프로토파낙사디올 강화 GM벼의 주요 농업 특성 비교 평가

Comparative Evaluation of Major Agronomic Traits of Protopanaxadiol-enriched GM Rice

본 연구는 인삼 유래 dammarenediol-II 합성 유전자(PgDDS) 및 protopanaxadiol 합성 유전자(CYP716A47)를 도입한 PPD 강화 GM벼의 주요 농업적 특성을 평가하였다. PCR 및 immunostrip 검정을 통해 도입유전자가 T5~T7 세대에서도 안정적으로 발현됨을 확인하였다. PPD 강화 GM벼와 모본인 동진벼의 출수일수, 간장, 수장, 분얼수, 1주당 무게를 비교한 결과, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 이는 유전자 도입이 벼의 전반적인 생육 특성에 큰 영향을 미치지 않았음을 시사한다. 그러나 종자 형태 분석에서는 GM벼의 입장 및 장폭비가 모품종에 비해 유의미하게 길었으며, 그 외의 종자 특성은 국내 재배품종의 자연적 변이 범위 내에 포함되었다. 또한, PPD 강화 GM벼의 현미에서는 지속적으로 PPD가 검출되었지만, 동진벼에서는 검출되지 않았다. 위의 연구 결과는 PPD 강화 GM벼가 농업적 특성을 유지하고, 기능성 성분인 PPD의 축적을 유지하고 있음을 보여줌으로써 기능성 작물로서의 가능성을 시사한다. 향후 PPD 강화 GM벼의 실용화를 위해 다양한 재배 환경에서의 생육 특성 평가 및 식품 안전성 연구가 필요할 것이다.

Genetically modified (GM) crops have been developed to enhance various agronomictraits and increase the production of functional compounds. In the present study,the major agronomic characteristics of protopanaxadiol (PPD)-enriched GM rice, whichwas developed by introducing dammarenediol-II synthase (PgDDS) and protopanaxadiolsynthase (CYP716A47) genes from Panax ginseng into Oryza sativa cv. Dongjin, wereevaluated. The stability of the introduced genes was confirmed using PCR and immunostriptests, which showed consistent expression across multiple generations (T5-T7). Agronomic traits, including days to heading, culm length, panicle length, tiller number, andgrain weight per plant, were compared between GM rice and its non-GM counterpart,Dongjin rice. No significant differences were observed for these traits, indicating that geneticmodification did not affect the overall plant growth. However, seed morphology analysesrevealed that PPD-enriched GM rice had significantly longer brown rice grains. Incontrast, other seed traits remained within the natural range of commercial rice varieties. Furthermore, PPD was consistently detected in GM rice, whereas it was absent in non-GMDongjin rice. These findings suggest that PPD-enriched GM rice maintains a stable agronomicperformance while successfully accumulating PPD, supporting its potential as afunctional crop. However, further research is required to evaluate its environmental impact,food safety, and efficacy as a functional food source.