KR102160220B1 - Medium composition for somatic embryogenesis of Medicago sp. plant and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 옥신(Auxin)으로 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 사이토키닌(Cytokinin)으로 티디아주론(Thidiazuron, TDZ)을 포함하는 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 메디카고속 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 종래의 메디카고 트런카툴라 체세포배 발생용 배지와 비교할 때 새로운 호르몬의 조합을 포함하고, 그로 인해 약 10배 이상 향상된 체세포배 발생 효율을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 메디카고속 식물의 형질전환 방법을 사용하면 종래의 방법으로는 형질전환이 매우 어려웠던 메디카고 트런카툴라 기준 유전형 A17을 안정적으로 형질전환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명을 이용하면 메디카고 트런카툴라 기준 유전형 A17에 대한 유전체 기반의 유전자 기능 연구 및 유전자 조작이 가능하다.The present invention generates a somatic embryo of a plant of the genus Medicago , including 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) as auxin and Thidiazuron (TDZ) as cytokinin It provides a medium composition for use. The medium composition for somatic cell embryo development of a plant of the genus Medica according to the present invention contains a combination of new hormones as compared to a medium for generating somatic cell embryos of a conventional Medicago trankatula, and thereby, the somatic cell embryo generation efficiency is improved by about 10 times or more. Have. In addition, if the method for transforming a plant of the genus Medica according to the present invention is used, it is possible to stably transform the reference genotype A17 of Medicago truncula, which was very difficult to transform with the conventional method. Therefore, using the present invention, genome-based gene function studies and genetic manipulation of the reference genotype A17 of Medicago truncatula are possible.

Description

메디카고속 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물 및 이의 용도{Medium composition for somatic embryogenesis of Medicago sp. plant and use thereof}Medium composition for somatic embryogenesis of Medicago sp. plant and use thereof}

본 발명은 체세포배 발생용 배지 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로서, 더 상세하게는 메디카고속 식물의 체세포배 발생 효율이 높은 배지 조성물 및 이를 이용하여 메디카고속 식물을 형질전환하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium composition for somatic cell embryo development and a use thereof, and more particularly, to a medium composition having high somatic cell embryo generation efficiency of a plant of the genus Medica and a method for transforming a plant of genus Medica using the same.

메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula)는 콩과 개자리속(genus Medicago) 식물로서, 알팔파(Medicago sativa) 등과 함께 중요한 녹비 및 사료 작물로 사용되고 있다. 특히, 콩과 식물의 유전학 및 유전체학 연구를 위한 모델 식물로서 질소 고정 박테리아와의 뿌리혹 공생 및 균근(mycorrhiza) 공생을 위한 연구와 식량 및 사료작물의 가치를 증진시키기 위한 유전자 기능 연구에서 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula)는 전 세계적으로 이용되고 있다. 또한, 메디카고 트런카툴라 유전체는 A17 계통을 재료로 해독되었고[Young et al (2011). The Medicago genome provides insight into the evolution of rhizobial symbioses, Nature, Nov 16, 480(7378), 520-524.], 이를 바탕으로 다양한 연구 재료와 정보가 축적되어 세계적으로 활용되고 있다. Medicago truncatula ( Medicago truncatula ) is a legume genus (genus Medicago ) plant, alfalfa ( Medicago sativa ) is used as an important green manure and forage crops. In particular, as a model plant for genetics and genomics studies of legumes, Medicago Trunka in research for the symbiosis with nitrogen-fixing bacteria and the symbiosis of mycorrhiza and gene function to improve the value of food and fodder crops. Tula ( Medicago truncatula ) is used worldwide. In addition, the genome of Medicago truncatula was decoded using the A17 strain [Young et al (2011). The Medicago genome provides insight into the evolution of rhizobial symbioses, Nature, Nov 16, 480(7378), 520-524.], based on this, various research materials and information have been accumulated and used globally.

그러나 메디카고 트런카툴라 기준 유전형인 A17은 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)를 이용한 안정적 형질전환이 매우 어려워 형질전환을 이용한 유전자 기능 연구나 품종 개발이 이루어지지 않고 있다. 그 대안으로서 식물체 재분화가 비교적 쉬운 품종인 메디카고 트런카툴라 R108을 재료로 하여 돌연변이집단이 육성되었고(Trinh et al., 1998, Plant Cell Reports, 17 : 345-355.), 메디카고 트런카툴라 A17 품종과 근연 품종 또는 변이 품종인 메디카고 트런카툴라 2HA 등을 이용하여 식물 형질전환을 실시하고 있으나(Rose et al., 1999, Journal of Plant Physiology 155:788-791.; Araujo et al., 2004, Plant Cell, Tissue and Organ Culture 78:123-131.), 기준 유전형인 메디카고 트런카툴라 A17과의 유전적 변이 및 유전체 서열의 차이에 따른 문제점이 있는 실정이다.However, for A17, the reference genotype of Medicago truncatula, stable transformation using Agrobacterium tumefaciens is very difficult, so genetic function studies or breed development using transformation are not performed. As an alternative, a mutant group was nurtured using Medicago Truncatula R108, a cultivar that is relatively easy to regenerate plants (Trinh et al., 1998, Plant Cell Reports, 17: 345-355.), and Medicago Truncatula. Plant transformation is carried out using A17 cultivar and a related cultivar or mutant cultivar Medicago Truncatula 2HA (Rose et al., 1999, Journal of Plant Physiology 155:788-791.; Araujo et al., 2004, Plant Cell, Tissue and Organ Culture 78:123-131.), there is a problem due to the genetic mutation and the difference in the genome sequence from the reference genotype Medicago Trunkatula A17.

메디카고속 식물의 안정적 형질전환은 대두 등 콩과식물의 형질전환 방법을 따라 주로 떡잎 기부에 위치하는 정단분열조직 주변에서 새로운 식물체를 직접 유도하는 직접적인 신초기관발생(direct shoot organogenesis) 방법(Trieu et al., 1996, Plant Cell Reports, Volume 16, Issue 1-2, pp 6-11 )과 떡잎이나 잎, 하배축 조직에서 캘러스를 형성시킨 후, 여기에 체세포배발생(indirect somatic embryogenesis)을 유도하는 방법(Cosson et al., Methods Mol Biol. 2006;343:115-27)이 활용되어 왔다. 이중 메디카고 트런카툴라 A17 유전형은 체세포배발생 유도 효율이 낮아 이의 형질전환은 직접 신초기관발생 방법이 이용되고 있으나 시간과 노력에 비해 효율이 매우 낮은 것으로 알려져 있다.Stable transformation of plants of the genus Medica is a direct shoot organogenesis method that directly induces new plants around apical tissues located at the base of cotyledons, mainly by the transformation method of legumes such as soybeans (Trieu et al. ., 1996, Plant Cell Reports, Volume 16, Issue 1-2, pp 6-11) and a method of inducing indirect somatic embryogenesis after forming a callus in cotyledons, leaves, or hypocotyl tissues ( Cosson et al., Methods Mol Biol. 2006;343:115-27) have been utilized. Of these, the Medicago Truncatula A17 genotype has low somatic embryogenesis induction efficiency, and its transformation uses a direct new organ development method, but it is known that the efficiency is very low compared to time and effort.

본 발명은 종래의 기술적 배경하에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메디카고속 식물의 체세포배 발생 효율이 높은 배지 조성물 및 이를 이용하여 메디카고속 식물을 형질전환하는 방법을 제공하는데에 있다.The present invention has been derived under the conventional technical background, and an object of the present invention is to provide a medium composition having high somatic embryo generation efficiency of a plant of the genus Medica and a method for transforming a plant of genus Medica using the same.

본 발명의 발명자들은 체세포배 발생을 이용한 메디카고 트런카툴라 A17 유전형의 형질전환 과정에서 체세포배 발생에 의한 형질전환 식물체의 재분화 효율을 획기적으로 높이기 위해 체세포배 발생용 배지에 첨가되는 다양한 호르몬 조합을 시험하였고, 그 결과 특정 호르몬 조합 및 소정 범위의 농도에서 체세포배 발생 효율이 현저하게 향상되어 메디카고 트런카툴라 A17 유전형을 안정적으로 형질전환시킬 수 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention use various combinations of hormones added to the medium for somatic embryo development in order to dramatically increase the regeneration efficiency of the transgenic plant by the development of somatic embryos in the process of transformation of the Medicago Truncatula A17 genotype using somatic embryo development. The test was performed, and as a result, it was confirmed that the somatic embryogenic efficiency was remarkably improved at a specific combination of hormones and a predetermined range of concentrations, thereby stably transforming the Medicago Truncatula A17 genotype, and the present invention was completed.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 옥신(Auxin)과 사이토키닌(Cytokinin)을 포함하는 배지 조성물로서, 상기 옥신은 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA)이고 상기 사이토키닌은 티디아주론(Thidiazuron, TDZ)이며, 배지 조성물 총 부피를 기준으로 상기 1-나프탈아세트산의 농도는 0.4~5μM이고 티디아주론의 농도는 1.5~5μM인 것을 특징으로 하는 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물을 제공한다.In order to solve the above object, the present invention is a medium composition containing auxin and cytokinin, wherein the auxin is 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) and the cytokinin is Thidiazuron (TDZ), based on the total volume of the medium composition, the concentration of the 1-naphthalic acid is 0.4 to 5 μM, and the concentration of thidiazuron is 1.5 to 5 μM, characterized in that Medicago plants It provides a medium composition for the generation of somatic embryos.

상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 예는 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)을 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 단계; 상기 공동배양한 외식편을 캘러스 형성용 배지에서 배양하여 캘러스를 형성하는 단계; 상기 캘러스를 전술한 체세포배 발생용 배지 조성물에서 배양하여 체세포배를 발생시키는 단계; 및 상기 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계를 포함하는, 메디카고속 식물의 형질전환 방법을 제공한다. 또한, 본 발명의 다른 예는 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)을 캘러스 형성용 배지에서 배양하여 캘러스를 형성하는 단계; 상기 캘러스를 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 단계; 상기 공동배양한 캘러스를 전술한 체세포배 발생용 배지 조성물에서 배양하여 체세포배를 발생시키는 단계; 및 상기 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계를 포함하는, 메디카고속 식물의 형질전환 방법을 제공한다.In order to solve the above object, an example of the present invention comprises the steps of co-culturing an explant of a plant of the genus Medica with Agrobacterium genus into which a transformant gene has been introduced; Culturing the co-cultured explants in a callus-forming medium to form a callus; Culturing the callus in the above-described somatic culture medium composition to generate a somatic embryo; And it provides a method for transforming a plant of the genus Medica comprising the step of developing the somatic embryo into a plant. In addition, another example of the present invention is to form a callus by culturing the explant (Explant) of a plant of the genus Medica in a callus-forming medium; Co-culturing the callus with the Agrobacterium genus into which the transgene is introduced; Culturing the co-cultured callus in the above-described somatic cell culture medium composition to generate somatic cell embryos; And it provides a method for transforming a plant of the genus Medica comprising the step of developing the somatic embryo into a plant.

본 발명에 따른 메디카고속 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 종래의 메디카고 트런카툴라 체세포배 발생용 배지와 비교할 때 새로운 호르몬의 조합을 포함하고, 그로 인해 약 10배 이상 향상된 체세포배 발생 효율을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 메디카고속 식물의 형질전환 방법을 사용하면 종래의 방법으로는 형질전환이 매우 어려웠던 메디카고 트런카툴라 기준 유전형 A17을 안정적으로 형질전환시킬 수 있다. 따라서, 본 발명을 이용하면 메디카고 트런카툴라 기준 유전형 A17에 대한 유전체 기반의 유전자 기능 연구 및 유전자 조작이 가능하다.The medium composition for somatic cell embryo development of a plant of the genus Medica according to the present invention contains a combination of new hormones as compared to a medium for the development of somatic cell embryos of a conventional Medicago trankatula, thereby improving the somatic cell generation efficiency by about 10 times or more. Have. In addition, if the method for transforming a plant of the genus Medica according to the present invention is used, it is possible to stably transform the reference genotype A17 of Medicago truncula, which was very difficult to transform with the conventional method. Therefore, using the present invention, genome-based gene function studies and genetic manipulation of the reference genotype A17 of Medicago truncatula are possible.

도 1은 메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) 식물체의 잎 절편을 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스로 감염시키고 공동배양 배지 CCM3에서 공동배양한 후, 캘러스 형성용 배지인 CIM3에서 배양하여 캘러스를 형성하고, 형성한 캘러스를 다양한 호르몬 조합의 체세포배 발생용 배지에서 배양하였을 때 체세포배가 발생한 잎 절편의 비율(%)를 나타낸 것이다.
도 2는 메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) 식물체의 잎 절편을 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스로 감염시키고 공동배양 배지 CCM3에서 공동배양한 후, 캘러스 형성용 배지인 CIM3에서 배양하여 캘러스를 형성하고, 형성한 캘러스를 다양한 호르몬 조합의 체세포배 발생용 배지에서 배양하였을 때 잎 절편당 발생한 체세포배의 수를 나타낸 것이다.
도 3은 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 생산 과정 중 체세포배 발생 및 식물체로의 발달 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 생산 과정을 단계별로 나타낸 것이다.
도 5는 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 형광을 관찰한 결과이다.
도 6은 연쇄중합효소반응(PCR)을 이용하여 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체 내의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자를 확인한 결과이다.
도 7은 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 생산 과정을 단계별로 나타낸 것이다.
도 8은 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 형광을 관찰한 결과이다.
도 9는 연쇄중합효소반응(PCR)을 이용하여 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체 내의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자를 확인한 결과이다.
도 10은 Nolan et al.의 캘러스 형성용 배지 및 체세포배 발생용 배지를 사용하여 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때와 본 발명의 캘러스 형성용 배지 및 체세포배 발생용 배지를 사용하여 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때의 체세포배 발생을 나타낸 것이다.
1 is a Medicago Truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) Infecting the leaf section of a plant with Agrobacterium tumefaciens into which a vector for plant transformation has been introduced, co-culturing in a co-culture medium CCM3, and culturing in CIM3, a medium for callus formation, to form callus, It shows the proportion (%) of leaf slices in which somatic embryos occurred when the formed callus was cultured in a medium for somatic embryo development of various hormone combinations.
Figure 2 is a Medicago Truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) Infecting the leaf section of a plant with Agrobacterium tumefaciens into which a vector for plant transformation has been introduced, co-culturing in a co-culture medium CCM3, and culturing in CIM3, a medium for callus formation, to form callus, It shows the number of somatic embryos generated per leaf section when the formed callus was cultured in a medium for somatic embryo development of various hormone combinations.
FIG. 3 shows the development of somatic embryos and plants during the production process of a Medicago truncatula A17 plant transformed by a kanamycin resistance gene.
4 is a step-by-step view of the production process of a Medicago truncatula A17 plant transformed with a kanamycin resistance gene.
5 is a result of observing the fluorescence of a green fluorescent protein (GFP) of a Medicago truncatula A17 plant transformed with a kanamycin resistance gene.
Figure 6 is a kanamycin (Kanamycin) resistance gene transformed by using a chain polymerase reaction (PCR) Medicago Trunkatula ( Medicago truncatula ) This is the result of confirming the green fluorescent protein (GFP) gene in the A17 plant.
7 is a step-by-step view of the production process of a Medicago truncatula A17 plant transformed by a basta resistance gene.
FIG. 8 is a result of observing the fluorescence of a green fluorescent protein (GFP) of a Medicago truncatula A17 plant transformed by a Basta resistance gene.
9 is a Medicago Truncatula transformed by a Basta resistance gene using a chain polymerase reaction (PCR) ( Medicago truncatula ) This is the result of confirming the green fluorescent protein (GFP) gene in the A17 plant.
Figure 10 is the present invention when producing a Medicago truncatula A17 plant transformed by a kanamycin resistance gene using Nolan et al.'s callus formation medium and somatic cell embryo development medium Medicago trunkatula transformed by kanamycin resistance gene using a medium for callus formation and a medium for somatic embryo development of truncatula ) shows the development of somatic embryos when A17 plants are produced.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면은 메디카고속 식물의 체세포배 발생 효율이 높은 배지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 옥신(Auxin)으로 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 사이토키닌으로 티디아주론(Thidiazuron, TDZ)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물에서 상기 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA)의 농도는 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.4~5μM이고, 체세포배 발생 효율을 고려할 때 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.5~4μM인 것이 바람직하고, 0.8~2μM인 것이 더 바람직하다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물에서 상기 티디아주론(Thidiazuron, TDZ)의 농도는 배지 조성물 총 부피를 기준으로 1.5~5μM이고, 체세포배 발생 효율을 고려할 때 배지 조성물 총 부피를 기준으로 1.5~3μM인 것이 바람직하고, 1.8~2.5μM인 것이 더 바람직하다.One aspect of the present invention relates to a medium composition having high somatic embryo generation efficiency of plants of the genus Medica. The medium composition for the development of somatic embryos of the plant of the Medicago genus of the present invention includes 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) as auxin and Thidiazuron (TDZ) as a cytokinin Characterized in that. In addition, the concentration of the 1-naphthaleneacetic acid (NAA) in the medium composition for somatic cell embryo development of the Medicago plant of the present invention is 0.4 to 5 μM based on the total volume of the medium composition, and When considering the generation efficiency, it is preferably 0.5 to 4 μM, and more preferably 0.8 to 2 μM based on the total volume of the medium composition. In addition, the concentration of the Thidiazuron (TDZ) in the medium composition for somatic cell embryo development of the Medicago plant of the present invention is 1.5 to 5 μM based on the total volume of the medium composition, when considering the somatic cell generation efficiency It is preferably 1.5 to 3 μM, and more preferably 1.8 to 2.5 μM, based on the total volume of the medium composition.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 티디아주론의 조합 외에 공지의 메디카고속(Medicago) 식물 체세포배 발생용 배지에 포함되는 다양한 성분들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 캘러스로부터의 체세포배 발생을 촉진하기 위하여 당 업계에 공지된 화합물인 지베렐린, 예컨대 GA3 혹은 GA4와 앱시스산(ABA), 또는 L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl)glycine (AVG)을 0.2~5 μM의 농도로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 아그로박테리움이 계속 생장하는 경우 이를 억제하기 위해 적절한 항생제, 예컨대 Cefotaxime, Augmentin, Timentin, Carbenicillin 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 100~900 ㎎/ℓ 농도의 Augmentin을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 아가, 아가로스 또는 Gelrite 등과 같은 검류를 포함할 수 있다.In addition to the combination of 1-naphthaleneacetic acid (NAA) and tidiazuron, the medium composition for the development of somatic cell embryos of plants of the Medicago genus of the present invention is a medium for the development of somatic cell embryos in plants of the known Medicago genus It may further include various ingredients included in. For example, the medium composition for the development of somatic embryos of plants of the Medicago genus of the present invention is a compound known in the art to promote the development of somatic embryos from callus, such as gibberellin, such as GA3 or GA4 and abcisic acid (ABA). Or, it may contain L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl)glycine (AVG) at a concentration of 0.2 to 5 μM. In addition, the medium composition for the generation of somatic embryos of the plant of the Medicago genus of the present invention may contain appropriate antibiotics, such as Cefotaxime, Augmentin, Timentin, Carbenicillin, etc., to inhibit Agrobacterium when it continues to grow. It may contain Augmentin at a concentration of 100 to 900 mg/ℓ. In addition, the medium composition for generating somatic embryos of a plant of the Medicago genus of the present invention may include gums such as agar, agarose or Gelrite.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 체세포배 발생 효율을 고려할 때 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 티디아주론 외에 (NH4)H2PO4·H2O, KNO3, CaCl2·2H2O, MgSO4·7H2O, Fe-EDTA·3H2O, MnSO4·H2O, H3BO3, KI, ZnSO4·7H2O, CuSO4·5H2O, Na2MoO4·2H2O, CoCl2·6H2O, 미오이노시톨(myo-inositol), 니코틴산(Nicotinic acid), 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 티아민염산염(Thiamine HCl), 수크로스(Sucrose), 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 젤란검(Gellan gum)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 체세포배 발생 효율을 고려할 때 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.5~4μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 1.5~3μM 농도의 티디아주론, 200~400 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2000~3000 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 75~275 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 300~500 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 10~50 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 5~25 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 1~15 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.05~1 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 10~250 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 1~25 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 10~35 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 200~900 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 1~5 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)를 포함하고, 바람직하게는 0.8~2μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 1.8~2.5μM 농도의 티디아주론, 250~350 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2200~2800 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 120~240 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 350~450 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 15~40 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 8~15 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 2~8 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.5~2.5 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.5~2.5 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.1~0.5 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.05~0.2 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.05~0.2 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 50~200 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.5~2 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.5~2 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 5~20 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 15~30 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.2~1.0 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.2~1.0 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.2~1.0 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.5~2.0 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 250~800 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 2~4 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)를 포함한다.The medium composition for the development of somatic embryos of plants of the Medicago genus of the present invention is in addition to 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) and thidiajuron (NH 4 )H 2 PO 4 H 2 O, KNO 3 , CaCl 2 2H 2 O, MgSO 4 7H 2 O, Fe-EDTA 3H 2 O, MnSO 4 H 2 O, H 3 BO 3 , KI, ZnSO 4 7H 2 O , CuSO 4 5H 2 O, Na 2 MoO 4 2H 2 O, CoCl 2 6H 2 O, myo-inositol, nicotinic acid, pyridoxine hydrochloride (Pyridoxine HCl), thiamine hydrochloride (Thiamine HCl ), Sucrose, Casein hydrolysate, MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], calcium gluconate, AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine] , Augmentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and gellan gum (Gellan gum) may be further included. In addition, the medium composition for the generation of somatic embryos of the Medicago plant of the present invention has a concentration of 0.5 to 4 μM based on the total volume of the medium composition when considering the efficiency of somatic embryo generation, 1-Naphthaleneacetic acid (NAA). ), Thidiazuron at a concentration of 1.5~3μM, (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O at a concentration of 200~400 mg/ℓ, KNO 3 at a concentration of 2000~3000 mg/ℓ, 75~275 mg/ℓ concentration Of CaCl 2 ·2H 2 O, MgSO 4 7H 2 O at a concentration of 300~500 mg/ℓ, Fe-EDTA 3H 2 O at a concentration of 10~50 mg/ℓ, MnSO 4 at a concentration of 5~25 mg/ℓ H 2 O, H 3 BO 3 at a concentration of 1 to 15 mg/ℓ, KI at a concentration of 0.2 to 4 mg/ℓ, ZnSO 4 7H 2 O at a concentration of 0.2 to 4 mg/ℓ, 0.05 to 1 mg/ℓ concentration CuSO 4 ·5H 2 O, Na 2 MoO 4 ·2H 2 O at a concentration of 0.01~0.25 mg/l, CoCl 2 ·6H 2 O at a concentration of 0.01~0.25 mg/l, myoinositol at a concentration of 10~250 mg/l ( myo-inositol), nicotinic acid at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, pyridoxine HCl at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, thiamine HCl at a concentration of 1 to 25 mg/l, 10 Sucrose at a concentration of ~35 g/ℓ, Casein hydrolysate at a concentration of 0.1 to 1.5 g/L, MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid] at a concentration of 0.1 to 1.5 g/L, Calcium gluconate at a concentration of 0.1 to 1.5 g/l, AVG [L-α-(2-aminoethoxyvinyl) glycine] at a concentration of 0.2 to 2.5 μM, Augmentin at a concentration of 200 to 900 mg/l (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and gellan gum at a concentration of 1 to 5 g/L, preferably 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 0.8~2μM, thidiazuron at a concentration of 1.8~2.5μM, (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O at a concentration of 250~350 mg/ℓ, KNO 3 at a concentration of 2200 to 2800 mg/ℓ, CaCl 2 ·2H 2 O at a concentration of 120 to 240 mg/ℓ, MgSO 4 7H 2 O at a concentration of 350 to 450 mg/ℓ, Fe at a concentration of 15 to 40 mg/ℓ -EDTA·3H 2 O, MnSO 4 ·H 2 O at a concentration of 8~15 mg/ℓ, H 3 BO 3 at a concentration of 2~8 mg/ℓ, KI at a concentration of 0.5~2.5 mg/ℓ, 0.5~2.5 mg/ ℓ concentration of ZnSO 4 ·7H 2 O, 0.1~0.5 mg/ℓ concentration of CuSO 4 ·5H 2 O, 0.05~0.2 mg/ℓ concentration of Na 2 MoO 4 ·2H 2 O, 0.05~0.2 mg/ℓ concentration CoCl 2 ·6H 2 O, myo-inositol at a concentration of 50 to 200 mg/l, nicotinic acid at a concentration of 0.5 to 2 mg/l, pyridoxine hydrochloride at a concentration of 0.5 to 2 mg/l ), Thiamine HCl at a concentration of 5 to 20 mg/ℓ, Sucrose at a concentration of 15 to 30 g/L, Casein hydrolysate at a concentration of 0.2 to 1.0 g/L, 0.2 to 1.0 g/ℓ concentration of MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.2~1.0 g/ℓ concentration of calcium gluconate, 0.5~2.0 μM concentration AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl) ) glycine], augmentin at a concentration of 250-800 mg/ℓ (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and gellan gum at a concentration of 2 to 4 g/l.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 형질전환 체세포배만을 선별하기 위한 체계로서 카나마이신, 히그로마이신(Hygromycin), 바스타(Basta) 등과 같은 형질전환 선별용 화합물을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물에서 형질전환 선별용 화합물의 농도는 1~100 ㎎/ℓ의 농도에서 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물에서 상기 카나마이신의 농도는 20~80 ㎎/ℓ인 것이 바람직하고 30~60 ㎎/ℓ인 것이 더 바람직하다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물에서 상기 바스타(Basta)의 농도는 2~10 ㎎/ℓ인 것이 바람직하고 3~8 ㎎/ℓ인 것이 더 바람직하다.The medium composition for the development of somatic embryos of plants of the Medicago genus of the present invention further includes a compound for selection of transformation such as kanamycin, hygromycin, and Basta as a system for selecting only transformed somatic embryos. can do. It is preferable that the concentration of the compound for selection of transformation in the medium composition for the development of somatic cell embryos of the plant of Medicago genus of the present invention is selected from a concentration of 1 to 100 mg/ℓ. For example, the concentration of the kanamycin in the medium composition for the development of somatic embryos of the plant of the Medicago genus of the present invention is preferably 20 to 80 mg/l and more preferably 30 to 60 mg/l. In addition, in the medium composition for the development of somatic embryos of the Medicago plant of the present invention, the concentration of Basta is preferably 2 to 10 mg/L, and more preferably 3 to 8 mg/L.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 바람직하게는 매질로 물을 포함한다. 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 바람직하게는 오토클레이브 등으로 멸균 후 냉각하면 구성성분 중 하나인 검류에 의해 고체상으로 존재한다.The medium composition for the development of somatic embryos of plants of the Medicago genus of the present invention preferably contains water as a medium. The medium composition for the generation of somatic embryos of the plant of the Medicago genus of the present invention is preferably sterilized with an autoclave and then cooled to exist in a solid state by gums, one of the constituents.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 메디카고속(Medicago) 식물로부터 형성한 캘러스의 체세포배 발생을 유도하는데에 적용되며, 상기 메디카고속(Medicago) 식물은 그 종류가 크게 제한되지 않으며 약 90 여개의 종(Species)이 보고되었다. 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 체세포배 발생용 배지 조성물은 바람직하게는 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula)로부터 형성한 캘러스의 체세포배 발생을 유도하는데에 적용되며, 더 바람직하게는 메디카고 트런카툴라 유전형 A17(Medicago truncatula genotype A17)로부터 형성한 캘러스의 체세포배 발생을 유도하는데에 적용된다.Medica high speed (Medicago) somatic embryo culture medium composition for the generation of the plant of the present invention is applied to to induce somatic embryogenesis of callus formation from Medica high speed (Medicago) plant, the Medica high speed (Medicago) plants that kind is greatly It is not limited, and about 90 Species have been reported. The medium composition for the development of somatic embryos of the plant of the Medicago genus of the present invention is preferably Medicago truncatula ( Medicago truncatula ) is applied to induce the development of somatic embryos of callus formed from, more preferably Medicago truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula genotype A17) is applied to induce somatic embryogenesis of callus.

본 발명의 일 측면은 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법은 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)을 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 단계; 상기 공동배양한 외식편을 캘러스 형성용 배지에서 배양하여 캘러스를 형성하는 단계; 상기 캘러스를 전술한 체세포배 발생용 배지 조성물에서 배양하여 체세포배를 발생시키는 단계; 및 상기 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법은 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)을 캘러스 형성용 배지에서 배양하여 캘러스를 형성하는 단계; 상기 캘러스를 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 단계; 상기 공동배양한 캘러스를 전술한 체세포배 발생용 배지 조성물에서 배양하여 체세포배를 발생시키는 단계; 및 상기 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법은 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)을 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균으로 감염시켜 형질전환시키는 방법인 반면, 본 발명의 다른 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법은 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)으로부터 형성한 캘러스를 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균으로 감염시켜 형질전환시키는 방법이다. 이하, 본 발명의 일 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법을 단계별로 나누어 설명한다. 본 발명의 다른 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법은 상기 차이점을 제외하고 본 발명의 일 예에 따른 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법과 기술적 특징이 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.One aspect of the present invention relates to a method for transforming a plant of the Medicago genus. A method for transforming a plant of the Medicago genus according to an embodiment of the present invention comprises the steps of co-culturing an explant of a plant of the genus Medica with the Agrobacterium genus into which the transgene is introduced; Culturing the co-cultured explants in a callus-forming medium to form a callus; Culturing the callus in the above-described somatic culture medium composition to generate a somatic embryo; And developing the somatic embryo into a plant. In addition, a method for transforming a plant of the Medicago genus according to another example of the present invention comprises the steps of culturing an explant of a plant of the genus Medica in a culture medium for callus formation to form a callus; Co-culturing the callus with the Agrobacterium genus into which the transgene is introduced; Culturing the co-cultured callus in the above-described somatic cell culture medium composition to generate somatic cell embryos; And developing the somatic embryo into a plant. The transformation method of a plant of the Medicago genus according to an embodiment of the present invention is a method of transforming an explant of a plant of the genus Medica by infecting it with a fungus of the genus Agrobacterium into which a transformant gene has been introduced. A method for transforming a plant of the Medicago genus according to another example of the invention is a method of transforming a callus formed from an explant of a plant of the genus Medica by infecting it with a fungus of the genus Agrobacterium into which a transformant gene has been introduced. . Hereinafter, a method for transforming a plant of Medicago genus according to an example of the present invention will be described in stages. A method for transforming a plant of Medicago genus according to another embodiment of the present invention has the same technical characteristics as a method for transforming a plant of Medicago genus according to an embodiment of the present invention, except for the above differences, so a detailed description is omitted. do.

메디카고속Medica Express 식물체의 Plant 외식편(Explant)을Explant 형질전환 유전자가 도입된 Transgene introduced 아그로Agro 박테리움속 균과 공동배양하는 단계Step of co-culturing with bacteria of the genus Bacterium

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 메디카고속 식물체의 외식편(Explant)은 메디카고속 식물체의 조직 또는 기관을 절제한 단편으로서, 캘러스를 형성할 수 있는 것이라면 메디카고속 식물체의 다양한 부위에서 얻을 수 있고, 바람직하게는 잎 절편이다. 또한, 본 발명에서 사용된 잎 절편은 성숙한 메디카고 트런카툴라, 더 바람직하게는 메디카고 트런카툴라 A17 식물체의 잎이며, 잎자루, 줄기, 꽃잎과 뿌리, 유식물체 또는 유식물의 떡잎과 하배축 등도 동일한 방법으로 사용할 수 있다. 본 발명에서 최적의 식물 재료로는 무균 상태에서 생장한 잎을 사용하는 것이 좋다. 또한, 일반적으로 온실이나 배양기에서 생육시킨 식물체의 잎을 채취하여 적절한 살균 처리를 한 후 사용할 수 있다. 예를 들어, 식물체에서 분리한 잎을 70% 농도의 에탄올 수용액에 1~3분 동안 담근 후, 10~50% 농도의 락스 용액에 10~30분 동안 담가서 살균한 후, 멸균된 증류수로 씻어서 잎 절편의 재료로 사용할 수 있다. 메스를 이용하여 적당한 크기로 잘라 잎 절편을 준비한다.In the method of transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, the explant of the plant of the genus Medica is a fragment obtained by resecting a tissue or organ of a plant of the genus Medica, as long as it is capable of forming a callus. It can be obtained from the site, preferably leaf slices. In addition, the leaf segment used in the present invention is a leaf of a mature Medicago truncatula, more preferably a Medicago truncatula A17 plant, and also petioles, stems, petals and roots, cotyledons and hypocotyls of young plants or young plants. You can use it in the same way. In the present invention, it is recommended to use leaves grown in aseptic conditions as the optimal plant material. In addition, in general, it can be used after collecting leaves of plants grown in a greenhouse or incubator and subjected to appropriate sterilization treatment. For example, a leaf isolated from a plant is immersed in an aqueous ethanol solution of 70% concentration for 1 to 3 minutes, sterilized by immersing it in a 10 to 50% concentration of Lax solution for 10 to 30 minutes, and then washed with sterilized distilled water. Can be used as a material for sectioning. Cut into appropriate size with a scalpel and prepare leaf slices.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법 상기 형질전환 유전자는 그 종류가 크게 제한되지 않으며 공지의 다양한 형질전환 유전자에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 형질전환 유전자는 항생제 저항성 유전자, 제초제 저항성 유전자, 병 저항성 유전자, 바이러스 저항성 유전자, 스트레스 저항성 유전자, 효소 생합성 유전자, 재조합 단백질 발현 유전자 또는 식물 생장 촉진 유전자에서 선택되는 1종 이상으로 구성될 수 있다. 상기 항생제는 카나마이신, 히그로마이신 등 공지의 다양한 항생제에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제초제는 바스타(Basta) 등 공지의 다양한 제초체에서 선택될 수 있다. 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 사용될 수 있는 형질전환 유전자의 구체적인 예로는 가뭄 스트레스 저항성 유전자, 피토엔 생합성 효소(phytoene synthase, PSY ) 유전자, RECA1 유전자, 퍼옥시다제 유전자, 대장균 장독소 B 서브유닛 유전자, 식물의 생장을 촉진하는 gul1/sur2-7 유전자, OsRAF 유전자, 안토시아닌 생합성 조절 유전자 AtbHLH113, 병 저항성 유전자 CaChitIV(Capsicum annuum Chitinase class IV), 병 저항성 유전자 CaMLO2(Capsicum annuum mildew resistance locus O2), 병 저항성 유전자 CaGRP1(Capsicum annuum Glycine-rich RNA-binding Protein 1), 에이브이알비에스티 (avrBsT) 유전자, 병 저항성 유전자 CaADC1 (Capsicum annuum Arginine Decarboxylase 1), 병 저항성 CaALDH1 (Capsicum annuum Aldehyde Dehydrogenase 1), 음지 내성 또는 염 저항성 유전자인 세로토닌 N-아세틸전이효소2 유전자, 저온 저항성 단백질 15A(COR15A), 톡소플라빈 분해 효소 오전자(toxoflavin lyase: tflA), 자일라나제 유전자, 토코트리에놀(tocotrienol) 생합성 유전자 HGGT(homogentisic acid geranylgeranyl transferase), OsGlu2 유전자, 열 충격 저항성 유전자, 산화 스트레스 저항성 유전자, 액티빈 A 유전자, 내건성 단백질 BrDST28, 온도 스트레스 저항성 유전자 AtP3B, 식물 성장 촉진용 CYP705A13 유전자, 열충격 전사인자 유전자 CaHsfB1, HOX25 유전자, 염 스트레스 저항성 유전자 BrGI(Brassica rapa GIGANTEA) 유전자, 뿌리 발달 관련 유전자 CRF2 또는 CRF3, COMT(caffeic acid O-methyltransferase) 효소를 코딩하는 유전자, 식물체 생장조절 blp 키메라 유전자, 콩 모자이크 바이러스(Soybean mosaic virus) 유래의 HC-Pro(helper component-proteinase) 유전자, 중금속 저항성 유전자 카멜리나 HMA3 유전자, 열충격단백질을 코딩하는 분리된 유전자(CaHSP70), 저온 스트레스 저항성 유전자 grxC 유전자, TTG1 유전자, OsFKBP16-3(Oryza sativa FK506-binding protein 16-3) 단백질 코딩 유전자, 택사디엔 신타아제 (taxadiene synthase) 유전자, CaSGT1(Capsicum annuum Suppressor of G Two allele of SKP1 1) 등이 있다.Transformation method of the plant of the Medicago genus of the present invention The type of the transgenic gene is not largely limited, and may be selected from a variety of known transgenes. For example, the transgene is composed of one or more selected from antibiotic resistance gene, herbicide resistance gene, disease resistance gene, virus resistance gene, stress resistance gene, enzyme biosynthesis gene, recombinant protein expression gene, or plant growth promoting gene. Can be. The antibiotic may be selected from various known antibiotics such as kanamycin and hygromycin. In addition, the herbicide may be selected from various known herbicides such as Basta. Specific examples of transgenes that can be used in the transformation method of the Medicago plant of the present invention include drought stress resistance gene, phytoene synthase (PSY) gene, RECA1 gene, peroxidase gene, E. coli Enterotoxin B subunit gene, gul1/sur2-7 gene that promotes plant growth, OsRAF gene, anthocyanin biosynthesis regulatory gene AtbHLH113, disease resistance gene CaChitIV (Capsicum annuum Chitinase class IV), disease resistance gene CaMLO2 (Capsicum annuum mildew resistance) locus O2), disease resistance gene CaGRP1 (Capsicum annuum Glycine-rich RNA-binding Protein 1), AVRBsT gene, disease resistance gene CaADC1 (Capsicum annuum Arginine Decarboxylase 1), disease resistance CaALDH1 (Capsicum annuum Dehydrogenase 1 ), shade resistance or salt resistance gene serotonin N-acetyltransferase2 gene, cold resistance protein 15A (COR15A), toxoflavin lyase (tflA), xylanase gene, tocotrienol biosynthesis Genes HGGT (homogentisic acid geranylgeranyl transferase), OsGlu2 gene, heat shock resistance gene, oxidative stress resistance gene, activin A gene, dry protein BrDST28, temperature stress resistance gene AtP3B, plant growth promoting CYP705A13 gene, heat shock transcription factor gene CaHsfB1, HOX25 gene, salt stress resistance gene BrGI (Brassica rapa GIGANTEA) gene, root development related gene CRF2 or CRF3, COMT (caffei c acid O-methyltransferase) enzyme, plant growth regulation blp chimera gene, HC-Pro (helper component-proteinase) gene derived from Soybean mosaic virus, heavy metal resistance gene Camelina HMA3 gene, heat shock protein Isolated gene (CaHSP70), cold stress resistance gene grxC gene, TTG1 gene, OsFKBP16-3 (Oryza sativa FK506-binding protein 16-3) protein coding gene, taxadiene synthase gene, CaSGT1 ( Capsicum annuum Suppressor of G Two allele of SKP1 1).

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 형질전환 유전자는 형질전환 유전자를 포함하는 벡터 시스템을 통해 아그로박테리움속 균에 도입된다. 본 발명에서 이용되는 벡터 시스템은 식물체 형질전환에 적합한 다양한 재료를 이용할 수 있으며, 식물체에서 작동하는 프로모터와 형질전환 유전자 구조 및 형질전환 식물체의 선발을 위한 선발마커를 포함한다. 상기 형질전환 유전자 구조는 목적 유전자 과발현, 프로모터 및 유전자의 형광단백질이나 uid 유전자와의 결합, microRNA, shRNA 및 lhRNA를 이용한 유전자침묵 중의 하나일 수 있다. 상기 벡터 시스템은 식물체 선발을 위한 마커 유전자로서 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자, 히그로마이신(Hygromycin) 저항성 유전자, 제초제 저항성 유전자 등을 포함할 수 있다. 그러나 이 예시에 국한되는 것은 아니며 업계에 공지된 다양한 벡터 시스템을 포함할 수 있다.In the method for transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, the transformant gene is introduced into the Agrobacterium spp. through a vector system including a transformant gene. The vector system used in the present invention may use a variety of materials suitable for plant transformation, and includes a promoter operating in a plant, a transgene structure, and a selection marker for selection of a transgenic plant. The structure of the transformant gene may be one of overexpression of a target gene, binding of a promoter and a gene to a fluorescent protein or uid gene, or gene silencing using microRNA, shRNA, and lhRNA. The vector system may include a kanamycin resistance gene, a hygromycin resistance gene, a herbicide resistance gene, or the like as a marker gene for plant selection. However, it is not limited to this example and may include various vector systems known in the art.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 형질전환 유전자가 도입되는 아그로박테리움속 균은 식물체의 외식편을 감염시켜 외식편을 형질전환시킬 수 있는 공지의 다양한 아그로박테리움속 균에서 선택될 수 있으며, 형질전환 효율 등을 고려할 때 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)인 것이 바람직하다.In the method of transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, the Agrobacterium genus bacteria into which the transgene is introduced are various known Agrobacterium bacteria that can transform the explants by infecting the explants of the plant. It may be selected from, and is preferably Agrobacterium tumefaciens when considering transformation efficiency and the like.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 잎 절편에 형질전환 벡터를 도입하는 방법은 공지된 통상적인 아그로박테리움 튜메파시엔스를 이용한 식물형질전환 방법에 따라 실시될 수 있으며, 전기천공, 유전자 총 등 당 업계에 공지된 유전자 도입 방법을 포함할 수 있다.In the method of transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, the method of introducing a transformation vector into a leaf segment may be carried out according to a known conventional plant transformation method using Agrobacterium tumefaciens, and electroporation , Gene gun, etc. may include a gene introduction method known in the art.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 외식편을 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하거나 캘러스를 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 경우 다양한 공동배양 배지가 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 공동배양 배지는 당 업계에 공지된 MS 배지 또는 SH 배지를 사용할 수 있으며, 그 조성은 (NH4)2SO4, KNO3, CaCl2, MgSO4, Fe-EDTA, MnSO4, HBO3, KI, ZnSO4, CuSO4, Na2MoO4, CoCl2, myoinositol, nicotinic acid, pyridoxine, thiamine HCl, Glycine, casein hydrolysates, calcium gluconate, MES, acetosyringone, 당류, 옥신, 사이토키닌 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용하는 공동배양 배지는 바람직하게는 아가, 아가로스 또는 Gelrite 등과 같은 검류를 포함할 수 있다. 상기 공동배양 배지의 pH 조절을 위해 MES를 0.2-2 g/ℓ의 농도, 바람직하게는 0.5 g/ℓ 농도로 첨가할 수 있으며, 공동배양 배지의 pH는 5.7~5.8로 조절하여 사용할 수 있다. 또한, 공동배양 배지에는 아그로박테리움 튜메파시엔스와 캘러스의 생장을 촉진하기 위한 casein hydrolysates, calcium gluconate, 아미노산인 프롤린과 시스테인 등이 각각 0.1~2 g/ℓ의 농도로 첨가될 수 있다. 또한, 공동배양 배지에는 아그로박테리움 튜메파시엔스의 형질전환 활성을 촉진하기 위해 acetoryringone이 50-200 μM 범위로 첨가될 수 있다. 또한, 공동배양 배지에서 사용되는 당류는 당 업계에서 공지된 식물 형질전환에 사용되는 당류 중 하나일 수 있으며, 바람직하게는 5~50 g/ℓ의 농도 범위에서 수크로스(sucrose)가 사용할 수 있다. 또한, 공동배양 배지의 구성성분으로 사용되는 옥신과 사이토키닌은 당 업계에서 공지된 식물 형질전환에 사용되는 옥신과 사이토키닌 화합물 중 하나일 수 있으며, 바람직하게는 NAA와 BAP를 1~20 μM 농도로 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시 예에 따르면, 잎 절편을 아그로박테리움 튜메파시엔스와 공동배양하면, 잎 절편이 아그로박테리움 튜메파시엔스으로 감염되고 아그로박테리움 튜메파시엔스에 도입된 형질전환 유전자 또는 이를 포함하는 벡터가 잎 절편에 도입되어 잎 절편이 형질전환된다.In the case of co-culturing the explants with the Agrobacterium genus bacteria into which the transgene is introduced in the method for transformation of the Medicago genus of the present invention or the co-culture with the Agrobacterium genus bacteria into which the transgenes are introduced. A variety of co-culture media can be used. The co-culture medium used in the present invention may use MS medium or SH medium known in the art, and its composition is (NH 4 ) 2 SO 4 , KNO 3 , CaCl 2 , MgSO 4 , Fe-EDTA, MnSO 4 , HBO 3 , KI, ZnSO 4 , CuSO 4 , Na 2 MoO 4 , CoCl 2 , myoinositol, nicotinic acid, pyridoxine, thiamine HCl, Glycine, casein hydrolysates, calcium gluconate, MES, acetosyringone, sugar, auxin, cytokinin It may include. In addition, the co-culture medium used in the present invention may preferably contain gums such as agar, agarose or Gelrite. To adjust the pH of the co-culture medium, MES may be added at a concentration of 0.2-2 g/ℓ, preferably 0.5 g/ℓ, and the pH of the co-culture medium may be adjusted to 5.7 to 5.8. In addition, casein hydrolysates, calcium gluconate, amino acids proline and cysteine, etc. for promoting the growth of Agrobacterium tumefaciens and callus may be added to the co-culture medium at a concentration of 0.1 to 2 g/L, respectively. In addition, acetoryringone may be added in the range of 50-200 μM to the co-culture medium to promote the transformation activity of Agrobacterium tumefaciens. In addition, the saccharide used in the co-culture medium may be one of the saccharides used for plant transformation known in the art, and preferably, sucrose can be used in a concentration range of 5 to 50 g/L. . In addition, auxin and cytokinin used as constituents of the co-culture medium may be one of auxin and cytokinin compounds known in the art for plant transformation, preferably NAA and BAP from 1 to 20 It can be used in combination in μM concentration. According to a specific embodiment of the present invention, when a leaf segment is co-cultured with Agrobacterium tumefaciens, the leaf segment is infected with Agrobacterium tumefaciens and introduced into Agrobacterium tumefaciens or a transgenic gene containing the same. The vector is introduced into the leaf segment, and the leaf segment is transformed.

공동배양한 Co-cultured 외식편을Eating out 캘러스Callus 형성용 배지에서 배양하여 By culturing in a forming medium 캘러스를Callus 형성하는 단계 Forming steps

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 캘러스 형성 단계는 아그로박테리움 튜메파시엔스에 감염된 잎 절편을 적절한 옥신과 사이토키닌을 포함하는 캘러스 형성용 배지에서 배양하여 배 발생이 가능한 캘러스 (embryogenic callus) 세포의 형성과 생장을 유도하는 단계이다. 상기 캘러스 형성용 배지는 옥신인 NAA를 2-50 μM, 사이토키닌인 BAP를 1-25 μM 의 농도로 포함할 수 있다. 또한, 상기 캘러스 형성용 배지는 배 발생 캘러스의 형성을 촉진하기 위하여 당 업계에 공지된 화합물인 L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine(AVG)을 0.2~5 μM 농도로 포함할 수 있다. 또한, 상기 캘러스 형성용 배지는 아그로박테리움 튜메파시엔스의 생장을 억제하기 위하여, 적절한 항생제, 예컨대 Augmentin, Timentin, Carbenicillin, Cefotaxime에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 400~800 mg/ℓ 농도의 Augmentin을 포함할 수 있다. 또한, 상기 캘러스 형성용 배지는 아가, 아가로스 또는 Gelrite 등과 같은 검류를 포함할 수 있다.In the transformation method of the plant of the Medicago genus of the present invention, the step of forming a callus is a callus capable of culturing a leaf segment infected with Agrobacterium tumefaciens in a callus-forming medium containing an appropriate auxin and cytokinin. (embryogenic callus) It is a step that induces the formation and growth of cells. The callus-forming medium may contain 2-50 μM of NAA, which is auxin, and 1-25 μM, of BAP, which is cytokinin. In addition, the callus-forming medium may contain a compound known in the art, L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG), at a concentration of 0.2 to 5 μM in order to promote the formation of embryogenic callus. In addition, the medium for callus formation may contain at least one selected from appropriate antibiotics, such as Augmentin, Timentin, Carbenicillin, and Cefotaxime, in order to inhibit the growth of Agrobacterium tumefaciens, and preferably 400 to 800 May contain Augmentin in mg/ℓ concentration. In addition, the callus-forming medium may contain gums such as agar, agarose, or Gelrite.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 캘러스 형성용 배지는 배 발생이 가능한 캘러스의 형성 효율을 고려할 때 바람직하게는 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP), (NH4)H2PO4·H2O, KNO3, CaCl2·2H2O, MgSO4·7H2O, Fe-EDTA·3H2O, MnSO4·H2O, H3BO3, KI, ZnSO4·7H2O, CuSO4·5H2O, Na2MoO4·2H2O, CoCl2·6H2O, 미오이노시톨(myo-inositol), 니코틴산(Nicotinic acid), 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 티아민염산염(Thiamine HCl), 수크로스(Sucrose), 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 젤란검(Gellan gum)을 포함한다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 캘러스 형성용 배지는 배지 조성물 총 부피를 기준으로 2~20μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 1~8μM 농도의 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP), 200~400 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2000~3000 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 75~275 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 300~500 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 10~50 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 5~25 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 1~15 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.05~1 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 10~250 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 1~25 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 10~35 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 400~800 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 1~5 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)를 포함하고, 바람직하게는 4~15μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 2~6μM 농도의 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP), 250~350 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2200~2800 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 120~240 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 350~450 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 15~40 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 8~15 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 2~8 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.5~2.5 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.5~2.5 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.1~0.5 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.05~0.2 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.05~0.2 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 50~200 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.5~2 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.5~2 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 5~20 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 15~30 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.2~1.0 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.2~1.0 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.2~1.0 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.5~2.0 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 500~700 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 2~4 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)를 포함한다.In the transformation method of the plant of the Medicago genus of the present invention, the medium for callus formation is preferably 1-naphthaleneacetic acid (NAA), 6- Benzylaminopurine (6-Benzylaminopurine, BAP), (NH 4 )H 2 PO 4 H 2 O, KNO 3 , CaCl 2 2H 2 O, MgSO 4 7H 2 O, Fe-EDTA 3H 2 O, MnSO 4 H 2 O, H 3 BO 3 , KI, ZnSO 4 7H 2 O, CuSO 4 5H 2 O, Na 2 MoO 4 2H 2 O, CoCl 2 6H 2 O, myo-inositol , Nicotinic acid, Pyridoxine HCl, Thiamine HCl, Sucrose, Casein hydrolysate, MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], gluconic acid Calcium (Calcium gluconate), AVG [L-α-(2-aminoethoxyvinyl) glycine], Augmentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate), and Gellan gum. In addition, in the transformation method of the Medicago plant of the present invention, the callus-forming medium is 1-naphthaleneacetic acid (NAA), 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 2 to 20 μM based on the total volume of the medium composition. 6-Benzylaminopurine (BAP) at a concentration of 8μM, (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O at a concentration of 200~400 mg/ℓ, KNO 3 at a concentration of 2000~3000 mg/ℓ, 75~ CaCl 2 ·2H 2 O at a concentration of 275 mg/ℓ, MgSO 4 ·7H 2 O at a concentration of 300 to 500 mg/ℓ, Fe-EDTA·3H 2 O at a concentration of 10 to 50 mg/ℓ, 5 to 25 mg/ℓ Concentration of MnSO 4 ·H 2 O, 1~15 ㎎/ℓ concentration of H 3 BO 3 , 0.2~4 ㎎/ℓ concentration of KI, 0.2~4 ㎎/ℓ concentration of ZnSO 4 ·7H 2 O, 0.05~1 CuSO 4 ·5H 2 O at a concentration of mg/ℓ, Na 2 MoO 4 ·2H 2 O at a concentration of 0.01~0.25 mg/ℓ, CoCl 2 ·6H 2 O at a concentration of 0.01~0.25 mg/ℓ, 10~250 mg/ℓ Myo-inositol at a concentration, Nicotinic acid at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, Pyridoxine HCl at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, Thiamine hydrochloride at a concentration of 1 to 25 mg/l ( Thiamine HCl), Sucrose at a concentration of 10 to 35 g/ℓ, Casein hydrolysate at a concentration of 0.1 to 1.5 g/ℓ, MES[2-(N-morpholino) at a concentration of 0.1 to 1.5 g/L )ethanesulfonic acid], calcium gluconate at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ, AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine] at a concentration of 0.2~2.5 μM, ogg at a concentration of 400~800 mg/ℓ Mentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and gellan gum at a concentration of 1~5 g/ℓ ), and preferably 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 4 to 15 μM, 6-benzylaminopurine (BAP) at a concentration of 2 to 6 μM, 250 to 350 mg/ ℓ concentration of (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O, 2200~2800 mg/ℓ concentration of KNO 3 , 120~240 mg/ℓ concentration of CaCl 2 ·2H 2 O, 350 ~ 450 mg/ℓ concentration MgSO 4 ·7H 2 O, Fe-EDTA·3H 2 O at a concentration of 15~40 mg/ℓ, MnSO 4 ·H 2 O at a concentration of 8~15 mg/ℓ, H 3 BO 3 at a concentration of 2~8 mg/ℓ , KI at a concentration of 0.5~2.5 mg/ℓ, ZnSO 4 ·7H 2 O at a concentration of 0.5~2.5 mg/ℓ, CuSO 4 ·5H 2 O at a concentration of 0.1~0.5 mg/ℓ, Na at a concentration of 0.05~0.2 mg/ℓ 2 MoO 4 ·2H 2 O, CoCl 2 ·6H 2 O at a concentration of 0.05~0.2 mg/l, myo-inositol at a concentration of 50~200 mg/l, Nicotinic acid at a concentration of 0.5~2 mg/l acid), Pyridoxine HCl at a concentration of 0.5 to 2 mg/ℓ, Thiamine HCl at a concentration of 5 to 20 mg/L, Sucrose at a concentration of 15 to 30 g/L, 0.2 to 1.0 Casein hydrolysate at a concentration of g/l, MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid] at a concentration of 0.2 to 1.0 g/l, calcium gluconate at a concentration of 0.2 to 1.0 g/l, AVG [L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine] at a concentration of 0.5 to 2.0 μM, augmentin at a concentration of 500 to 700 mg/L (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and gellan gum at a concentration of 2 to 4 g/L.

또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 캘러스 형성용 배지는 유전자 형질전환이 일어난 세포의 선택적 생장을 위해 형질전환 선별용 화합물, 예를 들어 카나마이신, 히그로마이신(Hygromycin), 바스타(Basta) 등에서 선택되는 하나를 포함할 수 있다. 상기 캘러스 형성용 배지에서 형질전환 선별용 화합물의 농도는 1~100 ㎎/ℓ의 농도에서 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 캘러스 형성용 배지에서 상기 카나마이신의 농도는 20~80 ㎎/ℓ인 것이 바람직하고 30~60 ㎎/ℓ인 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 캘러스 형성용 배지에서 상기 바스타(Basta)의 농도는 2~10 ㎎/ℓ인 것이 바람직하고 3~8 ㎎/ℓ인 것이 더 바람직하다. In addition, in the transformation method of the plant of the Medicago genus of the present invention, the callus-forming medium is a compound for selective growth of cells in which genetic transformation has occurred, for example, kanamycin, hygromycin , Basa, etc. may include one selected from. In the callus-forming medium, the concentration of the compound for selection of transformation is preferably selected from a concentration of 1 to 100 mg/ℓ. For example, the concentration of kanamycin in the callus-forming medium is preferably 20 to 80 mg/L, and more preferably 30 to 60 mg/L. In addition, the concentration of Basta in the callus-forming medium is preferably 2 to 10 mg/L, and more preferably 3 to 8 mg/L.

또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 캘러스 형성용 배지는 바람직하게는 매질로 물을 포함한다. 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 상기 캘러스 형성용 배지는 바람직하게는 오토클레이브 등으로 멸균 후 냉각하면 구성성분 중 하나인 검류에 의해 고체상으로 존재한다.In addition, in the method for transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, the medium for callus formation preferably contains water as a medium. In the method of transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, the callus-forming medium is preferably sterilized with an autoclave and then cooled, so that it is present in a solid state by gums, one of the constituents.

캘러스를Callus 체세포배Somatic embryo 발생용 배지 조성물에서 배양하여 Cultured in the development medium composition 체세포배를Somatic embryos 발생시키는 단계 Generating steps

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 체세포배를 발생시키는 단계는 전술한 소정의 체세포배 발생용 배지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 체세포배 발생용 배지 조성물에 대한 기술적 특징은 전술한 내용을 참조하며, 구체적인 설명을 생략한다.The step of generating somatic embryos in the method for transforming a plant of the Medicago genus of the present invention is characterized by using the above-described medium composition for generating somatic cells. Technical characteristics of the medium composition for generating somatic cell embryos refer to the above description, and detailed descriptions are omitted.

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 체세포배를 발생시키는 단계는 체세포배의 수를 늘리거나 균일한 식물체 발달을 얻기 위하여 2차 배 발생(secondary somatic embryogenesis)을 반복하는 것으로 구성될 수 있다.The step of generating somatic embryos in the transformation method of a plant of the Medicago genus of the present invention consists of repeating secondary somatic embryogenesis to increase the number of somatic embryos or obtain uniform plant development. I can.

체세포배를Somatic embryos 식물체로 발달시키는 단계 Plant development stage

본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계는 구체적으로 체세포배가 발생한 캘러스 또는 잎 절편을 식물발달 배지로 옮기고 배양하여 체세포배의 반복 형성을 억제하고 식물체로의 발달을 유도하는 것으로 구성된다. 상기 식물발달 배지는 공지의 다양한 배지에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 체세포배의 반복 형성을 억제하기 위해 옥신과 사이토키닌을 포함하지 않고, 당류의 농도가 체세포배 발생용 배지 조성물에 비해 줄어드는 것을 특징으로 한다. 상기 식물발달 배지에서 당류인 수크로스(Sucrose)의 농도는 2~15 g/ℓ인 것이 바람직하고 5~12 g/ℓ인 것이 더 바람직하다. 상기 식물발달 배지의 교환은 2~6주 간격으로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 2~3주 간격으로 교체함으로써 체세포배 발생용 배지 조성물에서 흡수한 호르몬의 영향을 신속하게 감쇠시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 메디카고속(Medicago) 식물의 형질전환 방법에서 체세포배를 식물발달 배지에서 약 2~4주 배양하면 뿌리가 형성된 식물체로 발달하고, 뿌리가 형성된 식물체를 체세포배 군집 또는 식물체 군집에서 분리하여 당류를 제외한 기본 배지 또는 토양을 담은 화분에 식재함으로써 형질전환 식물체를 획득할 수 있다.In the transformation method of the Medicago plant of the present invention, the step of developing a somatic embryo into a plant body specifically transfers the callus or leaf section in which the somatic embryo has occurred to a plant development medium and culture to inhibit the repetition of somatic embryos and into the plant. It consists of inducing the development of. The plant development medium may be selected from a variety of known mediums, preferably does not contain auxin and cytokinin in order to suppress repetitive formation of somatic embryos, and the concentration of saccharides decreases compared to the medium composition for somatic cell embryo development. It is characterized by that. The concentration of sucrose, which is a saccharide, in the plant development medium is preferably 2 to 15 g/l and more preferably 5 to 12 g/l. The exchange of the plant development medium can be performed at intervals of 2 to 6 weeks, and preferably, by replacing at intervals of 2 to 3 weeks, the effect of rapidly attenuating the effect of the hormone absorbed in the medium composition for somatic embryo development can be obtained. have. In addition, in the method of transforming a plant of the Medicago genus of the present invention, when the somatic embryo is cultured in a plant development medium for about 2 to 4 weeks, it develops into a plant with a root, and the plant with a root is in a somatic embryo or plant cluster. Transgenic plants can be obtained by separating and planting in a pot containing basic medium or soil excluding sugars.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것 일뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only intended to clearly illustrate the technical features of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

1. One. 메디카고Medicago 트런카툴라Trunkatula (( MedicagoMedicago truncatulatruncatula ) A17의 ) Of A17 체세포배Somatic embryo 발생을 위한 최적 조건 규명 Identification of optimal conditions for occurrence

(1) 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 (1) Agrobacterium into which vector for plant transformation has been introduced 튜메파시엔Tumefacien 스(S( Agrobacterium tumefaciensAgrobacterium tumefaciens )의 준비) Of preparation

카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자 NPT Ⅱ와 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자가 포함된 식물 형질전환용 벡터 pK7WG2D[Karimi et al., Trends Plant Sci. 2002 May;7(5):193-5.]를 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens EHA105)에 전기천공법으로 도입하였다. 이후, 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens EHA105)를 항생제인 스펙티노마이신(Spectinomycin)이 100 ㎎/ℓ의 농도로 첨가된 TY/Ca 배지에 접종하고 28℃에서 배양한 후, 후술하는 공동배양 배지 CCM3에 OD600(Optical Density at 600nm)의 값이 0.5가 되도록 희석하여 아그로박테리움 현탁액을 조제하였다. 이하, 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스를 '아그로박테리움'으로 간략하게 표기한다.The vector for plant transformation pK7WG2D containing the kanamycin resistance gene NPT II and the green fluorescent protein (GFP) gene [Karimi et al., Trends Plant Sci. 2002 May;7(5):193-5.] was introduced into Agrobacterium tumefaciens EHA105 by electroporation. Thereafter, Agrobacterium tumefaciens EHA105, into which the vector for plant transformation was introduced, was inoculated into TY/Ca medium to which the antibiotic Spectinomycin was added at a concentration of 100 mg/ℓ and at 28°C. After culturing, an Agrobacterium suspension was prepared by diluting so that the value of OD600 (Optical Density at 600nm) was 0.5 in the co-culture medium CCM3 described later. Hereinafter, Agrobacterium tumefaciens into which a vector for plant transformation has been introduced is briefly referred to as'Agrobacterium'.

(2) (2) 메디카고Medicago 트런카툴라Trunkatula (( MedicagoMedicago truncatulatruncatula ) A17의 잎 절편과 아그로박테리움 ) Leaf section of A17 and Agrobacterium 튜메파시엔스Tumefaciens (( AgrobacteriumAgrobacterium tumefacienstumefaciens )의 공동배양) Co-culture

약 2개월 동안 성장한 메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) 식물체에서 잎을 채취하고, 채취한 잎을 70% 에탄올에서 1분 동안 침지하고 20% 락스 수용액(유효염소농도는 약 1%임)에 20분 동안 침지하여 표면을 소독하였다. 이후, 메스를 이용하여 한 개의 잎에서 3개씩, 직사각형 모양의 잎 절편을 제작하였다. 이후, 잎 절편을 앞에서 조제한 아그로박테리움 현탁액 현탁액에 침지하고, 20 InHg의 진공에서 20분 동안 처리하여 감염이 이뤄지도록 하였다. 이후, 잎 절편에 묻은 아그로박테리움 현탁액을 종이타월에 흡수시켜 제거하고, 아그로박테리움으로 감염된 잎 절편을 공동배양 배지 CCM3에 치상한 후 22℃의 암 조건에서 3일 동안 공동배양하였다. 하기 표 1에 공동배양 배지 CCM3의 구성성분과 농도를 나타내었다. Medicago truncatula cultivar Jemalong A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) grown for about 2 months. Leaves are collected from plants, the collected leaves are immersed in 70% ethanol for 1 minute, and a 20% aqueous solution of lactose (effective chlorine concentration is about 1). %) for 20 minutes to disinfect the surface. Thereafter, three rectangular leaf slices were prepared from one leaf using a scalpel. Thereafter, the leaf slices were immersed in the previously prepared Agrobacterium suspension suspension and treated for 20 minutes in a vacuum of 20 InHg to induce infection. Thereafter, the Agrobacterium suspension on the leaf slices was removed by absorption with a paper towel, and the leaf slices infected with Agrobacterium were placed on a co-culture medium CCM3 and co-cultured for 3 days in dark conditions at 22°C. Table 1 below shows the components and concentrations of the co-culture medium CCM3.

구성성분Ingredients 농도density Schenk and Hildebrandt Basal SaltSchenk and Hildebrandt Basal Salt SucroseSucrose 20 g/ℓ20 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution Casein hydrolysatesCasein hydrolysates 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Calcium gluconateCalcium gluconate 0.5 g/ℓ0.5 g/ NAANAA 10 μM10 μM BAPBAP 4 μM4 μM GELRITEGELRITE 3 g/ℓ3 g/ AcetosyringoneAcetosyringone 100 μM100 μM

* MES : 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid* MES: 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid

* NAA : 1-Naphthaleneacetic acid* NAA: 1-Naphthaleneacetic acid

* BAP : 6-Benzylaminopurine* BAP: 6-Benzylaminopurine

* GELRITE : Gellan gum* GELRITE: Gellan gum

하기 표 2에 공동배양 배지 CCM3의 구성성분으로 사용된 Schenk and Hildebrandt Basal Salt(1×)의 조성을 나타내었다. 또한, 하기 표 3에 공동배양 배지 CCM3의 구성성분으로 사용된 B5 vitamins 용액(1,000×)의 조성을 나타내었다. 공동배양 배지 CCM3에는 표 3에 표시된 B5 vitamins 용액(1,000×)이 1/1,000 농도로 첨가되었다.Table 2 below shows the composition of Schenk and Hildebrandt Basal Salt (1×) used as a component of the co-culture medium CCM3. In addition, the composition of the B5 vitamins solution (1,000×) used as a component of the co-culture medium CCM3 is shown in Table 3 below. To the co-culture medium CCM3, the B5 vitamins solution (1,000×) shown in Table 3 was added at a concentration of 1/1,000.

구성성분Ingredients 농도density Ammonium phosphate, monobasic, H2OAmmonium phosphate, monobasic, H2O 300 ㎎/ℓ300 mg/ℓ Potassium nitratePotassium nitrate 2500 ㎎/ℓ2500 mg/ℓ Calcium chloride, 2H2OCalcium chloride, 2H2O 175 ㎎/ℓ175 mg/ℓ Magnesium sulfate, 7H2OMagnesium sulfate, 7H2O 400 ㎎/ℓ400 mg/ℓ Fe-EDTA, 3H2OFe-EDTA, 3H2O 25 ㎎/ℓ25 mg/ℓ Manganese sulfate, H2OManganese sulfate, H2O 10 ㎎/ℓ10 mg/ Boric acidBoric acid 5 ㎎/ℓ5 mg/ Potassium iodidePotassium iodide 1 ㎎/ℓ1 mg/ℓ Zinc sulfate, 7H2OZinc sulfate, 7H2O 1 ㎎/ℓ1 mg/ℓ Cupric sulfate, 5H2OCupric sulfate, 5H2O 0.2 ㎎/ℓ0.2 mg/ℓ Sodium molybdate, 2H2OSodium molybdate, 2H2O 0.1 ㎎/ℓ0.1 mg/ℓ Cobalt chloride, 6H2OCobalt chloride, 6H2O 0.1 ㎎/ℓ0.1 mg/ℓ

구성성분Composition 농도density myo-inositolmyo-inositol 100 g/ℓ100 g/ℓ Nicotinic acidNicotinic acid 1 g/ℓ1 g/ℓ Pyridoxine HClPyridoxine HCl 1 g/ℓ1 g/ℓ Thiamine HClThiamine HCl 10 g/ℓ10 g/ℓ

(3) (3) 캘러스Callus 형성 조건의 최적화 Optimization of formation conditions

상기의 공동배양 후, 잎 절편에 형성된 아그로박테리움을 멸균된 증류수로 씻어낸 후, 300 ㎎/ℓ 농도의 항생제 오그멘틴(Augmentin : Amoxicillin/clavulanic acid) 황산염 수용액에 담그고 실온에서 약 4 hr 동안 교반하였다. 또한, 캘러스 형성용 기본 배지에 40 ㎎/ℓ 농도의 카나마이신(Kanamycin)과 호르몬을 조합하여 다양한 캘러스 형성용 배지를 준비하였다. 이어서 잎 절편의 물기를 제거하고, 다양한 캘러스 형성용 배지에 치상한 후, 약한 광 조건에서 4주 동안 배양한 결과, 모든 조합의 호르몬 조건에서 캘러스가 형성되었다. After the above co-cultivation, Agrobacterium formed on leaf slices was washed with sterilized distilled water, and then immersed in an antibiotic augmentin (Augmentin: Amoxicillin/clavulanic acid) solution at a concentration of 300 mg/L and stirred at room temperature for about 4 hr. I did. In addition, various callus-forming media were prepared by combining a hormone with a 40 mg/L concentration of kanamycin in a basal medium for callus formation. Subsequently, the leaf slices were drained, placed on various callus-forming media, and cultured for 4 weeks in weak light conditions. As a result, callus was formed in all combinations of hormonal conditions.

하기 표 4에 캘러스 형성용 기본 배지의 구성성분과 농도를 나타내었다. Schenk and Hildebrandt Basal Salt(1×)의 조성과 B5 vitamins 용액(1,000×)의 조성은 공동배양 배지에서 설명한 내용과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.In Table 4 below, the composition and concentration of the base medium for callus formation are shown. Since the composition of Schenk and Hildebrandt Basal Salt (1×) and the composition of B5 vitamins solution (1,000×) are the same as those described in the co-culture medium, detailed descriptions are omitted.

구성성분Composition 농도density Schenk and Hildebrandt Basal SaltSchenk and Hildebrandt Basal Salt SucroseSucrose 20 g/ℓ20 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution Casein hydrolysatesCasein hydrolysates 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Calcium gluconateCalcium gluconate 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG)L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG) 1 μM1 μM AugmentinAugmentin 600 ㎎/ℓ600 mg/ℓ GELRITEGELRITE 3 g/ℓ3 g/ℓ

* MES : 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid* MES: 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid

또한, 하기 표 5에 캘러스 형성용 기본 배지에 첨가한 다양한 호르몬 조합을 사이토키닌(Cytokinin)과 옥신(Auxin)류으로 나누어 나타내었다. 상기 사이토키닌은 식물 호르몬의 한 종류로 식물의 생장을 조절하고 세포분열을 촉진하는 역할을 하는 물질을 가르킨다. 사이토키닌의 종류로는 키네틴, 제아틴(Zeatin), 6-벤질아미노퓨린(6-benzylaminopurine, BAP)과 같은 아데닌 유도체형과 디페닐우레아(diphenylurea)와 티디아주론(thidiazuron, TDZ)와 같은 페닐요소(phenylurea) 유도체형이 있다. 또한, 상기 옥신은 식물의 성장을 촉진하는 식물 생장 호르몬 중 하나로서 협의로는 인돌아세트산(Indole acetic acid, IAA)을 가리키나 광의로는 인돌아세트산과 같은 작용을 하는 천연 화합물 및 합성 화합물을 모두 포함하며, 광의의 옥신을 옥신류(Auxins)라고 한다. 상기 옥신류에는 PAA(2-phenylacetic acid), IBA(Indole-3-butyric acid), IPA(Indole-3-propionic acid)와 같은 천연 화합물뿐만 아니라 2,4-D(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid); NAA(1-Naphthalene acetic acid); 2,4,5-T(2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid) 등과 같은 합성 화합물이 모두 포함된다.In addition, in Table 5 below, various combinations of hormones added to the basal medium for callus formation are divided into cytokinin and auxin. The cytokinin is a type of plant hormone and refers to a substance that plays a role in controlling plant growth and promoting cell division. Cytokinins include adenine derivatives such as kinetin, zeatin, and 6-benzylaminopurine (BAP), and diphenylurea and thidiazuron (TDZ). There is a phenylurea derivative. In addition, the auxin is one of the plant growth hormones that promote the growth of plants, and refers to indole acetic acid (IAA) in a narrow sense, but includes both natural and synthetic compounds that act like indole acetic acid in a broad sense. And, auxins in a broad sense are called Auxins. The auxins include natural compounds such as 2-phenylacetic acid (PAA), Indole-3-butyric acid (IBA), and Indole-3-propionic acid (IPA), as well as 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxyacetic acid). ; 1-Naphthalene acetic acid (NAA); Synthetic compounds such as 2,4,5-T (2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid) are all included.

CytokininCytokinin AuxinsAuxins 2,4-D2,4-D NAANAA 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ 5 μM5 μM -- 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ 10 μM10 μM -- 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ 20 μM20 μM -- 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ 40 μM40 μM -- 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ -- 5 μM5 μM 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ -- 10 μM10 μM 4 μM BAP4 μM BAP 5 μM5 μM -- 4 μM BAP4 μM BAP 10 μM10 μM -- 4 μM BAP4 μM BAP 20 μM20 μM -- 4 μM BAP4 μM BAP 40 μM40 μM -- 4 μM BAP4 μM BAP -- 5 μM5 μM 4 μM BAP4 μM BAP -- 10 μM10 μM 5 μM Zeatin5 μM Zeatin 5 μM5 μM -- 5 μM Zeatin5 μM Zeatin 10 μM10 μM -- 5 μM Zeatin5 μM Zeatin 20 μM20 μM -- 5 μM Zeatin5 μM Zeatin 40 μM40 μM -- 5 μM Zeatin5 μM Zeatin -- 5 μM5 μM 5 μM Zeatin5 μM Zeatin -- 10 μM10 μM

* TDZ : Thidiazuron* TDZ: Thidiazuron

* BAP : 6-Benzylaminopurine* BAP: 6-Benzylaminopurine

* 2,4-D : 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid* 2,4-D: 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid

* NAA : 1-Naphthaleneacetic acid* NAA: 1-Naphthaleneacetic acid

상기의 모든 캘러스 형성용 배지에서 캘러스가 형성되었지만, 형성된 캘러스(캘러스가 형성된 잎 절편 또는 분리된 캘러스 덩어리)를 후술하는 최적 체세포배 발생용 배지 EID3에 옮겨 배양한 결과 10 μM의 NAA와 4μM의 BAP 호르몬 조합을 갖는 캘러스 형성용 배지에서 캘러스를 형성한 후 체세포배 발생용 배지 EID3에 배양하였을 때 가장 높은 배 발생 캘러스 빈도를 보였다. 구체적으로, 다양한 호르몬 조합의 캘러스 형성형 배지에서 형성된 캘러스를 40 ㎎/ℓ 농도의 카나마이신(Kanamycin)이 첨가된 체세포배 발생용 배지 EID3으로 옮겨 4주 동안 배양하였다. 그 결과, 10 μM NAA와 4 μM BAP의 조합을 가진 캘러스 형성용 배지에서 캘러스를 형성한 후 체세포배 발생용 배지 EID3에 배양하였을 때 배 발생 캘러스가 형성된 잎 절편의 비율은 38%이고 잎 절편당 발생한 체세포배의 수는 2.875개로 다른 호르몬 조합의 캘러스 형성용 배지에 비해 현저히 높은 값을 보였다. 하기 표 6에 캘러스 형성용 배지의 호르몬 조합 조건에 따른 배 발생 캘러스가 형성된 잎 절편의 비율(%)을 나타내었고 하기 표 7에 캘러스 형성용 배지의 호르몬 조합 조건에 따른 잎 절편당 배 발생 캘러스의 수를 나타내었다.Callus was formed in all of the above callus formation media, but the formed callus (leaf slices with callus formed or separated callus mass) were transferred to the optimal somatic embryo development medium EID3, which will be described later, and cultured. When the callus was formed in a callus-forming medium having a hormone combination and then cultured in the somatic embryo-generating medium EID3, the highest embryogenic callus frequency was shown. Specifically, the callus formed in the callus-forming medium of various hormonal combinations was transferred to the somatic embryo-generating medium EID3 to which 40 mg/L of kanamycin was added, and cultured for 4 weeks. As a result, when callus was formed in a callus-forming medium with a combination of 10 μM NAA and 4 μM BAP, and cultured in the somatic embryo development medium EID3, the proportion of leaf slices with embryogenic callus was 38%, The number of somatic embryos generated was 2.875, which was significantly higher than that of the callus-forming medium of other hormone combinations. In Table 6 below, the ratio (%) of leaf slices in which embryogenic callus was formed according to the hormonal combination condition of the callus formation medium was shown in Table 7 below. Indicated the number.

CytokininCytokinin Auxins(μM)Auxins (μM) 2,4-D2,4-D NAANAA 55 1010 2020 4040 55 1010 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ 13%13% 0%0% 0%0% 0%0% 13%13% 6%6% 4 μM BAP4 μM BAP 19%19% 0%0% 13%13% 0%0% 25%25% 38%38% 5 μM Zeatin5 μM Zeatin 6%6% 6%6% 0%0% 0%0% 13%13% 6%6%

CytokininCytokinin Auxins(μM)Auxins (μM) 2,4-D2,4-D NAANAA 55 1010 2020 4040 55 1010 2.5 μM TDZ2.5 μM TDZ 0.250.25 00 00 00 0.3750.375 0.250.25 4 μM BAP4 μM BAP 1.3751.375 00 0.250.25 00 1.8751.875 2.8752.875 5 μM Zeatin5 μM Zeatin 0.250.25 0.1250.125 00 00 0.3750.375 0.250.25

상기 표 6 및 표 7의 결과로부터 10 μM NAA와 4 μM BAP의 호르몬 조합을 가진 캘러스 형성용 배지를 최적 배지로 선택하고 상기 배지를 CIM3으로 명명하였다. 하기 표 8에 최적 캘러스 형성용 배지인 CIM3의 구성성분과 농도를 나타내었다.From the results of Tables 6 and 7, a callus-forming medium having a hormone combination of 10 μM NAA and 4 μM BAP was selected as the optimal medium, and the medium was named CIM3. Table 8 below shows the composition and concentration of CIM3, which is an optimal callus formation medium.

구성성분Composition 농도density Schenk and Hildebrandt Basal SaltSchenk and Hildebrandt Basal Salt SucroseSucrose 20 g/ℓ20 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution Casein hydrolysatesCasein hydrolysates 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Calcium gluconateCalcium gluconate 0.5 g/ℓ0.5 g/ NAANAA 10 μM10 μM BAPBAP 4 μM4 μM L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG)L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG) 1 μM1 μM AugmentinAugmentin 600 ㎎/ℓ600 mg/ℓ GELRITEGELRITE 3 g/ℓ3 g/ℓ

(4) (4) 체세포배Somatic embryo 발생 조건의 최적화 Optimization of occurrence conditions

체세포배 발생용 기본 배지에 40 ㎎/ℓ 농도의 카나마이신(Kanamycin)과 호르몬을 조합하여 다양한 체세포배 발생용 배지를 준비하였다. 캘러스 형성용 배지 CIM3에서 4주 동안 배양하여 캘러스가 형성된 잎 절편 또는 분리된 캘러스 덩어리를 다양한 체세포배 발생용 배지로 옮기고, 광 조건 및 28℃의 온도 조건에서 4주 동안 배양하여 체세포배 발생을 유도하였다.A variety of medium for somatic embryo development was prepared by combining kanamycin and a hormone at a concentration of 40 mg/ℓ in a basic medium for somatic embryo development. Cultured for 4 weeks in callus formation medium CIM3 to induce somatic embryo development by transferring leaf slices or isolated callus masses with callus to various somatic embryo development media, and incubating for 4 weeks under light conditions and 28°C temperature conditions I did.

하기 표 9에 체세포배 발생용 기본 배지의 구성성분과 농도를 나타내었다. Schenk and Hildebrandt Basal Salt(1×)의 조성과 B5 vitamins 용액(1,000×)의 조성은 공동배양 배지에서 설명한 내용과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.In Table 9 below, the components and concentrations of the basic medium for somatic embryo development are shown. Since the composition of Schenk and Hildebrandt Basal Salt (1×) and the composition of B5 vitamins solution (1,000×) are the same as those described in the co-culture medium, detailed descriptions are omitted.

구성성분Composition 농도density Schenk and Hildebrandt Basal SaltSchenk and Hildebrandt Basal Salt SucroseSucrose 20 g/ℓ20 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution Casein hydrolysatesCasein hydrolysates 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Calcium gluconateCalcium gluconate 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG)L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG) 1 μM1 μM AugmentinAugmentin 300 ㎎/ℓ300 mg/ℓ GELRITEGELRITE 3 g/ℓ3 g/ℓ

* MES : 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid* MES: 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid

또한, 하기 표 10에 체세포배 발생용 기본 배지에 첨가한 다양한 호르몬 조합을 나타내었다.In addition, in Table 10 below, various combinations of hormones added to the basic medium for somatic embryo development are shown.

NAANAA TDZTDZ BAPBAP 0.5 μM0.5 μM 1 μM1 μM -- 0.5 μM0.5 μM 2 μM2 μM -- 0.5 μM0.5 μM 4 μM4 μM -- 0.5 μM0.5 μM -- 4 μM4 μM 0.5 μM0.5 μM -- 10 μM10 μM 0.5 μM0.5 μM -- 17 μM17 μM 1 μM1 μM 1 μM1 μM -- 1 μM1 μM 2 μM2 μM -- 1 μM1 μM 4 μM4 μM -- 1 μM1 μM -- 4 μM4 μM 1 μM1 μM -- 10 μM10 μM 1 μM1 μM -- 17 μM17 μM 4 μM4 μM 1 μM1 μM -- 4 μM4 μM 2 μM2 μM -- 4 μM4 μM 4 μM4 μM -- 4 μM4 μM -- 4 μM4 μM 4 μM4 μM -- 10 μM10 μM 4 μM4 μM -- 17 μM17 μM

다양한 체세포배 발생용 배지에서 캘러스를 4주 동안 배양한 후, 체세포배가 발달한 잎 절편의 수와, 잎 절편당 발생한 체세포배의 수를 측정하여 최적의 호르몬 조합을 선택하였다. 도 1은 메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) 식물체의 잎 절편을 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스로 감염시키고 공동배양 배지 CCM3에서 공동배양한 후, 캘러스 형성용 배지인 CIM3에서 배양하여 캘러스를 형성하고, 형성한 캘러스를 다양한 호르몬 조합의 체세포배 발생용 배지에서 배양하였을 때 체세포배가 발생한 잎 절편의 비율(%)를 나타낸 것이다. 도 2는 메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) 식물체의 잎 절편을 식물 형질전환용 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스로 감염시키고 공동배양 배지 CCM3에서 공동배양한 후, 캘러스 형성용 배지인 CIM3에서 배양하여 캘러스를 형성하고, 형성한 캘러스를 다양한 호르몬 조합의 체세포배 발생용 배지에서 배양하였을 때 잎 절편당 발생한 체세포배의 수를 나타낸 것이다. 도 1 및 도 2에서 보이는 바와 같이 1 μM NAA와 2 μM TDZ의 호르몬 조합을 가진 체세포배 발생용 배지에서 체세포배가 발생한 잎 절편의 비율이 88%이고 잎 절편당 체세포배의 수가 5.1개로 가장 높았다. 이는 다음으로 높은 빈도를 보인 4 μM NAA와 2 μM TDZ의 호르몬 조합을 가진 체세포배 발생용 배지에 비해 현저히 높은 효과이다.After culturing the callus in various somatic embryo-generating media for 4 weeks, the number of leaf slices with somatic embryos developed and the number of somatic embryos per leaf slice were measured to select the optimal hormone combination. 1 is a Medicago truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) after infecting a leaf section of a plant with Agrobacterium tumefaciens into which a vector for plant transformation was introduced, and co-cultured in a co-culture medium CCM3, callus It shows the proportion (%) of leaf slices in which somatic embryos were generated when the callus was formed by culturing in CIM3, a medium for formation, and the formed callus was cultured in a medium for somatic embryo development of various hormone combinations. Figure 2 is a Medicago Truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) Infecting the leaf section of a plant with Agrobacterium tumefaciens into which a vector for plant transformation has been introduced, co-culturing in a co-culture medium CCM3, and culturing in CIM3, a medium for callus formation, to form callus, It shows the number of somatic embryos generated per leaf section when the formed callus was cultured in a medium for somatic embryo development of various hormone combinations. As shown in FIGS. 1 and 2, in the medium for somatic embryo development with a hormone combination of 1 μM NAA and 2 μM TDZ, the proportion of leaf slices with somatic embryos was 88%, and the number of somatic embryos per leaf slice was the highest at 5.1. This is a remarkably higher effect than the medium for somatic embryo development with the next highest frequency of 4 μM NAA and 2 μM TDZ hormone combination.

도 1 및 도 2에 보이는 결과로부터 1 μM NAA와 2 μM TDZ의 호르몬 조합을 가진 체세포배 발생용 배지를 최적 배지로 선택하고 상기 배지를 EID3으로 명명하였다. 하기 표 11에 최적 체세포배 발생용 배지인 EID3의 구성성분과 농도를 나타내었다.From the results shown in Figs. 1 and 2, a medium for somatic embryo development having a hormone combination of 1 μM NAA and 2 μM TDZ was selected as the optimal medium, and the medium was named EID3. Table 11 below shows the composition and concentration of EID3, which is an optimal somatic embryo development medium.

구성성분Composition 농도density Schenk and Hildebrandt Basal SaltSchenk and Hildebrandt Basal Salt SucroseSucrose 20 g/ℓ20 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution Casein hydrolysatesCasein hydrolysates 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Calcium gluconateCalcium gluconate 0.5 g/ℓ0.5 g/ NAANAA 1 μM1 μM TDZTDZ 2 μM2 μM L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG)L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG) 1 μM1 μM AugmentinAugmentin 300 ㎎/ℓ300 mg/ℓ GELRITEGELRITE 3 g/ℓ3 g/ℓ

2. 2. 카나마이신Kanamycin (( KanamycinKanamycin ) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 ) Transformed by a resistance gene 메디카고Medicago 트런Tron 카툴라(Katula( Medicago truncatulaMedicago truncatula ) A17 식물체의 생산) Production of A17 plant

(1) 형질전환 유전자 재조합 벡터의 제작 및 재조합 벡터가 도입된 아그로박테리움 (1) Agrobacterium transgenic recombinant vector and recombinant vector introduced 튜메파시엔스Tumefaciens (( AgrobacteriumAgrobacterium tumefacienstumefaciens )의 준비) Of preparation

카나마이신(Kanamycin) 선발 체계로서, 메디카고 지베렐린(Gibberellin) 분해효소인 GA2-oxidase 10(MtGA2ox10) 유전자의 과발현 벡터를 제작하고, 이를 아그로박테리움 튜메파시엔스 EHA105에 도입하여 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환에 사용하였다. 구체적으로, 먼저 메디카고의 first strand cDNA을 주형으로 하여 MtGA2ox10 유전자를 증폭하고, GatewayTM (Invitrogen, USA) 실험절차에 따라 pDONR221 플라스미드에 클로닝 한 후, 이것을 다시 바이너리 벡터인 pK7WG2D(Karimi et al., 2002)에 재조합한 플라스미드 GA2ox10-OX를 제작하였다. 상기 pK7WG2D 벡터는 식물 선발마커로서 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자 NPT Ⅱ와 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자를 지니고 있다. 또한, 상기 MtGA2ox10 유전자를 증폭를 증폭하기 위한 프라이머 및 염기서열은 다음과 같다.As a kanamycin selection system, an overexpression vector of the GA2-oxidase 10 (MtGA2ox10) gene, which is a Medicago Gibberellin degrading enzyme, was produced, and it was introduced into Agrobacterium tumefaciens EHA105 and introduced into Medicago Trunkatula. truncatula ) was used for transformation of A17. Specifically, first amplify the MtGA2ox10 gene using Medicago's first strand cDNA as a template, and clone it into the pDONR221 plasmid according to the GatewayTM (Invitrogen, USA) experimental procedure, and then again this binary vector pK7WG2D (Karimi et al., 2002). ), the recombinant plasmid GA2ox10-OX was constructed. The pK7WG2D vector has a kanamycin resistance gene NPT II and a green fluorescent protein (GFP) gene as plant selection markers. In addition, primers and nucleotide sequences for amplifying the amplification of the MtGA2ox10 gene are as follows.

* 순방향 프라이머 : 5'-AAAAAGCAGGCTtcATGATTGACTCAAATCCACC-3'* Forward primer: 5'-AAAAAGCAGGCTtcATGATTGACTCAAATCCACC-3'

* 역방향 프라이머 : 5'-AGAAAGCTGGGTcCTAAGCCATGGTCGTTGTGT-3'* Reverse primer: 5'-AGAAAGCTGGGTcCTAAGCCATGGTCGTTGTGT-3'

이후, 아그로박테리움 튜메파시엔스 EHA105 (Agrobacterium tumefaciens EHA105)에 GA2ox10-OX 플라스미드를 전기천공법으로 도입하고, 항생제인 스펙티노마이신(Spectinomycin)이 100 ㎎/ℓ의 농도로 첨가된 TY/Ca 배지에 접종하고 28℃에서 배양한 후, 공동배양 배지 CCM3에 OD600(Optical Density at 600nm)의 값이 0.5가 되도록 희석하여 아그로박테리움 현탁액을 조제하였다.Later, Agrobacterium tumefaciens EHA105 ( Agrobacterium tumefaciens EHA105) was introduced into GA2ox10-OX plasmid by electroporation, and inoculated into TY/Ca medium to which spectinomycin, an antibiotic was added at a concentration of 100 mg/L, and cultured at 28°C, co-cultured Agrobacterium suspension was prepared by diluting the medium CCM3 so that the value of OD600 (Optical Density at 600nm) became 0.5.

(2) (2) 메디카고Medicago 트런카툴라Trunkatula (( MedicagoMedicago truncatulatruncatula ) A17의 잎 절편과 아그로박테리움 ) Leaf section of A17 and Agrobacterium 튜메파시엔스Tumefaciens (( AgrobacteriumAgrobacterium tumefacienstumefaciens )의 공동배양) Co-culture

메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17)을 화분에서 약 2개월 동안 키운 후, 잎을 채취하였다. 이후, 채취한 잎을 70% 에탄올에서 1분 동안 교반하여 표면을 소독하였고, 이어서 20% 락스 수용액(유효염소농도는 약 1%임) 및 약간의 Tween-20으로 구성된 용액에 첨가한 후 20분 동안 살균하였다. 이후, 락스 수용액을 제거하고, 멸균 증류수로 잎을 세척하여 잎 표면에 존재하는 락스 성분을 모두 제거하였다. 이후, 살균처리 한 잎의 물기를 종이 타월로 제거하였다. 이후, 메스를 이용하여 한 개의 잎에서 3개씩, 직사각형으로 잎 절편을 제작하였다. 이후, 앞에서 조제한 아그로박테리움 현탁액 현탁액에 잎 절편을 담그고, 진공자에 넣어 20분간 약 20 InHg의 진공을 걸어 감염이 이뤄지도록 하였다. 진공을 해제한 후, 잎 절편에 묻은 아그로박테리움 현탁액을 종이타월에 흡수시켜 일부 제거하고 공동배양 배지 CCM3에 치상하고 22℃의 암 조건에서 3일 동안 공동배양하였다. Medicago Truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) was grown in pots for about 2 months, and leaves were harvested. Thereafter, the collected leaves were stirred in 70% ethanol for 1 minute to disinfect the surface, and then added to a solution consisting of 20% aqueous Lax solution (effective chlorine concentration is about 1%) and a little Tween-20 for 20 minutes. It was sterilized during. Thereafter, the aqueous solution of Lax was removed, and the leaf was washed with sterile distilled water to remove all of the Lax component present on the leaf surface. Thereafter, moisture from the sterilized leaves was removed with a paper towel. After that, using a scalpel, three leaf slices were prepared from one leaf in a rectangular shape. Thereafter, the leaf slices were immersed in the previously prepared Agrobacterium suspension suspension, placed in a vacuum ruler, and a vacuum of about 20 InHg was applied for 20 minutes to induce infection. After releasing the vacuum, the Agrobacterium suspension on the leaf slices was absorbed on a paper towel to partially remove it, and placed on a co-culture medium CCM3, followed by co-culture for 3 days in dark conditions at 22°C.

(3) (3) 캘러스Callus 형성 유도 Formation induction

상기의 공동배양 후, 잎 절편의 표면에 콜로니를 형성한 아그로박테리움을 제거하고, 캘러스 형성용 배지 CIM3에 치상하여 배 발생 캘러스의 형성을 유도하였다. 구체적으로, 잎 절편 표면의 아그로박테리움을 제거하기 위하여, 잎 절편을 4~5차례 반복하여 멸균증류수에 담그고 교반하여 아그로박테리움을 씻어내고, 300 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴 황산염 수용액에 담그고 실온에서 4 hr 동안 교반하여 항생제가 잎 절편으로 흡수되도록 하였다. 이후, 잎 절편을 종이 타월에 닿게 하여 물기를 제거하고, 40 ㎎/ℓ 농도의 카나마이신(Kanamycin)이 첨가된 캘러스 형성용 배지 CIM3에 치상하고, 약한 광 조건에서 배양하였다. 약 2~3주 후 새로운 배지로 옮겨주었으며, 아그로박테리움이 자라나온 경우는 위의 방법에 따라 아그로박테리움을 제거하고 새로운 배지로 옮겨 주었다. 약 4~6주 후 대부분의 잎 절편에 캘러스가 형성되었다.After the above co-cultivation, Agrobacterium, which formed colonies on the surface of leaf slices, was removed, and placed on the callus-forming medium CIM3 to induce the formation of embryogenic callus. Specifically, in order to remove Agrobacterium from the surface of leaf slices, repeat the leaf slices 4 to 5 times, immerse them in sterile distilled water and stir to wash away Agrobacterium, and immerse them in a 300 mg/L aqueous agmentin sulfate solution at room temperature. The mixture was stirred for 4 hr so that antibiotics were absorbed into the leaf slices. Thereafter, the leaf slices were touched on a paper towel to remove moisture, and placed on callus-forming medium CIM3 to which 40 mg/ℓ concentration of kanamycin was added, and cultured under weak light conditions. After about 2-3 weeks, it was transferred to a new medium. When Agrobacterium grew, Agrobacterium was removed and transferred to a new medium according to the above method. Callus was formed on most leaf slices after about 4-6 weeks.

(4) (4) 체세포배Somatic embryo 발생 유도 및 형질전환 식물체의 수득 Induction of development and acquisition of transgenic plants

캘러스가 형성된 잎 절편 또는 분리한 캘러스 덩어리를 40 ㎎/ℓ 농도의 카나마이신(Kanamycin)이 첨가된 체세포배 발생용 배지 EID3로 옮기고 배양하였다. 그 결과, 체세포배 발생용 배지 EID3에서 배양한 지 약 2주 경과 후, 체세포배의 발달이 관찰되었고, 6~8주 후 2차 배 발생으로 진전되어 다발 내지 군집을 형성하였다. 이후, 일차 체세포배 또는 이차 체세포배의 다발 내지 군집을 50 ㎎/ℓ 농도의 카나마이신(Kanamycin)이 첨가된 식물발달 배지 SDM3으로 옮겨 배양하였고, 그 결과 완전한 식물체로 발달하였다. 도 3은 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 생산 과정 중 체세포배 발생 및 식물체로의 발달 과정을 나타낸 것이다. 도 3의 A는 캘러스를 체세포배 발생용 배지 EID3로 옮기고 4주간 배양하였을 때 체세포배가 발생한 모습을 나타낸 것이고, 도 3의 B는 체세포배 발생용 배지 EID3 상에서 발생한 일차 체세포배(primary somatic embryo) 및 이차 배 형성(secondary embryogenesis)이 반복되는 것을 화살표로 표시한 것이고, 도 3의 C는 식물발달 배지 SDM3으로 옮겨 배양하였을 때 발달한 식물체의 모습을 나타낸 것이다.Callus-formed leaf slices or isolated callus masses were transferred to the somatic embryo development medium EID3 to which 40 mg/L of kanamycin was added and cultured. As a result, about 2 weeks after cultivation in the somatic embryo development medium EID3, the development of somatic embryos was observed, and after 6 to 8 weeks, the development of secondary embryos progressed to form clusters or clusters. Thereafter, the primary somatic embryos or the clusters or clusters of the secondary somatic embryos were transferred to the plant development medium SDM3 to which 50 mg/l concentration of kanamycin was added and cultured, and as a result, a complete plant was developed. Figure 3 is a Medicago Truncatula transformed by a kanamycin resistance gene ( Medicago truncatula ) A17 shows the development of somatic embryos and plants during the production process. Figure 3A shows the appearance of somatic embryos when the callus is transferred to the somatic embryo development medium EID3 and cultured for 4 weeks, and FIG. 3B is a primary somatic embryo generated on the somatic embryo development medium EID3 and Repetition of secondary embryogenesis is indicated by arrows, and C in FIG. 3 shows the appearance of a plant developed when transferred to the plant development medium SDM3 and cultured.

줄기와 잎이 완전히 전개되고 뿌리가 발달한 식물체를 화분 토양에 심어 생장시켜 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체를 수득하였다. 하기 표 12에 식물발달 배지 SDM3의 구성성분과 농도를 나타내었다.It stems and leaves are fully developed and planted to grow the plant roots have developed a planter soil Medicare cargo agent reonka Tula (Medicago truncatula ) A17 transgenic plants were obtained. Table 12 shows the composition and concentration of the plant development medium SDM3.

구성성분Composition 농도density Schenk and Hildebrandt Basal SaltSchenk and Hildebrandt Basal Salt SucroseSucrose 10 g/ℓ10 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Calcium gluconateCalcium gluconate 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG)L-alpha-(2-aminoethoxyvinyl) glycine (AVG) 1 μM1 μM Plant agarPlant agar 8 g/ℓ8 g/ℓ

(5) 식물체의 형질전환 여부 검증(5) Verification of transformation of plants

앞에서 수득한 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체의 형질전환 여부를 형질전환 벡터에 포함된 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP)이 식물체에 도입되었는지 여부로 검증하였다. 구체적으로, 수득한 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체를 형광현미경으로 검사하여 녹색 형광이 나타나는지 여부를 관찰하였다. 또한, 중합효소연쇄반응(PCR)을 이용하여 수득한 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체로부터 GFP 유전자를 증폭하고 증폭 산물에 GFP 유전자가 존재하는지 여부를 측정하였다. 상기 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체로부터 GFP 유전자를 증폭하기 위해 사용한 프라이머 및 염기서열은 다음과 같다. Medicago Trunkatula obtained earlier ( Medicago truncatula ) A17 transgenic plant was verified by whether or not green fluorescent protein (GFP) contained in the transformation vector was introduced into the plant. Specifically, the obtained Medicago Trunkatula ( Medicago truncatula ) A17 transgenic plants were examined with a fluorescence microscope to observe whether or not green fluorescence appeared. In addition, Medicago Truncatula obtained using polymerase chain reaction (PCR) truncatula ) A17 transgenic plants were amplified and the GFP gene was measured in the amplification product. The Medicago Trunkatula ( Medicago truncatula ) The primers and nucleotide sequences used to amplify the GFP gene from the transgenic plant of A17 are as follows.

* 순방향 프라이머 : 5'-TTCATCTGCACCACCGGCAAG-3'* Forward primer: 5'-TTCATCTGCACCACCGGCAAG-3'

* 역방향 프라이머 : 5'-GATCGCGCTTCTCGTTGGGGT-3'* Reverse primer: 5'-GATCGCGCTTCTCGTTGGGGT-3'

(6) 실험 결과(6) Experiment result

도 4는 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 생산 과정을 단계별로 나타낸 것이다. 도 4에 나타난 각 단계별 내용은 다음과 같다.4 is a step-by-step view of the production process of a Medicago truncatula A17 plant transformed with a kanamycin resistance gene. Contents of each step shown in FIG. 4 are as follows.

* 단계 A : 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 잎 절편을 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)로 감염시키고 공동배양 배지 CCM3에 치상한 모습이다.* Step A: Medicago Trunkatula truncatula ) A17 leaf slices of plant Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciens ) and placed on the co-culture medium CCM3.

* 단계 B : 공동배양한 잎 절편을 캘러스 형성용 배지 CIM3로 옮겨 배양하고 캘러스 형성을 유도하는 모습으로서, 위쪽은 배양 2주차 모습이고 아래쪽은 형광현미경으로 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 형광을 관찰한 모습이다.* Step B: Transferring the co-cultured leaf slices to callus formation medium CIM3 and inducing callus formation. The upper part is the second week of culture, and the lower part is the green fluorescent protein (GFP) fluorescence. It is the appearance of observing.

* 단계 C : 캘러스가 형성된 잎 절편을 체세포배 발생용 배지 EID3로 옮겨 배양하였을 때 체세포배가 발생한 모습이다.* Step C: This is the appearance of somatic embryos when the leaf section on which the callus was formed was transferred to EID3 for somatic embryo development and cultured.

* 단계 D : 체세포배 발생용 배지 EID3 상에서 이차 배 발생이 반복되어 체세포배 다발을 형성한 모습이다.* Step D: Secondary embryo generation is repeated on the somatic embryo development medium EID3 to form a somatic embryo bundle.

* 단계 E : 식물발달 배지 SDM3 상에서 식물체 줄기와 잎이 형성된 모습이다.* Step E: Plant stem and leaves are formed on the plant development medium SDM3.

* 단계 F : 화분에 심어 생육시킨 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 모습이다.* Step F: Medicago truncatula transformed by the kanamycin resistance gene grown by planting in a pot truncatula ) A17 plant.

도 5는 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 형광을 관찰한 결과이다. 도 5의 A는 형광을 조사하기 전의 모습이고 도 5의 B는 형광현미경으로 관찰한 모습이다. 도 5에서 보이는 바와 같이 형질전환 식물체는 형광현미경 검사에서 잎의 줄기 부분에 뚜렷한 녹색 형광을 나타내었다.5 is a result of observing the fluorescence of a green fluorescent protein (GFP) of a Medicago truncatula A17 plant transformed with a kanamycin resistance gene. FIG. 5A is a view before fluorescence is irradiated, and FIG. 5B is a view observed with a fluorescence microscope. As shown in FIG. 5, the transgenic plant exhibited a distinct green fluorescence in the stem of the leaf in fluorescence microscopy.

도 6은 연쇄중합효소반응(PCR)을 이용하여 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체 내의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자를 확인한 결과이다. 도 6에서 보이는 바와 같이 조사 대상 23개의 형질전환 식물체 모두에서 양성 대조시료로 사용한 벡터 플라스미드 GA2ox10-OX와 동일한 514 bp 크기의 증폭 DNA를 나타내었다. 따라서, 모든 식물체에서 형질전환이 일어났음을 알 수 있다.Figure 6 is a kanamycin (Kanamycin) resistance gene transformed by using a chain polymerase reaction (PCR) Medicago Trunkatula ( Medicago truncatula ) This is the result of confirming the green fluorescent protein (GFP) gene in the A17 plant. As shown in FIG. 6, the amplified DNA of the same size as 514 bp of the vector plasmid GA2ox10-OX used as a positive control sample was shown in all of the 23 transgenic plants to be investigated. Thus, it can be seen that transformation has occurred in all plants.

3. 3. 바스타Busta (( BastaBasta ) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 ) Transformed by a resistance gene 메디카고Medicago 트런카툴라Trunkatula (( Medicago Medicago truncatulatruncatula ) A17 식물체의 생산) Production of A17 plant

(1) 형질전환 유전자 재조합 벡터의 제작 및 재조합 벡터가 도입된 아그로박테리움 튜메파시엔스((1) Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens) ( Agrobacterium tumefaciensAgrobacterium tumefaciens )의 준비) Of preparation

바스타(Basta) 선발 체계로서, CRISPR/Cas9 벡터인 pGK3304 플라스미드를 아그로박테리움 튜메파시엔스 EHA105에 도입하여 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환에 사용하였다. 상기 바스타(Basta)는 글루포시네이트(Glufosinate) 성분의 제초제 상품 브랜드이다. 또한, 상기 pGK3304 플라스미드는 식물 선발마커로서 바스타(Basta) 저항성 유전자 Bar, 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자 및 Cas9 유전자를 지니고 있다. 아그로박테리움 튜메파시엔스 EHA105 (Agrobacterium tumefaciens EHA105)에 pGK3304 플라스미드를 전기천공법으로 도입하고, 항생제인 스펙티노마이신(Spectinomycin)이 100 ㎎/ℓ의 농도로 첨가된 TY/Ca 배지에 접종하고 28℃에서 배양한 후, 공동배양 배지 CCM3에 OD600(Optical Density at 600nm)의 값이 0.5가 되도록 희석하여 아그로박테리움 현탁액을 조제하였다.As a Basta selection system, a CRISPR/Cas9 vector, pGK3304 plasmid, was introduced into Agrobacterium tumefaciens EHA105, and Medicago truncatula ( Medicago truncatula ) was used for transformation of A17. Basta is a product brand of herbicides containing glufosinate ingredients. In addition, the pGK3304 plasmid has a basa resistance gene Bar, a green fluorescent protein (GFP) gene, and a Cas9 gene as plant selection markers. Agrobacterium tumefaciens EHA105 ( Agrobacterium tumefaciens EHA105) by electroporation, inoculated into TY/Ca medium to which spectinomycin, an antibiotic was added at a concentration of 100 mg/L, and incubated at 28°C, co-culture medium CCM3 Agrobacterium suspension was prepared by diluting so that the value of OD600 (Optical Density at 600nm) was 0.5.

(2) (2) 메디카고Medicago 트런카툴라Trunkatula (( MedicagoMedicago truncatulatruncatula ) A17의 잎 절편과 아그로박테리움 튜메파시엔스() Leaf slices of A17 and Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciensAgrobacterium tumefaciens )의 공동배양) Co-culture

메디카고 트런카툴라 유전형 A17 (Medicago truncatula cultivar Jemalong A17)을 화분에서 약 2개월 동안 키운 후, 잎을 채취하였다. 이후, 채취한 잎을 70% 에탄올에서 1분 동안 교반하여 표면을 소독하였고, 이어서 20% 락스 수용액(유효염소농도는 약 1%임) 및 약간의 Tween-20으로 구성된 용액에 첨가한 후 20분 동안 살균하였다. 이후, 락스 수용액을 제거하고, 멸균 증류수로 잎을 세척하여 잎 표면에 존재하는 락스 성분을 모두 제거하였다. 이후, 살균처리 한 잎의 물기를 종이 타월로 제거하였다. 이후, 메스를 이용하여 한 개의 잎에서 3개씩, 직사각형으로 잎 절편을 제작하였다. 이후, 앞에서 조제한 아그로박테리움 현탁액 현탁액에 잎 절편을 담그고, 진공자에 넣어 20분간 약 20 InHg의 진공을 걸어 감염이 이뤄지도록 하였다. 진공을 해제한 후, 잎 절편에 묻은 아그로박테리움 현탁액을 종이타월에 흡수시켜 일부 제거하고 공동배양 배지 CCM3에 치상하고 22℃의 암 조건에서 3일 동안 공동배양하였다. Medicago Truncatula genotype A17 ( Medicago truncatula cultivar Jemalong A17) was grown in pots for about 2 months, and leaves were harvested. Thereafter, the collected leaves were stirred in 70% ethanol for 1 minute to disinfect the surface, and then added to a solution consisting of 20% aqueous Lax solution (effective chlorine concentration is about 1%) and a little Tween-20 for 20 minutes. It was sterilized during. Thereafter, the aqueous solution of Lax was removed, and the leaf was washed with sterile distilled water to remove all of the Lax component present on the leaf surface. Thereafter, moisture from the sterilized leaves was removed with a paper towel. After that, using a scalpel, three leaf slices were prepared from one leaf in a rectangular shape. Thereafter, the leaf slices were immersed in the previously prepared Agrobacterium suspension suspension, placed in a vacuum ruler, and a vacuum of about 20 InHg was applied for 20 minutes to induce infection. After releasing the vacuum, the Agrobacterium suspension on the leaf slices was absorbed on a paper towel to partially remove it, and placed on a co-culture medium CCM3, followed by co-culture for 3 days in dark conditions at 22°C.

(3) 캘러스 형성 유도(3) induction of callus formation

상기의 공동배양 후, 잎 절편의 표면에 콜로니를 형성한 아그로박테리움을 제거하고, 캘러스 형성용 배지 CIM3에 치상하여 배 발생 캘러스의 형성을 유도하였다. 구체적으로, 잎 절편 표면의 아그로박테리움을 제거하기 위하여, 잎 절편을 4~5차례 반복하여 멸균증류수에 담그고 교반하여 아그로박테리움을 씻어내고, 300 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴 황산염 수용액에 담그고 실온에서 4 hr 동안 교반하여 항생제가 잎 절편으로 흡수되도록 하였다. 이후, 잎 절편을 종이 타월에 닿게 하여 물기를 제거하고, 3 ㎎/ℓ 농도의 바스타(Basta)가 첨가된 캘러스 형성용 배지 CIM3에 치상하고, 약한 광 조건에서 배양하였다. 약 2~3주 후 새로운 배지로 옮겨주었으며, 아그로박테리움이 자라나온 경우는 위의 방법에 따라 아그로박테리움을 제거하고 새로운 배지로 옮겨 주었다. 약 4~6주 후 대부분의 잎 절편에 캘러스가 형성되었다.After the above co-cultivation, Agrobacterium, which formed colonies on the surface of leaf slices, was removed and placed on callus-forming medium CIM3 to induce the formation of embryogenic callus. Specifically, in order to remove Agrobacterium from the surface of leaf slices, repeat the leaf slices 4 to 5 times, immerse them in sterile distilled water and stir to wash away Agrobacterium, and immerse them in a 300 mg/L aqueous agmentin sulfate solution at room temperature. The mixture was stirred for 4 hr so that antibiotics were absorbed into the leaf slices. Thereafter, the leaf slices were brought into contact with a paper towel to remove moisture, and placed on a callus-forming medium CIM3 to which a concentration of 3 mg/l Basta was added, and cultured under weak light conditions. After about 2-3 weeks, it was transferred to a new medium. When Agrobacterium grew, Agrobacterium was removed and transferred to a new medium according to the above method. Callus was formed on most leaf slices after about 4-6 weeks.

(4) 체세포배 발생 유도 및 형질전환 식물체의 수득(4) Induction of somatic embryo development and acquisition of transgenic plants

캘러스가 형성된 잎 절편 또는 분리한 캘러스 덩어리를 5 ㎎/ℓ 농도의 바스타(Basta)가 첨가된 체세포배 발생용 배지 EID3로 옮기고 배양하였다. 그 결과, 체세포배 발생용 배지 EID3에서 배양한 지 약 2주 경과 후, 체세포배의 발달이 관찰되었고, 6~8주 후 2차 배 발생으로 진전되어 다발 내지 군집을 형성하였다. 이후, 일차 체세포배 또는 이차 체세포배의 다발 내지 군집을 5 ㎎/ℓ 농도의 바스타(Basta)가 첨가된 식물발달 배지 SDM3으로 옮겨 배양하였고, 그 결과 완전한 식물체로 발달하였다. 줄기와 잎이 완전히 전개되고 뿌리가 발달한 식물체를 화분 토양에 심어 생장시켜 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체를 수득하였다. The leaf slices with callus formed or the isolated callus mass were transferred to the somatic embryo development medium EID3 to which 5 mg/L of Basta was added and cultured. As a result, about 2 weeks after cultivation in the somatic embryo development medium EID3, the development of somatic embryos was observed, and after 6 to 8 weeks, the development of secondary embryos progressed to form clusters or clusters. Thereafter, the primary somatic embryos or the clusters or clusters of the secondary somatic embryos were transferred to the plant development medium SDM3 containing 5 mg/l of Basta, and cultured, and as a result, a complete plant was developed. It stems and leaves are fully developed and planted to grow the plant roots have developed a planter soil Medicare cargo agent reonka Tula (Medicago truncatula ) A17 transgenic plants were obtained.

(5) 식물체의 형질전환 여부 검증(5) Verification of transformation of plants

앞에서 수득한 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체의 형질전환 여부를 형질전환 벡터에 포함된 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP)이 식물체에 도입되었는지 여부로 검증하였다. 구체적으로, 수득한 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체를 형광현미경으로 검사하여 녹색 형광이 나타나는지 여부를 관찰하였다. 또한, 중합효소연쇄반응(PCR)을 이용하여 수득한 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체로부터 GFP 유전자를 증폭하고 증폭 산물에 GFP 유전자가 존재하는지 여부를 측정하였다. 상기 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17의 형질전환 식물체로부터 GFP 유전자를 증폭하기 위해 사용한 프라이머 및 염기서열은 다음과 같다. Medicago Trunkatula obtained earlier ( Medicago truncatula ) A17 transgenic plant was verified by whether or not green fluorescent protein (GFP) contained in the transformation vector was introduced into the plant. Specifically, the obtained Medicago Trunkatula ( Medicago truncatula ) A17 transgenic plants were examined with a fluorescence microscope to observe whether or not green fluorescence appeared. In addition, Medicago Truncatula obtained using polymerase chain reaction (PCR) truncatula ) A17 transgenic plants were amplified and the GFP gene was measured in the amplification product. The Medicago Trunkatula ( Medicago truncatula ) The primers and nucleotide sequences used to amplify the GFP gene from the transgenic plant of A17 are as follows.

* 순방향 프라이머 : 5'-TTCATCTGCACCACCGGCAAG-3'* Forward primer: 5'-TTCATCTGCACCACCGGCAAG-3'

* 역방향 프라이머 : 5'-GATCGCGCTTCTCGTTGGGGT-3'* Reverse primer: 5'-GATCGCGCTTCTCGTTGGGGT-3'

(6) 실험 결과(6) Experiment result

도 7은 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 생산 과정을 단계별로 나타낸 것이다. 도 7에 나타난 각 단계별 내용은 다음과 같다.7 is a step-by-step view of the production process of a Medicago truncatula A17 plant transformed by a basta resistance gene. Contents of each step shown in FIG. 7 are as follows.

* 단계 A : 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 잎 절편을 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)로 감염시키고 공동배양 배지 CCM3에 공동배양한 후 잎 절편을 캘러스 형성용 배지 CIM3로 옮겨 배양하고 캘러스 형성을 유도하는 모습으로서, 위쪽은 배양 2주차 모습이고 아래쪽은 형광현미경으로 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 형광을 관찰한 모습이다.* Step A: Medicago Trunkatula truncatula ) A17 leaf slices of plant Agrobacterium tumefaciens ( Agrobacterium tumefaciens ), and after co-culture in the co-culture medium CCM3, the leaf sections are transferred to the callus formation medium CIM3 and cultured to induce callus formation.The top is the second week of culture and the bottom is the green fluorescent protein ( Green fluorescent protein, GFP) fluorescence was observed.

* 단계 B : 캘러스 형성용 배지 CIM3에서 4주간 배양하였을 때 배 발생 캘러스가 형성된 모습(화살표로 표시함)을 나타낸 것이다.* Step B: When cultured in CIM3, a culture medium for callus formation, for 4 weeks, embryogenic callus is formed (indicated by an arrow).

* 단계 C : 캘러스가 형성된 잎 절편을 체세포배 발생용 배지 EID3로 옮겨 4주간 배양하였을 때 체세포배가 발생한 모습이다.* Step C: The appearance of somatic embryos when the leaf section with callus was transferred to EID3 for somatic embryo development and cultured for 4 weeks.

* 단계 D : 체세포배가 발생한 캘러스를 식물발달 배지 SDM3 상에서 옮겨 배양하였을 때 식물체로 발달 중인 모습이다.* Step D: When the callus in which the somatic embryo has occurred is transferred and cultured on the plant development medium SDM3, it is developing into a plant.

* 단계 E : 화분에 심어 생육시킨 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 모습이다.* Step E: Medicago Truncatula transformed by the Basta resistance gene grown by planting in a pot truncatula ) A17 plant.

도 8은 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 형광을 관찰한 결과이다. 도 8의 A는 형광을 조사하기 전의 모습이고 도 8의 B는 형광현미경으로 관찰한 모습이다. 도 8에서 보이는 바와 같이 형질전환 식물체는 형광현미경 검사에서 잎의 줄기 부분에 뚜렷한 녹색 형광을 나타내었다.FIG. 8 is a result of observing the fluorescence of a green fluorescent protein (GFP) of a Medicago truncatula A17 plant transformed by a Basta resistance gene. 8A is a view before fluorescence is irradiated, and FIG. 8B is a view observed with a fluorescence microscope. As shown in FIG. 8, the transgenic plant exhibited a distinct green fluorescence on the stem of the leaf in fluorescence microscopy.

도 9는 연쇄중합효소반응(PCR)을 이용하여 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체 내의 녹색형광단백질(Green fluorescent protein, GFP) 유전자를 확인한 결과이다. 도 9에서 보이는 바와 같이 조사 대상 23개의 형질전환 식물체 모두에서 양성 대조시료로 사용한 벡터 플라스미드 pGK3304와 동일한 514 bp 크기의 증폭 DNA를 나타내었다. 따라서, 모든 식물체에서 형질전환이 일어났음을 알 수 있다.9 is a Medicago Truncatula transformed by a Basta resistance gene using a chain polymerase reaction (PCR) ( Medicago truncatula ) This is the result of confirming the green fluorescent protein (GFP) gene in the A17 plant. As shown in FIG. 9, the amplified DNA of the same size as 514 bp of the vector plasmid pGK3304 used as a positive control sample was shown in all of the 23 transgenic plants to be investigated. Thus, it can be seen that transformation has occurred in all plants.

4. 종래 4. Conventional 체세포배Somatic embryo 발생 방법과의 형질전환 효율 비교 Transformation efficiency comparison with the generation method

종래 방법 중에서 체세포배 발생 효율이 높고 메디카고 트런카툴라 A17 유전형에 적용이 가능하다고 주장된 방법의 체세포배 발생용 배지 P4 10:4:1:5(Nolan et al., 2014, PLOS ONE, Volume 9, Issue 6, e99908)를 본 발명의 체세포배 발생용 배지인 EID3와 비교하였다. 하기 표 13에 체세포배 발생용 배지 P4 10:4:1:5의 구성성분과 농도를 나타내었다.Somatic embryo development medium P4 10:4:1:5 (Nolan et al., 2014, PLOS ONE, Volume) of the method claimed to have high somatic embryo generation efficiency among the conventional methods and can be applied to the Medicago Truncatula A17 genotype. 9, Issue 6, e99908) was compared with EID3, the medium for somatic cell embryo development of the present invention. In Table 13 below, components and concentrations of the somatic cell embryo development medium P4 10:4:1:5 are shown.

구성성분Composition 농도density B5 Basal SaltB5 Basal Salt SucroseSucrose 30 g/ℓ30 g/ℓ B5 vitamins 용액B5 vitamins solution MESMES 0.5 g/ℓ0.5 g/ℓ Casein hydrolysatesCasein hydrolysates 0.5 g/ℓ0.5 g/ NAANAA 10 μM10 μM BAPBAP 4 μM4 μM ABAABA 1 μM1 μM GAGA 5 μM5 μM Plant agarPlant agar 8 g/ℓ8 g/ℓ

* NAA : 1-Naphthaleneacetic acid* NAA: 1-Naphthaleneacetic acid

* BAP : 6-Benzylaminopurine* BAP: 6-Benzylaminopurine

* ABA : Abscisic Acid* ABA: Abscisic Acid

* GA : Gibberellic Acid* GA: Gibberellic Acid

체세포배 발생용 배지 P4 10:4:1:5의 특징은 10 μM NAA 및 4 μM BAP의 호르몬 조합에 체세포배 발생 촉진을 위해서 1 μM ABA와 5 μM의 GA를 추가한 것으로서, 메디카고 트런카툴라 2HA 유전형에서 높은 체세포배 발생 효율을 나타내었고, A17 유전형에도 낮은 효율로 체세포배가 발생한다고 주장된 바 있다.The characteristic of somatic embryo development medium P4 10:4:1:5 is that 1 μM ABA and 5 μM GA are added to the hormone combination of 10 μM NAA and 4 μM BAP to promote somatic embryo development.Medicago Trunka It has been argued that the Tula 2HA genotype showed high somatic embryogenicity, and the A17 genotype also showed low somatic embryogenicity.

종래의 체세포배 발생용 배지 P4 10:4:1:5 와 본 발명의 체세포배 발생용 배지 EID3의 메디카고 트런카툴라 A17에 대한 체세포배 발생 효율을 비교하기 위해 캘러스 형성용 배지로 Nolan et al.에서 사용한 P4 10:4(10 μM NAA, 4 μM BAP)를 사용하고 체세포배 발생용 배지로 Nolan et al.에서 사용한 P4 10:4:1:5를 사용한 것을 제외하고는 앞에서 기술한 방법과 동일한 방법으로 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체 및 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였다. 종래의 방법과 본 발명의 체세포배 발생 효율을 체세포배가 발생한 잎 절편의 비율(%) 및 잎 절편당 발생한 체세포배의 수로 평가하였다. 도 10은 Nolan et al.의 캘러스 형성용 배지 및 체세포배 발생용 배지를 사용하여 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때와 본 발명의 캘러스 형성용 배지 및 체세포배 발생용 배지를 사용하여 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때의 체세포배 발생을 나타낸 것이다. 도 10에서 왼쪽은 종래의 방법을 사용하였을 때의 결과이고 오른쪽은 본 발명의 방법을 사용하였을 때의 결과이다. 종래 방법으로 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때, 체세포배가 발생한 잎 절편의 비율(%)은 약 8%이고 잎 절편당 발생한 체세포배의 수는 약 0.1개인 것으로 나타났다. 반면, 본 발명의 방법으로 카나마이신(Kanamycin) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때, 체세포배가 발생한 잎 절편의 비율(%)은 약 86%이고 잎 절편당 발생한 체세포배의 수는 약 4.78개인 것으로 나타났다. Nolan et al.의 캘러스 형성용 배지 및 체세포배 발생용 배지를 사용하여 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때와 본 발명의 캘러스 형성용 배지 및 체세포배 발생용 배지를 사용하여 바스타(Basta) 저항성 유전자에 의해 형질전환된 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) A17 식물체를 생산하였을 때에도 유사한 결과를 보였다. 결과적으로, 본 발명의 체세포배 발생용 배지 EID3는 종래의 체세포배 발생용 배지 P4 10:4:1:5에 비해 약 10배 이상 높은 체세포배 발생 효율을 보였다.In order to compare the somatic embryo generation efficiency of the conventional somatic embryo development medium P4 10:4:1:5 and the somatic embryo development medium EID3 of the present invention with respect to Medicago truncatula A17, Nolan et al. Except for the use of P4 10:4 (10 μM NAA, 4 μM BAP) used in. And P4 10:4:1:5 used in Nolan et al. In the same way, the kanamycin (Kanamycin) resistance gene transformed by Medicago truncatula ( Medicago truncatula ) A17 plants and Medicago truncatula A17 plants transformed by the Basta resistance gene were produced. The somatic embryo generation efficiency of the conventional method and the present invention was evaluated by the percentage (%) of leaf slices with somatic embryos and the number of somatic embryos generated per leaf slice. Figure 10 is the present invention when producing a Medicago truncatula A17 plant transformed by a kanamycin resistance gene using Nolan et al.'s callus formation medium and somatic cell embryo development medium Medicago trunkatula transformed by kanamycin resistance gene using a medium for callus formation and a medium for somatic embryo development of truncatula ) shows the development of somatic embryos when A17 plants are produced. In FIG. 10, the left side is the result when the conventional method is used, and the right side is the result when the method of the present invention is used. Medicago truncatula transformed by a kanamycin resistance gene by a conventional method ( Medicago truncatula ) When A17 plants were produced, the percentage (%) of leaf slices with somatic embryos was about 8%, and the number of somatic embryos per leaf slice was about 0.1. On the other hand, when producing a Medicago truncatula A17 plant transformed by a kanamycin resistance gene by the method of the present invention, the proportion (%) of leaf fragments with somatic embryos is about 86% and leaves It was found that the number of somatic embryos per section was about 4.78. When producing a Medicago truncatula A17 plant transformed by a Basta resistance gene using Nolan et al.'s callus formation medium and somatic cell embryo development medium and the callus formation of the present invention Medicago Truncatula transformed by a Basta resistance gene using a medium for cultivation and somatic embryo development. truncatula ) A17 plants showed similar results. As a result, the medium EID3 for somatic cell embryo development of the present invention showed about 10 times higher somatic cell embryo generation efficiency than the conventional somatic cell embryo development medium P4 10:4:1:5.

이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described through the above embodiments, but the present invention is not necessarily limited thereto, and various modifications may be possible without departing from the scope and spirit of the present invention. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed as including all embodiments falling within the scope of the claims appended to the present invention.

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) 식물체의 외식편(Explant)을 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 단계;
상기 공동배양한 외식편을 캘러스 형성용 배지 조성물에서 배양하여 캘러스를 형성하는 단계;
상기 캘러스를 체세포배 발생용 배지 조성물에서 배양하여 체세포배를 발생시키는 단계; 및
상기 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계를 포함하는 방법으로서,
상기 캘러스 형성용 배지 조성물은 배지 조성물 총 부피를 기준으로 4~15μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 2~8μM 농도의 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP)을 포함하는 배지 조성물이고,
상기 체세포배 발생용 배지 조성물은 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.8~2μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 1.5~3μM 농도의 티디아주론(Thidiazuron, TDZ)을 포함하는 배지 조성물인 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
Medicago truncatula ( Medicago truncatula ) the step of co-culturing the explant (Explant) of the plant with the transgene introduced Agrobacterium bacteria;
Culturing the co-cultured explants in a callus-forming medium composition to form a callus;
Culturing the callus in a medium composition for generating somatic embryos to generate somatic embryos; And
A method comprising the step of developing the somatic embryo into a plant,
The callus-forming medium composition includes 1-naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 4 to 15 μM and 6-benzylaminopurine at a concentration of 2 to 8 μM (6-Benzylaminopurine, BAP) based on the total volume of the medium composition. It is a medium composition comprising a,
The medium composition for somatic embryo development includes 1-naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 0.8 to 2 μM and Thidiazuron (TDZ) at a concentration of 1.5 to 3 μM based on the total volume of the medium composition. A method for transforming a plant of the genus Medica, characterized in that it is a medium composition.
제7항에 있어서, 상기 외식편은 잎 절편인 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
8. The method of claim 7, wherein the explants are leaf slices.
제7항에 있어서, 상기 형질전환 유전자는 항생제 저항성 유전자, 제초제 저항성 유전자, 병 저항성 유전자, 바이러스 저항성 유전자, 스트레스 저항성 유전자, 효소 생합성 유전자, 재조합 단백질 발현 유전자 또는 식물 생장 촉진 유전자에서 선택되는 1종 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
The method of claim 7, wherein the transgene is at least one selected from antibiotic resistance gene, herbicide resistance gene, disease resistance gene, virus resistance gene, stress resistance gene, enzyme biosynthesis gene, recombinant protein expression gene, or plant growth promoting gene. The transformation method of a plant of the genus Medica, characterized in that consisting of.
제7항에 있어서, 상기 아그로박테리움속 균은 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)인 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
8. The method of claim 7, wherein the Agrobacterium genus is Agrobacterium tumefaciens .
제7항에 있어서, 상기 캘러스 형성용 배지는 배지 조성물 총 부피를 기준으로 4~15μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 2~8μM 농도의 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP), 200~400 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2000~3000 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 75~275 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 300~500 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 10~50 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 5~25 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 1~15 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.05~1 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 10~250 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 1~25 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 10~35 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 400~800 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 1~5 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)을 포함하는 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
The method of claim 7, wherein the callus-forming medium is 1-naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 4 to 15 μM and 6-benzylaminopurine at a concentration of 2 to 8 μM based on the total volume of the medium composition. -Benzylaminopurine, BAP), (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O at a concentration of 200~400 mg/ℓ, KNO 3 at a concentration of 2000~3000 mg/ℓ, CaCl 2 ·2H at a concentration of 75~275 mg/ℓ 2 O, 300~500 mg/ℓ concentration of MgSO 4 ·7H 2 O, 10~50 mg/ℓ concentration of Fe-EDTA·3H 2 O, 5~25 mg/ℓ concentration of MnSO 4 ·H 2 O, 1 H 3 BO 3 at a concentration of ~15 mg/ℓ, KI at a concentration of 0.2 to 4 mg/ℓ, ZnSO 4 7H 2 O at a concentration of 0.2 to 4 mg/ℓ, CuSO 4 5H 2 at a concentration of 0.05 to 1 mg/ℓ O, 0.01~0.25 mg/l concentration of Na 2 MoO 4 ·2H 2 O, 0.01~0.25 mg/l concentration of CoCl 2 ·6H 2 O, 10~250 mg/l concentration of myo-inositol, Nicotinic acid at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, Pyridoxine HCl at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, Thiamine HCl at a concentration of 1 to 25 mg/l, 10 to 35 g/l Sucrose at concentration, Casein hydrolysate at concentration of 0.1 to 1.5 g/ℓ, MES [2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid] at concentration of 0.1 to 1.5 g/ℓ, 0.1 to 1.5 g/ ℓ concentration of calcium gluconate, 0.2-2.5 μM concentration of AVG [L-α-(2-aminoethoxyvinyl) glycine], 400-800 mg/ℓ concentration of Augmentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and 1- A type of plant of the genus Medica, characterized in that it contains gellan gum at a concentration of 5 g/ℓ Vaginal conversion method.
제7항에 있어서, 상기 체세포배 발생용 배지 조성물은 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.8~2μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 1.5~3μM 농도의 티디아주론, 200~400 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2000~3000 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 75~275 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 300~500 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 10~50 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 5~25 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 1~15 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.05~1 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 10~250 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 1~25 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 10~35 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 200~900 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 1~5 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)을 포함하는 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
The method of claim 7, wherein the medium composition for somatic cell embryo development is 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 0.8 to 2 μM, thidiazuron at a concentration of 1.5 to 3 μM, 200 based on the total volume of the medium composition. ~400 mg/ℓ concentration of (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O, 2000 ~ 3000 mg/ℓ concentration of KNO 3 , 75 ~ 275 mg/ℓ concentration of CaCl 2 ·2H 2 O, 300 ~ 500 mg /ℓ concentration of MgSO 4 ·7H 2 O, 10 ~ 50 ㎎ / ℓ concentration of Fe-EDTA · 3H 2 O, 5 ~ 25 ㎎ / ℓ concentration of MnSO 4 ·H 2 O, 1 ~ 15 ㎎ / ℓ concentration of H 3 BO 3 , KI at a concentration of 0.2~4 mg/ℓ, ZnSO 4 ·7H 2 O at a concentration of 0.2~4 mg/ℓ, CuSO 4 ·5H 2 O at a concentration of 0.05~1 mg/ℓ, 0.01~0.25 mg/ ℓ concentration of Na 2 MoO 4 ·2H 2 O, 0.01~0.25 mg/ℓ concentration of CoCl 2 ·6H 2 O, 10~250 mg/ℓ concentration of myo-inositol, 0.1~2.5 mg/ℓ concentration Nicotinic acid, Pyridoxine HCl at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/L, Thiamine HCl at a concentration of 1 to 25 mg/L, Sucrose at a concentration of 10 to 35 g/L , Casein hydrolysate at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ, MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid] at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ, calcium gluconate at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ ( Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 200~900 mg/L augmentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and 1~5 g/L gellan A method for transforming a plant of the genus Medica, comprising a gum (Gellan gum).
메디카고 트런카툴라(Medicago truncatula) 식물체의 외식편(Explant)을 캘러스 형성용 배지 조성물에서 배양하여 캘러스를 형성하는 단계;
상기 캘러스를 형질전환 유전자가 도입된 아그로박테리움속 균과 공동배양하는 단계;
상기 공동배양한 캘러스를 체세포배 발생용 배지 조성물에서 배양하여 체세포배를 발생시키는 단계; 및
상기 체세포배를 식물체로 발달시키는 단계를 포함하는 방법으로서,
상기 캘러스 형성용 배지 조성물은 배지 조성물 총 부피를 기준으로 4~15μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 2~8μM 농도의 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP)을 포함하는 배지 조성물이고,
상기 체세포배 발생용 배지 조성물은 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.8~2μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA) 및 1.5~3μM 농도의 티디아주론(Thidiazuron, TDZ)을 포함하는 배지 조성물인 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
Medicago truncatula ( Medicago truncatula ) step of culturing the explant (Explant) of the plant in a callus-forming medium composition to form a callus;
Co-culturing the callus with the Agrobacterium genus into which the transgene is introduced;
Culturing the co-cultured callus in a medium composition for generating somatic cell embryos to generate somatic cell embryos; And
A method comprising the step of developing the somatic embryo into a plant,
The callus-forming medium composition includes 1-naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 4 to 15 μM and 6-benzylaminopurine at a concentration of 2 to 8 μM (6-Benzylaminopurine, BAP) based on the total volume of the medium composition. It is a medium composition comprising a,
The medium composition for somatic embryo development includes 1-naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 0.8 to 2 μM and Thidiazuron (TDZ) at a concentration of 1.5 to 3 μM based on the total volume of the medium composition. A method for transforming a plant of the genus Medica, characterized in that it is a medium composition.
제13항에 있어서, 상기 아그로박테리움속 균은 아그로박테리움 튜메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens)인 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
The method of claim 13, wherein the Agrobacterium genus is Agrobacterium tumefaciens .
제13항에 있어서, 상기 캘러스 형성용 배지는 배지 조성물 총 부피를 기준으로 4~15μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 2~8μM 농도의 6-벤질아미노푸린(6-Benzylaminopurine, BAP), 200~400 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2000~3000 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 75~275 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 300~500 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 10~50 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 5~25 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 1~15 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.05~1 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 10~250 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 1~25 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 10~35 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 400~800 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 1~5 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)을 포함하는 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.
The method of claim 13, wherein the callus-forming medium is 1-naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 4 to 15 μM and 6-benzylaminopurine at a concentration of 2 to 8 μM based on the total volume of the medium composition. -Benzylaminopurine, BAP), (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O at a concentration of 200~400 mg/ℓ, KNO 3 at a concentration of 2000~3000 mg/ℓ, CaCl 2 ·2H at a concentration of 75~275 mg/ℓ 2 O, 300~500 mg/ℓ concentration of MgSO 4 ·7H 2 O, 10~50 mg/ℓ concentration of Fe-EDTA·3H 2 O, 5~25 mg/ℓ concentration of MnSO 4 ·H 2 O, 1 H 3 BO 3 at a concentration of ~15 mg/ℓ, KI at a concentration of 0.2 to 4 mg/ℓ, ZnSO 4 7H 2 O at a concentration of 0.2 to 4 mg/ℓ, CuSO 4 5H 2 at a concentration of 0.05 to 1 mg/ℓ O, 0.01~0.25 mg/l concentration of Na 2 MoO 4 ·2H 2 O, 0.01~0.25 mg/l concentration of CoCl 2 ·6H 2 O, 10~250 mg/l concentration of myo-inositol, Nicotinic acid at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, Pyridoxine HCl at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/l, Thiamine HCl at a concentration of 1 to 25 mg/l, 10 to 35 g/l Sucrose at concentration, Casein hydrolysate at concentration of 0.1 to 1.5 g/ℓ, MES [2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid] at concentration of 0.1 to 1.5 g/ℓ, 0.1 to 1.5 g/ ℓ concentration of calcium gluconate, 0.2-2.5 μM concentration of AVG [L-α-(2-aminoethoxyvinyl) glycine], 400-800 mg/ℓ concentration of Augmentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and 1- The plant of the genus Medica, characterized in that it contains gellan gum at a concentration of 5 g/ℓ Transformation method.
제13항에 있어서, 상기 체세포배 발생용 배지 조성물은 배지 조성물 총 부피를 기준으로 0.8~2μM 농도의 1-나프탈아세트산(1-Naphthaleneacetic acid, NAA), 1.5~3μM 농도의 티디아주론, 200~400 ㎎/ℓ 농도의 (NH4)H2PO4·H2O, 2000~3000 ㎎/ℓ 농도의 KNO3, 75~275 ㎎/ℓ 농도의 CaCl2·2H2O, 300~500 ㎎/ℓ 농도의 MgSO4·7H2O, 10~50 ㎎/ℓ 농도의 Fe-EDTA·3H2O, 5~25 ㎎/ℓ 농도의 MnSO4·H2O, 1~15 ㎎/ℓ 농도의 H3BO3, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 KI, 0.2~4 ㎎/ℓ 농도의 ZnSO4·7H2O, 0.05~1 ㎎/ℓ농도의 CuSO4·5H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 Na2MoO4·2H2O, 0.01~0.25 ㎎/ℓ 농도의 CoCl2·6H2O, 10~250 ㎎/ℓ 농도의 미오이노시톨(myo-inositol), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 니코틴산(Nicotinic acid), 0.1~2.5 ㎎/ℓ 농도의 피리독신염산염(Pyridoxine HCl), 1~25 ㎎/ℓ 농도의 티아민염산염(Thiamine HCl), 10~35 g/ℓ 농도의 수크로스(Sucrose), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 카제인 가수분해물(Casein hydrolysate), 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid], 0.1~1.5 g/ℓ 농도의 글루콘산칼슘(Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM 농도의 AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 200~900 ㎎/ℓ 농도의 오그멘틴(Augmentin; Amoxicillin clavulanate) 및 1~5 g/ℓ 농도의 젤란검(Gellan gum)을 포함하는 것을 특징으로 하는 메디카고속 식물의 형질전환 방법.The method of claim 13, wherein the medium composition for developing somatic cell embryos is 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) at a concentration of 0.8 to 2 μM, and thidiazuron at a concentration of 1.5 to 3 μM, based on the total volume of the medium composition. ~400 mg/ℓ concentration of (NH 4 )H 2 PO 4 ·H 2 O, 2000 ~ 3000 mg/ℓ concentration of KNO 3 , 75 ~ 275 mg/ℓ concentration of CaCl 2 ·2H 2 O, 300 ~ 500 mg /ℓ concentration of MgSO 4 ·7H 2 O, 10 ~ 50 ㎎ / ℓ concentration of Fe-EDTA · 3H 2 O, 5 ~ 25 ㎎ / ℓ concentration of MnSO 4 ·H 2 O, 1 ~ 15 ㎎ / ℓ concentration of H 3 BO 3 , KI at a concentration of 0.2~4 mg/ℓ, ZnSO 4 ·7H 2 O at a concentration of 0.2~4 mg/ℓ, CuSO 4 ·5H 2 O at a concentration of 0.05~1 mg/ℓ, 0.01~0.25 mg/ ℓ concentration of Na 2 MoO 4 ·2H 2 O, 0.01~0.25 mg/ℓ concentration of CoCl 2 ·6H 2 O, 10~250 mg/ℓ concentration of myo-inositol, 0.1~2.5 mg/ℓ concentration Nicotinic acid, Pyridoxine HCl at a concentration of 0.1 to 2.5 mg/L, Thiamine HCl at a concentration of 1 to 25 mg/L, Sucrose at a concentration of 10 to 35 g/L , Casein hydrolysate at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ, MES[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid] at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ, calcium gluconate at a concentration of 0.1~1.5 g/ℓ ( Calcium gluconate), 0.2~2.5 μM AVG[L-α-(2-aminoethoxyvinyl)glycine], 200~900 mg/L augmentin (Augmentin; Amoxicillin clavulanate) and 1~5 g/L gellan A method for transforming a plant of the genus Medica, comprising a gum (Gellan gum).
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