원예작물 현장진단용 바이러스 진단키트 개발·보급
원예작물 현장진단용 바이러스 진단키트 개발·보급
  • 원예산업신문
  • 승인 2019.11.11 11:09
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농가 현장서 2분내 원예작물 바이러스 감염여부 확인
연구원들이 진단키트를 이용해 바이러스 유무를 조사하고 있다.
연구원들이 진단키트를 이용해 바이러스 유무를 조사하고 있다.

농림축산식품부는 농업현장에서 실질적으로 활용도가 높은 기술을 발굴, 공유 확산하기 위해 지난 8월부터 접수 및 심사과정을 거쳐 우수사례 10건을 선정 했다. 올해 처음으로 실시한 현장 우수사례는 학술적 기술적인 측면의 높은 평가와 함께 농업현장에서 활용도가 높아 현장 적용성에서 그 성과를 인정 받는 기술이다.
이번에 선정된 기술 중 농촌진흥청 조인숙 연구원이 개발한 원예작물 현장진단용 바이러스 진단키트는 농가 현장에서 2분내 바이러스 감염여부를 확인할 수 있는 현장 적용성이 높은 연구로 평가 됐다. 이에 본지는 이 기술에 대한 특징과 기술적 및 경제적 파급효과에 대해 정리 독자들의 이해를 돕고자 한다.

농작물이 바이러스병에 걸리면 잎이 기형이 되거나 얼룩덜룩 해지고 과일은 상품성이 크게 낮아져 심하면 수확을 거의 못할 정도로 큰 피해가 나타나고 있다.

또한 최근 기후변화와 국제 농산물 교역량이 증가되면서 바이러스병 발생이 증가되고 있고 새로운 바이러스 유입으로 인한 피해도 발생하고 있다.

바이러스병은 곤충, 토양 등 전염원이 다양하고 확산 속도가 빠를 뿐만 아니라 일단 바이러스병이 발생하면 농약 등 어떤 방법으로도 치료가 불가능하다.

바이러스병 피해를 최소화하는 방법은 영농 현장에서 초기에 바이러스가 감염되었는지를 확인하여 병에 걸린 식물체는 제거하고 매개충 방제를 신속히 하는 것이 최선이다.

이에 농업 현장에서 쉽고 빠르게 바이러스병을 진단할 수 있는 키트를 개발·보급하여 바이러스병을 조기에 예방함으로써 농가 피해를 줄이고자 한다.

원예바이러스 진단키트
원예바이러스 진단키트

바이러스 진단키트는 미세한 나노 크기의 금 입자(직경 40nm)에 바이러스 특이적 항체를 부착하고 바이러스와의 결합반응 원리를 이용해 만들어지고 바이러스 감염이 의심된 식물체의 잎을 따서 으깬 후 그 즙을 진단키트에 떨어뜨려 2분 이내에 바이러스 감염 여부를 확인할 수 있다.

농작물의 바이러스병 감염여부를 쉽고 빠르게 확인함으로써 병의 확산을 미연에 예방 하고 생리장해 등으로 바이러스병을 잘못 판단해 무분별하게 뿌려지는 비료나 약제 오남용에 의한 농업생태계 오염을 막음으로써 경제적 피해를 줄이는데 목적이 있다.

국내 식물 바이러스 진단키트 유사제품은 전혀 없고 국외 바이러스 진단키트 판매업체는 Agdia, Bioreba, Neogen Europe, AC Diagnostics가 있다.

식물 바이러스병은 같은 종의 바이러스라 하더라도 국내외에서 발생하는 분리주가 서로 다른 경우가 있어 외국산 제품이 모두 국내 바이러스병 진단에 적합하다고 볼 수는 없다.

바이러스병 예방효과 약  640억원 … 국산화로 연간 약 2억원 수입대체 효과
농식품부 주관 현장서 뽑은 우수개발 10건에 선정

이번에 선정된 바이러스 진단키트는 국내에서 발생하는 바이러스 분리주를 대상으로 만들었기 때문에 바이러스 진단에 가장 적합하다는 것이다.

외국산 제품은 아직까지 스트립 형태로 되어 있어서 온도 및 습도 변화에 민감하다는 문제점을 가지고 있지만 본 바이러스 진단키트는 임신진단키트와 같은 카세트 형태로 만들어 이런 문제점을 개선했다.

바이러스 진단키트에서 가장 중요한 요소인 항체는 온도 변화에 따라 쉽게 변성이 되는 단백질이기 때문에 외국산인 스트립 형태의 바이러스 진단키트를 카세트 형태로 개별포장 하여 바이러스 진단키트가 외부 온도에 노출되는 것을 막고 언제 어디서나 안정하게 바이러스 진단이 잘 될 수 있도록 개발했다.

외국산의 경우 진단키트를 냉장보관 해야 하고 유효기간이 6개월인 반면, 이 진단키트는 상원에서 유효기간을 6개월에서 1년으로 늘릴 수 있다.

오이녹반모자이크바이러스(CGMMV)
오이녹반모자이크바이러스(CGMMV)

바이러스 진단 감도도 95%이상으로 상당히 좋으며, 바이러스 진단키트를 매년 한 종씩 추가 개발하였고 수박, 오이, 멜론, 고추, 토마토 등 채소작물 총 10품목에 활용 가능하다.

박과작물의 3종 바이러스를 동시에 진단할 수 있는 다중진단키트를 개발하였고 주요 작목별로 다중진단키트를 세트화할 계획이다.

이러한 진단키트의 개발 보급으로 바이러스를 예방함으로써 약 640억 원의 피해를 줄일 수 있는 효과를 거뒀으며, 국산화로 연간 약 2억원의 수입대체 효과를 가져왔다.

외국산 진단키트의 평균가격은 1개당 약 1만 3천 원이지만 국내제작 원가는 3,000 원이다.

매년 전국 도농업기술원 및 광역시농업센터 관계자를 대상으로 원예작물 바이러스 진단키트 분양 및 현장 워크숍을 개최하고 있으며, 2017년에는 13종 17,290점, 2018년에는 14종 17,310점, 2019년에는 15종 21,471점을 각각 전국에 무상 보급했다.

이로써 고품질 농산물의 안정 생산에 따른 안전 먹거리 생산에 기여했을 뿐만아니라 바이러스 유사증상 오인으로 무분별하게 뿌려진 농약의 오남용에 따른 생태계 오염방지에 기여했다.

실례로 ’17년 충남 서천군 고추 재배농가에서는 진단키트로 ‘토마토반점위조바이러스 (TSWV)’가 감염된 것을 생육 초기에 진단하여 예방 조치하도록 지도해 바이 러스 감염주 제거와 매개충 방제로 바이러스 병의 확산을 막을 수 있었다.

’18년 경북 안동시 북후면 고추 재배농가에서도 바이러스 진단키트를 이용해 토마토 반점위조바이러스병(TSWV)을 조기에 진단하여 총채벌레 전용약제 살포 등 병해충 방제를 더 철저히 하고 관수·영양제 처리 등 육묘관리기술을 지도하였다.

이 바이러스 진단키트는 매년 워크숍을 통해 전국 도 농업기술원에 보급하고 도 농업기술원은 관할 시군 농업기술센터에 무상으로 분양하고 있다.

/공동기획 = 원예산업신문ㆍ농림식품기획평가원