환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA

멜론으로부터 체세포배를 얻기 위하여 유식물체의 배축 절편을 1 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA가 혼합첨가된 MS배지 치상하여 6주 동안 배양하였다. 배축절편으로부터 연한 노란색의 부드러운 캘러스 형성을 거쳐 형성된 체세포배중에는 2개의 자엽을 갖는 정상적인 형태의 체세포배(26%)와 합생 자엽을 갖는 나팔형의 비 정상적인 체세포배(74%)가 관찰되었다. 정상 체세포배의 하배축 부위에서는 원형의 전형성층 조직이 발달되었고, 자엽 절 부위로 이동되면서 점차 독립적으로 나뉘어져 자엽에서는 완전히 2개의 전형성층 조직으로 분화하였다. 그러나 합생 자엽을 갖는 나팔형의 체세포배에서는 하배축에서 발달된 원형의 전형층조직이 자엽 절과 자엽부위에서도 원형의 전형성층 조직으로 연결되어 있었다. 또한 2개의 자엽을 갖는 정상 및 합생 자엽을 갖는 비 정상 체세포배 tunica-corpus구조를 볼 수 없었으며 전형적인 dome구조도 관찰할 수 없었다. 이러한 결과는 체세포배에서 전형성층 조직의 분화는 자엽형성 및 유경조직 형성과 밀접한 관계가 있는 것으로 추측할 수 있다.

고품질의 표준 유전자 세트를 확보하는 것은 작물의 기능연구 수행에 매우 중요하다. 고품질의 표준 유전자 세트란 형성된 transcripts의 assembly의 정확성이 높고, full length transcript의 비율이 높은 유전자 세트를 뜻한다. 본 연구에서는 표준 유전체가 보고되지 않은 양배추의 고품질 표준 유전자 세트 확보를 목표로 하며, 그 중 full length transcript 비율이 어느 정도 인지를 측정하고자 한다. 본 연구에서 full length transcript는 표준 유전체에 90% 이상 일치하며, 전사체의 5’UTR과 3’UTR 모두 가진 transcript로 정의하고 분석을 수행하였다. 우선 표준 유전체가 있는 애기장대를 이용하여 full length transcript의 비율 측정하였다. de novo 어셈블리로 애기장대의 표준 유전자 세트를 작성한 결과 26,255 transcripts가 형성되었으며, 26,084 transcripts가 표준 유전체에 90% 이상 일치됨을 확인했다. 그 중 91%에 해당하는 transcripts는 알려진 전사체 13,852개와 매칭이 되었는데, 43%에 해당하는 10,231 transcripts가 전사체 13,852개의 full length transcript로 확인되었다. 위와 동일한 방법을 적용하여 양배추의 표준 유전자 세트를 형성한 결과 53,562 transcripts를 형성되었다. 양배추는 표준 유전체의 부재로 알려진 식물 30종의 아미노산 서열을 이용하여 분석하였다. 그 결과 35,273 transcripts가 알려진 전사체와 매칭이 되었으며, 그 중 45%에 해당하는 15,765 transcripts가 full length transcripts임을 확인하였다. 이 비율은 이미 보고된 유칼립투스와 제브라피시의 transcriptome assembly를 통해 얻어진 full length transcripts 6,208(39.5%), 9,625(26%) 보다 더 향상된 수준이다. 본 연구에서 수행된 방법론을 다른 작물의 표준 유전자 세트 형성에 적용하였을 때 보다 향상된 고품질 표준 유전자 세트를 생산할 것으로 예측된다.

1. 본 연구에서는 완두유래의 세포질성 PsAPX1 유전자를 대상으로 산화스트레스 유도성 프로모터를 연결하여 엽록체에 targeting 되는 과발현 운반체를 제작하고 벼에 도입한 결과 형질전환체에서 도입유전자 수가 1~3 copy인 것으로 나타나, 적은 수의 유전자가 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 2. 염, 오존, 자외선, 한발과 같은 다양한 환경스트레스 조건에서 내성이 증진된 우수 계통을 선발하기 위하여 작성된 형질전환 벼 계통들을 대상으로 생물

To assess resistance of transgenic tobacco plants which overexpress superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) in chloroplasts to water stress, changes in leaf water potential, turgor potential, stomatal conductance and transpiration rate were measured. Leaf water potential in all plants remained high up to day 4 after withholding water but thereafter decreased markedly. In spite of a remarkable decrease in leaf water potential, some of transgenic plants maintained higher turgor potential compared with control plant on day 12. In particular, the transgenic plant expressing MnSOD showed an outstanding maintenance in turgor pressure by osmotic adjustment throughout the experiment, resulting in high stomatal conductance and transpiration rate. However, among transgenic plants, osmotic potential was reduced more effectively in multiple transformants such as the double transformant expressing both MnSOD and APX, and the triple transformant expressing CuznSOD, MnSOD and APX than single transformants. Consequently, further research is needed to get general agreement on the tolerance of transgenic plants to water stress at different growth stages for each transgenic plant.