• 제목/요약/키워드: transformed plants

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Expression of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Spike Gene in Transgenic Carrot Plants

  • Kim, Young-Sook;Kwon, Tae-Ho;Yang, Moon-Sik
    • Plant Resources
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    • 제6권2호
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    • pp.108-113
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    • 2003
  • This study was carried out to obtain basic information for possibility of oral vaccine in carrot using Agrobacteruim -mediated transformation system. The epitope region of porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) spike gene which is classified as a member of the Coronaviridae and causes an acute enteritis in pigs was successfully expressed in carrot (Daucus carota) using the Agrobacterium-mediated transformation system. Hypocotyl segments of in vitro germinated plantlets were infected with Agrobacteriun tumefaciens LBA 4404 harboring PEDV spike gene. Embryogenic callus (EC) was induced on MS selection medium with 1 mg/L 2,4-D, 50 mg/L kanamycin and 300 mg/L cefotaxime after 45 days of culture. Subcultured ECs on MS selection medium without 2,4-D were converted to somatic embryos (SE) of various stage; globular, heart and torpedo stage. Putative transgenic embryos were selected on MS medium with 50 mg/L kanamycin and 300 mg/L cefotaxime. Regenerated plantlets from transformed SE were induced on MS medium containing 50 mg/L kanamycin after 30 days of culture. Genomic PCR confirmed the integration of PEDV spike gene into nuclear genome of carrot and northern blot analysis demonstrated the expression of PEDV spike gene in transgenic carrot.

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Structural Characteristics of Two Wheat Histone H2A Genes Encoding Distinct Types of Variants and Functional Differences in Their Promoter Activity

  • Huh, Gyung-Hye;Iwabuchi, Masaki
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 1996년도 제10회 식물생명공학심포지움 고등식물 발생생물학의 최근 진보
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    • pp.26-38
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    • 1996
  • To investigate the regulation of plant histone H2A gene expression, we isolated two H2A genes (TH254 and TH274) from wheat, which encode different types of variants. Both genes had an intron in the coding region. In the promoters, some characteristics sequences, such as Oct and Nona motifs, which are conserved among plant histone genes were also found, and they were located in a short region (about 120 bp) upstream from the putative TATA box. Analyses of promoter activity with H2A-GUS fusion genes in the transient system using tobacco protoplasts revealed novel types of positive cis-acting sequences in the TH254 promoter: a direct repeat of a 13-bp sequence (AGTTACATTATTG) and a stretch composed of an AT-rich sequence (ATATAGAAAATTAAAA) and a G-box (CACGTG). A quantitative S1 assay of the mRNA amounts from the TH254/GUS and TH274/GUG chimeric genes in stably transformed and cell cycle-synchronized tobacco cell lines showed that the promoters of both genes contained at least one cis-acting element responsible for S phase-specific expression. Histochemical analysis of transgenic tobacco plants carrying the chimeric genes showed that the promoters of the two H2A genes were both active in developing seedlings and flower organs but regulated in different manner.

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Expression of dirigent protein and Pinoresinol/Lariciresinol reductase genes of forsythia in transgenic potatoes.

  • Chuong, Tran-Van;Kim, Hyunsoon;Park, Jiyoung;Jaeyoul Joung;Jungwon Youm;Jaeheung Jeon
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2001년도 The 8th International Symposium
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    • pp.49-58
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    • 2001
  • We tried to introduce two forsythia genes related in lignan biosynthesis, dirigent protein and pinoresinol/lariciresinol (P/L) reductase, into potatoes for accumulation of lignans in transgenic potatoes. We made binary vectors overexpressing dirigent protein gene and P/L reductase gene driven by a CaMV35S promoter and transformed into potatoes via Agrobacterium mediated transformation. And in order to control the metabolic flux of lignan biosynthesis pathway, we tried to inhibit chalcone synthase genes of potatoes by antisense inhibition technique also. We tried to use PCR screening method for selection of transgenic plants of different vectors. We tried to determine and compare lignan contents from different transgenic potato lines.

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Intraspecific Functional Variation of Arbuscular Mycorrhizal Fungi Originated from Single Population on Plant Growth

  • Lee, Eun-Hwa;Ka, Kang-Hyeon;Eom, Ahn-Heum
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.48-48
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    • 2014
  • Arbuscular Mycorrhizal Fungi(AMF) is widespread symbiont forming mutualistic relationship with plant root in terrestrial forest in ecosystem. They provide improved absorption of nutrient and water, and enhance the resistance against plant pathogen or polluted soil, therefore AM fungi are important for survival and maintaining of individual or community of plant. For last decade, many studies about the functional variation of AM fungi on host plant growth response were showed that different geographic isolates, even same species, have different effect on host plant. However, little was known about functional variation of AM fungal isolates originated single population, which provide important insight about intraspecific diversity of AMF and their role in forest ecosystem. In this study, four AM fungal isolates of Rhizophagus clarus were cultured in vitro using transformed carrot (Daucus carota) root and they showed the difference between isolates in ontogenic characteristics such as spore density and hyphal length. The plant growth response by mycorrhizas were measured also. After 20 weeks from inoculation of these isolates to host plants, dry weight, Root:Shoot ratio, colonization rates and N, P concentration of host plant showed host plant was affected differently by AM fungal isolates. This results suggest that AM fungi have high diversity in their functionality in intraspecific level, even in same population.

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The Journey to the East: The Motif of Grapes and Grapevines along the Silk Roads

  • KIM (HAN), IN-SUNG
    • Acta Via Serica
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    • 제3권2호
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    • pp.107-134
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    • 2018
  • This paper is an art historical attempt to discuss the transfer and transmission of a certain visual idiom along the Silk Roads and to show the multi-dimensionality of the trans-regional, trans-cultural movement. The motifs of grapes and grapevines are discussed here for this purpose, including the grape-and-vine motif mixed with other animated figures and plants. A special emphasis is on China and its reception, but regional varieties within East Asia are also discussed. The motif is one of the most longstanding and versatile visual idioms, widely distributed along the regions of the Silk Roads. This deceptively familiar motif came to China, where grapes and viticulture were introduced far later than the West. The West developed various symbolisms ranging from manic revelry and heavenly unity with mystic beings, to royalty and power in different cultures. In China, this visual idiom was eagerly received in association with something exotic and re-interpreted in the context of Chinese culture. Without active viticulture, the motif transformed itself into beautiful design patterns and space fillers in China and East Asia. The natural appeal of jewel-like grapes acquired new meanings of fertility and happiness in the traditional East Asian cultural context. To see the cultural effect of viticulture on the visualization of this motif, the Islamic reception of the motif is briefly touched upon when countries to the West of China (서역 西域) were fully Islamized and heavily affected by the prohibition of alcoholic drinking.

Study on the digitalization of trip equations including dynamic compensators for the Reactor Protection System in NPPs by using the FPGA

  • Kwang-Seop Son;Jung-Woon Lee;Seung-Hwan Seong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권8호
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    • pp.2952-2965
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    • 2023
  • Advanced reactors, such as Small Modular Reactors or existing Nuclear Power Plants, often use Field Programmable Gate Array (FPGA) based controllers in new Instrumentation and Control (I&C) system architectures or as an alternative to existing analog-based I&C systems. Compared to CPU-based Programmable Logic Controllers (PLCs), FPGAs offer better overall performance. However, programming functions on FPGAs can be challenging due to the requirement for a hardware description language that does not explicitly support the operation of real numbers. This study aims to implement the Reactor Trip (RT) functions of the existing analog-based Reactor Protection System (RPS) using FPGAs. The RT equations for Overtemperature delta Temperature and Overpower delta Temperature involve dynamic compensators expressed with the Laplace transform variable, 's', which is not directly supported by FPGAs. To address this issue, the trip equations with the Laplace variable in the continuous-time domain are transformed to the discrete-time domain using the Z-transform. Additionally, a new operation based on a relative value for the equation range is introduced for the handling of real numbers in the RT functions. The proposed approach can be utilized for upgrading the existing analog-based RPS as well as digitalizing control systems in advanced reactor systems.

분자생물학적 TMV 및 PVY 저항성 연초 육종 (Molecular Breeding of Tobacco Plants Resistant to TMV and PVY)

  • E.K. Pank;Kim, Y.H.;Kim, S.S.;Park, S.W.;Lee, C.H.;K.H.Paik
    • 한국연초학회:학술대회논문집
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    • 한국연초학회 1997년도 담배과학 국제학술대회
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    • pp.134-152
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    • 1997
  • 담배 모자이크 바이러스(TMV)와 감자 바이러스 Y(PVY) 등 식물바이러스병은 잎담배 생산에 심한 경제적 손실을 초래하고 있다. 바이러스병 방제를 위한 여러 가지 경종적 방법은 충분한-방제 효과를 얻지 못하는 경우가 많아 바이러스의 방제에는 우수한 저항성 품종의 사용이 가장 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나 기존의 육종 방법이 저항성 품종 개발에 항상 바람직한 것은 아닌데 그 이유는 저항성 유전자원이 없는 경우가 많고 또한 육종을 통해 유전자원의 열등한 특성이 도입될 수 있기 때문이다. 따라서 본 연구실에서는 TMV와 PVY의 여러 가지 형태의 외피단백질(CP) (비전사부분 포함 또는 제거, 비 전사부분 등) 및 복제유전자(Nlb) (3' 및 5' 결손 유무, 돌연변이)를 상용 담배 품종인 NC 82와 Burley 21에 형질전환시켜 바이러스 저항성 개발을 시도하였다. 각각의 유전자 cDNA를 1-2개의 35S promotor를 가진 식물발현벡타에 클로닝한 후 Agrobacteriupn (upnefaciens LBA 4404를 이용하여 식물의 잎조직에 도입시킨 후 kanamycin 함유 MS 배지에서 식물체를 재닥화하였다. 재분화 식물체는 TMV와 PVY에 대한 저항성 검정을 하였다. 그 결과 TMV에 저항성인 TMV CP 형질전환 식물체와 8 가지 Nlb 형질전환 식물체 계통 중에 6 계통의 저항성 형질전환 식물체를 획득하였다. 여기에서는 TMV와 PVY의 접종시험을 통하여 각각의 바이러스에 대한 형질전환 담배의 계통별 저항성 정도를 조사하고, 저항성 형질전환 식물체에서의 도입 유전자 확인하며, 세대별 저항성의 유전 및 안정성을 살펴보고자 한다. 또한 유망 저항성 형질전환 계통의 식물체 내에서의 바이러스 증식 및 이동과 관련된 저항성 기작, 여러 가지 PVY 계통에 대한 저항성 유무, 수량, 생육 특성 및 주요 화학 성분 함량 등을 발표하고자 한다.-glucose로 구성된 다당류 이었다. 아미노산은 Asp 및 Glu의 산성 아미노산과 Ala, Leu 등의 함량이 높게 나타났으며, 비알칼리 추출물에서 Ser과 Thr의 함량이 높게 나타났다. 다당류 T-AS는 평균 분자량이 2,000 kD와 12kD에서 주 peak를 나타냈으며, 수용성 분획의 평균 분자량은 12kD이고 비수용성 분획은 36~2,000 kD의 평균 분자량 분포를 갖는 것으로 나타났다. IR과 NMR 분석 결과 890 cm-1에서 흡수 peak를 나타내어 $\beta$-(1,3)0glucan과 $\beta$-(1,6)-glucan의 구조를 갖는 다당류로 확인 되었다. T-AS 분획은 C:H:O:N의 함량비가 38.9:5.7:49.6:1.84%이며, 이 물질의 융점은 163 $^{\circ}C$로 연한 갈색을 나타낸다. 분리된 GLG의 항암활성 기전 규명을 위해, in vivo 항암실험, 항보체 활성능, 항체 생성능, serum protein 분비능, 대식세포의 탐식능과 활성능 및 세포간 물질 분비 등의 상관관계를 조사하였다. 다당류 GLG 분획물들 가운데 항보체의 활성이 높았던 분획은 sarcome 180에 대한 항암 활성이 높게 나타났다. 다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성화된 보체 성분 및 당 수용체들이 존재하는 대식세포의 개입을 시사한다.가능성과

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배추 유래 저온 저항성 관련 유전자, BrCSR의 특성 분석 (Characterization of a Cold Tolerance-related Gene, BrCSR, Derived from Brassica rapa)

  • 유재경;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제32권1호
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    • pp.91-99
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    • 2014
  • 본 연구는 배추에서의 저온 저항성 유전자를 개발하는데 목적이 있으며 이를 위해 먼저 저온($4^{\circ}C$) 스트레스가 처리된 내혼계배추를 대상으로 한 KBGP-24K oligo chip의 결과 [BrEMD(Brassica rapa EST and Microarray Database)]를 분석하였다. 그 결과 23,929개의 배추 unigene 중 저온 처리시 대조군 대비 5배 이상 발현이 증가하는 417개(1.7%)의 저온 반응 유전자를 1차 선발하고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 BrCSR로 명명한 유전자를 선발하였다. 이 유전자의 저온 저항성을 분석하기 위하여 형질전환용 과발현 vector인 pSL101 binary vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrCSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 Southern hybridization 분석에 의해 선발하였고, BrCSR의 기능은 저온 처리 시 유전자의 발현 수준 분석과 표현형 검정을 통해 확인하였다. Quantitative real-time RT-PCR과 Northern blot hybridization 분석 결과, 형질전환 담배에서 BrCSR의 발현이 대조군보다 약 2배 정도 높게 발현되었으며 실제로 $4^{\circ}C$ 처리 후 표현형 분석에서 BrCSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 저온 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 BrCSR 유전자가 저온 환경 하에서 식물의 생장과 저항성 향상에 중요한 역할을 담당하고 있음을 확인할 수 있었다.

유전자총 실험조건 최적화를 통한 형질전환 백합 식물체 생산 (Optimization of a protocol for the production of transgenic lily plants via particle bombardment)

  • 김종보
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권1호
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    • pp.82-88
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    • 2017
  • 유전자총을 이용한 형질전환 체계와 PPT (D-L-phosphinothricin) 선발을 통하여 나리 인편조직으로부터 형질전환 식물체가 획득되었다. 본 연구에서 나리 '레드플레임' 품종의 인편조직에 선발유전자로 제초제저항성 유전자인 bar 유전자 그리고 내염성과 내건성의 복합환경저항성을 나타내는 AtSIZ 유전자를 목적유전자로 가지고 있는 플라스미드를 금입자에 코팅해서 유전자총을 이용해서 형질전환 하였다. 이러한 형질전환 체계 확립을 위해 헬륨가스 압력은 1,100 psi, 금 입자크기는 $1.0{\mu}m$ 그리고 목적 절편체까지의 거리는 6 cm 그리고 유전자총 처리 24시간 전과 후에 0.2 M sorbitol과 0.2 M mannitol을 혼합해서 MS배지에 첨가한 프로토콜로부터 우수한 형질전환 결과를 나타내었다. 유전자총 발사 처리 후, 1주간 선발제로 사용되는 PPT가 없는 MS 배지로 이식하여 배양 후, PPT 10 mg/l이 첨가된 선발배지에서 4주 간격의 계대배양을 통해 8-12주간 선발과정을 거친다. PPT 선발 배지에서 생존한 신초가 형성된 형질전환 나리 인편 조직들을 호르몬이 없는 MS 배지로 다시 옮겨주면 발근 및 추가 생육이 이루어진다. 생존한 형질전환 나리 기내 소식물체들로부터 PCR 검정을 통해 선발유전자인 bar 유전자 그리고 목적유전자인 AtSIZ 유전자의 도입이 확인되었다. 결론적으로 100여개의 나리 인편조직을 본 연구에서 확립된 유전자총 실험프로토콜을 이용하면 대략적으로 형질전환 나리 17-18 개체를 획득할 수 있으며 본 연구에 기술된 유전자 총 매개 형질전환 체계는 추가적인 보완이 이루어지면, 향후 나리 육종 프로그램에 기여할 것이다.

β-Carotene Hydroxylase 관련 Chyb 유전자를 이용한 형질전환 Arabidopsis에서 Astaxanthin의 생합성 (Astaxanthin Biosynthesis in Transgenic Arabidopsis by Using Chyb Gene Encoding β-Carotene Hydroxylase)

  • 이호재;강권규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.231-237
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    • 2004
  • Oxycarotenoids는 녹색식물, 곰팡이, 효모, 버섯 및 세균 등이 만들어 내는 황색, 적색 또는 자색의 polyene계 색소로 분자내에 산소를 함유하며 생체내에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 실험에서는 Oxycarotenoids의 생합성 경로상에 존재하는 $\beta$-carotene hydroxylase 유전자 (Chyb)가 재조합된 Ti-plasmid (pGCHYB)를 A. tumerfacience GV3101에 의해 Arabidopsis thaliana (cv. Columbia)에 형질전환하였다. 50 mg/L hygromycin 함유한 MS 배지에서 선발된 개체를 이용하여 Chyb 유전자의 도입여부를 PCR로 분석한 결과, 대조구에서는 Chyb 유전자의 증폭 되지 않았으나 형질전환체에서는 증폭 산물을 확인 할 수 있었다. 또한 형질전환체의 발현여부를 RT-PCR분석한 결과 도입된 Chyb 유전자가 안정적으로 발현되었다. 형질전환체의 carotenoids를 HPLC 분석한 결과 xanthophyll cycle carotenoids (violaxanthin과 zeaxanthin)의 함량 및 $\beta$-carotene 함량은 감소되었으며, 대조구 Arabidopsis에는 생합성되지 않는 astaxanthin이 생합성되었다. 따라서 본 실험에서 육성된 형질전환체를 이용하여 oxycarotenoids 생합성 과정상의 중간대사물질의 표지, 관여된 transcript 및 metabolite 분석 등을 통해 carotenoids 대사계의 연구소재로 활용 할 수 있을 것으로 기대한다.