국내 콩 품종의 아그로박테리움 감염도를 측정하여 콩의 형질전환 기술을 개발하려 하였다. 그러나 외국에서 효과적으로 쓰이는 형질전환 방법들이 국내에서는 대부분 재현되지 않았다. 실험 결과 국내 콩 품종에서는 안정적으로 유전자를 도입하는 데 실패하였으며, Peking 품종에서만 \(0.8\%\)의 낮은 형질전환 효율을 얻었다.
<p>콩형질전환기술개발을 위해서는 국내 콩품종들의 아그로박테리움에 대한 감염도를 측정하여 감염순응도가 높은 품종을 골라 사용하는 것이 매우 중요하다. 국내 콩품종들에 대한 아그로박테리움의 감염도가 한 연구팀에 의해서 조사되었다 (Lee 등2006). 국내 장려품종을 포함한 32 개의 콩품종들을 재료로 아그로박테리움의 감염도를 transient GUS assay를 이용하여 조사하였으며, 그 결과로 은하콩, 일품검정콩, 대원콩, 만리콩 등과 같은 아그로 박테리움 순응형 14 개의 품종을 선발하였다. 그러나 이실험에서 보여주었던 콩형질전환 순응형 품종의 선발과 GUS 유전자의 성공적인 초기발현에도 불구하고 안정적인 형질전환체를 확보하는데 는 실패를 하였다. 실패에 대한 정확한 이유는 규명되지 않았으나 한 가지 가능한 이유는 하이그로마이신을 이용한 선발방법이 확립되지 않은데 있다고 할 수 있다. 아직까지 국내 콩품종을 재료로 하이그로마이신 선발을 통해 형질전환체를 생산한 예는 없으며, 이는 국내에서 하이그로마이신을 이용한 선발체계가 확립되지 않았음을 나타내고 있다. 이 실험은 성공적인 결과를 얻지는 못했지만 나중에 같은 연구팀에 의해서 국내 콩 고효율형질전환기술개발의 기초가 되는 많은 기술의 축적이 이 실험을 통해서 이루어졌다.</p> <p>비슷한 연구 (Lee 등 2008)가 국내품종을 포함한 28개의 재배품종에 대해 수행되었으며, 두 개의 아그로박테리움 균주인 EHA105와 KYRT1을 이용하여 수행되었다. 그 결과로 국내 콩 중에서는 단백콩과 은하콩, 그리고 외국품종중에서는 Jack과 Peking이 선발되어 제초제저항성 콩 생산을 위한 형질전환이 수행되었다. 실험의 결과는 GUS유전자의 발현을 통한 분석에서는 KYRT1 균주를 사용한 실험에서 높은 유전자의 발현을 관찰하였으나, 감염 후 균주의 과도한 생장이 제균을 방해하여 실험 수행을 할 수 없었다. KYRT1은 많은 연구자들이 제균의 어려움을 갖는 균주로써 유전자 도입의 효율성에도 불구하고 그 사용에 많은 제약을 갖게 한다. 이 실험의 결과로 국내 콩 품종에서는 안정한 유전자의 도입이 이루어진 개체를 확보하는데 실패하였으며, Peking을 재료로 한 실험에서만 \( 0.8 \% \) 의 낮은 형질전환효율을 얻었다. 이와 같이 국내 콩품종을 재료로 한 형질전환실험에서는 안정적인 유전자의 도입의 어려움을 많은 연구자들이 공통적으로 경험해왔다.</p> <p>위에서 언급한 현재 사용하고 있는 방법 중 가장 일반적인 자엽절을 사용하지 않고 발아종자의 분열조직을 이용한 형질전환이 최근에 보고되었다 (Kim 등 2008). 이 연구에서는 기존의 자엽절에 상처를 내고 아그로박테리움에 감염시키는 방식을 이용하지 않고 발아하는 콩종자로부터 배축을 분리하고 정단부 및 측아분열조직을 포함한 \( 0.5-2 \mathrm{~cm} \) 정도의 부분을 상처처리 없이 장시간 아그로박테아 용액에 담가 유전자의 도입을 유도하는 방식을 택했다. 이 방법은 기존에 발표된 방법 (Liu 등 2004)에 작은 변화를 준 방식인데, 결과에 있어서는 최근에 국내에서 발표된 연구 중에서 가장 성공적인 것으로 보인다. 이 연구에서는 후대를 생산하였고 후대에서 유전자의 발현을 확인하였다는 점에서 기존의 연구와는 다르게 안정적 유전자의 도입을 한 것으로 보인다. 이 방법은 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 자엽 마디절에 상처를 주고 형질전환을 하는 방식과 매우 다른 듯 보이나, 결과적으로 같은 부위인 측아의 분열조직에 유전자의 도입이 이루어진다는 점에서 두 방식은 매우 유사성이 높다. 형질전환효율은 높지 않았는데 Liu등 (2004)의 방법을 대조구로 사용한 경우에는 형질전환체를 하나도 얻지 못하였다. 다른 연구에서와 마찬가지로 이 연구도 외국에서 개발된 방법을 그대로 적용했을 때 같은 연구결과를 얻는 재현성이 나타나지 않았다. 국내 콩형질전환 연구에 관여하는 많은 연구자들의 공통적인 문제는 외국에서 사용되는 보편적이고 간단한 형질전환방법들이 국내에서 재현하려고 했을 때는 대부분 실패하고 있다는 것이다. 이와 같은 결과에 대한 원인은 보다 정확한 실험 방법에 대해 관련연구자들이 공동으로 정보를 공유하고 분석하면서 풀어 나가야 할 숙제로 남아있다.</p>