Effects of CP4-EPSPS-Containing Brassica juncea Hybrids on the Gut and Fecal Microbiota of the Terrestrial Decomposer Armadillidium vulgare.
Microb Ecol · 2025 · 88:131 · PMID 41288747 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 물질과 작용기전 > EPSPS·시킴산 경로 · 식물 · 식이
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유전자 변형(GM) 작물의 의도치 않은 확산 및 야생 근연종으로의 유전자 도입은 생태학적 영향에 대한 우려를 제기한다. 한국에서는 CP4-EPSPS 함유 *Brassica juncea* 잡종(*GM-hybrid B. juncea*)이 자연 생태계에서 검출되었다. 그러나 이러한 GM 작물이 생태계에 미치는 영향은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 자연 서식지에서 우점하는 분해자이며 GM 식물 재료의 생태학적 영향을 평가하기 위한 이상적인 모델 생물인 *Armadillidium vulgare*의 장내 및 분변 미생물총에 대한 *GM-hybrid B. juncea*의 잠재적 영향을 조사하고자 하였다. 야생형과 *GM-hybrid B. juncea*로부터 잎 부식층을 현장에서 채집하였고, 통제된 조건 하에서 *A. vulgare*를 이용하여 먹이 실험을 수행하였다. 생존율이나 성장률에서 그룹 간에 유의미한 차이는 관찰되지 않았으나, 미생물총 분석 결과 GM-hybrid 급여군에서는 장과 분변 모두에서 세균 및 곰팡이 군집 구성과 기능적 프로파일에 유의미한 변화가 나타났다. 구체적으로, *GM-hybrid* 급여군에서는 장내 *Plectosphaerella* (Glomerellales)의 비율이 증가하였다. 또한, 세균 Shannon 지수는 감소하였으나 곰팡이 Shannon 지수는 증가하였다. 미생물 네트워크 분석은 뚜렷한 상호작용 패턴과 *GM-hybrid* 특이적 모듈을 보여주었다. *GM-hybrids*는 간접적인 경로를 통해 분해자 관련 미생물총에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 영향은 분해 및 영양 순환과 같은 생태계 수준의 과정에 영향을 줄 수 있다. 본 실험 틀은 다른 작물 유래 잡종에도 확장 적용되거나 다른 생태학적 맥락에 적용될 수 있어, 형질전환 유전자(transgene)가 생태계 기능에 미치는 영향에 대한 향후 평가를 위한 가치 있는 기반을 제공한다.ORIGINAL ABSTRACT
The unintended spread of genetically modified (GM) crops and introgression into wild relatives raises concerns about ecological impacts. In South Korea, CP4-EPSPS-containing Brassica juncea hybrids (GM-hybrid B. juncea) have been detected in natural ecosystems. However, the impact of these GM crops on ecology remains unclear. In this study, we aimed to investigate the potential effects of GM-hybrid B. juncea on the gut and fecal microbiomes of Armadillidium vulgare, a dominant decomposer in natural habitats and an ideal model organism for assessing the ecological impact of GM plant material. Leaf litter from wild-type and GM-hybrid B. juncea was collected from the field, and feeding experiments were conducted using A. vulgare under controlled conditions. Although no significant differences in survival rates or growth were observed between groups, microbiome analysis revealed significant changes in both bacterial and fungal community composition and functional profiles in the gut and feces of the GM-hybrid-fed group. Specifically, in the GM-hybrid-fed group, the proportion of intestinal Plectosphaerella (Glomerellales) increased. Additionally, the bacterial Shannon index decreased, whereas the fungal Shannon index increased. Microbial network analysis revealed distinct interaction patterns and GM-hybrid-specific modules. GM-hybrids may influence decomposer-associated microbiomes through indirect pathways. Such influences could affect ecosystem-level processes such as decomposition and nutrient cycling. This experimental framework can be extended to other crop-derived hybrids or applied to different ecological contexts, providing a valuable basis for future assessments of transgene impacts on ecosystem functions.| 저자 | Kim, J.; Cui, Y.; Nam, K. H.; Lee, J. W.; Kim, J. G.; Chun, S. J. |
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| 저널 | Microbial ecology |
| 권·호·쪽 | 88(1), 131 |
| PMID | 41288747 |
| DOI | 10.1016/j.scitotenv.2018.07.025 |
| MeSH | Animals; 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Bacteria; Feces; Food Chain; Fungi; Gastrointestinal Microbiome; Herbicide Resistance; Isopoda; Mustard Plant; Plants, Genetically Modified; Plant Leaves |