벼에서 인산흡수 관련 유전자를 이용하여 무기양분이 제한된 토양에서도 작물의 생장을 극대화시키는 무기영양 이용능력이 강화된 차세대 작물을 개발하고자 인산흡수력이 강화된 OsPT(Phosphate transporter)1, 4, 7, 8-OX 계통을 세대진전시켜 T5 세대에서 유전자의 안정적 도입을 확인하였다. 형질전환 계통들의 뿌리발달 상황을 조사해 본 결과, T/R율이 모든 형질전환 계통에서 동진벼보다 높은 경향을 보였다. OsPT1-OX 및 OsPT4-OX 계통은 모본인 동진벼에 비해 전반적으로 초장, 간장 및 수장은 짧았으나 OsPT7-OX 및 OsPT8-OX 계통은 주요 농업적 특성이 비슷하였다. 인산 무시용 시 OsPT1, 7, 8-OX 계통들은 출수기가 1~2일 정도 조숙화되었으나 인산흡수량이 과다하였던 OsPT4-OX계통은 오히려 2일 정도 만숙화되어 출수기 반응이 뚜렷하였다. 인산 무시용시 관행시비 대비 쌀수량 감소율은 동진벼가 18%로 컸으나 OsPT1-OX, 7, 8계통들은 각각 10, 15, 9%에 불과하였다. 인산 무시용시 모본인 동진벼에 비해 OsPT1, 4, 7, 8-OX 계통들은 출수기의 식물체 인산흡수량이 각각 104, 128, 26, 14% 증가하였으나 질소함량은 10, 16, 12, 5% 증가에 그쳤다. 동진벼에 비하여 P/N율이 높고 간장이 짧은 OsPT1-OX과 4-OX 계통은 (2N)P시험구에서 간장이 각각 6, 4 cm 회복되었다. OsPTs-OX의 인산함량(%)을 분석한 결과, OsPT4-OX >1-OX >7-OX >8-OX 순으로 나타난 반면, OsPT1-OX이 인산흡수율이 높으면서도 생육의 변화가 적어 개체당 총 인산흡수량(g/개체)은 OsPT1-OX >4-OX >7-OX >8-OX 순으로 OsPT1-OX이 인산흡수증진 신품종으로 가장 유망하였다. OsPT1-OX계통의 부위별 인산흡수량은 줄기와 잎에서 동진벼의 2.4배, 2.2배였으나 현미와 영에서는 차이가 없었다.

콩의 PR10 유전자(GmPR10)를 벼에 형질전환하여 GmPR10 전이 유전자의 발현 정도와 내염성 관련 형질의 반응 사이의 인과관계를 조사하여 염 스트레스에 대한 GmPR10 생리적 기능을 분석하고 내염성 유전자원을 개발하였다. 1. 전이 유전자는 형질전환 계통에 따라 게놈 내에 1 ~ 6개의 사본이 도입되었고, 선발된 8개의 형질전환 계통 모두에서 전이 유전자가 발현되었으며, 발현 정도는 계통에 따라 변이를 보였다. 2. T1세대 2계통의 형질전환

Until now many strategies have been used to produce marker-free transgenic plants such as co-transformation with negative selectable markers, site-specific recombination system, transposable elements mediated transformation, and etc. In this research, embryogenic calli induced from japonica rices, Ilmibyeo and Dongjinbyeo, were tranformed with the vector which simultaneously constructed with cre/loxP and argE genes in T-DNA. Transformation efficiencies were comparably lower than those of our previous studies, since the constructed genome size was relatively big (>10Kb). For eliminate the transformed tissues which contained positive selectable marker gene, tunicamycin was treated at regeneration and selection stages, since cre recombinase gene is expressed under the presence of this antibiotics. The plants were selected first under 50 mg․L-1 hygromycin at 28℃ for 2 weeks after the Agrobacterium-infection at 25℃ for 7 days. And then, the regeneration plants were successfully obtained on MS basal regeneration medium containing 0.1 mg․L-1 tunicamycin. The regenerated plants are now acclimatizing in greenhouse and molecular analysis are currently accomplished with these plants.

Resveratrol (3,5,4'-trihydroxystilbene) is a naturally occurring antioxidant found in grapes, grape products such as wine, and some other botanical sources, like peanuts. In grapes, resveratrol occurs both as free resveratrol and piceid, which is 3-β-mono-D-glucoside of resveratrol. In recent years, research on resveratrol has discovered several beneficial biological effects of this compound to human health. These include anticancer activity, cardioprotection, antioxidant activity, inhibition of platelet aggregation, and antiinflammatory activity. So, we conducted this study to develop transgenic rice plants an enhanced phytochemicals associated with reduced cancer risk by overexpression of a peanut RS gene and selected 2 lines, 'Iksan 515' and 'Iksan 526', according to agronomic traits of rice plant and resveratrol contents in rice grain. Resveratrol content of Iksan 515 was increased by 2.3 times until 5 days after seedling and decreased at 7 days after seedling. Expression level of RS gene according to seedling days by Real-time PCR increased until 5 days, but decreased by half at 7 days. Now, we are planning to analyze medicinal function of these high resveratrol rices and development of cultivation technology to increase resveratrol content. Therefore, transgenic rices producing high resveratrol can be used to develop new rices with a cancer chemopreventive role in human medicine.

CAX1 유전자가 도입된 형질전환 벼는 T3 세대까지 34계통을 모식물인 일품벼와 공시하였고, 그 외 종자 내 칼슘함량 조사를 비롯한 5가지 실험에서 이전에 실시한 Southern 분석 결과 CAX1 prove의 band 양상이 뚜렷이 나타난 7계 통(T-14, T-15, T-17, T-18, T-19, T-20, T-24)을 T4~T6 계통에서 공시하였다. 앞으로 T7 세대에 대한 특성조사를 거쳐 Ca2+함량이 안정적으로 높게 유지되는 계통을 선발하여 세대육성하면 칼슘과 관련된 유전자의 내재해성 작물의 기초자료 이용뿐만 아니라 농산물의 품질 고급화 및 안정성 향상 그리고 병충해에 의한 농작물 피해를 줄일 수 있는 효과를 가져 오고자 수행한 결과는 다음과 같다. T4 세대에서 형질이 안정적으로 발현되면서 모품종과 유사하고 농업적 형질이 우수한 5 계통을 선발하여 T6 세대까지 농업적인 생육 안정성(수장, 수수, 간장)은 15, 17, 18, 24 계통들은 출수기가 모품종인 일품벼와 비슷한 경향이었고 14, 19, 20계통들은 일품벼보다 6~11일까지 늦어지는 경향이었다. 형질전환체 7 계통의 간장을 조사한 결과 14 계통을 제외하고는 대부분 모품종인 일품벼와 유사하게 나타났다. CAX1 형질전환체인 T5~T6 세대에서 병저항성은 일품 모품종보다 벼도열병(blast)과 벼잎집무늬마름병(sheath blight)의 방제가가 낮게 나왔으며, 벼도열병은 2 년간 모두 모품종에 대비해 T-14, 17, 18, 19, 20은 방제가가 높게 나타나 병저항성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 벼잎집무늬마름병은 T-14, 19, 20, 24 계통이 방제가가 높게 나타났으며, 벼도열병과 벼잎집무늬마름병 모두 방제가가 높은 계통은 T-14, 19, 20 으로 조사되었다. 저온처리 된 벼의 초장 조사에서 각각 온실과 17℃ 의 두 조건에 있어서 온실에서의 초장 조사와 생존 개체수를 대비해 볼 때 일품벼와 형질전환체 모두 정상적인 발육상태를 보였으나, 저온조건에서 초장 조사는 일품벼에 비해 T6 -19을 제외한 형질전환 계통들이 양호하였으며 T6 -18, 24 계통은 내한성 품종인 상주벼와 유사하거나 조금 차이가 났다. 종자내의 캄슘함량을 분석하기 위하여 T3~T7 종자를 이용하여 얻어진 결과는 T3 종자에서 452.2~1,376.2%로 칼슘함량이 증가되었고 분자 marker에 의해 선발하여 된 T7종자까지 분석한바 13.4~68.0%로 나타남을 확인할 수 있었다.

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

Arabidopsis thaliana Ca2+/H+ 수송체 유전자인 CAX 1(cation exchanger 1)이 도입된 벼 형질전환체에 대한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. Agrobacterium 이용 형질전환 CAX 1 벼 T5 세대를 대상으로 CAX 1밴드가 도입되었음을 확인하였다. 농업적인 특징인 수장, 수수 및 간장은 모품종(일품)과 유사하였으며, 종자의 칼슘 함량도 높았다. 미립의 크기와 천립중은 모품종보다 약간 크나 거의 일치하고, 저온저항성과 도열병에 대한 내병성이 나타났다. T5 세대에서 형질이 안정적으로 발현되면서 모품종과 유사하고 농업적 형질이 우수한 3 계통을 선발하였다. 앞으로 T6 세대에 대한 특성조사를 거쳐 Ca2+ 함량이 안정적으로 높게 유지되는 계통을 선발하여 세대육성하면 칼슘과 관련된 유전자의 내재해성 작물의 기초자료 이용되어 질 수 있을 것으로 사료된다.

Haploid system by anther culture allows the development of homozygous lines when doubled. The response of anther culture to Basta (glufosinate) resistance was investigated on transgenic plants (cv. Anjungbyeo) in order to identify inheritance of bar gene associated with Basta. Most of the regenerated transgenic plants were sterile, and only a few plants produced viable seeds (A1) in the greenhouse. The bar gene was analysis by PCR in basta resistant transgenic plant (TA0). The transgenic seeds (A1) were significantly germinated in Basta solution compared with non-transformed seeds. As a result of anther culture, in regenerated haploid plants, segregation ratio was 1:1 in five of eight cross combinations. In diploid plants, segregation ratio was 1:1 in seven of eight cross combinations. Although there was some differences in the cross combinations, most of the combinations had 1:1 segregation ratio which supports the theory. The difference may be a result of the small sample size or the difference of anther culture response caused by genotypic difference. Hence, when many cross combinations were anther-cultured the results would support the theory.