으나 처리간에 뚜렷한 차이는 없었다. 뿌리유기 조건은 생장조절제가 포함되지 않은 처리와 NAA가 0.1 mg/L 농도로 첨가된 배지에서 가장 좋은 결과를 얻었으며 그 형태 및 밀도, 활력에서 가장 우수하였다. 기내에서 뿌리가 형성된 식물체를 4$^{\circ}C$에서 4주간 처리하여 추대를 유기하였고 형태적으로 정상적인 화기를 볼 수 있었으며 이들로부터 종자를 얻을 수 있었다.