Effects of Vitamin E enhanced transgenic soybean cultivation on insect diversity

비타민 E 강화콩 재배가 곤충다양성에 미치는 영향

This study was carried out to develop of environmental risk assessments and the biosafety guide for Vitamin E enhanced transgenic soybean at LMO (Living Modified Organism) isolation field. In LMO quarantine area of National Institute of Agricultural Sciences, insect species diversities and population densities on vitamin E enhanced transgenic soybean and non-GM soybeans (Willams 82 and Seoritae) were investigated. A total of 17,717 individuals of 77 species from 8 orders were collected in LMO isolation field. In three type soybeans field, total of 5,250 individuals in Vitamin E enhanced transgenic soybean, 5,510 individuals in Willams 82, and 6,957 individuals in Seoritae were collected, respectively. There was no difference between the population densities of insect pests, natural enemies and other insects on Vitamin E enhanced transgenic soybean and Willams 82, while natural enemies density on Seoritae was higher than on Vitamin E enhanced transgenic soybean, but insect pests density on Vitamin E enhanced transgenic soybean was higher. These results provided the insects diversity for risk assessment survey of Vitamin E enhanced transgenic soybean and suggested that the guideline could be useful to detect LMO crops.

본 연구는 들깨 유래 ${\gamma}-TMT$ (${\gamma}$-tocopherol methyltransferase) 효소 유전자를 종자에서 발현시켜 ${\alpha}$-토코페롤 함량을 증가시킨 비타민 E 강화콩(1208-3-30)의 환경위해성 평가에 대한 프로토콜 및 가이드라인을 개발하고자 수행하였다. 국립농업과학원 LMO 격리포장에서 비타민 E 강화콩(1208-3-30)과 모품종인 Williams 82 및 재배 품종인 서리태를 재배하고, 성장기와 수확 직전까지의 기간 동안 거미류를 포함한 곤충류의 다양성을 조사하였다. 조사기간 동안 채집된 개체들은 기능별로 천적군, 해충군, 기타 곤충군으로 크게 구분하여 계수하였으며, 총 8목 42과 77종 17,717개체가 채집되었다. 조사된 개체군의 천적군, 해충군, 기타 곤충의 밀도는 비타민 E 강화콩(1208-3-30)과 모품종인 Williams 82 간에는 유사한 발생을 보였으나, 재배 품종인 서리태는 해충군과 천적군의 개체 밀도에서 비타민 E 강화콩과 Williams 82 모두와 통계적인 유의차가를 보였다. 기타 곤충에서는 유의적 차이를 보이지 않았다. 시기별 곤충 발생 양상에서도 비타민 E 강화콩(1208-3-30)과 모품종인 Williams 82 간에는 통계적인 유의성을 나타나지 않았으나, 비타민 E 강화콩과 재배품종인 서리태에서는 9월 10일과 9월 24일에 통계적인 유의성을 보였다. 이러한 차이는 서리태와 Williams 82 간에도 동일하게 나타났다. 채집된 총 77종의 곤충상 데이터를 주성분 분석을 한 결과, Williams 82와 비타민 E 강화콩의 재배지의 곤충상은 국내에서 재배하는 대표적인 콩 품종인 서리태를 재배한 포장에서 나타나는 곤충상과는 확연하게 구분이 되었으며, 이는 특이적인 곤충상의 변화에 따른 결과가 아니고 재배한 콩의 품종인 서리태와 Williams 82 간의 차이에 의한 결과임을 확인하였다. 결과적으로, ${\gamma}-TMT$ (${\gamma}$-tocopherol methyltransferase) 유전자가 도입된 비타민 E 강화콩의 재배 시에 해충 및 천적의 개체군 밀도와 발생양상은 모품종인 Williams 82에서와 차이가 없는 것으로 조사되었다.