• Journal of Plant Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.285-291
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• 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.

• KSBB Journal
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• 제17권6호
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• pp.525-530
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• 2002

멸종위기의 자생식물인 미치광이풀로부터 중요 의약품인 tropane alkaloid를 대량 생산하기 위한 연구의 일환으로 모상근의 최적 배양조건 및 XAD를 이용한 물질 생산 최적 조건을 확립하였다. 모상근은 표면 살균된 지하경을 1.0 mg/1 IBA가 첨가된 B5배지에 배양하여 유도하였으며, 다양한 배양조건에서 생장된 모상근의 hyoscyamine과 scopolamine 함량은 HPLC로 분석하였다. 모상근의 생장에 적합한 배지로는 SH배지로 구명되었고, tropane alkaloid 생산을 위한 최적 배지로는 l/2B5배지로 나타났다. 모상근 생장에 가장 좋은 생장조절제로는 NAA로 나타났으며, 물질생산에는 생장조절제가 첨가되지 않은 배지에서 좋았다. 모상근 생장에 적합한 탄소원으로는 3% sucrose였으며, 물질생산에는 5% scurose가 가장 좋았다. 모상근의 생장에 가장 양호한 접종농도는 0.5 g 였으며, 물질생산에는 1 g 처리구에서 좋았다. XAD 처리는 tropans alkaloid 생산성을 증가시켰으며, 배지내 물질방출을 유도하였으며, 총생산 물질의 50-80%를 회수하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 미치광이풀 모상근 배양을 통한 tropane alkaloid 생산을 위한 생물공정 발전에 기여할 것이다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.263-268
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• 1990

인삼의 조직에 Agrobacterium rhizogenes strain 15834와 A4을 감염하여 형질전화체를 얻었다. 이는 인삼에서처럼 무균식물을 얻기어려운 경우 leaf disk 방법으로 모상근을 유도할 수 있었다. 모상근의 ginsenoside(Rg2,Rg1,Rf,Rd,Rc,Rbl, and Rb2)는 HPLC에 의해 定量하였으며, 진탕배양한 모상근의 ginsenoside의 함량은 0.34-1.19% 건량이었다. 이러한 결과는 재배 인삼과 배양 인삼의 ginsenoside의 함량에 비해 좋은 성과라고 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제18권2호
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• pp.207-215
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• 2005

인삼원료삼의 안정적인 공급을 위하여 인삼의 기내배양에 의하여 생산된 캘루스 및 모상근으로부터 인삼사포닌, 지방산, 산상다당체, 페놀성화합물 및 유기산함량을 조사하였다. 인삼사포닌의 경우에는 캘루스에 비해 모상근에서 훨씬 많았으며 모상근 세포주간에는 약 10mg/g로 유사한 경향을 보였다. 포화지방산은 인삼 캘루스에서 높은 반면 모상근의 경우에는 불포화지방산이 오히려 많거나 비슷한 경향을 보였다. 특히 인삼 캘루스에서는 palmitic acid가 많이 존재하였으며, 인삼 모상근의 경우에는 불포화지방산인 linoleic acid가 캘루스의 5배 이상 많은 검출되었다. 산성 다당체와 페놀성화합물은 기내 배양한 인삼 캘루스 조직에서는 거의 동량으로 존재하였으나, 인삼 모상근의 경우에는 세포주에 따라서 많은 차이를 나타내었다. 특히 HR-2같은 경우에는 산성 다당체보다는 페놀화합물이 $2.26\%$로 산성 다당체보다 2배 이상 많이 존재하였는데 반하여, HR-3 인삼 모상근의 경우에는 산성 다당체가 $1.64\%$로 페놀화합물보다 4배 이상 존재하는 것으로 분석되었다. 인삼 모상근세포주와 캘루스의 유기산은 모상근 세포주가 34.64 mg으로 가장 많이 존재하는 것으로 조사되었다.

• 한국작물학회지
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• 제51권spc1호
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• pp.247-250
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• 2006

본 연구는 polyamine이 쪽 모상근 배양에서 뿌리의 생장과 indigo 생합성에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 토양미생물인 Agrobacterium rhizogenes R1000을 이용하여 쪽 자엽으로부터 모상근을 효과적으로 유도하여 배양하였다. 2. 모상근 생장과 인디고 생합성이 polyamines(putrescine, spaermidine, spermine) 처리에 의하여 향상되었으며, 그 중 putrescine이 다른 polyamines에 비하여 효과적이었다. 3. Putrescine 70 mg/l 처리가 모상근의 생육(4.4 g/flask)과 인디고 생합성(216.3 ug/g)의 향상에 최적조건으로 조사되었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권2호
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• pp.65-70
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• 1995

자리공 모상근에서 betalain의 합성에는 광이 필수이지만 생장률은 암상태 보다 광상태(1500 1X)에서 5배 정도 억제된다. 따라서 광상태에서 모상근의 생장이 억제되는 원인을 규명하기 위해서 항산화제 처리에 따른 효과를 조사하였다. 항산화제(ascorbic acid, glutathione, $\alpha$-tocopherol, sodium pyrosulfate, propylgallic acid) 처리에 따른 모상근의 생장은 암상태에서 무처리보다 1.2-1.4배, 광상태에서 약 1.3-1.9배 생장이 증가되었으며, betalain 합성은 무처리보다 1.2-2.1배 향상되었다. 자리공 모상근의 성장 및 betalain 합성에서 항산화제 복합 처리에 따른 효과는 나타나지 않았다. Betalain 합성 과정에서 항산화제의 효과는 청색 파장하에서 가장 높게 나타났다. 따라서 광상태에서 자리공 모상근의 생장과 betalain 합성을 촉진시키기 위해서는 청색 파장에서 적절한 항산화제의 개발이 요구된다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.143-148
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• 1997

모상근의 성장 및 tropane alkaloids의 생성에 미치는 pH, 서당, 비타민의 영향을 구명하기 위하여, 독말풀(Datura stramonium var. tatula Torr.)의 잎에 Agrobacterium tumefaciens $A_4$T를 접종하여 모상근을 유도하였다. 유도된 모상근 중 성장률이 양호한 clone (DTLA9)을 선발하고, 이를 pH, 서당, 비타민을 각각 여러 농도로 처리한 SH(Schenk and Hildebrandt, 1972) 기본배지에 배양하였다. 모상근의 성장에 있어 최적 pH는 6.3이었으며, 최적 서당농도는 3.0%이었다. Tropane alkaloids의 함량에 있어 최적 PH는 6.5이었으며, 최적 서당농도는 2.8%이었다. 한편, 비타민이 제거된 SH기본배지에 ascorbic acid, D-pantothenate, nicotinic acid, pyridoxine, riboflavin. 그리고 thiamine을 각각 농도별로 첨가하여 배양한 경우에, 모상근의 성장에 있어 비타민의 최적 농도는 각각 0.1, 0.003, 0.07, 0.002, 0.025, 0.01 mM이었다. Tropane alkaloids의 함량은 0.1 mM의 ascorbic acid 단독처리구에서 대조구(vitamin-free구) 및 SH기본배지에서의 경우에 비하여 가장 높게 나타났다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권4호
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• pp.183-187
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• 1995

일일초 모상근배양에서 세포내 인산농도와 Catharanthine 생산과의 관계를 규명하였다. 모상근의 생장은 생장배지의 인산농도에 비례하여 증가하였다. Catharanthine 함량은 인산을 첨가하지 않은 배지에서 모상근을 배양하였을 때 최대값을 나타내었고 배지내의 인산농도를 증가함에 따라 비례적으로 감소하였다. 그리고 세포내의 인산농도에 비례하여 모상근의 생장은 증가하나 catharanthine의 함량은 감소하였다. Catharanthine 함량은 g 건조세포당 인산농도가 100mole 이하일 때에 현저하게 증가하였다. 이상의 결과로 세포내 인산농도는 모상근의 생장과 이차대사산물의 조절에 중요하게 관여함을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권3호
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• pp.265-270
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• 2015

더덕은 예로부터 약용으로 사용 되어 왔으며, 더덕의 뿌리에는 약용으로 가치가 높은 여러 종류의 triterpenoid 사포닌이 포함되어 있다. 본 연구에서는 더덕의 모상근 생육과 methyl jasmonate (MeJA)처리에 의한 사포닌 합성의 효과를 연구하였다. 더덕 모상근에 MeJA를 처리한 결과 주사포닌인 lancemaside A, B, E의 축적은 MeJA 무처리 모상근 보다 약 15% 정도 감소하였다. 반면 마이너사포닌(foetidissimoside A와 aster saponin Hb)의 함량은 무처리 모상근 보다 약15% 정도로 증가하였다. 이 결과를 통해 MeJA처리가 triterpene 사포닌의 생산조절을 위해 사용될 수 있는 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권1호
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• pp.37-43
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• 1992

A. rhizogenes A4 균주를 접종하여 청피홍심무우(Raphanus sativus cv. Chungpihongsim)의 모상근 배양을 확립하였다. 형질전환된 뿌리는 MS 배지의 기본염을 1/2로 희석하고, pH는 5.2, sucrose는 3%로 조정한 배양조건에서 최적성장을 보였다. 형질전환된 조직에서 합성되는 물질인 opine, 즉 agropine과 mannopine이 모상근의 추출액에서 검출되었다. 배지에 2, 4-D와 Kinetin이 첨가될 경우 모상근의 탈분화와 더불어 세포내에 안토시아닌의 합성이 유도되었으며, 그 중 2, 4-D $0.45\;\mu\textrm{M}$과 kinetin $2.3\;\mu\textrm{M}$의 첨가에서 최대의 색소 축적능을 보였다. 모상근의 탈분화와 함께 유도되는 안토시아닌의 paper chromatography 전개양상은 경작뿌리에서 추출한 색소에 비하여 다소 차이를 보였지만 모든 안토시아닌의 aglycone은 pelargonidin으로 확인되었다. 이러한 시료의 총 안토시아닌 함량은 0.49 mg/g(f.w.)로 계산되었다.