비타민A 강화벼와 ‘낙동’의 미꾸리(Misgurnus anguillicaudatus)와 잉어(Cyprinus carpio)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과48시간 및 96시간-LC50은 1,000mg/L이상으로 나타났다. 48시간 및 96시간 무영향농도(NOEC)는 1,000mg/L이었다. 급성독성 시험기간 중 비타민A 강화벼와 낙동벼간의 pH, DO, 수온,체중 및 전장에 대한 유의적인 결과는 나타나지 않았다.

물벼룩 급성 독성 평가를 위한 비타민A 강화벼의 분자생물학적 특성을 분석한 결과, Southern blot에서 베타-카로틴 생합성을 위한 Psy와 CrtI 유전자들이 one-copy로 도입됨을 확인하였으며, 선발마커인 Bar 유전자의 단백질 검출 immunostrip 분석에서도 비타민A 강화벼에서만 검출되었다. 비타민A 강화벼의 목적하는 최종 산물인 베타-카로틴 함량도 낙동벼에 비해 8.9배 증가됨을 확인하였다. 비타민A 강화벼와 낙동벼의 농업환경 생물지표종인 물벼룩(Daphniamagna)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 비타민A 강화벼의 48시간-EC50은 3,311.40 mg/L(95% 신뢰한계 : 2,901.39 ~ 3,779.23 mg/L), 무영 향농도(NOEC)는 1,800 mg/L였고, 낙동벼는 48시간-EC50은 3,655.23 mg/L(95% 신뢰한계 : 3,156.71 ~ 4,232.86 mg/L), 무영향농도는 1,800 mg/L였다. 따라서 Psy와 CrtI 유전자가 형질전환된 비타민A 강화벼 및 낙동벼가 환경 지표생물종인 물벼룩에 미치는 영향 평가 결과 상대적 동등성을 보였으며, 이는 Psy와 CrtI 유전자의 단백질 노출이 물벼룩에 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 판단된다.

2009년부터 2011년까지 3개년 간 경북 군위소재 GMO 격리포장에서 낙동벼와 비타민 A 강화벼에서 생물상 조사결과, 낙동벼 44-54과, 비타민 A 강화벼 44-50과 의 분류군이 조사되었다. 연도별 채집된 개체수는 조사횟수에 영향을 받았지만, 처 리 포장간에는 분류군수나 개체수는 유사했다. 조사된 생물상은 거미목을 비롯하 여 곤충에 속한 것 중에서 노린재목, 매미목, 딱정벌레목, 벌목, 파리목에서 다양한 분류군들이 조사되었다. 기능군별 점유율은 해충과 부식자가 90%를 차지하였으 며, 다음으로 포식자, 기생자, 기타 기능군순이었으며, 점유율 구성은 두 시험구간 에 유사했다. 우점종은 깔따구, 멸구, 바구미, 진딧물, 굴파리 등이 우점했으며 낙동 벼와 비타민 A 강화벼의 우점종 구성은 3개년간 유사하였다. 천적인 거미, 기생봉, 해충인 멸구, 바구미, 비해충 그룹인 깔따구, 톡토기에 대해서 시험구간 밀도비교 와 밀도변화추이 비교결과, 시험구간에 유사하게 나타났다. 생물군집의 다양성지 수-풍부도, 균등도, 다양도를 분석한 결과, 2009년에 비해 2010, 2011년에 다양도 가 낮아졌으나, 시험구간 뚜렷한 차이는 없었고, cluster 분석에서도 시험구간 유사 성이 매우 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과로 볼 때 비타민 A 강화벼 재 배에 따른 곤충 및 거미상에서 큰 변화는 일어나지 않았다고 볼 수 있다.

2009년과 2010년 경북 군위군 소재 경북대학교 벼 GMO 격리포장에서 곤충 및 생물상 조사를 하였다. 유전자 조작된 비타민 A 강화벼(황금벼)와 대조벼인 낙동벼에서 동력흡충기와 포충망을 이용하여 2주 간격으로 정기조사를 하였다. 조사 횟수는 2009년에는 6회, 2010년에는 8회 하였다. 채집된 표본들을 실내에서 과 또는 종 수준에서 동정하여 발생밀도와 종 구성 등을 비교하였다. 채집된 생물들은 대부분이 거미강과 곤충강에 속하였다. 2009년에는 낙동벼에서 13목 57과 1,234.2개체, 황금벼에서 12목 52과 1,369.7 개체가 채집되었다. 2010년에는 낙동벼에서 11목 54과 2,358.7개체, 황금벼에서 12목 56과 2,082.0 개체가 채집되었다. 2년간 조사에서 두 포장간의 곤충들의 시기별 출현빈도나 밀도의 변화경향은 유사했다. 채집된 거미류는 늑대거미과를 포함하여 8개과에 속했는데, 2009년에는 낙동벼에서 44.8, 황금벼에서 54.2개체, 2010년에는 낙동벼에서 119.1, 황금벼에서 160.5개체가 채집되었다. 우점하는 종들은 낙동벼와 황금벼 모두에서 2009년, 2010년 유사하였고, 깔따구, 애멸구, 흰등멸구, 노랑굴파리, 진딧물, 실잠자리, 톡토기등이었다. 본 발표는 1, 2년차 연구결과로 앞으로 3년차 연구결과를 추가하여 GM 벼의 영향을 정밀하게 분석할 것 이다.

2009년 경북 군위군 소재 경북대학교 벼 GMO 격리포장에서 곤충 및 생물상 조사가 이루어졌다. 조사는 유전자 조작된 비타민 A 강화벼(황금벼)와 대조벼 인 낙동벼에서 동력흡충기와 포충망을 이용하여 정기적으로 이루어졌고, 두 포장간에 발생밀도, 우점종 구성, 종 다양도 지수등이 비교되었다. 채집된 생물 들은 대부분이 거미강과 곤충강에 속하였고, 낙동벼에서 13목 57과 1,234.2개 체, 황금벼에서 12목 52과 1,369.7 개체가 채집되었다. 두 포장에서 시기별 출 현빈도나 밀도의 변화경향은 유사했다. 분류군수는 본답 후기로 갈수록 증가 한 반면, 개체수는 7월 10일, 8월 25일 조사에서 최고밀도 기록 후, 감소하였다. 두 조사지간에 분류군수와 개체수에서 유의한 차이는 없었다. 이중에서 거미 류는 낙동벼에서 8과 44.8개체, 황금벼에서 8과 54.2개체가 채집되었다. 시기 별로 두 포장간의 거미군집 발달 패턴의 큰 차이는 보이지 않았다. 황금벼와 낙 동벼 모두에서 깔따구, 멸구, 노랑굴파리, 진딧물, 실잠자리가 공통적으로 우점 했다. 종 다양도 지수분석에서 낙동벼에서 생물상이 풍부도, 균등도 다양도등 이 황금벼에 비해 다소 높았다. 주요 해충인 애멸구 발생동태는 두 포장간에 유 의한 차이가 없었다. 흰등멸구의 경우도 8월 25일 조사결과를 제외하고는 비슷 한 밀도변동을 보였다. 본 발표는 1년차 연구결과로 앞으로 추가연구를 통해 GM벼의 영향을 정밀하게 평가할 예정이다.

비타민A 강화벼의 복수세대에 대한 후대안정성을 Southern blot과 PCR로 분석한 결과, 비타민A 강화벼의 PAC T3～T6 세대에서는 도입된 모든 유전자들이 안정적으로 도입되어 있으며, backbone DNA는 비타민A 강화벼에 삽입되지 않았음을 확인하였다. 선발 마커로 도입된 PAT 단백질의 발현 분석 결과에서도 PAC T3～T6 복수세대에서 생육시기별 부위별로 안정적으로 발현됨을 입증하였으며, 최종 목적 산물인 카로티노이드 분석 결과에서도 모품종인 낙동벼에 비해 비타민A 강화벼에서 β-carotene은 10.6배 함량이 증가되고, zeaxanthin과 α-carotene는 생성되었음을 확인하였다. 이상의 분석기법을 통해 복수세대에서 비타민A 강화벼의 도입 유전자들이 안정적으로 유지되고 목적 단백질들이 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다.

본 연구는 대규모 GMO 격리포장에서 비타민 A 영양성분이 강화된 황금벼의 안정성 평가에 대한 가이드라인 및 프로토콜을 개발하고자 모본으로 사용된 ‘낙동’을 대조로하여 수행하였다. 경북대학교 농업생명과학대학 GMO 실습격리포장에서 총 사용면적 4,700 m2에서 황금벼와 모품종인 ‘낙동’에 대해 거미류를 포함한 곤충류 다양성을 조사하였다. 조사기간동안 채집된 개체들은 기능별로 해충군, 천적군, 거미군으로 크게 구분하여 계수하였으며, 조사된 개체군의 해충