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문제 정의
- 이후 발생농가에서 이상증상 발생주에 대한 조치 로 정상적인 과실이 결실되는 가지를 고접을 하였으나 마 찬가지로 고접된 가지에서도 이상 과실이 결실되는 것이 확인되어 접목전염되는 것으로 추정되었다. 따라서 바이 러스 등 접목전염성 병원체 감염에 관한 검토가 요구되 었으며 본 연구를 통하여 홍로과실의 바이러스병의 감염 과 인위적인 바이러스 접종에 의한 결실과실의 반응연구를 수행함으로써 홍로 소과증상과 바이러스병 감염과의 관련성을 검토하였다.
- 바이러스 인위접종 및 결실과의 과실반응 조사. 바이 러스 무독주 3년생 나무에 ACLSV 등 2종의 바이러스가 단독 또는 복합 감염되어 있는 감염주의 수피를 ©2년 5 월에 접목접종한 후 2년간 잎에서의 바이러스 검출농도 와 결실과실의 반응을 조사하였다.
제안 방법
- 또한 소과증상 발생주의 신엽조직을 Chenopodium quinoa 에 접종하여 바이러스를 분리하였으며 분리된 바이러스는 전자현미경 검경, ELISA 및 RT-PCR진단을 수행하였다. RTPCR 진단을 위해 외피단백질 유전자 부위를 기준으 로 ACLSV-CPf로 5'GAGAGTTTCAGTTTGCIAGACA3', ACLSV-CPr로 5, GCAAATTCAGTCTGTAAAAG3^ 염기서열로 디자인된 primer set를 사용하였다. 바이러스 감 수성인 Spy227 등 3종의 목본 지표식물 품종에 소과발생 주의 가지 목질부 조직을 일부 포함한 수피조직을 접목 접 종한 다음 접종 2년차까지 병징의 발현정도를 관찰하였다.
- 흥로 이상중상 발생조사 및 바이러스 검정. 경상도, 충청도 지역의 홍로품종을 재배하는 사과재배 농가 과원 에서 소과증상이 발생되는 나무의 빈도를 조사하고, 이들 발생주를 대상으로 신엽 및 꽃조직을 채취하여 바이러스 감염여부를 진단하였다. 바이러스 검정은 ACLSV, ASGV ApMV를 ELISA 진단하였으며 스위스 Bioreba사의 항체 를 이용하였다.
- 접목전염성 검정은 발생과원에서 발생가 지를 모두 잘라내고 정상주의 가지를 고접한 다음 고접 가지에서 발아한 신엽과 꽃, 과실을 바이러스 진단하였다. 또한 소과증상 발생주의 신엽조직을 Chenopodium quinoa 에 접종하여 바이러스를 분리하였으며 분리된 바이러스는 전자현미경 검경, ELISA 및 RT-PCR진단을 수행하였다. RTPCR 진단을 위해 외피단백질 유전자 부위를 기준으 로 ACLSV-CPf로 5'GAGAGTTTCAGTTTGCIAGACA3', ACLSV-CPr로 5, GCAAATTCAGTCTGTAAAAG3^ 염기서열로 디자인된 primer set를 사용하였다.
- 바이러스 인위접종 및 결실과의 과실반응 조사. 바이 러스 무독주 3년생 나무에 ACLSV 등 2종의 바이러스가 단독 또는 복합 감염되어 있는 감염주의 수피를 ©2년 5 월에 접목접종한 후 2년간 잎에서의 바이러스 검출농도 와 결실과실의 반응을 조사하였다.
- RTPCR 진단을 위해 외피단백질 유전자 부위를 기준으 로 ACLSV-CPf로 5'GAGAGTTTCAGTTTGCIAGACA3', ACLSV-CPr로 5, GCAAATTCAGTCTGTAAAAG3^ 염기서열로 디자인된 primer set를 사용하였다. 바이러스 감 수성인 Spy227 등 3종의 목본 지표식물 품종에 소과발생 주의 가지 목질부 조직을 일부 포함한 수피조직을 접목 접 종한 다음 접종 2년차까지 병징의 발현정도를 관찰하였다. 흥로 이상중상 발생과실 과육조직의 전자현미경 검경 및 과실특성 검정.
- 경상도, 충청도 지역의 홍로품종을 재배하는 사과재배 농가 과원 에서 소과증상이 발생되는 나무의 빈도를 조사하고, 이들 발생주를 대상으로 신엽 및 꽃조직을 채취하여 바이러스 감염여부를 진단하였다. 바이러스 검정은 ACLSV, ASGV ApMV를 ELISA 진단하였으며 스위스 Bioreba사의 항체 를 이용하였다. 접목전염성 검정은 발생과원에서 발생가 지를 모두 잘라내고 정상주의 가지를 고접한 다음 고접 가지에서 발아한 신엽과 꽃, 과실을 바이러스 진단하였다.
- 바이러스 검정은 ACLSV, ASGV ApMV를 ELISA 진단하였으며 스위스 Bioreba사의 항체 를 이용하였다. 접목전염성 검정은 발생과원에서 발생가 지를 모두 잘라내고 정상주의 가지를 고접한 다음 고접 가지에서 발아한 신엽과 꽃, 과실을 바이러스 진단하였다. 또한 소과증상 발생주의 신엽조직을 Chenopodium quinoa 에 접종하여 바이러스를 분리하였으며 분리된 바이러스는 전자현미경 검경, ELISA 및 RT-PCR진단을 수행하였다.
- 흥로 이상중상 발생과실 과육조직의 전자현미경 검경 및 과실특성 검정. 홍로 소과증상을 나타내는 과실의 과 육조직을 1 cmX 1 cm 정사각형으로 잘라 주사전자현미경 (Hitachi)으로 과육조직을 검경하였으며, 정상과실의 과육 조직도 동일하게 검경하였다. 소과의 과실특성은 충주, 괴 산지역의 발생농가에서 9월 수확기에 채취한 과실을 대상으로 과실크기, 당도, 경도 등을 조사하였으며 과실특성 조사는 농촌진흥청 기준방법을 사용하였다.
- 바이러스 감 수성인 Spy227 등 3종의 목본 지표식물 품종에 소과발생 주의 가지 목질부 조직을 일부 포함한 수피조직을 접목 접 종한 다음 접종 2년차까지 병징의 발현정도를 관찰하였다. 흥로 이상중상 발생과실 과육조직의 전자현미경 검경 및 과실특성 검정. 홍로 소과증상을 나타내는 과실의 과 육조직을 1 cmX 1 cm 정사각형으로 잘라 주사전자현미경 (Hitachi)으로 과육조직을 검경하였으며, 정상과실의 과육 조직도 동일하게 검경하였다.
- 흥로 이상중상 발생조사 및 바이러스 검정. 경상도, 충청도 지역의 홍로품종을 재배하는 사과재배 농가 과원 에서 소과증상이 발생되는 나무의 빈도를 조사하고, 이들 발생주를 대상으로 신엽 및 꽃조직을 채취하여 바이러스 감염여부를 진단하였다.
이론/모형
- 홍로 소과증상을 나타내는 과실의 과 육조직을 1 cmX 1 cm 정사각형으로 잘라 주사전자현미경 (Hitachi)으로 과육조직을 검경하였으며, 정상과실의 과육 조직도 동일하게 검경하였다. 소과의 과실특성은 충주, 괴 산지역의 발생농가에서 9월 수확기에 채취한 과실을 대상으로 과실크기, 당도, 경도 등을 조사하였으며 과실특성 조사는 농촌진흥청 기준방법을 사용하였다.
성능/효과
- 사과 '홍로' 품종은 품질이 우수하여 재배면적이 증가 되고 있는 중요한 품종으로 최근 일부 농가에서 과실 크기가 작아지면서 과육이 딱딱해지고 과즙이 거의 없어지 는 소과증상이 발생되고 있어 재배현장에서 문제가 제기 되고 있다., 홍로, 품종의 소과증상은 주요 재배지역에서 조사한 결과 조사농가당 홍로품종 재배주수의 평균 12% 정도 발생되고 있었으며 ELISA에 의한 바이러스 진단 결과 소과 발생나무에서 고농도의 ACLSV가 100% 검출되었다. 즙액 접종한 C.
- 소과 증상의 원인 구명을 위해 열처리와 생장점배양으로 육성 된 바이러스 무독주에 인위적으로 ACLSV 등 바이러스 를 접목접종 한 다음 결실된 과실의 특성을 조사한 결과 ACLSV 접종주에서 소과증상이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 소과증상을 일으키는 주된 요인이 ACLSV 감염에 의한 것으로 판단되며 국내 육성종인, 홍 로, 품종은 ACLSV에 대한 감수성 품종으로 분류될 수 있을 것으로 판단된다.
- 경남북 및 충남북지역의 주요 사과 재배지역을 대상으로 홍로품종에서의 소과증상 발생율을 조사한 결과 농가에 따라서 홍로 재배주수의 5% 정도에서 많이 발생한 농 가는 50%까지 발생되고 있는 것으로 조사되었다(성적 미 기재). 2000년부터 2003년까지 4년간 옥천, 안동, 괴산 등 15개 시군, 20개 농가에서 12% 정도로 홍로 소과증상 발 생이 확인되었다.
- 9 등 왜성대목의 사용이 확대되면서 바이 러스병의 감염이 계속 확인되고 있으며 그 피해도 보고 되고 있다(김, 2001). 따라서 특히 홍로품종의 경우 다른 품종에 비해 ACLSV에 대한 감수성이 높아 바이러스 증 시도 빠르고 과실에 미치는 영향도 커서 경제적 피해도 가 비교적 큰 것으로 추측할 수 있었다. 소과증상을 나타내는 과실을 Table 3에서와 같이 옥천, 충주, 괴산농가에서 채집하여 정상과와 비교한 결과, 농가 간에 다소 차이가 있었으나 소과 과실크기가 정상과의 53-76% 정도였 으며 과실 경도는 11~33% 더 딱딱한 것으로 조사되었다.
- 2). 목 본 지표식물을 이용한 검정에서는 건전한 접수를 접종한 처리주에서는 특이 증상이 관찰되지 않은 반면에 소과 발 생주를 접종한 처리에서는 이듬해 발아한 Spy227품종 신 엽에서부터 잎의 상편생장이 나타났고 Virginia crab품종 에서는 접종부분의 줄기가 괴사되면서 점차 고사하는 것이 관찰됨으로써 접목전염성을 확인할 수 있었다(Fig. IB and C). 잎의 상편생장과 수피괴사는 사과 고접병과 관련된 ACLSV, ASGV를 접종했을 때 나타나는 병징(김 등, 1998)과 유사하였다.
- quinoa에서 ACLSV가 분리되었으 며, 접목 접종한 목본지표식물에서도 잎 상편생장 및 줄 기괴사 병징을 나타내어 접목전염성이 확인되었다. 소과 증상의 원인 구명을 위해 열처리와 생장점배양으로 육성 된 바이러스 무독주에 인위적으로 ACLSV 등 바이러스 를 접목접종 한 다음 결실된 과실의 특성을 조사한 결과 ACLSV 접종주에서 소과증상이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 소과증상을 일으키는 주된 요인이 ACLSV 감염에 의한 것으로 판단되며 국내 육성종인, 홍 로, 품종은 ACLSV에 대한 감수성 품종으로 분류될 수 있을 것으로 판단된다.
- 소과 증상이 발생하는 나무들을 대상으로 건전한 나무 와 비교하여 바이러스 감염여부를 ELISA 진단한 결과 소 과 발생주에서 100% ACLSV 감염이 확인되었으며 , ASGV 는 21%, ApMV는 0%로 비교적 감염율이 낮은 편이었다 (Table 2). 특히 소과발생주를 폐기하기 위해 주간을 절단 한 나무에서 나온 흡지(吸枝)를 바이러스 진단한 결과 ACLSV에 대한 ELISA 홉광도가 특이적으로 높게 나타나 (성적 미기재) 소과발생 관련성을 예측할 수 있었다.
- 따라서 특히 홍로품종의 경우 다른 품종에 비해 ACLSV에 대한 감수성이 높아 바이러스 증 시도 빠르고 과실에 미치는 영향도 커서 경제적 피해도 가 비교적 큰 것으로 추측할 수 있었다. 소과증상을 나타내는 과실을 Table 3에서와 같이 옥천, 충주, 괴산농가에서 채집하여 정상과와 비교한 결과, 농가 간에 다소 차이가 있었으나 소과 과실크기가 정상과의 53-76% 정도였 으며 과실 경도는 11~33% 더 딱딱한 것으로 조사되었다. 당도나 산도는 유의한 차이가 없었으나 과즙량에 있어서 소과의 경우 거의 과즙추출이 안될 정도로 과즙량이 극히 작았다.
- 소과증상의 과실이 결실된 가지의 신엽조직과 수피조 직을 이용한 생물검정에서는 C. quinoa의 접종엽에 mottle 증상이 나타나면서 상엽으로 진전되어 라인모양의 모자 이크 병징을 나타내는 바이러스가 분리되었으며(Fig. 1A) 이를 증식하여 전자현미경 및 항혈청을 통하여 사상형 입 자와 ACLSV에 대한 혈청반응을 확인할 수 있었다(성적 미기재). ACLSV 특이 프라이머를 이용한 RT-PCR에서는 약 566 bp 크기의 증폭산물을 얻을 수 있었다(Fig.
- 과실크기가 작아지면 서 육질이 치밀하고 딱딱해지는 소과증상에 대해서 초기 에는 재배 및 생리적인 측면에서의 검토가 이루어진 바 있었으나 토양분석과 과실, 잎의 무기성분 분석 등에서 정상주와의 유의한 차이는 없는 것으로 확인되었다(김 등, 1996). 이후 발생농가에서 이상증상 발생주에 대한 조치 로 정상적인 과실이 결실되는 가지를 고접을 하였으나 마 찬가지로 고접된 가지에서도 이상 과실이 결실되는 것이 확인되어 접목전염되는 것으로 추정되었다. 따라서 바이 러스 등 접목전염성 병원체 감염에 관한 검토가 요구되 었으며 본 연구를 통하여 홍로과실의 바이러스병의 감염 과 인위적인 바이러스 접종에 의한 결실과실의 반응연구를 수행함으로써 홍로 소과증상과 바이러스병 감염과의 관련성을 검토하였다.
- , 홍로, 품종의 소과증상은 주요 재배지역에서 조사한 결과 조사농가당 홍로품종 재배주수의 평균 12% 정도 발생되고 있었으며 ELISA에 의한 바이러스 진단 결과 소과 발생나무에서 고농도의 ACLSV가 100% 검출되었다. 즙액 접종한 C. quinoa에서 ACLSV가 분리되었으 며, 접목 접종한 목본지표식물에서도 잎 상편생장 및 줄 기괴사 병징을 나타내어 접목전염성이 확인되었다. 소과 증상의 원인 구명을 위해 열처리와 생장점배양으로 육성 된 바이러스 무독주에 인위적으로 ACLSV 등 바이러스 를 접목접종 한 다음 결실된 과실의 특성을 조사한 결과 ACLSV 접종주에서 소과증상이 발생되는 것을 확인할 수 있었다.
- 소과 증상이 발생하는 나무들을 대상으로 건전한 나무 와 비교하여 바이러스 감염여부를 ELISA 진단한 결과 소 과 발생주에서 100% ACLSV 감염이 확인되었으며 , ASGV 는 21%, ApMV는 0%로 비교적 감염율이 낮은 편이었다 (Table 2). 특히 소과발생주를 폐기하기 위해 주간을 절단 한 나무에서 나온 흡지(吸枝)를 바이러스 진단한 결과 ACLSV에 대한 ELISA 홉광도가 특이적으로 높게 나타나 (성적 미기재) 소과발생 관련성을 예측할 수 있었다. 바이러스 농도가 매우 낮았던 나무에서도 ACLSV 농도 가 점차적으로 높아지면서 과실에 영향을 미쳐 Table 1의 결과와 같이 연차적으로 소과 발생율이 높아지는 것으로 추정되었다.
- 2000년부터 2003년까지 4년간 옥천, 안동, 괴산 등 15개 시군, 20개 농가에서 12% 정도로 홍로 소과증상 발 생이 확인되었다. 특히 주요 발생농가에서 매년 발생증가 율을 조사한 결과 Table 1에서와 같이 매년 1~6% 정도로 증가하고 있었으며 발생율이 특히 높은 경산 농가의 경우 사과재배를 포기하고 다른 과종으로 변경할 정도로 심각한 피해를 주고 있었다.
후속연구
- 2B). 과육조직 내 전분립의 축적은 과 실크기 및 딱딱함과 관련성이 있을 것으로 추정되지만 추 가적인 보완연구가 필요할 것으로 생각된다. 홍로 소과증 상과 ACLSV 감염과의 관련성을 최종적으로 검토하기 위하여 바이러스 인위접종에 의한 시험을 수행한 결과, Table 4와 같이 ACLSV 단독 접종한 나무에서 착과된 과실이 과실크기가 건전과에 비해 약 20% 작고 과실 착색진전 도도 느려 소과 증상이 발현되는 것으로 관찰되었으며, 다소 감염 바이러스 농도가 낮은 ACLSV, ASGV 복합처 리구에서는 소과증상이 발현되지 않는 것으로 관찰되어 바이러스 농도 등에 의한 것인지의 여부는 추가적인 검 토가 필요할 것으로 생각된다.
- 이 외에 과실 과피에 나타나는 russet, ringspot, crack 등의 현상들도 바이러스 혹은 바이로이드 병원체와 관련될 수 있으며 (Koganezawa 등, 1983; Martyn, 1968; Welsh와 May, 1970, 1973) 일반적으로 바이러스 등 접목전염성 병 해의 감염은 과수작물에 있어 과실 품질저하 및 수량감 소에 의한 생산성 저하의 주된 피해요인으로 분석되고 있다(Smith 등, 1972; Wood, 1979). 이러한 요인 외에도 과실에 영향을 미치는 요인들은 매우 다양할 뿐만 아니라, 품종별로도 바이러스 및 바이로이드에 의한 감수성 정도 가 다를 것이므로 이에 대한 추가적인 연구가 계속적으 로 필요할 것으로 생각한다.
- 바이러스 농도가 매우 낮았던 나무에서도 ACLSV 농도 가 점차적으로 높아지면서 과실에 영향을 미쳐 Table 1의 결과와 같이 연차적으로 소과 발생율이 높아지는 것으로 추정되었다. 하지만 바이러스 농도수준과 과실에 미치는 영향에 관해서는 실시간 진단기술을 이용한 수체내의 바이러스농도 정 량화 연구가 보완되어야 할 것으로 판단된다. ACLSV는 사과 고접병의 병원 바이러스 중의 하나로, 특이적으로 Malus prunifolia Borkh.
- 과육조직 내 전분립의 축적은 과 실크기 및 딱딱함과 관련성이 있을 것으로 추정되지만 추 가적인 보완연구가 필요할 것으로 생각된다. 홍로 소과증 상과 ACLSV 감염과의 관련성을 최종적으로 검토하기 위하여 바이러스 인위접종에 의한 시험을 수행한 결과, Table 4와 같이 ACLSV 단독 접종한 나무에서 착과된 과실이 과실크기가 건전과에 비해 약 20% 작고 과실 착색진전 도도 느려 소과 증상이 발현되는 것으로 관찰되었으며, 다소 감염 바이러스 농도가 낮은 ACLSV, ASGV 복합처 리구에서는 소과증상이 발현되지 않는 것으로 관찰되어 바이러스 농도 등에 의한 것인지의 여부는 추가적인 검 토가 필요할 것으로 생각된다., 홍로, 품종의 사과 과실 크기에 영향을 미치는 요인으로는 최근 국내에서 발생하고 있는 ASSVd(Apple scar skin viroid) 감염에 의한 것 도 있다.
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