선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 2007). 본 논문에서는 생명공학 벤트 그라스 개발 연구 현황과 동향을 이해하기 위하여, 현재까지 확립된 벤트그라스 형질전환 시스템과 개발된 생명공학 벤트그라스 종류, 그리고 상업화 추진 현황 등에 대하여 정리해 보고자 한다.
성능/효과
- 2003). USDA/APHIS 의 예비 환경위해성 평가 결과, 생명공학 크리핑 벤트그라스는 표현형에서는 일반 잔디와 거의 동등하게 관찰되었으며, 생명공학 잔디 내에 EPSPS 유전자가 한 개가 도입되어 있고 멘델 법칙을 따른다는 것, 그리고 일반 잔디와 비슷하게 병해충 감수성 또는 내성을 지니는 것으로 평가되었다 (USDA/APHIS 2004). 하지만 이 잔디들로부터의 유전자 이동성 (gene flow) 이 최초 보고보다 훨씬 더 멀리 갈 수 있음이 관찰되어, transgene escape 가능성 문제 제기 때문에 deregulation 이 이루어지지는 못하였다.
- 그러므로 Southern blot 분석을 통한 independent line 들을 기준으로 형질 전환효율을 측정하는 것이 적절하다고 판단되며, 이러한 기준에 비추어 보면 크리핑 벤트그라스의 형질전환 효율은 현재의 최적화된 형질전환 과정을 거쳤을 때 약 5-10% 정도의 효율로 진행되는 것으로 판단할 수 있다. 결론적으로 2000년도에 최초로 크리핑 벤트그라스의 Agrobacterium 매개 형질전환 성공과 두 개의 형질전환체가 보고된 이후, 현재까지 형질전환 조건의 최적화가 진행되어 약 5-10% 정도의 형질전환 효율의 표준화된 벤트그라스 형질전환 프로토콜이 완성된 것으로 판단된다. (Figure 1 및 Table 1 참조).
- 최근에는 벤트 그라스의 상업화 과정에서 크게 문제가 된 유전자 이동 (gene flow) 문제를 제어하기 위한 웅성불임 잔디가 개발되고 있는데, 본 연구진의 경우 pollen-specific promoter 인 TA29 promoter 에 RIP (ribosome-inactivating protein) 유전자를 붙여 벤트그라스로 도입시켜 분석 중에 있는데, 이 잔디는 sterile pollen 을 만들게 되어 유전자 이동성 문제를 해결할 수 있는 대책을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 결론적으로 전통육종 방법으로는 개발하기 힘든 벤트 그라스 품종을 생명공학 기법을 이용한 방법으로 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재까지 개발된 생명공학 벤트그라스 잔디로 제초제 저항성 잔디, 가뭄 저항성 잔디, 병 저항성 잔디, 그리고 노화 지연 이나 색을 지니는 고부가가치 잔디 등이 있다. 그리고 앞으로도 웅성불임 잔디나 여러 형질을 동시에 지니는 복합형질 잔디들이 계속 개발되어, 지속적으로 늘어나는 잔디품종에 대한 수요를 충족하게 될 것으로 여겨진다.
- 특히 gene flow 문제를 근본적으로 일으키지 않는 웅성불임의벤트그라스를 개발하는 연구도 수행하고 있는 것으로 알려졌다. 결론적으로 제초제 저항성 생명공학 벤트 그라스는 잔디 재배 및 관리 측면에서 매우 큰 장점을 지닌 매우 좋은 생명공학 제품으로 평가되지만, 상업화를 위한 deregulation 과정은 순탄치 않을 것으로 전망된다. 이는 생명공학 벤트그라스가 다른 상업화된 생명공학 작물들 (콩, 옥수수, 면화 등)과 달리 처음으로 농지가 아닌 교외 환경에 심는 다년생 식물이라는 점과, 바람에 의한 가루받이 (wind-pollination) 가 일어나고 이종교배 (outcrossing) 가 매우 잘 일어나는 식물이라는 점에서 기존 생명공학 농작물과는 다르게 다루어지고 있다.
- 따라서 PPT-resistant event 를 기준으로 한 형질전환 효율의 경우한 캘러스에서 여러 개의 식물체를 선발하게 되면 실제와는 다르게 높은 수치로 나올 수 있다. 그러므로 Southern blot 분석을 통한 independent line 들을 기준으로 형질 전환효율을 측정하는 것이 적절하다고 판단되며, 이러한 기준에 비추어 보면 크리핑 벤트그라스의 형질전환 효율은 현재의 최적화된 형질전환 과정을 거쳤을 때 약 5-10% 정도의 효율로 진행되는 것으로 판단할 수 있다. 결론적으로 2000년도에 최초로 크리핑 벤트그라스의 Agrobacterium 매개 형질전환 성공과 두 개의 형질전환체가 보고된 이후, 현재까지 형질전환 조건의 최적화가 진행되어 약 5-10% 정도의 형질전환 효율의 표준화된 벤트그라스 형질전환 프로토콜이 완성된 것으로 판단된다.
- 2009). 마지막으로 공동배양 후유 전자가 도입된 callus 를 selection 하는 과정이 중요한 것으로 파악되었다. 이 과정은 형질전환된 callus 에서 shooting이나 재분화를 유도하기 전에 제초제나 항생제가 포함된 배지에서 유전자가 도입된 callus 들만 선발하는 것으로, 암 조건에서 다양한 시간대에서 적절하게 선발된 callus 들만 이후의 shooting 이나 재분화를 진행시켰을 때 높은 형질전환 효율을 보였다.
- 이후 토양으로 옮겨 심어 약 2 주일간 순화시키고, 제초제 저항성 실험을 통하여 형질전환체를 선발하게 된다. 보고된 논문마다 단계별 약간의 기간 차이가 있긴 하지만, 대략 callus inductione 8 주~9주, transformation 후 co-culture는 약 3일, selectione 4~10주, shoot induction 은 4-6 주, root induction 은 약 4주 정도로 형질전환체를 얻는 데는 약 6-7 개월 정도 걸리는 것으로 파악되었다. 만약 충분한 embryogenic callus 가 확보된 상태라면 callus induction 기간이 생략되므로 형질전환체를 약 4-5개월 내에 얻을 수 있다.
- 2007). 본 연구진도 ABA 신호전달에 중요한 ABF3 유전자 (Kang et al. 2002)를 벤트 그라스로 도입 시켜 가뭄 저항성이 뛰어난 생명공학 벤트그라스 잔디를 개발할 수 있었다 (unpublished).
- 2003b). 본 연구진의 경우, 고추에서 분리한 esterase 유전자인 PepEST1 (Kim et al. 2001) 를 도입시킨 생명공학 벤트그라스에서 아주 우수한 갈색 마름병 저항성을 확인할 수 있었다 (unpublished). 가뭄에 매우 취약한 Creeping bentgrass의 단점을 보완하기 위해 가뭄 저항성 잔디도 개발되었다.
후속연구
- 결론적으로 전통육종 방법으로는 개발하기 힘든 벤트 그라스 품종을 생명공학 기법을 이용한 방법으로 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재까지 개발된 생명공학 벤트그라스 잔디로 제초제 저항성 잔디, 가뭄 저항성 잔디, 병 저항성 잔디, 그리고 노화 지연 이나 색을 지니는 고부가가치 잔디 등이 있다. 그리고 앞으로도 웅성불임 잔디나 여러 형질을 동시에 지니는 복합형질 잔디들이 계속 개발되어, 지속적으로 늘어나는 잔디품종에 대한 수요를 충족하게 될 것으로 여겨진다.
- 또한 이미 상업화된 생명공학 작물들은 카놀라를 제외하면 야생종 천적이 없고 경작지를 벋어나면 살아남기 어렵지만 잔디는 최소 12가지 이상의 야생종과 교차수정을 할 수 있고 야생에서도 생존이 가능한 점도 문제로 지적되고 있다. 따라서 향후 이러한 문제점들을 극복할 수 있는 새로운 생명공학 연구가 진행될 것으로 추정된다.
- 5 m 이상 자라던 담배가 약 25 cm 로 되는 것을 관찰하였고, 이 유전자를 벤트그라스 잔디로 도입 시켜 키가 작아 깎을 필요 없는 잔디를 개발할 수 있다는 기대감으로 선정된 것으로 추정된다. 이러한 예에서 보듯이 미래 사회에 필요하고 사람들의 기대에 부응하는 생명공학 잔디 개발은 앞으로도 중요한 연구가 될 것으로 판단된다.
- 2009). 최근에는 벤트 그라스의 상업화 과정에서 크게 문제가 된 유전자 이동 (gene flow) 문제를 제어하기 위한 웅성불임 잔디가 개발되고 있는데, 본 연구진의 경우 pollen-specific promoter 인 TA29 promoter 에 RIP (ribosome-inactivating protein) 유전자를 붙여 벤트그라스로 도입시켜 분석 중에 있는데, 이 잔디는 sterile pollen 을 만들게 되어 유전자 이동성 문제를 해결할 수 있는 대책을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 결론적으로 전통육종 방법으로는 개발하기 힘든 벤트 그라스 품종을 생명공학 기법을 이용한 방법으로 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 현재까지 개발된 생명공학 벤트그라스 잔디로 제초제 저항성 잔디, 가뭄 저항성 잔디, 병 저항성 잔디, 그리고 노화 지연 이나 색을 지니는 고부가가치 잔디 등이 있다.
- 향후에도 새로운 유전자 연구 진행과 더불어 더 많은 생명공학 잔디가 개발될 것으로 여겨지며, 미래에는 다양한 형질을 복합적으로 지니는 생명공학 잔디도 개발될 것으로 예측된다. 하지만 개발된 생명공학 벤트그라스의 상업화를 위한 탈규제 과정을 위하여 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 실제로 골프장에 전적으로 쓰이는 여러 크리핑 벤트그라스 품종에 대한 형질전환 시스템이 개발되었고, 이를 이용하여 제초제 저항성 잔디, 가뭄 또는 병 저항성 잔디, 그리고 노화지연 잔디나 색깔 잔디 등 기존의 전통육종 방법으로는 얻을 수 없었던 새로운 형질을 지닌 생명공학 잔디들이 개발되었다. 향후에도 새로운 유전자 연구 진행과 더불어 더 많은 생명공학 잔디가 개발될 것으로 여겨지며, 미래에는 다양한 형질을 복합적으로 지니는 생명공학 잔디도 개발될 것으로 예측된다. 하지만 개발된 생명공학 벤트그라스의 상업화를 위한 탈규제 과정을 위하여 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.