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Bt 벼의 토양미생물상 영향 비교평가

Assessment of Microbial Community in Paddy Soils Cultivated with Bt and Nakdong Rice

韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of Soil Science and Fertilizer v.45 no.5 , 2012년, pp.829 - 835  
손수인 (농촌진흥청 국립농업과학원 ) ;  안병옥 ( 농촌진흥청 국립농업과학원 ) ;  지희연 ( 충남대학교 ) ;  조병관 ( (주)스마테움 ) ;  조민석 ( 충남대학교 ) ;  신공식 ( 농촌진흥청 국립농업과학원)
초록

경제적 및 농업적 장점은 유전자 변형 작물 재배면적의 증가를 가져왔다. 그러나 유전자 변형 작물의 상업적 재배전에 유전자 변형 작물의 인간건강 및 환경에 미칠 잠재적 위해성에 대한 면밀한 검토가 필수적이다. 본 연구에서는 Bt벼의 토양미생물 군집에 미치는 영향을 조사하였다. 토양화학성분을 분석한 결과, Bt벼와 낙동벼 근권토양 간 화학성분의 유의성 있는 차이는 없는 것으로 조사되었다. 재배전, 재배초기, 최고분얼기의 토양미생물 군집밀도를 조사했을 때 Bt벼 근권토양의 세균, 방선균, 진균 군집밀도는 낙동벼와 유사한 수준으로 나타났다. 시기별 DGGE 분석결과 Bt 벼 근권토양 전체미생물상은 낙동벼와 차이가 없는 것으로 조사되었다. Pyrosequencing을 통한 Bt벼와 낙동벼의 미생물 군집조성을 조사한 결과 주요 미생물상 분포에 있어서도 매우 유사한 양상을 나타내었다. 위의 결과들을 종합해볼때 Bt 재배에 따른 토양미생물상에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료된다. 수확 후 벼 잔존물이 토양환경에 미치는 영향에 대해서는 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이다.

Abstract

The cultivation of genetically modified (GM) crops has increased due to their economic and agronomic advantages. Before commercialization of GM crops, however, we must assess the potential risks of GM crops on human health and environment. The aim of this study was to investigate the possible impact of Bt rice on the soil microbial community. Microbial communities were isolated from the rhizosphere soil cultivated with Bt rice and Nakdong, parental cultivar and were subjected to be analyzed using both culture-dependent and molecular methods. The total counts of bacteria, fungi, and actinomycetes in the rhizosphere of transgenic and conventional rice were not significantly different. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR-amplified 16S rRNA genes revealed that the bacterial community structures during cultural periods were very similar each other. Analysis of dominant isolates in the rhizosphere cultivated with Bt and Nakdong rice showed that the dominant isolates from the soil of Bt rice and Nakdong belonged to the Proteobacteria, Cloroflexi, Actinobacteria, Firmicutes, and Acidobacteria. These results indicate that the Bt rice has no significant impact on the soil microbial communities during cultivation period. Further study remains to be investigated whether the residue of Bt rice effect on the soil environment.

주제어

#Bt rice   #Soil microbial community   #16S rDNA   #pyrosequencing  

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Bt
Bt란?
토양 유래 세균으로서, Bt에서 유래한 단백질은 특정한 곤충에 대해 저항성을 가진다

Bt (Bacillus thuringiensis)는 토양 유래 세균으로서, Bt에서 유래한 단백질은 특정한 곤충에 대해 저항성을 가진다. Bt형질전환 작물들은 경제적, 환경적 이익뿐만 아니라 인간건강에도 이로움을 주는데, 이는 살충제를 기존 작물재배시보다 적게 처리할 수 있기 때문이다 (Raney, 2006; Carpenter, 2010).

GMO가 환경에 방출되어 재배되기 전에 환경에 미칠 수 있는 요인
개발된 GMO가 환경에 방출되어 재배되기 전에 환경에 미칠 수 있는 요인들의 면밀한 분석이 이루어져야 하는 이유는?
GMO가 환경에 미치는 잠재적 위험성, 즉, 도입유전자가 표적 및 비표적 생물체로 전이될 가능성 (Nap et al., 1992; de Vries and Wackernagel, 2004), 잡초화, 생태계 교란 등에 대한 안전성 시비는 끊임없이 대두되고 있는 실정이다

2011년은 세계 인구가 70억 명에 달한 해로 이로 인한 식량안보의 문제가 현실로 다가왔으며, 세계적으로 기후변화에 대처하고 지속가능한 농업생산을 위한 생명공학의 중요성이 강조되고 있다. 그 중 GMO를 하나의 대안으로 주목하고 있으나 GMO가 환경에 미치는 잠재적 위험성, 즉, 도입유전자가 표적 및 비표적 생물체로 전이될 가능성 (Nap et al., 1992; de Vries and Wackernagel, 2004), 잡초화, 생태계 교란 등에 대한 안전성 시비는 끊임없이 대두되고 있는 실정이다 (Stewart et al., 2003; Sohn et al.

Bt형질전환 작물
Bt형질전환 작물들이 경제적, 환경적 이익뿐만 아니라 인간 건강에도 이로움을 주는 이유는?
살충제를 기존 작물재배시보다 적게 처리할 수 있기 때문

Bt (Bacillus thuringiensis)는 토양 유래 세균으로서, Bt에서 유래한 단백질은 특정한 곤충에 대해 저항성을 가진다. Bt형질전환 작물들은 경제적, 환경적 이익뿐만 아니라 인간건강에도 이로움을 주는데, 이는 살충제를 기존 작물재배시보다 적게 처리할 수 있기 때문이다 (Raney, 2006; Carpenter, 2010). Bt 단백질 중 한 부류에 속하는 Cry (crystal) 단백질은 Bacteria의 sporulation phase에서 주로 생성되는 것으로 알려졌고, 역시 Bt 단백질에 속하는, Bacillus thuringiensis AD88에서 최초로 분리된 Vip (vegetative insecticidal protein) 단백질은Bacteria의 vegetative stage와 stationary stage에서 생성되는 것으로 보고되고 있다 (Estruch et al.

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손수인(16) 안병옥(9) 신공식(14)

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