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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.54 No.4 pp.17-23
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2020.54.4.17

2019 Monitoring Reports about Nine High Risk Plant Pathogens in South Korea

Yeyeong Lee1, Okhee Choi2, Byeongsam Kang3, Seunghoe Kim1, Jinwoo Kim1,2,3*, Jaehyuk Choi4, Ji Won Lee4, Jun Hyeok Nam4, Hyon Jin Park4, Yong Jun Choi4, Da-Woon Kim4, Yong-Soon Park5, Young-Joon Choi6, Jae Sung Lee6, Bora Kim6, Dong Jae Lee6, Sook-Young Park7, Gyoung Hee Kim7, Youngmin Kim7, Sang Youn Jung7, Yerim Lee7, Yongho Jeon8, HyunSup Kim8, Hyeoktae Kwon8, Jungyeon Kim8, Yong Ho Shin9, Yong Chull Jeun9
1Department of Plant Medicine, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea 2Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea 3Division of Applied Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea 4Division of Life Sciences, Incheon National University, Incheon 22012, Korea 5Biotechnology Research Institute, Chungbuk National University, Cheongju 28644, Korea 6Department of Biology, Kunsan National University, Gunsan 54150, Korea
7Department of Plant Medicine, Sunchon National University, Suncheon 57922, Korea
8Department of Plant Medicals, Andong National University, Andong 36729, Korea
9Sustainable Agriculture Research Institute, Jeju National University, Jeju 63243, Korea
*Corresponding author: Jinwoo Kim Tel:
+82-55-772-1927 Fax: +82-55-772-1929 E-mail:
jinwoo@gnu.ac.kr
May 25, 2020 June 30, 2020 August 10, 2020

Abstract

In recent years, the influx of high-risk plant diseases, which can cause great damage to domestic crops, has been steadily increasing due to climate change, increased international trade, increased travelers, and foreign migrants. As the number of pathogens to be quarantined increases, the workload of quarantine agencies and researcher’s increases. In this study, a preliminary survey was conducted on domestic unrecorded diseases and causative pathogens of grapes, sweet persimmons, and citrus fruits, which are major export targets by region. For this study, the whole country was divided into seven districts, including Gyeonggi-Gangwon, Chungcheong, Jeonbuk, Jeonnam, Gyeongbuk, Gyeongnam, and Jeju, and a survey network was established between universities in each district to conduct the forecast network. The four grape diseases surveyed included Pierce’s disease (Xylella fastidiosa), brown rot (Monilinia fructigena), anthracnose (Greeneria uvicola), and esca (Phaeomoniella chlamydospora). The study was conducted with three regions per district and three sites per region. The three sweet persimmon diseases included brown spot (Fusicladium levieri), black leaf spot (Adisciso kaki), and black spot (Phoma kakivora). The two citrus diseases included citrus scab (Elsinoë australis) and Septoria spot (Septoria citri). Preliminary surveys on all 9 species were conducted every two weeks from April to October 2019. As a result of the survey, no 9 pathogens of grapes, sweet persimmons, and citrus fruits, which are major export targets, were found in South Korea. Through this study, a nationwide monitoring system was established to detect plant diseases early, and it is estimated that it secured a regional base for the outlook investigation of foreign invasive diseases.

2019년 한국 고위험 식물병 9종에 대한 예찰조사 보고

이 예영1, 최 옥희2, 강 병삼3, 김 승회1, 김 진우1,2,3*, 최 재혁4, 이 지원4, 남 준혁4, 박 현진4, 최 용준4, 김 다운4, 박 용순5, 최 영준6, 이 재성6, 김 보라6, 이 동재6, 박 숙영7, 김 경희7, 김 영민7, 정 상윤7, 이 예림7, 전 용호8, 김 현섭8, 권 혁태8, 김 중연8, 신 용호9, 전 용철9
1경상대학교 식물의학과
2경상대학교 농업생명과학연구원
3경상대학교 응용생명과학부
4인천대학교 생명과학부
5충북대학교 바이오연구소
6군산대학교 생물학과
7순천대학교 식물의학과
8국립안동대학교 식물의학과
9제주대학교 친환경농업연구소

초록


최근 기후변화 및 국제교역량, 여행객, 외국 이주민 증가 등으로 국내 농작물에 큰 피해를 입힐 수 있는 고위험 식물병의 유입이 꾸준히 증가하고
있다. 검역 대상인 병원체의 수가 증가함에 따라 검역기관 및 연구원의 업무량이 증가하고 있다. 본 연구에서는 지역별 주요 수출대상 과수인 포도,
단감, 감귤의 국내 미기록 병과 원인병원체에 대한 예찰조사를 수행하였다. 이를 위해 전국을 경기-강원, 충청, 전북, 전남, 경북, 경남 그리고
제주 등 7개 권역으로 나누고 각 권역 소재 대학에서 예찰조사를 수행하여 예찰네트워크를 구축하고자 하였다. 포도 대상 병은 모두 4종으로,
Pierce’s disease (Xylella fastidiosa), brown rot
(Monilinia fructigena), anthracnose (Greeneria
uvicola
), 그리고 esca (Phaeomoniella chlamydospora)을
조사하였고 경기-강원, 충청도, 전라북도, 그리고 경상북도 권역을 중심으로 각 권역당 3개 지역 그리고 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다.
단감은 모두 3종으로, brown spot (Fusicladium levieri), black leaf spot
(Adisciso kaki), 그리고 black spot (Phoma
kakivora
)을 조사하였고 국내 단감 주생산지인 경상남도와 전라남도 권역을 중심으로 각 권역당 3개 지역 그리고
지역당 3개 지점을 두고 조사하였다. 감귤 대상 병은 모두 2종으로, citrus scab (Elsinoë
australis
), Septoria spot (Septoria citri)을 조사하였고
감귤 주생산지인 제주권역을 중심으로 조사하였다. 모두 9종에 대한 예찰조사는 2019년 4월부터 10월까지 2주간격으로 실시하였다. 예찰조사결과
주요 수출대상 과수인 포도, 단감, 감귤의 국내미기록 병 9종에 대한 원인병원체는 발견되지 않았다. 이 연구를 통해 식물병을 조기에 탐지할 수
있는 전국적인 모니터링 시스템을 구축하였고, 국외 외래유입병들의 예찰조사를 위한 지역 거점을 확보하였다고 평가된다.



    Animal and Plant Quarantine Agency

    서론

    최근 국내 보고된 외래식물병은 40종(진균 12종, 세균 12종, 바이러스 16종)에 이른다(Lim et al., 2016). 외래식물병의 유입경 로는 묘목, 종자, 종서, 매개충 순으로 유입이 많이 되는 것으로 확인되었다(Lim et al., 2016). 국내 농수산물 수출 확대를 위해서 는 상대국 우려 병해충들에 대한 국내 미 발생 유지가 필요하지만, 매년 새로운 병해충들의 발생으로 수출이 중단되거나 과수원 폐원 등의 피해가 발생하고 있다. 예를 들어, 과수화상병은 세계적으로 배와 사과나무에 큰 피해를 주는 법적 금지병이다. 우리나라에서는 2014년까지 발생보고가 없었지만, 2015년 5월부터 과수 화상병의 발생(Kim & Yun, 2018)으로 인하여 일본과 호주는 국산 사과 등을 수입금지 시키고 있으며, 대만에서는 무감염증명 조건부로 수입이 허용되고 있다. 또한 호주를 비롯한 여러 나라에서 생물학 적 무기로 등록되어 있으며 중남미와 아시아의 커피 재배 지역의 수입에 대해 규제를 받는 검역병인 Colletotrichum kahawae가 국내에 수입된 아보카도에서 분리된 사례를 보면, 수출입 검역의 중요성을 상기시켜 준다(Kwon et al., 2020).

    유입병의 발생 경우 33%가 이미 전국에 분포하였고, 이는 조기 발견율이 매우 낮음을 암시한다(Lim et al., 2016). 현재까지 한국 에서는 외래침입병들에 대한 국내 유입 조사 및 발견 시 신속히 대응할 수 있는 민관학으로 구성된 예찰협력시스템이 부재했다. 이에, 고위험병에 대한 국내 유입 여부를 상시 조사하고, 발생 시 조기 대응할 수 있는 전국단위의 예찰협력 네트워크의 일환으로, 농림축산검역본부와 전국 7개 대학(경상대학교, 인천대학교, 충북 대학교, 군산대학교, 순천대학교, 안동대학교, 제주대학교)이 참여하 여 수출입시 중요한 검역대상 병들에 대한 예찰조사를 실시하였다. 조사대상 병은 포도에 대한 병 4종(Xylella fastidiosa, Monilinia fructigena, Greeneria uvicolaPhaeomoniella chlamydospora), 단감에 대한 병 3종(Fusicladium levieri, Adisciso kakiPhoma kakivora), 감귤류에 대한 병 2종(Elsinoë australis 및 Septoria citri)을 선정하였다. 각 과종별 2019년 재배면적은 포도 13,108 ha, 단감 8,984 ha 및 감귤 19,993 ha 이였다(Korea Rural Economic Institute, 2019). 예찰조사를 위해 전국을 7개 권역으로 구분하여, 총 7개 권역으로 구분한 뒤 조사 항목 당 3개의 지역으로 각 지역 당 3개의 지점으로 예찰조사를 수행하였다. 조사기간은 4월부터 10월까지 2주 간격으로 총 15회를 실시하였으며, 7개권역에서 고 위험병 9종의 국내 미분포를 확인하였다.

    재료 및 방법

    1. 조사 대상 과수 및 조사 대상 식물병

    조사대상 과수 병은 모두 9종으로, 본 연구에서는 지역별 주요 수출대상 과수인 포도, 단감, 감귤의 국내 미기록 병과 원인병원체 에 대한 예찰조사를 수행하였다. 포도 대상 병은 4종으로, Pierce’s disaese (Xylella fastidiosa), brown rot (Monilinia fructigena), anthracnose (Greeneria uvicola), 그리고 esca (Phaeomoniella chlamydospora)을 조사하였다. 단감은 3종으로, brown spot (Fusicladium levieri), black leaf spot (Adisciso kaki), 그리고 black spot(Phoma kakivora)을 조사하였다. 감귤 대상 병은 2종으 로, citrus scab (Elsinoë australis)과 Septoria spot (Septoria citri) 을 조사하였다(Table 1).

    2. 지역 네트워크 및 조사지역

    전국을 경기-강원, 충청, 전북, 전남, 경북, 경남 그리고 제주 등 7개 권역으로 나누고 각 권역 소재 대학에서 예찰조사를 수행하 여 예찰네트워크를 구축하고자 하였다(Fig. 1). 각 권역 소재 대학 은 인천대학교(경기-강원), 충북대학교(충청), 군산대학교(전북), 순천대학교(전남), 안동대학교(경북), 경상대학교(경남) 및 제주대 학교(제주) 등이 해당된다(Fig. 1).

    3. 조사기간 및 조사지역 선정 근거

    조사기간은 4월부터 10월까지 2주 간격으로 총 15회(4월 2회, 5월 2회, 6월 2회, 7월 3회, 8월 2회, 9월 2회, 10월 2회)에 걸쳐 수행하였다.

    포도대상병은 국내 포도 주생산지인 경기-강원, 충청도, 전라북 도, 그리고 경상북도 권역을 중심으로 각 권역당 3개 지역 그리고 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다(Fig. 2A; Table 2). 단감대상병 은 국내 단감 주생산지인 경상남도와 전라남도 권역을 중심으로 각 권역당 3개 지역 그리고 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다(Fig. 2B; Table 2). 감귤대상병은 감귤 주생산지인 제주권역을 중심으로 조사하였다. 권역당 3개 지역 그리고 지역당 6개 지점을 두고 수행하 였다. 각 권역의 조사지역은 표 1에 정리하였다(Fig. 2C; Table 2).

    4. 조사방법

    병 조사 방법은 일반적인 포장달관조사법을 따랐다(Manandhar et al., 2016). 의심증상은 일반적인 병원체 분리 및 동정법을 따랐 다(Park et al., 2017;Kwon et al., 2019;Kwon et al., 2020).

    결과 및 고찰

    1. 포도병 4종에 대한 예찰조사

    Xylella fastidiosa는 γ-proteobacteria에 속하는 그람음성 세균 으로 포도 Pierce’s disease의 원인균이다. 복숭아, 올리브, 아몬드, 참나무, 단풍나무 등 563개의 식물종에 병을 유발하고, 미국, 유럽, 대만, 이란, 터키, 라틴아메리카 등 전 세계적으로 문제가 되는 병 원균이다(Wells et al., 1987). Brown rot을 일으키는 Monilinia fructigena는 사과, 배나무, 복숭아, 살구나무 등 여러 기주를 가지 고 있어 포도 재배지 근처에 있는 식물을 통해 감염가능성이 있다 (Sharma & Kaul, 1989). 포도 anthracnose를 일으키는 원인병원균 인 Greeneria uvicola는 자낭균문에 속하며 포도 줄기병변과 미라화 된 포도송이에서 월동한다(Navarrete et al., 2009). Phaeomoniella chlamydospora은 자낭균문에 속하며 포도에 esca병을 일으키는 주요 원인균이다. Esca병은 1-5년생의 포도나무에 주로 발생하며 성장이 둔화되고 엽록소가 감소하고, 프랑스, 캘리포니아, 포르투 갈 등에서 발생보고가 있다(Martín et al.,2012). 2019년 예찰조사 결과, Pierce’s disease, brown rot, anthracnose 및 esca병은 포도 재배지역인 경기-강원, 충청, 전북 및 경북 권역에서 발견되지 않았 다(Table 3).

    2. 단감병 3종에 대한 예찰조사

    Fusicladium levieri는 자낭균문에 속하며 지름 1-4 mm의 황색 으로 둘러싸인 원 주변에 갈색 반점이 생성되는 병으로 미국, 중국, 일본, 루마니아 및 터키에서 보고된 바 있다(Dervis et al., 2010). Adisciso kaki는 잎에 검은 반점을 나타내고, 유사한 다른 질병보 다 계절 초에 일찍 발현된다는 것이 특징이다. 2012년 일본에서 처음으로 보고된 사례가 있다(Yamamoto et al., 2012). Black spot을 유발하는 Phoma kakivora는 과일의 표면에서 발생하지만 꽃받침과 잎자루 또는 잎에서 관찰된다(Yamada, 1966). 2019년 예찰조사 결과, brown spot, black leaf spot 및 black spot은 단감 재배지역인 전남 및 경남 권역에서 발견되지 않았다(Table 3).

    3. 감귤병 2종에 대한 예찰조사

    Citrus scab의 원인균인 Elsinoë australis는 감귤수출검역협상 중요한 병원체로 감귤류에 과일, 잎 및 잔가지에 영향을 미쳐 외부 에 흠을 유발하고 과육에 작은 점으로 나타나며 불규칙한 모양으로 뾰족한 딱지가 나타나 과일의 품질을 떨어뜨리는 병이다. 아르헨티 나, 볼리비아, 브라질, 에콰도르 등 습한 감귤 재배 지역에서 일반적 이지만 다른 지역에서는 감염이 확인되지 않았다(Chung, 2011). Septoria citri는 주로 감귤류의 외부 과일 품질에 영향을 미치는 Septoria spot을 일으키는 병원체로, 식물 조직에서 5-6개월간 증상 없이 잠복하다가 과일 숙성 중에 병이 발생한다(Zalewska, 2013). 감귤에 대한 고위험병으로 감귤재배지역인 제주 권역에서 달관조 사를 실시하였다. 2019년 예찰조사 결과, citrus scab과 Septoria spot은 발견되지 않았다(Table 3).

    본 연구를 통해 4월부터 10월까지 2주 간격으로 대상병 9종에 대한 예찰조사를 실시하였다. 조사대상 고위험병들은 농림축산검 역본부에서 지정한 금지병 또는 관리병으로서 국내 정착 시 농업에 큰 피해가 우려된다.

    세계 여러 국가들은 고위험 식물병해충의 자국내 유입에 대하여 민・관・학이 주축이 되어 예찰조사를 집중적으로 실시하고 있다. 예를 들어, 미국의 경우 미 농무성(USDA) 산하의 기관인 APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service)와 PPQ (Plant Protection and Quarantine)는 대학의 관련 학과들과 협업하여 수 행되고 있다. 또, CAPS (Cooperative Agricultural Pest Survey) 프로그램은 외래병해충에 대한 조기탐색과 빠른 대응행동으로 미 국 농업과 자연생태계에 위협을 가하는 유입병해충들을 관리하는 데 목적이 있고 예찰 정보를 APHIS에 전달한다. 한국의 경우 농작 물 병해충은 전국적으로 동시 다발적으로 발생하고 있지만, 이들 병해충에 대한 예찰 및 방제는 지역별로 특정 작목들에 한하여 이루어지고 있다. 침입병해충에 대한 예찰은 현재 농촌진흥청과 농림축산검역본부에 의해 주로 수행되고 있지만, 외국의 경우와 같은 민・관・학 협력을 통한 침입병해충 예찰은 실시되지 않고 있다 (Lee et al., 2019). 본 연구는 고위험병 9종에 대한 예찰조사를 위해 7개 대학(경상대학교, 인천대학교, 충북대학교, 군산대학교, 순천대학교, 안동대학교, 제주대학교)과 농림축산검역본부가 협력 하여 전국단위의 식물병 모니터링 및 예찰조사 네트워크를 국내 최초로 구축한 것에 의의가 있으며, 향후 고위험병 9종에 대한 예 찰조사를 지속할 필요가 있어 보인다.

    Acknowledgement

    This research was supported by the Research of Animal and Plant Quarantine Agency (PQ20180B008).

    Figure

    JALS-54-4-17_F1.gif

    Prediction network representing the investigation districts and universities conducted in this study.

    JALS-54-4-17_F2.gif

    Investigation sites of the survey plant diseases.

    Table

    Plant hosts, pathogens, survey districts, and survey regions

    GPS information of survey sites

    Total number of survey districts, regions, sites, and counts

    Reference

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