• 농업과학연구
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• 제51권2호
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• pp.239-249
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• 2024

In the assessment of the biosafety of genetically modified (GM) crops, a comparative approach to identifying similarities and differences between transgenic and non-transgenic crops is helpful in identifying potential safety and nutritional issues. In this study, we aimed to compare the nutritional composition of a protopanaxadiol-enhanced genetically modified rice (PPD GM rice) with its non-transgenic counterpart. The nutritional profile of PPD GM rice was assessed against that of the parental rice cultivar 'Dongjin' to ascertain nutritional equivalence. No differences were observed between PPD GM and Non-GM rice cultivar in proximate analysis, mineral content, and amino acid composition. Although significant differences were observed in crude fat, crude protein, total dietary fiber, and some minerals between PPD GM rice and Dongjin, these variances fell within the range suggested by common cultivars (Anmi and Nipponbare) and Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) data. Similarly, while some amino acids showed significant differences, these metabolites did not deviate from the OECD range. Principal component analysis (PCA) was conducted using the nutritional analysis data of PPD GM rice and Dongjin. The results revealed that PPD GM rice and Dongjin were grouped according to their respective cultivation years. This suggests that the variability in the nutritional composition of PPD GM rice tends to resemble that of the parental rice cultivar 'Dongjin' rather than being solely attributed to genetic modification. Overall, our findings indicate that the nutritional composition of PPD GM rice is substantially equivalent to that of its non-transgenic counterpart.

• 한국환경농학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-101
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• 2013

본 연구는 Protox 제초제내성 벼 재배가 토양 미생물에 미치는 영향과 수평적 유전자 이동성을 알아보기 위해 수행되었다. 생육단계별 토양 미생물 군집밀도의 경우 제초제내성 벼를 재배한 근권 토양 미생물 군집밀도가 비 형질전환 벼의 근권 토양과 유사하여 제초제저항성 벼 재배가 근권 토양 미생물에 미치는 영향은 비슷할 것으로 추정되었다. 근권 토양의 우점 미생물 분포 양상을 분석한 결과, Proteobacteria, Firmicutes와 Actinobacteria 순으로 나타났으며 우점종과 점유율은 거의 유사하였다. 근권 토양 DNA에 대한 DGGE 분석 결과, 제초제내성 벼와 비 형질전환 벼의 근권 토양 미생물 군집의 profile 변화는 나타나지 않았다. 제초제내성 벼 재배에 따른 토양 화학성을 분석한 결과, 비 형질전환 벼의 근권 토양간 화학성은 차이가 없는 것으로 나타났다. 제초제 내성 벼에 도입된 유전자군을 대상으로 근권 토양 DNA에 대한 PCR 분석 결과, 도입 유전자의 잔존성이 길지 않아 수평적 유전자 이동성은 희박할 것으로 추정되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권2호
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• pp.207-218
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• 2008

The impacts of planted transgenic rice varieties on bacterial communities in paddy soils were monitored using both cultivation and molecular methods. The rice field plot consisted of eighteen subplots planted with two genetically modified (GM) rice and four non-GM rice plants in three replicates. Analysis with denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of PCR-amplified 16S rRNA genes revealed that the bacterial community structures were quite similar to each other in a given month, suggesting that there were no significant differences in bacterial communities between GM and non-GM rice soils. The bacterial community structures appeared to be generally stable with the seasons, as shown by a slight variation of microbial population levels and DGGE banding patterns over the year. Comparison analysis of 16S rDNA clone libraries constructed from soil bacterial DNA showed that there were no significant differences between GM and non-GM soil libraries but revealed seasonal differences of phyla distribution between August and December. The composition profile of phospholipid fatty acids (PLFA) between GM and non-GM soils also was not significantly different to each other. When soil DNAs were analyzed with PCR by using primers for the bar gene, which was introduced into GM rice, positive DNA bands were found in October and December soils. However, no bar gene sequence was detected in PCR analysis with DNAs extracted from both cultured and uncultured soil bacterial fractions. The result of this study suggested that, in spite of seasonal variations of bacterial communities and persistence of the bar gene, the bacterial communities of the experimental rice field were not significantly affected by cultivation of GM rice varieties.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1303-1310
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• 2016

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.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.488-497
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• 2018

형질전환 벼와 일반 벼의 환경위해성 평가 기초자료를 위해 경상남도 사천시에서 2013~2017년, 경상북도 군위군에서 2015~2016년 7월 말부터 10월 초까지 벼에 발생하는 곤충상을 조사하고 군집특성을 분석하여 비교하였다. 사천시에서 형질전환 벼는 경상대학교 LMO (Living genetically Modified Organism) 격리포장 내에서 재배되었고, 일반 벼는 경상남도 사천시 사천읍 두량리에서 재배되었다. 군위군에서 형질전환 벼는 경북대학교 LMO 격리포장 내에서 재배되었고, 일반 벼는 경상북도 군위군 효령면 화계리에서 재배되었다. 채집방법으로 육안 조사, 포충망 조사, 유아등 트랩, 끈끈이 트랩을 이용하였다. 5년 동안 사천시에서 총 15목 123과 464종 37,941개체가 채집되었고, 2년 동안 군위군에서 총 13목 111과 366종 10,030개체가 채집되었다. 다년간 LMO포장과 일반포장을 비교해본 결과 매년 상위 주요 목은 우점 순서를 제외하면 거의 같은 목이 나타나는 것을 보아 아직까지는 LMO포장과 일반포장의 차이가 뚜렷하게 나타나지 않았다고 사료된다. 그리고 LMO포장과 일반포장 사이의 유사도 지수와 일반포장 사이의 유사도 지수가 차이가 없는 것으로 보아 LMO로 인한 차이가 아닌 환경에 의한 차이로 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제45권1호
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• pp.28-37
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• 2018

This study was done to develop environmental risk assessments and a biosafety guide for insect-resistant genetically modified rice at a LMO (Living Modified Organism) isolation field. In the LMO quarantine area of Kyungpook National University, the species diversities and population densities of non-target insects found on insect-resistant genetically modified rice (Bt-9) resistant to Cnaphalocrocis medinalis and on non-GM rices (Dongjin and Ilmi) were investigated. The Bt-9 event was therefore evaluated under field conditions to detect possible impacts on the above ground insects and spiders. The study compared transgenic rice and two non-GM reference rices, Ilmi and Dongjin, at Gunwi in Southern Korea in 2016. Each rice was grown on three $18m^2$ plots with a randomized block design. A total of 4,243 individuals from 43 families and 9 orders were collected from the LMO isolation field. In the three types of rice fields, a total of 1,467 individuals from the insect-resistant genetically modified rice (Bt-9), 1,423 individuals from the Ilmi, and 1,353 individuals from the Dongjin were collected, respectively. There was no difference between the population densities of the non-target insect pests, natural enemies and other insects on the insect-resistant genetically modified rice (Bt-9) and non-GM rices. These results provide the diversity and population density of non-target insects for an environment risk assessment survey on insect-resistant genetically modified rice and could be used as a guideline to make a biosafety assessment method for genetically modified crops.

• 한국작물학회지
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• 제54권2호
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• pp.210-217
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• 2009

본 연구에서 실행한 LM 벼의 화분비산 연구는 non-LM벼와 잡초성 벼의 의도치 않은 교잡은 경작지의 생태계에 문제를 야기할 기능성이 커지고 있다. 본 연구는 이를 예방하기 위한 벼의 이격거리 설정을 위하여 수행하였다. 1. 벼의 개화기간의 개화시간$(10:00{\sim}14:00)$의 주풍은 남풍이었으며, 시간대별 풍속은 $0.94{\sim}1.77$ m/s이었다. 2. 개화기는 LM벼와 Wild벼가 일치하는 기간은 8일이였으며, LM벼와 Wild벼의 최성기는 4일의 차이가 있다. 3. LM벼의 화분이 non-LM벼보다 유의하게 작게 조사되었다. 4. 화분채집량은 위가 노출된 슬라이드 글라스가 위가 덮인 슬라이드 글래스 보다 많았으며 LM벼가 Wild벼보다 비산량이 많았다. 5. 벼 화분의 비산은 오전 10시부터 오후 2시까지 대부분 이루어졌다. 6. 거리에 따른 화분비산량은 1 m까지는 급격히 감소하였으며 2 m이상에서는 서서히 감소하는 전형적인 지수함수를 나타냈으며, 3 m이상에서는 거의 발견되지 않았다.

• 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.