애기장대 Nit유전자 발현 오이 형질전환체 개발

Abstract

환경스트레스 저항성 오이 형질전환체 생산을 위해서 오이 "Eunsung" 품종의 자엽절 절편을 Nit유전자를 포함하는 pPZP211와 pCAMBIA2300 발현벡터로 각각 형질전환된 Agrobacterium과 공동 배양하였다. 공동배양 후 형질전환체 선발, 형질전환체 유도, 신장, 유식물체 생산 등은 자엽절 절편을 이용하는 CTM방법(Jang et al. 2011)에 따라 수행하였다. 발현벡터에 따라 선발배지에 100 mg/L paromomycin을 첨가하여 선발과정을 거쳤으며, 선발배지에서 3 cm크기의 shoot를 유도한 후 PCR, Southern, RT-PCR 및 Northern분석을 통해 형질전환 여부를 확인하였다. 공동배양 한 2,547개의 자엽절 절편으로부터 105개체(4.12%)가 선발배지로부터 얻어졌으며, 그들 중 45개체(1.77%)만이 Nit유전자의 PCR product를 얻을 수 있었다. 오이 genome에 Nit유전자의 도입여부를 확인하기 위하여 45개체에 대한 Southern분석을 수행한 결과 각각 39개체(1.53%)서 확인할 수 있었으며, 이중 오직 6개체(0.24%)에서만 Nit유전자가 안정적으로 발현되고 있음을 RT-PCR과 Northern분석을 통해 확인하였다. 이러한 결과는 Nit유전자가 오이 genome에 안정적으로 도입 및 발현되고 있음을 보여 주고 있음을 알 수 있었다. To produce transgenic cucumber expressing Nit gene coffering abiotic resistance, the cotyledonary-node explants of cucumber (cv. Eunsung) were inoculated with A. tumefaciens transformed with pPZP211 or pCAMBIA2300 carrying Nit gene, that has cis-acting element involved in resistance to various abiotic environmental stresses. After co-cultivation, the procedures of selection, shoot initiation, shoot elongation, and plant regeneration were followed by cotyledonary-node transformation method (CTM, Jang et al. 2011). The putative transgenic plants were selected when shoots were grown to a length greater than 3 cm from the cotyledonary-node explants on selection medium supplemented with 100 mg/L paromomycin as a selectable agent. The confirmation of transgenic cucumber was based on the genomic PCR, Southern blot analysis, RT-PCR, and Northern blot analysis. A 105 shoots (4.12%) selected from the selection mediums were obtained from 2,547 explants inoculated. Of them, putative transgenic plants were only confirmed with 45 plants (1.77%) by genomic PCR analysis. Transgenic plants showed that the Nit genes integrated into each genome of 39 plants (1.53%) by Southern blot analysis, and the expression of gene integrated into cucumber genome was only confirmed at 6 plants (0.24%) by RT-PCR and Northern blot analysis. These results lead us to speculate that the genes were successfully integrated and expressed in each genome of transgenic cucumber.