최근 국내에 발생해 큰 문제를 일으키는 토마토황화잎말림바이러스(TYLCV)는 매개충인 담배가루이와 함께 토마토의 안정생산을 위협하는 치명적인 바이러스다. 병이 발생하면 악제나 다른 방법으로 방제가 어려우므로 내병성 풍종, 특히 TYLCV 저항성 유전자 Ty-1,2,3(부분우성)의 한 개체 내 집적을 통해 저항성을 높인 품종의 육성이 시급하다. 이런 목적으로 국립원예특작과학원에서는 TYLCV에 저항성 품종인 '티와이썬'을 개발하였다.
토마토황화잎말림바이러스(TYLCV)는 토마토에서 큰 경제적 손실을 초래하는 바이러스 병이다. 이병은 약제방제가 되지 않기 때문에 매개충인 담배가루이를 방제하거나 저항성 품종을 재배해야 한다. 본 시험은 시중에 유통 중인 토마토 품종에 대해 토마토황화잎말림바이러스에 저항성을 평가하였다. 토마토 품종별로 TYLCV 저항성 마커로 유전자 Ty-1과Ty-3 분석을 실시하였고, 아그로주입법으로 생물검정을 실시하였다. 대추형은 티티찰, TY 티니, TY 생생 II, TY 센스큐 등 4종, 방울형은 TY 엔도르핀, TY 스마프사마, 티아라 TY, 올레 TY 등 4종, 완숙형은 TY 킹덤, TY 에이스, TY 홈런, TY 알토랑, 도테랑 TY 위너, 스틱스 TY 등 6종에서 저항성유전자를 확인하였다. 유묘검정은 대추형과 방울형은 모두 유전자 분석결과와 일치하였으나, 완숙형은 저항성 품종에서도 일부 병징이 발현되는 경향이었다. 품종별 수량성은 대추형은 티티찰 대비 TY 티니가 우수하였고, 방울형은 스마일 대비 TY 스마프사마, 티아라 TY이 우수하였으며, 완숙형은 다복 대비 TY 에이스, TY 킹덤 등이 우수한 품종이었다.
전남지역의 영암, 장성, 화순 등 주요 재배주산지에서 2012년부터 2013년까지 2년동안 토마토황화잎말림바이러스 병의 발생현황을 조사하였다. 바이러스는 토마토 시료로부터 전체 DNA를 추출하여 PCR을 실시하였다. 토마토 재배작형별 바이러스 발병포장율은 반촉성작형은 23%, 억제작형은 59.4%였으며, 이병주율은 각각 0.4%, 13.1%였다. 저항성품종 재배시에는 작형에 관계없이 발병율이 매우 낮았으며, 감수성 품종 재배시에는 발병포장율은 반촉성은 24.3%로 낮았으나, 억제작형은 83.0%로 매우 높았다. 하지만 저항성 품종 재배시에는 발병 포장율은 반촉성은 발생되지 않았고, 억제작형은 9.1%였다. 토마토황화잎말림바이러스는 4월 정식시 6월 상순부터 발생하였고, 8월과 9월에 정식하였을 때 20일 후부터 발생하기 시작하였다.
토마토에 발생하는 담배가루이 방제를 위하여 토마토 정식 직후 cyantraniliprole 근부관수 fb cyantraniliprole 경엽살포 fb 기존 등록약제 3회 혼용살포(처리 1), cyantraniliprole 근부관수 fb dinotefuran + emamectin benzoate 혼용경엽살포 fb 기존 등록약제 3회 혼용경엽살포(처리 2), dinotefuran 근부관수 fb cyantraniliprole 경엽살포 fb 기존 등록약제 3회 혼용살포(처리 3), dinotefuran 근부관수 fb dinotefuran + emamectin benzoate 혼용경엽살포 fb 기존 등록약제 3회 혼용경엽살포(처리 4) 및 무처리(처리 5) 등 5처리를 시험하였다(Table 1 참조). 정식 20일 후 조사(8월17일)에서는 담배가루이의 밀도는 처리 1, 2, 3에서 각각 20주당 0, 0, 0마리였으며, 처리 4, 5에서는 0, 2마리로 담배가 루이의 유입이 적었다. 9월 17일 마지막 조사에서는 처리 1, 2, 3에서 각각 20주당 10.3, 10.3, 10.6마리였으며, 처리 4, 5에서는 23.3, 37.6마리로 cyantraniliprole 근부관수 및 경엽살포가 비교적 우수하였다. 황화잎말림바이러스병(TYLCV)의 발생도 유사한 경향으로 3화방기까지 처리 1, 2에서는 발병이 없었으며, 처리 3, 4에서는 각각 3, 17%로 무처리의 33%에 비하여 효과가 인정되었다. 그러나 3화방기 이후에는 처리간 차이가 없었다. 상품수량은 처리 1, 2에서 각각 5주당 9,148 g, 9,698 g으로 많았으며, 착과수와 평균과중도 같은 경향이었다.
최근에는 작물의 유도 저항성을 이용한 항바이러스제 개발에 관한 많은 연구가 수행되고 있으나 실제 농업현장에 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다. 본 실험은 시설토마토 재배현장에 외생 살리실산, 키토산, 유제놀 처리에 따른 토마토황화잎말림바이러스(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) 감염억제효과를 검증하고자 수행되었다. 실내검정에서 TYLCV에 감수성 품종인 '슈퍼도태랑'은 항바이러스제 처리 후 TYLCV에 감염된지 12일 후 VP (virus infected control plants)에서 바이러스 증상이 나타나기 시작했다. 접종 32일 후 TYLCV 발병도는 VP에서 98.8%였고, SAT (2 mM salicylic acid)+VP, EGT (200 ㎍/ml eugenol)+VP에서는 각각 98.8%, 98.7%로 발병도가 높았으나, CHT (0.1% chitosan)+VP는 85.7%로 다른 처리들과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 그러나 TYLCV 농도는 CHT+VP에서 OD값이 0.3으로 오히려 가장 높게 나타났으며, 토마토의 초장, 지상부 및 지하부 생체중에서도 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. 여름작형 시설재배지에서 도태랑 계열의 토마토품종 '도태랑솔라'를 사용하여 항바이러스 3종의 효과를 조사한 결과, 수확기에 모든 처리구에서 100.0%에 가까운 TYLCV 감염률은 나타냈으며, 수확량에도 처리간의 통계적 유의차가 인정되지는 않았다. 이와 대조적으로 Ty-1과 Ty-3a 유전자를 보유한 TYLCV에 내병성 품종인 'TY자이언츠'는 저항성 유묘검정의 전 조사기간 동안 바이러스 증상이 전혀 관찰되지 않았고, 식물체내 바이러스 농도도 무접종 수준이었다. 본 실험 결과 'TY자이언츠' 품종은 TYLCV 발생이 만연한 지역 및 재배시기에 감수성 품종을 대체할 수 있을 것으로 생각된다. 반면, 저항성 유도물질인 살리실산, 유제놀, 키토산의 항바이러스 효과는 입증되지 않았기 때문에, 아직 시설토마토 재배현장에 적용하기는 어려울 것으로 판단된다.
본 연구는 외국 종자 회사의 토마토 $F_1$ 품종들을 대상으로 토마토황화잎말림바이러스(TYLCV) 저항성 분자마커 분석과 포장병리검정을 통해 각 품종의 저항성 유전자형과 내병성 수준을 분석하고, 원예형질 특성평가를 통해 TYLCV 저항성 품종보급과 분리육종에 적절한 품종선발을 위해 수행되었다. 40개 공시품종의 분자마커 및 병리검정 결과, 대부분 저항성으로 표기된 품종들이 TYLCV 저항성 유전자인 Ty-1, Ty-3, 또는 Ty-3a유전자를 이형접합 또는 동형접합으로 지니고 있으며, 표현형에서도 매우 낮은 발병률을 보였다. 반면, 중간 저항성으로 표기된 4 품종 중 3 품종은 18.1-33.3%의 발병률을 보였으며, 마커형이 이병성이었다. 내병성이 확인된 $F_1$품종들을 대상으로 원예형질 특성조사 결과, 유럽형 TYLCV 저항성 대과종 품종은 국내 선호 대비종보다 비교적 수량이 높고 당도 및 당산도도 크게 떨어지지 않아 국내용 품종 육성재료로 적합하였지만, 높은 과실경도의 문제점이 있었다. 반면, 소과종 품종들은 수량, 당도 등에서 국내 선호 품종보다 낮고 절간장도 길어 이들을 활용한 고품질 TYLCV 저항성 품종 육성을 위해서는 대과종에 비해 많은 시간과 노력이 소요될 것으로 판단되었다.
토마토황화잎말림바이러스(Tomato yellow leaf curl virus; TYLCV)는 온실가루이(Bemisia tabaci)에 의해서 영속전염되는 DNA 바이러스로 토마토에 발생하는 가장 중요한 병 중 하나이다. 우리나라에서 TYLCV는 2008년 최초로 보고된 이래 급속하게 전국적으로 확산되어 토마토 생산에 심각한 경제적 손실을 일으키고 있다. 토마토 생산과정에서 TYLCV의 확산을 최소화하기 위해 바이러스의 조기진단이 매우 중요하다. 본 연구에서는 바이러스의 신속진단을 위해 초고속 정밀 PCR 진단기술을 개발하였으며, 이는 마이크로칩을 기반으로 하여 $5{\mu}l$의 시료만으로 PCR을 수행할 수 있도록 고안된, 휴대가 가능할 정도의 소형 GenSpector$^{TM}$ TMC-1000 PCR 기기를 이용한 새로운 기술이다. 본 연구에서 개발된 초고속 정량 PCR을 이용하였을 때 TYLCV 진단을 위한 30 cycle의 PCR과 용융점분석(melting curve analysis)에 15분 이내의 시간이 소요되었으며, GenSpector$^{TM}$ TMC-1000 PCR을 이용한 초고속 정밀진단 기술은 향후 TYLCV의 대발생을 모니터링하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각한다. 본 연구결과는 GenSpector$^{TM}$ TMC-1000 PCR기반의 초고속정량 PCR 기술을 이용한 식물 바이러스의 진단기술 개발로는 최초의 보고이다.
2010년 농업현장의 농업인 등이 임상진단 요청한 시료 중 채소류는 고추 등 8개 작물이었으며 이중 토마토가 31.8%, 수박 21.4%, 고추 19.5%로 바이러스병으로 인한 피해가 많은 작물이었다. 과수류는 사과 등 4작물이었으며, 포도가 63.6%, 사과 33.0%로서 임상진단 요청시료의 대부분을 차지하였다. 화훼류는 국화 등 6개 작물이었으며, 튜립 60.0%, 선인장이 20.0%로 바이러스 피해가 발생하고 있었다. 바이러스 감염시료를 분석한 결과 고추와 토마토는 CMV, BBWV2 등 6종의 바이러스가 감염되었으며, 수박은 MNSV, CMV 등 5종의 바이러스가 감염되었다. 포도는 GFkV 등 6종의 바이러스가 감염되었다. 바이러스 종류별 감염은 CMV가 8종의 채소류 중 6종의 채소류와 튜립에 감염되었다. 2010년 농업현장에서 임상진단한 시료에 감염된 바이러스는 32종이었으며, 바이로이드는 4종이었다. 토마토황화잎말림바이러스(TYLCV)는 2010년 전북 부안 등 6개 도 18개 시 군에 신규로 발생되어 2008년 처음 발생된 이후 총 58개 시 군으로 확산되었다. 토마토원형반점바이러스(TSWV)는 2010년 전북진안, 제주도의 제주 지역에서 신규로 발생하였으며, 2004년 안양 관양동 지역에 대 발생한 이후 25개 시 군에 확산되었으나, 경북 및 충북 지역에서는 현재까지 발생하지 않았다. 토마토덤불위축바이러스(TBSV)는 2010년 경남진주 지역에 신규로 발생하여 2004년 경남 사천지역에 처음 발생한 이후 경남 충북 지역의 5개 시 군에 발생 하였다.
세계적인 침입해충 담배가루이(Bemisia tabaci Gennadius)의 한국 계통과 중국 계통의 유연관계를 알아보기 위하여 2019년에 채집한 두 계통들의 biotype 분포, 살충제 반응, 바이러스 보독율을 조사하고 차이를 분석하였다. 미토콘드리아 COI 유전자 서열을 이용하여 집단 분석한 결과 국내는 모든 지역계통에서 Q biotype만 발견되었으며, 중국은 B biotype (14.3%)과 Q biotype (85.7%)이 동시에 발견되었다. 담배가루이 Q biotype의 haplotpye 구성도 중국은 모두 Q1 그룹만 관찰되었고 Q1H1 (79.8%), Q1H2(20.2%)로 구성되어 있었으며, 한국은 Q1이 우세한 가운데 Q2도 관찰되었으며 Q1 그룹의 구성도 Q1H1 (1.7%), Q1H2 (97.5%)로 중국과는 크게 달랐다. 15종 살충제에 대한 약제반응은 국내 계통은 일부 약제를 제외하고 대부분 약제에서 충분한 살충력(mortality≥80%)을 보여주었으나 중국 계통은 40% 이하의 살충력을 보인 약제들이 다수 있었으며 한국보다는 높은 저항성을 갖고 있었다. 토마토 황화잎말림바이러스(TYLCV)의 보독율은 국내 계통에서는 발견되지 않았으며 중국의 경우 0~60%(평균 21.4%)가 발견되었다. 따라서 한국와 중국의 담배가루이 계통 간에는 유전적 조성과 살충제 반응, 바이러스 보독율에 있어서 큰 차이를 보여주었으며 양국의 담배가루이가 서로 다른 유입 패턴을 갖고 있음을 알 수 있었다.
본 연구는 토마토 유기재배 시 발생하는 주요 해충인 온실가루이와 담배가루이에 대해 친환경적인 방제방법을 개발하기 위해서 수행했다. 특히 담배가루이는 토마토에서 가장 문제가 되고 있는 황화잎말림바이러스의 매개충이다. 가루이류는 바이러스의 매개충일 뿐 아니라 토마토를 흡즙하게 되면 생육이 저조해지며 감로분비에 의한 그을음병을 유발한다. 현재 친환경적인 방법으로 황색점착트랩, 황온점벌, 지중해이리응애 등을 사용하는 방법이 있으나 사용적기를 놓치거나 하우스 환경이 천적에 적합하지 않으면 좋은 결과를 볼 수 없는 문제가 있다. 이번 연구에서 곤충들에 페르몬의 역할을 하는 올레산을 1,000ppm, 2,000ppm, 4,000ppm 고압분무기를 활용하여 3회 처리한 결과 2,000ppm 76%, 4,000ppm 84%의 높은 방제가를 보였으며 2,000ppm처리와 4,000ppm 처리 간에 유의성은 없었다. 가루이 방제에 기존에 사용되고 있는 님오일 1,500ppm과 dinotefuran 50ppm을 비교 시험한 결과 올레산 2,000ppm의 가루이 방제가가 82%로 가장 높았으며 님오일 1500ppm과 dinotefuran 50ppm은 각각 75%의 방제가를 보였으며 유의성은 없었다. 경제적 측면으로 보게 되면 10a 1회 방제시 님오일은 20,150원이 소요되는 반면 올레산은 3,180원이 소요되어 경제적으로는 올레산을 활용하는 것이 유리하다고 할 수 있다. 이상의 방제시험으로 토마토 유기농재배에서 올레산을 이용한 경제적인 가루이 방제방법을 제시할 수 있었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.