• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.103-108
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• 2003

본 연구는 난분해성 농약의 자연분해를 유도하기 위하여 ${\gamma}$-BHC를 탄소원으로 이용하여 호기적으로 자화하는 미생물 (Sphingomonas paucimobilis)에서 분리된 탈염소화효소 중 ${\gamma}$-BHC분해의 첫단계에 관여하는 linA유전자를 담배에 도입하여 BHC에 활성을 나타내는 형질전환 시물체를 만들었다. LinA 유전자를 함유한 pJK 108 백터를 제작하여. Agrobacterium를 이용한 leaf disk transformation 방법으로 담배에 형질전환시켰으며, northern분석 및 Southern분석을 통해 형질전환 개체에서 linA유전자의 도입과 linA유전자 유래의 mRNA가 전사됨을 확인하였다. Western 분석에서 linA단백질의 발현을 확인하였고, gas chromatography를 이용하여 담배 형질전환 개체에서 BHC가 ${\gamma}$-PCCH와 1,2.4-TCB로 분해되는 것을 확인하였다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권5호
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• pp.305-311
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• 1997

Bacillus thuringiensis는 그람 양성 토양 세균으로 포자형성시 결정화된 내포체를 형성하는데, 이 내포체를 구성하는 결정단백질은 각 곤충에 대하여 특이적인 독성을 나타낸다. 살충성 결정단백질 중 Cry II A 결정단백질은 인시류와 쌍시류 곤충에 모두 특이적으로 작용한다. 결정단백질은 살충제로서 불안정하고 포장에서 지속성이 낮은 단점을 가지고 있으므로, 본 연구에서는 Cry II A 결정단백질 유전자가 형질전환된 담배 식물을 제작하고자 하였다. cry IIA 유전자가 삽입된 벡터를 대장균에 형질전환한 후, 알칼리 용액에 대한 용해도의 차이를 이용하여 Cry II A 결정단백질(70 kDa)을 분리하였고, 분리한 Cry II A 결정단백질을 trypsin 처리하여 활성화된 Cry II A (50 kDa)를 확인하였다. 식물 형질전환을 위하여 두 개의 CaMV 35S promoters에 의해 발현이 조절되는 식물 발현 벡터에 cry II A 유전자를 클로닝 하였다. 이 식물 발현 벡터를 Agrobacterium을 이용한 엽편형질 전환을 통해 담배(N. tabacum var. Petit Havana SRI)에 형질전환 시켰으며, 재분화 과정을 거쳐 여섯 개체의 형질전환 식물체를 얻었다. Southern blot을 통하여 분석한 결과 세 개체 내에 cry II A 유전자가 존재하였는데, 한 개체에는 하나의 cry II A 유전자가, 또 한 개체에는 두 개의 cry II A 유전자가, 다른 한 개체에는 잘려진 형태의 cry II A 유전자가 존재함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 얻어진 cry II A 형질전환 식물체는 살충성 검정 등을 거친 후 내충성 식물 생산 및 후대 유전 양상 분석을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제54권1호
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• pp.7-15
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• 2015

폴리드나바이러스의 일종인 CpBV (Cotesia plutellae bracovirus) 바이러스 게놈에 포함된 시스타틴(CpBV-CST1) 유전자의 과발현이 곤충의 면역 및 발육을 교란한다. 이 연구는 바이러스 유래 시스타틴의 생물적 기능의 심화 연구와 해충저항성 작물 개발을 위해 담배형질전환체를 구축하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 형질전환체를 대상으로 목표유전자의 발현분석과 곤충에 대한 발육억제에 대한 생물검정을 수행했다. 시스타틴 유전자를 pBI121 운반체에 재조합한 pBI121-CST를 제작하고, 이를 아그로박테리움(Agrobacterium tumefasciens) 세균 매개에 의한 담배 형질전환 및 재분화를 유도하여 약 92%의 높은 신초 재분화율을 나타냈다. 이들 재분화된 개체 가운데 담배 genomic DNA에 시스타틴 유전자가 삽입된 형질전환 추정 개체를 PCR 분석법으로 선발하였다. 다시 quantitative real-time PCR (qRT-PCR) 분석을 통해 이들 목표유전자의 발현을 분석하였다. qRT-PCR 결과는 형질전환 추정 개체가 비형질전환체에 비해 유전자 발현이 약 17 배 높게 나타나 형질전환계통에서 목표유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인했다. 선발된 형질전환담배를 대상으로 갓 부화한 담배나방(Helicoverpa assulta) 1령 유충에 대한 살충효과를 확인하였다. 살충력에 있어서 형질전환계통간의 차이가 있었다. 특히 T9와 T12계통은 섭식 후 7 일차 조사에서 95% 이상의 살충효과를 보였다. 이상의 결과들은 CpBV-CST1이 해충저항성 작물 개발에 필요한 유용 유전자 자원으로서 활용될 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2002년도 추계학술대회
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• pp.49-58
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• 2002

Oxidative stress derived from reactive oxygen species (ROS) is one of the major damaging factors in plants exposed to environmental stress. In order to develop the platform technology to solve the global food and environmental problems in the 21s1 century, we focus on the understanding of the antioxidative mechanism in plant cells, the development of oxidative stress-inducible antioxidant genes, and the development of transgenic plants with enhanced tolerance to stress. In this report, we describe our recent results on industrial transgenic plants by the gene manipulation of antioxidant enzymes. Transgenic tobacco plants expressing both superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) in chloroplasts were developed and were evaluated their protection effects against stresses, suggesting that simultaneous overexpression of both SOD and APX in chloroplasts has synergistic effects to overcome the oxidative stress under unfavorable environments. Transgenic tobacco plants expressing a human dehydroascorbate reductase gene in chloroplasts were showed the protection against the oxidative stress in plants. Transgenic cucumber plants expressing high level of SOD in fruits were successfully generated to use the functional cosmetic purpose as a plant bioreactor. In addition, we developed a strong oxidative stress-inducible peroxidase promoter, SWPA2 from sweetpotato (Ipomoea batatas). We anticipate that SWPA2 promoter will be biotechnologically useful for the development of transgenic plants with enhanced tolerance to environmental stress and particularly transgenic cell lines engineered to produce key pharmaceutical proteins.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권3호
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• pp.149-155
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• 1995

국내에서 분리 동정한 오이모자이크 바이러스(CMV)로부터 외피단백질(CP) 유전자를 분리하였고 이의 염기서열을 결정한 결과 129번째 아미노산이 proline으로서 mosaic symptom을 보이고 염기 및 아미노산 서열의 유사성을 비교한 결과 subgroup I (type I)에 속한다는 것을 확인하였다. 분리한 CP 유전자를 식물형질전환용 운반체에 삽입하여 담배 재배종인 NC82와 바이러스 증식용인 Samsun에 잎절편을 통하여 형질전환시켰다. 형질전환된 담배의 DNA를 분리하여 Southern blotting과 PCR을 수행한 결과 대부분의 형질전환체에 CP 유전자가 삽입되였음을 확인하였고 T$_1$ 종자를 kanamycin이 첨가된 배지에서 후대 항생제 저항성 검정을 실시한 결과 1개의 CP 유전자가 삽입된 경우가 50%에 달했고 2개와 3개의 유전자가 삽입된 경우도 각각 39%와 11%에 달했다.

• BMB Reports
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• 제41권5호
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• pp.376-381
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• 2008

The discovery of RNA silencing inhibition by virus encoded suppressors or low temperature leads to concerns about the stability of transgenic resistance. RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) has been previously characterized to be essential for transgene-mediated RNA silencing. Here we showed that low temperature led to the inhibition of RNA silencing, the loss of viral resistance and the reduced expression of host RdRp homolog (NtRdRP1) in transgenic T4 progeny with untranslatable potato virus Y coat protein (PVY-CP) gene. Moreover, RNA silencing and the associated resistance were differently inhibited by potato virus X (PVX) and tobacco mosaic virus (TMV) infections. The increased expression of NtRdRP1 in both PVX and TMV infected plants indicated its general role in response to viral pathogens. Collectively, we propose that biotic and abiotic stress factors affect RNA silencing-mediated resistance in transgenic tobacco plants and that their effects target different steps of RNA silencing.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권2호
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• pp.135-141
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• 2003

The human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (hGM-CSF) gene was introduced into tobacco plants. The cell suspension culture was established from leaf-derived calli of the transgenic tobacco plants in order to express and secrete a biologically active hGM -CSF. The recombinant hGM-CSF from the transgenic plant cell culture (prhGM-CSF) was identified as a yield of about 180 ${\mu}$g/L in the culture filtrate, as determined by ELISA. The addition of 0.5 g/L polyvinylpyrrolidone (PVP) to the plant cell culture medium both stabilized the secreted prhGM-CSF and increased the level of production approximately 1.5-fold to 270 ${\mu}$g/L. The biological activity of the prhGM-CSF was confirmed by measuring the proliferation of the hGM-CSF-dependent cell line, TF-1. Interestingly, the specific activity of the prhGM-CSF was estimated to be approximately 2.7 times higher than that of a commercially available preparation from E. coli.

• 한국환경과학회지
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• 제25권1호
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• pp.173-179
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• 2016

Leaf water and osmotic potential, chlorophyll content, photosynthetic rate, and electrolyte leakage were measured to evaluate tolerance to water stress in wild-type (WT) and transgenic tobacco plants (TR) expressing copper/zink superoxide dismutase (CuZnSOD) and ascorbate peroxidase (APX) in chloroplasts. Leaf water potential of both WT and TR plants decreased similarly under water stress condition. However, leaf osmotic potential of TR plants more negatively decreased in the process of dehydration, compared with WT plants, suggesting osmotic adjustment. Stomatal conductance (Gs) in WT plants markedly decreased from the Day 4 after withholding water, while that in TR plants retained relatively high values. Relatively low chlorophyll content and photosynthetic rate under water stress were shown in WT plants since $4^{th}$ day after treatment. In particular, damage indicated by electrolyte leakage during water stress was higher in WT plants than in TR plants. On the other hand, SOD and APX activity was remarkably higher in TR plants. These results indicate that transgenic tobacco plants expressing copper/zink superoxide dismutase (CuZnSOD) and ascorbate peroxidase (APX) in chloroplasts improve tolerance to water stress.

• 한국초지조사료학회지
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• 제22권2호
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• pp.101-106
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• 2002

환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 식물의 개발을 위하여 딸기 유래의 cytosolic ascorbate peroxidase 유전자(ApxSC7)를 Agrobacterium tume-faciens LBA4404를 매개로 형질전환 시켰다. Hygromycin으로 선발된 캘러스로부터 재분화 된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 형질전환 식물체의 염색체 내에 ApxSC7 유전자가 integration 되었음을 확인하였다. 담배 잎으로부터 total RNA를 분리하여 Northern blot 분석을 실시한 결과, 도입된 유전자가 형질전환 식물체 내에서 지속적으로 발현된다는 것을 확인하였다.

• 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.