농촌진흥청(청장 권재한)은 우리나라 토마토 농가에 큰 피해를 주는 토마토 풋마름병을 87% 이상 방제하는 균주를 찾아 효과를 확인했다.

▲전처리에 의한 Gj707 특이적 풋마름병 방제 효과와 토마토 유묘 생육 촉진

풋마름병은 토마토, 감자, 가지 등 가지과 작물에서 주로 발생하는데, 감염되면 작물이 푸른 상태로 시들고 결국 식물체가 말라 죽는다. 풋마름병균은 주로 땅 아래에서 침투하며, 적절히 관리하지 않으면 토마토 수확을 할 수 없는 정도의 피해가 발생하기도 한다.

현재 우리나라 토마토 대부분은 비닐온실 등 대규모 밀폐 시설의 양액에서 재배하고 있어 계절에 상관없이 풋마름병이 발생한다.

풋마름병이 발생하면 되도록 발병 초기에 약제를 사용하는 것이 좋다. 하지만 국내외에서 풋마름병을 70% 이상 방제하는 약제는 없으며, 지금까지 풋마름병 전문 약제로 등록된 농약도 없다. 풋마름병을 방제하기 위해 저항성 대목을 접목한 토마토를 심기도 하나 비용과 시간이 들어 고령화와 인력 부족으로 어려움을 겪는 농촌에서 활용하기 어렵다.

농촌진흥청은 풋마름병 발병 원리를 분석하던 중 풋마름병 발생을 87% 이상 억제하는 비병원성 균주를 발견했다.

이 비병원성 균주 ‘랄스토니아 슈도솔라나세아룸 Gj707’를 토마토에 단독 처리했을 때 토마토 어린 모종 생육이 생체중량 기준 17% 높아졌다.

더욱 정확하게 확인하기 위해 생육 환경을 완벽하게 제어한 인공 재배 조건에서 처리구마다 15개체씩의 어린 모종을 이용해 7번의 반복 실험을 수행했다.

그 결과, 모든 실험에서 이 균주를 처리했을 때 풋마름병 발병이 87% 이상 억제됐다. 균주를 처리하고 1개월이 지난 후에도 병 발생 억제 효과가 지속됐다. 또한, 통계적으로 유의한 수준 내에서 토마토 어린 모종의 생육을 높였다.

풋마름병균은 작물 뿌리에 붙어야 작물 내로 침입할 수 있어, 뿌리 부착 단백질을 갖는다. 이번에 선발한 균주는 병원성이 없고 뿌리 부착 단백질을 지녔으며 뿌리 부착 능력은 풋마름병균의 18배에 달한다. 연구진은 이 균주가 풋마름병균보다 먼저 토마토 뿌리 표면에 붙어 풋마름병균의 침입을 막는 ‘보호막 효과’를 낸 것으로 보고 있다.

농촌진흥청은 이 균주 단백질의 뿌리 부착과 병 방제 원리를 확인하는 연구를 수행 중이며, 지금까지의 연구 결과를 특허출원했다.

농촌진흥청 김경환 유전자공학과장은 “지구 온난화로 풋마름병 피해가 지속해서 발생하는 상황에서 이번 연구로 풋마름병을 친환경적이면서도 효율적으로 관리할 수단을 확보할 수 있게 됐다”라며, “앞으로도 노동력은 줄이면서 고품질 농작물을 지속해서 생산할 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하겠다.”라고 말했다.