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Protocorm-like body를 이용한 호접란 형질전환 연구
허연재(Yeon-Jae Hur),김은영(Eun-Young Kim),양원태(Won-Tae Yang),이영병(Young-Byoung Lee),이재헌(Jae-Hun Lee),정영수(Young-Soo Jung),남재성(Jae-Sung Nam),윤대진(Dae-Jin Yun),이기환(Ki-Hwan Yi),김도훈(Doh-Ho Kim) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.3
본 연구는 Agrobacterium을 이용한 효율적인 호접란 형질전환 시스템의 확립을 위해 실시하였고, 호접란 PLB의 대량증식을 위한 배지 조성은 하이포넥스 기본 배지에 활성탄 1g/l, 티아민 0.1 mg/l 및 sucrose 30 g/l을 배지에 첨가한 경우 PLB가 안정적으로 증식되었다. 계대 배양시 PLB 절단 방법이 PLB의 생존과 증식에 큰 영향을 미치며, PLB 위쪽으로부터 1/3 부위를 절단하여 계대 배양한 경우 90% 이상의 가장 높은 증식률을 나타났다. Agrobacterium 접종 시 균이 묻어 있는 침으로 PLB를 찔러 상처를 내는 dipping 방법을 이용하여 형질전환 효율을 높일 수 있었다. Agrobacterium 배양액의 흡광도 값이 0.8일 때 형질전환 효율이 가장 높았고, 형질전환된 PLB의 선발은 1 ㎎/l 정도의 저농도 hygromycin을 함유한 배지에 계대배양 하는 것이 효율적이었다. 호접란 형질전환체를 먼저 GUS assay를 통하여 선발하였고, 선발된 개체로부터 genomic DNA를 추출하여 GUS 특이적 primer와 probe로 PCR과 Southern blot 분석을 수행하고 유전자의 도입여부를 조사한 결과 GUS 염색된 형질전환체에서 정상적으로 GUS 유전자가 도입된 것을 확인할 수 있었다. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation procedure for the phalaenopsis orchid, established by using Protocormlike bodies (PLBs), was aimed at the introduction of target genes into individuals with divergent genetic backgrounds. PLBs obtained from the axillary bud of a peduncle were maintained on a hyponex medium supplemented with 1 g/l of activated charcoal, 30 g/l of sucrose and 0.1 mg/l thiamine. The multiplication rate of PLBs was about 90% in case of subculture PLBs to be cut transversely into 1/3 part from top position. The PLBs were inoculated with Agrobacterium strain EHA105 harboring both β-glucuronidase (GUS) and hygromycin-resistant genes for 20 minutes after dipping treatment. Transformation efficiency was the highest with a Agrobacterium culture medium and dipping treatment of O.D. 0.8. Newly induced PLBs were put on selection medium containing 1 ㎎/l hygromycin for 2 months. Hygromycin-resistant phalaenopsis plants that regenerated after the selection culture of PLBs showed histochemical blue staining due to GUS. Transgene integration of the hygromycin-resistant plants was confirmed by PCR and Southern blot using GUS specific primers and probe.
대두 calmoduine유전자 SCaM-5를 발현하는 형질전환 토마토의 병 저항성 검정
이효정,백동원,이옥선,이지영,김동균,정우식,윤재길,이신우,곽상수,남재성,김도훈,윤대진,Lee, Hyo-Jung,Baek, Dong-Won,Lee, Ok-Sun,Lee, Ji-Young,Kim, Dong-Giun,Chung, Woo-Sik,Yun, Jae-Gil,Lee, Sin-Woo,Kwak, Sang-Soo,Nam, Jae-Seung,Kim, Doh-Ho 한국식물생명공학회 2006 식물생명공학회지 Vol.33 No.2
농작물 생산에 있어서 병원균 침입에 의한 피해를 줄이는 것은 아주 중요한 과제이다. 식물은 스스로도 생체 방어 신호 전달 기작을 가지고 있지만 그 피해를 줄이는데 있어서 한계가 있다. 본 연구는 콩과 식물에서 분리한 식물생체방어 신호전달 유전자인 SCaM-5를 토마토에 형질전환하여 형질전환 식물체를 작성하고 병 저항성에 관한 실험을 수행한 것이다. SCaM-5 유전자가 형질전환 된 토마토에서는 pathogen-related(PR-5) 유전자를 항상 발현시킴으로서 계속적으로 식물 생체방어 신호기작을 활성 시킨다는 사실을 확인하였다. 또한, SCaM-5를 형질전환 시킨 토마토는 식물에 막대한 피해를 주는 중요한 곰팡이 (P. capsici와 F. oxysporm)와 bacteria (Pst DC3000)에 대하여 병 저항성을 가진다는 것을 검증하였다. The calmodulin as a Ca$^{2+}$-binding protein mediates cellular Ca$^{2+}$ signals in response to a wide array of stimuli in higher eukaryotes. Plants produce numerous calmodulin isoforms that exhibit differential gene expression patterns and sense different Ca$^{2+}$ signals. SCaM-5 is a soybean calmodulin that is involved in plant defense signaling. Here, we constructed a SCaM-5 CDNA under control of CaMV 35S promoter and transformed it into tomato (Lycopersicon esculentum). The constitutive over-expression of SCaM-5 in tomato plants exhibited a high levels of pathogenesis-related (PR) gene expression, and conferred an enhanced resistance to two fungal pathogen (Phytophthora capsici, Fusarium oxysporum), and a bacterial pathogen, Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000. Thus, this results collectively suggest that SCaM-5 plays an important role in plant defense of tomato.