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국내개발 stack gene GM 벼(LS28 X Cry1Ac)에 대한 정성 PCR 분석
신공식,박종현,이진형,이시명,우희종,임선형,김해영,서석철,권순종,Shin, Kong-Sik,Park, Jong-Hyun,Lee, Jin-Hyoung,Lee, Si-Myung,Woo, Hee-Jong,Lim, Sun-Hyung,Kim, Hae-Yeong,Suh, Seok-Cheol,Kweon, Soon-Jong 한국응용생명화학회 2009 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.52 No.1
후대교배종 CM 벼의 정성 PCR 검정방법을 개발하기 위하여, 벼의 내재유전자로써 OsCs-J(rice cytochrome c gene)을 선발하여 OsCytC-5'/3'의 primer쌍을 제작하고, 벼를 포함한 서로 다른 8개 작물에 대하여 PCR을 수행한 결과 벼에 특이적으로 증폭되는 111 bp의 반응 산물을 확인하였다. 국내 개발된 LS28$\times$CryIAc1 GM 벼의 검정 분석으로 정성 PCR 반응을 수행하였다. 정성 PCR을 위하여 GM 벼에 도입된 T-DNA 및 게놈상의 도입유전자 삽입부위의 인접서열을 바탕으로 구조 및 계통 특이적인 검정 primer 쌍을 제작하였다. ActCk-5'/3' primer 쌍을 이용하여 LS28의 T-DNA 내의 actin 프로모터와 OsCK1 유전자 사이를 증폭시켜 306 bp의 PCR 반응 산물을 얻을 수 있었으며, 또한 계통특이 primer 쌍인 CryIAc1 GM 벼유래의 CrLB-5'/3' 및 LS28 GM 벼 유래의 CKRB-5'/3'를 이용한 PCR 반응으로 각각 142 bp와 91 bp의 도입유전자의 인접서열 부위의 특이적인 증폭 산물을 확인할 수 있었다. 계통 특이적 검정을 위한 이들 개발 primer 쌍들은 event 계통과 대조적으로 non-GM 벼와 다양한 작물에 대하여 어떠한 특이적인 PCR 증폭 산물을 형성하지 않았다. 따라서 본 연구에서 계통특이 primer를 이용하여 후대교배종 GM 벼 계통, L528$\times$CryIAc1을 특이적으로 검출할 수 있음을 확인하였고, 제시된 방법이 GM 벼의 실용화를 위한 위해성평가의 검정방법 자료로 제공될 수 있음을 확인하였다. For the development of qualitative PCR detection method of genetically modified (CM) rice, rice species-specific gene, OsCc-1 (rice cytochrome c gene), was selected as suitable far use as an endogenous gene in rice. The primer pair OsCytC-5'/3'with 111 bp amplicon was used for PCR amplification of the rice endogenous gene, OsCc-1 and no amplified product was observed from 8 different crops as templates. Qualitative PCR method was carried out with stack traits of L528$\times$CryIAc1 GM rice developed in Korea. For the qualitative PCRs, some primer pairs were designed with a construct-specific and event-specific type based on T-DNA and junction sequences of T-DNA in GM rice. Actck-5'/3' amplifying between actin promoter and OsCK1 gene introduced in LS28 gave rise to an amplicon 306 bp; also, CrLB-5'/3' from CryIAcl and CKRB-5'/3'amplifying the junction region of T-DNA and genome sequence from LS28 as event-specific primers gave rise to an amplicon 142 bp and 91 bp, respectively. These primer pairs for the detection of event-specific targets not produced PCR amplicons on non-CM rice and various crops in contrast to event lines. Therefore, in this study we verified that event-specific primers were effective to specifically detect stack trait lines and demonstrated that this method presented could be provided with the detection-method data for risk assessment analysis of GM rice to be commercialized.
고구마 정단분열조직으로부터 체세포배발생 및 식물체 재분화에 미치는 casein의 영향
신공식,노경희,이연희,박용환,서석철,Shin, Kong-Sik,Roh, Kyung-Hee,Lee, Yeon-Hee,Park, Young-Whan,Suh, Seok-Cheol 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.1
고구마의 정단배양에 의한 배발생 캘러스로부터 대량증식 체계가 개발되어져 왔다. 고구마 정단분열조직은 1mg/L 2,4-D가 첨가된 MS배지에서 배양 4주 경에 최적의 배발생 캘러스가 형성되었다. 또한 2,4-D가 첨가된 배지에 casein을 첨가함으로써 고구마 신천미 품종의 배발생 효율을 최고 90%이상으로 2.4-D단독처리보다 현저하게 증가시켰다. 배발생 캘러스로부터 체세포배의 유도는 식물생장조절제가 제거된 MS 기본배지에서 효과적으로 형성되었으며 300∼500mg/L casein을 첨가한 배지에서는 더 높은 형성 빈도와 녹색의 단단한 체세포배가 발달하였다. 한편, 2mm이하의 체세포배로부터 이차 배발생 캘러스 형성 및 체세포배의 발달이 100∼300mg/L casein의 첨가에 의해 증가하였다 배발생 캘러스에서 얻어진 체세포배는 직접 MS기본배지에서 쉽게 각 기관이 형성되었으며, 발근과 shoot를 발달시켜 정상적인 식물체로 하여 토양에 성공적으로 옮겨 심을 수 있었다. An efficient protocol has been developed for rapid mass propagation of sweetpotato from shoot-tips derived embryogenic callus. Optimal embryogenic callus was induced from shoot apical meristem explants on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1mg/L 2,4-D. The addition of casein hydrolysate in the media increased the embryogenesis efficiency of sweetpotato. Somatic embryos were easily induced from the embryogenic callus on MS basal medium containing 300-500mg/L casein hydrolysate without phytohormon. Treatment of casein hydrolysate (100∼300mg/L) with 1mg/L 2,4-D also improved the secondary embryonic efficiency from somatic embryos below 2mm in length. Plant regeneration was achieved via somatic embryogenesis and direct organogenesis. Regenerated planlets with well developed shoots and roots on MS basal medium were successfully transferred to soil.
연구보문 : 자연과학; 유전자변형 병저항성(OsCK1) 벼에 대한 PCR 검정
신공식 ( Kong Sik Shin† ),이진형 ( Jin Hyoung Lee ),임명호 ( Myung Ho Lim ),우희종 ( Hee Jong Woo ),친양 ( Yang Qin ),조현석 ( Hyun Suk Cho ) 한국국제농업개발학회 2013 韓國國際農業開發學會誌 Vol.25 No.3
Genetically modified (GM) crops generated by agricultural biotechnology are rapidly increasing and cultivated in many countries since they have delivered substantially agronomic, environmental, economic, and social benefits to farmers. The disease resistant transgenic rice, which expresses choline kinase gene (OsCK1), was developed. With the potential problems of safety, the detection method is required as an essential element for the GMO labeling system or GMO traceability of transgenic crops. In this study, gene, construct and event-specific primer pairs with 134, 306 and 243 bp amplicon, respectively, were used for PCR amplification of disease resistant (OsCK1) GM rice and no amplified product was observed from any other crops as templates. The limits of detection (LOD) of qualitative duplex PCR were 0.05% for OsCK1 GM rice using the event-specific primer pair CKRB32-1/02-2. For quantitative detection using TaqMan real-time PCR system, plasmid pSPSCKR as reference molecule was constructed, which contains rice endogenous gene sequence and 5`-junction DNA sequence of OsCK1 GM rice. The absolute detection limit of quantitative PCR method was around 10 copies for one plasmid molecule pSPSCKR. Thereafter, five mixed transgenic rice containing 0.5, 1, 3, 5 and 10% were quantified to evaluate the accuracy and precision of the established real-time PCR system. The bias and the relative deviations were all within the range of 20% for OsCK1 GM rice. These results demonstrate that the developed event-specific qualitative and quantitative PCR methods are acceptable for monitoring and traceability of GM rice.
국내개발 stack gene GM 벼(LS28×Cry1Ac)에 대한 정성 PCR 분석
신공식 ( Kong Sik Shin ),박종현 ( Jong Hyun Park ),이진형 ( Jin Hyoung Lee ),이시명 ( Si Myung Lee ),우희종 ( Hee Jong Woo ),임선형 ( Sun Hyung Lim ),김해영 ( Hae Yeong Kim ),서석철 ( Seok Cheol Suh ),권순종 ( Soon Jong Kweon ) 한국응용생명화학회 2009 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.52 No.1
국내산 복분자 열매에 대한 화학적 조성 및 생리활성 비교
신공식(Kong Sik Shin),박필재(Pill Jae Park),부희옥(Hee Ock Boo),고정연(Jung Youn KO),한성수(Seong Soo Han) 한국자원식물학회 2003 한국자원식물학회지 Vol.16 No.2
복분자 열매의 생리활성 효과를 알아보기 위하여 재배복분자와 야생복분자를 이용하여 실험을 수행하였다. 총페놀성 화합물 함량은 재배복분자 완숙과와 야생복분자 미숙과에서 각각 222, 190mg/g 이었고, 다당체 함량은 야생 북분자 미숙과가 320 unit로 가장 높은 함량을 나타내었다. 복분자 열매의 전자공여능은 야생복분자 미숙과가 100 ㎍/mL 농도에서 95% 이상으로 높은 활성을 보여 미숙과가 완숙과에 비해 높은 전자공여능을 갖는 것으로 나타났다. SOD 유사활성은 야생복분자 미숙과가 81%, 재배복분자 완숙과가 77%를 나타내어, 총페놀성 화합물과 같은 추세를 보였으며, 과산화지질 형성억제능은 모든 처리구에서 대조구인 α-tocopherol과 같은 억제수준을 나타내었다 복분자 열매의 고혈압 완화효과로써 ACE 활성 저해율은 야생복분자 미숙과와 재배복분자 완숙과가 추출농도 1% 범위에서 98% 이상의 높은 ACE 활성 저해율을 보였다. This study was carried out to investigate biological and antioxidative activities on the fruit of bogbunja (Rubus coreanus Miquel). Total contents of phenolic compounds contents in cultivars ripened fruit and immatured wild-type fruit were 222 and 190mg/g, respectively, Polysaccharide contents of immatured wild-type fruit were the highest value of 320U. For EDA analysis, immatured wild-type fruit showed over 95% in 100㎍/mL of sample concentration, which is the the most effective. Levels of SOD-like activities in immatured and cultivar ripened fruits were 81% and 77%, respectively, For the inhibitory effect on lipid peroxidation, all of bogbunja prepared were similar with those of α-tocopherol as control. The inhibition of ACE activities on the water extracts of bogbunja fruit showed over 98%, especially, in immature wild-type and cultivar bogbunja.
연구보문 : 알파토코페놀 고 함유 유전자변형 들깨에 대한 검정법 개발
신공식 ( Kong Sik Shin ),우희종 ( Hee Jong Woo ),이기종 ( Ki Jong Lee ),김경환 ( Kyung Hwan Kim ),권순종 ( Soon Jong Kweon ),서석철 ( Seok Cheol Suh ) 한국국제농업개발학회 2010 韓國國際農業開發學會誌 Vol.22 No.4
알파토코페놀을 증가시키기 위해서 γ-TMT(γ-tocopherol methyltransferase)유전자로 형질전환 된 유전자변형 들깨가 개발되었고, 도입유전자의 검출법 개발을 위하여 정성 및 정량 PCR 분석을 수행하였다. 도입유전자 및 들깨 내재유전자를 바탕으로 하여 몇 개의 검출 primer쌍을 제조하였으며, 정성 PCR 방법으로 primer의 특이성을 조사하였다. 들깨 내재 유전자, KAS-I의 증폭을 위해서 KASI02-1/2 primer를 사용하여 195 bp 크기의 PCR 증폭산물을 얻었으며, 도입유전자에 대하여 구조 특이적 primer, TMTocs-1/2 및 VicTM-1/2를 이용하여 유전자변형들깨를 포함한 6개 작물과 국내 개발된 3개 유전자변형 작물에 대해 PCR을 수행한 결과에서 각각 191 bp 및 109 bp의 PCR 산물이 유전자변형 들깨에서만 특이적으로 증폭되는 것을 확인하였다. 정량 검출을 위해서 plasmid, pKAViTM을 제조하였고, 이를 표준시료로 하여, 0.3, 1 및 1.5%로 조제된 유전자변형 들깨를 real-time PCR로 분석함으로써 유의성 있는 결과를 얻을 수 있었으며, 이의 방법이 유전자변형 들깨를 정량적으로 검정하는데 적용될 수 있음을 확인하였다. Qualitative and quantitative PCR methods were performed to examine the detection of γ-TMT(γ-tocopherol methyltransferase) inserted into genetically modified(GM) perilla(Perilla frutescens)developed in Korea. Several primer pairs were prepared on introduced genes and an endogenous reference gene in perilla. Specificity of primers first was tested by the means of qualitative PCR analysis. Primer pair KASI02-1/2 was used to amplify the endogenous gene, KAS-I, and gave rise to an amplicon 195 bp. PCR amplification using the construct-specific primer pairs, TMTocs-1/2 and VicTM-1/2 also was performed for GM perilla. TMTocs-1/2 and VicTM-1/2 primers gave rise to an amplicon 191 bp and 109 bp, respectively. In contrast, no amplified product was observed when DNA samples from 6 different plants and 3 GM crops were used as templates. For quantitative detection, test samples containing 0.3, 1, and 1.5% genetically modified perilla were measured by real-time PCR using the plasmid DNA, pKAViTM as standard material. This result showed real-time PCR method was applicable to detect GM perilla quantitatively.