• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권1호
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• pp.13-21
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• 2008

형질전환작물 상업화의 최종 규제단계는 위해성심사와 품종출원이다. 위해성심사를 위한 형질전환작물의 위해성 평가는 광범위한 과학자 네트워크, 고비용과 오랜 기간을 필요로 한다. 따라서 형질전환작물 개발자는 우수한 형질의 개발 이외에 위해성평가에 대한 이론적 및 전략적 측면을 부가적으로 고려해야 한다. 유전자변형생물체의 위해성평가에 대한 일반적인 개념은 화학물 위해성평가로부터 유래하였다. 그러나 생물체가 가지는 복잡성 때문에 실질적동등성과 친숙성으로 대표되는 비교접근 방법이 개발되어 왔다. 실제적인 측면에서 통합적인 위해성평가는 유전자이동성, 독성과 알레르기와 같은 개별 위해성평가보다 더 어렵다. 형질전환 계통의 품종출원을 위해서는 위해성평가 단계에서부터 품종보호요건을 고려한 평가자료 생산과 위해성 심사 승인 계통을 이용한 다양한 LMO 품종 육종전략이 필요하다.

• 환경생물
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• 제25권4호
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• pp.326-335
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• 2007

농업생태계에 심겨진 탄저병 저항성 유전자인 PepEST 유전자가 내재된 유전자변형 고추의 환경위해성을 평가하기 위하여 2006년 고추의 생육기간 동안 절지동물의 군집구조를 3회(6월 20일, 7월 25일, 8월 28일)에 걸쳐 조사하였다. 두 가지의 고추 즉 모본(nTR, WT512)와 유전자 변형 고추(TR, line 68)의 꽃과 잎에 서식하는 곤충을 포함한 절지동물의 군집구조를 파악하기 위하여 곤충을 포획할 수 있는 진공 흡입기를 이용하여 절지동물을 정량적으로 채집하였다. 생육 기간 중에서 7월에 가장 많은 종수, 종다양도, 그리고 종구성의 차이를 보여주었지만(P<0.05), 각 생육기간별 두 작물간의 군집구조는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 각 분류군 별로 통계적인 유의성을 검증한 결과, 초식자의 먹이 기능군이 통계적인 유의성을 나타냈으며 (P<0.05), 그초식자군의 고추에 대한 잠재적인 피해 가능성을 검정한 결과, 섬서구메뚜기, 진딧물, 그리고 총채벌레의 잠재적 피해가능성이 크다고 판단되었다. 지금까지 수행된 본 연구결과를 근거로 판단하여 볼 때, 유전자 변형 고추로 인한 비표적 생물체의 군집구조의 차이가 없었으므로, 환경위해도는 없는 것으로 판단되지만, 추후 환경 위해도의 잠재 가능성 때문에, 환경위해성 평가연구가 지속적으로 수행되어야 한다고 결론 내릴 수 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제18권1호
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• pp.6-13
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• 2003

PCR법은 특정 유전자를 증폭하는 기술로 작물 및 식품에서 유전자 변형체 함유 여부를 가리는 효과적인 방법이다. 그러나 핵산의 추출법에 따라 PCR의 감도가 크게 달라지므로 정확한 추출법의 선정이 매우 중요하다. 본 연구는 현재 컬럼형 상용화 키트와 기존의 용매 추출방법을 이용하여 콩과 옥수수가공식품에 대한 각 유전자 부위의 검출감도를 비교 분석하였다. 핵산의 추출효율과 도입유전자의 증폭효율면 모두 상용화 키트인 Wizar$d^{TM}$, DNeasy$^{TM}$ 추출법이 우수하였다. DNeasy법은 대부분의 식품에서 우수한 추출효율을 보였으나, 옥수수가공식품에서 수율이 감소하는 단점을 나타내었다. Wizard법은 모든 가공식품에서 고른 추출효율을 보였으며, PCR반응에 의한 증폭산물도 잘 보존되어 가공식품의 GMO 검출에 적합한 것으로 나타났다. 한편 CTAB법은 콩가공식품에서 약간 효율이 좋은 것으로 나타났으나 대부분의 경우 효율이 낮았으며, 식품의 종류에 따라 편차가 심하게 나타났다. phenol/chloroform법은 대부분의 식품에서 핵산의 분리가 어려운 방법으로 나타나 GMO분석에는 적합하지 않은 방법으로 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.641-646
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• 2022

수확량을 늘리기 위해 만들어진 유전자변형 옥수수의 수입증가로 인해 환경 방출에 대한 우려가 있다. 실제로 국내에서 수입된 사료용 LMO작물이 유출되어 자생 군락지를 형성한 사례가 발견되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 유통되고 있는 옥수수사료 및 종자를 이용하여 비의도적 환경유출 및 자생개체의 발생가능성에 대해 분석하였다. 옥수수를 파쇄하여 만든 옥수수 사료의 자생개체 발생가능성 평가에서 옥수수의 발생률은 0.01%로, 옥수수 종자의 발아율에 비해 극도로 낮은 수치가 나타났다. 옥수수의 휴면율 조사에서는 매달 채집한 모든 옥수수 종자가 죽은 종자로 나타났다. 연농1호와 광평옥을 이용한 온도 별 발아율 검정에서는 20℃와 30℃에서 높은 발아율이 나타났으며 10℃와 40℃에서는 상대적으로 낮은 발아율이 나타났다. 또한 모든 발아율검정에서 연농1호가 광평옥에 비해 높은 발아율이 나타났다. 옥수수 3품종의 농업형질 조사를 통해 국내 재배용 옥수수와 해외 재배용 옥수수의 차이를 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 LMO 유출에 대한 자생개체의 발생 억제 기술 및 환경 위해성 평가의 잡초화 가능성 평가의 기초자료가 될 수 있다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.415-422
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• 2021

면화는 중요한 섬유 작물로 종자는 가축의 사료로 사용된다. 작물 생명공학은 농업 분야에서 농업적 형질과 질을 향상시키기 위해 활용되어져 왔다. 국내 식품, 사료, 가공 제품에 유전자변형(LM) 면화의 사용이 증가함에 따라 환경으로의 LM 면화의 비의도적 유출 또한 증가하고 있다. LMO 모니터링 사업에서 수집된 LM 면화를 검정하기 위하여 국내 수입 승인된 LM 면화의 검출법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 LM 면화 MON757, MON88792, COT67B, GHB811 4종을 대상으로 동시검출법을 개발하였다. 이벤트에 대한 유전 정보는 유럽 JRC와 농림축산검역본부에서 확보하였다. LM 면화의 동시검출법 개발을 위해 이벤트 특이적인 프라이머를 설계하였으며 특이적인 증폭을 확인하였다. 특이도 검정, 무작위 표준물질 혼합물 분석, 검출한계 분석을 통하여 동시검출법의 정확도와 특이도를 검증하였다. 그 결과 본 동시검출법은 각각의 이벤트를 검출할 수 있으며 LM 표준물질을 활용하여 특이도를 검정하였다. 또한 무작위 표준물질 조합도 정확하게 검출할 수 있다. 검출한계 분석에서는 25 ng의 미량의 주형 DNA로 단회 분석으로 검출이 가능하다. 결론적으로 4종의 LM 면화 동시검출법을 개발하였으며 LM 면화 자생체 분석에 활용될 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.376-387
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• 2018

식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제53권2호
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• pp.193-197
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• 2014

해충저항성 유전자변형 작물은 대상 해충에 대한 방제 효과를 증진시킬 수 있는 효과적인 수단이 될 수 있지만, 생태계 내의 다른 비표적 생물에 부정적인 영향을 줄 가능성 또한 있기 때문에 상업적인 재배에 앞서 이에 대한 충분한 연구가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 배추좀나방내성 유전자변형 Bt (Cry1Ac1)양배추가 비표적 곤충인 복숭아혹진딧물에 미치는 영향을 알아보기 위한 기초적인 실험으로서 기주선택실험 및 성장실험을 실시하였다. 기주선택실험에서, 두 개체씩의 Bt 양배추와 모본 양배추에 각각 10마리의 유시 성충(alate virginoparae)을 접종하고, 사흘간 생식(reproduction) 기회를 제공한 후 생산한 약충의 마리수를 측정한 결과, Bt 양배추와 모본 양배추에 낳은 약충의 수가 각각 $21.9{\pm}1.8$와 $22.5{\pm}2.2$로 비슷하였다. 성장실험에서, 갓 태어난 무시 약충(apterous virginoparae)을 Bt 양배추 및 모본 양배추를 기주로 하여 키웠을 때, 성충이 될 때까지 걸린 시간은 Bt 양배추와 모본 양배추에서 각각 $5.8{\pm}0.2$, $5.9{\pm}0.1$ 일(day)로 통계적으로 유의한 차이가 없었고, 개체군 생장률(rm) 또한 $0.7{\pm}0.1$, $0.8{\pm}0.1$로 유사하였다. 이상의 결과들로 볼때 Bt 양배추가 복숭아혹진딧물에 미치는 영향이 없거나 미미함을 알 수 있으나, 다양한 관점에서의 보완 연구가 더 필요하다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권1호
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• pp.18-26
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• 2013

살충성 유전자 mcry1Ac1을 포함하고 있는 해충저항성 유전자변형(GM) 벼 Agb0101이 국내에서 개발되었다. 향후 Agb0101 벼의 환경방출에 따른 모니터링과 이력추적을 위해서는 신뢰성 있는 검출방법의 개발이 필요하다. 따라서, 본 연구에서 해충저항성 GM벼의 사후 안전관리를 위한 정성적 및 정량적 PCR 검정 방법을 개발하였다. 벼 녹말분지효소 유전자 RBE4를 PCR 분석의 내재유전자로 사용하였고, 이의 primer쌍 RBEgh-1/-2는 101bp의 PCR 증폭산물을 형성하였다. 정성 PCR 분석을 위해서 삽입된 T-DNA를 바탕으로 특이 primer를 제작하였고, 이벤트 특이적 검출 primer의 경우 Agb0101의 도입유전자 및 벼 염색체 DNA 사이의 5' 또는 3' 인접염기부위를 정확하게 특이적으로 PCR 증폭하였다. 반면, 대조구인 각종 작물, 국내 벼 품종 및 Agb0101과 동일 형질전환 벡터를 갖는 해충저항성 벼에서는 어떠한 PCR 증폭산물도 형성하지 않았다. 표준물질로써 내재유전자 및 이벤트 특이적 단편으로 제조된 pRBECrR을 이용한 real-time PCR 분석에 의해서 정량한계(LOQ)가 10 copies 농도의 범위인 것으로 확인되었고, 이의 유효성을 검증하기 위하여 상이한 농도의 Agb0101시료(10, 5, 3 및 1%)를 real-time PCR 분석하여 정량검정에 대한 표준편차 및 상대표준편차가 각각 0.06 ~ 0.40 및 3.80 ~ 7.01%의 낮은 범위에 포함되는 것을 확인할 수 있었다. 이들 결과로 본 연구에서 개발된 정성 및 정량 PCR 검정 방법이 해충저항성 GM벼 Agb0101의 모니터링 및 이력추적에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 본다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제36권4호
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• pp.360-365
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• 2009

Over the last five years, we have conducted research on risk assessment of domestically developed genetically modified (GM) crops and found a number of factors which could delay risk assessment process. In this review, we described such cases and discussed the problem of transgene cassette integration, the lack of information on vectors, the poor quality control in seed production and absence of bioinformatic analysis on amino acid sequence homology before GM crop development. To solve these problems, we have suggested the introduction of the screening system of elite event before risk assessment process and quality control strategies for GM seed production. In addition, we suggested that the developers of GM crops should understand the importance of risk assessment and management for the commercialization of those crops and consider the biological and ecological characteristics of host plants. Consistent communications may need to be established between GM crop developers, risk assessors and risk managers at the initial stages of GM crop development to reduce trial-and-errors.

• 한국초지조사료학회지
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• 제35권4호
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• pp.303-308
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• 2015

본 연구는 전국의 686개 농가에 대한 설문조사를 통해 농가의 GM 기술과 GM 작물 및 이를 활용한 사료에 대한 인식, 농가의 생산 현황과 속성을 바탕으로 농가의 GM 벼(쌀)와 GM 사료작물에 대한 기술 수용성을 분석하였다. 개별적인 농가 속성에 따라 수용 의사가 다르지만, 2개의 GM 기술 수용성 추정에서 공통적으로 GM 기술 수용 의사를 높이는 변수는 GM 농작물의 필요성에 대한 인식과 잡곡이나 조사료 재배여부로 나타났다. 평균적인 경종 농가의 경우 7.8% 유의수준에서 농가소득이 47% 증가할 경우 벼(쌀)에 대한 GM 기술을 수용하고, 벼(쌀)를 제외한 사료작물의 경우에는 14.1% 유의수준에서 농가소득이 43% 증가할 때 GM 기술을 수용하는 것으로 분석되었다. 벼(쌀)와 비교해서 사료 작물은 상대적으로 적은 소득 증가에도 불구하고 수용 가능성이 나타났다. 그러나 두 가지 경우 모두 통계적 유의성이 5%를 넘어가 신뢰도에 문제가 있다. 앞으로 GM 기술에 대한 신뢰성이 높아짐에 따라 CVM에서 발생하는 가상적 편의가 줄어든다면 통계적 유의성이 높아질 것으로 기대되므로 이에 대한 추가 연구가 필요하다.