• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제36권1호
• /
• pp.75-80
• /
• 2009

산화스트레스에 내성을 지닌 형질전철 고구마 식물체를 개발하기 위해서 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2 프로모터 또는 CaMV 35S 프로모터에 2-Cys peroxiredoxin (Prx) 유전자가 발현되도록 연결한 형질전철 벡터 (pSP-K, pEP-K)를 제작한 후, 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 카나마이신 저항성 배발생 캘러스로부터 체세포배발생 과정을 거쳐 100mg/L kanainycin이 포함된 MS 배지에서 소식물체로 발달하였다. Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 고구마 게놈 내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 고구마 잎 조직을 대상으로 $20{\mu}M$ methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 형질전환 고구마 식물체가 비형질전환 식물체 또는 벡터 대조구 식물체 보다 40% 정도 높은 신화스트레스에 대한 내성을 보여주었다. 선발된 형질전환 식물계는 저온, 건조 등의 여러 기지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 고구마 계통육성에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제34권4호
• /
• pp.299-305
• /
• 2007

산화스트레스 유도성 SWPA2 프로모터 조절하에 항산화 효소 SOD와 APX 유전자를 동시에 엽록체에 발현시킨 형질전환 감자 (품종 수미)를 대상으로 methyl viologen (MV) 처리에 의해 유도되는 산화스트레스 내성을 잎절편체, 소식물체 및 식물체 수준에서 조사하였다. 잎 절편에 $3{\mu}M$ MV를 처리하였을 때 SSA 식물체의 잎절편체는 비형질전환 (NT) 식물체에 비해 40% 정도 상해를 적게 받았다. 소식물체 수준에서 MV에 의한 산화스트레스 내성을 조사하기 위하여 SSA감자 shoot을 $0.3{\mu}M$ MV 첨가 배지에 배양하였을 때 뿌리의 생장에서 내성이 나타났다. 또한 온실에서 4주 생장한 식물체에 $350{\mu}M$ MV를 처리하였을 경우에도 SSA 식물체는 NT 식물체에 비해 약 75% 손상을 적게 입은 것으로 나타내었다. 추후 SSA 식물체를 이용하여 건조, 고온 등의 복합재해에 내성을 분석이 진행되어야 할 것이며 그 결과 복합스트레스 내성 감자 품종 (수미)을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제38권1호
• /
• pp.54-61
• /
• 2011

에틸렌 생합성 효소인 ACC oxidase 유전자인 CAO cDNA가 antisense 방향으로 도입된 형질전환 담배 식물체는 endogenous한 NtACO의 발현 및 에틸렌 생합성이 모두 억제되었다. 또한 폴리아민 생합성 효소인 SAMDC의 유전자 발현 및 효소 활성이 증가하였고 spermidine 함량이 증가하였다. 이러한 결과는 에틸렌 생합성의 감소로 인하여 세포 내 폴리아민 함량의 변화가 유도되는 경쟁적 관계로 spermidine이 증가하였고 이것은 SAMDC의 발현 및 활성 증가를 유도하였다고 여겨진다. 또한 이들 형질전환 식물체는 담배 역병균에 대한 저항 효과 뿐만 아니라 PR 단백질의 유전자들의 발현양이 증가하였는데 이는 에틸렌 감소에 유도되는 폴리아민 중에서도 spermidine의 증가가 PR 단백질의 유전자들의 발현을 촉진시키고 그 결과 병원균 감염에 대한 저항성을 유도하는 기작이 작동한 것으로 여겨진다. Spermidine을 합성하는데 중요하게 작용하는 SAMDC의 활성을 억제하는 MGBG를 처리한 경우에는 PR1a 발현이 억제된 경우에서 이 기작의 가능성을 확인하였다. 결론적으로 병원균 감염에 대한 과정에서 spermidine의 생합성이 증가하게 되면 PR 단백질 등 스트레스 저항성 관련 단백질들이 유도되어 스트레스 저항성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제30권4호
• /
• pp.399-403
• /
• 2003

환경스트레스에 대한 항산화효소의 보호효과를 이해하고 효과적인 스트레스내성 식물을 개발하기 위하여 CuZnSOD와 APX를 엽록체에 발현시킨 형질전환식물체 (CA식물체)에 강한 빛 (highlight, 1,100$\mu$mol m$^{-2}$ sec$^{-1}$)과 4$^{\circ}C$ chilling을 처리하였다. CA식물체 잎절편에서의 보호효과를 CuZnSOD을 도입한 SOD식물체, APX을 도입된 APX식물체 및 비형질전환식물체 (NT식물체)의 것과 비교하였다. CA식물체의 광계2에서의 광합성 효율 (Fv/Fm)은 highlight와 4$^{\circ}C$ chilling복합처리 1시간째에서 NT식물체에 비해 약 15%의 보호효과를 나타내었고, 광계1에서의 P700 redox state는 처리 후 3시간째에 약 23%의 보호효과를 나타내었다. SOD식물체와 APX식물체의 복합처리에 대한 보호효과는 CA식물체와 NT식물체의 중간 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 엽록체에서 CuZnSOD와 APX의 동시발현이 highlight와 chilling에 의한 산화스트레스를 극복하는 데 매우 중요하게 관여함을 직접적으로 제시하는 것이다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.299-306
• /
• 2009

저온 스트레스에 대한 내성을 지닌 신품종 톨 페스큐를 개발할 목적으로 CaMV35S 프로모터 하류에 NDP kinase 2 유전자가 항상적으로 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타내며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내순화 시킨 후, Southern blot 분석을 실시하여 본 결과, NDP kinase 2 유전자가 형질전환 식물체의 genome에 정상적으로 도입되었음을 확인하였다. 프로테옴 분석을 통하여 도입유전자의 조절을 받는 항산화관련 유전자들의 발현이 유도되었음을 확인 할 수 있었다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스 중의 하나인 저온 스트레스를 처리하여 세포의 손상 정도를 조사한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 저온 스트레스를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 높은 내성을 나타내었다. 이 형질전환 톨페스큐는 산화스트레스 내성 품종개발을 위한 소재로 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.109-116
• /
• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• 생명과학회지
• /
• 제17권6호통권86호
• /
• pp.828-830
• /
• 2007

우리나라에서 발생하고 있는 버즘나무의 주요 해충인 버즘나무 방패벌레의 효과적인 방제를 위해 개발된 신규 합성물질과 기존 나무 해충 방제용 약제인 Carbaryl과 Pirimicarb의 방제효과를 검정하였다. 신규 합성물질의 48시간 경과 후의 방제율이 성충과 약충 각각 98.9%와 97.5%로서 기존 살충제인 Carbaryl의 84.6% 및 85.6%, Pirimicarb의 83.0% 및 90.7% 보다 높았으며, 실험 약제에 대한 감수성 조사 결과에서 신규 합성 물질의 LC$_{50}$값이 1.5 ppm으로 가장 낮아 역시 방제효과가 가장 좋은 것으로 조사되었으며, 다음이 Carbaryl이 3.7 ppm, Pirimicarb이 30.4 ppm순으로 살충효과를 나타내었다.