펌]고추바이러스병

1. 고추 바이러스병의 피해

고추의 연간생산량은 노지재배 고추가 약 1조원, 시설재배 고추가 약 5,000억원 정도로 우리나라에서 가장 중요한 채소 작물이다. 고추에서는 많은 바이러스병이 발생하여 심각한 피해를 끼치고 있으나 아직까지 확실한 방제대책은 마련되지 못하고 있는 실정이다. 일반적으로 노지고추의 경우는 고추 생육 말기에 이르면 100%에 가까운 바이러스 발병율을 나타내며, 바이러스병으로 인한 생산량 감수는 평균적으로 약 30%로 추정된다. 시설재배 고추의 경우는 바이러스병에 의한 생산량 감수가 약 10% 정도로 추정된다. 이를 금액으로 환산하면 노지고추가 약 3,000억원 시설고추가 500억원으로 전체적으로 바이러스로 인한 고추의 생산량 감소는 연간 3,500억원에 이를 것이다. 그러나 고추의 품질저하까지 고려한다면 그 피해는 훨씬 더 크다고 할 수 있다. 또한, 고추에서 문제되는 역병과 탄저병은 농업인이 그 병징과 적절한 방제대책을 알고 있지만 바이러스병은 심각한 피해를 주고 있으나 병 증세와 효과적인 방제법을 몰라 거의 무방비 상태에 놓여 있는 것처럼 보인다. 바이러스에 대한 직접적인 방제는 인간뿐만 아니라 모든 생물체에서 아직까지 연구대상이지만 바이러스병을 잘 이해한다면 적절한 방제요령을 세울 수 있을 것으로 생각한다. 아래에서는 고추에 발생하는 주요 바이러스의 특성과 발생생태 및 대책에 대하여 간략히 설명하였다.

2. 고추에 발생하는 바이러스병의 종류와 특성

고추에서는 세계적으로 약 45 종의 바이러스가 보고되어 있으며, 우리나라에서는 지금까지 10여종의 바이러스가 기록되어 있다. 최근의 연구 결과를 종합하여 현재 우리나라 고추에서는 6종의 바이러스, 고추마일드모틀바이러스(Pepper mild mottle virus, PMMoV), 담배마일드그린모자이크바이러스(Tobacco mild green mosaic virus, TMGMV), 오이모자이크바이러스(Cucumber mosaic virus, CMV), 고추모틀바이러스(Pepper mottle virus, PepMoV), 잠두위조바이러스2(Broad bean wilt virus 2, BBWV2), 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus)가 바이러스병의 대부분을 차지한다. 아래 표에서는 우리나라 고추에 문제되는 바이러스의 특성을 간단히 나타내었다.

표. 우리나라 고추와 착색단고추에 문제되는 바이러스의 종류 및 특성

바이러스	형태	분류군	전염경로	불활성화온도(℃)
PMMoV	봉상형	Tobamovirus	종자, 토양, 접촉	90~95
TMGMV	봉상형	Tobamovirus	종자, 토양, 접촉	90~95
CMV	구형	Cucumovirus	진딧물, 접촉	55~70
PepMoV	사상형	Potyvirus	진딧물, 즙액	55
BBWV2	구형	Fabavirus	진딧물, 즙액	60
TSWV	구형	Tospovirus	총채벌레, 즙액	40~46

(1) 고추마일드모틀바이러스(Pepper mild mottle virus, PMMoV)

PMMoV는 토바모바이러스(Tobamovirus) 속(genus)에 속하는 바이러스로 크기는 310×18 nm 이다(그림1). 모양은 곧은 봉상형으로 전자현미경에서 막대형으로 보인다. 과거에는 Tobacco mosaic virus(TMV)와 형태적으로 동일하여 TMV로 취급되기도 하였으나 엄밀히 말해서 다른 바이러스이다. 그러나 아직까지도 많은 사람들이 TMV로 잘못 부르고 있는 경우도 많다. 바이러스의 물리적 특성을 보면 감염된 식물의 즙액은 95℃ 이상에서 10분 동안 가열해야 사멸되며, 실온에서는 최소한 한 달 이상 감염력을 가지고 있으며, 동결건조한 조직에서는 수년 동안 병원성을 잃지 않는다. 즉, 바이러스 입자는 물리적으로 매우 안정하다. PMMoV는 식물체 전체를 감염시키며 식물체내에서 바이러스의 밀도는 매우 높다. 바이러스의 전염은 식물체의 즙액, 식물체간의 접촉, 감염된 종자, 오염된 토양, 오염된 농기구 등을 통하여 이루어진다. 그러나 다행히도 매개충에 의해서는 전염되지 않는다. PMMoV에 의한 병징은 재배환경과 감염시기에 따라 다양하기 때문에 병징만으로 바이러스를 진단하기는 힘들다. 일반적으로 고추에서는 종자전염으로 인하여 재배 초기부터 발생하며(그림2), 많은 경우 황색얼룩무늬가 잎에 나타나고(그림3) 전체적인 생육이 건전주에 비해 부진하며 잔가지에 괴사조직이 나타나기도 한다. 잎에서는 모자이크와 함께 엽맥이 위축되어 주름지거나 앞쪽으로 말리는 현상도 가끔 관찰된다(그림4).


그림 1. PMMoV 입자	그림 2 종자전염으로 PMMoV에 감염된 고추유묘


그림 3. PMMoV에 감염된 고추	그림 4. PMMoV에 감염된 고추

(2) 담배마일드그린모자이크바이러스(Tobacco mild green mosaic virus, TMGMV)

TMGMV는 위에서 언급한 PMMoV와 함께 토바모바이러스(Tobamovirus)의 일종이다. 이 바이러스의 특성은 PMMoV와 거의 유사한 생물학적 특성을 가지고 있기 때문에 위의 설명을 참고하기 바란다. TMGMV는 남쪽지방의 시설재배에서 주로 발생하고 있으며, PMMoV와는 병징이 구분된다. 일반적으로 잎에서 불규칙한 노란색무늬가 특징적으로 나타나며(그림 5), 가끔은 잎에 특별한 병징이 없더라도 과실이 황화되는 경우도 있다(그림 6).

그림 5. TMGMV에 감염된 고추 잎 그림 6. TMGMV에 감염된 고추 과실

(3) 오이모자이크바이러스(Cucumber mosaic virus, CMV)

CMV는 직경이 약 30 nm인 구형바이러스(그림7)로 큐커모바이러스(Cucumovirus) 속(genus)에 속한다. CMV는 전세계적으로 분포하고 있으며, 기주범위가 매우 넓고 여러 가지 계통들이 보고되어 있으며, 농업적으로도 여러 작물에서 막대한 피해를 끼치고 있다. CMV에 감염된 식물의 즙액은 55~70℃ 정도로 가열하면 병원성이 상실되며, 실온에서 1~10일 정도 감염력을 유지할 수 있다. CMV는 60종 이상의 매개충이 알려져 있으며, 주로 진딧물에 의해 충매전염된다. 바이러스는 진딧물 체내에서는 증식되지는 않으며, 보독충은 다른 식물체를 가해한 후 전염력을 곧 상실한다. 즙액에 의해서도 쉽게 전염되나 고추에서는 종자전염은 되지 않는다. 병징은 환경에 따라 다양한 형태를 보이나 감염된 고추는 잎에 일반적으로 요철(凹凸)이 있는 황색모자이크 증상을 나타낸다. 바이러스가 식물체 전체에 감염된 이후에 새로 나온 잎은 작고 가늘며, 심한 경우 고사리 잎처럼 되기도 한다(그림8).


그림 7. CMV 입자	그림 8. CMV에 감염된 고추

(4) 고추모틀바이러스(Pepper mottle virus, PepMoV)

PepMoV는 실모양의 형태로 길이가 약 700 nm, 폭이 12 nm이며(그림9), 포티바이러스(Potyvirus) 속(genus)에 속한다. 자연상태에서 고추를 포함한 가지과 식물에 주로 발생하며 기주범위는 넓지 않다. PepMoV의 불활화온도는 약 55℃이며, 실온에서 3일 정도 감염력이 지속되며, 식물체 즙액에서 바이러스 입자는 많지 않다. PepMoV는 진딧물에 의해 전염되며, 충체내에서는 증식되지 않는다. 바이러스를 획득한 진딧물은 건전한 식물체를 몇 번 흡즙하게 되면 전염력을 상실한다. PepMoV는 인위적인 즙액접종에 의해서는 전염되나 식물체 사이에서의 접촉과 종자를 통해서는 감염되지 않는다. 고추에서 PepMoV는 대부분 잡초와 같은 전염원으로부터 진딧물에 의해 옮겨진다. 고추에서의 병징은 일반적으로 잎에 노란색얼룩이 심하게 나타나고 엽맥부분이 진한 녹색을 띄기도 한다(그림 10).


그림 9. PepMoV 입자	그림 10. PepMoV에 감염된 고추

(5) 잠두위조바이러스2(Broad bean wilt virus 2, BBWV2)

BBWV2는 직경이 약 30nm인 구형바이러스(그림 11)로 파바바이러스(Fabavirus) 속(genus)에 속한다. BBWV2는 기주범위가 매우 넓으며 여러 작물에 많은 피해를 끼친다. 이 바이러스의 불활화온도는 약 60℃이며, 실온에서 4일 정도 감염력을 지속할 수 있으며 식물체 조즙액은 바이러스 밀도가 매우 높다. BBWV2는 위에서 언급한 CMV와 PepMoV와 마찬가지로 진딧물에 의해서 비영속전염된다. 인위적인 즙액접종으로 쉽게 전염되며 종자전염은 되지 않는다. 고추에서 BBWV2의 병징은 잎의 엽맥부분이 밝은 초록색을 띄는 모자이크 증상을 나타낸다(사진 12). 그러나 자연상태에서의 병징은 여러 가지 환경적 요인으로 일정하지 않으며, 특히 복합감염되어 있는 경우가 많아 병징에 의해서 바이러스를 진단하기는 매우 어렵다.


그림 11. BBWV2 입자	그림 12. BBWV2에 감염된 고추

(6) 토마토반점위조바이러스(Tomato spotted wilt virus, TSWV)

TSWV는 토스포바이러스(Tospovirus)에 속하며 입자의 직경은 80~120nm이며, 총채벌레에 의하여 전염된다. TSWV는 기주범위가 매우 넓어 800종 이상의 식물을 기주로 한다. TSWV에 의한 주요 피해 작물은 고추, 토마토 등 가지과 작물이며 땅콩, 완두 등 콩과작물, 국화, 거베라 등 화훼류에도 큰 피해를 주고 있다. 주요 병징은 매우 특징적인 원형반점을 일으키며 줄기와 순이 고사하여 큰 피해가 발생하는데 시들음 및 괴저 증상을 일으켜 곰팡이 또는 세균병으로 오인하는 경우가 많다. TSWV를 매개하는 꽃노랑총채벌레는 꽃잎 속에 주로 서식하며 이동성이 강하여 살충제 살포에 의한 약제방제 효과가 매우 낮다. 우리나라에서는 극히 최근에 유입되어 일부 작물에서 큰 피해를 초래하고 있으며, 급격한 확산 추세에 있다. 2006년에는 전남 광주지역의 몇 개의 육묘장 약 200ha에 발생하여 대부분 폐기 처분하였고 일부 고추 묘가 농가에 판매되어 많은 농가에서 피해가 발생하였다.

그림 13. TSWV에 감염된 고추 잎 그림 14. TSWV에 감염된 고추 과실

3. 고추 바이러스병 발생생태와 방제

직접적인 방제 약제가 없는 바이러스병은 병발생 생태의 이해가 방제에 매우 중요하다. 다시 말해서 어떤 바이러스들이 병을 일으키고 있는지, 병의 원인이 되는 바이러스가 어디에 존재하고 있으며, 언제 어떠한 경로를 통하여 침입하는지를 알아야 한다. 여기서는 시설고추와 노지고추를 구분하여 발생생태와 방제에 대해서 설명하였다.

(1) 시설재배 고추

시설재배 고추에서는 바이러스병으로 인하여 평균적으로 10% 정도의 생산량 감수가 있는 것으로 추측된다. 세부적으로 보면 PMMoV가 바이러스병의 50% 정도를 차지하고, 매개충(진딧물, 총채벌레 등)이 옮기는 4종 바이러스(CMV, PepMoV, BBWV2, TSWV)가 나머지 절반을 차지하고 있다. 물론 이것은 전체적인 평균을 말하는 것이고 포장에 따라서는 조금씩 다른 발생양상을 보인다.

시설고추에서 토바모바이러스(PMMoV, TMGMV)가 가장 문제가 되며, 종자, 토양, 재배환경, 농작업 등을 통하여 전염된다. 토바모바이러스에 오염된 종자를 사용하게 되면 일부의 고추가 종자전염으로 감염이 이루어지고 육묘과정에서 감염주와의 접촉을 통하여 다른 건전한 묘가 감염된다. 그리고 정식 후 재배하는 동안 농작업 과정을 통하여 거의 대부분의 고추가 바이러스에 감염된다. 토바모바이러스는 건전한 종자를 사용하는 것이 방제에 필수적이다.

토바모바이러스의 또 다른 전염경로는 토양이다. 이전 작기에 토바모바이러스에 감염된 고추에서 유래된 식물체 잔재물과 바이러스 입자가 토양 속에 남아 있을 경우 이것은 토바모바이러스의 전염원이 될 수 있다. 건전한 고추의 뿌리와 감염된 잔재물의 물리적 접촉을 통하여 감염이 이루어 질 수 있다. 이를 막기 위해서는 토양중의 식물체 잔재물을 깨끗하게 제거하여야 한다. 특히 이전 작기에 바이러스병이 만연했을 경우는 더욱 그러하다. 시설재배지는 일반적으로 다년간 연작을 하므로 바이러스 전염원이 토양 속에 계속적으로 축적되게 된다. 건전한 묘를 정식하였는데도 토바모바이러스의 발생이 많다면 이것은 토양 속에 전염원이 많이 있다는 증거이다. 이럴 경우는 토양소독 또는 일정기간 동안 토바모바이러스가 침범하지 못하는 식량작물 또는 박과작물 등으로 작물을 전환하는 것이 바람직하다.

시설재배지는 매개충과 일차적으로 차단되어 있기 때문에 노지재배보다는 매개충이 옮기는 CMV, PepMoV, BBWV2, TSWV의 발병은 상대적으로 적다. 하지만 바이러스를 보독한 매개충이 침입하게 되면 접촉에 의해 전염되는 토바모바이러스보다 훨씬 빠르게 병이 확산된다. 시설재배지에서 바이러스를 옮기는 진딧물은 주로 노지재배 고추 포장에서부터 날아온다. 진딧물은 봄과 가을에 최고밀도를 나타내는데 시설재배지에서 늦가을 정식이 들어갈 무렵 바이러스를 보독한 진딧물은 연중 최고의 밀도를 보인다. 이 시기 육묘된 고추는 진딧물이 선호하는 먹이가 된다. 그리하여 늦가을부터 정식하기 시작하는 시설재배의 경우는 재배초기부터 진딧물이 옮기는 바이러스에 쉽게 감염될 수 있다. 시설재배의 경우 정식을 시작하기 전에 시설내의 매개충을 철저히 방제하여야 한다. 정식 후에도 환기구, 출입문, 측창 등을 통한 매개충의 침입을 차단하는 것이 매우 중요하다. 재배초기 단계에서 바이러스 감염주가 발견될 때는 아깝다는 생각으로 머뭇거리지 말고 즉시 제거하는 것이 더 유리하다는 것을 명심해야 한다. 재배 초기 바이러스 감염주를 그대로 방치할 경우 수확기 무렵에 가서는 포장전체로 확산되어 더욱 큰 피해를 보게 된다. 진딧물은 날개가 있는 것(유시충)과 없는 것(무시충)이 있는데 유시충은 외부에서 바이러스를 보독하여 멀리 떨어진 시설내로 옮길 수 있으며, 무시충의 경우 감염주 근처의 고추를 감염시키게 된다. 특히 날개가 있는 진딧물은 사람의 눈에 잘 띄지 않는다는 점을 유념하여야 한다.

(2) 노지재배 고추

노지재배의 경우는 바이러스병에 심각한 피해를 받고 있으며 평균적으로 30% 정도의 생산량 감수를 일으킨다. 노지재배에서는 종자?토양전염하는 토바모바이러스(PMMoV, TMGMV)의 발생은 20% 정도이며, 매개충이 옮기는 바이러스가 80% 이상을 차지한다. 그리고 매개충의 활동으로 인하여 많은 경우 복합감염되어 병징 또한 강하게 나타난다. 시설고추의 경우는 바이러스 복합감염율이 15% 정도이지만 노지재배의 경우는 매개충에 완전히 노출되어 있기 때문에 60% 이상이 복합감염된다.

노지재배 고추에서 매개충이 옮기는 바이러스는 CMV, PepMoV, BBWV2, TSWV가 있다. 건전한 묘를 사용한 경우 정식 초기에는 바이러스병을 찾아보기 어렵다. 기온이 올라가게 되면 진딧물의 활동이 시작된다. 이 무렵 매개충은 주로 잡초에 서식하고 있는데, 이들 잡초는 바이러스의 월동기주이다. 매개충은 잡초에서 바이러스를 획득하게 되고, 고추 포장으로 날아와 전염시키게 된다. 정식 초기에는 일부의 고추가 이러한 방식으로 감염이 이루어진다. 이후 일차적으로 감염된 고추에서 건전한 식물체로 2차 감염이 이루어지게 된다. 이때의 바이러스 확산 속도는 매우 빨라진다. 이 시기는 노지포장에서 바이러스병이 눈에 띄기 시작하는 시점이다. 시간이 더 지나 생육후기가 되면 매개충이 옮기는 바이러스병은 고추 포장 전체를 감염시키게 된다.

지금까지의 바이러스병 발생상황을 보면 종자전염으로 인한 토바모바이러스의 발생은 많이 줄어들었다. 과거의 경우 토바모바이러스는 오염된 종자가 주요한 전염경로 이었으며, 노지고추 바이러스병의 대부분을 차지하였다. 현재 토바모바이러스의 감염은 종자가 아니라 오염된 환경, 그중에서도 토양과 농작업으로 주로 이루어지고 있는 것으로 보인다. 토양전염은 진딧물 등에 의한 충매전염처럼 효과적인 전염방법이 아니기 때문에 건전한 종자가 계속 보급된다면 토바모바이러스의 발생은 더욱 감소할 것으로 보인다. 그러나 토양에 많은 바이러스가 축적되어 있다면 토양소독 또는 일정기간 동안 작목 전환이 필요할 것이다.

노지재배 고추에서 매개충이 옮기는 바이러스병은 방제가 굉장히 어렵다. 외부와 개방된 상태에서 매개충의 침입을 완전히 막는다는 것은 거의 불가능하기 때문이다. 그러나 조금이라도 피해를 줄이기 위한 몇 가지 방법을 다음과 같다. 먼저 바이러스를 보독하고 있는 잡초를 제거하는 것이 일차적인 방제 수단이 될 것이다. 그리고 바이러스병은 초기에 감염되면 큰 피해를 입지만 생육후기에 감염될 경우는 생산량에 큰 영향을 미치지 않는다. 즉 정식 후 초기에 바이러스에 감염되지 않도록 매개충 방제를 철저히 하여 감염시기를 최대한 늦추어야 한다. 또 한가지 방법으로 매개충을 회피하는 방법이다. 일반적으로 노지고추 재배시 검은색 비닐을 주로 피복재료로 사용하고 있는데, 이것 보다는 포장 바닥에 반사피복물(알루미늄 줄무늬, 백색 또는 회색 피복재료)을 깔아주면 진딧물이 피복물의 자외선 반사로 인하여 기피효과를 일으켜 전염을 줄일 수 있다. 가장 좋은 바이러스 방제법은 식물이 바이러스에 저항성을 가지는 것이다. 그러나 아직까지 고추에 발생하는 바이러스에 대해서 효과적인 저항성 품종은 개발되어 있지 않다. 하지만 식물체의 병저항성 향상을 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있어 머지않아 이를 이용할 수 있을 것으로 기대한다.