본 실험은 diphtheria 독성유전자의 수술조직 특이적인 발현을 이용하여 유기된 웅성불임 형질전환체들의 유전적 특성 및 표현형의 특징을 조사하고 후대로의 유전양상을 조사하여 전이유전자의 안정성을 검정하며 유전자의 조직특이적 발현 현상을 실제적으로 작물육종에 이용할 수 있는 가를 검토코자 수행하였다. 각 계통의 $BC_1$ 종자의kanamycin 저항성 검정을 수행한 바 조사된 13계통 중 $BC_{1}5-13,\;BC_{1}5-23,\;BC_{1}5-28$과 $BC_{1}5-32$의 4계통을 제외한 나머지 9계통의 kanamycin 저항성 개체($Kan^R$) 대 kanamycin 감수성 개체($Kan^S$)의 비율은 1 : 30-0 : 52로 나타났다. 그러나 이 결과는 화분 특이 BAN215 프로모터에 의한 형질전환체의 도입유전자 copy 수에서 예상되는 Mendel 법칙의 우성유전자의 유전비율에 모든 개체가 다 부합되지는 않았다. 형질전환된 웅성불임 개체에 존재하는 DTx-A 유전자가 후대로 안정적으로 전이되는지 또한 웅성불임 상태가 그대로 유지되는지를 확인하기 위하여 완전웅성불임개체중 전이유전자의 copy 수가 다른 5개체(5-13, 5-14, 5-23, 5-32, 5-33)를 선발하고 여교잡을 실시하여 $BC_2T_0$세대부터 $BC_4T_0$세대를 확보하였으며 각 계통의 후대로부터 428bp 크기의 DTx-A 유전자의 PCR 밴드를 확인할 수 있었다. 각 계통의 후대 개체들은 전이유전자를 후대 4대($BC_4T_0$)까지도 안정적으로 전달하고 전달받은 후대들은 웅성불임성을 그대로 유지하였으나 그 비율은 각 세대에 전이된 DTx-A 유전자의 copy수에 따라 차이를 나타냈다. 웅성불임개체들과 임성개체들을 여교잡하여 수확한 꼬투리의 크기와 종자결실은 정상적인 개체들의 교배때와는 달리 감소하였으며 이는 전이된 DTx-A 유전자의 copy수가 많은 개체들에서 더욱 많이 감소하였다. 따라서 이러한 종류의 유전자 전환체를 육종에 이용하기 위해서는 이론분리비에 부합되는 개체를 선발한 후 누대(累代)에 걸쳐 검정함으로써 안정성이 있는 개체를 이용하여야 할 것으로 생각된다.
본 연구는 나리의 종간잡종 육성체계를 확립하기 위한 기초자료를 얻고자 Oriental과 Asiatic 잡종 (OA-hybrid) 의 후대 획득에 필요한 실험을 수행하여 얻은 결과이다. 체세포 배수화를 통한 이질 4배체 OA-hybrid 3계통으로 화분발아 실험을 수행한 결과, 0-80% 범위로 계통간 차이가 현저하였다. 이질 4배체 OA-hybrid를 자방친 또는 화분친으로 사용하고 Asiatic 또는 Oriental hybrid와 교배시 후대 획득수에 차이가 있었는데 4배체 OA-hybrid를 화분친으로 이용하였을 때, 그리고 상대친을 Asiatic hybrid로 교배하였을 때 후대획득이 현저히 용이하였다. 그러나, 이질 4배체 F$_1$ OA-hybrid를 자방친으로 사용하거나 Oriental hybrid와 교배하면 후대 획득률이 현저히 저하되거나 또는 전혀 후대생산이 이루어지지 않았다. 이질 4배체 F$_1$ OA-hybrid와 교배시 상대친의 ploidy level은 4배체 보다는 2배체가 유리하였다.
To analyze the linkage relationships among molecular markers recently reported to be linked to onion (Allium cepa L.) Ms, a restorer-of-fertility locus, in onion (Allium cepa L.), three single nucleotide polymorphism markers were converted into cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers based on onion transcriptome sequences and the rice genome database. Analysis of the recombinants selected from 4,273 segregating plants using CAPS and other linked markers demonstrated the jnurf13 and jnurf610 markers to perfectly co-segregate with the Ms locus. In contrast to jnurf13, the jnurf610 marker was not in perfect linkage disequilibrium with the Ms locus in diverse breeding lines. Thus, the jnurf13 marker and the marker for identification of cytoplasm types were utilized to enhance the efficiency of onion breeding through four applications. First, 89 maintainer lines containing the normal cytoplasm and homozygous recessive Ms genotypes were successfully identified from 100 breeding lines. Second, these two molecular markers were used to analyze the main sources of male-fertile contaminants frequently found in the male-sterile parental lines during F1 hybrid seed production. The majority of the contaminants contained heterozygous Ms genotypes, indicating that pollen grains harboring the dominant Ms genotype may have been introduced during propagation of the maintainer lines. Therefore, the genetic purity of the two maintainer lines was analyzed in the third application, and the results showed that both maintainer lines contained 13-21% off-types. Finally, the two markers were used to increase the seed yield potentials of two open-pollinated varieties containing sterile cytoplasms by removing the plants harboring homozygous recessive and heterozygous Ms genotypes.
웅성 불임제를 이용한 바 1대잡종 종자 생산체계를 대립하고자 웅성불임제인 sodium methyl arsenate의 적정 처리농도, 처리시기, 처리량 및 품종간 반응에 대하여 검사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 웅성불임 유발에 적절한 약제의 처리농도는 0.02%이었고, 웅성불임 유발률은 처리량에 관계없이 출수전 5일 이전 처리에서 99% 이상이었다. 2. 자방 생존률은 처리량이 적을수록 또 처리시기가 늦을수록 높은 경향으로 출수 전 5일 이후 처리에서 18.8∼33.8%이었다. 자방 생존률은 동일처리 조건에서도 품종에 따라 달랐으며 태백벼가 25.8%로 가장 높았고, 용문벼가 10.3%로 가장 낮았다. 3. 종자의 발아률은 약제 처리량이 많을수록 낮아지는 경향이었다. 4. sodium methyl arsenate 처리는 약해를 유발시키고 간장과 수장이 짧아지며 수당 입수가 감소하는 등의 생육 저해를 초래하였으며 특히 이삭의 추출이 불량하였는데 이러한 점들은 앞으로 개선해 나가야 할 것이다.
용기의 고온보호가 웅아의 생식력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 9품종을 공시하여 유충기에는 각시험구 공히 보통육을 하고 화용후에는 일정기간을 고온(33$^{\circ}C$)에 보호하고 여기에 수원 103$\times$수원잠 104의 정상웅아를 교배하여 교미능력과 조사아수의 산하총란수에 대한 불수정비율 즉 웅성불임상황을 조사한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 용기의 고온보호는 상온에 비하여 웅아임의 불화가 현저히 나타나지만 그 출현율은 품종에 따라서 큰 차가 있다. 2)고온구는 상온구에 비하여 화아상태가 불량하다. 3) 교미능력은 수원잠계통에 비하여 모란 대동 일124 및 중108 등이 불량하다. 4) 외관상 수정능력이 있어 보이는 웅아도 이를 이용한 산하란의 수정상태를 보면 모란, 대동, 일124 및 중108 등에서는 65%내외의 불수정율을 나타냈다. 5) 용의 말기 1일간의 처리구에서는 10%내외의 불수정란율을 나타냈고 2일째 20%내외 3일째 35%내외 4일째 40~60% 5일째 68% 7일째 70%내외에 달하였다. 이러한 사실에 의하여 불임성의 출현양상은 용의 후기보다 큰영향이 미친다는 것을 알 수 있게 한다. 6) 고온처리 웅아와 교미시키고 5시간이 경과한 웅아에 대하여 그 교미낭과 수정낭내의 정자의 상태를 관찰한 결과 대조구에서는 생식계가 정상적이고 정자량이 풍부하며 운동력도 활발했지만 처리구에서는 정자량이 적고 운동력도 전자에 비하여 완만하였다. 7) 자아의 수정낭내의 정자의 상태를 관찰한바 고온구의 것은 상온구에 비하여 정자의 량과 운동이 약했으며 개체에 따라서는 발견할 수 없는 것도 있다. 8) 웅아교미기의 외부상태 및 교미기의 부속근육 등은 형태학적으로 아무런 이상이 없다. 9) 고온구의 용말기의 정소에서는 무핵정자의 상태까지 분화발달한 것이 거의 없고 대부분이 성숙분열에서 정자의 세포붕괴를 이르켜 퇴화하고 있지만 이 시기의 대조구에서는 이미 많은 무핵정자가 형성되고 있다.
Background: Anticancer agents induce a variety of adverse effects when administered to cancer patients. Busulfan is a known antileukemia agent. When administered for treatment of leukemia in young patients, busulfan could cause damage to the male reproductive system as one of its adverse effects, resulting in sterility. Methods: We investigated the effects of Korean Red Ginseng extract (KRGE) on busulfan-induced damage and/or dysfunction of the male reproductive system. Results: We found that administration of busulfan to mice: decreased testis weight; caused testicular histological damage; reduced the total number of sperm, sperm motility, serum testosterone concentration; and eventually, litter size. Preadministration of KRGE partially attenuated various busulfan-induced damages to the male reproductive system. These results indicate that KRGE has a protective effect against busulfan-induced damage to the male reproduction system. Conclusion: The present study shows a possibility that KRGE could be applied as a useful agent to prevent or protect the male reproductive system from the adverse side effects induced by administration of anticancer agents such as busulfan.
New types of cytoplasmic male sterility in Brassica species would be very useful for the production of F$_1$, hybrid seeds. Leaves and stems of rapid cycling stock of B.juncea (CrGC4-3) containing Anand CMS were used as experimental materials for plant regeneration from protoplast culture. Very high plant regeneration rate (85%) was found in the Kao & Michayluk medium supplemented with 2 mg/L zeatin, 0.5 mg/L BAP, and 1 mg/L NAA when only leaf, not stem, segments were cultured. Protoplasts were isolated from leaves using mixtures of enzymes (1% Cellulycin, 0.5% Macerozyme) in 0.4 M mannitol and 50 mM $CaCl_2$.$2H_2$O. Mcrocalli induced from protoplasts were transferred to the shoot regeneration medium containing 2 mg/L BAP, 2 mg/L zeatin, and 0.5 mg/L NAA. After 60 days of initial protoplast culture, regenerated plantlets were obtained, acclimatized, transplanted into the pots, and grown up to the flowering stage.
DNA content of the sperm of tetraploid mud loach (Misgurnus mizolepis) males and the ploidy status of progenies generated by crossing tetraploid males with diploid females are described. Reproductive performance of the induced adult tetraploid males ranged from sterility to fertility. Of 48 tetraploid males tested, 12 were sterile but the other 36 produced functional sperm. Of these 36, 26 produced haploid sperm, which on fertilizing the haploid eggs, generated diploid progenies. Seven tetraploid males were mosaics in their sperm, as indicated by the production of diploid, aneuploid and/or triploid offspring. Only 3 males produced diploid sperm rendering the production of all-triploid progenies. The DNA content of sperm of a tested tetraploid male was consistent throughout the 3 progeny tests, i.e. the haploid sperm-producing 4n males persisted to produce the haploid sperm only likewise the diploid sperm producing4n males consistently produced the diploid sperm only, when progeny testing was extended to 3 successive but alternate years. Hence, a careful and direct examination of the DNA profile of sperm from tetraploid males is a pre-requisite for reproductive containment of genetically modified fish.
hFSH is a glycoprotein secreted from anterior pituitary and consists of ${\alpha}$ and ${\beta}$ subunits. Because of its major biological functions including sperm formation in the male and for follicular growth, FSH is used to cure woman's sterility. In this study we tried to produce recombinant hFSH in vitro using a retrovirus expression vector. Two major components of the vector we constructed are: ( i ) a DNA fragment containing ${\alpha}$ and ${\beta}$ genes fused by a DNA sequence coding carboxyl terminal peptide (CTP) of human chorionic gonadotropin, (ii) a DNA fragment corresponding woodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatory element (WPRE). Evaluation of expression profile of the recombinant FSH using reverse transcription PCR and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Among three cell lines tested, HeLa cells were the best for hFSH expression (5,395 mIU/ml), then followed by chicken embryonic fibroblast (CEF) cells and Chinese hamster ovary (CHO) cells in the order of hFSH production. In addition to the amount, the FSH produced from HeLa cells was highest in terms of biological activity which was determined by measuring cAMP.
New winter wheat winter barley hybrids were produced (Mv9 kr1 Igri, Mv9 kr1 Osnova, Asakazekomugi Manas). The wheat-barley hybrids showed entire male sterility and were multiplied in tissue culture. Chromosome configurations were studied with GISH in meiosis in the Mv9 krl x Igri hybrid and in its progenies multiplied in vitro. Chromosome pairing between wheat and barley has been observed in some cells in the hybrids multiplied in vitro. Backcross plants with 43 and 44 chromosomes were selected with the aim of developing new wheat-barley addition lines. Wheat-barley translocations were demonstrated with GISH in backcross progenies originating from in vitro regenerated wheat (Triticum aestivum L. cv. Chinese Spring) x barley (Hordeum vulgare L. cv. Betzes) hybrids. Five different translocations were observed. Sequential N-banding and GISH analyses were performed to further identify the translocations. The N-banding pattern of the Robertsonian translocation suggests that this chromosome consists of the short arm of barley chromosome 4H translocated to the long arm of 2B of wheat. Plants with four different homozygous translocations were selected from the following BC2F3 generation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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