21세기 식물생명공학과 생물산업의 전망 : 유전체 연구에 의한 Paradigm Shift

유장렬,최동욱,정화지,Liu, Jang-Ryol,Choi, Dong-Woog,Chung, Hwa-Jee 한국식물생명공학회 2002 식물생명공학회지 Vol.29 No.3

Biotechnology in the 21st century will be driven by three emerging technologies: genomics, high-throughput biology, and bioinformatics. These technologies are complementary to one another. A large number of economically important crops are currently subjected to whole genome sequencing. Functional genomics for determining the functions of the genes comprising the given plant genome is under progress by using various means including phenotyping data from transgenic mutants, gene expression profiling data from DNA microarrays, and metabolic profiling data from LC/mass analysis. The aim of plant molecular breeding is shifting from introducing agronomic traits such as herbicide and insect resistance to introducing quality traits such as healthful oils and proteins, which will lead to improved and nutritional food and feed products. Plant molecular breeding is also expected to aim to develop crops for producing human therapeutic and industrial proteins.

참나리(Lilium lancifolium Thunb.) 접합자배로부터 소자구 형성을 통한 식물체 재생

김경희,유장렬,김석원,Kim, Kyung-Hee,Liu, Jang-Ryol,Kim, Suk-Weon 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.1

참나리(Lilium lancifolrium)의 접합자배(2n=24)로부터 체세포배발생 및 소자구 형성을 통해 식물체 재분화 체계를 확립하였다. 참나리의 접합자배는 2,4-D가 첨가된 MS 배지에 배양하게되면 소자구 및 체세포배가 동시에 발생하였다. 접합자배로부터 소자구 및 체세포배 형성빈도는 0.1mg/L 2,4-D 첨가 배지에서 각각 66.7% 와 56.7%로 가장 높았다. 그러나 1mg/L 이상의 고농도 2,4-D 처리구에서는 소자구 및 체세포배 형성빈도가 크게 감소하였다. 접합자배에서 형성된 체세포배로부터 식물체를 재생하기 위하여 체세포배를 생장조절제가 첨가되지 않은 MS 기본배지로 옮겨 명배양하였으나 식물체의 발달이 이루어지지 않았으며 신장된 체세포배의 기저부에서 이차적으로 다수의 소자구가 발달하였다. 형성된 소자구를 MS 기본배지로 옮겨 4주간 배양한 결과 정상적인 소식물체로 발달이 이루어졌다. 참나리의 접합자배로부터 직접적인 소자구 형성 및 체세포배로부터 이차적인 소자구 형성을 통해 재생된 식물체는 공히 염색체수가 2n=24 로 2,4-D가 첨가된 배양과정에서 염색체의 안정성이 유지됨을 알 수 있었다. Plant regeneration system from zygotic embryos (2n=24) of Lilium lancifolium Thunb. via bulblet formation was estabished. Zygotic embryos of Lilium lancifolium formed bulblets and somatic embryos simultaneously when they cultured on MS medium supplemented with low concentration of 2,4-D. The highest frequency of bulblet and somatic embryo formation from zygotic embryos of Lilium lancifolium was 66.7% and 56.7%, respectively. The frequency of bulblet and somatic embryo formation was decreased when they cultured on MS medium over than 1 mg/L of 2,4-D. To regenerate whole plants, somatic embryos formed on zygotic embryos were transferred to MS basal medium. However somatic embryos did not fully converted into plantlets. Further incubation in the light, elongated somatic embryos formed numerous bulblets at the base of somatic embryos. Upon transfer to MS basal medium, bulblets were successfully converted into plantlets after further 4 weeks of culture in the light. After acclimatization, plantets from bulblets were transferred to soil and grown to normal plants in growth chamber (approximately $30\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, 16/8h photo period, $25^{\circ}C$) The chromosome analysis revealed that plants regenerated from zygotic embryos showed 2n=24. These results indicate that chromosome stability of source tissue is maintained during plant regeneration via bulblet formation.

Tombus 바이러스의 RNAi Suppressor p19 유전자에 의한 Chlamydomonas reinhardtii의 형질전환

정원중,유장렬,Jeong, Won-Joong,Liu, Jang-Ryol,Cerutti, Heriberto 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.4

클라미도모나스 (Chlamydomonas reinhardtii)에서 Tombus 바이러스의 p19 유전자가 RNAi suppressor로서 기능하는 지는 조사하기 위하여 형질전환을 수행하였다. Southern분석을 통하여 p19 유전자가 1 copy에서 여러 copy로 도입된 형질전환체를 선발하였다. MAA7 유전자의 3'UTR 부위의 inverted repeat (IR) DNA가 형질전환되어 제작된 #33 strain을 p19유전자로 다시 형질전환 한 결과, MAA7 mRNA의 발현 양이 변하여 일정하지 않고 교란되었으며, 5-FI가 첨가된 배지에서 증식이 저해되었다. 증식이 저해된 것은 p19 유전자에 의한 silencing의 suppression이 일어난 것으로 간주할 수 있다. 그러나 MAA7 mRNA의 발현양이 전반적으로 증가하지 않고 발현양의 교란이 일어났으므로 p19 유전자에 의한 silencing의 suppression으로 보기 어렵다. 따라서 본 연구에 사용된 p19 유전자가 클라미도모나스에서는 codon usage가 상이하여 단백질 발현양이 충분치 않아서 silencing의 suppression을 완전하게 하지 못하거나 고등식물에서 일어나는 방식과는 다른 방식으로 suppression한다고 할 수 있다. Chlamydomonas reinhardtii was transformed with the coding sequence of the Tombus virus gene p19 to determine whether the gene functions as an RNAi suppressor in C. reinhardtii. Transformants were confirmed to have 1 to several copies of p19 gene in their chromosomes. When an RNAi strain of C. reinhardtii generated by transforming the inverted repeat (IR) sequence homologous to the 3'UTR region of the MAA7 gene was re-transformed with the gene p19, MAA7 transcript levels of transformants fluctuated and proliferation of trans-formants on the medium containing 5-FI was suppressed. Overall results suggest that p19-mediated silencing suppression works at a low level in C. reinhardtii because of difference in codon usage resulting in weak P19 expression unless p19-mediated silencing suppression in C. reinhardtii works in a different manner from higher plants.

어리연꽃 (Nymphoides indica (L.) O. Kuntze) 화경 배양으로부터 체세포배발생을 통한 식물체 재생

오명진,민성란,유장렬,김석원,Oh, Myung-Jin,Min, Sung-Ran,Liu, Jang-Ryol,Kim, Suk-Weon 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.1

어리연꽃의 화경조직으로부터 형성된 캘러스로부터 체세포배발생을 통한 기내 식물체 재생체계를 확립하였다. 2,4-D가 첨가된 배양배지에 4주 배양 후 어리연꽃의 화경화경조직으로부터 연황색의 구형세포과가 발달하였으며 생장조절제가 첨가되지 않은 1/2MS 배지로 옮걱 명배양한 결과, 약 배양2주 후부터 녹색의 체세포배 유사구조의 발달이 관찰되었으며 정상적인 식물체로 발달하였다. 따라서 캘러스 발달 초기에 형성된 구형 세포괴 및 캘러스는 초기 단계의 체세포배이며 캘러스는 배발생캘러스임을 알 수 있었다. 화경조직으로부터 배발생캘러스 형성빈도는 0.1-0.3 mg/L 2,4-D가 첨가된 1/2MS 배지에서는 거의 100%이었으며 2,4-D 농도가 증가할수록 배발생캘러스의 형성빈도는 반대로 감소하였고 고농도 2,4-D 처리구에서는 캘러스 형성이 전혀 이루어지지 않았다. 한편 BA는 처리 농도에 상관없이 조직의 갈변 및 고사를 유발함으로써 체세포배 형성에 저해적임을 알 수 있었다. 어리연꽃의 잎조직의 경우는 화경조직에 비하여 연황색 구형 세포괴 형성 빈도가 매우 낮아 0.3 mg/L 2,4-D 처리구 (배발생캘러스 형성빈도 9.5%)를 제외하고는 나머지 모든 처리구에서 배발생캘러스의 형성을 관찰할 수 없었다. 현재 배발생캘러스의 현탁배양 체계를 확립중이며 본 연구에서 확립된 어리연꽃의 식물체 재생체계는 어리연꽃의 기내 대량증식 수단은 물론, 유용 형질 도입을 통한 분자육종의 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다. Plant regeneration system from floral stem of Mymphoides indica via somatic embryogenesis was established. After four weeks of culture onto 1/2MS medium containing 2,4-D, pale-yellow globular structures and calluses were formed on the cut surface of floral stem explants. Upon transfer to 1/2MS basal medium, pale-yellow globular structures were developed into somatic embryos and normal plantlets. These results indicated that pale-yellow globular structures and calluses from floral stem were globular embryos and embryogenic calluses, respectively. The frequency of embryogenic callus formation from floral stem was reached to nearly 100% when floral stem was cultured onto 1/2Ms medium supplemented with low concentration of 2,4-D (0.1 to 0.3 mg/L). However, the higher concentration of 2,4-D resulted in decrease of the frequency of embryogenic callus formation. In this study, low concentration of 2,4-D had a stimulative role in embryogenic callus formation, whereas BA showed inhibitory role in callus formation. In comparison to floral stem, leaf explants showed low frequency of embryogenic callus formation. The highest frequency of embryogenic callus formation from leaf explants was 9.5% when leaf explants were cultured onto 1/2MS medium supplemented with 0.3 mg/L of 2,4-D. The plant regeneration system of Nymphoides indica established in this study, might be applied to mass proliferation, conservation of genetic resources and genetic transformation for molecular breeding.

Agrobacterium tumefaciens을 이용한 대두 형질전환체 개발

조미애,최동욱,유장렬,최필선,Cho, Mi-Ae,Choi, Dong-Woog,Liu, Jang-Ryol,Clemente Tom,Choi, Pil-Son 한국식물생명공학회 2004 식물생명공학회지 Vol.31 No.4

Agrobacterium과 자엽절 공동배양으로 대두 형질전환체를 생산하였다. 대두 배양재료는 3개의 품종과 1개의 genotype의 자엽절 절편을 사용하였으며, bar유전자와 GUS유전자로 제작된 pPTN289와 pCAMBIA3301벡터를 LBA4401, GV3101, EHA101, C58에 각각 형질전환하여 공동 배양하였고 모든 형질전환 방법은 약간 변형된 Zhang 등(1999)의 방법에 따라 수행하였다. 형질전환빈도는 아그로박테리움의 종류에 따라 현저한 차이가 있었으며, 특히 사용한 균주중 EHA101에서 3.6%로 최대치를 보였다. Glufosinate가 첨가된 선발배지에서 106개의 식물체를 얻었으며, 이중 Thorne에서 5개체, 1049에서 5개체, 백운콩에서 1개체 등 모두 11개로부터 GUS양성반응을 확인하였다. Southern분석과 basta검정법에 의하여 T1세대 식물체로부터 GUS유전자와 bar유전자가 발현되고 있음을 확인하였다. Agrobacterium tumefaciens-mediated cotyledonary node transformation was used to produce transgenic soybean. Cotyledonary node explants of three cultivars and one genotype were co-cultivated with strains Agrobacterium (LBA4404, GV3101, EHA101, C58) containing the binary vectors (pCAMBIA3301 and pPTN289) carrying with CaMV 35S promoter-GUS gene as reporter gene and NOS promoter-bar gene conferring resistance to glufosinate (herbicide Basta) as selectable marker. There was a significant difference in the transformation frequency depend on bacteria strain. The EHA101 strain of the bacterial strains employed gave the maximum efficiency (3.6%). One hundred-six lines transformed showed the resistance in glufosinate. Histochemical GUS assay showed that at least 11 plants transformed with the GUS gene were positive response. The soybean transformants were obtained from the Thorne (5 plants), 1049 (5 plants) and Bakun (1 plant), respectively. Southern blot analysis and leaf painting assay revealed that the GUS and bar gene segregated and expressed in their progeny.

배추의 형질전환용 선발항생제로서 Paromomycin의 이용

조미애,민성란,고석민,유장렬,이준행,최필선,Cho, Mi-Ae,Min, Sung-Ran,Ko, Suck-Min,Liu, Jang-Ryol,Lee, Jun-Haeng,Choi, Pil-Son 한국식물생명공학회 2006 식물생명공학회지 Vol.33 No.4

정상' 배추와 '서울' 배추의 배축절편을 선발마커로서 hygromycin 저항성유전자를 갖고 있는 pCAMBIA1301와 paromomycin저항성유전자를 갖고 있는 pPTN290으로 각각 형질 전환된 LBA4404 또는 EHA101균주와 공동배양한 후 선발배지에서 배양하면서 형질전환체를 선발하였다. 형질전환빈도는 사용된 항생제와 품종에 따라서 현저하게 차이가 있었으며, 특히 paromomycin은 hygromycin보다 효과적이었고 정상 배추는 서울배추보다 양호하였다. 가장 높은 형질전환빈도는 (0.70%) 100mg/L paromomycin이 첨가된 선발배지에서 정상배추의배축을 배양할 경우 얻어졌다. GUS양성반응으로 확인 한 결과 정상배추에서 9개체와 서울배추에서 3개체를 각각 얻었으며, 온실에서 생장한 후 $T_1$종자를 수확하였다. $T_1$ 종자를 다시 발아시켜 유식물체를 얻은 후 GUS양성반응을 확인함으로서 외래유전자가 안정적으로 발현하고 있음을 확인하였다. Hypocotyl explants of Chinese cabbage (us. 'Jeong Sang' and 'Seoul') produced adventitious shoots on Murashige and Skoog (MS) basal medium supplemented with 4mg/L $AgNO_3$, 5 mg/L acetosyringone, 4 mg/L 6-benzyladenine and 3mg/L alpha-naphthaleneacetic acid (SI) after cocoultivation with strains of Agrobacterium tumefaciens (LBA4404) harboring the pCAMBIA1301 and the $_PPTN290$ containing hygromycin-resistance gene and paromomycin-resistance gene as a selectable marker genes, respectively. There was a significant difference in the frequency of transgenic plants depending on antibiotics and cultivars used. Paromomycin was better than hygromycin, and cultivar 'Jeong-sang' was higher than 'c.v. Seoul' in the frequency of transgenic plants. In particular, the highest frequency (0.70%) of transgenic plants was obtained from selection medium (SI) containing 100mg/L paromomycin in c.v., 'Jeong-sang' GUS positive response were obtained 9 plants and 3 plants from the cultivars, 'Jeong-sang' and 'Seoul', respectively. They were grown to maturity in a greenhouse and normally produced $T_1$ seeds. GUS histochemical assay for progeny $(T_1)$ revealed that the transgenes were expressed in the plant genome.

제주상사화 (Lycoris chejuensis K. Tae et S. Ko) 잎 및 뿌리 절편으로부터 소자구 형성을 통한 식물체 재생안

오명진,박종미,태경환,유장렬,김석원,Oh, Myung-Jin,Park, Jong-Mi,Tae, Kyoung-Hwan,Liu, Jang-Ryol,Kim, Suk-Weon 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.3

제주상사화의 잎 및 뿌리 조직으로부터 형성된 캘러스 및 구형 소자구로부터 효율적인 기내 식물체 재생체계를 확립하였다. 2,4-D가 첨가된 B5 배양배지에서 12주 배양 후 제주상사화의 잎 조직으로부터 백색의 구형 세포괴 및 캘러스가 동시에 발달하였으며 그 빈도는 32.1%이었다. 그러나 3 mg/L 이상의 고농도 2,4-D 처리구에서는 캘러스 형성빈도가 14%로 크게 감소하였으며 10 mg/L 2,4-D 처리구에서는 캘러스 형성이 전혀 이루어지지 않았다. 잎 조직과 달리 뿌리 절편의 경우 3 mg/L 2,4-D 처리구에서 캘러스 형성빈도가 36.1%로 가장 높았으며 BA 단독처리구나 2,4-D와 BA의 혼용처리구에서는 그 빈도가 감소하였다. 형성된 백색의 구형세포괴는 생장조절제가 첨가되지 않은 B5배지에 배양하면 소자구 발달 경로를 거쳐 소식물체로 발달이 이루어졌다. 소식물체는 생장조절제가 첨가되지 않은 1/2MS 기본배지로 옮겨 명배양한 결과, 약 배양 2주후부터 녹색의 잎이 신장되는 것을 관찰 하였으며 4주 후 뿌리 발달이 이루어지면서 정상적인 식물체로 발달하였다. 재생된 소식물체는 배양기내에서 순화과정을 통해 토양이식이 가능하였다. 본 연구에서 확립된 제주상사화의 식물체 재생체계는 제주상사화의 대량증식 수단은 물론, 유용 형질 도입을 통한 분자육종의 수단 및 유용 유전자원의 장기보전을 위한 초저온 보존 연구의 직접적인 연구소재로 활용이 가능할 것으로 예상된다. Plant regeneration system from leaf and root segments of Lycoris chejuensis via bulblet formation was established. Surface-sterilized leaf and root segments were cultured on the B5 medium containing 2,4-D. After 12 weeks of culture onto B5 medium containing 2,4-D, white globular structures and white calluses were formed on the cut surface of the explants. The highest frequency of globular structures and calluses formation from leaf explants was 32.1% when leaf explants were cultured onto B5 medium supplemented with 1 mg/L of 2,4-D. However, the higher concentration of 2,4-D (over than 3 mg/L) resulted in decrease of the frequency. In comparison to leaf explants, root segments showed the highest frequency at a rate of 36.1% when root explants were cultured onto B5 medium supplemented with 3 mg/L of 2,4-D. These structures and calluses were sub-cultured and proliferated onto the same culture medium. Upon transfer to B5 basal medium, white globular structures were developed into bulblets and normal plantlets. After 4 weeks of incubation in the light, plantlets were successfully rooted over the frequency of approximately 90%. Rooted plantlets were successfully transferred to potting soil and acclimatized in the growth chamber. The plant regeneration system of Lycoris chejuensis established in this study, might be applied to mass proliferation, conservation of genetic resources and genetic transformation for molecular breeding.

오리엔탈 백합의 인편 및 줄기의 박판 세포층 절편으로부터 고빈도 자구형성

오승철,정명희,김석원,유장렬,Oh, Seung-Cheol,Chung, Myung-Hee,Kim, Suk-Won,Liu, Jang-Ryol 한국식물생명공학회 2003 식물생명공학회지 Vol.30 No.3

An efficient system for in vitro bulblet formation of Lilium oriental hybrids(cvs). Casa Blanca and Siberia is described. Transverse thin cell layer(tTCL)(1mm thick) explants of 'Casa Blanca' formed bulblets at a frequency of 97.7% when cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1mg/L 2,4 dichlorophenoxyacetic acid(2,4-D) (On average 15.6 bulblets were formed per explant). The frequency of bulblet formation was drastically reduced when the explant ghickness was thinner than 1 mm. Explants from the outermost layer of bulb scale produced greater frequency of bulblet formation than middle or innermost layer. Among auxins supplemented to culture medium at 1 mg/L, 2,4-D led to greater frequency of bulblet formation on explants than dicamba, picamba, or phenylacetic acid(PAA). tTCL explants from the middle region of the outermost layer bulb scale yielded greater frequency of bulblet formation than the upper or lower region. tTCL stem explants of 'Siberia' formed bulblets at a frequency of 95.3% when cultured on MS medium with 1 mg/L 2,4-D(On average 9.1 bulblets were formed per explant). The system estabilished in this study will be useful for in vitro rapid propagation and genetic transformation of Lilium Oriental hybrids.

더덕의 체세포배발생에서 전형층분화와 자엽수의 관계

최필선,소웅영,조덕이,유장렬,Choi Pil-Son,Soh Woong-Young,Cho Duck-Yee,Liu Jang-Ryol 한국식물생명공학회 2005 식물생명공학회지 Vol.32 No.2

Embryogenic callus was obtained from cotyledonary explants of Codonopsis lanceloata on Murashige & Skoog's medium supplemented with 1 mg/L 2,4-D. Suspension cultures of the embryogenic calli were grown on a shaker at 100 strokes/min, and then the calli were subcultured for 2 weeks in 2,4-D-free medium to produce somatic embryo. In somatic embryos at the globular stage, cotyledon initials began to differentiate themselves in the near distal end of the procambial strand. Dicotyledons, tricotyledon, tetracotyledon and fused cotyledon were differentiated from the distal ends of two, three, four and circular procambial strands, respectively. Nearly circular procambial strand in lower hypocotyls were independently differentiated into two, three, four procambial tissues at cotyledonary node and cotyledons to form somatic embryos with dicotyledon, tricotyledon, tetracotyledon. If the distal subepidermal cells of globular embryo exclusively became cotyledon initials, the torpedo or cotyledonary embryo was characterized by somatic embryos with fused cotyledon. 더덕 자엽절편을 1 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS기본배지에 배양하여 배발생캘러스를 얻었고, 호르몬이 첨가되지 않은 MS액체배지에서 구형기의 체세포배를 얻었다. 구형기에서 초기 심장형기로 발달할 때 자엽의 시원세포는 전형성층조직으로부터 분화되기 시작 하였으며, 하배축에서 관찰되는 원통형 전형성층대는 2개의 자엽을 형성할 경우 2개의 전형성층대가, 3개의 자엽은 3개의 전형성층대가, 4개의 자엽은 4개의 전형층대가 각각 독립적으로 분화되어 자엽절과 자엽부위까지 연결되어 있었다. 만약 구형기 체세포배에서 자엽시원세포가 원통형으로 분화될 경우 합생자엽을 갖는 체세포배가 형성되었다.

기능획득 돌연변이 인삼 모상근의 대량생산

고석민,인동수,정화지,최동욱,유장렬,Ko, Suk-Min,In, Dong-Soo,Chung, Hwa-Jee,Choi, Dong-Woog,Liu, Jang-Ryol 한국식물생명공학회 2007 식물생명공학회지 Vol.34 No.4

본 연구는 아그로박테리움 공동배양법을 이용한 기능획득 인삼 모상근의 대량생산을 위한 조건 확립에 대한 것이다. 일반적으로, 인삼과 같이 형질전환을 통한종자의 확보가 어려운 식물에서는 loss-of-function을 이용한 기능유전체 연구에 한계가 있다. 한편, 유전자의 기능을 활성화시키는 방법 (gain-of-function)인 activation tagging 기술은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대안이 될 수 있으며, Agrobacterium rhizogenes를 이용한 모상근 생산 시스템은 대량의 돌연변이체를 안정적으로 용이하게 얻을 수 있다는 점에서 최적의 시스템이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 activation-tagging된 효율적인 형질전환 모상근 생산에 있어서의 최적의 아그로박테리움 균주 및 인삼조직, 배지조성 등에 대한 조건을 확립하였으며, 다양한 배지에서의 형질전환 모상근의 생장률 및 분지율, 표현형 등을 조사하였다. 엽병 절편을 activation-tagging vector pKH01을 가지고 있는 A. rhizogenes R1000와 공동배양하였을 때 배양 4주후 85.9%의 빈도로 모상근이 생산되었다. 모상근의 최대 생장과 분지도를 나타내는 배양조건을 조사한 바 엽병절편을 1/2 SH 배지에서 4주 배양하였을 때 왕성하게 생장하였으며 2.6의 분지도를 보여주었다. 최종적으로 1,989개체의 독립적인 형질전환 모상근 line을 생산하였으며, 이들 모상근 line은 인삼 진세노사이드 생합성 관련 유전자의 발굴 및 기능해석에 유용하게 쓰일 것이다. This study describes conditions for the mass production of activation-tagged mutant hairy root lines of ginseng by cocultivation with Agrobacterium rhizogenes. Because it is not currently possible to produce progeny from transgenic ginseng, a loss-of-function approach for functional genomics cannot be appliable to this species. A gain-of-function approach is alternatively the choice and hairy root production by cocultivation of A. rhizogenes would be most practical to obtain a large number of mutants. Various sources of explants were subjected to genetic transformation with various strains of A. rhizogenes harboring the activation-tagging vector pKH01 to determine optimum conditions for the highest frequency of hairy root formation on explants. Petiole explants cocultivated with A. rhizogenes R1000 produced hairy roots at a frequency of 85.9% after 4 weeks of culture. Conditions for maximum growth or branching rate of hairy roots were also investigated by using various culture media. Petiole explants cultured on half strength Schenk and Hildebrandt medium produced vigorously growing branched roots at a rate of 2.6 after 4 weeks of culture. A total of 1,989 lines of hairy root mutants were established in this study. These hairy root lines will be useful to determine functions of genes for biosynthesis of ginsenosides.