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우리의 먹을거리를 위협하는 식물병원균

전 세계적으로 작물에 가장 많은 피해를 주는 미생물
벼에 도열병을 일으키는 Magnaporthe oryzae(마그나포르테 오라이제)

세계 인구는 점점 늘어나 가뜩이나 식량 수요가 늘고 있는데 식물 병원균은 더욱 기승을 부려 우리의 먹을거리를 잠식해나가고 있다. 이런 못 된(?) 녀석들을 혼내주려고 실험실에서 일을 하다 보니 좋은(유익한) 미생물 보다는 안 좋은 미생물을 더 접하게 된다. 선충도 부식성 선충보다는 기생성 선충에 대한 사진이나 자료가 더 많다. 현장에 나가 사진을 찍더라도 병이 걸린 포장을 더 찍게 된다. 아무래도 병 방제에 대한 일을 하다 보니 그리된 것 같다.

 

 

미생물이 식물에 병을 발생시키는 방법도 어떤 미생물이냐에 따라 다양하다. 어떤 녀석은 꼭 살아 있는 식물체에서만 병을 일으키는가 하면 죽어있는 식물세포에서만 영양분을 섭취하는 녀석도 있다. 살아있는 생물체에만 기생하는 녀석들을 활물병원균이라고 하여 영어로는 Biotrophs(바이오트롭스)라고 하고 죽은 생물체에서 살아가는 녀석들을 사물병원균이라 하고 영어로는 Necrotrophs(네크로트롭스)라 부른다.

 

식물병의 60%가 곰팡이에 의해 발생

활물병원균의 대표적인 것이 노균병, 흰가루병, 파이토플라스마(예전 명칭, 마이코플라스마) 그리고 모든 바이러스가 여기에 속한다. 아무래도 살아있는 세포에서만 자라는 녀석들이라 실험실에서 다루기가 여간 까다로운 것이 아니다. 사물 병원균에는 역병, 탄저병, 시들음병, 잿빛곰팡이, 화상병 세균 등 많은 병원성 미생물들이 여기에 속하며 바이러스는 하나도 속해 있지 않다. 식물 병원균을 이야기하다보면 곰팡이들이 차지하는 비율이 많다. 대략 식물병의 60%가 곰팡이에 의해 발생되므로 곰팡이쪽이 세균보다 많다.

 

곰팡이, 식물체 표면에 포자가 떨어지면

독소나 효소를 분비 세포벽을 뚫고 침입

식물 병원 곰팡이균을 분류하는 방법은 곰팡이 씨앗(포자)이 어떻게 생겼는가에 따라 분류되기도 하고 곰팡이의 껍데기(세포벽) 성분이 어떠냐에 따라 분류되기도 한다. 병원균의 씨앗과 같은 역할을 하는 것을 포자라고 하는데 포자에 긴 꼬리가 있어 헤엄을 잘 치면 물을 타고 이동을 잘 하게 되므로 습기가 많은 날이나, 비가 온 후에 병이 발생되며, 포자 주머니가 날아다닐 수 있도록 노출되어 있으면 바람을 타고 전염이 되는 것이다. 또한 노균병이나 역병균은 껍데기가 섬유소(cellulose, 셀룰로오스)로 구성되어 있는 반면 잿빛곰팡이병, 흰가루, 탄저병원균은 키틴(chitin)으로 구성되어 있어 그 죽이는 기작이 다를 수밖에 없다. 세균이나 바이러스는 상처 난 식물 부위를 통해 전염이 되는 반면 곰팡이는 식물체 표면에 포자가 떨어지면 독소나 효소를 분비하여 세포벽을 뚫고 침입을 하게 된다.

 

 

전 세계적으로 작물에 가장 많은 피해를 주는 미생물은 어떤 미생물일까? 곰팡이일까 세균일까 궁금해지는데 정답은 바로 벼에 도열병을 일으키는 Magnaporthe oryzae(마그나포르테 오라이제)이다. 그 다음으로는 잿빛곰팡이 병원균인 Botrytis cinerea(보트리티스 씨네리아)이다. 그 밖에도 녹병(Puccinia spp.), 시들음병(Fusarium spp.), 흰가루병, 탄저병(Colletotrichum spp.), 깜부기병(Ustilago spp.)들이 작물에 피해를 주는 것으로 조사되었다.

 

곰팡이 독소 중에 강력한 독성을 지니기로 유명한 물질

아플라톡신(Aflatoxin)

우리나라는 이 병원균들 외에 역병이나 노균병이 많은 피해를 주고 있다. 때때로 식물체 내로 침입한 곰팡이들이 분비한 물질들이 인축에 큰 피해를 입히는 경우가 종종 있는데 대표적인 것이 Aspergillus flavus(아스퍼질러스 플라부스)가 내어 놓는 아플라톡신(Aflatoxin)이다. 곰팡이 독소 중에 강력한 독성을 지니기로 유명한 물질로, 곰팡이에 오염된 옥수수가 사료를 통해 가축에 급이 되었을 때 가축을 집단 폐사시키기도 하고 사람에게는 간에 암을 일으키는 강력한 발암물질이기도 하다.

 

세균들 중에서 가장 많은 피해를 입히는 것은

Pseudomonas syringe(슈도모나스 시린지)

세균들도 식물에 병을 일으키는데 워낙 크기가 작아 곰팡이에 비해 육안으로 확인이 안 된다. 다만 병든 식물부위를 물에 담그면 병원성 세균이 콧물처럼 흘러나오는 것을 볼 수는 있다. 세균 병원균도 곰팡이와 마찬가지로 껍데기가 어떻게 생겼는가에 따라 그람 양성균(Gram positive)과 그람 음성균(Gram negative)으로 분류를 한다. 세균들 중에서 가장 많은 피해를 입히는 것은 Pseudomonas syringe(슈도모나스 시린지)라는 녀석으로 여러 식물에 병을 일으키는 세균병의 주범이다.

 

화상병, Erwinia amylovora(어위니아 아밀로보라)라고

하는 세균에 의해 발병

몇 해 전 우리나라 배나무에서 처음으로 화상병이 관찰되어 인근의 나무들까지 베어내어 땅에 매립하는 안타까운 일이 발생되었다. 전염된 부위가 불에 탄 것처럼 보여서 화상병이라고 부르는데 식물의 구제역이라 부를 정도로 피해나 오염이 심각한 병이다. 이 병이 발생된 나라는 해외로 사과나 배를 수출할 수가 없게 된다. 그래서 더욱 우리 과수 농가에 피해를 입히기도 하고 범 국가차원에서 방제 및 검역에 노력을 기울여야 하는 병이다. 화상병은 Erwinia amylovora(어위니아 아밀로보라)라고 하는 세균에 의해 발병이 되는데 일단 발병이 되면 마땅한 처방 약제가 없다. 농민들과 관련 공무원들의 노력으로 방제가 조기에 마무리가 되고 앞으로도 전국적으로 확산되지 않길 바라며 하루속히 예방/방제 방법이나 약제 개발이 되길 기대해본다.

 






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