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들잔디의 효율적인 형질전환 조건 검토 및 환경스트레스 내성유전자를 도입한 GM들잔디의 제조

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Abstract
Zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.) is one of the most popular turfgrass species in many countries. According to the use of this turfgrass increases, there is an increase in the demand for genetic improvement of the species. An efficient transformation protocol, using mature seed-derived callus cultures and Agrobacterium-mediated transformation, has been developed for the production of transgenic zoysiagrass. In order to optimize transformation conditions, several factors such as cultivars for selecting of embryogenic callus as explant, infection time, concentration of Agrobacterium suspension, co-cultivation period, concentration of phosphinothricin when selection, influencing on transformation efficiency of zoysiagrass were evaluated. Embryogenic callus from 'Ducchang' is more suitable than that of from 'Misung' for efficient transformation. An appropriate concentration (O.D600= 0.1-0.2) of Agrobacterium and 24 hour of infection time showed a higher level of infection. Continuous selection by combination of high and low concentrations of selection agent produced transgenic plants with low escapes. Using this transformation system, abiotic stress-related genes, Annexin1, ATHG1, ATPG7, and ATPG8 were introduced into zoysiagrass. Transgenic plants were confirmed by genomic PCR and Southern blot analysis. The transformation efficiencies for Annexin1, ATHG1, ATPG7, or ATPG8 ranged from 0.24 to 3%. The transgenic plants overexpressing Annexin1 gene showed enhanced oxidative, salt, and drought tolerance compared to wild type zoysiagrass.
The established transformation system will promote the development of genetic improvement of the zoysiagrass.
Author(s)
박미영
Issued Date
2013
Awarded Date
2013. 2
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000006281
Affiliation
제주대학교 대학원
Department
대학원 생명공학과
Advisor
이효연
Table Of Contents
I. 서론 5

II. 재료 및 방법 8
1. 식물재료 8
1) 식물재료 8
2) 캘러스 유도 및 증식 8
2. 형질전환에 사용한 Vector 8
1) E9-Annexin1 vector 8
2) IG2-ATHG1, ATPG7, ATPG8 vector 10
3. 캘러스의 유도, 선발 및 Agrobacterium을 이용한 형질전환 10
1) 전배양 10
2) Agrobacterium 배양 10
3) Agrobacterium 감염 및 공동배양 10
4) GUS 활성 분석 13
5) 형질전환 캘러스 선발 13
6) 형질전환 Shoot의 유도 및 선발 13
7) 형질전환 Shoot의 증식 및 Root의 유도 13
4. 형질전환 식물의 선발과 유전자 도입 및 발현 확인 14
1) PAT 단백질의 발현 확인 14
2) 염색체 DNA 추출 및 genomic-PCR 14
3) Southern blot 분석 16
4) RT-PCR 분석 18
5) 들잔디의 형질전환 효율조사 19
5. Annexin1-형질전환 들잔디의 특성조사 20
1. 산화 스트레스 조건하에서의 특성조사 20
2. 건조 스트레스 조건하에서의 특성조사 20
3. 염 스트레스 조건하에서의 특성조사 20

III. 결과 및 고찰 21
1. 들잔디의 조직배양 및 형질전환 조건의 검토 21
1) 캘러스의 유도 및 선발 21
2) 캘러스의 증식 및 유지 21
3) 선발한 캘러스의 재분화 테스트 24
4) Agrobacterium 배양 24
5) 전배양 24
6) Agrobacterium 감염 26
7) 공동배양 28
8) Agrobacterium 제거 28
9) 형질전환 캘러스 선발 29
10) 형질전환 Shoot 유도 및 선발 29
11) 형질전환 Shoot 증식 및 Root 유도 32
2. 형질전환 식물의 선발, 유전자 도입 및 발현 확인 32
1) PAT 단백질의 발현 확인을 통한 형질전환체의 선발 32
2) 염색체 DNA 추출 및 genomic-PCR 37
① Annexin1 37
② ATHG1, ATPG7, ATPG8 37
3) RT-PCR 분석 37
4) Southern blot 분석 43
3. 들잔디의 형질전환 효율조사 43
4. Annexin1-형질전환 들잔디의 특성조사 46
1. 산화 스트레스 조건하에서의 특성조사 46
2. 건조 스트레스 조건하에서의 특성조사 48
3. 염 스트레스 조건하에서의 특성조사 48

Ⅳ. 종합고찰 52

Ⅴ. 인용문헌 54

감사의 글 61
Degree
Master
Publisher
제주대학교
Citation
박미영. (2013). 들잔디의 효율적인 형질전환 조건 검토 및 환경스트레스 내성유전자를 도입한 GM들잔디의 제조
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