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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 CGMMV의 주요한 전염경로 중 하나인 토양전염에 관한 기작을 구명하고, 토양전염 생태 구명을 기초로 한 CGMMV의 방제전략을 수립하고자 수행되었다.
제안 방법
- benthamiana에 생물검정하여 활성을 조사하였다.
- 1998년도에 CGMMV가 대발생했던 지역을 중심으로 2000년부터 2001년에 걸쳐 방생상황을 조사하였다.
- 인위적으로 담수 상태와 무담수 상태를 유지하기 위해 수박이병과를 매몰한 벼 재배용 포트에는 지속적으로 물을 대 주었고, 일반 포트는 주기적으로 물을 주어, 논과 밭의 환경을 조성해 주었다. 2개월 단위로 채집한 수박 이병과 잔재물 및 주위 흙은 인산완충액(pH 7)으로 마쇄하고 상층액을 Nicotiana benthamiana에 접종하여 병징의 발현여부를 조사하였다. 토양내에 존재하는 수박 식물체 잔재물에서 CGMMV가 얼마나 오래 활성을 유지하는지 확인하기 위해 토양에 수박과실을 매몰한 1년 후 잔재물만 따로 채취, 마쇄한 후 N.
- CGMMV에 오염된 토양에 수박을 심었을 때 바이러스의 유묘전반율을 조사하기 위해 지금 30 cm의 PVP 파이프를 40 cm 길이로 잘라 하우스에 묻은 후 농가에서 피수박을 구입하여 파이프 하나당 수박을 반 통씩 묻고 그 수박 통 속에 바이러스 뿌리가 접촉하도록 정식을 하였다(Fig. 1). 관행재배를 하면서 CGMMV 병징의 발현여부를 육안으로 관찰하였다.
- 관행재배를 하면서 CGMMV 병징의 발현여부를 육안으로 관찰하였다.
- 관행재배에 준해 재배를 마친 후에는 1999년(2년차) 시험으로 각 처리구 포트의 흙을 하우스의 PVP 파이프 안에 그대로 옮겨 심은 후에 수박을 재배하면서 각 작부체계별로 CGMMV의 발생상황을 조사하였으며, 육안으로 관찰된 바이러스 감염주에 대해서는 ELISA와 전자현미경으로 감염여부를 확인하였다.
- 담수 처리구는 담수방치 처리구 및 벼 재배 처리구로 나누고, 무담수 처리구는 방치 처리구, 수박 재배구 및 알타리무우 재배구로 나누었으며 수박 재배구는 다시 CGMMV감염구와 무감염구로 나누었다.
- 먼저 1998년(1년차)에 큰 포트에 피수박 및 이병식물체를 매몰하여 인위적으로 이병토양을 만든 후, 6가지의 처리구를 조성하였다. 담수 처리구는 담수방치 처리구 및 벼 재배 처리구로 나누고, 무담수 처리구는 방치 처리구, 수박 재배구 및 알타리무우 재배구로 나누었으며 수박 재배구는 다시 CGMMV감염구와 무감염구로 나누었다.
- 발병율은 하우스 내에서 2명이 지나가면서 각각 좌우를 조사하여 발생주수를 세어 나간 후(발생주구 X 2 /전체주수)의 공식에 다라 동별 발생율을 조사한 다음 합산하여 평균을 구하였으며 발생주수에 곱한 수치 2는 덩굴이 무성해 못 보고 지나친 주에 대한 평균 보정값이다.
- 발생 면적은 CGMMV가 한 주라도 발생한 동을 발생면적에 포함시킨 후 지역별로 합산하여 조사하였다.
- 2000년에는 경북 고령, 구미, 군위, 달성, 봉화, 성주, 안동, 예천, 경남 의령, 진주, 창녕, 창원, 함안, 전북 고창의 14지역을, 2001년에는 경북 고령, 구미, 군위, 달성, 성주, 예천, 경남 거창, 의령, 진주, 창녕, 창원, 함안, 합천, 충남 공주, 논산, 부여, 예산, 충북 음성의 18지역을 조사하였다. 발생조사는 매년 2월부터 5월에 걸쳐 매월 1회에 걸쳐 하였으며 각 지역별로 농업기술센터를 통해 1998년에 문제종자를 사용한 10여 농가씩 안내받은 후 각 농가별로 2동씩을 선정해 매회 동일한 동의 발병 상황을 조사하였다. 발병율은 하우스 내에서 2명이 지나가면서 각각 좌우를 조사하여 발생주수를 세어 나간 후(발생주구 X 2 /전체주수)의 공식에 다라 동별 발생율을 조사한 다음 합산하여 평균을 구하였으며 발생주수에 곱한 수치 2는 덩굴이 무성해 못 보고 지나친 주에 대한 평균 보정값이다.
- 수박묘를 정식할 때 뿌리의 상처여부가 CGMMV의 감염에 미치는 영향을 조사하기 위해 토양에 10 μg/ml, 1 μg/ml, 100 ng/ml, 10 ng/ml의 농도로 조절한 순화 CGMMV 액 100 ml을 관주한 후 바이러스 순화액이 있는 주위에 뿌리에 상처를 낸 수박 묘와 상처를 내지 않은 수박 묘를 정식하였다.
- 이와는 별도로 수박의 연작과 답전윤환이 CGMMV의 후대감염에 미치는 영향을 포장 단위에서 구명하기 위해, 2000년과 2001년의 CGMMV 발병상황 조사결과를 수박연작 재배지와 답전윤환 재배지로 나누어 분석하였다.
- 수박묘를 정식할 때 뿌리의 상처여부가 CGMMV의 감염에 미치는 영향을 조사하기 위해 토양에 10 μg/ml, 1 μg/ml, 100 ng/ml, 10 ng/ml의 농도로 조절한 순화 CGMMV 액 100 ml을 관주한 후 바이러스 순화액이 있는 주위에 뿌리에 상처를 낸 수박 묘와 상처를 내지 않은 수박 묘를 정식하였다. 처리된 수박 묘는 1일 후 하우스에 설치한 토양격리용 PVP 파이프에 옮겨심은 후 관행법에 준해 재배하면서 병징의 발현여부를 ELISA로 검정하였다.
- 토양 내에서 CGMMV의 활성유지기간을 확인하기 위해 포트에 수박이병과를 매몰한 후 2개월 단위로 포트 내 토양에서 이병과의 잔재물 및 잔재물 주위의 흙을 채집하였다.
성능/효과
- CGMMV는 토양 내에서 오랜 기간 활성을 유지할 뿐 아니라 식물의 잔재물 속에서도 1년 이상 활성을 유지한다는 결과를 확인하였다(Table 2).
- 1998년과 1999년에 2년에 걸친 하우스 시험을 통해 작부체계별로 CGMMV의 바이러스 재감염 상황을 조사한 결과 수박연작시에 확실히 바이러스의 피해가 증폭되는 것을 알 수 있었다(Fig. 2).
- CGMMV는 토양 내에서 오랜 기간 활성을 유지할 뿐 아니라 식물의 잔재물 속에서도 1년 이상 활성을 유지한다는 결과를 확인하였다(Table 2). 무담수 상태에서 식물체 잔재물이 비교적 빨리 분해는 되지만 수박과실 껍질 등의 부위는 담수, 무담수 토양 내에서 양의 차이가 있을 뿐이지, 1년이 지나도 미이라 형태로 토양 내에 그대로 존재하는 것을 알 수 있었다. 이 잔재물을 회수하여 생물검정을 한 결과 여전히 병원성을 유지하고 있는 것으로 나타나 CGMMV는 토양 내와 식물체 잔재물 속에서 최소한 1년 이상의 기간 동안 활성을 유지하는 것으로 생각된다.
- 이는 CGMMV의 종자전염과 매우 흡사한 결과로 토양전염 역시 높은 빈도로 일어나는 것이 아니고 토양 내에 존재하는 바이러스 입자가 우연히 뿌리의 상처 등을 통해 침입할 때 전염이 가능하다는 사실을 의마한다. 위의 가정을 확인하기 위해 수박묘를 정식할 때 뿌리에 상처를 내어 정식한 결과 평균적으로 2~3% 정도에 머무르던 토양 전염율이 12~36%로 높아짐을 알 수 있었다(Table 4). 뿌리에 상처를 주지 않고 정식한 처리의 경우 바이러스 무접종구와 크게 차이가 나지 않았는데, 10 μg/ml 처리시에 토양전염율이 높게 나타난 점을 바이러스의 농도가 높아서 쉽게 감염되었다기보다는 정식 과정에서 상처가 나지 않게 충분히 주의를 기울였음에도 눈에 보이지 않는 미세한 상처가 발생한데 기인한 것이라고 생각된다.
- 2%로 답전윤환지의 CGMMV 재감염율이 현저히 낮은 것으로 조사되었다. 이 결과가 비록 포장조사 성적이기는 하지만, 2년간에 걸쳐 동일 지역의 동일 포장을 조사대상으로 한 전수정밀조사 성적임을 감안할 때 답전윤환이 바이러스 경감에 어느 정도 효과가 있는 것으로 결론내릴 수 있다.
- 이 잔재물을 회수하여 생물검정을 한 결과 여전히 병원성을 유지하고 있는 것으로 나타나 CGMMV는 토양 내와 식물체 잔재물 속에서 최소한 1년 이상의 기간 동안 활성을 유지하는 것으로 생각된다.
- 이를 실제 농가에서 확인하기 위해 2000년과 2001년에 걸쳐 수박 재배지의 발생상황을 정밀하게 조사한 결과(Fig. 3), 2000년에는 답전윤환지 7.3%, 연작지 76.8%, 2001년에는 답전윤환지 6.1%, 연작지 50.2%로 답전윤환지의 CGMMV 재감염율이 현저히 낮은 것으로 조사되었다.
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