배추에서 삽입돌연변이체 유기를 위한 Ac/Ds 전이인자 시스템의 도입 (Introduction of Ac/Ds Transposon System to Chinese Cabbage for Insertional Mutagenesis)

서지정보

· 발행기관 : 한국원예학회
· 수록지 정보 : 원예과학기술지 / 28권 / 2호 / 259 ~ 264페이지
· 저자명 : 유재경, 이미경, 우은택, 김정선, 박영두, 엄석현

초록

삽입 돌연변이체 유발은 돌연변이체의 표현형을 정의하는 유전자 동정에 있어 유용한 방법임이 증명되어 있다. 현재 Ac/Ds 전이인자 시스템은 다양한 식물 종에서 gene tagging과 기능 유전체학 측면에 매우 유용한 방법이다. 따라서 본 연구는 Ac/Ds 전이인자 시스템을 이용하여 삽입 돌연변이체 집단을 생산하기 위해 수행되었다. Ac/Ds 전이인자 시스템을 적용하기 위해, 배추 ‘CT001’(순계, (주)캐로탑시드, 한국)의 하배축 절편체를 activation tagging T-DNA 벡터인 pJJ91을 운반하는 Agrobacterium GV3101 strain으로 Agrobacterium을 이용한 방법으로 형질전환하였다. 형질전환 후 33개의 pJJ91 형질전환체들은 PCR 검정과 Southern blot 분석으로 확인되었다. 최종 선발된 23개의 계통은 Ac를 활성화시키고 Ds를 전이시키기 위해 개화기에 주두에 4가지 농도(2, 5, 10, 15μM)의 dexamethason(DEX)을 분사 처리하였다. 그 결과 pJJ91을 보유한 배추 형질전환체에서 Ds 전이를 위해서는 5 또는 10μM의 DEX를 분사 처리한 후 수분하는 것이 가장 적절한 처리 방법임을 정립하였다. T1 세대 개체에서 Ds 인자의 전이 시 예상되는 340bp의 PCR 부산물들이 확인되었고 DNA 염기서열 분석도 수행되었다. 또한 T1 형질전환체의 Southern blot 분석은 DEX 처리 시 Ds 전이의 가능성을 분석하기 위해 수행되었다. PCR 검정과 Southern blot 분석에서 23계통 중 8계통이 배추 제놈의 다른 위치로 Ds 전이를 보였다. 결과적으로 본 연구의 결과는 배추에서 삽입 돌연변이체 집단 생산을 위해 Ac/Ds 전이인자 시스템이 적용될 수 있음을 보여주는 중요한 결과를 보여주고 있다.

영어초록

Insertional mutagenesis has proven to be a useful method for the isolation of genes defined by a mutant phenotype. Now Activator/Dissociation (Ac/Ds) transposon system has become a very popular tool for gene tagging and functional genomics in various plant species. This study was carried out to produce a large number of insertional mutant lines by using Ac/Ds transposon system. To apply Ac/Ds transposon system, hypocotyl explants of Chinese cabbage ‘CT001’ (inbred line, Carrotop Seed Co., Korea) were transformed by Agrobacterium-mediated transformation method using Agrobacterium GV3101 strain harboring the activation tagging T-DNA vector, pJJ91. Thirty three pJJ91 transgenic plants were confirmed by PCR and Southern blot analysis. Then, the finally selected 23 lines were treated with four different levels (2, 5, 10, and 15 μM) of dexamethasone (DEX) to activate Ac and to transpose Ds by spraying to stigma at fertilization stage. We established that the pollination after 5 or 10 μM DEX spray was an appropriate treatment condition for Ds transposition in Chinese cabbage transgenic plant with pJJ91 vector. The 340 bp PCR product that was the expected size after transposition of Ds fragment in T1-progeny was shown and sequenced. Southern blot analysis of T1 transgenic plants was conducted to analyze the possibility of Ds transposition under DEX treatments. From PCR and Southern blot analysis, 8 of 23 lines showed Ds transpositions to other sites of genome. These results mean that Ac/Ds transposon system could be applied to Chinese cabbage for production of large scale insertional mutant lines.

참고자료

· 없음