• 제목/요약/키워드: tobacco transformation

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형질전환된 담배에서 해녀콩 Leghemoglobin cDNA의 발현 (Expression of Canavalia Iineata Leghemoglobin cDNA in Transgenic Nicotiana tabacum)

  • 이선영
    • Journal of Plant Biology
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    • 제38권2호
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    • pp.203-209
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    • 1995
  • 담배(Nicotiana tobacum L. cv. Wisconsine 38) 잎 절편을 해녀콩(Canavalia lineata)의 leghemoglobin(Lb) cDNA를 포함하는 Agrobacterium과 함께 배양한 후, 0.5mg/L BAP, 0.1mg/L ${\alpha}-NAA$와 200mg/L kanamycin, 500 mg/L carbenicillin을 포함하는 MS 배지에서 선별하여 7개의 재분화 개체를 얻었다. 이로부터 분리한 게놈 DNA에 대한 Southern 혼성화 반응과 PCR 결과로 Lb cDNA가 담배의 게놈에 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환된 담배로부터 분리한 RNA에 대한 northern 혼성환 실험 결과 약 1,000 nt의 RNA가 혼성화 반응을 보였으며, 총 RNA를 주형으로 합성한 1차 가닥의 cDNA를 PCR로 증폭한 결과, Lb cDNA와 혼성화 반응을 보이는 0.5 kb의 DNA가 증폭되었다. 콩의 Lb에 대한 다군항체(polyclonal antibody)를 사용하여 단백질 면역 항체 반응을 실시한 결과, Lb로 판단되는 약 15.8 kD의 위치에서 혼성화 반응이 나타났다. 이상의 결과로 해녀콩 Lb cDNA가 형질전환된 담배의 게놈에 삽입되었을 뿐만 아니라 mRNA로 전사되어 Lb 단백질로 해독되었음을 알 수 있었다.

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미국자리공 항바이러스 단백질 II 유전자의 돌연변이 및 PVY-VN 저항성 담배식물체 생산 (Deletion Mutation of Pokeweed Antiviral Protein II Gene and Development of PVY-VN Resistant Tobacco Plants)

  • 강신웅;이영기;박성원;한규웅;김선원;이종철;이청호
    • 한국연초학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.123-132
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    • 2001
  • In order to transform pokeweed antiviral protein cDNA to tobacco plant, total RNA was extracted from Phytolacca americana. PAP-II cDNA was synthesized from purified total RNA via RT-PCR and subcloned to recombinant vector pBluescript II SK-. 10 deletion mutant PAP-II cDNA fragments which were sequentially deleted from N-terminal by 90bp were synthesized from PAP-II cDNA except leading frame by PCR with primers designed in our laboratory. To select non-cytotoxic clone, pAc55M was constructed with yeast expression vector pAc55 and multicloning site(MCS). Sequentially deleted mutant PAP-II cDNAs were cloned on downstream of gall promoter of pAc55M. 6 non-cytotoxic deletion mutant PAP-II cDNA were selected. Selected cDNAs were cloned into plant expression vector pKGT101BH for transformation of these clones to plant through Agrobacterium tumefacience. After cloning, recombinant pKGT101BH carrying deleted mutant PAP-IIcDNA were transformed to Nicotiana tabacum cv. NC567. Transformed tobacco plants cultured on shooting and rooting media were transfered to green-house. About four weeks later, these plants were infected with physically infection using carborandum with PVY-VN strain. After 4 weeks, plants resistant to virus were selected , and seeds of these plants were gathered. Southern blot hybridization showed deleted fragments by 220bp and 420bp, so resistant ability of these plants is due to mutant PAP-II cDNA.

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담배 인산수송자 유전자를 이용한 벼의 형질전환 (Transformation of Rice (Oryza sativa L.) with Phosphate Transporter cDNA from Tobacco (Nicotiana tabacum L.))

  • 유남희;윤성중
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.441-445
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    • 2000
  • 저인산 조건하에서 인산 흡수 효율이 높은 벼 품종을 개발하고자 담배의 인산수송자 유전자를 벼에 형질전환하였다. 동진벼로부터 유도된 callus를 담배의 인산수송자 유전자가 도입된 A. tumefaciens LBA 4404와 공동배 양한 후, 선발배지에서 증식된 callus를 250 mg/L carbenicillin, 2 mg/L kinetin, 0.1 mg/L NAA가 첨가된 MS배지에 옮겨 약 2주 후부터 소식물체를 얻었다. Carbenicillin 250 mg/L 첨가된 MS 기본배지에서 소식물체의 발근을 유도하여 재분화 식물체를 얻었다. 선발된 callus는 약 52%의 식물체 재력화율을 보였다. 선발된 재분화 식물체에 대한 PCR 분석을 수행하여 형질전환 벼 식물체에 담배의 인산수송자 유전자가 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환체의 genonlic DNA로부터 PCR에 의해 증폭된 DNA에 대한 Southern blot분석 결과, 대조 식물체에서는 band가 검출되지 않았으나 형질전환 식물체에서는 인산수송자 유전자와 동일한 1.7kb의 band가 검출되어 외래유전자인 담배 인산수송자 유전자가 안전적으로 도입되었음이 확인되었다.

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배추 유래 신규 건조 저항성 관련 유전자, BrDSR의 분리 및 기능 검정 (Isolation and Functional Identification of BrDSR, a New Gene Related to Drought Tolerance Derived from Brassica rapa)

  • 유재경;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제33권4호
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    • pp.575-584
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    • 2015
  • 건조 스트레스는 작물의 생존과 생산성을 결정하는데 매우 중요한 환경요인이다. 본 연구의 목적은 배추에서 신규 건조 스트레스 저항성 유전자를 동정 검정하는 것이다. 건조 스트레스 하에서 생육된 지부('Chiifu') 배추를 이용하여 제작된 KBGP-24K 마이크로어레이 데이터 분석을 통해 738개의 건조 반응 유전자 중 기능은 밝혀져 있지 않지만, 건조 스트레스 하에서 발현량이 6배 이상 크게 증가한 1개의 유전자를 선발하여 BrDSR(B. rapa Drought Stress Resistance)이라 명명하였다. 이의 검정을 위해 내혼계배추('CT001')에서 BrDSR을 동정한 결과 438bp의 오픈리딩프레임과 145개의 아미노산을 가지고 있음을 확인하였고, 동정된 완전장의 cDNA 염기서열은 형질전환용 과발현 vector인 'pSL100' 제작에 이용하였다. BrDSR이 식물체에서 건조 스트레스 저항성을 향상시켜줄 수 있는지 분석하기 위해 담배 형질전환을 수행하였다. PCR과 DNA 블롯 분석으로 선발된 T1 세대 담배 형질전환체들을 대상으로 quantitative real-time RT PCR 분석을 수행한 결과, 형질전환체의 BrDSR 발현량은 비형질 전환체 보다 2.6배까지 증가하였다. 또한 건조처리 10일째 수행한 표현형 분석에서 BrDSR이 발현되는 담배 형질전환체들이 비형질전환체들 보다 우수한 건조 저항성을 보였다. 연구 결과들을 종합하면 BrDSR은 건조 스트레스 하에서 식물의 생장과 생존에 효과적인 저항성 기능을 할 것으로 기대된다.

Production of Recombinant Human Interleukin-11 (IL-11) in Transgenic Tobacco (Nicotiana tabacum) Plants

  • Sadeghi, Abdorrahim;Mahdieh, Majid;Salimi, Somayeh
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권4호
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    • pp.432-437
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    • 2016
  • Interleukin-11 (IL-11) is a cytokine that plays a key regulatory role in the immune system. Recombinant human IL-11 (rhIL-11) exerts a preventative effect against apoptotic cell death and inhibits preadipocyte differentiation. IL-11 also is used to stimulate the bone marrow to produce platelets in order to prevent low platelets that may be caused by chemotherapy. Unfortunately, the high production cost of IL-11 associated. In this study, we investigated the feasibility of transgenic plants for the cost-effective production of rhIL-11. Production of rhIL-11 proteins in whole-plant expression system will be more economical when compared to the current E. coli based expression system. The human rhIL-11 gene was codon optimized to maximize plant host system expression. IL-11 expression vector under the control of a constitutive cauliflower mosaic virus 35S (CaMV 35S) promoter was introduced into tobacco by Agrobacterium-mediated transformation. The 5'-leader sequence (called ${\Omega}$) of tobacco mosaic virus (TMV) as a translational enhancer was added to construct. Transgenic tobacco plants expressing various levels of rhIL-11 protein were generated. Western blotting of the stably transformed lines demonstrated accumulation of the appropriately sized rhIL-11 protein in leaves. This research demonstrated the efficacy of using tobacco as an expression system for the production of rhIL-11.

Expression of the Green Fluorescent Protein (GFP) in Tobacco Containing Low Nicotine for the Development of Edible Vaccine

  • Kim Young-Sook;Kim Mi-Young;Kang Tae-Jin;Kwon Tae-Ho;Jang Yong-Suk;Yang Moon-Sik
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제7권2호
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    • pp.97-103
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    • 2005
  • This study was carried out to obtain basic information for gene manipulation in potent edible tobacco (Nicotiana tabacum cv. TI 516). N. tabacum cv. TI 516 is a plant for a possible candidate to use as an edible vaccine, since it contains a low level of nicotine. The effective plant regeneration system through leaf disc culture was achieved using a MS basal medium supplemented with 0.1 mg $1^{-1}$ NAA and 0.5 mg $1^{-1}$ BA. In order to transform the N. tabacum cv. TI 516 with the green fluorescent protein (GFP) gene, Agrobacterium tumefaciens LBA 4404 containing the GFP gene was used. Genomic PCR confirmed the integration of the GFP gene into nuclear genome of transgenic plants. Expression of the GFP gene was identified in callus, apical meristem and root tissue of transgenic N. tabacum cv. TI 516 plants using fluorescence microscopy. Western blot analysis revealed the expression of GFP protein in the transgenic edible tobacco plants. The amount of GFP protein detected in the transgenic tobacco plants was approximately 0.16% of the total soluble plant protein (TSP), which was determined by ELISA.

Overexpression of human erythropoietin in tobacco does not affect plant fertility or morphology

  • Musa, Tamba A.;Hung, Chiu-Yueh;Darlington, Diane E.;Sane, David C.;Xie, Jiahua
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제3권2호
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    • pp.157-165
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    • 2009
  • Human erythropoietin (EPO) is a leading product in the biopharmaceutical market, but functional EPO has only been produced in mammalian cells, which limits its application and drives up the production costs. Using plants to produce human proteins may be an alternative way to reduce the cost. However, a recent report demonstrated that overexpression of the human EPO gene (EPO) in tobacco or Arabidopsis rendered males sterile and retarded vegetative growth, which raises concern whether EPO might interfere with hormone levels in transgenic plants. In the present study, we demonstrated that overexpressing EPO with additional 5'-His tag and 3' ER-retention peptides in tobacco did not cause any developmental defect compared to GUS plants. With our method, all 20 transgenic plants grew on selective medium and, further confirmed by PCR, were fertile. Most of them grew similarly compared to GUS plants. Only one transgenic plant (EPO2) was shorter in plant height but had twice the life span compared to other transgenic plants. When 11 randomly selected EPO plants, along with the abnormal plant EPO2, were subjected to RT-PCR analysis, all of them had detectable EPO transcripts. However, their protein levels varied considerably; seven of them had detectable EPO proteins analyzed by western blot. Our results indicate that overexpressing human EPO protein in plants does not have detrimental effects on growth and development. Our transformation systems allow us to further explore the possibility of glycoengineering tobacco plants for producing functional EPO and its derivatives.

형질전환 연초(Nicotiana tabacum L.)의 Mouse Adenosine Deaminase 유전자 발현 (Expression of Mouse Adenosine Deaminase Gene in Transgenic Tobacco (Nicotiana tabacum L.))

  • 양덕춘;박지창;최광태;이정명
    • 식물조직배양학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.195-200
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    • 1995
  • 동물유전자인 mouse adenosine deaminase (ADA)유전자가 안정적으로 연초 형질전환체에서 발현되었다. ADA cDNA 을 연초에서 강력히 발현시키기 위해서 35S/35S/AMV promoter을 부착시켰으며 식물세포에 도입을 위해서 binary vector인 pRD400을 이용하였다. 연초의 형질전환은 Tri- parental mating에 의해서 도입된 ADA 유전자 함유 binary vector와 disarmed Ti-plasmid을 함유하고 있는 Agrobacterium tmefacience MP9O을 사용하였다. 동시배양은 연초의 잎 disc을 이용해서 kanamycin이 첨가된 배지로부터 직접 shoots을 선발하여 형질전환체로 유도하였다. 형질전환 체에 ADA 유전자의 삽입여부는 PCR을 이용하였으며, 실험결과 ADA 유전자를 확인할 수 있었다. 또한 도입된 mouse ADA 유전자로부터 mRNA 및 단백질 합성여부를 각각 northern blot 및 immunoblot 분석한 결과 형질전환체 에서는 공히 확인되었다.

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담배의 생장반응에 관한 수리해석적 연구 제2보 담배생장곡선의 신모형에 관하여 (Mathematical Analysis of Growth of Tobacco (Nicotiana tabaccum L.) II. A New Model for Growth Curve)

  • 김용암;반유선
    • 한국작물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.84-86
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    • 1982
  • 담배의 품종과 재배형별 주당 건물중의 경시적 변화를 보다 더 정밀하게 표현할 수 있는 생장곡선방정식을 수식화하기 위하여 3가지의 생장모형을 만들어서 그 타당성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 담배의 건물중에 가장 적합한 생장곡선은 C형이며 이 생장곡선은Y = A + (1-$\sqrt{4AK+1}$)/2이다. 2. 이 곡선은 이식후 35-55일의 편차가 Logistic curve보다 더 작으며 정밀하다.

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화랑곡나방의 발생에 따른 Esterase Isozymes의 Pattern변화 (Changes of Esterase Isozymes During the Development from Plodia interpunctella (Hiibner))

  • 박희윤;이형철;유종명
    • 한국연초학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.80-86
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    • 1998
  • Changes in activity and classification of esterase isozymes during the tire cycle or Plodia inteipunctella (Hiibner) were investigated by the native polyacrylamide gel electrophoresis. The stage specificity in esterase activity and isozyme pattern was observed throughout the larvalpupal-adult transformation. The activity esterase was highest at the 3-day old adult stage, and the lowest level at the prepupal stage. A total of 12 esterase bands were identified throughout the development, and the bands showing high enzyme activity was observed in the middle part of gel. Twelve esterases on the basis of inhibition by the three types of inhibitors (organophosphates, eserine sulfate and sulfhydryl reagents) were classified into three class, namely, carboxylesterase (CE), arylesterase (ArE) and cholinesterase (ChE), and these classes contained 7, 3 and 2 isozymes, respectively.

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