본문3는 GM작물, 특히 GM감자에 대해 다루고 있다. GM품종이 상업적으로 판매되기 시작한지 약 20년이 지난 지금, GM작물 재배 면적이 크게 증가하였다. 감자의 경우, GM감자를 시장에 출시하려는 시도가 있었으나 법적, 시장적 요인으로 인해 어려움이 있었다. 현재는 변화된 전분 구성을 가진 GM감자가 유럽에서 사용되고 있으며, Phytophthora infestans에 대한 저항성을 가진 GM감자도 실험적으로 재배되고 있다. 이제는 GM감자의 추가적인 개발과 환경적 고려사항을 논의하고 실행해야 할 시점이다.
<h2>GM감자 생산을 위한 최근 이슈</h2> <p>작물에서 처음으로 GM품종이 육성되어 상업적인 판매가 이루어진 것이 거의 20년 전이며, 2006년 기준으로 GM작물이 재배되고 있는 면적이 \( 1억 \mathrm{ha} \)이상으로 증가되었다 (James 2006). 작물에 도입된 유전자는 거의 모두 해충, 바이러스 및 제초제 저항성 유전자이며, 이들은 transgene으로 세균, 바이러스 등 다른 생물체로부터 유전자가 분리되어 작물에 도입된 것을 의미한다.</p> <p>감자의 경우 GM감자를 개발하여 시장에 판매하고자 하는 시도가 여러 번 있었으나, GM감자에 대한 변경된 법률과 감자 소비에 있어서 시장 지배자라고 할 수 있는 감자가공업자들이 GM감자를 꺼려하는 경향에 의해 지금까지는 실패했다. 이러한 이슈들은 대중과 정치적인 결정에서 나오는 일반적 정서와 깊은 연관이 있다. 현재 변화된 전분구성을 갖는 GM감자는 유럽을 중심으로 실용화되었고 Phytophthora infestans에 저항성을 나타내는 GM감자가 실제 포장에서 실험재배 되고 있으나, 이제 새로운 GM감자의 개발과 환경적 염려 등을 포함하여 GM감자의 더 많은 이용 가능성을 논의하고 실행해야 할때이다. 여기에는 clean vector technology라 일컬어지는 기술로 선발유전자(마커유전자)는 모두 배제하고 오직 농업적으로 필요한 유전자만 도입하는, 다시 말하자면, 오직 식물체 유래 유전자만 도입하여 식물 이외의 생물체에서 분리된 유전자로부터 영향을 받지 않은 상태의 cisgenic을 이용한 기술의 개발을 포함한다 (de Vetten et al. 2003; Schaart et al. 2004; Jacobsen and Hutten 2006; Schouten et al. 2006a, 2006b; Jacobsen and Schouten 2007, 2008; Haverkort et al. 2008; Park et al. 2009). 이것은 trans-genesis와 cisgenesis를 분명히 구별하는 기반을 제공한다. Cisgenesis의 경우, 생식적으로 매우 근접한 또는 교잡이 가능한 공여식물체 (donor plant)로부터 하나 또는 두 개 이상의 유전자를 수여식물체 (recipient plant)로 빠르게 도입하는 것으로 여기에서는 대상 작물의 promoter와 terminator를 이용하게 된다. 반면 transgenesis의 경우 이미 잘 알려진 것처럼, 식물 이외의 다른 생물체로부터 유래한 유전자를 도입하거나 식물체가 아닌 다른 생물체로부터 유래한 유전자 혹은 합성유전자의 promoter에 의해 조절되는 교잡이 가능한 식물체로부터 유래한 유전자를 도입하는 것을 의미한다. 따라서 cisgenic 식물은 전통육종에 의해 육성된 식물과 동일한 것으로 생각할 수 있을 것이다 (Park et al. 2009). 이러한 차이는 Table 4에서 그 과정과 장단점을 요약하고 있다. 감자 역병저항성 품종육성에 대한 하나의 예로, 재배종 감자는 역병을 일으키는 Phytophthora infestans 에 대해 감수성으로, 저항성 감자품종을 육성하기 위해서는 감자의 야생종이 가지고 있는 저항성을 재배종 감자에 도입해야 한다. 이를 위해서는 고전적 육종에 의한 저항성의 도입과 형질전환을 통한 저항성 유전자의 도입에 의한 방법이 있다. 과거 감자에서 고전적 육종법을 이용한 감자 역병 저항성 품종을 육성하기 위한 육종은 이종교잡과 이 후 지속적으로 저항성 형질의 유지를 위해 선발과정을 통한 재배종 감자와의 여교잡 (backcross)을 통해 감자야생종으로부터 저항성 유전자를 도입하는데 목적을 두고 있었다. 그러나 이 방법을 이용하여 얻을 수 있는 품종은 야생종에서 온 DNA에 둘러싸인 하나 혹은 그 이상의 다른 유전자를 포함하고 있다. 연관장애물 (linkage drag)로 불리는 이러한 영향은 새로운 품종에 저항성 유전자뿐만 아니라 야생종으로부터 많은 다른 유전자좌들이 새로운 품종에 전달된다는 것을 의미한다. 이런 알려지지 않은 유전자좌들은 기대하지 않았던 부정적인 형질을 야기한다. 육종가들이 이러한 부정적 효과의 개선을 위해 적당한 유전적 배경의 선발을 시도하지만 이는 쉬운 일이 아니다. 결과적으로 이런 다양한 단계의 과정을 거치게 함으로써 시간이 많이 소요되며, 원하는 형질을 도입하였다 하더라도 좋은 품종으로서의 특성을 나타내지 않을 수 있다.</p> <p>이와 달리 형질전환 방법을 이용한 cisgene을 도입하는 육종법은 이런 linkage drag의 문제점을 해결할 수 있는 방법이다. 현재 상대적으로 분리된 많은 역병저항성 유전자의 이용가능성은 고전적 육종법에 의한 것과 달리 새로운 저항성 품종의 개발을 위한 전략의 발전을 가져올 것이다. 하나의 예로 여러 개의 저항성 유전자를 포함하는 하나의 cisgene cassette를 재배종에 도입하는 방법을 이용할 수 있을 것이다. 위에서 고전적 육종과 형질전환 방법에 의한 육종의 비교에서 본 바와 같이, cisgene을 이용한 형질전환 저항성 육종은 돌연변이 육종과 같이 과거의 형질전환 육종의 규제와 달리 이런 규제에서 예외적으로 적용되어야 할 것이다. 궁극적으로 형질전환 작물 개발 반대자들 혹은 규제 담당자들은 이러한 다른 생물체로부터 도입되는 transgene 과 같은 식물체로부터 도입되는 cisgene의 차이를 인식하여야 할 것이다. 이 cisgene의 도입은 명백히 고전적인 육종과 유사한 육종법이며, 또한 linkage Drag의 문제점을 해결할 수 있어 더 향상된 결과를 나타낼 것이다 (Haverkort et al. 2008; Jacobsen and Schouten 2008; Park et al. 2009).</p>