SOD와 APX를 동시에 엽록체에 발현시킨 형질전환 감자(cv. Superior)의 산화스트레스 내성 증가

• Published in: Journal of plant biotechnology Vol. 34; no. 4; pp. 299 - 305
• Main Authors: 탕리(Li Tang), 권석윤(Suk Yoon Kwon), 김명덕(Myoung Duck Kim), 김진석(Jin Seog Kim), 곽상수(Sang Soo Kwak), 이행순(Haeng S
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: Korean Society for Plant Biotechnology 2007; (사)한국식물생명공학회; 한국식물생명공학회
• Subjects: 농학
• ISSN: 1229-2818; 2384-1397

Oxidative stress is a major damaging factor for plants exposed to environmental stresses. Previously, we have generated transgenic potato (cv. Superior) plants expressing both CuZnSOD and APX genes in chloroplast under the control of an oxidative stress-inducible SWPA2 promoter (referred to as SSA plants) and selected the transgenic potato plant lines with tolerance against methyl viologen (MV)-mediated oxidative stress. When leaf discs of SSA plants were subjected to $3{\mu}M$ methyl viologen (MV), they showed approximately 40% less damage than non-transgenic (NT) plants. SSA plantlets were treated with $0.3{\mu}M$ MV stress, SSA plants also exhibited reduced damage in root growth. When 350 MV was sprayed onto the whole plants, SSA plants showed a significant reduction in visible damage, which was approximately 75% less damage than leaves of NT plants. These plants will be used for further analysis of tolerance to environmental stresses, such as high temperature and salt stress. These results suggest that transgenic potato (cv. Superior) plants would be a useful plant crop for commercial cultivation under unfavorable growth conditions. 산화스트레스 유도성 SWPA2 프로모터 조절하에 항산화 효소 SOD와 APX 유전자를 동시에 엽록체에 발현시킨 형질전환 감자 (품종 수미)를 대상으로 methyl viologen (MV) 처리에 의해 유도되는 산화스트레스 내성을 잎절편체, 소식물체 및 식물체 수준에서 조사하였다. 잎 절편에 $3{\mu}M$ MV를 처리하였을 때 SSA 식물체의 잎절편체는 비형질전환 (NT) 식물체에 비해 40% 정도 상해를 적게 받았다. 소식물체 수준에서 MV에 의한 산화스트레스 내성을 조사하기 위하여 SSA감자 shoot을 $0.3{\mu}M$ MV 첨가 배지에 배양하였을 때 뿌리의 생장에서 내성이 나타났다. 또한 온실에서 4주 생장한 식물체에 $350{\mu}M$ MV를 처리하였을 경우에도 SSA 식물체는 NT 식물체에 비해 약 75% 손상을 적게 입은 것으로 나타내었다. 추후 SSA 식물체를 이용하여 건조, 고온 등의 복합재해에 내성을 분석이 진행되어야 할 것이며 그 결과 복합스트레스 내성 감자 품종 (수미)을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.