농림축산검역본부(본부장 박봉균, 이하 검역본부)는 연세대(김지현 교수) 및 단국대(김성환 교수)와 공동연구를 통해 우리나라에서 발생한 과수화상병의 원인균인 ‘어위니아 아밀로보라(Erwinia amylovora)’의 유전체 서열을 해독하고 정보를 분석하여 전문 국제학술지에 발표했다고 밝혔다.

이번 공동연구는 농식품부 농림식품기술기획평가원을 통해 지원하는 농림축산식품 미생물유전체전략연구사업과 수출전략기술개발사업, 농생명산업기술개발, 그리고 검역본부의 식물검역검사 및 수출촉진 사업으로 연세대 및 단국대와 공동으로 2015년 11월 1일부터 2019년 12월 31일까지 추진되었다.

심각한 피해와 막대한 경제적 손실 발생

식물방역법상 금지병원균 지정

과수화상병이란 Erwinia amylovora라는 식물병원성 세균에 의해 사과·배나무 등 장미과(Rosaceae) 과수에 주로 발생. 잎, 새순, 꽃, 가지, 열매 등이 시들고 갈색으로 변하여 불에 그을린 것처럼 보여 과수화상병이라고 하며. 매개곤충, 비, 바람, 농기구 접촉, 묘목 이동 등에 의해 전파. 과수에 발병 시 심각한 피해와 막대한 경제적 손실이 발생하여 식물방역법상 금지병원균 지정되었다. 1780년 미국 뉴욕 허드슨 밸리의 사과, 배 등에서 처음 발병이 보고된 이후 뉴질랜드, 유럽, 중앙아시아 등 세계의 많은 지역으로 확산 추세. 국내에서는 2015년 경기도 안성 소재 배나무 과원에서 첫 발견 되었다.

화상병 균주 5건의

유전체 전체 염기서열을 완전 해독

검역본부는 이번 공동연구를 통해, 2015년 경기도 안성시, 충남 천안시, 충북 제천시에서 분리된 화상병 균주 5건의 유전체 전체 염기서열을 완전 해독하였으며, 다른 화상병 균주와 유전체 정보를 상세 비교‧분석 결과를 9월 15일 미국식물병리학회(APS)에서 발간하는 저명한 식물병 연구 국제학술지인 Plant Disease에 게재했다.

국내 발생하는 화상병균은

북미에서 최초 유입되어 확산된 것

검역본부 이성진 연구관과 공동연구진은 국내 발생하는 화상병균은 북미에서 최초 유입되어 확산된 것으로 결론지었다. 이번에 해독된 화상병균(3지역 5균주)의 유전체는 북미, 유럽 등에서 분리된 다른 화상병균과 마찬가지로 약 380만 염기쌍으로 이루어진 염색체와 2만 8천 염기쌍의 플라스미드로 구성되어 있으며, 핵심유전체의 계통분석을 통해 북미에서 발견되는 종류 중의 한 유전형과 매우 가까운 관계인 것을 밝혀냈다.

또한, 이번 학술지에 발표된 5개 균주 외에 2016~2018년도 추가로 발생한 과수화상병 20균주에 대한 유전체 해독도 완료 단계에 있으며, 선발된 유전자 마커를 활용하여 2015년 이후 발생한 화상병균의 모든 유전자형을 분석한 결과 동일한 유형임을 확인하였다.

이번 공동연구의 유전체 해독 및 분석을 주도한 연세대 송주연 연구교수는 “본 연구를 통해 확보된 우리나라 화상병균의 유전체 정보는 향후 유전학 및 역학 연구에 기초 자료로 활용될 수 있을 것”이며, “항생제 내성 화상병균의 발생 모니터링 등을 위해서는 지속적으로 유전형 연구가 필요하다”고 설명했다.

화상병균의 유전체 정보를 활용한

대응기술 개발 시급

단국대 김성환 교수는 “과수화상병이 지난 2015년 경기도 안성시 소재의 배 과수원에서 처음으로 발견되었는데 이는 동아시아(극동)에서 첫 사례이며, 사과·배 과수 농가와 관련 산업에 큰 경제적 손실을 야기하고 있다”고 우려를 나타내며, “화상병균의 유전체 정보를 활용한 대응기술 개발이 시급하다”고 강조했다.

검역본부 식물검역부 안용덕 부장은 “과수화상병 확산 방지를 위해서는 사전예방과 지체 없는 농가신고가 중요하다”고 당부했다. 또한, “이번 연구성과는 과수화상병 역학조사 및 진단‧예찰·방제 등 대응기술 개발에 활용이 기대된다”고 밝혔다.