• 농업과학연구
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• 제49권3호
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• pp.511-520
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• 2022

Insect-resistant transgenic rice (Bt-T) expresses a toxic protein (mcry1Ac1) derived from the soil bacterium Bacillus thuringiensis found in the rice cultivar Dongjin with an insecticidal property against rice leaf roller (Cnaphalocrocis medinalis). In this study, to investigate the impact of Bt-T on non-target organisms, the feed and oviposition preferences and biological parameters of brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål) were comparatively analyzed in four rice cultivars: Dongjin (parent variety), Ilmi (reference cultivar), Chinnong (brown planthopper resistant cultivar) and Bt-T. In the Bt-T and Dongjin cultivars, the feed preferences were 32.4 ± 8.3 and 34.1 ± 6.8%, and the oviposition preferences were 32.5 ± 5.1 and 30.0 ± 5.3% respectively, and there was no statistical significance between these rices. Additionally, in the Bt-T and Dongjin cultivars, the total lifespans from egg to adult were 39.5 ± 6.9 and 40.0 ± 5.8 days, and the weights of adult females were 1.78 ± 0.14 and 1.72 ± 0.16 mg, respectively. Therefore, there was no statistical difference in the biological parameters between these two varieties. Overall, the results indicate that the insect-resistant transgenic rice (Bt-T) did not negatively affect the reproduction and life cycle of brown planthopper, a non-target organism.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.406-414
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• 2018

본 연구는 토양 세균인 B. thuringiensis에서 유래한 해충저항성 유전자(cry1Ac)를 일미벼에 도입시킴으로써 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis)에 대하여 살충성을 나타내는 해충저항성 Bt벼(Bt-T)의 환경위해성 평가에 대한 프로토콜 및 가이드라인을 개발하고자 수행하였다. 경북대학교 군위 LMO 격리포장에서 2년간 해충저항성 Bt벼(Bt-T)와 모품종인 동진벼 및 재배 품종인 일미벼를 재배하고, 혹명나방 등 표적곤충을 제외한 곤충류와 거미류가 포함한 다양성을 조사를 2016년과 2017년에 수행하였다. 조사기간 동안 채집된 개체들은 벼에 대한 기능별로 해충군, 천적군, 기타 곤충군으로 크게 구분하여 동정 계수하였으며, 2년간 총 11목 51과 9,552개체가 채집되었다. 해충저항성 Bt벼(Bt-T), 동진벼 및 일미벼에서 각각 3,042, 3,213, 3,297개체가 채집되었다. 조사된 개체군의 해충군, 천적군, 기타 곤충의 발생량은 해충군에서 노린목을 제외하고 해충저항성 Bt벼(Bt-T)과 모품종인 동진벼와 재배품종인 일미벼 품종 간의 각 분류군별 발생에서 통계적인 유의차가 없었으며, 시기별 곤충 발생 양상에서도 통계적인 유의적 차이를 보이지 않았다. 2년간의 곤충상 데이터를 주성분 분석법으로 분석한 결과, 2016년과 2017년 각각에서 동일하게 해충저항성 Bt벼(Bt-T)와 동진벼 및 일미벼 품종간의 곤충상 차이를 보이지 않았으나, 재배 시기에 따라 확연한 차이가 있음을 확인하였다. 유전자 변형에 의한 품종간의 차이 보다는 작물의 재배시기에 따라 곤충상 변화에 큰 영향을 끼치는 요인임을 새롭게 확인 할 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제46권1호
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• pp.113-124
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• 2019

Insect-resistant transgenic (Bt-9) rice was generated by inserting mCry1Ac1, a modified gene from the soil bacterium Bacillus thuringiensis, into the genome of a conventional variety of rice (Ilmi). With regard to potential problems such as safety, an evaluation of non-target organisms is necessary as an essential element of an environmental risk assessment of genetically modified (GM) crops. We studied the effects of the Bt-9 rice on the survival of cantor Daphnia magna, a commonly used model organism in ecotoxicological studies. D. magna fed on the Bt-transgenic rice (Bt-9) and its near non-GM counterparts (Ilmi) grown in the same environment (a 100% ground rice suspension). The Bt-9 rice was confirmed to have the inserted T-DNA and protein expression evident by the PCR and ELISA analyses. The feeding study showed a similar cumulative immobility and abnormal response of the Daphnia magna between the Bt-9 rice and Ilmi. Additionally, the 48 h-EC50 values of the Bt-9 and Ilmi rice were 4,400 mg/L (95% confidence limits: 3861.01 - 5015.01 mg/L) and 5,564 mg/L (95% confidence limits: 4780.03 - 6476.93 mg/L), respectively. The rice NOEC (No observed effect concentration) value for D. magna was suggested to be 1,620 mg/L. We conclude that the tested Bt-9 and Ilmi have a similar cumulative immobility for D. magna, a widely used model organism, and the growth of Bt-9 did not affect non-target insects.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.296-302
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• 2011

해충저항성 Bacillus thuringiensis (Bt) 벼와 낙동벼의 비표적 생물체인 물벼룩(Daphniamagna)에 대한 급성독성시험을 실시한 결과, 해충저항성 Bt벼의 48시간-$EC_{50}$은 4,429.13 mg/L(95% 신뢰한계는 3908.130~5020.363 mg/L), 무영향 농도(NOEC)는 1,800 mg/L이었고, 낙동벼는 48시간-$EC_{50}$은 2,889.56mg/L (95% 신뢰한계는 1,073.407~6,854.321 mg/L), 무영향농도는 1,000 mg/L이었다. 처리기간 중 해충저항성 Bt벼와 낙동벼간의 급성독성에 영향을 미칠 수 있는 요인은 발생하지 않았다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권3호
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• pp.127-133
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• 2014

Bacillus thuringiensis 균주로부터 분리한 cry3A 유전자는 딱정벌레목 해충에 살충성을 가지고 있어서 효율적으로 딱정벌레목 해충을 방제 할 수 있다고 알려져 있다. 국립농업과학원에서는 cry3A 유전자 형질전환벼를 육성하였고, GMO 포장 생물검정 연구를 통해 벼물바구미에 대한 내충성을 확인하였다. 본 연구에서는 벼물바구미 내충성 벼 4 계통에 대한 도입유전자 특성을 분자생물학적 방법으로 검정하여 유전자의 도입 사본 수와 도입유전자의 염기서열 등의 분석결과를 제시하였다. BT12R1 계통은 염색체 10번의 exon 부위에 도입유전자가 단일 사본으로 삽입되었으며, BT12R2 계통은 두 개의 사본으로 삽입되었고, BT12R3 계통은 LB 인근의 염기서열만 확인되었다. BT12R4 계통의 경우 단일 사본의 도입유전자가 염색체 5번의 24,516,607 ~ 24,516,636 위치에 30개의 염색체 염기서열이 결실된 상태로 삽입되었다. 이 도입위치는 벼의 내재 유전자가 발현하지 않는 intergenic 부위로 판명되었으며, 도입유전자 이외의 벡터 염기서열이 삽입되지 않음을 확인하였다. 이러한 벼물바구미 내충성벼 BT12R4 계통에 대한 분자생물학적 분석 결과는 차후 GM 작물 실용화의 환경 위해성 및 안전성 평가에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.