아그로박테리움 형질전환법을 이용한 수량증대 유채 식물체 개발

김종보,Jong Bo Kim 한국식물생명공학회 2023 JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY Vol.50 No.2

본 연구는 유채(Brassica napus L.)의 배축을 이용하여 수량 증대 유전자인 ORE7 그리고 선발유전자로 제초제저항성을 나타내는 bar 유전자를 Agrobacterium 기법을 이용하여 형질전환 하였다. 효율적인 유채형질전환 기법을 확립하기 위해 한국 유채 '영산' 품종의 배축 절편체를 이용하여 Agrobacterium 접종 시, 20분간의 접종시간 그리고 3일간의 공동배양기간을 적용할 때 100개의 접종된 배축 절편체들로부터 약 32-36개 개체가 PPT (Phosphinothrixin) 20 mg/l 첨가된 선발배지에서 생존하여 높은 형질전환 효율을 보여주었다. 또한 본 연구에서 도입된 선발 및 생산성 증대 유전자 도입 여부를 확인하기 위해 PCR을 수행하여 도입여부를 확인하였다. 또한 생산성 증대 유전자 ORE 7 유전자와 같이 도입된 bar 유전자의 발현여부를 확인하기 위해 0.5% Basta 용액에 처리한 결과, 제초제저항성 형질이 발현됨을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 향후 국내 유채품종을 대상으로 Agrobacterium을 이용하여 제초제 저항성, 건조저항성. 생산성 증대 형질 그리고 오일함량 증대 등의 유용형질 개량에 이용되리라 판단된다. This study includes the transformation of genes such as ORE7, the increase of gene expression, and the use of the bar gene as a selectable marker that shows herbicide resistance with Agrobacterium tumefaciens using hypocotyls from the oilseed rape "Youngsan" cultivar. To establish an Agrobacterium transformation system for the production of oilseed rape with a high-yield trait, infection time and co-cultivation period with Agrobacterium were tested. Therefore, when hypocotyls from the oilseed rape "Youngsan" cultivar were infected with Agrobacterium for 20 min and co-cultivated for 3 days, approximately 32-36 putatively transformed hypocotyls with shoots including roots survived from 100 inoculated hypocotyls after 4 weeks of transformation on a selection medium containing 20 mg/L of phosphinothricin (PPT) as a selectable agent. Additionally, a PCR assay was performed to confirm the insertion of target genes and showed the presence of the ORE7 gene as a high-yielding trait and the bar gene as a selectable marker. Treatment with 0.5% (v/v) Basta solution as a selectable agent for 6 days with leaves from transformed oilseed rape expressed the bar gene. Therefore, this study can contribute to the development of special oilseed rapes containing agriculturally useful traits such as herbicide resistance, drought tolerance, high yielding traits, and high oleic acid content.

유전자총과 아그로박테리움을 이용한 여러 가지 한국 잔디류의 형질전환체계 확립

김종보,김경덕,박대섭,Kim Jong-Bo,Kim Kyong-Duck,Park Dae-Sup 한국잔디학회 2004 한국잔디학회지 Vol.18 No.3

다양한 Zoysiagrass 4가지 품종들을 식물재료로 사용하여 Agrobacterium만 이용한 방법 그리고 particle bombardment로 배발생캘러스에 상처를 낸 후, Agrobacterium으로 공동배양 시키는 2가지 다른 형질전환 방법을 비교하였다. 예비실험에서 일반적으로 형질전환에 널리 사용되는 kanamycin과 PPT(phospinitricin)의 적적선발농도에 대해서 실험하였는데, kanamycin의 경우 300mg/l 그리고 PPT의 경위 50mg/l의 농도에서 가장 효과적인 선발 효율을 나타내었다. Agrobacterium을 이용한 형질전환은 Agrobacterium을 2일간 배양시킨 다음, 박테리아 농도를 O.D 600nm=1.0-1.2로 맞추고, 배발생캘러스를 30분간 간염 시키는 방법이 효과적이었는데, particle bombardment를 이용하여 캘러스에 상처를 유발시킨 후, Agrobacterium으로 감염시키면 3배 이상 높은 형질전환 수율을 획득할 수 있었다. 이상의 결과는 한국잔디 형질전환에 있어서 particle bombardment과 Agrobacterium을 병행하여 실시한 최초의 보고이고, 이러한 시스템을 기반으로 하여 향후 한국잔디를 포함하여 다른 난지형 및 한지형 잔디의 품종개량에 널리 이용되리라 생각된다. In this report, several factors such as infection time and concentration of bacterial suspension, influencing on transient gene expression in Agrobacterium-mediated transformation were evaluated. An appropriate concentration (O.D 600nm = 1.0-1.2) of bateria and 30 min of infection time showed a higher level of GUS expression. To improve transformation efficiency (TE), friable embryogenic calli (FEC) were bombarded by tungsten particles without plasmid DNA, and then co-cultivated with A. tumefaciens LBA4404 which contains pTOK233 super binary vector, carrying neomycin phosphotransferase (NPTII), hygromycin phosphotransferase (hpt) and$\beta-glucuronidase$ (GUS) genes. Three days after co-cultivation with A. tumefaciens and particle bombardment, FEC cultures were transferred to the selection medium (SM: MS medium supplemented with BA 1mg/l, hygromycin 100mg/l, cefotaxime 250 mg/l and vancomycin 200mg/l). They were cultured for 2 weeks and then transferred to the second SM containing hygromycin 50mg/l, cefotaxime 200 mg/l and vancomycin 100mg/l. Later, stable GUS expression was detected 4 to 6 weeks after transfer to the SM. Further, TE from Agrobacterium-mediated transformation after particle bombardment increased to about 3-folds compared with Agrobacterium-mediated transformation without particle bombardment. In the present study, we established an efficient transformation protocol of zoysiagrass by using A. tumefaciens in the combination with particle bombardment for the first time.

Picloram을 이용한 효율적인 백합 캘러스 유도 체계 확립

김종보,Kim, Jong Bo 국제문화기술진흥원 2021 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.7 No.3

나리는 세계 5대 절화에 속하는 주요 절화 중의 하나이며, 아시아, 유라시아 및 북아메리카 등 다양한 지역에 서식한다. 나리 신품종개발을 위해서는 교배, 돌연변이 및 선발육종 기술 외에 조직배양 기술을 포함하는 생명공학기술 도입을 통한 신품종 육성이 필요한데 조직배양 체계확립은 나리 육종체계에 있어서 필수적인 요소 중 하나이다. 조직배양의 많은 분야 중 배발생캘러스를 이용하여 식물체 재분화 증식 체계확립이 많은 작물에서 연구 중인데 본 연구에서도 배발생캘러스 유도에 사용되는 오옥신 중 picloram을 다양한 농도로 처리하여 최적의 배발생캘러스 유도 농도를 선정하고자 실험을 수행하였다. 실험 결과, 3-4주 후부터 CEC (compact embryogenic callus), FEC (friable embryogenic callus) 및 백색캘러스 이렇게 3가지 형태 캘러스가 발생했는데 1.0 mg/l 처리구에서 CEC와 FEC 모두 높은 효율을 나타내었으나 갈변율이 높은 관계로 0.75 mg/l를 나리 배발생캘러스 유도에 적합한 최적 농도로 선정하였다. 이러한 연구결과는 향후 배발생캘러스를 이용한 나리 식물체 재분화 체계 확립 그리고 우량품종 증식체계 확립에 기여할 것이다. Lily is one of the most important 5 cut flowers in international flower market and lilies are distributed in Asia, Eurasia and North America. To develop a new lily cultivar, in addition to hybridization, mutation and selection methods, biotechnological techniques including tissue culture are also required. Establishment of tissue culture system is one of the requirement for the breeding program in Lily. Among many fields of plant tissue culture, establishment of regeneration system via embryogenic calluses are studied in many crops. In this study, research was carried out to decide the proper concentration of picloram which is used for the induction of embryogenic calluses. As a result, 3 different types of callused were observed after 3-4 weeks. They were CEC (compact embryogenic callus), FEC (friable embryogenic callus) and white callus type. 1.0 mg /l of picloram showed the best result for the production of embryogenic callus, however, due to its higher rate of browning in this concentration, 0.75 mg/l of picloram was selected as a proper concentration of picloram for the induction of CEC and FEC in Lily. These results can be contributed to the establishment of both regeneration system and mass propagation in lily in the future.

고효율의 아그로박테리움 형질전환법을 이용한 제초제저항성 나리 식물체 개발

김종보,Jong Bo Kim 한국식물생명공학회 2023 JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY Vol.50 No.2

Transgenic lilies have been obtained using Agrobacterium tumefaciens (AGL1) with the plant scale explants, followed by DL-phosphinothricin (PPT) selection. In this study, scales of lily plants cv. "red flame" were transformed with the pCAMBIA3301 vector containing the gus gene as a reporter and the blpR gene as a selectable marker, as well as a gene of interest showing herbicide tolerance, both driven by the CaMV 35S promoter. Using a 20-minute infection time and a 5-day cultivation period, factors that optimized and demonstrated a high transformation efficiency were achieved. With these conditions, approximately 22-27% efficiency was observed for Agrobacterium-mediated transformation in lilies. After transformation with Agrobacterium, scales of lilies were transferred to MS medium without selective agents for 2 weeks. They were then placed on selection MS medium containing 5 mg/L PPT for a month of further selection and then cultured for another 4-8 weeks with a 4-week subculture regime on the same selection medium. PPT-resistant scales with shoots were successfully rooted and regenerated into plantlets after transferring into hormone-free MS medium. Also, most survived putatively transformed plantlets indicated the presence of the blpR gene by PCR analysis and showed a blue color indicating expression of the gus gene. In conclusion, when 100 scales of lily cv. "red flame" are transformed with Agrobacterium, approximately 22-27 transgenic plantlets can be produced following an optimized protocol. Therefore, this protocol can contribute to the lily breeding program in the future. 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.

다중회귀분석을 이용한 악취 관리지역에서의 복합취기강도와 개별악취물질들의 관계에 대한 연구

김종보,정상진,Kim, Jong-Bo,Jeong, Sang-Jin 한국환경보건학회 2009 한국환경보건학회지 Vol.35 No.3

We investigated a trait of odor and the relationship between odor unit and odorous compounds using multiple regression analysis based on data compiled from Sihwa (SIC), Banwol (BIC), Banwol plating (BPIC) and Poseung industrial complex (PIC). These areas are odor control areas in Gyeonggi province. It was revealed that $NH_3$ and styrene concentrations in SIC and BPIC were relatively higher and $H_2S$ concentration especially in mc was more than five times higher than other areas. As a result of regression analysis using SAS, intensity of odor unit was highly related to concentrations of $H_2S$, TMA, styrene and n-valeraldehyde in SIC, $H_2S$, acetaldehyde, and butyraldehyde in BPIC and $NH_3$ in BIC.

유전자총 실험조건 최적화를 통한 형질전환 백합 식물체 생산

김종보,Kim, Jong Bo 한국식물생명공학회 2017 식물생명공학회지 Vol.44 No.1

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. Transgenic lily plants have been obtained after particle bombardment, using PDS-1000/He system and scale explants of lilies, followed by PPT (D-L-phosphinothricin) selection. In this study, scales of the lily plants cv. 'red flame' were bombarded with a plasmid containing the bar gene as a selectable marker, and the AtSIZ gene as a gene of interest, showing salt tolerance and drought tolerance respectively, and both being driven by the CaMV 35S promoter. For optimization of a protocol, factors which optimized and showed a high transformation efficiency under following conditions, were considered: a bombardment pressure of 1100 psi, a target distance of 6 cm and $1.0{\mu}m$ of gold particle, and 24-h pre-culture and post-culture on MS medium containing 0.2 M sorbitol and 0.2 M mannitol as osmoticum agents. After bombardment, all the bombarded scales of lily were transferred to MS medium without selective agents, for a week. Subsequently, these bombarded scales were transferred to a selection MS medium containing 10 mg/l PPT, and incubated for a month for further selection, after which they were cultured for another 4-8 weeks with a 4-week subculture regime on the same selection medium. After transferring into hormone-free MS medium, the PPT-resistant scales with shoots were successfully rooted and regenerated into plantlets. PCR analysis revealed that the surviving putatively transformed plantlets indicated the presence of both the bar gene and the AtSIZ gene. In conclusion, when 100 scales of lily cv. Red flame are bombarded, this study produced approximately 17-18 transgenic plantlets with an optimized bombardment protocol. The protocol described here can contribute to the breeding program of lilies.

제지폐수의 슬러지의 탈수 및 소각특성

김종보,은종극,박승조 ( Jong Bo Kim,Jong Keug Eun,Seung Cho Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 1993 한국폐기물자원순환학회지 Vol.10 No.2

유시티건설법과 정보통신망의 법적 지위

김종보(Kim Jong Bo) 서울대학교 공익산업법센터 2009 경제규제와 법 Vol.2 No.1

유시티건설법이 제정되어 시행됨으로써 가장 크게 변화를 겪게 되는 것이 유시티기반시설로 설치되는 정보통신망의 법적 지위이다. 기존의 정보통신망이 도시가 개발되는 과정에서 기반시설과는 별도로 부수적인 물리적 공사를 통해 설치되었다면, 유시티건설법은 신도시가 개발되거나 기성시가지를 정비하는 과정에서 기반시설로 설치되도록 하고 있기 때문이다. 이것은 정보통신기술이 고도화됨에 따라 정보통신망의 사회적 기능이 매우 중요한 것으로 인식되고, 정보통신망을 언제, 누가, 어떠한 기준으로 설치할 것인가에 대한 규율필요성도 점차 높아졌음을 보여준다. 유시티건설법에 의하면 정보통신망은 유시티기반시설로서, 일정한 경우에 사업시행자가 이를 사전적으로 설치하여 공공시설로 귀속시켜야 한다. 이것은 정보통신망에 대한 종전의 규율과 상당한 차이를 보인다. 유시티 건설사업으로 정보통신망이 일단 설치되고 나면 정보통신망을 규율하던 전기통신기본법과 전기통신사업법의 적용을 받는다. 정보통신망 중에서 실시계획에서 무상으로 행정청에 귀속되도록 정해진 정보통신망은 행정주체에 속하는 것이면서 동시에 기성시가지에서 사업자들이 보유하는 사업망과 동일한 기능을 하는 정보통신망이 된다. 이러한 정보통신망을 이용하여 정보통신사업을 하기 위해서는 정보통신사업법이 개정되어 이를 반영할 수 있어야 한다. The legal position of networks as ubiquitous infrastructure are seriously affected by Ubiquitous City Construction Act. Formerly network was constructed in the course of work, but in Ubiquitous City Construction Act it’s constructed as infrastructure. This is caused by information technology development, increase of understanding about network’s function, and the need for regulation on the subject, a time to construct and the conditions for work. According to the provisions of the law, network as infrastructure has to be constructed in early stage by developer and as public facility become vested in the competent authority. This is a radical difference. Once network is constructed, Telecommunications Business Act and Telecommunications Framework Act are applied to it. The network that is vested in the competent authority is also business network. To be in telecommunication busines with it, Telecommunications Business Act will be revised.

타우린 처리가 칼라 기내 식물체 신초 생육 및 발근율에 미치는 영향

김종보(Jong Bo Kim),양환래(Whan Rae Yang),이상희(Sang Hee Lee) 한국원예학회 2018 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2018 No.5

도시계획변경거부의 처분성

김종보(Kim Jong-Bo) 행정법이론실무학회 2004 행정법연구 Vol.- No.11