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.
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.
세계 콩 교역은 일부 소수 수출국과 다국적 곡물메이저가 주도하는 시장구조이며, non-GM 콩 교역물량은 매년 축소된다는 특징을 가지고 있어 우리나라와 같이 국민이 필요로 하는 콩을 해외시장에서 대부분 조달하는 수입국에게는 매우 불리한 여건이다.
2009년 현재 우리나라의 해외 non-GM 식용 콩 조달은 중국(76%)과 미국(22%)에 집중되어 있으며 특히 중국으로부터의 수입 비중이 매우 크다. 하지만 중국은 근본적으로 대규모콩 순수입국이며, 최근 국제 곡물가격이 상승하자 중국은 국내 물가 안정 차원에서 주요 곡물 수출에 대해 수출세를 부과하고 수출에 대한 관세 환급제를 폐지하는 등 보호적 태도를보이고 있다. 이는 우리나라와 같은 식량수입국에게 안정적인미래 식량 자원 확보의 필요성을 환기시켰다. 이에 단기적으로 무엇보다 콩 수입선 다변화, 선물거래의 활용, 해외농업개발과 연계된 조달방안 마련 등 해외 조달방식의 다양화가 필요하다.
세계적으로 GM 작물의 재배면적이 늘어나는 추세임에도 국내 소비자들의 non-GM 작물에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 보인다. 향후 non-GM 콩의 수요가 늘어날 것에 대비하여 기존 미국과 중국에서 대부분의 콩을 수입해 온 것에서 벗어나 곡물메이저가 진출하지 않고 근거리에 위치한 중앙아시아나 연해주, 또한 수확시기가 다른 점을 이용할 수 있는 남반구 국가들과 같이 다양한 지역의 여러 가지 요소를 전략적으로 고려한 공급기반 확보 노력이 필요하다.
또한 일본과 같이 고품질의 non-GM 콩을 안정적으로 확보하기 위해서는 국제곡물 유통기업을 설립하여 효과적 수입조달 체계를 구축하는 것도 필요하다. 동시에 국내적으로는 콩비축 관리제도를 확대 운영하고 조기 경보시스템을 구축하는제도적 노력과 함께 국내 생산 증대를 위한 다각적인 정책노력도 기울여 나가야 할 것이다.
바이러스 내병성 인자가 도입된 GM 고추 품종과 Non-GM 품종에서의 복숭아혹 진딧물의 생활사를 비교, 조사하였다. 온도 23℃, 광주기 16:8(L:D)로 조절된 실 험조건 하에서 한 배에서 출생한 1령 약충을 GM(15), Non-GM(2377)품종의 고 추 잎당 1마리씩 접종하여 우화 후 성충이 사망할 때까지 출산수를 24시간 간격으로 조사하였다. 복숭아혹진딧물의 수명은 Non-GM 품종과 GM 품종에서 각각 26.88±5.42일 과 25.92±8.18일로 Non-GM에서 길었으나 유의한 차이를 보이지는 않았다 (t=0.55; df=61; P>0.05). 출산수 또한 Non-GM과 GM 고추 품종에서 각각 63.5±15.75일, 66.59±17.63일로 GM 품종에서 많았으나 유의한 차이를 보이지 는 않았다(t=0.72; df=61; P>0.05). 두 고추 품종에서 복숭아혹진딧물의 전출산 기간은 각각 6.41±047일, 6.18±0.54일로 Non-GM에서 다소 길게 나타났으나 유 의한 차이는 아니었다(t=1.08; df=61; P>0.05). 또한, 각 고추 품종에서 복숭아 혹진딧물의 내적자연증가율, 세대기간, 순증가율, 계차증가율 등에서도 유의한 차이가 없는 것으로 추정되었다(내적자연증가율: t=0.83; df=61; P>0.05, 세대기 간: t=0.1; df=61; P>0.05, 순증가율: t=0.54; df=61; P>0.05, 계차증가율: t=0.45; df=61; P>0.05).
Biodiversity of arthropods in Cnaphalocrocis medinalis (Lepidoptera: Crambidae) resistant GM rice (CryIAc1) and non-GM rice fields. Sampling was conducted 15 times using sweeping net and electric aspirator. Biodiversity was analyzed with species richness and Shannon diversity index (H’). Total 28,275 arthropod individuals (12,413 in GM rice and 15,862 individuals in non-GM rice) were collected and there were 22 families, 34 genera and 36 species belonging to 8 orders. There were 19 families, 29 genera, 31 species in GM rice and 20 families 32 genera 34 species in non-GM rice fields. There was no significant difference in species richness and species diversity (H’) between GM and non-GM rice. Species diversity was significantly higher in non GM rice in the insect pest group only in middle and late of August .
Genetically modified (GM) crops have been developed worldwide through the recombinant DNA technology and commercialized by global agricultural companies. Until now, GM crops have not been cultivated commercially in Korea. Commercialization of GM crops requires a compulsory assessment of environmental risk associated with the release of GM crops. This study was conducted to evaluate the frequency of pollen mediated gene flow from Bt transgenic rice (Agb0101) to japonica non-GM rice (Nakdongbyeo), indica non-GM rice (IR36), and weedy rice (R55). A total of 729,917, 596,318 and 230,635 seeds were collected from Nakdongbyeo, IR36, and R55, respectively, which were planted around Agb0101. Selection of the hybrids was determined by repeated spraying of herbicide and Cry1Ac1 immunostrip assay. Finally, the hybrids were confirmed by PCR analysis using specific primer. The hybrids were found in all non-GM rice and out-crossing ranged from 0.0005% at IR36 to 0.0027% at Nakdongbyeo. All of hybrids were located within 1.2 m distance from the Agb0101 rice plot. The meteorological elements including rainfall and temperature during rice flowering time were found to be important factors to determine rice out-crossing rate. Consideration should be taken for many factors like the meteorological elements of field and physiological condition of crop to set up the safety management guideline to prevention of GM crops gene flow.
In this study, we compared disease incidence rate and phyllosphere microbial community between drought resistance transgenic rice (Agb0103) and non-transgenic Ilmi (NGM) during 2011-2014 to examine an environmental risk assessment of drought resistance transgenic rice (Agb0103). As the results, major diseases such as sheath blight, brown spot, leaf blast and false smut were occurred, however, there were no significant disease incidence rate between Agb0103 and NGM. As the results of counting bacterial and fungal viable cell, the colonies were increased or decreased which affected by environmental conditions, however there were no differences between Agb0103 and NGM. Also unweighted pair-group method with arithmetic averaging (UPGMA) analysis based on polymerase chain reaction with denaturing gel electrophoresis (PCR-DGGE) revealed that DGGE band pattern of bacterial and fungal communities were clustered by each month and there were no differences between Agb0103 and NGM. Furthermore, isolated casual agents causing sheath blight and brown spot were collected from Agb0103 and NGM, and they revealed that each of pathogens were no differences in morphology and pathogenicity. Therefore, our results suggested that Agb0103 showed no differences in disease incidence rate, characteristic of pathogens and phyllosphere community with NGM. In this way, it can be assumed that transgenic rice Agb0103 could not influence phyllosphere microorganism community and environmental conditions.
Genetically modified (GM) crops have never been cultivated commercially in Korea, it is necessary for a thorough assessment of the risks associated with their environmental release. We determined the frequency of pollen mediated gene flow from disease resistant GM rice (OsCK1) to non-GM rice (Nagdongbyeo) and weedy rice (R55). A total of 449,711 or 164,604 seeds were collected from non-GM and weedy rice, respectively which were planted around OsCK1. Resistance of the hybrids was determined by repeated spraying of herbicide and DNA analysis using specific primer to confirm hybrids. Though non-GM rice and weedy rice have similar flowering time, the hybrids were found only in non-GM rice and out-crossing ranged from 0.018% at 0.3 m to 0.013% at 0.6 m. All of hybrids were located within 0.6 m distance from the GM rice plot in southerly direction. The meteorological factors including temperature and relative humidity during flowering time were found to be the most important factors for determining rice out-crossing. It should be considered many factors like the local weather condition and flowering time to set up the safety management policy to prevent pollen mediated gene flow between GM and conventional crop.
Daily shedding pattern and longevity of pollen are important consideration for the evaluation of gene flow of transgenic plants. During the day, the pollen shedding pattern of zoysiagrass was determined in the lawn by using a device to collect airborne pollen on a glass slide, resulting that the pollen grains were released predominantly between 7:00 and 9:00. The result was also supported by in vitro pollen germination test, which was performed with pollens collected from 1:00 through 24:00 at 1h interval. Influence of temperature and humidity on pollen longevity was determined by germinating pollen at 25°C after incubating them for 10, 30, 60, and 180 min under different temperatures and humidity with pollen of zoysiagrass that opened freshly at about 9:00. The result showed that pollen longevity of zoysiagrass was sensitive to change of temperature and humidity and longest under the temperture and humidity of 15-20°C and 80-99%, respectively. Under natural conditions with the same method as upper controlled conditions, was determined pollen longevity. Under sunny atmospheric conditions, pollen longevity decreased to 20% in 60 min, with a complete extinction in 120 min. Under cloudy atmospheric conditions, pollen remained viable up to 450 min, with about 20% longevity after 360 min. No significant difference was found between GM and non-GM plants in their pollen longevity.
유전자 변형 작물은 생산성 측면에서 많은 장점이 있지만 이를 섭취할 경우 잠재적인 위험 요소들에 의해 많은 문제가 대두대고 있다. 본 연구는 저항성유전자를 이입한 배추에서 Profillin, Tubulin- (Tub-), Heat-shock protein (Bchsp 17.6) and Ubiquitin conjugating enzyme (UBE)의 발현과 이를 30일간 섭취한 마우스에서 -actin(-act), -2-microglobulin (B
This study was conducted to investigate the crossability, seed dormancy and overwintering ability of rice plant in GM (glufosinate ammonium-resistant lines. Iksan 483 and Milyang 204) and non-GM (their parents) or red rice (Andongaengmi). Seed-setting rate was not significantly different between GM and non-GM rice varieties. Iksan 483 and Milyang 204 showed the similar level of seed germination rate from 30 to 50 days after heading as compared to non-GM rice varieties. After overwintering in paddy field, seed germination rate of GM and non-GM rice varieties ranged from 14.3 % to 57.6 % in dry soil condition, but there was no germination in wet-soil except red rice. The result in wet-soil condition may help to set up a strategy for reducing the risk of gene flow of transgene via dispersal of seeds of GM plants. The crossability, seed dormancy and seed overwintering of Iksan 483 and Milyang 204, herbicide resistant GM rice varieties, were not significantly different compared to non-GM rice varieties. The results might be helpful to reduce the risk of transgene dispersal from GM crop via seeds and pollens.