크리핑 벤트그라스의 형질전환 과정은 대부분의 연구 그룹에서 비슷하게 진행하고 있으며, 다만 CIM이나 pre-culture 조건, 그리고 Agrobacterium 접종 및 공동배양 조건에서 차이를 보이고, 조건이 최적화되면 형질전환이 비교적 잘 이루어지는데 embryogenic callus 유도 조건은 크게 중요하지 않다. 보고된 형질전환 효율을 비교해보면, 현재까지 가장 높은 효율이 약 \( 45 \% \)로 되어 있는데 실제로는 2000년도에 크리핑 벤트그라스의 Agrobacterium 매개 형질전환 성공과 두 개의 형질전환체가 보고된 이후, 현재까지 형질전환 조건의 최적화가 진행되어 약 \( 5-10 \% \) 정도 효율의 표준화된 벤트그라스 형질전환 프로토콜이 완성된 것으로 판단된다.
<p>현재까지 보고된 크리핑 벤트그라스의 대표적인 Agrobacterium 매개 형질전환 조건들을 비교하면 Table 1과 같다. 전반적인 형질전환 과정들은 대부분의 연구 그룹에서 비슷하게 진행하고 있으며, 다만 callus induction medium(CIM)이나 pre-culture 조건, 그리고 Agrobacterium 접종 및 공동배양 조건에서 차이를 보이고 있다. 현재까지 보고된 내용들을 토대로 형질전환 과정에서 중요하다고 여겨지는 과정들을 살펴보면, 벤트그라스에서 embryogenic callus를 얻기 위한 호르몬 조성은 2,4-D 단독처리 (Kim et al. 2007; Han et al. 2009), 2,4-D와 kinetin의 혼용처리 (Yu et al. 2000; Fu et al. 2005a; 2005b; 2007), dicamba와 BAP의 혼용 처리 (Luo et al. 2004) 등을 이용하고 있으며, 각각 다른 호르몬 조성에 의해 유도된 embryogenic callus의 비율과 재분화율은 큰 차이를 나타내지 않는 것으로 보인다 (Kim et al. 2007). 따라서 벤트그라스 종자로부터 embryogenic callus 유도 조건은 크게 중요한 것으로 여겨지지 않으며, 다만 embryogenic callus 비율에 차이를 주는 것으로 여겨진다. 하지만 Agrobacterium 접종 전의 pre-culture 단계는 형질전환에 중요한 영향을 미치는 것으로 여겨진 다. Luo 등 (2004)은 Agrobacterium 접종 하루 전에 \( 100 \mu \mathrm{M} \) acetosyringone을 전처리시키는 과정을 거치고, 또한 Kim 등 (2007)은 접종 1주일 전에 \( 0.5 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) kinetin를 처리하면 형질전환 효율이 약 3배가 증대됨이 보고되었다. 그리고 Agrobacterium 접종 및 공동 배양 조건도 중요한 것으로 여겨지는데, Luo 등 (2004)은 각 캘러스에 Agrobacterium 배양액을 \( 10 \mu \mathrm{L} \) 바로 떨어뜨리면서 접종하였고, 다른 연구 그룹들도 탄소원 비율을 바꾼다거나 MS 배지를 half-strength로 하거나 \( \mathrm{pH} \)를 바꾸는 등 Agrobacterium에 의한 유전자 도입 조건을 최적화 하였다(Fu et al. 2005a; 2005b; Kim et al. 2007; Han et al. 2009). 마지막으로 공동배양 후 유전자가 도입된 callus를 selection하는 과정이 중요한 것으로 파악되었다. 이 과정은 형질전환된 callus에서 shooting이나 재분화를 유도하기 전에 제초제나 항생제가 포함된 배지에서 유전자가 도입된 callus들만 선발하는 것으로, 암 조건에서 다양한 시간대에서 적절하게 선발된 callus들만 이후의 shooting이나 재분화를 진행시켰을 때 높은 형질전환 효율을 보였다. 따라서 이러한 조건들이 최적화되면 크리핑 벤트그라스의 형질전환은 비교적 잘 이루어지는 것으로 여겨진다.</p> <p>보고된 형질전환 효율을 비교해 보면, 현재까지 가장 높은 효율이 약 \( 45 \% \)로 되어 있는데 (Luo et al. 2004), 이것은 접종된 callus 당 PPT-resistant event를 기준으로 한 것으로서 아마도 많은 PPT-resistant 식물체들이 실제로는 중복될 것으로 여겨진다. 보다 정확하게 측정된 것으로는 callus 당 PPT-resistant shoot을 기준으로 하면 약 \( 18-37.2 \% \), 최종적으로 온실에서 얻게 된 PPT-resistant shoot을 기준으로 하면 약 \( 13.5-25.6 \% \), 그리고 Southern blot 분석을 통하여 independent line들을 기준으로 하면 약 \(5.33-9.50\%\)로 보고되었다 (Kim et al. 2007). 실제 벤트그라스에서 shooting을 유도하면 multiple shoot이 유도되는 경향이 있고, 같은 캘러스에서 유도된 대부분의 식물체는 Southern blot 분석에서 대체로 같은 결과를 보여주었다. 따라서 PPT-resistant event를 기준으로 한 형질전환 효율의 경우한 캘러스에서 여러 개의 식물체를 선발하게 되면 실제와는 다르게 높은 수치로 나올 수 있다. 그러므로 Southern blot 분석을 통한 independent line들을 기준으로 형질전환 효율을 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 크리푱 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.</p>