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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 Cho et al. (2007)에 의해 수행된 2002년, 2004년, 2005 및 2006년 이후 실시되지 않은 고추 바이러스 발생률을 2006년부터 2010년 까지 총 5년간 발생과 분포를 조사하였다. 특히 국내 고추재배에서 문제되는 바이러스의 변화추이를 통하여 적절한 방제대책이 전무한 상황에서 고추 유기농재배에서 필수적인 바이러스병과 관련된 내병성품종 육성을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
- (2007)에 의해 수행된 2002년, 2004년, 2005 및 2006년 이후 실시되지 않은 고추 바이러스 발생률을 2006년부터 2010년 까지 총 5년간 발생과 분포를 조사하였다. 특히 국내 고추재배에서 문제되는 바이러스의 변화추이를 통하여 적절한 방제대책이 전무한 상황에서 고추 유기농재배에서 필수적인 바이러스병과 관련된 내병성품종 육성을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
제안 방법
- 채집한 고추의 바이러스 시료는 효소결합항체법(Clark and Adams, 1977) 중, 현재 가장 널리 사용되고 있는 이중 항체 샌드위취(double antibody sandwich ELISA, DAS-ELISA)법을 이용하였다. ELISA 검정의 대상 바이러스는 Broad beam wilt virus 2 (BBWV2), Cucumber mosaic virus (CMV), Pepper mottle virus (PepMoV), Pepper mild mottle virus (PMMoV), Tomato spotted wilt virus (TSWV) 등 최근 국내에서 주로 발생하는 5가지 바이러스에 대한 검정을 각 바이러스의 다항체를 이용하여 수행하였다. 또한 이들 바이러스간의 2, 3, 4종간의 복합감염 발생률도 분석하였다.
- 반면 BBWV2는 낮은 발병율을 보여주었으며, TSWV는 충남과 전남지역에 국한되는 것으로 조사되었다. 따라서 고추 노지재배 시 발생하는 바이러스의 위해도를 발병률에 따라 구분하면 CMV, PMMoV, 그리고 PepMov 순으로 조사되었다. 또한 복합 감염의 발생도 모든 조사지역 시료에서 검출되었으며, 이에 대한 감염 별 바이러스 종류와 발생률을 분석하였다.
- 따라서 고추 노지재배 시 발생하는 바이러스의 위해도를 발병률에 따라 구분하면 CMV, PMMoV, 그리고 PepMov 순으로 조사되었다. 또한 복합 감염의 발생도 모든 조사지역 시료에서 검출되었으며, 이에 대한 감염 별 바이러스 종류와 발생률을 분석하였다. 복합 감염에서 가장 빈번하게 검출된 바이러스는 CMV로, CMV+BBWV2, CMV+PepMoV, CMV+PMMoV의 복합 감염형태가 검출률이 높게 나타났다.
- ELISA 검정의 대상 바이러스는 Broad beam wilt virus 2 (BBWV2), Cucumber mosaic virus (CMV), Pepper mottle virus (PepMoV), Pepper mild mottle virus (PMMoV), Tomato spotted wilt virus (TSWV) 등 최근 국내에서 주로 발생하는 5가지 바이러스에 대한 검정을 각 바이러스의 다항체를 이용하여 수행하였다. 또한 이들 바이러스간의 2, 3, 4종간의 복합감염 발생률도 분석하였다.
대상 데이터
- 2006년부터 2010년까지 국내 고추 노지재배 포장을 대상으로 경상남도와 제주도를 제외한 강원도 11개 지역 등 전국에 걸쳐 총 83개 지역을 중심으로 바이러스 이병체를 채집하여 연차별 고추 발생 바이러스의 발병률, 바이러스 종류 및 감염 형태를 조사하였다. 2006년부터 2010년까지의 고추에서의 평균 단독 감염률은 46.
- 2006년부터 2010년까지 국내 노지재배 포장을 5년간 조사하였다. 조사 시기는 매년 7월부터 8월까지 조사하였으며, 조사지역은 제주도와 경상남도를 제외한 전라남도를 시작으로, 전라북도, 충청남도, 경상북도, 충청북도, 강원도 순으로 실시하였다.
- 시료 채집 방법은 전국의 노지재배 고추 포장에서 바이러스의 전형적인 증상인 모자이크 병징이 전체 포장의 30% 이상 발생한 포장만을 대상으로 한 포장에서 2개씩 채취하였다. 채취한 시료는 2006년 232점; 2007년 218점; 2008년 226점; 2009년 236점; 2010년 230점으로 총 1,146점에 대한 시료를 대상으로 바이러스를 조사하였다.
- 조사 시기는 매년 7월부터 8월까지 조사하였으며, 조사지역은 제주도와 경상남도를 제외한 전라남도를 시작으로, 전라북도, 충청남도, 경상북도, 충청북도, 강원도 순으로 실시하였다. 전국의 주 고추 재배지역인 강원도(삼척, 영월, 원주, 인제, 정선, 춘천, 철원, 태백, 평창, 화천, 홍천) 11개 지역; 경기도(강화, 안성, 동두천, 양주, 양평, 여주, 연천, 용인, 이천, 평택, 파주, 포천, 화성) 13개 지역; 충청북도(괴산, 단양, 보은, 영동, 옥천, 음성, 제천, 청원, 충주) 9개 지역; 충청남도(공주, 금산, 당진, 보령, 부여, 서산, 아산, 연기, 예산, 천안, 청양, 태안, 홍성) 13개 지역; 전라북도(고창, 김제, 남원, 무주, 부안, 순창, 익산, 임실, 완주, 장수, 정읍, 진안) 12개 지역; 전라남도(강진, 고흥, 곡성, 나주, 무안, 순천, 신안, 여수, 영광, 영암, 장성, 장흥, 진도, 해남, 화순) 15개 지역; 경상북도(봉화, 상주, 안동, 영양, 영주, 영천, 예천, 의성, 청송, 포항) 10개 지역을 중심으로 총 83개 지역을 조사하였다. 그러나 경상남도의 경우 고추 노지재배지가 많지 않고, 시설재배가 대부분이기 때문에 본 조사에서는 경상남도 노지재배지역은 제외하였다.
- 2006년부터 2010년까지 국내 노지재배 포장을 5년간 조사하였다. 조사 시기는 매년 7월부터 8월까지 조사하였으며, 조사지역은 제주도와 경상남도를 제외한 전라남도를 시작으로, 전라북도, 충청남도, 경상북도, 충청북도, 강원도 순으로 실시하였다. 전국의 주 고추 재배지역인 강원도(삼척, 영월, 원주, 인제, 정선, 춘천, 철원, 태백, 평창, 화천, 홍천) 11개 지역; 경기도(강화, 안성, 동두천, 양주, 양평, 여주, 연천, 용인, 이천, 평택, 파주, 포천, 화성) 13개 지역; 충청북도(괴산, 단양, 보은, 영동, 옥천, 음성, 제천, 청원, 충주) 9개 지역; 충청남도(공주, 금산, 당진, 보령, 부여, 서산, 아산, 연기, 예산, 천안, 청양, 태안, 홍성) 13개 지역; 전라북도(고창, 김제, 남원, 무주, 부안, 순창, 익산, 임실, 완주, 장수, 정읍, 진안) 12개 지역; 전라남도(강진, 고흥, 곡성, 나주, 무안, 순천, 신안, 여수, 영광, 영암, 장성, 장흥, 진도, 해남, 화순) 15개 지역; 경상북도(봉화, 상주, 안동, 영양, 영주, 영천, 예천, 의성, 청송, 포항) 10개 지역을 중심으로 총 83개 지역을 조사하였다.
- 시료 채집 방법은 전국의 노지재배 고추 포장에서 바이러스의 전형적인 증상인 모자이크 병징이 전체 포장의 30% 이상 발생한 포장만을 대상으로 한 포장에서 2개씩 채취하였다. 채취한 시료는 2006년 232점; 2007년 218점; 2008년 226점; 2009년 236점; 2010년 230점으로 총 1,146점에 대한 시료를 대상으로 바이러스를 조사하였다.
이론/모형
- 채집한 고추의 바이러스 시료는 효소결합항체법(Clark and Adams, 1977) 중, 현재 가장 널리 사용되고 있는 이중 항체 샌드위취(double antibody sandwich ELISA, DAS-ELISA)법을 이용하였다. ELISA 검정의 대상 바이러스는 Broad beam wilt virus 2 (BBWV2), Cucumber mosaic virus (CMV), Pepper mottle virus (PepMoV), Pepper mild mottle virus (PMMoV), Tomato spotted wilt virus (TSWV) 등 최근 국내에서 주로 발생하는 5가지 바이러스에 대한 검정을 각 바이러스의 다항체를 이용하여 수행하였다.
성능/효과
- 2006년부터 2010년까지 국내 고추 노지재배 포장을 대상으로 경상남도와 제주도를 제외한 강원도 11개 지역 등 전국에 걸쳐 총 83개 지역을 중심으로 바이러스 이병체를 채집하여 연차별 고추 발생 바이러스의 발병률, 바이러스 종류 및 감염 형태를 조사하였다. 2006년부터 2010년까지의 고추에서의 평균 단독 감염률은 46.6%, 복합 감염률은 48.0%로 조사되어 고추 생산에 있어서 가장 큰 위해요소는 바이러스 발병으로 나타났다. 바이러스별로는 CMV가 평균 34.
- 5종류의 바이러스 감염주로 확인된 시료로부터 복합감염 발생률을 조사한 결과, CMV+BBWV2의 이종 형태가 29.0~42.4% 범위의 가장 높은 발생률을 보였다(Table 3). 이러한 결과는 이들 두 바이러스가 모두 진딧물 매개에 의한 전반을 하는 바이러스이기 때문인 것으로 사료된다.
- 8%의 발병률로 전국적으로 가장 우점한 고추 바이러스 이병체임이 년차별 조사결과와 일치하였다(Table 2). PMMoV와 PepMov는 7개도에서 5% 내외의 고르게 발생하는 것으로 나타났으며, BBWV2는 이보다 낮은 0.6~2.7%의 발생률을 보여주었다(Table 2). 한편 TSWV는 강원, 경기, 충북, 전북 및 경북지역에서 발생하지 않는 바이러스로 조사되어, 조사 바이러스 중에서 유일하게 발생하지 않는 바이러스였다.
- 강원도를 포함한 전국 7개도(경상남도와 제주도 제외)에 대한 5종 바이러스의 발생률을 2006년부터 2010년까지 총 5년간 조사한 결과, CMV가 년차에 상관없이 가장 높은 발생률을 나타내었으며 PMMoV 및 PepMoV 순으로 높은 발병률을 나타내었으나 CMV와의 발생률 차이는 매우 큰 것으로 나타났다(Table 1). CMV의 경우 Lee et al.
- 한편 이전 보고와 본 조사간의 CMV 발생률의 차이는 CMV 발생률의 차이는 조사 지역 그리고 조사 품종 간 차이에 의해 기인한 결과로 사료된다. 다음으로 본 조사에서 발생률이 높게 나타난 바이러스는 PMMoV와 PepMoV 순으로 조사되었으며, 이들 두 바이러스간의 평균 발생률 차이는 근소하게 PMMoV가 높게 나타났다(Table 1). 그러나 조사 년 수 후반기인 2009년과 2010년에는 PepMoV의 발생률이 근소하게 우위를 나타낸 결과로 보아 바이러스 발병 생태 및 환경조건과의 상관관계를 고려한 향후 조사와 대책마련이 필요하다고 사료된다.
- 그러나 3종 및 4종간의 바이러스 복합감염 발생은 본 조사에서는 어떠한 상관관계를 유추할 수 없었다. 따라서 1980년대 대부분 단독 감염이 고추의 중요한 바이러스 발병률을 차지하였으나(Kim et al., 1990), 2000년대부터는 단독 및 복합 감염이 유사한 수준으로 발생되는 발병양상의 변화가 나타나고 있다는 보고와 본 연구의 결과를 종합할 때 향후에는 복합 감염이 고추 바이러스 발생형태의 우점을 차지할 것으로 예상된다. 이러한 고추감염 바이러스 병해의 감염형태의 변화는 과거 특정 바이러스에 대한 저항성 품종의 육성으로 기존에 감염이 되지 않았던 다른 종류의 바이러스에는 감수성이거나 다양한 형태의 바이러스 변이체가 발생되었기 때문인 것으로 추정되었다.
- 이들 복합감염 발생률을 지역별로 구분하면 진딧물 매개 바이러스간의 2종 복합감염(CMV+BBWV2, CMV+PepMoV)이 지역에 상관없이 높은 발생률을 나타내어, 동일한 전반기작을 갖는 바이러스일수록 복합감염이 손쉽게 이루어질 수 있음을 알 수 있었다(Table 4). 또한 TSWV는 4% 수준의 단독감염 발생률이었던 전남에 비하여 7.7%의 발생률의 충남 지역에서만 CMV와 복합감염이 발생하여, TSWV의 단독감염이 높으면 높을수록 이종 바이러스간의 복합감염 발생의 가능성이 높다고 사료된다. 그러나 3종 및 4종간의 바이러스 복합감염 발생은 본 조사에서는 어떠한 상관관계를 유추할 수 없었다.
- 0%로 조사되어 고추 생산에 있어서 가장 큰 위해요소는 바이러스 발병으로 나타났다. 바이러스별로는 CMV가 평균 34.8% 발병률로 가장 우점 바이러스로 조사되었다. 반면 BBWV2는 낮은 발병율을 보여주었으며, TSWV는 충남과 전남지역에 국한되는 것으로 조사되었다.
- 또한 복합 감염의 발생도 모든 조사지역 시료에서 검출되었으며, 이에 대한 감염 별 바이러스 종류와 발생률을 분석하였다. 복합 감염에서 가장 빈번하게 검출된 바이러스는 CMV로, CMV+BBWV2, CMV+PepMoV, CMV+PMMoV의 복합 감염형태가 검출률이 높게 나타났다. 따라서 고추의 유기농 재배·생산에 가장 큰 위협요인으로 작용하는 바이러스의 적절한 대책마련을 위한 지속적인 바이러스 모니터링과 3종 이상의 복합 감염 위해성을 판단하기 위한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.
- 이들 바이러스 종류별 발병률을 지역별로 구분한 결과 CMV가 지역과 무관하게 32.0~37.8%의 발병률로 전국적으로 가장 우점한 고추 바이러스 이병체임이 년차별 조사결과와 일치하였다(Table 2). PMMoV와 PepMov는 7개도에서 5% 내외의 고르게 발생하는 것으로 나타났으며, BBWV2는 이보다 낮은 0.
- 이들 복합감염 발생률을 지역별로 구분하면 진딧물 매개 바이러스간의 2종 복합감염(CMV+BBWV2, CMV+PepMoV)이 지역에 상관없이 높은 발생률을 나타내어, 동일한 전반기작을 갖는 바이러스일수록 복합감염이 손쉽게 이루어질 수 있음을 알 수 있었다(Table 4). 또한 TSWV는 4% 수준의 단독감염 발생률이었던 전남에 비하여 7.
- (2007)은 고추 재배초기에는 Tobamovirus인 PMMoV의 발생을 시작으로 바이러스의 매개원인 진딧물의 비례시기에 BBWV2와 CMV가 발병하기 시작하여 PepMoV까지 발생하는 것으로 판단하였고, 이 후 TSWV는 매개원인 꽃노랑 총채벌레가 잘 번식하는 여름철 시기에 주로 발생하는 것으로 기록하였다. 이러한 결과로 볼 때 고추 바이러스병의 경우 재배기간 동안 조사시기별로 바이러스 종류가 다르게 분포할 것으로 해석된다. 그러므로 고추의 바이러스발생에 대한 조사는 발생시기별 단일분석방법이 아니라 육안검정과 다양한 방법을 활용한 종합적 분석만이 가장 효율적으로 바이러스병에 대한 정확한 발병형태를 해석할 수 있을 것으로 판단된다.
- 그러나 또 다른 진딧물 매개 바이러스인 PepMoV의 복합감염은 낮은 발생률을 나타내었는데, 이것은 CMV+BBWV2+PepMoV 3종류의 바이러스 복합감염 발생률이 매우 낮은 것에서 유추해볼 때 같은 진딧물 매개 바이러스 간에도 복합감염의 기작차이로 인한 효율성에 차이가 있는 것으로 추정된다. 한편 5종류의 조사 바이러스간의 2종, 3종, 또는 4종간 복합감염 발생률은 아직까지는 낮게 조사되었다(Table 3).
후속연구
- 다음으로 본 조사에서 발생률이 높게 나타난 바이러스는 PMMoV와 PepMoV 순으로 조사되었으며, 이들 두 바이러스간의 평균 발생률 차이는 근소하게 PMMoV가 높게 나타났다(Table 1). 그러나 조사 년 수 후반기인 2009년과 2010년에는 PepMoV의 발생률이 근소하게 우위를 나타낸 결과로 보아 바이러스 발병 생태 및 환경조건과의 상관관계를 고려한 향후 조사와 대책마련이 필요하다고 사료된다. 한편 과거에 단독감염의 비율이 높았던 PMMoV의 경우 노지고추 재배에서는 그 발생빈도가 본 조사와 마찬가지로 10%이하로 낮게 발생하지만, 시설재배의 경우 2002년 60%를 차지하여 노지와 다르게 매우 높게 발생하였음을 보고하였다(Lee et al.
- 이러한 결과로 볼 때 고추 바이러스병의 경우 재배기간 동안 조사시기별로 바이러스 종류가 다르게 분포할 것으로 해석된다. 그러므로 고추의 바이러스발생에 대한 조사는 발생시기별 단일분석방법이 아니라 육안검정과 다양한 방법을 활용한 종합적 분석만이 가장 효율적으로 바이러스병에 대한 정확한 발병형태를 해석할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구의 주요 바이러스 발생률에 근거할 경우, 감염률에 있어 다소의 차이는 있으나 이전 보고와 유사한 바이러스 종류별 발병률을 나타내었으며, 향후 지속적으로 보다 정확한 분석이 요구되어진다는 것을 부인할 수 없는 사실이다.
- 이러한 고추감염 바이러스 병해의 감염형태의 변화는 과거 특정 바이러스에 대한 저항성 품종의 육성으로 기존에 감염이 되지 않았던 다른 종류의 바이러스에는 감수성이거나 다양한 형태의 바이러스 변이체가 발생되었기 때문인 것으로 추정되었다. 따라서 고추의 바이러스병을 효율적으로 관리하기 위해서는 다양한 복합바이러스 저항성 고추를 육성해야 할 것으로 사료된다.
- 복합 감염에서 가장 빈번하게 검출된 바이러스는 CMV로, CMV+BBWV2, CMV+PepMoV, CMV+PMMoV의 복합 감염형태가 검출률이 높게 나타났다. 따라서 고추의 유기농 재배·생산에 가장 큰 위협요인으로 작용하는 바이러스의 적절한 대책마련을 위한 지속적인 바이러스 모니터링과 3종 이상의 복합 감염 위해성을 판단하기 위한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.
- 그러므로 고추의 바이러스발생에 대한 조사는 발생시기별 단일분석방법이 아니라 육안검정과 다양한 방법을 활용한 종합적 분석만이 가장 효율적으로 바이러스병에 대한 정확한 발병형태를 해석할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구의 주요 바이러스 발생률에 근거할 경우, 감염률에 있어 다소의 차이는 있으나 이전 보고와 유사한 바이러스 종류별 발병률을 나타내었으며, 향후 지속적으로 보다 정확한 분석이 요구되어진다는 것을 부인할 수 없는 사실이다.
- 또한 본 조사와 같은 피해도 조사는 병원체의 발병시기가 매우 중요하다고 생각되며, 특히 바이러스와 같이 기생조건으로만 생활형을 완성하는 경우는 더욱 더 발병시기에 따른 바이러스 종류를 파악해야할 것으로 사료된다. 이에 Cho et al.
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