과수원의 암과 같은 심각한 토양 병해인 흰날개무늬병의 감염 여부를 손쉽게 판단할 수 있는 길이 열렸다.
농촌진흥청(청장 라승용)은 충북대학교와 공동연구를 통해 흰날개무늬병 감염균(Rosellinia necatrix)의 유전체 염기서열을 해독해 감염 여부를 2시간 내 확인할 수 있는 기술을 개발했다.
흰날개무늬병은 배, 사과, 복숭아, 포도 등 대부분의 과수 뿌리에 감염되는 토양병해로서 육안으로 병징을 관찰할 시기가 되면 이미 피해가 커 치료가 불가능하다. 심할 경우 폐원에까지 이르게 되는 과수원의 암과 같은 치명적인 병해이다.
이번에 개발한 흰날개무늬병 감염 진단 기술은 1g 미만의 적은 토양 시료로 조기에 감염 여부를 판단해 피해를 최소화할 수 있다.
흰날개무늬병 병원균의 유전체 정보를 기반으로 펑걸셀렉스(Fungal-SELEX) 공정법1)을 사용해 흰날개무늬병의 감염성 포자에 특이적으로 결합할 수 있는 앱타머(aptamer)2) 소재를 개발했다.
특히 개발된 앱타머 소재는 표적체인 흰날개무늬병균을 선택적으로 검출할 수 있는 물질로서 과수원 토양 시료에서 추출한 디엔에이(DNA)와 결합해 병해 감염여부를 진단할 수 있는 핵심기술이다.
기존에는 흰날개무늬병 진단을 위해 토양 및 식물체를 채취해 현미경으로 관찰했다. 또는 고구마, 뽕나무 가지를 감염이 의심되는 토양에 삽입하고 약 30일 뒤 삽입체 상의 병원균 형성 여부를 보고 감염 여부를 판단했다. 이러한 방법은 인력과 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
농촌진흥청은 개발한 이 기술을 특허 출원이 했으며 관련 논문도 국내 식물병리학회에 보고했다.
또한 현장에서 간편하게 이용할 수 있도록 진단키트를 만들어 내년 중순부터 농가에 보급할 계획이다.
흰날개무늬병은 과수원 토양의 물 빠짐이 좋지 않을 때 주로 발병된다. 최근 논을 과수원으로 전환한 곳, 수원지 주변 평지에 과수원에서 많이 발견된다.
나무뿌리에 하얀 곰팡이가 날개 모양과 같이 분포해 이름 붙인 병해로 감염되면 나무 전체가 시들어 죽게 하며 지속력과 전염성이 커 방제가 어렵다.
뿌리썩음병, 가지마름병, 나무좀과 병징이 비슷해 진단을 잘못하면 초기에 방제시기를 놓치거나 잘못된 치료제 사용으로 병해를 더 키워 막대한 피해를 입게 된다.
농촌진흥청 배연구소 원경호 농업연구사는 "흰날개무늬병 심각성에도 불구하고 정확한 진단 기술이 없어 농가에선 과수원이 감염된 사실도 모른 채 피해를 보는 경우가 많았다."라고 말했다.
또한 "개발 기술의 상용화를 통해 농업인들이 현장에서 빠른 시간 안에 자가 진단으로 피해를 최소화할 수 있도록 노력하겠다."라고 전했다.
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1) Systemic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment의 약칭. 시험관내 인공진화법, 단백질 표적분자에 높은 친화성으로 결합할 수 있는 기능성 핵산을 얻기 위한 기법
2) 진화분자공학에 의해 개발된 올리고DNA의 약칭. 세포 내에서 DNA와 결합하여 표적이 되는 단백질의 기능을 억제하는 물질
[문의] 농촌진흥청 배연구소장 강삼석, 배연구소 원경호 061-330-1543
