• 제목/요약/키워드: Plant Cell Culture

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잿빛곰팡이병 추출물을 이용한 순무배양세포의 Indole-3-ylmethyl glucosinolate의 생합성유도와 병원성연구 (Elicitation of Indole-3-ylmethyl Glucosinolate Biosynthesis in Turnip Culture Cells and Their Relationship with Plant Resistance to Botrytis cinerea)

  • 권순태
    • 한국자원식물학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.542-548
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    • 2017
  • 8종의 잿빛곰팡이병 균주를 순무잎에 접종하여 병반의 크기를 확인한 결과 가장 강한 감염력을 보인 '포도-01' 균주와 병반의 확산이 가장 적은 '오랜지'를 선발하였다. 순무잎이 저항성을 보인 '오랜지'균주를 처리한 잎이 감수성을 보인 '포도-01'균주를 처리한 잎보다 indole-3-ylmethyl glucosinolate (I3M-GLS) 함량이 무처리 보다 2.5배 이상 높았으나 '포도-01' 균주를 처리한 잎에서는 무처리 보다 낮은 함량을 보였다. 균주의 메탄올 추출액과 물추출물을 식물배양세포에 처리한 결과 '오랜지'균주의 추출물이 '포도-01' 균주의 추출물보다 배양세포의 생장을 더 강하게 억제 한 것으로 나타났는데 '오랜지' 균주의 메타놀 및 물 추출물 처리에서 배양세포의 활력은 각각 22.7% 및 16.5% 감소시키는 것으로 나타났다. 한편 '오랜지'균주 추출물을 처리한 배양세포에서 I3M-GLS의 생합성이 '포도-01' 균주 추출물보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 본 결과로 보아 식물체내에 생합성되는 I3M-GLS 함량은 잿빛곰팡이균에 대한 식물세포의 저항성과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.

원형질체 내 Plasmid Electroporation에 의한 벼 배발생세포의 형질전환 1. 벼의 Electroporation 원형질체로부터 식물체 재분화 (Transformation of Rice Embryogenic Cells by Electroporation Mediated Plasmid Uptake into Protoplasts 1. Plant Regeneration from Electroporated Protoplasts of Rice)

  • 김명덕;최성진김준철
    • KSBB Journal
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    • 제10권1호
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    • pp.23-29
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    • 1995
  • 발아된 벼(Oryza sativa L. cv. Nakdong)의 하배 축에서 callus를 유도하고, 현탁배양한 세포에서 원 형질체를 분리하여 MS 배지에서 재분화를 수행하였다. Callus는 하배축으로부터 $2.5mg/{\ell}2$,4-0를 첨가한 LS 배지에서 최고 65%의 치상효율로 유도되었으며, 형태척으로 선별 가능한 embryogenic callus 는 $2mg/{\ell}2$,4-D, O.2mgj P kinetin과 $0.1mg/{\ell} GA_3$ 가 첨가된 AA, 배지에서 현탁배양하였다. 4개월 이상 현탁배양한 세포로부터 분리한 원형질체는 voltage를 400V jern와 Imsec 통안 electropora­tion했을 때 $2.5mg/{\ell}2$,4-D, $0.1mg/{\ell}$kinetin과 lOmM proline이 첨가된 PCM 배지에서 1.1%의 치 상효율을 보였다. 형성된 microcalli는 LS2.5 배지 에 치상된 feeder cell에 $0.2\mu\textrm{m}$membrane filter를 얹은 위에 옮겨 암소에서 2주 동안 배양한 후, $30{\pm}/3{\mu}E$.m^{-2}S^{-1}의 형광하에서 2주 통안 배양했을 때 2mm 직경의 노란색 callus를 형성하였다. 형성된 callus를 재분화 배지에 치상하였을 때, 녹점 green spot)에서 shoot 형성과정을 거쳐 완전한 식물체로 분화되었으며 재분화율은 1l~33%였다.

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양파의 성숙배 배양을 통한 체세포배발생 캘러스 유기 및 식물체 재분화 (Induction of Embryogenic Callus and Plant Regeneration by Mature Embryo Culture of Onion (Allium cepa L.))

  • 조광수;허은주;홍수영;문지영
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제32권1호
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    • pp.31-35
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    • 2005
  • 양파의 재분화 체계 확립을 위해 성숙된 양파의 종자로부터 성숙배를 적출한 후 2,4-D와 BA의 다양한 농도를 이용하여 체세포배발생 캘러스의 형성율을 조사하였다. 체세포 배발생 캘러스는 쉽게 부서지는 특성을 가지고 있었으며 비체세포배발생 캘러스는 물기를 많이 포함하고 있어 쉽게 구분이 가능하였다. 체세포배발생 캘러스는 picloram $2.5\;\cal{mg/L}$ 또는 $5\;\cal{mg/L}$가 단독으로 포함된 MS배지를 이용하여 $25^{\circ}C$ 암배양 4주 후 가장 높은 유도율을 나타내었다. 그러나 유도된 캘러스를 shoot로 재분화 시킨 결과 2,4-D와 BA $1\;\cal{mg/L}$가 혼합된 처리구에서 가장 높은 shoot 유기율을 나타내었다. 따라서 다른 처리에서 유도된 캘러스를 2,4-D와 BA $1\;\cal{mg/L}$가 포함된 액체배지에 현탁배양을 시도하였다. 현탁배양은 캘러스의 증가뿐만 아니라 캘러스의 cell cycle을 synchronized 함으로서 이후 형질전환이 용이할 것으로 판단되었다. 현탁 배양된 캘러스는 Kinetin $1\;\cal{mg/L}$가 포함된 1/2 MS 배지에서 60일간 광배양 하여 shoot 유기하였으며 유도된 shoot는 NAA $0.5\;\cal{mg/L}$가 포함된 발근배지에서 발근 후 순화하여 완전한 식물체로 재생할 수 있었다.

종자 전처리 및 육묘방법이 큰조롱의 종자 발아 및 생육에 미치는 영향 (Effects of Seed Pre-treatment and Seedling Culture System on Germination and Subsequent Growth of Cynanchum wilfordii)

  • 이수광;조원우;구자정;강호덕
    • 한국자원식물학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.75-83
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    • 2013
  • 본 연구는 점차 사라져가는 큰조롱의 유전자원을 보호하고 이용하고자 종자 발아 기술과 육묘기술 개발을 위해 종자 침지 처리 온도, $GA_3$ 농도, 트레이 및 토양 종류, 차광처리에 따른 큰조롱의 발아율과 생육특성을 조사하였다. 종자발아는 $20^{\circ}C$에서 $GA_3$ 100 ppm에 침지한 처리구에서 가장 높은 93% 발아율을 보였다. 묘소질 특성은 50구 트레이에서 가장 뛰어났으며 생리적 묘소질 특성은 $20^{\circ}C$에서 $GA_3$ 10 ppm에 침지 처리 한 종자를 TKS 토양이 충진된 128구 트레이에 파종한 조건에서 가장 뛰어났다. 따라서 큰조롱의 묘소질과 생리적 묘소질을 종합하고 경제적인 측면을 고려하면 128구 트레이 혹은 200구 트레이의 TKS, TKS+펄라이트 및 TKS+왕겨 처리구에서 4월 중순에 파종 후 30~ 45일 간 육묘하면 초장과 근장이 각각 10 cm 이상되고 엽수가 8 매 이상 되는 우량한 묘를 획득할 수 있었고 이를 본 밭에 이식이 가능한 것으로 보여진다.

폴리드나바이러스 유래 CpBV-ELP1 발현 담배의 내충성 (Insect Resistance of Tobacco Plant Expressing CpBV-ELP1 Derived from a Polydnavirus)

  • 김은성;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.19-28
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    • 2017
  • 폴리드나바이러스(polydnavirus: PDV)는 일부 내부기생봉에 공생하는 이중나선형 DNA 바이러스 분류군이다. Cotesia plutellae bracovirus (CpBV)는 프루텔고치벌(C. plutellae)에 공생하는 일종의 PDV이다. 프루텔고치벌은 어린 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 기생한다. 기생 초기에 발현하는 CpBV-ELP1 유전자는 혈구세포에 세포독성을 발휘하면서 기주의 세포성 면역을 억제하여 기생에 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 이 유전자를 담배 식물에서 발현하여 해충에 대한 경구독성을 분석하는 데 목적을 두었다. 재조합 CpBV-ELP1 단백질이 배큘로바이러스 발현시스템을 통해 합성되어 세포배양액에 분비되었다. 수거된 세포배양액은 일련의 단백질 분리과정(ammonium sulfate 단백질 분획, size exclusion 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피)을 통해 CpBV-ELP1 단백질을 분리하는 데 이용되었다. 분리된 rCpBV-ELP1 단백질은 파밤나방(Spodoptera exigua) 혈구에 대한 뚜렷한 세포독성을 보였다. CpBV-ELP1은 파밤나방 5령충에 대해서 혈강 주입하여 살충력을 나타냈고, 엽침지법을 이용하여 경구독성을 갖고 있는 것을 확인하였다. CpBV-ELP1 유전자를 CaMV 35S 유전자 프로모터와 opaline synthase 유전자 전사종결신호를 갖는 pBI121 벡터에 클로닝하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 세균에 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 세균은 담배(Nicotiana tabacum Xanthi)잎에 감염하여 캘러스를 유도하게 하였고 이후 차세대(T1)를 확보하였다. T1 세대 담배는 파밤나방에 대한 해충저항성을 갖고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 CpBV-ELP1 유전자가 형질전환작물을 통해 해충방제에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.

염농도에 따른 보리 유묘의 생리반응 (Physiological Response of Barley Seedlings to Salt Stress)

  • 이석영;김충수;조진웅;강윤규
    • 한국작물학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.665-671
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    • 1996
  • NaCl이 함유된 배지에서 보리가 자랄 경우 문제가 되는 생리적 현상들 - 광합성 능력, 엽록소 함량. 식물체의 체액 유출량, 유출액 중 단백질 함량 등 - 및 이들의 변화양상에 대하여 살펴본 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 세포유출액의 전기전도도나 Na함량은 수경액의 NaCl 함량이 높아짐에 따라 증가하였으며 세포액 유출양상으로 볼 때 NaCl에 의한 해는 건조나 동결에 의한 해와는 다른 양상을 보여 유출되는 속도가 완만하였다. 2. 엽록소 함량, 광합성 능력은 수경액의 NaCl농도에 의해 직접적으로 영향 받지 않았으나 배지의 NaCl 농도가 높을 경우 근활력은 무처리구에 비해 약간 감소하였다 3. 아미노산 함량은 염해에 의해 증가, 감소, 변화가 없는 군 등 3군으로 나눌 수 있었으나 잎과 뿌리의 변화양상은 일치하지 않았다. 4. 식물체의 건물중 K, Na, 당함량은 NaCl을 처리하지 않은 경우는 당이, NaCl의 농도가 100mM인 경우 Na이 가장 높았다. 5. 배지의 NaCl 함량이 높아짐에 따라 잎에서는 Na의 함량이 증가하였으나 뿌리에서는 거의 일정한 수준을 유지하였으며 K의 경우 배지의 Na함량이 높아짐에 따라 지상부 K함량 감소는 약 63%이었던데 비해 뿌리에서는 92%였으며 Na과 K을 합한 양은 수경액의 NaCl 함량이 높아짐에 따라 잎에서는 현저하게 증가하였으나 뿌리에서는 완만한 감소를 보였다.

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Bacillus subtilis S37-2 균주의 항진균활성 및 식물생육촉진 효과 (Plant Growth Promoting Effect and Antifungal Activity of Bacillus subtilis S37-2)

  • 권장식;원항연;서장선;김완규;장갑열;노형준
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.447-453
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    • 2007
  • 작물생육에 유용한 미생물을 선발하여 생물비료로 이용하고자 고추, 토마토, 상추, 오이, 목초, 잔디, 콩의 근권토양 및 뿌리표면에서 세균을 373균주 분리하였다. 각각의 균주를 작물에 접종후 작물생육에 미치는 영향을 관찰하였다. 그 중 작물생육을 촉진시키는 균주를 대상으로 작물생육량과 식물병원성 진균 억제능을 평가한 후 우수한 1균주를 선발하였다. 그리고 선발한 균주의 배양적 특성 및 식물호르몬 생산성을 분석하였다. 선발된 균주는 16S rRNA 염기서열분석, 생화학적특성 등의 분석으로 속 종명을 동정하였다. 식물생육촉진 및 식물병원성 진균을 효과적으로 억제하는 Bacillus subtilis S37-2 균주를 선발하였다. 시험에 사용된 식물병원성 진균은 Fusarium oxysporum (KACC 40037), Rhizoctonia solani (KACC 40140), Sclerotinia sclerotiorum (KACC 40457)의 3 균주였으며, 이들 균주에 대하여 모두 효과적이었다. 토양이 충진된 폿트에 상추를 재배하여 B. subtilis S37-2 균주의 희석현탁액을 $10^5{\sim}10^8cell\;ml^{-1}$ 범위의 접종 농도별로 근권에 처리후 상추의 생육량을 조사하였다. 접종균수가 많을수록 상추 생육량은 증가하였다. $8.7{\times}10^8cell\;ml^{-1}$를 주당 50 ml씩 1~2회 접종시 대조구에 비해 상추의 엽 생체중이 48.7%, 뿌리의 건물중이 42.3% 씩 각각 생육량이 증가하는 효과를 나타내었다. 상추 유묘에 식물병원성 진균인 S. sclerotiorum (KACC 40457)처리후 B. subtilis S37-2 균주를 접종한 구와 접종하지 않은 대조구를 비교한 결과 접종후 9일에 접종구는 16.7%, 대조구는 100% 이병되어 고사되었다. 배지 종류별로 B. subtilis S37-2 균주의 균체증식량을 비교한 결과 TSB배지가 양호하였으며, 질소원을 첨가할 경우 peptone, tryptone보다 yeast extract를 첨가한 구가 균체생성량이 양호하였다. 그리고 배양 온도별로는 $30^{\circ}C$에 비해 $37^{\circ}C$가 약 2~4배이상 균체생성량이 많았다. L-tryptophan을 $20mg\;L^{-1}$ 첨가한 TSB 배지에 B. subtilis S37-2 균주를 접종하여 24시간 배양후 IAA(indole 3-acetic acid) 생성량은 $0.1{\mu}g\;ml^{-1}$ 이 검출되었다.

맥문동 유수추출물이 NGF의 mRNA발현과 단백질 분비에 미치는 영향 (Effects of Water Extract of Liriope platyphylla on the mRNA Expression and Protein Secretion of Nerve Growth Factors)

  • 최선일;박지희;허윤경;이연경;김지은;남소희;구준서;장민주;이희섭;손홍주;이충열;황대연
    • 한국약용작물학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.291-297
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    • 2010
  • Liriope platyphylla has been though as an useful medical plant to improve the cough, sputum, neurodegenerative disorders, obesity, and diabetes in Korea and China from old times. In order to investigate the effects of Liriope platyphylla on expression and secretion of nerve growth factor (NGF), the mRNA expression and protein secretion were detected in the neuronal cell (B35) and neuroglial cell (C6) cultured with three differences concentration (5%, 10%, 15%) of Liriope platyphylla. In MTT assay and FACS anslysis, the some death of some B35 and C6 cells were observed in 15% extract-treated group, while other groups did not induce the death. Also, the mRNA expression of NGF were significantly increased in 5% and 10% extracts treated-group. Furthermore, the NGF protein concentration in supernatant collected from cultured cells showed the very similar pattern with mRNA expression. In order to verify the activity of secreted NGF, the culture supernatant collected from B35 and C6 cells cultured with Liriope platyphylla extracts for 24 hrs were treated into undifferentiated PC12 cells, and the differentiation level of PC12 cell were also observed with microscopes. The differentiation level of PC12 cell were significantly increased depend on the dose of extract. Therefore, these results suggested that the water extracts of Liriope platyphylla may contribute the regulation of NGF expression and secretion in the neuronal cell and be considered as an excellent candidate for a neurodegenerative disease-therapeutic drug.

감자절간 기내배양에서 소괴경의 형성과 형태적 발달 (Microtuberization and Morphological Development by Culture Condition In Vitro Node Culture of Potato)

  • 황혜연;이영복
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.331-338
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    • 2007
  • 기내에서 배양되고 있는 감자 (Solanum tuberosum L.)로부터 액아와 완전히 전개된 잎이 부착된 약 1 cm 크기의 절간을 채취하였다. 절간의 잎은 제거한 후 온도, 일장, sucrose, CCC의 처리가 소괴경의 형성과 비대에 미치는 영향에 관하여 확인하기 위해 MS배지에서 배양을 하였다. 기내 소괴경의 형성에 있어 $20^{\circ}C$$28^{\circ}C$의 두 처리간에 있어 배양 80일 후에 형성된 괴경의 크기나 생체중 모두 $28^{\circ}C$에 비해 $20^{\circ}C$에서 유의성 있는 효과를 보였으며, 배지에 첨가되는 sucrose의 영향에 있어서도 농도에 따른 차이가 뚜렷하여 8% sucrose가 3% 보다 괴경의 비대 발육을 촉진하였다. 일장의 영향은 배지의 sucrose의 농도의 영향을 많이 받았다. $20^{\circ}C$에서는 sucrose가 8%일 때 일장에 관계없이 괴경의 형성이 양호하였지만 sucrose의 농도가 3%일 경우에는 일장과 관계없이 액아는 신초로 발달하였다. 그러나 $28^{\circ}C$의 고온에서는 8% sucrose와 8시간의 단일에서만 괴경의 비대에 효과가 있었다. CCC의 영향에 있어서 괴경의 구중은 sucrose 농도가 8%의 배지에서는 모든 일장에서 괴경의 형성이 양호하였으며 일장이 짧을 수록 효과는 더 양호하였다. 배양온도에 따른 감자의 액아부위 세포의 조직학적 변화에 있어서는 저온조건에서 괴경이 형성이 촉진되어 세포의 조직은 신장생장보다 비후생장을 함을 관찰할 수 있었다. 일장조건에 따른 변화에 있어서는 암조건에서 조직의 비후 생장이 뚜렷함을 관찰할 수 있었으며, CCC의 첨가 유무에 따른 변화에 있어서는 CCC를 첨가한 조건에서 양호한 현상을 관찰 할 수 있었다. 또한 조직의 변화에 있어서 배양한지 9일이 되었을 때 pith, cortex 및 perimedullary tissue에 있는 parenchyma 세포의 수와 크기가 증가된 것으로 확인할 수 있었다. 특히 조직내 위치별 세포분열의 가시적 비율에서는 pith부위 보다 cortex부위에서 세포비후의 비율이 큰 것으로 보였다. Sucrose, CCC 및 일장차이에 따른 AGPase 활성의 변화에 있어서 암처리에서는 sucrose 농도 3%보다 8%에서 양호하였고 sucrose 3%, 8%에서도 각각 CCC의 효과를 볼 수 있었다. 8시간 처리에서는 sucrose 농도 3%보다 8%에서 양호하였고 sucrose 3%, 8%에서는 CCC의 효과가 나타나지 않았다. 16시간 처리 sucrose 농도 3%보다는 8%에서 양호하였고 sucrose 3%에서는 CCC의 효과가 나타나지 않았으나 8%에서는 CCC의 효과를 볼 수 있었다. 결과적으로 sucrose의 농도가 높고, CCC와 암처리의 괴경형성의 촉진조건에서 AGPase의 활성이 양호함을 볼 때, AGPase가 starch 합성에 중요한 물질이라는 사실이 확인되었다.

Cloning and Heterologous Expression of Acetyl Xylan Esterase from Aspergillus ficuum

  • 정혜종;박승문;양문식;김대혁
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.153-156
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    • 2000
  • 1. A. ficuum의 genomic library 검색을 통해 Axe 유전자를 포함하고 있는 5.0 kb의 XbaI DNA 절편을 cloning 했다. Cloning 된 절편의 부분 염기서열 결정 결과 약 1.4 kb의 AXE coding 부위를 확인했으며, cDNA cloning과 그 염기서열의 결정을 통해 AXE coding 부위 내에는 두 개의 intron 이 존재함이 확인되었다. 2. AXE coding 부위의 아미노산 잔기 서열 검색 결과 A. awamori의 AXE와 약 92%의 상동성과 95%의 유사성이 있음이 확인 되었다. 3. 약 900 kb의 AXE의 cDNA를 yeast의 YEp352 vector의 GAL1 promoter의 전사 방향으로 cloning한 후 발현시킨 결과 형질전환체에서 acetyl esterase 활성을 확인했으며, 활성도는 숙주균주에 비해 약 4-5배의 높은 OD unit로 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

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