05-13 Gene flow of oilseed rape (Brassica napus) according to isolation distance and buffer zone

[정예선]

Agriculture, Ecosystems and Environment 108 (2005) 291–-301

Gene flow of oilseed rape (Brassica napus) according to isolation distance and buffer zone

Christian Damgaard *, Go¨sta Kjellsson

National Environmental Research Institute, Department of Terrestrial Ecology, Vejlsøvej 25, DK-8600 Silkeborg, Denmark

Received 30 April 2004; received in revised form 6 January 2005; accepted 17 January 2005

Abstract

The introduction of genetically modified (GM) crops in the EU has raised questions concerning gene dispersal and coexistence with non-GM-farming. Quantitative estimates of the gene dispersal from fields with GM-crops to fields with conspecific non-GM-crops (conventional or organic) are therefore needed in order to suggest isolation distances and other management strategies to keep GM-pollination below acceptable threshold values. A meta-analysis of available gene-flow data for oilseed rape (Brassica napus) was performed. The probability distribution that seeds of non-GM-oilseed rape are fertilised by foreign pollen grains from a neighbouring field of GM-oilseed rape is modelled as functions of the width of the recipient (i.e.pollen receiving) field and the distance to the pollen donor fields.Furthermore, the significance of using a buffer zone (removal of a 1–-5 m border of a recipient field parallel to the pollen donor field) to reduce GM-pollination of the crop, is quantified and discussed.The predicted median and 95% credibility level of the probability of foreign pollination is calculated as a function of the width of the recipient field and the buffer zone, as well as the distance between fields. Analysis of different management strategies shows that an increasing isolation distance is more effective to reduce GM-pollen dispersal than the use of a buffer zone, especially for small recipient fields. The analysis shows that increasing the width of a recipient oilseed rape field, relative to the pollen donor field, will have a large effect on reducing the average level of fertilisation by foreign pollen within the recipient field.The results indicate that a GM-pollination percentage <0.1% will be possible if the isolation distance exceeds 100 m and the width of the non-GM-field is larger than 200 m. If a threshold value of 0.3% is acceptable, an isolation distance of 50 m should be sufficient even for smaller fields. The use of a 5 m discarded buffer zone surrounding the non-GM-field is expected to reduce GM-pollination by about a third. The implications of the results for field management in conventional and organic farming are discussed.

# 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Keywords: Brassica napus Co-existence; Gene flow; Genetically modified organism (GMO); Farm management; Pollen dispersal

격리 거리에 따른 유채의 gene flow 와 buffer zone(완충지대)

GM농작물은 EU에서 공존하고 있는 non-GM작물과 gene dispersal에 관해서 도드라진 문제를 소개하고 있다. GM작물의 밭에서 같은 종의 non-GM작물(전통적인것과 유기재배)의 밭까지 gene-dispersal의 정량평가를 했는데 수락 가능한 한계값의 밑에 GM 순분의 다른 관리 전략과 격리거리를 추측하기 위해서 필요하다. 유채에서 수행하기 위해서 gene flow 데이타를 이용하여 메타 분석을 한다. GM유채의 주변 밭로부터 성질이 다른 꽃가루에 의해 수정된 non-GM유채 종자의 분포 확률과 꽃가루를 제공하는 밭의 거리와 발아들이는 밭의 폭의 표준 기능이다. 게다가, 작물의 GM 수분을 감소시키는 것은 buffer zone(완충지대) 사용이 중요하게 명시하고 토론된다(꽃가루 제공하는 밭 와 받아들이는 평행 밭의 1-5m의 가장자리 제거) 성질이 다른 수분 확률 95%의 신뢰 수준은 적합하고 buffer zone 및 받아들이는 밭의 폭의 기능뿐만 아니라 밭 사이의 거리도 계산한다.별개의 관리 전략 분석은 buffer zone의 사용보다 GM-수분 분산을 감소 시킬수 있는 격리거리의 확대가 더 효과적이다, 특히 받아들이는 작은 밭에서

그 분석은 보여 지는데 유채 밭의 폭, 수분 공여체 밭에서의 관계, 받아들이는 밭에서 성질이 다른 수분 공여체으로 수정의 평균 수준이 줄어드는 큰 효과를 볼 것이다. 그 결과 200m보다 큰 non-GM필드의 폭 과 100m넘는 격리거리라면 GM-수분 percentage 0.1%보다 낮은 것이 가능할 것이다. 0.3%의 가치가 있는 시점이라면 50m의 격리거리의 작은 밭이라도 충분할 것이다. 대량 3번째로 non-GM 밭 주변 버려진 buffer zone의 5m의 사용함으로 GM-수분이 감소 할 것으로 예상된다. 전통적이고 유기농업의 밭 관리를 위한 결과의 암시가 토론된다.