자성배우자체 중심체 세포(central cell) 발달에 필수적인 MADS 유전자, AGL61

유희주(Hee-Ju Yu),박수민(Soomin Park),문정환(Jeong-Hwan Mun),김수윤(Soo-Yun Kim) 한국원예학회 2009 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2009 No.10

배추의 조직 특이적 발현유전자 데이터베이스

유희주(Hee-Ju Yu),박신기(Sin-Gi Park),오미진(Mijin Oh),황현주(Hyun-Ju Hwang),김남신(Namshin Kim),정희(Hee Chung),손성한(Seong-Han Sohn),박범석(Beom-Seok Park),문정환(Jeong-Hwan Mun) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.6

배추는 배추속 식물의 A genome을 대표하는 모델로서 다양한 배추과 작물의 유전학 및 유전체학과 육종연구의 기반이 되는 중요한 작물이다. 최근 들어 배추 유전체 해독이 완료됨에 따라 유전체의 기능 연구가 보다 활발히 진행될 것으로 기대된다. 유전체 정보로부터 유전자의 구조를 예측하고, 기능을 분석하여 프로모터를 포함한 유용 유전자를 개발하기 위한 필수 재료로 이용되는 것이 다양한 조직 또는 실험 처리로부터 생성된 발현 유전자 데이터이다. 2011년 7월 현재 공공 데이터베이스에는 39개의 cDNA library로부터 분석된 147,217개의 배추 발현유전자가 보고되어 있다. 그러나 이들 발현 유전자들은 체계적으로 분석되거나 데이터베이스 형태로 정리되어 있지 않기 때문에 연구자들이 유전자 서열로부터 유용한 정보를 추출하여 사용하기 어 려운 문제점이 있다. 따라서 해독 완료된 배추 유전체와 함께 발현 유전자 정보를 보다 잘 활용하기 위하여 배추의 조직 특이적 발현유전자 데이터베이스인 BrTED를 개발하였다. 데이터베이스는 EST 서열 처리-정보 검색 단위와 조직 특이성 발현 특성 분석 단위로 이루어져 있으며, 각 정보들은 상호 연결되어 유기적인 검색 환경을 제공하게 하였다. BrTED는 23,962개의 단일 조합 유전자서열을 포함하고 있으며, 각 서열들의 유전자 주석과 암호화하고 있는 단백질의 기능을 동시에 제공한다. 또한 각 단일 조합 유전자서열들의 조직별 발현 특이성을 통계 분석을 통해 조사하여 연구자의 검색 기준에 따라 제공한다. BrTED의 실효성을 검증하기 위하여 데이터베이스를 통해 조직 특이적 발현 유전자 29개를 선발하고, 이들의 발현 특성을 RT-PCR로 확인한 결과, 선발한 유전자 모두 목표한 조직에서 특이적이거나 강한 발현을 보였다. BrTED는 조직 특이적 발현유전자를 신속하게 선발할 수 있는 공공 데이터베이스로서 배추의 기능 유전체 연구뿐만 아니라 근연 배추속 작물의 유전학과 유전체학 연구에 유용한 공공 연구 자원으로 이용될 수 있을 것이다. Brassica rapa is an A genome model species for Brassica crop genetics, genomics, and breeding. With the completion of sequencing the B. rapa genome, functional analysis of the genome is forthcoming issue. The expressed sequence tags are fundamental resources supporting annotation and functional analysis of the genome including identification of tissue-specific genes and promoters. As of July 2011, 147,217 ESTs from 39 cDNA libraries of B. rapa are reported in the public database. However, little information can be retrieved from the sequences due to lack of organized databases. To leverage the sequence information and to maximize the use of publicly-available EST collections, the Brassica rapa tissue-specific EST database (BrTED) is developed. BrTED includes sequence information of 23,962 unigenes assembled by StackPack program. The unigene set is used as a query unit for various analyses such as BLAST against TAIR gene model, functional annotation using MIPS and UniProt, gene ontology analysis, and predict ion of tissue-specific unigene sets based on statistics test. The database is composed of two main units, EST sequence processing and information retrieving unit and tissue-specific expression profile analysis unit. Information and data in both units are tightly inter-connected to each other using a web based browsing system. RT-PCR evaluation of 29 selected unigene sets successfully amplified amplicons from the target tissues of B. rapa. BrTED provided here allows the user to identify and analyze the expression of genes of interest and aid efforts to interpret the B. rapa genome through functional genomics. In addition, it can be used as a public resource in providing reference information to study the genus Brassica and other closely related crop crucifer plants.

배추의 내건성 관련 분자표지 개발을 위한 다형성 분석

유희주(Hee-Ju Yu),박수형(Su Hyoung Park),박수민(Soomin Park),윤무경(Moo Kyung Yoon),문정환(Jeong-Hwan Mun) 한국원예학회 2009 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2009 No.10

In vitro micropropagation of Lilium longiflorum ‘Georgia’ by shoot formation as influenced by addition of liquid medium

Bong Hee Han(한봉희),Eun Jung Suh(서은정),Hee Ju Yu(유희주),Byeoung Woo Yae(예병우),Kee Yeoup Peak(백기엽) 한국원예학회 2004 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2004 No.5

신초 Cluster 형성에 의한 Lilium Asiatic Hybrid 'Hae Hwa'의 기내번식

한봉희,유희주,예병우,구대회,Han, Bong-Hee,Yu, Hee-Ju,Yae, Byeoung-Woo,Goo, Dae-Hoe 한국식물생명공학회 2002 식물생명공학회지 Vol.29 No.1

This experiment was conducted to micropropagate bulblets via shoot cluster formation and massproduce normal bulblets from the sections of proliferated shoot clusters in Lilium asiatic hybrid 'Hae Hwa'. The induction of shoot clusters from the culture of bulblet sections was more effective than that of bulb scales on MS medium with 1.0 mg/L BA and 0.5 mg/L IAA. Proliferation of shoot clusters from the formed shoot cluster sections was the most favorable on medium containing 5.0 mg/L BA and 0.5 mg/L IAA. The formation and the growth of bulblets from shoot cluster sections were achieved effectively on medium with 60∼90 g/L sucrose. The leaves derived from shoot clusters grew vigorously but the bulblets from shoot clusters grew very poor in 5L air-lift bioreactor culture. By the addition of 30 mL fresh liquid medium containing doulble strength MS salts, 250 g/L sucrose and 5 g/L activated charcoal after 8 weeks in the shoot cluster culture on MS medium with 5.0 mg/L BA and 0.5 mg/L IAA, the number of bulblets was increased in light condition, but the growth of bulblets was not affected by light. Bulblet production was possible with the bulblet product at 53 to 68 mg in fresh weight by liquid medium addition after the proliferation of shoot cluster. Lilium asiatic hybrid 'Hae Hwa'의 인편 및 자구절편 배양으로 신초 cluster를 유도하여 자구를 대량증식하고, 형성된 신초 cluster에서 정상적인 자구를 대량생산하고자 일련의 실험을 실시하였다. MS배지에 BA 1.0mg/L와 IAA 0.5 mg/L가 첨가된 배지에서 신초 cluster의 유도는 인편보다 자구절편을 배양하는 것이 효과적이었다. MS배지에 BA 5.0 mg/L와 IAA 0.5 mg/L 첨가배지에서 신초수 및 신초무게가 양호하여 형성된 신초 cluster 절편에서 신초 cluster의 증식에 적합하였다. 또한 자구의 비대는 MS 배지에 sucrose 60∼90 g/L가 첨가된 배지에서 양호하였다. MS배지에 sucrose 30∼90 g/L를 주입한 5L airlift 생물반응기에 신초 cluster 절편체를 배양한 결과, 신초만 무성하게 자랐고 자구비대는 불량하였다. 신초 cluster를 8주간 배양한 후에 2배 MS 염류와 sucrose 250g/L, 활성탄 5 g/L를 포함한 액체배지를 동일용기에 첨가하여 배양한 결과, 명배양에서 형성된 자구수는 증가하였으나 소자구의 생장은 명, 암 모두 비슷하였다. 이로써 형성된 소자구의 무게가 53∼68 mg이며, BA 5.0 mg/L와 IAA 0.5 mg/L가 첨가된 MS 배지에서 신초 cluster를 증식한 후, 액체배지 첨가방법에 의하여 효율적인 소자구의 생산이 이루어졌다.

픽프라이머 : 유전자 목표 구간 탐색 모듈을 포함한 프라이머 제작 그래픽 프로그램

정희(Hee Chung),문정환(Jeong-Hwan Mun),이성찬(Seung-Chan Lee),유희주(Hee-Ju Yu) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.5

유전 육종 연구를 위해 연구자들은 실험 목적에 따라 다양한 종류의 프라이머를 제작해야 한다. 인터넷 상에서 다양한 공용 프로그램이 이용되고 있으나 많은 경우 사용자 편의성이 낮기 때문에 유전자의 구조를 고려하여 프라이머를 디자인하기 위해서는 시간과 노력이 소요된다. 본 연구에서는 엑손과 인트론 지역을 시각적으로 구별하면서 손쉽게 프라이머를 제작할 수 있는 프로그램인 Pickprimer를 개발하였다. 이 프로그램은 공용 프로그램인 Spidey와 Primer3 프로그램의 소스 코드를 결합한 후 그래픽 인터페이스를 추가하여 사용자가 유전자의 구조를 예측하고 이를 바탕으로 프라이머를 손쉽게 제작할 수 있게 했다. 입력 정보는 공용 데이터베이스에서 내려 받은 서열을 복사-붙임하여 이용할 수 있게 하였으며 유전자의 구조를 그림으로 표현하고 동시에 엑손과 인트론 서열을 구별할 수 있게 했다. 이 프로그램을 이용하여 배추의 단일 카피 유전자에 대한 24 쌍의 프라이머를 디자인하고 6개 고정 품종을 대상으로 PCR과 전기영동 실험을 수행한 결과 제작한 모든 프라이머 쌍이 명확한 단일 밴드를 성공적으로 증폭시켰다. 이 프로그램은 분자표지의 개발뿐만 아니라 유전자 기능 연구 등 다양한 종류의 유전 육종 실험에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. In genetic and molecular breeding studies of plants researchers need to design various kinds of primers based on their research purposes. So far many kinds of web- or script-based non-commercial programs for primer design are available. Because most of them do not include user interface for multipurpose usage including gene structure prediction and direct target selection on sequences it has been a laborious work to design primers targeting on the exon or intron regions of interesting genes. Here we report a primer designing graphic user interface program Pickprimer that includes gene structure prediction and primer design modules by combining source codes of the Spidey and Primer3 programs. This program provides simple graphic user interface to input sequences and design primers. Genomic sequence and mRNA or coding sequence of genes can be copy and pasted or input as fasta or text files. Based on alignment of the input sequences using the Spidey module a putative gene structure is graphically visualized along with exon-intron sequences of color codes. Primer design can be easily performed by dragging mouse on the displayed sequences or input primer targeting position with desirable values of primers. The output of designed primers with detailed information is provided by the Primer3 module. PCR evaluation of 24 selected primer sets successfully amplified single amplicons from six Brassica rapa cultivars. The Pickprimer will be a convenient tool for genetic and molecular breeding studies of plants.

Isolation and Characterization of tissue-specific Promoter in Acapulco Lily (Lilium hybrid cv. Acapulco)

Eun-Jung Suh(서은정),Hee-Ju Yu(유희주),Bong Hee Han(한봉희),Byeong Woo Yae(예병우),Il-Gin Mok(목일진) 한국원예학회 2003 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2003 No.10

Large-Scale Analysis of Anther-Specific and -Preferentially Expressed Genes in Lily by cDNA Sequencing

Eun-Jung Suh(서은정),Hee-Ju Yu(유희주),Bong Hee Han(한봉희),Yong Pyo Lim(임용표),Il-Gin Mok(목일진) 한국원예학회 2002 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2002 No.3

Alocasia cadieri Chantrier의 기내번식

한봉희,예병우,구대회,유희주,Han, Bong-Hee,Yae, Byeoung-Woo,Goo, Dae-Hoe,Yu, Hee-Ju 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.1

본 실험은 Alocasia cadieri Chantrier를 기내배양하여 일시에 균일한 식물체를 대량생산하기 위하여 실시하였다. Alocasia의 경정을 TDZ 0.1mg/L가 첨가된 배지에 배양하였을 때 신초증식이 가장 높았으며, 형성된 신초에서 신초의 증식은 TDZ과 NAA가 각각 0.5mg/L첨가된 배지에서 효과적이었다. 형성된 신초의 발근은 IBA또는 NAA가 첨가된 배지보다는 활성탄 2.0g/L가 첨가된 배지에서 양호하였으며, 소식물체의 순화는 perlite : vermiculite가 1:1로 혼합된 용토 또는 vermiculite가 적합하였다. In order to micropropagate uniform plantlets of Alocasia cadieri Chantrier in vitro, the shoot tips were cultured on media containing various concentrations of BA and thidiazuron (TDZ). Multiple shoot formation from shoot tips was very effective on medium containing 0.1mg/L TDZ. The formed shoots from shoot tips were separated into a shoot, and cultured on media with BA, TDZ, and NM combination for proliferation. The shoots were multiplied very vigorously on medium with 0.5mg/L TDZ and 0.5mg/L NAA. The rooting and growth of multiplied shoots were more effective on medium with 2.0g/L activated charcoal, rather than those with IBA and NAA. Rooted plantlets show high survival in soil mixed with perlite 1: vermiculite 1 or vermiculite alone.

배추 작물에 이원적 전사유도 시스템 도입을 위한 조기 검증방법 확립

김수윤(Soo-Yun Kim),유희주(Hee-Ju Yu),김정호(Jeong-Ho Kim),조명철(Myeong-Cheoul Cho),박미희(Mehea Park) 한국원예학회 2013 원예과학기술지 Vol.31 No.1

이원적 전사유도 시스템(binary trans-activation system)은 도입유전자의 발현을 조절하는 기작(mechanism) 중에 하나로, 목적 유전자의 발현이 전사활성 인자를 가지고 있는 식물체와의 교배를 통해서만 발현되는 시스템이다. 본 연구에서는 이원적 전사유도 시스템을 원예 작물의 우수한 유전자원 및 신품종 보호 방법으로 이용하고자, 배추에서 이 시스템의 기능을 검정하였다. 배추작물에서 이원적 전사유도 시스템의 이용가능성을 검정하기 위하여 activator construct(35SLhGBart)와 reporter construct(pOpGUS1300)를 작성하였고 공동형질전환방법으로 배추에 형질전환하였다. 두 종류의 카세트가 도입된 형질전환체는 항생제를 이용하여 선발하였으며, 재분화된 신초의 GUS 유전자 발현으로 이 시스템의 활성을 확인하였다. 또한 이 시스템을 조직 특이적으로 유도하기 위하여 애기장대의 자성 배우체 특이적 프로모터를 이용하여 activator construct(795LhGBart)를 작성하여 애기장대에 형질전환 하였다. 공동형질전환된 애기장대는 자성 배우체에서 조직 특이적인 발현을 나타냈다. 이러한 결과는 이원적 전사유도 시스템이 목적유전자의 발현을 배추의 F₁ 종자에서 선택적으로 유도하는 방법으로써 우수한 유전자원 및 신품종 보호에 이용될 수 있다는 것을 보여주는 것이라고 생각된다. Binary trans-activation (pOp/LhG4) system is one of the regulatory systems of transgene expression. The target gene expression is achieved by crossing the reporter plants with an activator in this system. In this study, we used the features of this system in Chinese cabbage as a way to protect genetic resources and new varieties. To establish pOp/LhG4 system in Chinese cabbage, we designed an activator (35SLhG41300), and reporter constructs (pOpGUSBart) and co-transformed using Agrobacterium. The transgenic plants were selected by antibiotics and the functional activity of pOp/LhG4 system was confirmed by GUS expression. To induce the tissue-specific function, we constructed pOp/LhG4 system (795LhGBart) using female tissue specific promoter (ProAt1g26795) of Arabidopsis. Co-transformed transgenic plants clearly showed tissue specific expression in Arabidopsis. The results suggest the possibility of the system’s application of F₁ generation can be restricted by expressing the target gene to protect a new varety and genetic resource in Chinese cabbages.