농촌진흥청(청장 조재호)은 과일나무 무병 묘목의 생산 효율을 높이고 바이러스 병으로 인한 농가 피해를 막기 위해 지난해 사과에 이어 올해는 ‘포도 바이러스·바이로이드’를 한 번에 진단할 수 있는 다중 정밀 진단도구(키트)를 개발했다. 바이로이드(viroid)는 바이러스보다 크기가 작은 초소형 병원체(10~20nm(나노미터))로, 전 세계적으로 약 20여 종이 보고되어 있으며 국내 포도에서는 4종이 발생하고 있다.

이번에 개발된 진단도구는 1번에서 5번까지 총 다섯 벌(세트)로, 바이러스 15종과 바이로이드 4종, 국내에서 발생했을 때 피해가 우려되는 아직 국내 발생이 보고된 적이 없는 미기록종 1종을 포함해 총 20종을 진단할 수 있다.

1번 도구로는 기존에 많이 알려진 ‘포도잎말림바이러스’, ‘포도얼룩반점바이러스’, 국내 발생이 보고된 적 없는 미기록종인 ‘포도부채잎바이러스’ 등 주요 문제 바이러스 4종을 진단할 수 있다. 포도부채잎바이러스(Grapevine fanleaf virus : GFLV)는 포도 재배지에 심각한 피해를 주는 식물검역 관리대상 바이러스다.

2, 3, 4번 도구로는 2017년 이후 국내 포도 과수원에서 새롭게 보고된 ‘포도바이러스A’, ‘포도바이러스B’, ‘포도바이러스E’ 등 바이러스 12종을 진단할 수 있다.

5번 도구로는 기존에 알려진 ‘호프왜화바이로이드(HSVd)’와 최근에 보고된 ‘호주포도바이로이드’, ‘포도황화반점바이로이드’ 등 바이로이드 4종을 진단할 수 있다.

이번 진단도구는 기존 방식과 달리 별도의 전기영동 과정이 없고 형광색으로 바이러스와 바이로이드를 검출함으로써 기존보다 최소 10배에서 최대 100배까지 민감도를 높였다. 또한, 기존 3~4시간 정도 걸리던 진단 시간을 2시간 정도로 절반 가까이 줄였다.

다중 정밀 진단도구는 RNA를 DNA로 만든 뒤, PCR을 통해 여러 종의 바이러스, 바이로이드 유전자를 한 번에 특이적으로 증폭하는 방식으로 이 과정에서 각각의 병원체는 다른 형광색을 띠는데, 발생하는 형광물질 양에 따라 바이러스와 바이로이드 유무를 확인할 수 있다.

‘잎말림바이러스’ 감염 포도, 생산량·당도·안토시안 함량 감소

포도나무가 바이러스와 바이로이드에 감염되면 잎 말림, 착색·열매 달림(착과) 불량, 당도 저하 등으로 품질이 떨어지고 수량이 줄어든다. 특히 잎말림바이러스(GLRaV-1, GLRaV-3) 감염된 포도는 품종에 따라서 생산량이 40%까지 감소하고 당도는 12% 떨어지며 안토시아닌 함량도 29.6% 줄어든다. 바이러스와 바이로이드 병은 약제를 통한 직접적인 치료 방법이 없으므로 발생 초기에 원인을 정확히 진단한 후 병에 걸린 나무를 없애거나 병에 걸리지 않은 묘목을 심는 것이 중요하다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원 김동환 원예특작환경과장은 “포도뿐 아니라 복숭아, 감귤 등에서 발생하는 바이러스와 바이로이드를 진단할 수 있는 다중 정밀 진단도구를 2024년까지 개발해 현장의 바이러스 병 피해를 줄이는 데 최선을 다하겠다.”고 말했다.

한편 농촌진흥청은 기술이전을 통해 내년부터 진단도구를 제품화하고, 무병 묘목을 생산하거나 농업기술센터에 의뢰하는 민원인의 바이러스, 바이로이드 진단에 활용할 계획이다.