본 연구는 모형선박의 횡방향 무게분포를 변화시키면서 횡요주기 및 관성모멘트에 의한 GM을 추정하고 경사시험으로 계측되 는 GM 값과 비교한다. 그 과정에서 각 수치를 분석하여 관계성을 파악한다. 실험 및 비교에 사용된 선박의 종류는 3종류로 7톤급, 20톤급 어선과 KVLCC의 모형선을 사용하였다. 실험은 스윙프레임 테스트와 자유 횡요 감쇠테스트를 수행하여 관성모멘트와 횡요주기를 계측하 고, 경사시험으로 GM을 계측하였다. 관성모멘트와 횡요주기로 추정된 GM과 경사시험으로 구해진 GM은 선박의 무게 분포 변화에도 동 일한 경향을 보였지만, 경사시험에서 구해진 GM이 더 작은 값을 보였다. 따라서 GM 추정 시에 관성모멘트나 횡요주기 외에도 추가적인 보정 계수나 파라미터가 필요하다고 판단된다. 추후 무게중심을 변화시켜 추정 GM과의 관계를 분석하여 보정 계수를 산출할 계획이다.

1. 본 연구는 GM콩이 비의도적으로 자연에 방출되었을 시 야생콩과의 교잡에 의해 발생 가능한 교잡콩을 모니터링하고 영양학적 측면에서 안전성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위해, 베타카로틴 강화 GM콩과 야생콩, 두 품종간 인위적으로 생산한 교잡콩, GM콩의 모본이자 일반 재배 품종인 광안콩 등 4품종을 국내 2개 지역에서 재배하고 콩 종자를 대상으로 주요 영양성분 38종을 분석하였다. 2. 재배 환경에 영향을 받지 않고, GM콩 및 야생콩과 비교해 교잡콩에서 유의적 차이를 보이는 성분은 조단백질, 조섬유, alanine, glycine, leucine, serine, tryptophan, oleic acid, linolenic acid, arachidonic acid 등 10종이었다. 하지만, 분석한 모든 시료의 성분은 국내외 자연 범위에 포함되는 수준이었다. 3. PCA분석 결과, 주요 영양성분 함량 변이는 GM콩은 모본과 유사하였고, 교잡콩은 GM콩 보다는 야생콩과 유사하였다. 즉, 분석한 4품종의 영양성분의 변이는 재배 환경보다는 유전적 요인에 의해 더 크게 영향을 받음을 알았다. 4. 본 연구의 결과는 GM콩과 야생콩간 교잡콩의 영양학적 안전성을 분석한 최초의 보고이며, 이는 향후 GM콩의 비의도적 자연 방출을 모니터링하는데 있어 유용한 기초 자료로써 활용 가치가 있을 것이다.

1. 전 세계 GM작물 재배면적은 매년 꾸준히 증가하여 2018년에는 191.7백만 ha에 도달하였다. 26개국에서 GM작물이 재배되고 있으며, EU 포함 44개국에서 식품, 사료 및 가공용으로 승인하였다. 2. 국내 농업용 GM작물 승인 현황 조사 결과, 2015년에 GM작물이 가장 많이 승인되었으며, 농업적 형질은 제초제내성에 이어 해충저항성이 많았다. 단일품목과 후대교배종을 포함하여 옥수수가 가장 많이 승인된 작물이며, 후대교배종 승인은 꾸준히 증가하여 승인된 전체 GM작물의 57%를 차지한다. 3. 승인된 GM작물의 형질은 농업적 유용 형질에서 소비자 중심으로 변화되고 있다. 제초제내성과 해충저항성과 같은 1세대 GM작물은 생산비 절감이나 수량 증가 등으로 농민에게 경제적 이익을 제공하였으며, 2세대 GM작물은 소비자들에게 더 많은 혜택을 제공하는 기능성 강화나 산업용 특성을 증가시킨 것이 특징이다. 4. 향후 농업인과 소비자 모두에게 이익이 되는 연구개발과 실용화 추진을 위해 미래 대응 GM작물 개발과 형질 예측에 필요한 산업 성장 추세 정보를 제공하였다.

화훼작물의 새로운 품종 개발과 특성을 개선하기 위해 교잡 및 돌연변이 육종과 같은 기존 기술에서 유전자변형기술에 이르기까지 다양한 육종 기술이 사용되고 있으며, 특히 화훼류의 유전자변형기술은 화색변형, 화형 및 형태변형, 개화시기 조절, 꽃 수명연장, 내환경성, 내병성, 내충성 등의 목적으로 이루어지고 있다. 국내에서의 GM 화훼류 연구는 2000년대부터 진행되었고, 현재는 장미, 국화, 카네이션, 페튜니아 등을 대상으로 형질전환체를 개발하고 있다. 호주의 Florigene사에서 개발한 푸른 카네이션이 상업화되면서 일본 SUNTORY사 의 파란색 장미 그리고 호주 Florigene사의 시들지 않는 카네이션이 개발되어 상용화되고 있으며, 더 많은 품종 개발과 판매 시장이 증가하고 있는 추세이다. 이처럼 GM 화훼작물에 대한 연구성과는 급속도로 발전하고 있으며, 국내에서도 생명 공학 기술을 기반으로 형질이 우수하고 소비자의 선호도가 높은 새로운 화훼 신품종 개발로 수출확대를 도모함으로써 농가 소득 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 본 보고에서는 국내외에 최근 보고된 GM 화훼작물의 형질전환체 연구개발 성공 사례들을 소개하고, 그 요인 분석을 통해 향후 더 성공적인 GM 화훼작물 개발 전략을 수립하는데 도움이 되고자 한다.

GM작물은 세계적으로 재배면적이 지속적인 증가되고 있으며, 이로 인한 GM작물의 잠재적인 환경위해성에 대한 우려도 증가되고 있다. 현재까지 국내에서 GM작물의 상업적 재배는 되고 있진 않지만 GM작물의 안전성 평가를 위한 기술 개발은 크게 요구되고 있는 실정이다. 국내외적으로 다양한 GM작물의 유전자이동성 평가가 수행되어왔으나 화분 공급원인 GM 벼의 개화기 차이에 의한 유전자 이동성 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 벼의 개화기 차이에 따른 비타민A 강화 벼(PAC)로부터 모품종인 낙동벼와 중만생종인 일미벼, 조생종인 운광벼, 중생종인 대보벼, 통일형인 세계진미벼로의 화분 매개에 의한 유전자 이동성을 평가하였다. 비타민A 강화벼(PAC)의 도입 유전자를 검출하는 PCR 분석을 통해 유전자 이동성 유무를 최종적으로 검증하였다. 총 파종된 종자수에 대한 교잡율은 개화기가 일치하는 낙동벼에서는 0.0007%, 개화기가 차이가 있는 일미벼, 운광벼, 대보벼, 세계진미벼에서는 0%로 나타났으며, 모든 교잡개체들은 비타민A 강화벼(PAC)에 근접한 2m 내에서 발견되었다. 화분 매개에 의한 비타민A 강화벼(PAC)의 유전자 이동 특성은 기존에 연구된 결과들과 비슷한 결과를 보였으며, 벼 재배품종간의 개화기 차이가 화분에 의한 교잡을 결정하는데 중요한 요인으로 작용하였다. 이에 벼 경작지의 기상 조건과 벼 품종간의 개화시기 중복 여부 등이 GM벼에 의한 일반 재배품종 및 잡초성벼로의 유전자 이동 최소화 기술 개발과 안전관리 기준 작성에서 주요 영향 요소들로 고려해야 한다.

Ganglioside GM3 is known as an inhibition factor of cell differentiation and proliferation via inhibition of epidermal growth factor receptor (EGFR) phosphorylation. Our previous study showed that the exogenous ganglioside GM3 reduced the meiotic maturation of porcine oocytes and induced apoptosis at 44 h of in vitro maturation (IVM). However, the role of ganglioside GM3 in the relationship between EGFR signaling and apoptosis during porcine oocyte maturation has not yet been studied. First, porcine cumulus-oocyte complexes (COCs) were cultured in the NCSU-23 medium with exogenous ganglioside GM3 according to maturation periods (non-treated, only IVM I: 0 - 22 h, only IVM II: 22 - 44 h and IVM I & II: 0 - 44 h). We confirmed that the proportion of germinal vesicle breakdown (GVBD) increased significantly in the IVM I treated group than in the control group. We also confirmed that the meiotic maturation until M II stage and polar body formation decreased significantly in the only IVM I treated group. Cumulus cell expansion and mRNA levels of the expansion-related factors (HAS2, TNFAIP6 and PTX3) decreased significantly in the IVM I treated group than in the control group. Protein levels of EGFR, p-EGFR, ERK1/2, and p-ERK1/2 decreased significantly in the GM3-treated groups, during the IVM I period. In addition, cellular apoptosis, determined using TUNEL assay, and protein levels of Cleaved caspase 3, were increased significantly in the GM3-treated COCs during the IVM I period. Based on these results, ganglioside GM3 exposure of porcine COCs during the IVM I period reduced meiotic maturation and cumulus cell expansion via inhibition of EGFR activity in pigs.

고추 유래 유전자(CaMsrB2-23)를 도입하여 내건성을 갖도록 형질전환된 가뭄저항성벼(Agb0103)에 대한 식품안전성 평가를 위해 가뭄저항성벼 종실(현미)의 일반성분, 지방산, 아미노산, 무기질, 비타민 함량 등 영양성분과 항영양소를 분석하였다. 벼는 수원과 군위 2개 지역에서 2013년에 재배하였으며, 가뭄저항성벼와 일미벼 현미는 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유 등 일반성분 함량에 유의적인 차이가 없었으며 지방산 조성 및 아미노산 함량이 서로 유사하였다. Agb0103과 일미벼 현미의 무기질 함량은 Na 함량에서 차이가 있었으나 Na를 제외하고 모든 무기질 함량이 유사하였으며 OECD 기준 범위 내에 있었다. 대체적으로 수원에서 재배한 벼 현미의 무기질 함량이 약간 높게 나타나 재배지역간의 환경적 차이가 무기질의 함량에 영향을 주는 것으로 나타났다. 두 지역에서 재배한 Agb0103과 일미벼 현미의 비타민 함량은 유의적인 차이가 없었으나 비타민 B 함량이 OECD 자료 범위보다 낮게 나타났다. 가뭄저항성벼(Agb0103)의 사료용 평가를 위해 지상부(유숙기 잎줄기와 볏짚)에 대한 영양성분을 분석한 결과 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유, ADF, NDF, Ca, P의 함량에서 Agb0103과 모품종벼 간의 차이는 없는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구를 통해 조사한 가뭄저항성벼(Agb0103)는 모품종 대비 종실의 주요 영양성분과 항영양소 뿐만 아니라 벼 지상부의 성분분석 비교 결과 실질적 동등성을 확인 할 수 있었다.

This study examined how the consumers’ perception of GM food affects their purchasing behavior. In addition, this study investigated how the amount of knowledge a consumer has regarding GM food affects their perception of this type of food. The quantitative research method was used to collect data. The data from a self-administered survey, which was conducted in South Korea, was analyzed using descriptive analysis, ANOVA, factor analysis, and multiple regression analysis methods. The results of the survey indicate that most respondents may have unknowingly purchased GM food. Further, the respondents reported that they likely had known about or had heard of GM food. In addition, the survey indicated that the amount of knowledge possessed by the respondents regarding GM food greatly affected their perceptions of this type of food. These findings will contribute to the current GM food market by providing the food market with additional information relating to the consumers’ perceptions of GM food.

The structural diversity and localization of cell surface glycosphingolipids (GSLs), including gangliosides, in glycolipid-enriched microdomains (GEMs) render them ideally suited to play important roles in mediating cell recognition, adhesion, interactions, receptor function, and signaling. Gangliosides, sialic acid-containing GSLs, are most abundant in the nerve tissues. The quantity and expression pattern of gangliosides in brain change drastically throughout development and these changes are mainly regulated through stage-specific expression of glycosyltransferase genes. However, roles of gangliosides in neuronal differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) is unclear. We previously demonstrated for the first time that the glycosyltransferase genes during mouse embryogenesis. So, we investigated the effects of ganglioside gene in differentiation of adipose-derived MSCs (AD-MSCs). GM2 and GD3 ganglioside synthease were increased during neuronal differentiation of AD-MSCs. This study showed that the differentiation of neuronal marker was decreased on the first step of ganglioside synthase UDP-glucose ceramide glucosyltransferase(UGCG) and knock downed GM2 sythase (B4GALNT1). The result of suggested that GM2 and GD3 might be important roles in the neural differentiation of mini-pig AD-MSCs. This work was carried out with the funding of the cooperative research Program for Agriculture Science & Technology Development[Project No. PJ00999901], the Rural Development Adiministration, the KRIBB Research Initiative Program[KGM4251622].

Gangliosides exist in glycosphingolipid-enriched domains on the cell membrane and regulate various functions such as adhesion, differentiation, and receptor signaling. Ganglioside GM3 by ST3GAL5 enzyme provides an essential function in the biosynthesis of more complex ganglio-series gangliosides. However, the role of gangliosides GM3 in porcine oocytes during in vitro maturation and early embryo development stage has not yet understood clear. Therefore, we examined ganglioside GM3 expression patterns under apoptosis stress during maturation and preimplantation development of porcine oocytes and embryos. First, porcine oocytes cultured in the NCSU-23 medium for 44 h after H2O2 treated groups (0.01, 0.1, 1 mM). After completion of meiotic maturation, the proportion MII (44 h) was significantly different among control and the H2O2 treated groups (76.8±0.3 vs 69.1±0.4; 0.01 mM, 55.7±1.0; 0.1 mM, 38.2±1.6%; 1 mM, P<0.05). The expressions of ST3GAL5 in H2O2 treated groups were gradually decreased compared with control group. Next, changes of ST3GAL5 expression patterns were detected by using immunofluorescene (IF) staining during preimplantation development until blastocyst. As a result, we confirmed that the expressions of ST3GAL5 in cleaving embryos were gradually decreased (P<0.05) according to the early embryo development progress. Based on these results, we suggest that the ganglioside GM3 was used to the marker as pro-apoptotic factor in porcine oocyte of maturation and early embryo production in vitro, respectively. Furthermore, our findings will be helpful for better understanding the basic mechanism of gangliosides GM3 regulating in oocyte maturation and early embryonic development of porcine in vitro.

유전자변형 작물이 절지동물에 미칠 수 있는 잠재적인 부정적 영향은 유전자변형 작물의 주요한 환경위해성의 하나로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 PPO (protoporphyrinogen oxidase) 저해 제초제 내성 유전자변형 벼가 절지동물에 미칠 수 있는 영향을 평가하기 위하여 절지동 물의 다양성과 군집구조를 조사하였다. 절지동물은 야외포장에서 벼의 생육기간 동안 황색점착트랩을 이용하여 채집하였다. 유전자변형 벼는 채 집된 절지동물군집의 다양도 지수에 유의한 영향을 주지 않았다. 또한 다변량분석(PerMANOVA, NMDS) 결과에서도 절지동물군집 구조는 채집시기에 따라 달랐지만 벼의 유전형(유전자변형 또는 비변형)에 의해 영향을 받지 않았다.

생명공학 관련 회사들이 유전자 변형 품종을 적극적으로 개발함으로서 생명공학 관련 시장규모도 급속도로 성장하고 있으며, GM 작물의 재배면적도 매년 빠르게 증가하고 있다.1996년 GM 작물이 처음 재배된 이후 2014년 현재 28개국에서 유전자 변형 작물을 재배하고 있으며, 재배면적도 1996년170만 헥타르에서 100배 이상 증가하여 1억 8,150만 헥타르에재배되고 있어, GM 작물은 근래에 가장 빨리 채택된 육종기술로 인정 받고 있다. 전 세계 GM 작물 재배품종 중 가장많이 재배되고 있는 형질은 제초제 내성이 도입된 품종으로 1억 260만 헥타르에 이르며 전체의 57%에 해당하고, 다음이제초제 내성과 해충 저항성이 함께 형질전환된 품종이 재배되고 있다. 농민이 GM 작물을 재배함으로서 수확량 증가, 농약사용 감소, 농가 수익 증가 등 혜택을 받을 수 있어 매년GM 작물을 재배하는 면적이 증가하고 있으며, 특히 개발도상국에서의 GM 작물의 채택률이 선진국보다 더 빠르게 증가하고 있다. 콩, 옥수수, 면화 등 GM 작물의 급속한 증가에도 불구하고 아직도 작물의 재배로 발생할 수 있는 환경의 영향, 작물의 잡초화, 신종 병해충의 출현 가능성으로 인한 위해성 논란 등 생명공학 안전성에 대한 문제가 끊임 없이 제기되고 있어 GM 작물에 대한 위해성 검증과 안전성에 대한 적극적인연구와 홍보가 요구된다.

유전자변형기술은 어떤 생물이 가지고 있는 유용한 유전자를 다른 생물에 삽입하여 새로운 형질을 더하는 기술이다. 화훼작물에 있어서 기존 교잡육종 기술에 의해서 개발되기 어려운 형질의 도입이나 개발 후 부가가치창출이 큰 특성을 지닌 새로운 품종 개발을 목적으로 유전자변형기술의 이용에 대한 관심이 높아지고 있으며, 화훼작물에의 유전자변형에 관해서는 식품에의 유전자변형보다는 호의적으로 받아들여지고 있다. 국내외에서 화색, 화형 및 형태변형, 왜화성, 콤팩트성, 개화시기, 꽃 수명연장, 환경정화, 내병성, 내충성, 내환경성등의 유전자 변형 화훼작물의 연구가 이루어지고 있다. 화색은 화훼작물의 중요한 요소 중 하나이며 주요화훼작물인 장미, 카네이션, 국화를 포함한 다양한 식물체에서 화색을 변형시킨 유전자변형작물이 개발되고 있다. 호주의 Florigene사에서 개발한 푸른 카네이션 「문 더스트(Moon dust)」가 1997년부터 판매 개시된 이후 8품종이 2015년 현재 세계 각지에서 판매를 하고 있으며, 화색 변형 카네이션에 이어 2009년 11월에는 일본의SUNTORY사에서 블루 장미 형질전환 품종 ‘APPLAUSETM’를 상업화하였다. 2013년부터 국내 화훼작물 형질전환체 개발 연구 결과가 결실을 맺고 있는 즈음, 본 보고에서는 국내외에 최근보고된 GM화훼작물의 표현형 변화를 정리하여 새로운 형질전환식물의 개발의 가능성에 대해서 논하고자 한다.

1. 가뭄저항성 작물의 내건성 검정 및 위해성 평가에 활용하고자 가뭄모의시설을 구축하였다.2. 선행연구조사를 통해 가뭄모의시설은 토양으로 유출입되는 물을 조절할 수 있는 토양저장부와 강우 센서의 감지에 의해 자동으로 개폐가 되는 비가림막으로 구성하였다. 3. 시설은 적정관수구와 가뭄처리구로 나누어 식물체의 재배실험을 수행하였으며, 각 처리구의 토양수분함량의 변화와식물체의 표현형질의 분석을 통해 본 시설이 가뭄환경의 조성을 용이하게 조절함을 확인하였다.