• 제목/요약/키워드: transformed callus

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당근 절편을 이용한 Agrobacterium spp. 분리, 동정과 선발균주에 의한 연초의 형질전환 (Isolation and identification of Agrobacterium spp. using carrot disc and transformation of Nicotiana gluca by selected strains)

  • 양덕춘;양덕조;최광태
    • 한국연초학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.43-52
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    • 1991
  • These studies were carred out to obtain the transformant from tobacco cells by Agrobacterium spp. from crown gall and soil at the natural field in Korea, and identified their virulence. Kodo's and Clark's selective media were used for isolation of Agrobacterium spp. In these media, total of 99 strains were characterized based on the morphological characteristics of colonies. Among them 34 strains were able to induce on carrot discs. And hypervirulent strains C23-1 and K29-1 were identified as Agrobacterium tumefaciens biotype 1 and biotype 2, respectively. These strains formed fast growing, larger gall as compared to those induced by other strains on the carrot discs. Transformed tobacco callus was initiated on the phytohormone free MS medium with 250$\mu\textrm{g}$/ml carbenicillin after co-cultivation of tobacco stem explants and Agrobacteria. On the phytohormone free media, shoot was rarely formed from transformed callus. However, these shoot were teratoma shoots which were not grown as normal shoot, and teratoma shoot from transformant by C23-1 was smaller than that of K29-1.

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표지유전자로 형질전환된 연초와 감자로부터 원형질제의 유리 및 융합 (Protoplast Isolation and Fusion of Nicotiana glauca and Solanum tuberose Transformed by Selectable Marker Genes)

  • 양덕춘;박태은;민병훈;최경화;정해준
    • 한국연초학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.40-49
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    • 1998
  • Protoplasts were isolated from mesophyll of tobacco(Nicotiana glauca) transformed with kanamycin-resistant gene (NPT II gene) and potato hairy root callus containing Ri plasmid of Agrobacterium rhiEogenes, and protoplasm fusion was made between the isolated protoplasts. The transgenic tobacco leaf tissue could grow on the media containing high concentrations of kanamycin, but not on the phytohormone-free media. On the other hand, the potato hairy root calli could be cultured on the phytohormone-free media but not on media containing more than 40 ㎍/ml kanamycin. In these conditions, the viability of both protoplasts were above 90%, These selection markers were used for the selection of protoplasts fused between the two, i.e. protoplast fusion was detected using selection media containing 100㎍/ml kanamycin and with no phytohormone. The mixture of 1.0% cellulase, 0.3% macerozyme, and 0.7M mannitol was best for the maximum protoplast production for tobacco, and that of 2.0% cellulase, 2.0% macerozyme, 1.0% dricelase, and 0.5M mannitol for potato. Both tobacco mesophyll and potato callus protoplasts were fused by using PEG solution on the selectable medium. Cell walls were regenerated after 5 days in this medium, and colonies were alive until 4 weeks after cultural, but died after 6 weeks.

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표식유전자를 이용한 담배와 감자의 원형질체 융합 (Protoplast Fusion of Nicotiana glauca and Solanum tuberosum Using Selectable Marker Genes)

  • 박태은;정해준
    • 자연과학논문집
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    • 제4권
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    • pp.103-142
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    • 1991
  • 표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.

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Detection of transgene in early developmental stage by GFP monitoring enhances the efficiency of genetic transformation of pepper

  • Jung, Min;Shin, Sun-Hee;Park, Jeong-Mi;Lee, Sung-Nam;Lee, Mi-Yeon;Ryu, Ki-Hyun;Paek, Kee-Yoeup;Harn, Chee-Hark
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제5권2호
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    • pp.157-167
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    • 2011
  • In order to establish a reliable and highly efficient method for genetic transformation of pepper, a monitoring system featuring GFP (green fluorescent protein) as a report marker was applied to Agrobacteriummediated transformation. A callus-induced transformation (CIT) system was used to transform the GFP gene. GFP expression was observed in all tissues of $T_0$, $T_1$ and $T_2$ peppers, constituting the first instance in which the whole pepper plant has exhibited GFP fluorescence. A total of 38 T0 peppers were obtained from 4,200 explants. The transformation rate ranged from 0.47 to 1.83% depending on the genotype, which was higher than that obtained by CIT without the GFP monitoring system. This technique could enhance selection power by monitoring GFP expression at the early stage of callus in vitro. The detection of GFP expression in the callus led to successful identification of the shoot that contained the transgene. Thus, this technique saved lots of time and money for conducting the genetic transformation process of pepper. In addition, a co-transformation technique was applied to the target transgene, CaCS (encoding capsaicinoid synthetase of Capsicum) along with GFP. Paprika varieties were transformed by the CaCS::GFP construct, and GFP expression in callus tissues of paprika was monitored to select the right transformant.

BcHSP17.6 유전자 도입에 의한 알팔파의 형질전환 (Transformation of Alfalfa by BcHSP17.6 Gene using Agrobacterium tumefaciens)

  • 김기용;성병렬;임용우;최기준;임영철;장요순;서성;윤세형;박근제;조진기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.151-156
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    • 2001
  • 내열성 유전자인 BcHSP17.6를 갖도록 제작한 발현벡터 pBKH4를 Agrobacterium tumefaciens LBA 4404에 도입후, Agrobacterium과 알팔파 캘러스의 공배양을 통해 감염시킨 캘러스를 $100{\mu}g/m{\ell}$의 kanamycin과 $500{\mu}g/m{\ell}$의 cefotaxim을 첨가한 SH-kc배지에서 배양하며 형질전환된 캘러스를 선발하였다. 식물체 재분화는 SH- nk-c, SH-sp-c, SH-11b-c, SH-1BA 배지에서 약 4개월간 배양하여 재분화를 완성하였으며, 재분화된 알팔파의 genomic DNA를 분리한 후, PCR 분석 및 Southern blot 분석을 실시하여 알팔파의 형질전환을 확인하였다.

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캘러스 유도에 의한 수박 형질전환 (Genetic Transformation of Watermelon (Citrullus vulgaris Schard.) by Callus Induction)

  • 권정희;박상미;임미영;신윤섭;한지학
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권1호
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    • pp.37-45
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    • 2007
  • 수박은 형질전환이 매우 어렵고 직접적인 신초 유도방법으로는 안정된 형질전환을 기대할 수 없어서, 다른 여러 작물에서 높은 효율을 보였던 캘러스 유래 신초 유도 방법을 도입하고자 하였다. 수박의 최적 캘러스 유도조건은 자엽 절편체의 경우 2.0 mg/L zeatin과 0.1 mg/L IAA이었으며 뿌리 절편체의 경우 2.0 mg/L BA와 0.1 mg/L 2,4-D이었다. NptII 유전자의 선발 항생제는 kanamycin보다는 paromomycin 빠르고 효과적이었으며, 수박의 절편체에 Agrobacterium을 접종 한 후 paromomycin을 125 mg/L 첨가한 배지에서 선발하였다. pmGFP5-ER vector로 형질전환한 후 캘러스 상태에서 형광현미경을 통해 GFP 유전자의 도입을 확인하였으며, 딱딱한 초록색의 캘러스에서 강한 GFP 발현을 관찰하였고, 자엽유래 캘러스의 경우 WM8에서 9.0%, 뿌리유래 캘러스의 경우 WM6에서 8.3%의 가장 높은 GFP 발현 효율을 보였다. GFP 유전자 도입과 같은 방법으로 WMV-CP 유전자가 있는 pWMV2300 vector로 형질전환한 후 캘러스 상태에서 PCR 및 Southern blot 분석을 한 결과, 두 점의 캘러스에서 WMV-CP 유전자가 도입되었음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 확립된 수박의 캘러스 유도 시스템은 안정된 수박 형질전환 방법에 기초 자료로서 이용될 것이다.

인삼 모상근의 캘러스를 이용한 ginsenoside 생산 (Production of Ginsenoside in Callus of Ginseng Hairy Roots)

  • 권정희;천현준;양덕조
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제27권2호
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    • pp.78-85
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    • 2003
  • Agrobacterium rhizognes $A_4$ Ti-plasmid를 인삼 뿌리에 도입하여 유전적으로 안정하며 반영구적으로 이용할 수 있는 형질전환된 인삼모상근 캘러스(GHC-T78)를 유도하였다. 특정 ginsenoside를 대량으로 생산할 수 있는 최적배양조건을 확립하기 위해서 먼저 모상근으로부터 캘러스의 유도하는 과정에서 BA의 단독 처리구는 auxin과 cytokinin의 혼합 처리구보다 캘러스 형성이 더 우수하였다. 인삼 캘러스 형성율은 Benzyladenine(BA)를 1 mg-3 mg/L 까지 첨가한 배지에서 가장 높게 나타났으며, ginsenoside 함량 역시 bezyladenine 단독처리구는 가장 우수하였다. 캘러스 세포의 액체배양 기간을 4주로 설정할 때 BA의 농도 역시 BA 2 mg/L로 첨가한 배지에서 가장 우수한 캘러스 생장률을 보였다. 실제로 인삼 모상근 캘러스의 생장율은 암상태에서 배양하는 것이 광상태에서 보다 다소 양호하였으나, ginsenoside의 생성에는 연속광상태에서 더 효과적임이 확인되었다. 모상근 캘러스에서 얻은 이러한 결과는 국내외 처음으로 보고되는 내용이며, 액체배양의 캘러스 세포에서 분화된 무수히 많은 단일 모상근 근모의 형성은 액체배양을 통한 특정 ginsenosid의 새로운 생산방법을 개발할 수 있도록 하고 있다.

Efficient transformation of Actinidia arguta by reducing the strength of basal salts in the medium to alleviate callus browning

  • Han, Meili;Gleave, Andrew P.;Wang, Tianchi
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제4권2호
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    • pp.129-138
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    • 2010
  • An efficient transformation system for high-throughput functional genomic studies of kiwifruit has been developed to overcome the problem of necrosis in Actinidia arguta explants. The system uses Agrobacterium tumefaciens strain EHA105 harbouring the binary vector pART27-10 to inoculate leaf strips. The vector contains neomycin phosphotransferase (nptII) and ${\beta}$-glucuronidase (GUS) (uidA) genes. A range of light intensities and different strengths of Murashige and Skoog (MS) basal salt media was used to overcome the problem of browning and/or necrosis of explants and calli. Callus browning was significantly reduced, resulting in regenerated adventitious shoots when the MS basal salt concentration in the culture medium was reduced to half-strength at low light intensity ($3.4\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$) conditions. Inoculated leaf strips produced putative transformed shoots of Actinidia arguta on half-MS basal salt medium supplemented with 3.0 $mg\;l^{-1}$ zeatin, 0.5 $mg\;l^{-1}$ 6-benzyladenine, 0.05 $mg\;l^{-1}$ naphthalene acetic acid, 150 $mg\;l^{-1}$ kanamycin and 300 $mg\;l^{-1}$ $Timentin^{(R)}$. All regenerated plantlets were deemed putativ transgenic by histochemical GUS assay and polymerase chain-reaction analysis.

Agrobacterium spp. 에 의하여 형질전환된 감자조직의 생장특성 (Growth Characteristics of Transgenic Potato Using Wild-type Agrobacterium spp.)

  • 양덕춘
    • 한국자원식물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.176-176
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    • 1998
  • This study was carried out to obtain the information for growth characteristics of crown gall tumor and hairy root transformed by Agrobacterium spp,. on the media with phytohormones, casein hydrolysate and activated charoal. Crown gall tumors and hairly roots were formed respectively on potato tuber discs infected by tumerfaciens A ch 5 and A.rhizogenes ATCC15834. These tumors and roots could be grown on the phytohormone free media. PCR analysis of Rol C and Vir C gene fragments confirmed that crown gall root was prompted on the medium containing 2,4-D 2mg/l with casein hydrolysate lg/l. The survival ration of crown gall tumor callus derived from potato increased on medium containing the activated charcoal 0.5∼0.2mg/l because of the prevention, on the other hand, hairly roots were necrosis on the same medium. Callus derived from hairly root were excellently grown for a short time by suspension culture on liquid medium containing 2.4-d 2mg/L and casein hydrolysate lg/l.

Agrobacterium spp. 에 의하여 형질전환된 감자조직의 생장특성 (Growth Characteristics of Transgenic Potato Using Wild-type Agrobacterium spp.)

  • 양덕춘
    • 한국자원식물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.179-187
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    • 1998
  • This study was carried out to obtain the information for growth characteristics of crown gall tumor and hairy root transformed by Agrobacterium spp,. on the media with phytohormones, casein hydrolysate and activated charoal. Crown gall tumors and hairly roots were formed respectively on potato tuber discs infected by tumerfaciens A ch 5 and A.rhizogenes ATCC15834. These tumors and roots could be grown on the phytohormone free media. PCR analysis of Rol C and Vir C gene fragments confirmed that crown gall root was prompted on the medium containing 2,4-D 2mg/l with casein hydrolysate lg/l. The survival ration of crown gall tumor callus derived from potato increased on medium containing the activated charcoal 0.5∼0.2mg/l because of the prevention, on the other hand, hairly roots were necrosis on the same medium. Callus derived from hairly root were excellently grown for a short time by suspension culture on liquid medium containing 2.4-d 2mg/L and casein hydrolysate lg/l.

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