감자에는 바이러스병, 윤부병(輪腐, ring rot) 과 같은 외관은 건강한 것처럼 보이지만 씨감자 내부에 바이러스나 세균 등이 감염되어 있는 경우가 많고, 생산 및 질적수준에 심한 영향을 미치는 악성병해가 있으며, 건전하고 질좋은 감자를 수확하기 위해서는 이러한 병해에 감염되어 있지 않은 감자를 씨감자로 사용해야 한다. 감자병해를 감소시켜 건강한 씨감자를 다량 생산하기 위해서는 여러가지 바이러스를 검출하기 위한 고도의 기술과 선발된 감자를 바이러스에 재오염시키지 않으면서 능률적으로 증식하는 재배기술이 필요하다. 감자의 생산을 저해하는 병해충은 여러가지 많이 있지만, 특수한 방법에 의존하지 않는다면 씨감자의 이병여부 판정이 되지 않기 때문에 병해의 만연(蔓延)이 급격하게 이루어지며 심각한 피해를 초래하게 된다. 바이러스에 의한 30여종의 병이 세계적으로 보고되어 있으며 우리나라에는 10여종 이상이 보고되어 있다.
1. 바이러스병의 개념
바이러스에 의해 일어나는 감자의 병해를 총칭해서 감자바이러스병(virus disease )이라고 부른다. 바이러스병은 감자재배 지역에서는 쉽게 발생되며, 사용하여 오던 씨감자를 바꾸지 않고 매년 계속하여 재배하면 아무리 비배관리에 신경을 써도 바이러스병의 증상 (위축 , 모자이크, 잎말림, 황화 등)이 쉽게 확산되는 것을 관찰할 수 있다. 감자재배시 문제가 되는 병원에는 바이러스 외에 곰팡이, 세균 등 많이 있지만 대부분 육안증상에 의해 병든 씨감자를 제거하거나, 씨감자의 소독, 약제살포 등에 의해서 방제가 가능하지만 바이러스병은 재배시 다른 병해와 차이점이 많다.
○ 바이러스병에 걸린 감자는 외관(잎)으로 건강한 감자의 외관과 구별하기 쉽지 않다.
○ 병에 걸린 감자의 약제소독이 불가능하다. 아직 이렇다 할 약제방제 방법이 없다.
○ 바이러스는 특별한 경우(진딧물 매개전염) 이외에는 이병된 씨감자 로부터 발생한다.
○ 전염은 포장에 따라 진딧물, 선충의 매개 또는 경엽의 접촉에 의해 일어나며, 공기나 바람 또는 토양전염을 하지 않는다.
○ 바이러스 감염주로부터 자라난 감자는 거의 대부분 바이러스를 가지고 있다.
2. 바이러스병의 순환
○ 포장에 재식한 이병감자(바이러스 감염감자)가 전염원이지만, 생육초기에는 병징을 보이지 않는다.
○ 포장내의 이병감자에서도 전염이 되지만 부근의 포장의 이병주 및 잔서에서 자라난 이병주로부터도 많은 진딧물이 날아와 전염한다.
○ 건강한 감자와 이병감자가 섞인 채로 수확되면 이병감자는 다음 작기에 전염원이 된다.
○ 이병감자를 포장에서 제거시 전부 파내지 못하고 남아있던 이병감자는 다음 해에 유력한 전염원이 된다.
○ 씨감자 절단시 맹아(萌芽)에 있으면 접촉으로 감염이 되기 쉽다.
그러므로 바이러스병은 다른 병해처럼 건전 씨감자를 선별하여 소독, 살균제 살포 등을 이용한 화학적 방제가 불가능하기 때문에, 전염원이 되는 이병주를 즉시 제거하거나 포장에서 바이러스 전염의 매개가 되는 진딧물을 구제(驅除)하는 등 특별한 방제방법을 이용할 수 밖에 없다. 씨감자를 교체하지 않고 연속적으로 재배할 경우 바이러스 감염 감자가 많은 포장에서는 수확량의 20～50%까지 감소하기 때문에 감자생산에 막대한 차질이 생긴다. 감자 바이러스병은 역병(疫病)과 함께 감자 재배시 가장 중요한 병해이다.
3. 바이러스병의 증상
감자에서의 바이러스병 증상은 크게 두 가지로 나눌 수 있으며, 식물 생육기간에 감염되어 발병하는 1차감염에 의한 병징과 이병된 씨감자재배에 의한 다음 생육기에 다시 병징을 유발하는 2차감염에 의한 병징으로 구분할 수 있다. 이들 병징은 주로 여러 종류의 바이러스에 의해 유발되어지며 바이러스 종류나 환경조건 및 감자 품종에 따라 다르게 나타난다. 감자잎말림병( PLRV ) 처럼 잎말림 증상으로 인해 병징판별이 쉬운 병이 있는가 하면 PVM이나 PVS처럼 병징이 약해서 구분이 잘 안되는 경우도 흔하다. 병징은 주로 국부 또는 전신감염으로 나누어지며, 특히 전신감염의 경우 식물체내 이동을 통해 바이러스가 축적되고 병징이 심하게 포현된다. 바이러스병은 접촉이나 매개전염을 통해 쉽게 다른 식물체 로의 확산이 빠르게 일어나며 병이 다발생하게 된다. 바이러스병에 걸린 감자는 병징에 따라 감자괴경에 직접적인 영향을 줄 수 있으며 일반적으로 심한 병징일수록 감자의 수량을 격감시키게 되지만 항상 그런 것은 아니다. 바이러스병의 증상은 일반적으로 다음과 같다.
가. 엽맥투명 (vein clearing)
감자 엽맥의 색깔이 정상에 비해 창백해지며 처음에는 잎 기부에서 시작하고 심하면 모자이크 증상과 함께 나타난다.
나. 모자이크 및 얼룩무늬 (mosaic & mottle)
연녹색과 진녹색의 모자이크 무늬가 잎에 나타나며 PVX 또는 PVY에 의해 주로 유발되는 바이러스병의 전형적인 병징중 하나이다. 얼룩무늬 의 경우 바이러스에 의한 엽록소 감소나 파괴에서 유발되며 모자이크 무늬보다 더 창백한 탈색부분이 잎 가장자리를 중심으로 형성된다. 이들 두 병징은 주로 복합적으로 나타나는 경우가 많다.
다. 황화(yellowing)
황화현상은 엽록소나 카로티노이드, 크산토필 등의 파괴에서 나타나며 잎의 녹색이 황색으로 대체된다. AMV에 의해 유발되는 카리코 형태의 황화현상(calico type yellowing)이 대표적이며 엽맥을 중심으로 노랗게 변하기도 한다.
라. 잎말림(leafroll)
잎이 위로 말리는 현상으로 주로 하부잎에서 시작하여 상엽으로 진전된다. PLRV에 의해 나타나는 대표적인 바이러스 증상이다.
마. 잎주름(crinkling)
이 병징은 잎의 가장자리 부분을 시작으로 주름이 생기는 현상이며 모자이크 또는 모틀증상과 함께 유발되는 경우가 많다.
바. 축엽 (rugosity)
잎의 표면이 확장되지 않은 채 성장이 안되어 잎이 쪼글쪼글한 병징이다.
사. 괴사(necrosis)
괴사는 전신적인 괴사와 엽맥괴사 등으로 부위 증상별로 나눌 수 있으며 특히 잎에서 관찰이 잘되고 잎 전체가 결국 말라서 죽게 된다.
아. 위축(stunting)
바이러스 감염시 나타나는 일반적인 증상 중에 하나이며 식물체의 크기가 전체적으로 감소하는 것을 의미한다.
기타 잎의 수가 감소하거나 소엽의 밀생, 과도한 크기의 이상비대 또는 잎의 찢어짐 등 다양한 바이러스병 증상이 잎에서 관찰된다. 괴경의 경우 괴사형 반점이나 그물무늬 또는 윤문의 형성, 괴사, 기형화 등 잎에서 나타나는 증상만큼 다양하지는 않지만 직접적으로 증상이 감자표면에 나타나며 감자의 질적저하 및 수량감소를 유발하게 된다.
4. 바이러스병의 방제
바이러스병의 방제방법은 일반적으로 다음과 같다. 다른 병처럼 화학적인 직접 방제법이 없기 때문에 재배적이고 경종적인 방법이나 물리적인 방제방법을 많이 사용하게 되며 전체적인 종합관리방제 (IPM) 개념의 방제가 중요하다.
○ 바이러스 조기검정을 통한 무병종서의 선발 및 무병건전서를 유지 증식한다 . 이는 예방적인 차원에서 대단히 중요하며 특히 정확한 바이러스 진단과 검정이 요구된다.
○ 절단도나 사용기구들에 의해 쉽게 전염되므로 소석회액 , 크로락스, 열탕 등으로 소독하여 사용한다.
○ 경엽의 뿌리가 서로 접촉하지 않도록 넓게 재배하며 재배자는 접촉전염이 되지 않도록 특별히 주의한다.
○ 재배지에서 병든식물을 육안병징 등에 의존하여 조기발견하고 즉시 이병주를 제거한다.
○ 진딧물약 등 살충제를 사용하여 매개전염의 가능성을 없앤다. 선충이나 곰팡이에 의한 매개전염도 마찬가지로 화학약제를 통해 이들 매개자를 관리한다.
○ 살충제의 토양 및 경엽살포를 철저히 실시한다.
○ 십자화과, 가지과, 장미과 등은 바이러스 보독의 위험과 월동처가 될 수 있으며 각 식물간 바이러스 이동의 원인이 될 수 있으므로 이들 식물들과 멀리 격리시켜 재배하거나 제거 한다.
감자는 영양번식하는 작물이기 때문에 일단바이러스병에 걸리면 어린감자에 의해 대대로 병이 전염된다. 현재 바이러스병을 치료하기 위한 약제는 없기 때문에, 치료 또는 제거 를 위해서는 반드시 이병감자를 일정기간 고온 등 열처리하여 바이러스를 불활성화하는 방법을 사용하거나 아직 바이러스에 감염되지 않은 감자의 생장점 조직배양을 통해 바이러스 무감염 식물체의 육성 등 조직배양법(meristem culture) 기술을 이용하지 않으면 안된다.
가. 열처리법
잎말림바이러스( 엽권병, PLRV) 의 치료수단으로 1978년～1980년경 고령지 농업연구소 에서 시험한 바에 의하면 엽권병에 걸린 괴경을 약 37℃의 온도에서 30일전후 처리하면 바이러스가 불활성화되고 이것을 심어서 건강한 식물을 유도하였다. 최근 고령지농업연구소의 연구결과(2001)에 의하면 감자 주요 바이러스(X. Y. LR 등) 제거를 위해 감자 줄기에 전기충격(10mA)을 가한 후 이로부터 채취한 경정의 배양시 리바비린(Ribavirin 20㎎.L -1 )을 첨가한 배지에 4회 계대배양한 후 처리개체 모두가 바이러스에 무병주화되었다.
나. 조직배양법
식물 생장점 부근의 조직은 세포분열을 왕성하게 하므로 바이러스에 감염한 식물일지라도 이 부분의 조직에는 바이러스를 거의 포함하지 않는다고 알려져 있다. 따라서 생장점 부근의 조직만을 무균(無菌)적으로 뽑아내어서 조직배양을 하여 새로운 식물로 키우면 바이러스가 없는 농도가 매우 낮은 식물(virus free 株)이 된다. 따라서 무병주 획득을 위해서는 한 번의 생장점 채취보다는 몇 번 계대배양하여 바이러스 검정을 실시한 후에 확인과정을 거쳐야 할 것이다. 배양에는 여러가지의 방법이 있으며, 최근 전기충격과 항바이러스제제인 ribavirin이나 virazol 등의 화학제제를 배지에 사용하여 조직배양을 함으로 바이러스의 활성을 현저히 감소시키고 억제시킬 수 있는 연구가 이루어지고 있다.
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