고추역병균(Phytophthora capsici)은 고추 생육 전반에 걸쳐 병을 발생시켜 농가 소득에 큰 손실을 일으키고 있다. 고추 역병균 저항성은 양적 형질 유전자좌(Quantitative Trait Loci, QTL)에 의해 조절되며 주동 유전자는 고추의 5번 염색체에 존재한다고 보고 되었지만, 후보 유전자의 선발 및 저항성 유전자 규명 연구는 아직 초기 단계이다. 특히, 고추는 형질전환이 어려운 작물로써 병원균과의 상호작용 연구를 통한 저항성 유전자 동정에 제한이 많다. 반면 고추와 같은 가지과 작물인 담배(Nicotiana benthamiana)는 병원균 상호작용 모델로 알려져 형질전환을 통해 저항성 유전자 규명에 활용된다. 본 연구에서는 고추 역병 저항성 기작 규명을 위한 기초 연구로써, 식물 저항성 유사 유전자(Resistance Gene Analog, RGA)를 선발하고, 이들 유전자들에 대한 담배 형질전환 기법 최적화 연구를 수행하였다. 고추 5번 염색체에 존재하는 고추 역병 저항성 분자표지들을 분석하여 RGA 후보 유전자인 CaNBARC105, CaNBARC112 유전자를 동정하였다. 이들 유전자들에 대해 Agrobacterium tumefaciens를 매개체로 하여 고추 RGA가 삽입된 담배 형질전환체를 개발하였다. 형질전환 여부는 유전자 특이적인 서열을 이용한 genomic PCR과 RT-PCR 검증을 통해 이들 형질전환 된 담배들의 생육 및 발달에 영향이 없다는 것을 확인하였다. 본 연구는 향후 고추 병 저항성 후보 유전자들이 삽입된 담배 형질전환체는 고추 역병 저항성 유전자 규명 및 기작 연구에 기반이 될 것이다.
Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (AtMT) has been widely used for generation of fungal transformants and recently applied to Beauveria bassiana. In this study to comprehend how the AtMT promoter influences on the expression of selection marker (hygromycin B resistance gene; hph), two different Ti-Plasmids were constructed: pCeg (gpdA promoter-based) and pCambia-egfp (CaMV 35S promoter-based). Putative transformants were subjected to the PCR, RT-PCR and qRT-PCR to inspect the T-DNA insertion rate and gene expression level. In conclusion, more than 80% of the colonies succeeded in AtMT transformation and the hph expression level of AtMT/pCeg colonies was higher than that of AtMT/pCambia-egfp colonies. This result can provide useful information on the AtMT of B. bassiana, especially antibiotics susceptibility and promoter-dependant expression level.
The entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana is widely used in integrated pest management (IPM), however its successful application is often limited by the little effort to explore its functions of unknown genes. In this work, egfp-expression cassette was randomly integrated into B. bassiana using Agrobacterium tumefaciensmediated transformation, and the general features of the mutants with unusual characteristics and the localization of the integrated genes were explored. To construct a transformation vector, egfp-expression cassette including gpdA promoter and trpC terminator was cut from pBARKS1-egfp using SacI and HindIII and integrated into pCAMBIA containing hygromycin B resistant hygR gene, designated as pCAMBIA-egfp. Transformed B. bassiana isolates were grown on quarter strength-Sabouraud dextrose agar containing 150 μg hygromycinB ml-1. Expression of egfp was investigated by RT-PCR and a fluorescent microscope (400×). Through the genome walking of the transformants using adaptor primers and gene specific primers, unique bands were detected on the egfp-expressing transformants, which were sequenced to figure out the flanking regions. This work provides a platform of methodology to figure out unknown functional genes of B .bassiana and possibly suggest an improved strategy to use the entomopathogen in IPM.
Enhanced green fluoresce protein gene (egfp) was expressed in Beauveria bassiana ERL836 based on the Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (AtMT) method in this study. The ERL836 transformants were generated with pCambia-egfp binary vector. Ten transformants were randomly selected and analyzed for the T-DNA insertion and gene expression. The results revealed that 60% of the fungal putative transformants were inserted by the T-DNA fragment. Of these transformants, 33.33% (2 transformants) expressed the egfp gene. The egfp transformants showed strong green fluorescence with different expression levels. The results of this study could provide a reference for foreign protein expression in B. bassiana by using the AtMT method.
In the present study, genotypic variation of Agrobacterium-mediated transformation of Korean Italian ryegrass has been evaluated. Mature seed-derived calli of a total of seven cultivars were infected and co-cultured with Agrobacterium tumefaciens carrying the binary vector pCAMBIA1301, which contains a reporter gene (gus) and a plant selectable marker gene conferring resistance to hygromycin (hpt) in the T-DNA region. The effects of several factors such as callus type and callus age on transformation frequency and the expression of the GUS gene were investigated. The highest transformation frequency (6.7%) was obtained with the Hwasan 101 cultivar when 9-week-old calli (type-I) were inoculated with Agrobacterium. The overall transformation rates of the examined cultivars ranged from 0.4% to 6.7%. GUS histochemical assays, PCR, and southern analysis of transgenic plants demonstrated that transgenes were successfully integrated into the genome of Italian ryegrass. Thus, optimization of transformation frequency and selection of a suitable cultivar of Italian ryegrass may improve molecular breeding of this species.
Human GH (hGH) has been available over 40 years for the treatment of children with GH deficiency. Human growth hormone (hGH) is mainly produced in the somatotrophic cells of the pituitary in brain and is the product of the GH-N gene. Among the edible mushrooms, the king oyster mushroom (Pleurotus eryngii ) is one of the most popular mushrooms in Asia, Europe and North America. The increasing popularity of P. eryngii among consumers is due to its flavor, texture and shelf life. We report a modified Agrobacteriummediated method for the efficient transformation of hGH2 in Pleurotus eryngii . The binary vector pCAMBIA1304 was used for the initial transformation and detected by GUS and GFP. Infiltrated samples transformed with pCAMBIA1304 showed a wider GUS response than the co-cultivated in the 50㎍/㎖ hygromycin selection medium. This transformation technique offers new prospects for the production of useful protein in the genetically improved mushroom.
환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 식물의 개발을 위하여 딸기 유래의 cytosolic ascorbate peroxidase 유전자(ApxSC7)를 Agrobacterium tume-faciens LBA4404를 매개로 형질전환 시켰다. Hygromycin으로 선발된 캘러스로부터 재분화 된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot 분석을 통하여 형질전환 식물체의
This study was conducted to obtain the transformed birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) plants with BcHSP17.6 gene using Agrobacterium turnefaciens LBA4404 and we confirmed transformed gene from the regenerated birdsfoot trefoil plants. The expressio
환경 스트레스에 의해 야기되는 활성 산소종에 의한 피해에 내성을 가지는 목초의 개발을 위하여 오차드그래스의 배반 조직 유래의 캘러스에 배추유래의 cytosolic glutathione reductase 유전자(BcGRl)를 Agrobucterium tumefaciens EHA101을 매개로 형질전환시켰다. Hygromcin으로 선발된 캘러스로부터 재분화된 식물체는 야생형과 비교하여 형태적으로 차이를 나타내지 않았다. PCR 및 Southern blot
To produce of transgenic orchardgrass, the seed-derived calli of orchardgrass (Dactylis glomerata L.) co-cultivated with Agrobacterium turnefaciens EHAlOl harboring binary vector pIG121-Hm were selected with hygromycin and then transferred onto N6 regener
완두에 있어서 보다 효율적인 형질전환 방법을 모색하고 형질전환된 개체를 얻고자 본 실험을 수행하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 형질전환은 발아중인 완두의 생장점(shoot tip)을 제거한 다음 T-DNA내에 GUS gene과 neomycin phosphotransferase II gene이 들어있는 binary vector를 가진 Agrobacterium tumefaciens를 생장점을 제거한 부위에 감염시켰다. 감염 후 새로 형성된 shoot는 개체당 4~5개였으며, 그중 GUS유전자가 발현하는 shoot만을 정상적인 식물체로 분화 시켰다. 감염부위에서 형성된 shoot에서의 GUS유전자의 발현빈도는 10%내외였다. 이들 개체로 부터 genomic DNA를 분리하여 Dot blot hybridization분석 결과 T-DNA가 식물체 내에 존재함을 알 수 있었고, 수확한 종자를 발아시켜 Sorthern blot hybridization한 결과 T-DNA가 다음세대로 전달되었음이 확인되었으며 형질전환율은 2%이내였다.
본 연구에 사용한 시료는 형성층 유래의 캘러스를 0.01mg/ 2, 4-D, 0.5mg/ BAP, 3% sucrose, 0.75% 한천을 첨가한 MS배지에서 재분화 시킨 개체를 이용하였다. 시료의 대량증식은 1.0mg/ BAP를 첨가한 MS 배지에서 실시하였으며 엽전개는 식물생장조절제가 첨가되지 않은 MS배지로 옮겨서 실행하였다. Agrobacteria를 이용한 형질 전환은 엽절편, 절간조직등을 박테리아를 묻힌 침으로 자극하여 식물체 분화를 유도하였다. 그 결과 엽절편 조직에서는 분화된 식물체를 얻지 못했으나, 절간조직의 측아에서는 49%에 달하는 24개체가 분화되었다. 이들 분화된 줄기는 kanamycin이 100mg/이 함유된 선발 배지에서 일차적인 선발을 하여 최종적으로 GUS 유전자 검정을 한 결과 처음에 접종한 50개체중 형질전환 된 것으로 추정되는 5개체를 얻어서 형질 전환 추정 비율은 10%에 달한 것으로 나타났다.