• The Plant Pathology Journal
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• 제22권4호
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• pp.386-390
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• 2006

Extensive research of the Potato virus X(PVX) has been performed in in vitro transcription system using the bacteriophage T7 promoter. We constructed an efficient T-DNA based binary vector, pSNU1, and modified vectors carrying PVX replicons. The suitability of the construct to transiently express PVX RNA using Agrobacterium tumefaciens was tested by analysis of infectivity in plants. The expressed PVX RNA was infectous and systemically spread in three plant species including Nicotiana benthamiana, N. tabacum cv. Xanthi-nc, and Capsicum annuum cv. Chilsungcho. The PVX full length construct, pSPVXp31, was caused severe mosaic symptoms on N. benthamiana, severe necrotic lesions on C. annuum while milder symptoms and delayed mosaic symptoms were appeared on the systemic leaves on N. tabaccum. RT-PCR analysis confirmed the presence of PVX RNAs on both inoculated and systemic leaves in all three plant species tested. Our results indicated that PVX replicons were efficiently expressed PVX RNA in at least three tested species. Further investigation win be needed to elucidate the mechanism of PVX replication, translation, movement and assembly/disassembly processes.

• ETRI Journal
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• 제40권3호
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• pp.396-409
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• 2018

Elliptic curve cryptography (ECC) can achieve relatively good security with a smaller key length, making it suitable for Internet of Things (IoT) devices. DNA-based encryption has also been proven to have good security. To develop a more secure and stable cryptography technique, we propose a new hybrid DNA-encoded ECC scheme that provides multilevel security. The DNA sequence is selected, and using a sorting algorithm, a unique set of nucleotide groups is assigned. These are directly converted to binary sequence and then encrypted using the ECC; thus giving double-fold security. Using several examples, this paper shows how this complete method can be realized on IoT devices. To verify the performance, we implement the complete system on the embedded platform of a Raspberry Pi 3 board, and utilize an active sensor data input to calculate the time and energy required for different data vector sizes. Connectivity and resilience analysis prove that DNA-mapped ECC can provide better security compared to ECC alone. The proposed method shows good potential for upcoming IoT technologies that require a smaller but effective security system.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권2호
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• pp.81-88
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• 2014

식물생명공학 연구에 있어서 모델 식물인 Arabidopsis thaliana (애기장대)와 아주 유사한 염생 식물인 salt cress (Thellungiella halophila 또는 Thellungiella parvula)는 고염 스트레스에 대하여 강한 내성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고염에 저항성을 가지는 유용유전자를 선별하기 위하여, 200 mM NaCl을 처리한 T. halophila 또는 T. parvula 식물로부터 mRNA를 분리하여 cDNA library를 작성하였다. Full length cDNA library를 Agrobacteria-methods 형질전환 방법에 필요한 binary vector pool을 작성하고 Arabidopsis에 형질전환 시켰다. 형질전환되어진 Arabidopsis를 항생제 Basta 선별을 통하여 형질전환체 pool을 구축하였다(305,400 종자). 이와 같은 방법을 통해 구축 되어진 pool중에서 168,500 종자를 이용하여 고염 스트레스 조건하에서 종자 발아율과 뿌리 생장 촉진되는 현상이 나타나는 내염성 형질전환체를 1차 선별하였다(7,157 개체; 4.24%). 1차 선별된 형질전환체 중에서 1,551개체를 이용하여 2차 선별을 수행하여 내염성 형질전환체 165 개체를 확보하였다(10.6%). 선별된 형질전환체 중 대부분 개체는 고염 스트레스에 대응하여 종자 발아 및 뿌리 생장 모두 야생형보다 촉진된 표현형을 보였다. 그 중 몇 몇의 형질전환체는 야생형에 비하여 특이적인 기관 발달 현상이 나타났다. 예를 들면, 꽃과 줄기의 발달이 야생형과는 다른 표현형을 보이는 형질전환체가 선별되었다. 이렇게 스트레스에 내성을 가지는 형질전환체로부터 유전자 분리 방법을 통하여 해당 유용유전자를 확보할 수가 있다. 본 연구에서는 향후 halopyte 식물체를 이용하여 고염 뿐만 아니라 다양한 환경스트레스(건조, 냉해, 고열, 호르몬 등) 신호전달에 관여하는 유용유전자를 보다 쉽게 확보하는 방법을 제시함으로서, 환경재해극복에 관여하는 신호전달 기작을 보다 쉽게 이해할 수 있을 것으로 사료된다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제3권4호
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• pp.277-283
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• 2009

One of the limitations to conducting maize Agrobacterium-mediated transformation using explants of immature zygotic embryos routinely is the availability of the explants. To produce immature embryos routinely and continuously requires a well-equipped greenhouse and laborious artificial pollination. To overcome this limitation, an Agrobacterium-mediated transformation system using explants of type II embryogenic calli was developed. Once the type II embryogenic calli are produced, they can be subcultured and/or proliferated conveniently. The objectives of this study were to demonstrate a stable Agrobacterium-mediated transformation of maize using explants of type II embryonic calli and to evaluate the efficiency of the protocol in order to develop herbicide-resistant maize. The type II embryogenic calli were inoculated with Agrobacterium tumefaciens strain C58C1 carrying binary vector pTF102, and then were subsequently cultured on the following media: co-cultivation medium for 1 day, delay medium for 7 days, selection medium for $4{\times}14$ days, regeneration medium, and finally on germination medium. The T-DNA of the vector carried two cassettes (Ubi promoter-EPSPs ORF-nos and 35S promoter-bar ORF-nos). The EPSPs conferred resistance to glyphosate and bar conferred resistance to phosphinothricin. The confirmation of stable transformation and the efficiency of transformation was based on the resistance to phosphinothricin indicated by the growth of putative transgenic calli on selection medium amended with $4mg\;1^{-1}$ phosphinothricin, northern blot analysis of bar gene, and leaf painting assay for detection of bar gene-based herbicide resistance. Northern blot analysis and leaf painting assay confirmed the expression of bar transgenes in the $R_1$ generation. The average transformation efficiency was 0.60%. Based on northern blot analysis and leaf painting assay, line 31 was selected as an elite line of maize resistant to herbicide.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.275-280
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• 2008

Agrobacterium공동배양법으로 오이의 기관발생을 통한 형질전환에서 가장 문제점 중 하나는 chimeric 형질전환체의 발생빈도이다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 항생제로서 paromomycin이 첨가된 선발배지에서 "은성" 품종의 배축절편으로부터 체세포배발생을 통한 형질전환시스템을 개발하였다. 배축절편을 pPPTN290발현벡터가 도입된 Agrobacterium 균주 (EHA101)에 30분간 접종한 후 2일간 공동배양 하였고, 선발배지에서 2주 간격으로 5회 계대 배양하면서 항생제 저항성 캘러스 선발, 체세포배발생 및 식물체를 유도하였다. pPPTN290발현벡터의 T-DNA는 reporter유전자로서 Ubi 프로모터에 의해 gus유전자가 발현조절 되도록 그리고 항생제로서 paromomycin에 저항성을 갖는 nptII유전자가 35S 프로모터에 의해 발현되도록 제조하였다. 안정적 형질전환과 빈도는 캘러스의 paromomycin항생제 저항성과 GUS유전자의 발현 여부에 의해 조사하였다. Agrobacterium과 공동배양한 928개의 배축절편에서 paromomycin에 저항성을 갖는 56개의 캘러스 클론을 얻었고, 이중 48개 캘러스 클론 (5.2%)에서 GUS유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다. 48개의 캘러스 클론중에서 오직 5개의 캘러스 클론으로부터 식물체를 얻어 낮은 빈도 (0.5%)를 나타냈다. 수확한 $T_1$종자에서 GUS양성반응은 gus유전자가 오이 게놈에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 확인하였다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.623-632
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• 2011

본 연구는 배추에서 항암물질 PEITC의 함량을 높이기 위하여 PEITC 대사과정에서 관련 유전자인 myrosinase (MYR)와 Glutathione S-transferase(GST) 유전자를 분리하고 Agrobacterium tumefacien 형질전환 방법을 통하여 유전자 발현을 조절하였다. 분리된 MYR과 GST의 cDNA는 각각 1647bp와 624bp임을 확인하였고 pET system으로 단백질의 발현을 확인하였다. 형질전환을 위해서 MYR-과발현 벡터와 GST-발현억제 벡터를 제작하였으며 이를 이용하여 배추에 형질전환한 후 PCR 검정을 통해 MYR-과발현 벡터로 형질전환된 개체(IMS) 13개체를 GST-발현억제 벡터로 형질전환된 개체(IGA) 5개체를 선발하였다. 선발된 $T_0$ 개체는 $T_1$ 세대로 진전시켰으며 $T_1$ 형질전환 계통의 서던분석 결과 배추 genome내로 1-4 copy의 T-DNA가 삽입된 것을 확인하였다. 유전자 발현양을 real-time RT PCR로 조사한 결과 IMS는 발현량이 1.03-4.25배 증가하였고 IGA는 26.42-42.22배 감소하였다. IMS와 IGA의 각 계통에서 PEITC의 농도를 GC-MS 방법을 이용하여 확인한 결과 IMS는 PEITC 함량이 형질전환이 되지 않은 대조군에 비해 최대 4.86배까지 증가한 계통을 확인하였고 IGA는 최대 3.89배까지 증가된 계통을 확인하였다. 최종적으로 본 연구를 통하여 항암물질 PEITC량의 증가를 보인 형질전환계통 IMS 1, 3, 5, 12, 15 및 IGA 1, 2, 4를 선발하였다.