• 제목/요약/키워드: transgenic hairy root

검색결과 22건 처리시간 0.043초

인삼 모상근 유도를 위한 최적 조건 (The Optimum Conditions for Induction of Ginseng Hairy Roots)

  • 양덕춘;김용해;양덕조;신성련;최광태
    • 한국자원식물학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 1999
  • 인삼 뿌리 절편으로 부터 모상근 유기를 위한 최적 조건을 확립하고자 Agrobacterium rhirogenes와 인삼 뿌리 절편의 항생제 내성 조사 및 최적의 모상근 유도 배지를 조사하기 위하여 수행하였다. NaOCl로 인삼 뿌리를 멸균하였을 때, 오염 정도가 감소하면서 조직의 손상이 일어나지 않는 NaOCl의 농도는 7% NaOCl에서 15-20분, 9% NaOCl에서 5분으로 나타났다. 인삼근은 년수가 증가할수록 오염 정도가 심하였으며, 특히 6년근중 표피가 있는 처리구는 오염 정도가 매우 높았다. Agrobacterium의 성장억제를 위한 항생제는 tetracycline이 가장 효과적이었으며, 30mg/L 이상의 농도에서 균의 성장이 억제되었다. 하지만 30mg/L tetracycline에서 인삼 조직이 고사하였으며, cefotaxime(500mg/L), carbenicillin(500mg/L)에서 균의 성장을 완전히 억제하였으며, 조직의 손상이 일어나지 않았다. 3년근 인삼에서 모상근 유도을 위한 배지로는 1/2MS 배지에 500mg/L의 cefotaxime이 첨가된 배지가 가장 좋았으며, 인삼 뿌리 절편에 Agrobacterium을 발라주는 것 보다는 균과 공동배양할때가 절편이 좋았다. Agrobacterium접종 2주 후부터 callus가 유기되기 시작한 후, 다시 2주 후에 모상근이 유도되었다. 유도된 hairy roots는 PCR에 의하여 rol C유전자를 조사함으로서 형질전환체임을 확인하였다.

  • PDF

New Antisense RNA Systems Targeted Against Plant Pathogens

  • Matousek, J.;Vrba, L.;Kuchar, M.;Pavingerova, D.;Orctova, L.;Ptacek, J.;Schubert, J.;Steger, G.;Beier, H.;Riesner, D.
    • 식물조직배양학회지
    • /
    • 제27권5호
    • /
    • pp.379-385
    • /
    • 2000
  • tRNA and 7SL RNA based antisense vehicles were prepared by inserting conserved anti-viral and anti-viroid domains. Anti-PVS coat protein leader sequence (ACPL) and antistructural antihairpin domain of PSTVd (AHII) were inserted in tRNA cassette; anti- zing finger domain of PVS, AHII and anti hop latent viroid ribozyme were inserted in 7SL RNA gene isolated from A. thaliana. These constructs were shown to be transcribed both, in in vitro and in in vivo conditions. However, it followed from our work that closely linked position of PoIII reference genes and PoIIII antisense genes within T-DNA lead to the impairment of RNA expression in transgenic plants. To assay in vivo transcription of antisense genes, hairy root potato cultures were established using h. tumefaciens A4-24 bearing both, Ri plasmid and PoIII-promoterless plant expression vectors with antisense RNA genes. Expression of antisense RNA in transgenic potato tissues was proven by specific RT-PCR reactions.

  • PDF

형질전환된 지황의 모상근으로부터 식물체의 재분화 (Plant Regeneration from Hairy Root of Rehmannia glutinosa Liboschitz Transformed by Agrobacterium rhizogenes)

  • 황성진
    • 한국약용작물학회지
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.31-35
    • /
    • 2006
  • Agrobacterium rhizogenes ATCC15834에 의해 형질전환된 지황 (Rehmannia glutinosa)의 모상근으로부터 유식물체를 재분화 시키기 위한 최적 조건을 탐색하였다. 모상근 절편으로부터 유식물체의 재분화는 0.5 mg/l BA가 첨가된 SH배지 (3% sucrose, pH 5.8)에서 배양 5주 후 이루어졌다. 이와 같은 유식물체는 식물생장조절물질이 포함되지 않은 기본배지로 옮겼을 때 발근이 이루어졌다. 형질전환된 모상근 유래 식물체는 잎으로부터 직접 재분화된 식물체와 비교했을 때 잎이 오므라드는 경향을 보였고 줄기는 절간이 짧았으며, 뿌리는 가늘고 수량이 많은 특징을 보였다. 생체량 비교에서 형질전환식물체는 식물 하나의 무게가 1.28 g (생중량)으로 대조구인 잎 유래 재분화식물체 (0.53 g)에 비해 높았으며, 지표물질인 catalpol의 함량에 있어서도 차이를 보여주었다.

기능획득 돌연변이 인삼 모상근의 대량생산 (Mass Production of Gain-of-Function Mutants of Hair Roots in Ginseng)

  • 고석민;인동수;정화지;최동욱;유장렬
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.285-291
    • /
    • 2007
  • 본 연구는 아그로박테리움 공동배양법을 이용한 기능획득 인삼 모상근의 대량생산을 위한 조건 확립에 대한 것이다. 일반적으로, 인삼과 같이 형질전환을 통한종자의 확보가 어려운 식물에서는 loss-of-function을 이용한 기능유전체 연구에 한계가 있다. 한편, 유전자의 기능을 활성화시키는 방법 (gain-of-function)인 activation tagging 기술은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대안이 될 수 있으며, Agrobacterium rhizogenes를 이용한 모상근 생산 시스템은 대량의 돌연변이체를 안정적으로 용이하게 얻을 수 있다는 점에서 최적의 시스템이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 activation-tagging된 효율적인 형질전환 모상근 생산에 있어서의 최적의 아그로박테리움 균주 및 인삼조직, 배지조성 등에 대한 조건을 확립하였으며, 다양한 배지에서의 형질전환 모상근의 생장률 및 분지율, 표현형 등을 조사하였다. 엽병 절편을 activation-tagging vector pKH01을 가지고 있는 A. rhizogenes R1000와 공동배양하였을 때 배양 4주후 85.9%의 빈도로 모상근이 생산되었다. 모상근의 최대 생장과 분지도를 나타내는 배양조건을 조사한 바 엽병절편을 1/2 SH 배지에서 4주 배양하였을 때 왕성하게 생장하였으며 2.6의 분지도를 보여주었다. 최종적으로 1,989개체의 독립적인 형질전환 모상근 line을 생산하였으며, 이들 모상근 line은 인삼 진세노사이드 생합성 관련 유전자의 발굴 및 기능해석에 유용하게 쓰일 것이다.

Overexpression of GmAKR1, a Stress-Induced Aldo/keto Reductase from Soybean, Retards Nodule Development

  • Hur, Yoon-Sun;Shin, Ki-Hye;Kim, Sunghan;Nam, Kyoung Hee;Lee, Myeong-Sok;Chun, Jong-Yoon;Cheon, Choong-Ill
    • Molecules and Cells
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.217-223
    • /
    • 2009
  • Development of symbiotic root nodules in legumes involves the induction and repression of numerous genes in conjunction with changes in the level of phytohormones. We have isolated several genes that exhibit differential expression patterns during the development of soybean nodules. One of such genes, which were repressed in mature nodules, was identified as a putative aldo/keto reductase and thus named Glycine max aldo/keto reductase 1 (GmAKR1). GmAKR1 appears to be a close relative of a yeast aldo/keto reductase YakC whose in vivo substrate has not been identified yet. The expression of GmAKR1 in soybean showed a root-specific expression pattern and inducibility by a synthetic auxin analogue 2,4-D, which appeared to be corroborated by presence of the root-specific element and the stress-response element in the promoter region. In addition, constitutive overexpression of GmAKR1 in transgenic soybean hairy roots inhibited nodule development, which suggests that it plays a negative role in the regulation of nodule development. One of the Arabidopsis orthologues of GmAKR1 is the ARF-GAP domain 2 protein, which is a potential negative regulator of vesicle trafficking; therefore GmAKR1 may have a similar function in the roots and nodules of legume plants.

Kunitz Trypsin Inhibitor 발현 억제에 의한 콩 뿌리혹 수의 감소 (Inhibition of SKTI Synthesis in Agrobacterium rhizogenes-induced Hairy Root Reduces the Number of Nodule in Soybean)

  • 김선형;임채우;박지영;황철호
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제54권3호
    • /
    • pp.299-306
    • /
    • 2009
  • 콩과식물의 뿌리혹 형성을 조절하는 신호물질의 확인을 위해 신팔달콩2호의 줄기 수액 단백질 중에서 B. japonicum USDA110의 접종 후 2.5일(DAI)에 20 kDa의 SKTI 단백질이 증가하였다가 7 DAI에는 감소되면서 6 kDa의 작은 크기의 단백질이 증가되었다. 이러한 단백질의 차등발현은 조사한 3종의 콩에서 모두 유사하게 나타났으며 특히 대원콩에서 가장 두드러졌다. Western 분석으로 7 DAI에서 증가하는 6 kDa 단백질이 SKTI 항체와 특이적 반응을 하는 것으로 확인하여 SKTI가 절단되어 생긴 펩타이드로 추정되었다. 이러한 결과를 통해 20 KDa의 SKTI단백질이 콩의 뿌리혹 착생 초기단계인 2.5 DAI에 영향을 주고, 7 DAI로 진행되면서 6 kDa의 작은 크기의 단백질로 분해되어 그 양이 감소하는 것으로 생각된다. RNAi를 이용하여 유전자 기능이 억제된 형질전환된 모상근의 뿌리혹을 실제 형질전환이 확인된 모상근에 착생된 뿌리혹의 수를 비교한 결과 비재조합 A. rhizogenes을 접종시킨 대조구에 비해 SKTI RNAi 유전자를 형질전환한 모상근에서 모상근 당 착생된 뿌리혹 수가 감소되었다. 실시간 PCR 방법으로 형질전환된 모상근의 SKTI 전사체 수준에서도 상응하는 차이를 확인하였다. 이에 정확한 기작을 알 수 없지만 SKTI유전자가 뿌리혹 형성 초기에 뿌리혹 형성과정에 직간접적으로 관련하고 있음을 확인하였다. Sesbania rostrata의 뿌리혹 발생과정의 Protease 저해제와 같이 뿌리 혹 내의 감염세포 대 비감염세포의 비율을 조절하는 SKTI 발현 억제는 이러한 균형을 교란하여 뿌리혹의 생성을 억제하는 것으로 추정된다.

표지유전자로 형질전환된 연초와 감자로부터 원형질제의 유리 및 융합 (Protoplast Isolation and Fusion of Nicotiana glauca and Solanum tuberose Transformed by Selectable Marker Genes)

  • 양덕춘;박태은;민병훈;최경화;정해준
    • 한국연초학회지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.40-49
    • /
    • 1998
  • Protoplasts were isolated from mesophyll of tobacco(Nicotiana glauca) transformed with kanamycin-resistant gene (NPT II gene) and potato hairy root callus containing Ri plasmid of Agrobacterium rhiEogenes, and protoplasm fusion was made between the isolated protoplasts. The transgenic tobacco leaf tissue could grow on the media containing high concentrations of kanamycin, but not on the phytohormone-free media. On the other hand, the potato hairy root calli could be cultured on the phytohormone-free media but not on media containing more than 40 ㎍/ml kanamycin. In these conditions, the viability of both protoplasts were above 90%, These selection markers were used for the selection of protoplasts fused between the two, i.e. protoplast fusion was detected using selection media containing 100㎍/ml kanamycin and with no phytohormone. The mixture of 1.0% cellulase, 0.3% macerozyme, and 0.7M mannitol was best for the maximum protoplast production for tobacco, and that of 2.0% cellulase, 2.0% macerozyme, 1.0% dricelase, and 0.5M mannitol for potato. Both tobacco mesophyll and potato callus protoplasts were fused by using PEG solution on the selectable medium. Cell walls were regenerated after 5 days in this medium, and colonies were alive until 4 weeks after cultural, but died after 6 weeks.

  • PDF

구기자나무 (Lycium chinense)의 모상근 유도 및 생물반응기 배양 (Induction of Hariy Root and Bioreactor Culture of Lycium chinense)

  • 배기화;김윤수;정재훈;김영선;최용의;윤의수
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.295-300
    • /
    • 2004
  • 구기자나무의 잎 절편을 A. rhizogenes strain, 15834와 공동 배양하여 유도된 모상근의 최적배양조건을 결정하기 위하여 MS배지와 sucrose의 농도를 다양하게 처리한 결과, 1/2 MS 배지에서 생체중 (12.3 g)과 건물중 (1.4 g)으로 가장 높게 나타났으며, 탄소원으로 사용된 sucrose에서는 3% 농도에서 생체중과 건물중이 가장 양호하게 나타났다. 이와 같이 결정된 MS농도와 sucrose의 농도를 이용하여 대량배양을 하고자 10 L의 air lift bioreactor에서 대량 배양한 결과 역시 1/2 MS와 3% sucrose의 농도를 사용한 처리구에서 가장 높은 생체중과 건물중의 증가를 보였다. 하지만, 1/2 MS에 5% sucrose를 처리한 bioreactor배양에서도 3% sucrose처리에서와 마찬가지로 생체중과 건물중이 높게 나타났다.

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
    • /
    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
    • /
    • pp.568-570
    • /
    • 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.

  • PDF