형질전환작물의 재배면적은 초창기 1996년에 비해 2005년 기준으로 약 50배 늘어났고 매년 10% 이상 꾸준한 증가세를 유지하고 있으며 지난 10년간 형질전환작물에 의한 산업가치가 매우 큰 것으로 확인되었다. 또한 2010년에는 약 60%의 종자 매출이 형질전환기술을 이용한 개량종자일 것으로 예측하고 있어서 인류 먹거리에 막대한 영향력을 가져다주고 있는 제 2의 녹색혁명이라고 간주될 수 있다. 그럼에도 불구하고 대한민국에서는 형질전환작물에 대한 상업화가 전혀 활성화가 되지 않아서 미래 종자전쟁에서 패배할 수밖에 없을 것으로 보인다. 그러나 결코 기술적으로 뒤떨어져 있지 않으며 실제로 외국과 비교하여 많은 작물들에 대한 protocol이 국내 연구자들에 의해서 완성되어 왔다. 또한 몇몇 작물은 세계 최초로 형질전환시스템을 구축한 경우들도 있어서 외국과의 경쟁력에서 우위에 있는 것이 사실이다. 따라서 형질전환개발 기술측면에서는 국가 경쟁력이 있었지만 상업화하기 위한 몇 가지 시스템이 부족하였던 것이 현주소라고 사려 된다. 가장 큰 문제는 형질전환작물 개발 초기서부터 target 유전자가 제대로 상업화가 될 수 있도록 설정되어 있지 않은 것이다. 그리고 형질전환작물이 개발되었을 경우 육종가에 의한 형질전환육종이 실행되지 않고 비육종가 직접 재배한 경우가 대부분이어서 체세포 변이에 의한 열성 개체들이 선발되거나 tansgene의 효과가 자식열세에 의해서 상쇄되어 원예적으로 불량하게 선발된 것이 아닌가 사려 된다. 앞으로 이런 문제점들을 잘 숙지하고 형질전환작물의 상업화를 위하여 정부, 대학, 국립연구소, 산업체, 국민 모두 자기 역할을 활성화하여야한다. 향후 종자전쟁의 경쟁에서 우리가 시장점유를 확실히 하기 위해서는 지금서부터 짊어지고 가야할 숙제와 난관이 너무 많다. 이미 국제적 경쟁에서 많이 뒤져있어서 우리가 제일 잘 할 수 있는 작물을 선택하여 개발하는 것을 제 1우선순위로 채택하고 산 학 연 협력으로 집중 연구하여 많은 사람들이 진정으로 인정하는 형질전환작물 품종개발이 가급적 빠른 기간 내에 마련되어야할 것이다.
Oh, Sung-Dug;Lee, Bum Kyu;Park, Soo-Yun;Yun, Doh-Won;Sohn, Soo-In;Chang, Ancheol;Suh, Sang Jae
농업과학연구
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제43권2호
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pp.205-214
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2016
A drought-tolerant transgenic rice (Agb0103) was developed using a pepper methionine sulfoxide reductase (CaMsrB2) under the control of rice Rab21 promoter with a selection marker, the phosphinothricin acetyltransferase (PAT) gene. Commercialization of genetically modified (GM) crops will require the evaluation of risks associated with the release of GM crops. With the potential problems associated to GM crops safety testing, the investigation of their effects on non-target organisms is necessary for environmental risk research. This study was carried out to assess acute toxicity of a GM crop using the water flea (Daphnia magna) for non-target organism risk evaluation. The effect of acute toxicity on Daphnia magna of Agb0103 rice and a non-GM rice, Ilmibyeo, were investigated at different concentrations (0, 625, 1,250, 2,500, 5,000, and 10,000 mg/L). The Agb0103 rice used for the test was confirmed to express the CaMsrB2/PAT gene by the PCR and ELISA. Daphnia magna feeding tests showed no significant differences in cumulative immobility or abnormal response with either Agb0103 rice or non-GM rice. The 48hr-EC50 values showed no difference between Agb0103 rice (2243 mg/L) and non-GM rice (2694 mg/L). These results suggest that there is no significant difference in toxicity to Daphnia magna between Agb0103 rice and its non-GM counterpart.
BACKGROUND: This paper describes the successful discrimination of GM crops from the respective wild type (WT) controls using spectroscopy and chemometric analysis. Despite the many benefits that GM crops, their development has raised concerns, particularly about their potential negative effects on food production and the environment. From this point of view, the introduction of GM crops into the market requires the development of rapid and accurate identification technologies to ensure consumer safety. METHODS AND RESULTS: The development of a GM crop discrimination model using spectroscopy involved the pre-processing of the collected spectral information, the selection of a discriminant model, and the verification of errors. Examples of GM versus WT discrimination using spectroscopy are available for soybeans, tomatoes, corn, sugarcane, soybean oil, canola oil, rice, and wheat. Here, we found that not only discrimination but also cultivar grouping was possible. CONCLUSION: Since for the determination of GM crop there is no pre-defined pre-processing method or calibration model, it is extremely important to select the appropriate ones to increase the accuracy in a case-by-case basis.
The ornamental industry encompasses cut flower, pot plant, turfgrass and nursery stock production and is an important part of the agricultural sector. As internationally traded commodities, cut flowers and plants are an integral part of the economy of a number of developing countries in South America, the Caribbean and Africa. Genetic modification (GM) is a tool with great potential to the ornamental horticulture industry. The rapid progress in our knowledge of plant molecular biology can accelerate the breeding ornamental plants using recombinant DNA technology techniques. Not only is there the possibility of creating new, novel products the driver of the industry but also the potential to develop varieties requiring less chemical and energy inputs. As an important non-food agricultural sector the use of genetically modified (GM) ornamental crops may also be ideal for the intensive farming necessary to generate pharmaceuticals and other useful products in GM plants. To date, there are only a few ornamental GM products in development and only one, a carnation genetically modified for flower colour, in the marketplace. International Flower Developments, a joint venture between Florigene Ltd. in Australia and Suntory Ltd. of Japan, developed the GM carnations. These flowers are currently on sale in USA, Japan and Australia. The research, development and commercialization of these products are summarized. The long term prospects for ornamental GM products, like food crops, will be determined by the regulatory environment, and the acceptance of GM products in the marketplace. These critical factors will be analysed in the context of the current legislative environment, and likely public and industry opinion towards ornamental genetically modified organisms (GMO's).
The ornamental industry encompasses cut flower, pot plant, turfgrass and nursery stock production and is an important part of the agricultural sector. As internationally traded commodities, cut flowers and plants are an integral part of the economy of a number of developing countries in South America, the Caribbean and Africa. Genetic modification (GM) is a tool with great potential to the ornamental horticulture industry. The rapid progress in our knowledge of plant molecular biology can accelerate the breeding ornamental plants using recombinant DNA technology techniques. Not only is there the possibility of creating new, novel products the driver of the industry but also the potential to develop varieties requiring less chemical and energy inputs. As an important non-food agricultural sector the use of genetically modified (GM) ornamental crops may also be ideal for the intensive farming necessary to generate pharmaceuticals and other useful products in GM plants. To date, there are only a few ornamental GM products in development and only one, a carnation genetically modified for flower colour, in the marketplace. International Flower Developments, a joint venture between Florigene Ltd. in Australia and Suntory Ltd.of Japan, developed the GM carnations. These flowers are currently on sale in USA, Japan and Australia. The research, development and commercialisation of these products are summarised. The long term prospects for ornamental GM products, like food crops, will be determined by the regulatory environment, and the acceptance of GM products in the marketplace. These critical factors will be analysed in the context of the current legislative environment, and likely public and industry opinion towards ornamental genetically modified organisms (GMO's).
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 GM벼의 개화기 차이에 의한 유전자 이동성 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 벼의 개화기 차이에 따른 비타민A 강화벼(PAC)로부터 모품종인 낙동벼와 중만생종인 일미벼, 조생종인 운광벼, 중생종인 대보벼, 통일형인 세계진미벼로의 화분매개에 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.
최근 GMO 작물의 재배, 생산이 날로 늘어나며 GMO 작물이 환경에 미칠 수 있는 많은 가능성들이 대두되고 있다. 특히 GMO 작물과 야생종과의 자연교잡에 의한 유전자 전이로, 잡초화의 문제점이 제기되며 생태계의 변화 및 파괴의 위험성이 우려되고 있다. 본 실험에서는 GM벼와 야생 및 근연종 사이의 교잡가능성 및 유전자 전이율을 조사하기 위한 유전자 이동의 분석 체계를 확립하고자 하였다. 벼의 개화시기에 GM벼와 야생 및 근연종 간의 인공교배 후 수확한 교잡 추정 종자를 발아시켜서 제초제를 처리하여 교잡종자를 선별하였다. 또한 GM 벼 및 야생 근연종벼들 간의 RAPD PCR 분석을 통해 선별한 marker를 사용하여 낙동 교잡벼와 샤레 교잡벼가 GM 벼와 교배된 식물체임을 확인하였다. PCR 분석을 수행한 결과 GM벼에서 도입된 trehalose-6-phosphate phosphatase (TPP) 유전자와 선별marker로 사용된 bar유전자가 GM벼 뿐만 아니라 샤레 교잡벼에도 존재하였으며, 결과적으로 GM벼의 bar 및 tpp 유전자가 잡초성벼인 샤레 교잡벼에 전이되었음을 검증할 수 있었다.
유전자변형 작물을 종자로 판매하거나 식품, 사료 혹은 가공용으로 이용하기 위해서는 반드시 관련 기관의 승인을 받아야 한다. 관련부처에서는 유전자변형 작물의 승인에 앞서 환경위해성 평가 자료가 과학적으로 타당한지 검토한다. 환경위해성 평가 중 유전자변형 작물이 토양 미생물 군집에 미치는 영향은 충분히 연구되지 못한 분야이다. 최근 토양 환경내 미생물 군집의 특성을 연구하기 위한 발전된 방법들이 개발되고 있다. 배양에 의존적인 또는 비의존적인 기술에 의한 토양 미생물의 군집 특성을 조사한 연구와 유전자변형 작물의 환경위해성 평가 적용 가능성을 고찰하였다. 유전자변형 작물의 토양미생물 영향 평가는 사안별 평가 원칙에 의해 이루어져야 한다. 신뢰할 수 있고 상세한 토양 미생물 평가가 이루어지기 위해서는 다양한 분석 방법의 조합이 필요하다.
Although many studies on the effects of genetically modified (GM) crops on soil microorganisms have been carried out over the past decades, they have provided contradictory information, even for the same GM crop, owing to the diversity of the soil environments in which they were conducted. This inconsistency in results suggests that the effects of GM crops on soil microorganisms should be considered from many aspects. In this study, we investigated the effects of the GM drought-tolerant rice MSRB2-Bar-8, which expresses the CaMSRB2 gene, on soil microorganisms based on the culture-dependent and culture-independent methods. To this end, rhizosphere soils of GM and non-GM (IM) rice were analyzed for soil chemistry, population densities of soil microorganisms, and microbial community structure (using pyrosequencing technology) at three growth stages (seedling, tillering, and maturity). There was no significant difference in the soil chemistry between GM and non-GM rice. The microbial densities of the GM soils were found to be within the range of those of the non-GM rice. In the pyrosequencing analyses, Proteobacteria and Chloroflexi were dominant at the seedling stage, while Chloroflexi showed dominance over Proteobacteria at the maturity stage in both the GM and non-GM soils. An UPGMA dendrogram showed that the soil microbial communities were clustered by growth stage. Taken together, the results from this study suggest that the effects of MSRB2-Bar-8 cultivation on soil microorganisms are not significant.
Two genetic constructs used to confer improved agronomic characteristics, namely herbicide tolerance (HT) in maize and soyabean and insect resistance (Bt) in maize, are considered in respect of feeding to farm livestock, animal performance and the nutritional value and safety of animal products. A review of nucleic acid (DNA) and protein digestion in farm livestock concludes that the frequency of intact transgenic DNA and proteins of GM and non-GM crops being absorbed is minimal/non existent, although there is some evidence of the presence of short fragments of rubisco DNA of non-GM soya in animal tissues. It has been established that feed processing (especially heat) prior to feeding causes significant disruption of plant DNA. Studies with ruminant and non-ruminant farm livestock offered GM feeds demonstrated that animal performance and product composition are unaffected and that there is no evidence of transgenic DNA or proteins of current GM in the products of animals consuming such feeds. On this evidence, current HT and Bt constructs represent no threat to the health of animals, or humans consuming the products of such animals. However as new GM constructs become available it will be necessary to subject these to rigorous evaluation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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