1996년 5월 하순부터 7월 초순사이 경북 안동, 의성, 충북 청원 지방의 30개 이상의 사과 과수원에서 어린 과일에 역병이 대발생하였는데, 발병된 과수원에서는 이병주열과 이병과율이 각각 10~90%와 1~15% 정도였다. 이병된 어린 과일은 연한 갈색 혹은 진한 갈색으로 썩고 단단하였으며 병반은 건전부위로 경계가 불명확하게 확산되었다. 어린 잎이나 신초 역시 역병균에 감염되면 반점이나 수침상 혹은 마름 증상 들을 심하게 나타내었는데 이들로부터 총 39개 역병 균주를 분리하였다. 이들 중 Phytophthora cactorum으로 동정된 25개 균주는 모든 발생지역에서 분리되었으나 P. cambivora로 동정된 나머지 14개 균주는 안동지역에서만 수집되었다. P. cambivora 균주의 유성생식형은 모두 A1으로 조사되었으며 이들의 균학적 특성은 본문에 자세히 기록하였다. 본 실험에서 Koch의 가설이 증명되었으며, 두 균 모두 사과뿐 아니라 배와 복숭아의 어린 가지와 과일에 강한 병원성을 보였고 여러 채소과일에는 병원성이 없거나 아주 미약하였다. 사과 어린 과일 역병의 대 발생은 국내에 기록된 바가 없으며, 특히 P. cambivora에 의한 사과 과일역병의 발생은 세계적으로도 보고된 바 없다.
2010년에 청주, 충주-1, 충주-2, 강진, 예산, 그리고 영주에서 채집한 점박이응애의 bifenazate 약제 저항성을 확인 해 본 결과, 강진과 예산 개체군에서 각각 964.5배, 1130배의 높은 저항성을 나타내었다. 그리고 청주, 충주-1, 충주-2, 그리고 영주개제군에서는 낮은 저항성비를 나타내었다. Bifenazate 약제 저항성 점박이응애의 cytb 점 돌연변이인 G126S를 확인해 본 결과, 생물검정에서 높은 저항성을 보인 강진과 예산 개체군에서 G126S 점 돌연변이를 확인 할 수 있었다. 이와 같이, G126S 점 돌연변이는 bifenazate 약제 저항성을 가지는 점박이응애 선별에 아주 유용한 분자진단 마커로 이용될 수 있다. 두 가지 분자진단 방법인 quantitative sequencing(QS)와 PCR amplification of specific alleles(PASA)는 G126S 점 돌연변이를 잘 탐지하였다. 따라서 이러한 방법들은 야외 계통의 bifenazate 약제 저항성 형질 모니터링과 저항성 관리에 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.
유기 사과과원의 피복작물 선정을 위해 피복작물의 피복율과 시기별 잡초의 발생양상에 대해 조사하였다. 토양의 화학성분은 자연초생구에 비해 들묵새와 화이트클로버가 유기물 함량과 인산 함량이 다소 높게 분석되었다. 피복작물별 잡초 종의 출현은 5월에는 클로버 종류와 청보리, 호밀이 비교적 잡초 종의 출현이 억제되었고 6월에는 호밀이 가장 좋은 효과를 가져왔다. 7월에는 피복율이 낮은 톨페스큐와 켄터키블루그라스에서는 많은 잡초 종이 출현하였다. 유기 사과과원의 발생한 잡초는 총 51종으로 조사되었고 피복율을 높이기 위해서는 피복식물 보다 키가 크고 광엽인 좀명아주, 명아주, 환삼덩굴 등의 봄철 제거가 필요하다. 잡초의 건물중을 측정한 결과 피복율이 가장 낮았던 켄터키블루그라스에서 대조구와 거의 유사한 결과를 보여주었다. 잡초와 토양과의 관계에 대해 CCA로 분석한 결과 1축에서는 토끼풀과 여뀌가 유기물의 함량과 높은 상과관계를 가지며 명아주는 인산의 함량과 상관관계를 가지고 있는 것으로 분석되었다.
최근에 소비자들의 안전 농산물에 대한 관심과 정부의 정책적인 친환경농업에 대한 지원으로 유기 과수 재배는 지속적으로 발전되어 왔다. 본 연구는 피복 작물별 유기 사과과원의 토양 화학성 및 시기별 토양미생물에 대한 비교분석을 통해 피복작물의 토양미생물상 영향을 구명하고 유기농법에 의한 과수재배법을 확립하고자 수행되었다. 피복작물은 벼과 작물인 호밀, 청보리와 콩과 작물인 레드클로버와 헤어리베치를 대상으로 하였다. 사과과원에서 피복처리에 의한 토양화학성분 변화는 자연초생구에 비하여 큰 차이를 보이지 않았으며 피복작물 처리간에도 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 토양 pH는 7.8~8.1 범위로서 유기 배 과원 관행과원의 pH에 비해 상당히 높은 것으로 조사되었다. 유효인산은 자연초생시험구와 피복작물 시험구간 유의성있는 차이는 없었다. 유기물 함량은 자연초생구와 벼과 피복작물간에 유의성 있는 차이는 없었으나, 콩과 피복작물과 비교했을 때 자연초생구에 비해 콩과 피복작물의 유기물 함량이 적은 것으로 조사되었다. 치환성 양이온인 칼륨함량에서 호밀과 레드클로버 시험구는 자연초생구에 비해 다소 낮은 것으로 조사되었고, 헤어리베치의 경우 자연초생구에 비해 높은 것으로 조사되었다. 칼슘 함량은 자연초생구에 비해 피복작물들에서 다소 낮은 것으로 나타났으며, 마그네슘 함량은 청보리와 헤어리베치에서 자연초생구에 비해 낮은 것으로 조사되었다. 토양미생물 군집밀도 조사결과 8월 토양에서 자연초생구에 비해 호밀과 레드클로버 시험구의 세균 군집밀도가 다소 높은 것으로 분석되었으며 방선균 군집밀도는 자연초생구와 비교해서 청보리가 약간 높은 것으로 나타났다. 진균 군집밀도도 8월 토양에서 자연초생구에 비해 헤어리베치 시험구의 군집밀도가 약간 높은 것으로 조사되었다. Pyrosequencing을 통해 처리구별 배양균 및 비 배양균의 군집조성을 비교한 결과 청보리로 피복한 사과과원 토양의 방선균 분포비율이 다른 토양에 비해 2배 이상 높은 것으로 조사되었다. 본 연구는 피복작물에 따른 토양미생물상 영향을 조사한 것으로서 사과과원의 효과적인 유기물 분해와 양분공급을 위한 피복작물 선정의 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.
Erwinia amylovora에 의해 발생하는 화상병은 2015년 국내에서 처음 보고된 이후 전국적으로 확산되고 있다. 화상병은 벌과 같은 화분매개충, 강한 바람을 동반한 강수와 이병주 전정 작업에 의한 전파 등 많은 경로를 통해 병원균 감염이 진행되어 발생한다. 이 외에도 자생하는 개야광나무속, 산사나무속, 피라칸다속, 벚나무속, 마가목속 등의 장미과 식물이 E. amylovora의 기주식물과 전파원이 될 수 있음이 보고되어 있다. 그러나, 국내에서는 아직까지 자생하고 있는 장미과 식물의 화상병 감수성에 관한 연구가 많이 다뤄지지 않은 상황이다. 본 연구에서는 2020년부터 2022년까지 3년간 국내에서 채집한 야생 장미과 식물 10속 25종을 대상으로 화상병 감수성 검정을 진행하였다. 108 cfu/ml 농도의 E. amylovora 균액을 이용하여 채집한 식물의 꽃, 잎과 가지, 과실에 접종하고, 화상병 유사 병징 발현을 관찰하고 PCR을 통해 접종 조직 내의 E. amylovora 검출 여부를 분석하였다. 그 결과, 병징 발현과 병원균 검출 결과가 동일한 14종의 야생 장미과 식물을 확인하였다. 이러한 결과는 향후 적절한 화상병 방제 정책 수립에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
Erwinia amylovora에 의해 발생하는 화상병은 2015년에 국내에서 처음으로 보고된 이후 2021년 기준으로 전국 22개 지역으로 전파되었다. 우리나라는 식물방역법에 따라 화상병이 발생한 사과 및 배 과원은 발생주율을 기준으로 모든 기주식물들을 완전히 제거하여 구덩이에 매몰처리한다. 이후, 3년간 화상병균 전파를 막기 위해 매몰지 위에 기주식물 식재를 금하고 있다. 매몰처리법에 의한 화상병균 박멸 효과를 확인하기 위하여, 화상병 감수성 식물을 미끼식물로 이용하여 매몰지에 식재 후 화상병 재발 유무를 확인하였다. 이를 위해, 2019년부터 2021년에 매몰처리한 경기도 안성시와 충북 충주시 소재 매몰지 3곳을 선정하여 미끼식물 감시시설을 설치하였다. 화상병 감수성 식물인 사과(부사)를 미끼식물로 선정하고, 각 감시시설당 5주를 식재하였다. 감시시설은 울타리와 그물로 격리하였다. 또한, 실시간 모니터링을 위한 CCTV와 동작감지기, 그리고 현지 기상상황을 기록하는 센서를 설치하였다. 감시시설을 주기적으로 방문하여 육안으로 화상병 발병 유무를 확인하였다. 미끼식물로부터 화상병 의심 증상을 나타내는 표본을 채취하고 화상병균 특이적 프라이머를 이용하여 loop-mediated isothermal amplification polymerase chain reaction (PCR)과 conventional PCR을 통해 화상병균 감염 유무를 확인하였다. 그 결과, 현재까지 어떠한 미끼식물에서도 화상병균은 검출되지 않았다. 따라서, 현재 시행되고 있는 매몰 후 화상병 기주식물 3년 식재 금지 조항을 완화하는 근거로 본 연구 결과를 제시하고자 하며, 이를 통해 국내 과수산업과 농가의 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있을 것이라 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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