• 한국식물학회:학술대회논문집
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• 한국식물학회 1985년도 워크샵 및 심포지엄 북한산국립공원의 식생
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• pp.51-57
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• 1985

In order to evlauate feasibility of the gene tagging by the maize transposable element Ac in heterologous plant systems, we have investigated physical distances and directions of transposition of the element in Arabidopsis thaliana and tobacco cultured cell line BY-2. We prepared a T-DNA construct that carried a non-autonomous derivative of Ac with a site for cleavage by endonuclease I-Scel (designated dAc-I-RS element). Another cleavage site was also introduced into the T-DNA region outside dAc-I-RS. A number of transgenic Arabidopsis plants were generated, each of which had a single copy of the T-DNA at a different chromosomal location. To examine the pattern of transposition, three out of these transgenic plants were crossed with the Arabidopsis plant that carried the gene for Ac transposase and progeny in which dAc-I-RS had been transposed were isolated. After digestion of the genomic DNA of these progeny with I-SceI, sizes of segment of DNA were determined byd pulse-field gel electrophoresis. We also performed linkage analysis for the transposed elements and sites of mutations near the elements. Our results with three transgenic lines showed that 50% of all transposition events had occurred within 1, 700 kilo-base pairs (kb) on the same chromosome, with 35% within 200 kb, and that the elements transposed in both directions on the chromosome with roughly equal probability. The data thus indicate that the Ac-Ds system is most useful for tagging of genes that are present within 200 kb of the chromosomal site of Ac in Arabidopsis. In addition, determination of the precise localization of the transposed dAc-I-RS element should definitely assist in map-based cloning of genes around insertion sites. In the present paper, we report typical examples of such gene isolation studies.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권1호
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• pp.39-45
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• 2000

전위유전자 표지를 이용한 2배체 야생근연종 감자의 유용 유전자 cloning 체계를 개발하기 위하여 옥수수의 진위유전자 Ac를 조작하여 전위효소는 생산하나 이동은 불가능하도록 제작된 immobilized Ac (iAc)와 자체 이동은 불가능하나 iAc의 작용에 의해 이동이 가능한 Ds를 Agrobacterium tumefaciens를 이용한 형질전환에 의해 2배체 근연종 감자 (Solanum tuberosum Group Phureja) 계통 1.22에 도입하였다. iAc및 Ds 삽입 binary vector들을 보유하는Agrobacterium 계통들로 형질전환 처리된 1.22 기내배양신초의 잎과 줄기 절편의 경우 50mg/L 의 kanamycin이 첨가된 배지에서도 캘러스를 형성하였으며, 잎 절편으로부터 재분화신초가 획득되었다. 형질전환 처리되지 않은 1.22 신초는 100mg/L의 kanamycin이 첨가된 배지에서 전혀 발근이 되지 않았으나, 형질전환 처리에 의해 획득된 재분화 신초는 동일 배지에서 발근이 되었다. iAc와 Ds의 염기배열에 대해 특이적인 oligonucleotide primer들을 이용하여 형질전환 처리 획득 식물들로부터 추출된 DNA에 대한 PCR분석을 실시한 결과, 사용된 primer들의 iAc 와 Ds의 염기배열에 있어서의 위치에 의해 예상되는 크기의 DNA들이 형성되어 iAc 와 Ds의 1.22 genome내 도입이 확인되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권3호
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• pp.224-231
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• 1995

형질전환 식물체에서 외래 단백질의 발현을 높이기 위하여, 외래 단백질 유전자를 TMV RNA 또는 Gy2 5'-untranslated leader 부위와 재조합시킨 plasmid들을 제조하였다. pGA643에서 유래된 이들 plasmid에는 cauliflower mosaic virus의 35S promoter와 Gy2 terminator를 포함하고 있고, 외래 유전자로는 옥수수의 10kDa zein (10kZ) 유전자를 사용하였다. Gy2 또는 TMV RNA의 leader 부위는 promoter 부위와 단백질 coding sequence 사이에 삽입하였다. Agrobacterium을 매개로 하는 leaf disc 형질전환법을 이용하여 재조합 단백질들을 담배에 도입하였다. Leader를 포함하지 않은 도입 유전자의 전사 효율이 leader를 포함하는 도입 유전자들 보다 높았지만, leader를 포함한 mRNA들이 보다 효율적으로 전사되었다. 이는 5'-untranslated sequence의 길이와 AUG codon 주위의 context에 의한 영향보다는 이들 leader sequence의 특이적 염기서열에 의한 영향이 큼을 의미한다. 이러한 결과는 형질전환된 담배에서 외래 유전자의 전이효율을 조절하는 데 있어서 Gy2와 TMV의 leader sequence들이 enhancer로서 역할을 하고 있음을 의미한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권1호
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• pp.1-8
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• 2013

감자는 벼, 보리, 밀과 함께 세계 4 대 식량작물에 속하며 고품질의 전분과 함께 비타민 C 함량이 높고 단백질의 함량도 높다. 그러나 메티오닌과 시스테인 등의 황 함유 아미노산과 함께 필수아미노산이 부족하여 영양학적으로 가치가 다소 낮다는 것이 단점이다. 따라서 최근에는 유전자재조합 기술 및 대사공학기술을 이용하여 이들 필수아미노산의 함량을 증대시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 황 함유 필수 아미노산의 함량을 증가시키기 위한 연구현황 및 문제점 등을 조사하였다.

• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.839-844
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• 2009

본 연구는 비유전자변형 계통(낙동벼)과 2개의 다른 Promoter (aize ubiquitin과 abscisic acid)를 각각 삽입한유전자변형 벼와 abscisic acid promoter이용한 유전자변형 계통을 잡초성벼(Oryza sativa)와 인공수정 한 후 다음세대인 F$_1$, F$_2$, F$_3$의 활분활력, 형태형성 생장차이를 비교하여 평가하였다. 화분이 열개된 후 3-{4,5 dimethylthiazoly1-2}-2-,5-diphynly monotetrazolium bromide (MTT)반응을 살펴본 결과, Nakdongbeyo에서 86%, ABC-pro-moter 이용한 유전자변형 벼에서 75%, maize ubiquitin promoter이용한 유전자변형 벼에서 62%,F$_1$에서 68%, F$_2$에서 79% 및 F$_3$에서 78%의 각각 최대 화분활력을 보여주었다. 유전자변형 계통과 잡초성벼와의 교잡종의 F$_1$, F$_2$, F$_3$ 세대간의 화분활력을 비교하였을 때 화분 열개된 후 20분 까지는 유의한 차이를 보이지 않았으나, 40분에서 90분 사이에서는 F$_3$의 화분활력이 다른 두 세대 F$_1$, F$_2$보다 높게 나타났다. 화분을 열개된 90분 후 F$_3$ 세대 에서 최대 화분 활력이 36.2% 이었고 F$_2$ 세대 에서는 화분 활력이 최소 3.5% 보였다. 따라서 화분에 의해 벼의 유전자가 다른 계통으로 전이되는가를 조사하기 위하여 연차실험을 수행하였는데, 결론적으로 두 유전자변형 계통으로부터 잡초성벼로 유전자가 전이될 위험성이 나타날 것으로 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권3호
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• pp.250-261
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• 2010

The expression of vaccine antigens in transgenic plants has the potential to provide a convenient, stable, safe approach for oral vaccination alternative to traditional parenteral vaccines. Over the past two decades, many different vaccine antigens expressed via the plant nuclear genome have elicited appropriate immunoglobulin responses and have conferred protection upon oral delivery. Up to date, efforts to produce antigen proteins in plants have focused on potato, tobacco, tomato, banana, and seed (maize, rice, soybean, etc). The choice of promoters affects transgene transcription, resulting in changes not only in concentration, but also in the stage tissue and cell specificity of its expression. Inclusion of mucosal adjuvants during immunization with the vaccine antigen has been an important step towards the success of plant-derived vaccines. In animal and Phase I clinical trials several plant-derived vaccine antigens have been found to be safe and induce sufficiently high immune response. Future areas of research should further characterize the induction of the mucosal immune response and appropriate dosage for delivery system of animal and human vaccines. This article reviews the current status of development in the area of the use of plant for the development of oral vaccines.

• Molecules and Cells
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• 제37권7호
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• pp.532-539
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• 2014

We isolated a rice (Oryza sativa L.) WRKY gene which is highly upregulated in senescent leaves, denoted OsWRKY42. Analysis of OsWRKY42-GFP expression and its effects on transcriptional activation in maize protoplasts suggested that the OsWRKY42 protein functions as a nuclear transcriptional repressor. OsWRKY42-overexpressing (OsWR KY42OX) transgenic rice plants exhibited an early leaf senescence phenotype with accumulation of the reactive oxygen species (ROS) hydrogen peroxide and a reduced chlorophyll content. Expression analysis of ROS producing and scavenging genes revealed that the metallothionein genes clustered on chromosome 12, especially OsMT1d, were strongly repressed in OsWRKY42OX plants. An OsMT1d promoter:LUC construct was found to be repressed by OsWRKY42 overexpression in rice protoplasts. Finally, chromatin immunoprecipitation analysis demonstrated that OsWRKY42 binds to the W-box of the OsMT1d promoter. Our results thus suggest that OsWRKY42 represses OsMT1d-mediated ROS scavenging and thereby promotes leaf senescence in rice.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권3호
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• pp.313-318
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• 2010

돼지 흉막폐렴백신을 개발하기 위해 옥수수 HiII genotype 으로부터 유도한 type II형의 배발생캘러스를 식물발현벡터 pMYV611, pMYV613, pMYV616, V621, V622 및 V623로 형질전환시킨 Agrobacterium (C58C1)과 공동배양 하였다. 이들 식물발현벡터는 paromomycin 항생제 저항 유전자인 NPTII 선발마커와 표적 유전자로서 흉막폐렴균의 여러 가지 혈청을 생산하는 apxIIA유전자로 재조합하여 구축하였다. 식물발현벡터pMYV611, pMYV613, pMYV616, V621, V622 및V623의 경우 각각 4,120개, 5,959개, 7,581개, 52,329개, 48,948개 및 56,188개의 캘러스 클론을 Agrobacterium과 공동한 후 NPTII assay kit에 의해 nptII유전자의 발현빈도를 조사한 결과 각 벡터별로 2.3-4.4%의 캘러스 클론에서 항체결합 양성반응을 보였고, 이들 중 최종적으로 선발된 형질전환 캘러스 클론은 pMYV611에서 3개 (0.07%), pMYV613에서 4개 (0.07%), pMYV616에서 2개 (0.02%), V621에서 51개 (0.1%), V622에서 72개 (0.15%) 및 V623에서 102개 (0.18%)를 각각 얻었다. 형질전환된 캘러스 클론으로부터 재분화된 식물체에서 유전자 도입여부를 Southern 분석으로 통해 확인한 결과 pMYV613에서 2개 식물체 및 V623에서 얻은 2개 식물체에서 각각 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2003

본 연구에서는 10종의 국내 학술지와 11종의 SCI 학술지에 국내 학자들이 게재한 GM 식물 개발 관련 논문을 분석하여 국내의 GM 식물 개발 현황을 조사하였다. 국내 학술지의 경우 지난 1990년부터 2002년 9월까지 발표된 총 204편중에서 총설 등에 해당하는 논문을 제외한 190편에 대하여 분석한 결과, 담배를 대상으로 한 연구 논문이 65편으로 가장 많았으며, 벼가 20편으로 2위를 차지하였으나 다른 주요 곡류 작물인 옥수수, 밀, 콩, 보리 등은 각각 단 1편씩의 연구결과가 발표되었다. 대부분의 연구가 기초 연구인 형질 전환 기술의 확립(46편), 유전자 발현기술(34), 유전자 운반체 개발(10) 등에 해당하는 논문들이었으나 최근 들어 유용물질 및 단백질 생산 작물 및 영양성분이 강화된 작물 등 품질을 개량하기 위한 연구가 점차 많이 발표되는 것으로 조사되었다. 연도별 논문의 발표건수는 1990년도부터 점차 증가하여 1996년도에 최고치(39편)를 기록한 후 다시 감소하는 경향을 보였으며 식물생명공학회지가 100여 편의 GM 식물 개발 관련 논문을 게재함으로써 이 분야에서는 주된 학술지인 것으로 조사되었다. SCI 학술지의 경우에도 담배를 대상으로 한 연구가 10편으로 가장 많았으며 벼가 7편, 애기장대가 5편 등으로 발표되었으나, 주곡작물인 옥수수, 밀, 보리, 콩 등은 단 1편의 논문도 발표되지 않았으며, 유전자 발현 기술 등에 해당하는 기초연구 논문이 16편으로 50%를 차지하였으며 내병성이 7편, 재해저항성이 3편, 제초제 내성이 2편 등으로 조사되었다. 한편, SCI 학술지의 논문 게재 건수는 해마다 꾸준히 증가하는 추세에 있으며 impact factor가 높은 유수한 국제 학술지에도 점차 게재 건수가 많아지고 있는 사실을 확인할 수 있었으나 실험실, 온실 등에서 유전자의 도입이 확인된 GM 식물에 관한 안전성 평가 연구의 일환인 포장 시험 연구 결과에 관한 논문은 거의 없는 것으로 조사되었다.

• 현장농수산연구지
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• 제25권4호
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• pp.138-147
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• 2024

본 연구는 국내 밀 43 품종에 대한 A. tumefaciens 형질 전환 효율을 검정하기 위해 GUS staining 분석을 수행한 것으로서 대부분의 밀 형질전환 연구가 특정 품종에 국한되어 있기 때문에 국내 장려 밀 품종에 대한 형질전환 효율에 영향을 미치는 조건에 대한 검정이 필요하다. 국내 밀 품종 중 32개에서 1개 이상의 조직에 염색된 신호가 관찰되었으며 4개 품종에서는 염색된 신호가 관찰되지 않았고 6개 품종에서 과도한 A. tumefaciens 성장이 관찰되었고, 7개 품종은 미성숙배의 크기 등의 이유로 GUS staining 분석이 불가능하여 추가 분석에서 제외하였다. 국내 밀 품종별 A. tumefaciens 감염 효율 비교 결과, 백립계 8개 품종 및 적립계 28개 품종에서는 평균적으로 유의한 차이가 없었다. 특히 조농밀, 조품밀, 새올밀, 조중밀, 새금강밀 등 적립계 품종에서 90% 이상의 높은 감염 효율이 관찰되었고, 전체 품종 중 22개는 50% 이상의 효율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 조농밀 및 새올밀은 미성숙배에서 전체 조직에서 강한 GUS 발현으로 형질전환에 적합한 품종으로 나타났으며 금강 품종은 백립계에서 상대적으로 높은 발현을 보여 A. tumefaciens을 이용한 형질전환에 적합한 것으로 확인되었다. 추가적인 연구를 통해 품종의 조직배양 효율을 검정하고, 안정적인 GUS 발현 효율을 조사하는 것이 필요하며, 이를 통해 밀 형질전환에 이용 가능한 품종을 더욱 정밀하게 선발할 수 있을 것으로 판단된다. 해당 연구 결과는 국내 밀품종의 형질전환 효율을 높이기 위한 기초 자료로 활용 가능할 것이다.