• 제목/요약/키워드: transformed plants

검색결과 274건 처리시간 0.021초

Tombus 바이러스의 RNAi Suppressor p19 유전자에 의한 Chlamydomonas reinhardtii의 형질전환 (Genetic Transformation of Chlamydomonas reinhardtii with the RNAi Suppressor p19 Gene of Tombus Virus)

  • 정원중;유장렬
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.307-312
    • /
    • 2007
  • 클라미도모나스 (Chlamydomonas reinhardtii)에서 Tombus 바이러스의 p19 유전자가 RNAi suppressor로서 기능하는 지는 조사하기 위하여 형질전환을 수행하였다. Southern분석을 통하여 p19 유전자가 1 copy에서 여러 copy로 도입된 형질전환체를 선발하였다. MAA7 유전자의 3'UTR 부위의 inverted repeat (IR) DNA가 형질전환되어 제작된 #33 strain을 p19유전자로 다시 형질전환 한 결과, MAA7 mRNA의 발현 양이 변하여 일정하지 않고 교란되었으며, 5-FI가 첨가된 배지에서 증식이 저해되었다. 증식이 저해된 것은 p19 유전자에 의한 silencing의 suppression이 일어난 것으로 간주할 수 있다. 그러나 MAA7 mRNA의 발현양이 전반적으로 증가하지 않고 발현양의 교란이 일어났으므로 p19 유전자에 의한 silencing의 suppression으로 보기 어렵다. 따라서 본 연구에 사용된 p19 유전자가 클라미도모나스에서는 codon usage가 상이하여 단백질 발현양이 충분치 않아서 silencing의 suppression을 완전하게 하지 못하거나 고등식물에서 일어나는 방식과는 다른 방식으로 suppression한다고 할 수 있다.

Application of a Promoter Isolated from Chlorella Virus in Chlorella Transformation System

  • Park, Hyoun-Hyang;Park, Tae-Jin
    • The Plant Pathology Journal
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.158-163
    • /
    • 2004
  • Chlorella is a eukaryotic microalgae which shares metabolic pathways with higher plants. These charac-teristics make chlorella a potential candidate for eukaryotic overexpression systems. Recently, a foreign flounder growth hormone gene was stably introduced and expressed in transformed Chlorella ellipsoidea by using a modified plant transformation vector that contains cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S pro-moter and the phleomycin resistant Sh ble gene as a selection marker. In this study, this same vector was modified by incorporating a promoter and a 3' UTR region of the 33kDa peptide gene from a chlorella virus that was isolated in our laboratory. The 33kDa gene promoter was used to replace the 35S promoter and the 3' UTR was introduced to separate the target gene and downstream Sh ble gene. Three different chlorella transformation vectors containing human erythropoietin (EPO) gene were constructed. The mp335EPO vector consists of a promoter from the 33kDa peptide gene, whereas the mp3353EPO vector contains the same promoter from the 33kDa peptide gene and its 3' UTR. The mp35S33pEPO vector contains the 35S promoter and the 3' UTR from the 33 kDa peptide gene. There was no significant difference in the expression levels of EPO protein in chlorella cells transformed with either of three of the transformation vectors. These data indicate that the promoters from the chlorella virus are comparable to the most common CaMV 35S promoter. Furthermore, these data suggest that other promoters from this virus can be used in future construction of chlorella transformation system for higher expression of target proteins.

품종보호를 위한 분자 마커의 Cloning 및 담배로의 전이 (Cloning of Molecular Marker for Cultivar Protection and Transfer to Nicotiana tabacum L.)

  • 구자정;박영두;최근원
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제17권6호
    • /
    • pp.770-772
    • /
    • 1999
  • 새로 육성된 품종의 보호를 위한 분자마커를 대상 작물에 전이시키는 체계를 확립하고자 본 실험을 실시하였다. 식물에서는 전혀 존재하지 않는 mouse adenosine deaminase(ADA) gene으로부터 분자마커로 활용 가능한 크기의 DNA 단편을 획득하고 이를 pBI101에 삽입하여 chimeric gene을 만들었다. 분자마커를 포함하는 형질전환된 담배를 획득하기 위해 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 형질전환을 실시하였다. 담배 절편체에서 형질전환된 신초를 얻기 위해 BAP $1.5mg{\cdot}L^{-1}$, kanamycin $50mg{\cdot}L^{-1}$과 cefotaxim $200mg{\cdot}L^{-1}$이 혼용된 MS배지에서 선발하였으며 신초 발생후 kanamycin의 농도를 2배, 4배로 증가시켜 chimeric gene이 완전하게 전이되어 저항성을 가진 8개체를 얻었다. 항생제에 의해 선발된 8개체를 분자마커 primer로 PCR분석하여 분자마커가 식물체의 genome내로의 전이를 확인하였다.

  • PDF

Dimensional synthesis of an Inspection Robot for SG tube-sheet

  • Kuan Zhang;Jizhuang Fan;Tian Xu;Yubin Liu;Zhenming Xing;Biying Xu;Jie Zhao
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제56권7호
    • /
    • pp.2718-2731
    • /
    • 2024
  • To ensure the operational safety of nuclear power plants, we present a Quadruped Inspection Robot that can be used for many types of steam generators. Since the Inspection Robot relies on the Holding Modules to grip the tube-sheet, it can be regarded as a hybrid robot with variable configurations, switching between 4-RRR-RR, 3-RRR-RR, and two types of 2-RRR-RR, and the variable configurations bring a great challenge to dimensional synthesis. In this paper, the kinematic model of the Inspection Robot in multiple configurations is established, and the analytical solution is given. The workspace mapping is analyzed by the solution-space, and the workspace of multiple configurations is decomposed into the workspace of 2-RRR to reduce the analysis complexity, and the workspace calculation is simplified by using the envelope rings. The optimization problem of the manipulator is transformed into the calculation of the shortest contraction length of the swing leg. The switching performance of the Inspection Robot is evaluated by stride-length, turning-angle, and workspace overlap-ratio. The performance indexes are classified and transformed based on the proportions and variation trends of dimensional parameters to reduce the number of optimization objective functions, and Pareto optimal solutions are obtained using an intelligent optimization algorithm.

형질전환 감자 소괴경의 발달단계에 따른 Patatin Promoter-GUS 유전자의 발현 분석 (Distinct Spatio-temporal Expression Patterns of Patatin Promoter-GUS Gene Fusion in Transgenic Potato Microtubers)

  • 염정원;김미선;이병찬;강원진;전재흥;정혁;김현순
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.13-18
    • /
    • 2003
  • 본 실험은 감자괴경에 특이적으로 나타나는 patatin promoter에 의한 외부 도입 유전자의 발현 양상을 파악하고자 수행되었다. Patatin promoter에 의하여 GUS 유전자의 발현이 조절되도록 pATGUS 벡터를 제작한 후 Agrobacterium tumefaciens LBA4404를 이용하여 감자의 잎 절편에 형질전환하였다. 대조구로 GUS 유전자의 상시발현 벡터인 pBI121을 사용하였으며, 항생제를 포함한 재분화 배지에서 개체를 유도한 결과 8주 후부터 신초를 관찰할 수 있었다. NPTII 유전자의 삽입여부를 PCR로 검정한 후, 선별된 형질전환체의 소괴경 형성을 위해 sucrose 농도를 높인 배지에서 1주일 간격으로 줄기의 하단 부분을 배양하였다. 주별로 시료를 채취한 후, RNA gel blot 분석을 해 본 결과 CaMV35S promoter에 의한 GUS 발현은 소괴경의 전단계에서 고르게 발현되는 반면, 괴경-특이적인 patatin promoter의 경우 감자 줄기에서는 관찰이 어려웠고, 주별 발현율은 1주부터 5주까지는 점점 증가하다가 그 이후부터는 점차 감소함을 알 수 있었다. 또한, GUS의 효소활성 역시 mRNA의 발현율과 비례함을 알 수 있었다. 제시된 실험결과들로 보아 감자 괴경에서의 patatin promoter에 의한 GUS 유전자의 발현은 5주경에 가장 높게 나타났으며, 이러한 결과들로 보아 patatin promoter에 의해 감자 소괴경내로 도입된 외래 유전자의 발현을 확인하기 가장 좋은 시기는 소괴경 형성 후 5주째임을 알 수 있었다.

우리나라 감자에 발생하는 PVY의 병원학적 특성 및 외피단백질 유전자 분석 (Etiological Properties and Coat Protein Gen Analysis of Potato Virus Y Occuring in Potatoes of Korea)

  • 정승룡
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
    • /
    • pp.77-96
    • /
    • 1995
  • To obtain basic informations for the improvement of seed potato production in Korea, some etiological properties of potato virus Y(PVY) distributed in the major seed potato production area(Daekwanryeong) were characterized, and the nucleotide and amino acid sequences of the coat protein gene of the PVY strains isolated were analyzed. PVY strains in Daekwonryeong, an alpine area, were identified to be two strains, PVYo and PVYN by symptoms of indicator plants, and their distribution in potato fields was similar. Major symptom on potato varieties by PVY was grouped as either mosaic alone or mosaic accompanied with veinal necrosis in the lower leaves. The symptom occurrence of the two symptoms was similar with Irish Cobbler, but Superior showed a higher rate of mosaic symptom than the other. The PVY strain which was isolated from potato cv. Superior showing typical mosaic symptoms produced symptoms of PVY-O on the indicator plants of Chenopodium amaranticolor, Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc and Physalis floridana, but no symptom o Capsicum annum cv. Ace. Moreover, results from the enzyme-linked immunosorbent assay with monoclonal and polyclonal antibodies showed that the isolated PVY reacts strongly with PYV-O antibodies but does not react specifically with PVY-T antibodies. The purified virus particles were flexious with a size of 730$\times$11nm. On the basis of the above characteristics, the strain was identified to be a PVY-O and named as of PVY-K strain. The flight of vector aphids was observed in late May, however, the first occurrence of infected plants was in mid June with the bait plants surrounded with PVY-infected potato plants and early July with the bait plants surrounded with PVY-free potato plants. PVY infection rates by counting symptoms on bait plants (White Burley) were 1.1% with the field surrounded with PVY-free potato plants and 13.7% the fields surrounded with PVY-infected potato plants, showing the effect of infection pressure. The propagated PVY-K strain on tobacco(N. sylvestris) was purified, and the RNA of the virus was extracted by the method of phenol extraction. The size of PVY-K RNA was measured to be 9, 500 nucleotides on agarose gel electrophoresis. The double-stranded cDNAs of PVY-K coat protein(CP) gene derived by the method of polymerase chain reaction were transformed into the competent cells of E. coli JM 109, and 2 clones(pYK6 and pYK17) among 11 clones were confirmed to contain the full-length cDNA. Purified plasmids from pYK17 were cut with Sph I and Xba I were deleted with exonuclease III and were used for sequencing analysis. The PVY-K CP gene was comprised of 801 nucleotides when counted from the clevage site of CAG(Gln)-GCA(Ala) to the stop codon of TGA and encoded 267 amino acids. The molecular weight of the encoded polypeptides was calculated to be 34, 630 daltons. The base composition of the CP gene was 33.3% of adenine, 25.2% of guanine, 20.1% of cytosine and 21.4% of uracil. The polypeptide encoded by PVY-K CP gene was comprised of 22 alanines, 20 threonines, 19 glutamic acids and 18 glycines in order. The homology of nucleotide sequence of PVY-K CP gene with those of PVY-O(Japan), PVY-T(Japan), PVY-TH(Japan), PVYN(the Netherlands), and PVYN(France) was represented as 97.3%, 88.9%, 89.3%, 89.6% and 98.5%, respectively. The amino acid sequence homology of the polypeptide encoded by PVY-K CP gene with those encoded by viruses was represented as 97.4%, 92.5%, 92.9%, 92.9%, and 98.5%, respectively.

  • PDF

한국산 고감염 Agrobacterium spp의 분리 및 연초의 형질전환에 이용 (Isolation of Hypervirulent Agrobacterium spp from Korea and Application for Transformation of Tobacco)

  • 양덕춘;정재훈;이정명
    • 식물조직배양학회지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.207-217
    • /
    • 1998
  • 한국에서 자생한 자연산 tumor 조직과 근권토양으로부터 형질전환율이 높은 hypervirulent Agrobacterium spp를 분리하기 위해서 Salix, Diospyros, Populus 및 Malus에서 형성된 tumor 조직과 근권토양을 채취하괴 Schroth 선택배지와 New and Kerr 배지를 이용하여 78 균주의 colony를 특성에 따라 분리하였다. 이중에서 48 균주가 당근 disc에서 tumor를 형성하였으며 tumor를 형성한 균주중 형성시기가 빠르며 크기가 커 hypervirulent 균주로 생각되는 A. tumefaciens SP101을 biotype 1, 그리고 A. tumefaciens SM042를 biotype 2로 동정하였다. 토양중에서 선발한 A. tumefaciens SM042와 disarmed A. tumefaciens PC2760에 kanamycin 저항성 유전자를 함유하고 있는 binary vector pGA643을 도입하여 conjugant인 A. tumefaciens SM643과 A. tumefaciens PC643을 kanamycin과 tetracycline이 함유된 최소배지에서 획득하였다. 연초의 형질전환을 위해서 conjugant Agrobacterium과 연초조직을 동시배양 후 2,4-D와 kanamycin이 함유된 선발배지에 치상하여 형질전환을 유도한 결과 A. tumefaciens SM643이 A. tumefaciens PC643보다 더 많은 캘러스가 형성되었다. 그러나 A. tumefaciens PC643을 사용한 형질전환 캘러스는 대부분 friable한 캘러스로 유도되었으며 정상적으로 식물체로 생장하였으나 A. tumefaciens SM643을 사용한 캘러스는 매우 딱딱하며 둥그런 형태의 캘러스와 friable한 캘러스가 혼재한 상태로 생장하였으며, 이중에서 friable한 캘러스는 정상적인 shoot가 형성되었으나 딱딱한 캘러스로 유도된 형질전환체는 식물체로 형성되지 않고 반구형 미색의 전형적인 tumor 캘러스로 생장하였다. 한편 형질전환시 캘러스를 유도하지 않고 직접 shoot를 형성시킨 결과 disarmed Ti-plasmid를 사용하지 않고 wild-type Ti-plasmid를 사용해도 정상적인 형질전환체를 획득할 수 있었다.

  • PDF

고효율의 아그로박테리움 형질전환법을 이용한 제초제저항성 나리 식물체 개발 (High-efficiency development of herbicide-resistant transgenic lilies via an Agrobacterium-mediated transformation system)

  • 김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제50권
    • /
    • pp.56-62
    • /
    • 2023
  • 35S cauliflower mosaic virus 프로모터의 조절을 받고 인트론이 포함된 β-Glucuronidase (gus) gene과 35S cauliflower mosaic virus (enhanced) 프로모터의 조절을 받는 blpR유전자가 있는 pCAMBIA3301 벡터가 포함된 AGL-1 균주를 사용하였다. 아그로박테리움을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 레드플레임'품종의 인편조직에 선발 및 목적유전자로 바스타 제초제저항성 유전자인 blpR 유전자를 도입하였다. 상기 실험 결과, 20분의 접종시간과 5일간의 아그로박테리움과의 공동배양이 100개의 접종된 인편개체에서 각각 24, 27개의 높은 PPT 저항성 개체가 관찰되었고 신초까지 형성된 인편을 19.6 및 22.7개를 생산하는 우수한 형질전환 결과를 보여주었다. 이렇게 제초제를 이용하여 선발되었을 뿐만 아니라 도입된 reporter 유전자인 gus도 발현되었음을 확인하였고 선발유전자이자 목적유전자인 blpR 유전자도 PCR 검정을 통해 도입되었음을 확인하였다. 12주 이상의 선발과정을 거치고 gus 및 PCR 검정을 거친 형질전환 개체들은 발근 배지를 거쳐 순화 후 화분으로 이식하여 높은 활착율을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서 확립한 프로토콜을 이용하면 평균 20% 이상의 형질전환 효율을 나타내고 본 연구에 기술된 아그로박테리움 매개 형질전환 체계에 향후 보완이 필요하지만, 우수 품종개발을 위한 나리 육종 프로그램에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

대두 칼모듈린 단백질, GmCaM-4를 발현하는 형질전환 감자의 무름병 저항성 확인 (Identification of disease resistance to soft rot in transgenic potato plants that overexpress the soybean calmodulin-4 gene (GmCaM-4))

  • 박형철;전현진;김민철;이신우;정우식
    • Journal of Plant Biotechnology
    • /
    • 제47권2호
    • /
    • pp.157-163
    • /
    • 2020
  • 급속한 산업화와 인구증가에 따른 심각한 환경과 식량문제는 인류의 생존을 위협하는 가장 중요한 현안문제로 대두되고 있다. 또한, 인구 증가에 따른 식량부족을 해결하기 위하여 농약과 화학비료의 무분별한 사용으로 인하여 농토는 산성화되어 황폐화가 되고 있고 먹이사슬 및 자연생태계의 파괴는 더 많은 농약의 사용을 필요하고 있다. 과다한 농약 사용으로 경제적인 부담의 가중과 잔류 농약으로 인한 소비자의 건강을 위협하고 있다. 또한, 증가된 화석연료의 사용은 공기중의 이산화탄소를 증가시켜 지구 온도의 상승을 초래하고 있으며, 결과적으로 기상이변, 지구온난화 및 사막화 등의 심각한 환경문제를 초래했다. 특히, 서늘한 기온에서 잘 자라는 배추, 무우, 감자 등의 고령지 농작물의 질적인 저하를 초래하여 피해가 증가하고 있지만, 최근들어 감자와 같은 알카리성 건강식품의 붐으로 수요가 증가되고 있다. 본 연구에서 환경스트레스에 관여하는 대두의 특이적인 칼모듈린, GmCaM-4 유전자를 감자에 과발현 시켜서 PR 유전자들의 발현이 지속적으로 유지되어 식물방어 기작이 활성화 되었음을 확인하였다. 또한, 그 형질전환 식물체는 초민감성 세포사멸 현상을 보였고, 무름병을 일으키는 병원균인 Erwinia carotovora subsp. Carotovora (Ecc)를 이용하여 GmCaM-4가 과발현된 감자에서 병 저항성이 증가하는 것을 확인 하였다. 최종적으로 지금까지 많이 연구되고 보고된 유전자원인 대두의 GmCaM-4 유전자를 활용하여 주요 식량자원인 감자에서 과발현 형질전환 식물체를 확보하여 다양한 병 저항성 증가를 통한 작물 생산성 향상에 매우 우수한 기술로 기대되는 바이다.

Ac/Ds-mediated gene tagging system in rice

  • Eun, Moo-Young;Yun, Doh-Won;Nam, Min-Hee;Yi, Gi-Hwan;Han, Chang-Deok;Kim, Doh-Hoon;Park, Woong-June;Kim, Cheol-Soo;Park, Soon-Ki
    • 한국식물생명공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
    • /
    • pp.95-105
    • /
    • 2005
  • Transposon-mediated insertional mutagenesis provides one of the most powerful tools for functional studies of genes in higher plants. This project has been performed to develop a large population of insertional mutations, and to construct databases of molecular information on Ds insertion sites in rice. Ultimate goals are to supply genetic materials and information to analyze gene function and to identify and utilize agronomically important genes for breeding purpose. Two strategies have been employed to generate the large scale of transposon population in a Japonica type rice, Dongjin Byeo; 1) genetic crosses between Ac and Ds lines and 2) plant regeneration from seeds carrying Ac and Ds. Our study showed that over 70% of regenerated plants generally carried independent Ds elements and high activity of transposition was detected only during regeneration period. Ds-flanking DNA amplified from leaf tissues of F2 and T1 (or T2) plants have been amplified via TAIL-PCR and directly sequenced. So far, over 65,000 Ds lines have been generated and over 9,500 Ds loci have been mapped on chromosomes by sequence analysis. Database of molecular information on Ds insertion sites has been constructed, and has been opened to the public and will be updated soon at http://www.niab.go.kr. Detailed functional analysis of more than 30 rice mutants has been performed. Several Ds-tagged rice genes that have been selected for functional analysis will be briefly introduced. We expect that a great deal of information and genetic resources of Ds lines would be obtained during the course of this project, which will be shared with domestic and international rice researchers. In addition to the Japonica rice, we have established the tagging system in an rice line of indica genetic background, MGRI079. MGRI079 (Indica/Japonica) was transformed with Agrobacteria carrying Ac and Ds T-DNA vectors. Among transgenic lines, we successfully identified single-copy Ds and Ac lines in MGR1079. These lines were served as ‘starter lines’ to mutagenize Indica genetic background. To achieve rapid, large scale generation of Ds transposant lines, MGR1079 transformants carrying homozygous Ac were crossed with ones with homozygous Ds, and $F_2$seeds were used for plant regeneration. In this year, over 2,000 regeneration plants were grown in the field. We are able to evaluate the tagging efficiency in the Indica genetic background in the fall.

  • PDF