• 생명과학회지
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• 제11권5호
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• pp.423-431
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• 2001

Agrobacterium에 의한 식물형질전환은 가장 일반적으로 많은 사용되는 식물형질전환 기술이냐 이 과정에서 관여하는 식물 유전자들에 대한 관여하는 식물 유전자들에게 대한 연구는 거의 전무한 상태다. 본 연구는 Agrobacterium의 감염에 저항성을 보이는 새로운 돌연변이들의 분리와 분석 연구에 연속하여 Agrobacterium에 의한 식물형질전환에 관여하는 Arabidopsis RAT3 유전자의 cDNA와 gemonic clone을 plasmid rescue 기술을 이용하여 분리하였다. 염기서열 분석결과, 매우 유사한 2개의 유전자가 (RAT3-1과 RAT3-2)약 600bp 간격을 두고 연속하여 존재함을 밝혔다. 그중 RAT3-1 이 mutagen으로 사용된 T-DNA에 의해 손상을 받아 rat3 돌연변이 형질이 유도되었다. RAT3 유전자의 단백질의 분자량은 15 kDa 정도이며 아미노 밀단에 분비를 위한 signal peptide를 가지며 단백질이 전체적인 매우 친수성인 것으로 미루어 세포막 밖으로 분비될 것으로 생각된다. 이들 유전자의 정확한 생물학적 기능에 대한 연구들이 수행 중이며, 이러한 기초연구는 식물형질전환 기술의 개발에 기여할 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제26권1호
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• pp.21-26
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• 1999

쌍떡잎식물체 형질전환에 널리 쓰이는 Agrobacterium의 binary vector를 이용하여 왜화성을 나타내는 pGA643-rolC gene을 엽절편 transformation방법으로 petunia에 도입하였다. Petunia hybrida의 재분화에 있어 엽조직으로부터 식물체 재분화에 미치는 생장조절물질의 효과는 0.1mg/L NAA와 1.0mg/L BA의 조합에서 높았고 재분화된 식물체도 양호하였다. 식물체 형질전환 선발배지에 에틸렌 억제제인 AgNO$_3$와 KMnO$_4$의 첨가시 형질전환체 재분화율이 높게 나타났으며, AgNO$_3$에 비해 KMnO$_4$처리구에서 보다 많은 식물체 재분화율을 나타내었으나 AgNO$_3$와 KMnO$_4$의 고농도 첨가시 다소의 유리화 현상이 발생하였으므로 3mg/L KMnO$_4$ 첨가가 식물체 재분화에 적합한 것으로 생각된다. 항생제 200mg/L kanamycin, 500mg/L carbenicylin 과 1.0 mg/L BA, 0.1mg/L NAA가 첨가된 형질전환 선발배지에서 엽절편으로 부터 형질전환 된 것으로 추정되는 식물체들을 일차 선발하였고 기외로 이식한 후 genomic DNA를 분리하여 Southern blot analysis법으로 분석한 결과 외래 유전자가 식물체의 genomic DNA내로 삽입된 것을 확인할 수 있었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제21권2호
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• pp.99-103
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• 1994

비선택성 제초제인 bialaphos는 고등식물에 있어서 glutamine 합성을 억제하여 식물체를 고사 시키는 능력을 갖고 있다. 본 연구에서 acetylteansferase에 의해 encoding된 bialaphos 저항성 유전자(bar gene)는 세균(Pseudomonas sryngae pv tabaci)의 genomic DNA로부터 cloning된 것을 사용하였다. 수분시킨 담배의 화계에 일정한 시간별로 bar 유전자를 처리한 결과 수분 후 30-40시간 사이의 처리구 에서 형질전환 식물체가 가장 많이 얻어 졌다. 그러한 형질전환 식물체의 kanamycin과 bialaphos 저항성 형질은 자식후대(T$_1$, T$_2$)에 있어서도 우성형질로 유전되었으나 wild type의 담배는 상기의 약제를 처리 하였을때 전부 고사하였다. 그리고, T$_1$세대의 형질전환 식물체로부터 전 염색체 DNA를 추출하여 Southern 분석한 결과 bar 유전자가 식물의 염색체상에 안정하게 존재하는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 담배의 수분, 수정 시기에 외부유전자인 bar를 화주에 처리함으로써 bialaphos 저항성 식물을 만들어낼 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.109-113
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• 2004

산화스트레스에 내성을 지닌 형질전환 감자 식물체를 개발하기 위하여 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에서 동시에 발현되도록 연결한 형질전환 벡터 (pSSA-K)를 제작한 후 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 기관 발생 경로에 의해 kanamycin 저항성 식물체를 재분화 시킨후 Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 감자 게놈내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 감자 식물체의 잎 조직에 10$\mu$M methyl viologen을 처리하여 산화스트레스 내성 검정을 조사한 결과 형질전환체는 MV에 대해 강한 내성을 지님을 확인하였다. 내성을 보인 개체 중에서 환경스트레스에 대한 내성 조사를 위하여 품종별로 2 개체씩 선발하였다. 선발된 식물체는 건조, 고온 등의 여러 가지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 감자 품종이 개발될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국초지학회:학술대회논문집
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• 한국초지조사료학회 2001년도 제25회 정기총회 프로그램 제39회 학술발표회 및 특별강연 초록(한국초지학회)
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• pp.89.2-90
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• 2001

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.304-310
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• 2008

고온 단백질 heat shcok protein 70 (HSP70)은 분자샤페론으로써 환경스트레스와 발달단계 동안 단백질을 보호하고 합성하는 다양한 과정에 관여하는 기본적인 단백질이다. 하지만 그 생물학적 기능이 식물에서 아직 정확하게 밝혀지지 않았다. 이에 본 연구에서는 담배에서 고온에 의해 유도된 HSP70인 NtHSP70-1 (AY372069)를 분리하여 그 기능을 연구하였다. NtHSP70-1의 고온 내성 기능을 분석하기 위해 NtHSP70-1이 식물 형질전환용 벡터인 pBKS1-1에 sense 또는 antisense 방향으로 도입되어 형질전환된 식물체와 pBKS1-1만 도입된 형질전환 식물체들을 제조하였다. 형질전환체에 있어서 NtHSP70-1의 발현량은 western blot 분석법을 사용하여 수행하였고 확인된 형질전환체들은 고온 내성 기능분석에 이용되었다. 그 결과 고온 환경에 있어서 NtHSP70-1이 과다발현된 형질전환체들은 그 클로로필의 함량과 생존율이 정상환경 일 때와 유사하였고 반대로 벡터 또는 벡터인 pBKS1-1에 antisense 방향으로 도입되어 형질전환된 식물체들은 클로로필의 파괴로 인한 감소된 생존율을 나타내었다. 고온 처리된 형질전환 식물체에서 클로로필의 함량비교 결과로 NtHSP70-1이 클로로필을 보호함으로써 식물의 고온내성에 기여함을 알 수 있었다.

• 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.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제17권
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• pp.15-20
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• 1999

엽록제 small HSP의 기능을 조사하기 위하여 항상적으로 발현하는 형질전환 식물체를 작성하였다. 고온 스트레스 하에서의 형질전환 식물체의 고온내성을 chlorophyll 형광으로 측정하였다. Leaf disc를 고온조건에서 5분간 처리한 후, 광화학계 II의 불활성화를 나타내는 Fo 값의 증가 또는 Fv 값의 감소치를 조사하였다. 형질전환 식물체는 고온 스트레스 하에서의 이들 값의 증감율이 현격히 감소하였다. 또한 유식물체를 $52^{\circ}C$에서 45분간 처리한 후, $25^{\circ}C$에서 계속적으로 배양하였을 때, 비형질전환 식물체는 전부 고사하였으나, 형질전환 식물체의 약 80%는 생존하였다. 이러한 결과는 엽록체 small HSP가 고온 스트레스 하에서 광합성기구를 보호하는데 있어서 중요한 기능을 담당하고 있음을 나타낸다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권5호
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• pp.323-327
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• 1998

페튜니아에서의 안토시아닌 생합성 경로는 하나의 중요한 유전적인 모델시스템으로 연구되어 왔다. 본 연구에서는 이 경로에 대한 유전자를 연구하기 위하여 CaMV 35S promoter와 가지로부터 분리된 flavonoid 3',5'-hydroxylase cDNA를 pBI121 플라스미드에서 fusion gene 시스템을 만들었다. 형질전환된 페튜니아를 얻기 위한 최적조건이 페튜니아 절간을 IAA 0.2 ㎎/mL, BA 3 ㎎/mL를 혼용한 MS배지에서 얻었다. 효과적인 형질전환을 위하여 페튜니아 절간을 IAA 0.2㎎/L BA 3㎎/L를 혼용한 BM배지에서 Agrobacterium tumefaciens를 접종하기 전에 절편체를 preculture하였다 형질전환체는 50㎎/L kanamycin과 cefotaxim 300㎎/L을 포함하는 배지에서 선발하였다. PCR과 Southern hybridization분석에 의하여 형질전환체를 검증하였다.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.83-89
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• 2003

엽록체 small HSP의 기능을 조사하기 위하여 벼로부터 분리한 엽록체 small HSP를 구성적으로 발현하는 형질전환 식물체를 제작하였다. 먼저 고온 스트레스 조건하에서의 형질전환 식물체의 내열성을 chlorophyll 형광으로 측정하여 분석하였다. Leaf disc를 고온 스트레스 조건에서 5분간 처리한 후, 광화학계 II의 불활성화를 나타내는 Fo 값과 증가치를 조사하였다. 형질전환 식물체는 고온 스트레스 하에서의 Fo 값의 증가가 현저하게 감소하였다. 또한 무균적으로 Petri dish에서 재배한 유식물체를 치사온도인 $52^{\circ}C$에서 45분간 처리한 후, $20^{\circ}C$ 에서 계속적으로 배양하였을 때, wild-type 식물체는 전부 고사하였으나, 형질전환 식물체의 약 80%는 정상적으로 생존하였다. 또한 과발현된 Oshsp26 단백질의 축적량이 많을수록 내열성의 정도도 증가하였다. 이러한 결과는 엽록체 small HSP가 고온 스트레스 하에서 광합성기구를 보호함으로서 식물체의 내열성을 증가시키는데 있어서 중요한 기능을 담당하고 있음을 나타낸다.