National Program for Developing Biotech Crops in Korea

( Sung-han Park ),( Jung-il Cho ),( Youn-shic Kim ),( Su-min Kim ),( Su-mi Lim ),( Gang-seob Lee ),( Soo-chul Park ) 한국육종학회 2018 Plant Breeding and Biotechnology Vol.6 No.3

Global area of genetically modified crops (GM crops or biotech crops) continued to grow and reached 189.8 million hectares in 2017. Recently, a total of 24 countries approved GM crops for planting and an additional 43 countries formally imported biotech crops for food, feed, and processing, meaning that biotech crops are now commonly accepted in those countries. Although biotech crops should be one of key solutions for the challenge of the global food security which will be caused by population growth and climate change, it is real that there are still some debates to accept biotech crops in many countries including Korea. Because of that, safety assessment is an inevitable step for developing and commercializing GM crops. It is, therefore, very important to understand safety regulation. In addition to considering safety assessment, there are several critical points which we must consider before starting to produce GM crops such as target traits and their market values. In other words, passing safety regulation processing and proving market value should be considered first in the development of GM seeds. National Program for GM Crops (NCGC), one of the Next-Generation BioGreen 21 Programs organized by RDA in South Korea, was established in 2011 to develop biotech crops that will be used in the future to solve problems in our agriculture. To accomplish this mission, the NCGC carried out the exploration of useful functional genes, development of qualified events, and the safety assessment of developed events. This report will present the results of our research to develop useful biotech crops.

작물생명공학의 현황과 전망

김경문 ( Kyung Moon Kim ),김선암 ( Sun Am Kim ),김홍기 ( Hong Gi Kim ),오병준 ( Byoung Jun Oh ),윤제정 ( Je Jung Yun ) 조선대학교 공학기술연구원 2009 공학기술논문지 Vol.2 No.1

Biotech crops have been grown commercially for thirteen years since 1996. This paper describes current status and prospects of the biotech crops and the impact of plant biotechnology on the global agriculture from both economic and environmental perspectives. The 125 million hectares of biotech crops in 2008 by 25 countries represent 8% of the 1.5 billion hectares in the world. There have been net economic benefits at the farm level amounting to $44 billion for the thirteen-year period in both the developing countries and industrialized countries. During 1996-2007, the technology has accumulatively reduced agro-chemicals applying by 360 thousand tons and as a result, decreased the environmental impact associated with the use of agro-chemicals on these crops. In addition, deployment of biotech crops has also significantly reduced the release of 14.2 million tons of greenhouse gas emissions from cropping area. Biotech crops has been used as bioenergy crops for the production of biofuels and as bioreactors for the production of the food/feed ingredients in tile nutrient level as well as biopharmaceuticals. Biotech crops have been mostly issued in the public, thus, need for appropriate regulatory systems that are responsible and rigorous.

국내 생태계에서 주요 GM작물과 근연종 간의 자연 교잡 가능성

육민정,김도순 한국잔디학회 2022 Weed & Turfgrass Science Vol.11 No.4

Natural hybridization between genetically modified (GM) crops and their relatives is the first gateway for introgression to the ecosystem and consequent environmental risk. Therefore, we review the related information on transgene flow from GM crops to their relatives in the Korean ecosystem, such as introduced traits, reproductive characteristics, endemic relatives, and the gene flow occurrence of major GM crops. Besides non-GM cultivars, wild soybean, seven Brassicaceae species, and weedy rice are distributed nationwide in Korea. The maximum gene flow rate from GM to wild soybean was reported at 0.292%. The maximum gene flow rates from GM oilseed rape to Brassica juncea and Brassica rapa were 0.076% and 1.2%, respectively. The hybridization rate from GM to weedy rice was generally less than 0.05% but ranged up to 4.2%. Because there are no wild or weedy relatives of GM maize and cotton in Korea, the gene flow to their relatives is expected to be relatively low. Our review suggests that the transgenes of GM soybean, oilseed rape, and rice can be introgressed into their cultivated, wild or weedy relatives by pollen-mediated gene flow, and may persist in the ecosystem depending on the fitness of the hybrid progenies. 본 연구는 주요 GM작물의 유전자이동에 의한 환경위해성에 대한 이해와 관리 전략 수립을 위한 정보를 제공하고자수행되었으며, 세계 4대 GM작물인 콩, 유채, 옥수수, 면화 및 국내 주곡 작물인 벼의 도입형질, 생식 특성, 교잡가능 근연종 및 국내 분포하는 근연종과의 교잡율 등에 관한 자료를 수집·분석하여 고찰하였다. 콩은 국내 원산인 작물로서 일년생 야생종인 돌콩이 전국적으로 자생하고 있으며, 국내 포장조건에서 GM콩과 돌콩 간 교잡은 최대 0.292%이었다. GM 유채는 종간 교잡이 가능한 갓, 양배추 및 배추와 속간 교잡이 가능한 모래냉이, 소래풀, 서양무아재비 및 무 등 7종의근연종이 국내에서 재배 또는 자생한다. 국내 농업환경 조건에서 수행한 실험에서 GM유채와 근연종 간 최대 교잡율은 갓, 배추에서 각각 0.076% 및 1.2%에 달하였다. GM벼는 교잡이 가능한 재배벼가 광범위하게 재배되고 있으며, 잡초성벼가 자생한다. 야외 포장에서 GM벼로부터 잡초성 벼(앵미)로의 유전자 이동율은 대체로 0.05% 미만이었으나, 최대4.2%의 교잡율이 보고되기도 하였다. GM옥수수 및 면화는 국내에 교잡 가능한 야생 근연종이 분포하지 않으므로 상대적으로 유전자이동에 의한 생태계 침투 가능성이 낮을 것으로 예상된다. 종합적으로 GM콩, GM유채, GM벼의 경우 도입유전자가 국내 생태계에 분포하는 근연 재배종, 야생종 또는 잡초종으로 이동 가능하며, 교잡후대종의 적응성에 따라 국내 생태계에 지속할 가능성이 있음을 시사한다.

연구보문 : 우리나라의 유전자변형작물의 안전관리 및 개발동향

박홍재 ( Hong Jae Park ),박태성 ( Tae Sung Park ),정연주 ( Yeon Ju Jung ),이명철 ( Myung Chul Lee ) 한국국제농업개발학회 2010 韓國國際農業開發學會誌 Vol.22 No.2

GM작물 연구개발 및 상용화 동향

조정일(Jung-Il Cho),박성한(Sung-Han Park),이강섭(Gang-Seob Lee),김수민(Su-Min Kim),임수미(Su-Mi Lim),김연식(Youn-Shic Kim),박수철(Soo-Chul Park) 한국육종학회 2020 한국육종학회지 Vol.52 No.S

The global area of GM Crops continued to grow in 2018 and reached 191.7 million hectares. Twenty-six countries approved biotech crops for planting and an additional 44 countries (18 + 26 EU countries) officially imported biotech crops for food, feed, and processing, meaning that biotech crops are now commonly accepted in those countries. First-generation GM seed is being commercialized by global agricultural companies in advanced countries such as the United States and parts of Europe. The fact that more than 90% of first-generation GM seeds, which have been commercialized for 20 years, are both insect resistant and herbicide resistant proves that they continue to have an effect on improving agricultural productivity and increasing farmers incomes. As the effectiveness of GM crops has been proven and technology has been developed, the GM crop development trend has recently changed. In other words, it has moved from being producer-oriented to benefiting both farmers and consumers. In Korea, the National Program for GM Crops (NCGC), one of the Next-Generation BioGreen 21 Programs organized by Rural Development Administration (RDA), was established in 2011 to develop biotech crops that will be used in the future to solve our agricultural problems. To accomplish this mission, the NCGC carried out the exploration of useful functional genes, the development of qualified events, and the safety assessment of developed events. Here, we introduce the current status of GM crop development and commercialization in the world and in Korea.

세계 농산물 수급과 형질전환작물에 대한 우리나라 정책 방향

정장호,경규항 한국식물생명공학회 2009 식물생명공학회지 Vol.36 No.4

우리나라 국민이나 정부는 식량공급에 대해서는 안이 한 생각에 젖어있다. 현실을 파악하고 장래를 계획할 필 요가 있다. GMO정책에 대해 실질적이지 않은 명분을 주 장하는 사람들이 많다. EU에서처럼 비의도적 혼입치 기 준을 현재의 3%에서 0.9%로 낮추고, 표시 범위를 확대하 여 표시면제대상인 식용유, 간장, 전분당 그리고 사료에 도 표시하라는 주장이다. 우리나라는 수입소비국으로서 의 정책이 필요한데 잘못 판단하여 EU와 같이 미국의 농 산물 수출 경쟁국으로서의 정책을 도입하면 실리도 챙기 지 못하면서 국제적인 웃음거리가 될 가능성이 있다. non-GMO만 선호하는 경우 농산식품 수입국으로서의 부 담이 커질 가능성이 매우 높으며, 식량의 안정적 공급에 차질이 생길 수 있다. 정부의 GMO 관리 책임부서는 GMO 에 대한 태도를 명확히 하여야 한다. 안전성 평가를 하여 수입해 먹어도 된다고 법으로 정해놓았으면 국민 앞에서 그렇게 행동해야 하는데, 아무 관계없는 제 3자처럼 행동 하는 이중 태도를 보이고 있어서 국민들에게 혼동을 유 발하고 있다. GMO 반대 주장은 미국, EU, 일본, 대만 등 세계 어느 나라에나 있으나, GMO관리제도는 나라마다 다르다. 정책의 결정은 그 나라의 국가 전략적인 차원에 서 선택하는 것인데, GMO정책을 세우는데 있어서 과학 적 판단기준이 아닌 국민의 정서를 반영하여 정한다는 것은 적절하지 않다고 생각한다. 반대의견을 내는 단체 와 공감대 형성될 때까지 기다려야 한다거나 범국가적 합의가 필요하다는 말은 국익을 위해 노력하겠다는 것보 다는 편하고 싶다는 말로 해석될 수 있다. Higher agricultural commodity prices are a particular concern for food importing countries like Korea that has a very low self-sufficiency ratio. Korean people eat approximately 4.5 million metric tons of rice each year, which is met without a problem by domestic production. The domestic production of corn and soybean which are important raw materials for commercial food processing and livestock feed is only minimal. Demands of corn and soybean in Korea are approximately 7.2 million and 1.3 million metric tons per year, respectively. Since Korean consumers are reluctant to accept biotech (GM) foods, Korean food processors are fighting an up-hill battle in purchasing non-biotech (non- GM) crops which are becoming scarce.

A study on the establishment of isolation distances for environmental release of biotech crops

Bumkyu Lee 충남대학교 농업과학연구소 2017 Korean Journal of Agricultural Science Vol.44 No.2

생명공학 벤트그라스 개발

황옥진,김정일 한국식물생명공학회 2009 식물생명공학회지 Vol.36 No.4

Creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.) is economically important as the principal turfgrass species for golf course greens and fairways in temperate climates around the world. As the utilization area of the turfgrass species increases recently, the demand for new and improved cultivars increases. Thus, substantial progress has been made in applying modern biotechnology to develop genetically engineered (i.e., biotech) creeping bentgrass with new traits that eluded the breeders. This review article addresses the advances made in developing biotech creeping bentgrass, which are categorized in the following topics: (i) genetic transformation of creeping bentgrass, (ii) development of various biotech creeping bentgrasses by genetic engineering, and (iii) progresses in the deregulation of herbicide-resistant creeping bentgrass. 최근 생활수준 향상에 따라 잔디 요구량과 다양한 잔 디 품종에 대한 수요가 지속적으로 늘어나고 있다. 하지 만 전통육종 방법을 통한 품종 개량이나 개발은 한계가 있고, 어렵고, 시간과 비용이 많이 드는 단점이 있어 최 근에는 생명공학 기법을 이용한 잔디 품종 개발 연구가 많이 진행되고 있다. 실제로 골프장에 전적으로 쓰이는 여러 크리핑 벤트그라스 품종에 대한 형질전환 시스템이 개발되었고, 이를 이용하여 제초제 저항성 잔디, 가뭄 또 는 병 저항성 잔디, 그리고 노화지연 잔디나 색깔 잔디 등 기존의 전통육종 방법으로는 얻을 수 없었던 새로운 형질을 지닌 생명공학 잔디들이 개발되었다. 향후에도 새로운 유전자 연구 진행과 더불어 더 많은 생명공학 잔 디가 개발될 것으로 여겨지며, 미래에는 다양한 형질을 복합적으로 지니는 생명공학 잔디도 개발될 것으로 예측 된다. 하지만 개발된 생명공학 벤트그라스의 상업화를 위한 탈규제 과정을 위하여 앞으로 더 많은 연구가 필요 할 것으로 판단된다. 새로운 Millenium이 시작된 2000년도에 뉴욕타임즈가 선정한 2010년의 첨단상품들에 “깎을 필요 없는 잔디”가 포함되어 있었다 (www.nytimes.com/library/magazine/home/ 20000611mag-lawn.html). 이것은 미국 Salk Institute의 Joanne Chory 박사가 발견한 BAS-1이라는 유전자를 담배로 도입 시켰을 때 1.5 m이상 자라던 담배가 약 25 cm로 되는 것 을 관찰하였고, 이 유전자를 벤트그라스 잔디로 도입시 켜 키가 작아 깎을 필요 없는 잔디를 개발할 수 있다는 기대감으로 선정된 것으로 추정된다. 이러한 예에서 보 듯이 미래 사회에 필요하고 사람들의 기대에 부응하는 생명공학 잔디 개발은 앞으로도 중요한 연구가 될 것으 로 판단된다.

GM콩 및 야생콩 간 교잡후대의 잡초화 가능성

육민정,김도순 한국잔디학회 2023 Weed & Turfgrass Science Vol.12 No.4

Natural hybridization between genetically modified (GM) soybean and wild soybean may result in the transgene dispersal into the ecosystem and consequently leads to genetic pollution in wild soybean. In this study, we reviewed studies on transgene flow from GM to wild soybeans and fitness of their hybrid progeny to estimate potential weedy risk of hybrids resulted from gene flow between GM and wild soybeans. In the interspecific hybridization of GM soybean and its direct ancestor, wild soybean, the maximum gene flow rate was reported to be 0.73% and the maximum distance of pollen dispersal was 8 m. The hybrids exhibited the intermediate fitness of the parental soybeans in their seed dormancy, vegetative growth, and reproductive growth, while their seed production was greater than the parents. The fitness of hybrids is relatively higher than GM soybean and increased with generation advancement compared to earlier generations. Although their relative competitiveness depending on the vegetation composition of the natural and agricultural ecosystem, the hybrid progenies may persist by subsequent selfing or transgene flow to another wild soybean in Korea and neighboring countries where wild soybean inhabits naturally.