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문제 정의
- 본 연구는 2008년부터 현재까지 참외에 발생하는 바이러스의 종류, 발생 정도, 피해, 그리고 전염생태 등을 분석하여 종합적인 참외 바이러스병의 관리대책을 수립하고자 수행되었다. 참외 주산지에서 약 2,000점의 시료를 채집하여 분석한 결과 CGMMV, WMV2, ZYMV의 발생을 확인하였고, 국내 다른 박과 작물에 보고되어 있는(The Korean Society of Plant Pathology, 2009) CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV 등의 발생은 아직 없는 것으로 조사되었다.
- 그러나 CGMMV의 근본적인 발생원인을 해석할 수 있는 전염생태에 관한 자료의 부족으로 적절한 대책을 수립하지 못하였다. 본 연구에서는 참외에서 대발생 원인을 해석하기 위하여 CGMMV의 토양전염 가능성과 시판종자의 바이러스 오염 여부를 조사하였다. 대목용 호박을 접목한 참외 유묘의 뿌리에서는 CGMMV가 검출되지 않는 점(Table 4)과 대목용 호박이 CGMMV에 감염되지 않는 점(Choi 등, 2009, Fig.
- 또한 1998년 수박에서 CGMMV의 대발생 이후 종자관련 민원이 계속되고 있으며, 특히 2007년 참외에서 CGMMV의 대발생으로 인하여 농민과 종묘회사의 소송이 아직도 진행 중에 있다. 본 연구에서는 참외의 생산량 감소 및 고품질 생산의 제한요인이 되는 바이러스 병에 대한 근본적인 방제대책을 수립하기 위하여 참외 주산지인 경북 성주 지역으로부터 시료를 채집분석하여 바이러스를 동정하고 발생양상 및 전염생태 등을 구명하였다.'
제안 방법
- 참외에서 CGMMV의 토양 전염 여부를 조사하기 위하여 CGMMV에 감염된 참외식물체를 건조한 후 잘게 분쇄하여 상토와 1:20(w/w) 비율로 혼합한 다음 15×20 cm(W×H) 포트를 사용하여 대목용 호박이 접목된 참외 유묘 50주를 정식하였다. CGMMV 감염여부는 정식 20일 후 상엽을 채취하여 RT-PCR 진단으로 판정하였다. 전지가위를 통한 즙액전염 여부를 조사하기 위하여 수확 및 적심 작업에 사용되는 농작업용 전지가위로 CGMMV에 감염된 식물체를 3번 절단하여 즙액을 묻힌 후 건전한 참외묘 50주의 잎자루를 절단하는 작업을 하였으며 처리 10일 후 감염여부를 확인하였다.
- 대목용 호박의 병원성 조사를 위하여 현재 시판되고 있는 참외대목용 호박 9품종과 대조구인 참외에 CGMMV를 접종한 후 진단하였다. CGMMV 접종은 감염된 잎 조직을 0.01 M phosphate buffer, pH 7.0(1:10, w/v)과 silicon carbide (400 mesh, ALDRICH)을 이용하여 접종하였다.
- 채집한 시료는 direct negative staining 방법으로 바이러스 입자를 관찰하였다. Formvar 막을 씌운 200 mesh 그리드(grid)에 2% phosphotungstic acid(pH 7.2)를 한 방울 떨어뜨리고, 식물조직의 절단면을 침지해 1분간 놓아둔 후 여액을 여과지로 제거한 후 투과전자현미경(Carl Zeiss LEO912AB, Germany)으로 바이러스 입자를 관찰하였다.
- RT-PCR 산물은 0.5× TBE 버퍼를 이용하여 1% 아가로즈 겔에서 전기영동하여 ethidium bromide로 염색하여 확인하였다.
- RT-PCR은 Fast RT-PCR kit(Plutos, Korea)를 이용하여 one step으로 수행하였으며, 메뉴얼에 따라 분리한 전체 RNA 1 µl, 25 pmole 업스트림(upstream)과 다운스트림(downstream) 프라이머 각각 1 µl, 증류수 7 µl를 역전사효소, DNA 중합효소 그리고 dNTP mix가 포함된 2× premixture에 첨가하였다.
- 2009년에 3곳의 종묘회사로부터 판매되는 5개의 참외 품종을 구입하였다. 구입한 시판종자는 각 품종마다 30립을 무작위로 선발하여 10립씩 전체 RNA를 추출하였다. 2010년 5월에 성주지역 두 참외 육묘장에서 각각 105주와 89주를 구입하여 참외 유묘의 CGMMV 감염여부를 조사하였다.
- 종자는 CGMMV에 감염된 과실로부터 종자 150점을 채종하여 배와 배를 제외한 부분으로 나누어서 CGMMV 존재여부를 RT-PCR로 진단하였다. 대목용 호박의 병원성 조사를 위하여 현재 시판되고 있는 참외대목용 호박 9품종과 대조구인 참외에 CGMMV를 접종한 후 진단하였다. CGMMV 접종은 감염된 잎 조직을 0.
- 전지가위를 통한 즙액전염 여부를 조사하기 위하여 수확 및 적심 작업에 사용되는 농작업용 전지가위로 CGMMV에 감염된 식물체를 3번 절단하여 즙액을 묻힌 후 건전한 참외묘 50주의 잎자루를 절단하는 작업을 하였으며 처리 10일 후 감염여부를 확인하였다. 또한 식물체간의 접촉전염을 확인하기 위하여 건전한 참외 유묘 10주와 CGMMV에 감염된 참외 유묘 10주를 각각 30 cm 간격으로 이격시켜 정식한 다음 참외의 덩굴손이 접촉하게 유도하였다. 처리 20일 후 상엽을 수확하여 전염여부를 확인하였다.
- 바이러스 전염경로 조사. 참외에서 CGMMV의 토양 전염 여부를 조사하기 위하여 CGMMV에 감염된 참외식물체를 건조한 후 잘게 분쇄하여 상토와 1:20(w/w) 비율로 혼합한 다음 15×20 cm(W×H) 포트를 사용하여 대목용 호박이 접목된 참외 유묘 50주를 정식하였다.
- 참외에 발생하는 바이러스의 종류, 발생정도, 전염생태 등을 조사하기 위하여 참외 최대 생산지인 성주지역에서 생육시기별로 과실 및 식물체를 채집 또는 구매하였다. 생육초기에는 바이러스 증상이 의심되는 참외의 잎 조직과 과일을 주로 채집하였으며, 본격적인 과실 수확이 이루어지는 생육중기 이후에는 경매장에서 지역별로 과실을 무작위로 구매하여 바이러스 발생양상을 분석하였다. 본 연구에서는 2008년에 511점, 2009년에 660점, 2010년에 806점의 참외 시료를 채집하여 분석에 사용하였다.
- RT-PCR은 Fast RT-PCR kit(Plutos, Korea)를 이용하여 one step으로 수행하였으며, 메뉴얼에 따라 분리한 전체 RNA 1 µl, 25 pmole 업스트림(upstream)과 다운스트림(downstream) 프라이머 각각 1 µl, 증류수 7 µl를 역전사효소, DNA 중합효소 그리고 dNTP mix가 포함된 2× premixture에 첨가하였다. 역전사(reverse transcription) 반응은 42oC에서 30분간, 95oC에서 5분간 변성시켰으며, PCR 반응은 94oC 45초, 55oC60초, 72oC 90초로 40회 증폭시켰으며, 마지막에는 72oC에서 5분간 처리하였다. RT-PCR 진단에 사용된 프라이머는 Table 1과 같다.
- CGMMV 감염여부는 정식 20일 후 상엽을 채취하여 RT-PCR 진단으로 판정하였다. 전지가위를 통한 즙액전염 여부를 조사하기 위하여 수확 및 적심 작업에 사용되는 농작업용 전지가위로 CGMMV에 감염된 식물체를 3번 절단하여 즙액을 묻힌 후 건전한 참외묘 50주의 잎자루를 절단하는 작업을 하였으며 처리 10일 후 감염여부를 확인하였다. 또한 식물체간의 접촉전염을 확인하기 위하여 건전한 참외 유묘 10주와 CGMMV에 감염된 참외 유묘 10주를 각각 30 cm 간격으로 이격시켜 정식한 다음 참외의 덩굴손이 접촉하게 유도하였다.
- 전체 RNA는 easy-spin RNA extraction kit(Intron, Korea)을 이용하여 공급자 메뉴얼에 따라 30~50 µl의 전체 RNA를 추출하였다.
- 참외 조직별 CGMMV 감염여부를 알아보기 위하여 대목용호박을 접목한 참외 20주에 CGMMV를 잎에 접종한 후 각각 잎, 줄기, 과실, 뿌리 조직을 채취하여 RT-PCR 진단을 실시하였다. 종자는 CGMMV에 감염된 과실로부터 종자 150점을 채종하여 배와 배를 제외한 부분으로 나누어서 CGMMV 존재여부를 RT-PCR로 진단하였다. 대목용 호박의 병원성 조사를 위하여 현재 시판되고 있는 참외대목용 호박 9품종과 대조구인 참외에 CGMMV를 접종한 후 진단하였다.
- 바이러스 존재부위 및 대목용 호박의 병원성 조사. 참외 조직별 CGMMV 감염여부를 알아보기 위하여 대목용호박을 접목한 참외 20주에 CGMMV를 잎에 접종한 후 각각 잎, 줄기, 과실, 뿌리 조직을 채취하여 RT-PCR 진단을 실시하였다. 종자는 CGMMV에 감염된 과실로부터 종자 150점을 채종하여 배와 배를 제외한 부분으로 나누어서 CGMMV 존재여부를 RT-PCR로 진단하였다.
- 생산지별 참외 과실의 바이러스 감염실태. 참외 주산지 생산지별 바이러스 감염률을 조사하기 위하여 경매장에 출하된 과실의 지역에 따라 1,534점을 임의적으로 수집하여 RT-PCR로 진단하였다(Table 3). 과실 수집은 참외의 본격적인 수확이 이루어지는 4월에서 9월까지 이루어졌다.
- 참외 주산지인 성주에서 2008년부터 2010까지 약 2,000점의 시료를 수집하였으며, 참외에 발생하는 바이러스를 동정하고 병 발생생태를 구명하기 위하여 전자현미경 검경과 박과 작물에 발생하는 8종의 바이러스, CGMMV, CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV, WMV2, ZYMV의 종 특이적인 프라이머를 이용한 RT-PCR 방법으로 바이러스 감염 여부를 분석하였다. 그 결과 CGMMV, WMV2, ZYMV의 발병을 확인하였으며, 이외 5종의 바이러스는 발생하지 않는 것으로 조사되었다.
- 참외에서 CGMMV의 토양 전염 여부를 조사하기 위하여 CGMMV에 감염된 참외식물체를 건조한 후 잘게 분쇄하여 상토와 1:20(w/w) 비율로 혼합한 다음 15×20 cm(W×H) 포트를 사용하여 대목용 호박이 접목된 참외 유묘 50주를 정식하였다.
- 이를 보아 참외에 주로 발생하는 바이러스는 이 두 가지 형태의 바이러스일 것으로 판단되었다. 채집한 시료 1,977점을 박과에 발생하는 8종 바이러스(CGMMV, CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV, WMV2, ZYMV)의 종 특이 프라이머를 이용하여 RT-PCR 진단을 수행하였다(Table 2). 진단결과, CGMMV가 1,580점(79.
- 또한 식물체간의 접촉전염을 확인하기 위하여 건전한 참외 유묘 10주와 CGMMV에 감염된 참외 유묘 10주를 각각 30 cm 간격으로 이격시켜 정식한 다음 참외의 덩굴손이 접촉하게 유도하였다. 처리 20일 후 상엽을 수확하여 전염여부를 확인하였다.
- 참외 조직별 바이러스 존재양상 및 대목용 호박의 CGMMV에 대한 병원성. 호박을 대목으로 사용한 참외 접목묘 상엽에 CGMMV를 접종하고 조직별로 RT-PCR 진단을 실시하였다(Table 4). 그 결과 잎, 줄기, 과실에서는 CGMMV가 100% 검출되었으나, 뿌리 조직에서는 검출되지 않았다.
대상 데이터
- 시판 참외 종자와 유묘의 CGMMV 감염여부 조사. 2009년에 3곳의 종묘회사로부터 판매되는 5개의 참외 품종을 구입하였다. 구입한 시판종자는 각 품종마다 30립을 무작위로 선발하여 10립씩 전체 RNA를 추출하였다.
- 구입한 시판종자는 각 품종마다 30립을 무작위로 선발하여 10립씩 전체 RNA를 추출하였다. 2010년 5월에 성주지역 두 참외 육묘장에서 각각 105주와 89주를 구입하여 참외 유묘의 CGMMV 감염여부를 조사하였다. 이러한 시료들로부터 CGMMV 감염여부는 전체 RNA를 추출하여 RT-PCR 방법으로 진단하였다.
- 참외 주산지 생산지별 바이러스 감염률을 조사하기 위하여 경매장에 출하된 과실의 지역에 따라 1,534점을 임의적으로 수집하여 RT-PCR로 진단하였다(Table 3). 과실 수집은 참외의 본격적인 수확이 이루어지는 4월에서 9월까지 이루어졌다. 진단결과, 전체 시료 중 89.
- 4). 또한 2010년 5월경 성주에 소재하는 육묘장 2곳에서 각각 구입한 참외 유묘 194점을 RT-PCR 진단하였다. 그 결과, 86.
- 생육초기에는 바이러스 증상이 의심되는 참외의 잎 조직과 과일을 주로 채집하였으며, 본격적인 과실 수확이 이루어지는 생육중기 이후에는 경매장에서 지역별로 과실을 무작위로 구매하여 바이러스 발생양상을 분석하였다. 본 연구에서는 2008년에 511점, 2009년에 660점, 2010년에 806점의 참외 시료를 채집하여 분석에 사용하였다.
- 바이러스 시료 수집. 참외에 발생하는 바이러스의 종류, 발생정도, 전염생태 등을 조사하기 위하여 참외 최대 생산지인 성주지역에서 생육시기별로 과실 및 식물체를 채집 또는 구매하였다. 생육초기에는 바이러스 증상이 의심되는 참외의 잎 조직과 과일을 주로 채집하였으며, 본격적인 과실 수확이 이루어지는 생육중기 이후에는 경매장에서 지역별로 과실을 무작위로 구매하여 바이러스 발생양상을 분석하였다.
이론/모형
- 2010년 5월에 성주지역 두 참외 육묘장에서 각각 105주와 89주를 구입하여 참외 유묘의 CGMMV 감염여부를 조사하였다. 이러한 시료들로부터 CGMMV 감염여부는 전체 RNA를 추출하여 RT-PCR 방법으로 진단하였다.
- 전자현미경 검경. 채집한 시료는 direct negative staining 방법으로 바이러스 입자를 관찰하였다. Formvar 막을 씌운 200 mesh 그리드(grid)에 2% phosphotungstic acid(pH 7.
성능/효과
- 시판 참외 종자와 유묘의 바이러스 감염양상. 3개 회사에서 판매되는 참외 종자 5품종을 2009년 구입하여 CGMMV 오염여부를 RT-PCR로 진단한 결과, 2개 회사의 각각 1품종에서 CGMMV가 검출되었다(Fig. 4). 또한 2010년 5월경 성주에 소재하는 육묘장 2곳에서 각각 구입한 참외 유묘 194점을 RT-PCR 진단하였다.
- 참외에 널리 발생하고 있는 두 바이러스, CGMMV와 WMV2의 발생 시기는 뚜렷한 차이를 보여 준다(Table 2). CGMMV는 4월경 수집한 시료에서부터 높은 감염률을 나타내었으며, 수확말기까지 대부분의 시료에서 검출되었다. WMV2의 경우는 6월경 수집한 시료에서부터 높은 검출률을 나타내었으며, 포장에 따라 발생정도는 많은 차이를 나타내었다.
- 이들 바이러스들은 최초 감염이 이루어지고 나면 생육하면서 급격히 확산되어 매우 높은 감염율을 나타내었다. CGMMV는 지상부 식물체 모든 조직에서 검출되었으나, 호박을 대목으로 사용한 뿌리 조직에서는 검출되지 않았다. 시판종자 5품종을 진단한 결과 3품종에서 CGMMV가 검출되었다.
- 참외에서 CGMMV의 토양전염 및 접촉전염 조사. CGMMV에 감염된 식물체를 분쇄하여 혼합한 토양에 호박을 접목한 참외 유묘를 정식하여 토양전염 여부를 조사한 결과, CGMMV의 토양전염은 전혀 이루어지지 않았다. 하지만 CGMMV에 감염된 참외 조직을 자른 전지가위를 통하여 48%의 감염이 이루어졌으며, CGMMV에 감염된 참외의 덩굴손을 통한 식물체간의 접촉으로 30%의 전염이 이루어졌다(Table 6).
- 참외의 대목으로 사용하고 있는 시판용 호박에 CGMMV를 접종한 결과, 바이러스에 감염되지 않았다. CGMMV에 감염된 참외 식물체를 분쇄 하여 혼합한 토양을 통한 CGMMV의 전염은 확인할 수 없었으며, 덩굴손과 줄기와의 접촉, 전지가위를 통해서 각각 48%, 30%의 전업률을 나타냈다.
- 6월 이후 포장에서 많은 경우 CGMMV와 WMV2는 복합감염되어 있는데, 이 경우 단독감염보다 생육저하와 바이러스 병징은 심하게 나타난다. ZYMV에 감염된 과실의 경우는 CGMMV와 WMV2의 병징과는 구별되는 짙은 노란색 반점이 과실표면에 나타나는 것을 관찰할 수 있었다(Fig. 2I).
- 이것은 지상부 식물체는 참외로서 CGMMV의 이동과 증식이 원활이 이루어지기 때문이며, 뿌리 조직은 호박으로 CGMMV가 증식할 수 있는 기주가 아니기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 감염된 과실에서 채종한 종자를 해부하여 배와 배를 제외한 조직으로 구분하여 진단한 결과, 배를 제외한 조직에서는 CGMMV가 100% 검출되었으며, 배 조직에서는 150개의 시료 중에서 4개에서 CGMMV가 검출되었다. 이러한 배 조직에서의 CGMMV 양성반응은 종자를 해부하는 과정에서 기계적 오염으로 추측된다.
- 이러한 결과로 볼 때, 4월 이후 유통되는 대부분의 참외는 바이러스에 감염되어 있는 것으로 판단된다. 과실표면에 얼룩증상을 보이는 참외는 모두 바이러스 감염과실이었으며, 표면에 증상이 없음에도 불구하고 많은 경우 바이러스에 감염이 되어 있음을 확인하였다. 한편 CGMMV 감염으로 인하여 과실에서 얼룩증상을 제외한 다른 형태적 특징은 관찰되지 않았다.
- 참외 주산지인 성주에서 2008년부터 2010까지 약 2,000점의 시료를 수집하였으며, 참외에 발생하는 바이러스를 동정하고 병 발생생태를 구명하기 위하여 전자현미경 검경과 박과 작물에 발생하는 8종의 바이러스, CGMMV, CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV, WMV2, ZYMV의 종 특이적인 프라이머를 이용한 RT-PCR 방법으로 바이러스 감염 여부를 분석하였다. 그 결과 CGMMV, WMV2, ZYMV의 발병을 확인하였으며, 이외 5종의 바이러스는 발생하지 않는 것으로 조사되었다. 본 조사에서 성주 참 외에서 발생하는 주요 바이러스는 CGMMV와 WMV2임이 확인되었다.
- 호박을 대목으로 사용한 참외 접목묘 상엽에 CGMMV를 접종하고 조직별로 RT-PCR 진단을 실시하였다(Table 4). 그 결과 잎, 줄기, 과실에서는 CGMMV가 100% 검출되었으나, 뿌리 조직에서는 검출되지 않았다. 이것은 지상부 식물체는 참외로서 CGMMV의 이동과 증식이 원활이 이루어지기 때문이며, 뿌리 조직은 호박으로 CGMMV가 증식할 수 있는 기주가 아니기 때문에 나타난 결과로 판단된다.
- 또한 2010년 5월경 성주에 소재하는 육묘장 2곳에서 각각 구입한 참외 유묘 194점을 RT-PCR 진단하였다. 그 결과, 86.7%와 49.4%의 유묘가 각각 CGMMV에 감염되어 있는 것으로 확인되었다(Table 5). CGMMV의 종자전염률은 오이에서는 최대 8%까지 수박에서는 5%까지 이르는 것으로 보고되어 있으나(Adams와 Antoniw, 2006), 참외에서 CGMMV의 종자전염율은 알려져 있지 않다.
- 4%의 시료에서 검출되었다. 그리고 17.7%의 과실은 복합감염되어 있었으며, 복합감염의 형태는 CGMMV와 WMV2가 대부분을 차지하였다. 이러한 결과로 볼 때, 4월 이후 유통되는 대부분의 참외는 바이러스에 감염되어 있는 것으로 판단된다.
- 이러한 배 조직에서의 CGMMV 양성반응은 종자를 해부하는 과정에서 기계적 오염으로 추측된다. 대목으로 이용되는 호박의 CGMMV에 대한 병원성을 조사하기 위하여 시판되고 있는 9품종의 대목용 호박에 CGMMV를 접종한 후 진단한 결과, 참외에서는 CGMMV가 검출된 반면, 9종의 대목용 호박에서는 CGMMV의 감염이 이루어지지 않았다(Fig. 3). 이를 보아 참외 대목용 호박은 CGMMV의 기주가 아닌 것으로 확인되었다.
- 전자현미경과 RT-PCR 진단 결과를 종합해 볼 때, 막대형 입자는 모두 CGMMV로, 사상형 입자는 WMV2와 ZYMV로 확인되었다. 또한 CGMMV와 WMV2가 각각 79.9%, 18.1%로 대부분을 차지하는 것으로 보아 참외 주산지인 성주에서 발생하는 주요 바이러스는 CGMMV와 WMV2인 것으로 확인되었다.
- 본 연구에서 6월 이후부터 채집한 시료에서 주로 검출된 WMV2는 전염 매개체인 진딧물이 5월 상중순에 겨울기주에서 여름기주로 이동한다는 보고(Shim 등, 1977), 진딧물의 발생이 6월에 급증한다는 보고(Vuong 등, 2001)와 발생양상이 일치하고 있다. 무작위로 수집한 참외 과실의 지역별 바이러스 감염양상을 보면(Table 3), CGMMV는 대부분 높은 감염률을 보이며 지역간 변차는 적다. 그러나 WMV2는 전체적으로 CGMMV 보다 낮은 감염률을 보이지만 지역간의 상당한 감염률의 차이를 보인다.
- 반면, WMV2는 CGMMV에 4분에 1정도의 발생률을 보였으며, 지역간 발생률은 0−100%로 매우 다르게 나타났다.
- 8%)에 불과하였다. 본 RT-PCR 진단에서는 CGMMV, WMV2, ZYMV를 제외한 CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV는 검출되지 않았다. 전자현미경과 RT-PCR 진단 결과를 종합해 볼 때, 막대형 입자는 모두 CGMMV로, 사상형 입자는 WMV2와 ZYMV로 확인되었다.
- 그 결과 CGMMV, WMV2, ZYMV의 발병을 확인하였으며, 이외 5종의 바이러스는 발생하지 않는 것으로 조사되었다. 본 조사에서 성주 참 외에서 발생하는 주요 바이러스는 CGMMV와 WMV2임이 확인되었다. CGMMV는 생육초기부터 발생하며 생육 후기에는 거의 대부분의 참외가 감염이 이루어졌다.
- CGMMV는 지상부 식물체 모든 조직에서 검출되었으나, 호박을 대목으로 사용한 뿌리 조직에서는 검출되지 않았다. 시판종자 5품종을 진단한 결과 3품종에서 CGMMV가 검출되었다. 참외의 대목으로 사용하고 있는 시판용 호박에 CGMMV를 접종한 결과, 바이러스에 감염되지 않았다.
- 또한 대목용 호박이 접목된 참외의 뿌리에서 CGMMV가 검출되지 않았다는 Table 4의 결과와 일치한다. 이러한 결과들로 볼 때, 호박을 대목으로 사용한 참외의 경우 뿌리를 통한 CGMMV의 감염은 이루어지지 않기 때문에 토양으로의 전염은 불가능한 것으로 판단된다.
- 하지만 CGMMV에 감염된 참외 조직을 자른 전지가위를 통하여 48%의 감염이 이루어졌으며, CGMMV에 감염된 참외의 덩굴손을 통한 식물체간의 접촉으로 30%의 전염이 이루어졌다(Table 6). 이러한 결과로 볼 때, 전지가위와 같은 농기구를 통한 감염성 즙액의 접촉과 덩굴손 등의 식물체간의 자연스러운 접촉은 재배과정에서 늘 일어나는 것으로 참외에서 바이러스가 포장 전체로 확산되는 주요수단인 것으로 판단된다.
- 3). 이를 보아 참외 대목용 호박은 CGMMV의 기주가 아닌 것으로 확인되었다. 또한 대목용 호박이 접목된 참외의 뿌리에서 CGMMV가 검출되지 않았다는 Table 4의 결과와 일치한다.
- 본 RT-PCR 진단에서는 CGMMV, WMV2, ZYMV를 제외한 CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV는 검출되지 않았다. 전자현미경과 RT-PCR 진단 결과를 종합해 볼 때, 막대형 입자는 모두 CGMMV로, 사상형 입자는 WMV2와 ZYMV로 확인되었다. 또한 CGMMV와 WMV2가 각각 79.
- WMV2의 경우는 6월경 수집한 시료에서부터 높은 검출률을 나타내었으며, 포장에 따라 발생정도는 많은 차이를 나타내었다. 즙액전염성이 강하고 종자전염이 가능한 CGMMV는 4월에 채집한 시료부터 매우 높은 감염률을 보이는 것으로 미루어 볼 때 종자전염으로 인한 소수의 감염주 또는 접목과 육묘과정에서 감염된 유묘로부터 3월에서 4월경에 수행되는 본격적인 농작업 과정에서 급격한 확산이 일어나는 것으로 판단된다. 이후 생육말기까지 계속되는 과실 수확작업과 식물체 접촉 등에 의하여 대부분의 참외가 CGMMV에 감염되는 것으로 보인다.
- 한편 CGMMV 감염으로 인하여 과실에서 얼룩증상을 제외한 다른 형태적 특징은 관찰되지 않았다. 지역별 바이러스 발생양상을 보면, CGMMV는 대부분 높은 발생률을 나타내었고 지역간 발생정도의 차이는 크지 않았다. 반면, WMV2는 CGMMV에 4분에 1정도의 발생률을 보였으며, 지역간 발생률은 0−100%로 매우 다르게 나타났다.
- 채집한 시료 1,977점을 박과에 발생하는 8종 바이러스(CGMMV, CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV, WMV2, ZYMV)의 종 특이 프라이머를 이용하여 RT-PCR 진단을 수행하였다(Table 2). 진단결과, CGMMV가 1,580점(79.9%), WMV2가 358점(18.1%), 그리고 ZYMV가 6점(0.3%)의 시료해서 검출되었다. 또한 294점(14.
- 과실 수집은 참외의 본격적인 수확이 이루어지는 4월에서 9월까지 이루어졌다. 진단결과, 전체 시료 중 89.3%가 바이러스에 감염되어 있었으며, 세부적으로는 CGMMV가 84.5%, WMV2가 22.2%, ZYMV가 0.4%의 시료에서 검출되었다. 그리고 17.
- 참외 과실을 무작위로 구입하여 분석한 본 조사에서 바이러스병의 감염률은 예상과 다르게 약 90%에 달하였으며(Table 3), 참외 포장 대부분에서 바이러스병이 만연하고 있었다. 그러나 지금까지 여러 가지 이유로 참외의 바이러스 발병률은 낮게 인식되어져 왔다.
- 본 연구는 2008년부터 현재까지 참외에 발생하는 바이러스의 종류, 발생 정도, 피해, 그리고 전염생태 등을 분석하여 종합적인 참외 바이러스병의 관리대책을 수립하고자 수행되었다. 참외 주산지에서 약 2,000점의 시료를 채집하여 분석한 결과 CGMMV, WMV2, ZYMV의 발생을 확인하였고, 국내 다른 박과 작물에 보고되어 있는(The Korean Society of Plant Pathology, 2009) CMV, KGMMV, MNSV, PRSV, SqMV 등의 발생은 아직 없는 것으로 조사되었다. 현재 참외에서 가장 문제되는 바이러스는 CGMMV와 WMV2로 확인되었는데(Table 2), 이러한 양상은 박과 작물에서 수박의 바이러스 발생양상과 유사한 점을 보여준다.
- CGMMV에 감염된 식물체를 분쇄하여 혼합한 토양에 호박을 접목한 참외 유묘를 정식하여 토양전염 여부를 조사한 결과, CGMMV의 토양전염은 전혀 이루어지지 않았다. 하지만 CGMMV에 감염된 참외 조직을 자른 전지가위를 통하여 48%의 감염이 이루어졌으며, CGMMV에 감염된 참외의 덩굴손을 통한 식물체간의 접촉으로 30%의 전염이 이루어졌다(Table 6). 이러한 결과로 볼 때, 전지가위와 같은 농기구를 통한 감염성 즙액의 접촉과 덩굴손 등의 식물체간의 자연스러운 접촉은 재배과정에서 늘 일어나는 것으로 참외에서 바이러스가 포장 전체로 확산되는 주요수단인 것으로 판단된다.
후속연구
- 4), 육묘장에서 구입한 참외 유묘의 높은 CGMMV 감염률(Table 5), 실제적인 토양전염과 접촉전염 조사(Table 6) 등을 종합적으로 고려할 때 참외에서 CGMMV 대발생의 근본원인은 토양전염이 아니라 CGMMV의 종자전염으로 초기전염원이 발생하고 육묘과정과 농작업과정의 접촉전염으로 전면적으로 확산되기 때문인 것으로 판단된다. 이러한 결과에 따라 참외의 무병종자와 유묘 생산을 위한 기술적, 정책적 지원이 뒷받침되어야 할 것이며, 실용성 있는 접촉전염 차단 기술, 그리고 얼룩 과실 방지제 개발 등과 같은 기술개발이 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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