서 언

절화 장미는 다양한 화색과 화형으로 전세계적으로 가장 많이 소비되고 있는 화훼류이다. 국내에서도 2021년에 유통된 화훼류 중에서 판매금액이 536억원로 가장 높으며, 재배면적도 225ha로 국화에 이어 두 번째로 많이 재배되고 있다. 또한, 재배시설의 경우 노지보다 시설재배가 98%(222.4ha)로 대부분을 차지하고 있으며, 비닐하우스나 유리온실에서 절화를 연중 생산하고 있다. 국내산 절화 장미의 수출은 2010년 34,235천불, 3,810톤으로 가장 많았으나, 이후 지속적으로 감소하여 2021년 수출액은 1,173천불, 수출물량은 258톤으로 2010년 대비 각각 97%와 93% 감소하였다(MAFRA 2022).

최근 국립원예특작과학원을 비롯하여 경기도농업기술원, 전라북도농업기술원, 경상남도농업기술원, 경상북도농업기술원, 충청북도농업기술원과 같은 농업관련 정부기관이나 삼성 물산(주)(Samsung C&T Corp., Korea), ㈜바스텍(Bastech Co. Ltd., Korea), 카이노스(Kynoss, Korea), 국제화훼종묘 (Kukje Florist Seed Co. Ltd., Korea) 등과 같은 민간기업에 의해 장미 신품종들이 육성되고 있다. 이들 신품종 중에서 경기도농업기술원에서 개발한 ‘딥퍼플’과 경상남도농업기술원에서 개발한 ‘햇살’과 같은 품종들은 외국으로 수출되고 있다 (Kim et al. 2020). 그러나 최근 장미 수입국에서 해충, 세균이나 균 뿐만 아니라 바이러스에 대한 검역을 강화하고 있는 추세이며, 만약 바이러스에 감염된 국내육성 장미 품종의 접목묘를 수출할 경우 크레임 발생의 원인이 될 수 있다.

국내에서 발생하고 있는 절화 장미의 주요 병해로는 노균병, 흰가루병, 근두암종병, 잿빛곰팡이병, 흑성병 등이(Kim et al. 2000), 주요 해충으로는 점박이응애, 총채벌레, 진딧물, 가루이, 나방류 등이 알려져 있다(Kang et al. 2007). 장미의 잎에서 가장 많이 발생하는 장미 모자이크 바이러스는 1928년 White에 의해 처음 보고되었으며(White 1928), 황백화된 무늬와 원형반점, 둥근 무늬, 반점형성, 황백화된 잎의 뒤틀림 증상 등이 나타난다(Da Silver 2018). 최근에는 장미에 prunus necrotic ringspot virus(PNRSV), apple mosaic virus(ApMV), tobacco streak virus(TSV), arabis mosaic virus(ArMV), tobacco ringspot virus(TRSV), tomato ringspot virus(ToRSV) 등이 감염되었다고 보고하였다(Horst and Cloyd 2007). 또한 impatiens necrotic spot virus(INSV)와 tomato spotted wilt virus(TSWV)가 이란에서 발생했다고 보고되었고(Ghotbi et al. 2005), rose spring dwarf-associated virus(RSDaV), rose cryptic virus-1(RoCV1), Rosa multiflora cryptic virus(RMCV), rose leaf rosette-associated virus(RLRaV) 등도 미국에서 발견되었다(Martin and Tzanetakis 2008;Salem et al. 2007;Salem et al. 2008;Soltani et al. 2021). 이 외에도 rose yellow vein virus(RYVV)가 뉴질랜드에서(Perez-Egusquiza et al. 2013), RoCV1이 캐나다에서(James et al. 2015), apple stem grooving virus(ASGV)가 중국에서(He et al. 2016), RSDaV가 영국에서(Vazquez-lglesias et al. 2020) 발생했다고 보고하였다. 그러나 우리나라에서는 장미에서 바이러스병이 발생했다는 보고는 아직까지 없다.

장미의 바이러스 병은 주로 바이러스에 감염된 눈이나 가지와 대목를 이용한 아접이나 절접과 같은 영양번식에 의해 전염된다(Goldberg 2006). 바이러스에 감염된 절화 장미의 접목묘를 재배할 경우, 잎과 줄기의 생장이 억제되며, 꽃의 수가 감소하여 고품질 장미의 생산량이 크게 감소(Goldberg 2006)함에 따라 농가의 수익이 감소하게 된다. 또한 최근 장미 수입국에서 바이러스에 대한 검역을 강화하고 있는 추세인데, 만약 바이러스에 감염된 국내육성 장미 품종의 접목묘를 수출할 경우 크레임 발생의 원인이 된다. 따라서, 본 연구는 우리나라 절화 장미 주산지 4 지역에서 재배되고 있는 외국산 과 국내육성 절화장미 품종을 대상으로 7종의 바이러스를 검정하여 감염 실태를 알아보고자 수행하였다.

재료 및 방법

연구는 절화장미 주산지인 경기도 G시 장미재배 농장에서 국내 육성 8 품종을, 경상남도 C시 장미재배 농장에서 국내 육성 10 품종을, 전라남도 H군 장미재배 농장에서 국내 육성 4품종과 외국 도입 10 품종을, 전라북도 J군 장미재배 농장에서 국내 육성 9품종 등 총 41 품종을 대상(Table 1)으로 실시 하였다. 이들 장미 품종들이 arabis mosaic virus(ArMV), impatiens necrotic spot virus(INSV), tobacco mosaic virus(TMV), tomato ringspot virus(ToRSV), tobacco ringspot virus(TRSV), tobacco streak virus(TSV), tomato spotted wilt virus(TSWV) 등 총 7종류의 바이러스에 감염 되었는지를 검정하였다.

바이러스 진단에는 ImmunoStrip^® Tests(Agdia, Inc., Indiana, USA)를 사용하였는데, arabis mosaic virus 진단용으로 ArMV ImmunoStrip^®, impatiens necrotic spot virus 진단용으로 INSV ImmunoStrip^®, tobacco mosaic virus 진단용으로 TMV ImmunoStrip^®, tomato ringspot virus 진단 용으로 ToRSV ImmunoStrip^®, tobacco ringspot virus 진단용으로 TRSV ImmunoStrip^®, tobacco streak virus 진 단용으로 TSV ImmunoStrip^®, tomato spotted wilt virus 진단용으로 TSWV ImmunoStrip^®을 이용하였다. 장미 품종 별로 3주에서 성엽을 채취하여 2~3장(약 0.15g)을 SEB1 buffer 가 포함된 kit의 mesh bag에 넣고 플라스틱 펜 뚜껑을 이용 하여 충분히 으깨어 분쇄한 후 바이러스가 추출되도록 한다. 이 후 mesh bag의 추출된 용액에 바이러스 immunostrip를 넣어 세워둔 상태에서 약 30분간 담가두었다 꺼내 control과 positive line에 발현된 색깔을 관찰하는데, control line만 적색으로 표시되면 음성으로 바이러스에 감염되지 않은 것(‘-’ 로 표시)이며, control과 positive line에 각각 적색으로 표 시되면 양성으로 바이러스 감염된 것(‘O’로 표시)으로 판정하였다.

결 과

식물 바이러스를 진단하는 방법으로는 외부 병징에 의한 진단, 전자현미경에 의한 진단, 검정식물에 의한 진단, 면역학적 진단, 중합효소연쇄반응법에 의한 진단 등이 있다. 면역학적 진단법은 감염된 식물에서 분리한 병원균에 대한 항혈청을 만든 후, 이것을 진단할려는 식물 즙액이나 분리한 병원체와 반응시켜 기존 알려진 병원체와 동일한 종류인지를 조사하는 방법으로 바이러스병 진단에 많이 이용되고 있다. 면역학적 진단법 중에서 효소결합항체법(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)이 가장 많이 사용되고 있고, 바이러스를 간단 하게 검출할 수 있는 immunostrip과 같은 진단 키트가 개발 되어 사용되고 있다(Chiemsombat et al. 2014).

본 연구에서 ImmunoStrip^® Tests kit를 이용하여 경기도 G시의 장미 재배농장의 8품종을 대상으로 7가지의 바이러스에 감염 여부를 진단한 결과, ‘Bobos’, ‘Pink Army’, ‘15-712’, ‘18-356’등 4 품종은 TRSV에 감염된 것으로 나타났다. 그 외에 ‘Caroline’, ‘Isabel’, ‘14-74’, ‘16-248’등 4 품종은 7종의 바이러스에 감염되지 않은 것으로 조사되었다 (Table 2).

경상남도 C시의 장미 재배농장의 10 품종을 대상으로 바이러스 감염 여부를 진단한 결과, ‘Haesal’은 TMV, ‘Querencia’는 ToRSV에 감염된 것으로 나타났다. 그 외에 ‘Cheese Tart’, ‘Egg Tart’, ‘Euphoria’, ‘Mystic’, ‘Rarity’, ‘Reminisce’, ‘Moody’, ‘Smart Sense’ 등 8개 품종은 바이러스에 감염되지 않은 것으로 조사되었다(Table 3).

전라남도 H군의 장미 재배농장의 14 품종을 대상으로 바이러스 감염 여부를 진단한 결과, ‘Deep Purple’은 ArMV와 TRSV, ‘Lady of Shalott’은 TRSV, ‘Mortimer Sackler’는 TMV와 TRSV, 대목으로 가장 많이 시용되고 있는 ‘Natal Briar’는 ArMV와 INSV, ‘Sprit of Freedom’은 INSV, ‘Imogen’은 TRSV, ‘Pink Beauty’는 ArMV, TMV와 TRSV에 감염된 것으로 나타났다(Table 4). ‘Antique Curl’, ‘Blondie’, ‘Christina’, ‘Eden Rose’, ‘Everlind Wild’, ‘Pink Shine’ ‘St. Swithun’등 7 품종들은 바이러스에 감염되지 않은 것으로 조사되었다.

전라북도 J군의 장미 재배농가의 9 품종을 대상으로 바이러스 감염 여부를 진단한 결과, ‘Amor Zen’, ‘Dignity’, ‘Peach Pangpang’, ‘Yellow Pangpang’등 4 품종은 TRSV에 감염 된 것으로 나타났다. 그 외에 ‘Cherry Coke Bunhong’, ‘Egg Tart’, ‘Haesal’, ‘Lafete’, ‘Pumkin Tart’는 7종의 바이러스에 감염되지 않은 것으로 조사되었다(Table 5).

고 찰

본 연구에서 경기도, 경상남도, 전라남도, 전라북도의 장미 재배농장에서 조사한 총 41개 품종 중 22개 품종이 바이러스에 감염되었으며, TRSV에 13 품종, ArMV와 TMV에 3 품종, INSV에 2품종, ToRSV에 각각 1 품종이 감염되어 TRSV에 가장 많이 감염된 것으로 나타났다. 국내에서 육성한 31개 품종 중에서 ‘Amor Zen’, ‘Bobos’, ‘Deep purple’, ‘Dignity’, ‘Haesal’, ‘Orengin’, ‘Peach Pangpang’, ‘Pink Army’, ‘Pink Beauty’, ‘Querencia’, ‘Yellow Pangpang’, ‘15-712’, ‘18-356’ 등 13 품종은 바이러스에 감염되어 있었으며, 이들 품종 중에서 9개 품종이 TRSV에 감염된 것으로 나타났다. 반면에 TSV와 TSWV는 전체 41개 품종에는 감염되지 않은 것으로 조사되었다.

본 연구에서 가장 많은 품종에서 감염된 것으로 나타난 TRSV는 1971년도에 미국에서 장미에 줄무늬 형태의 모자이크 증상을 보인다고 발표되었으며(McDaniel et al. 1971), ArMV, SLRSV, ToRSV, TSWV와 같이 Nepovirus속에 해당된다고 하였다(Lisa 1998). 본 연구에서는 ‘Bobos’, ‘Pink Army’, ‘18-356’, ‘15-712’, ‘Deep Purple’, ‘Imogen’, ‘Lady of Shalott’, ‘Mortimer Sackler’, ‘Pink Beauty’, ‘Amor Zen’, ‘Dignity’, ‘Peach Pangpang’, ‘Yellow Pangpang’ 등 13개 품종이 TRSV에 감염된 것으로 나타났다.

ArMV는 1984년 영국에서 스탠다드 장미에서 발견되었으며, 모든 장미 품종에 전염된다고 하였다(Thomas 1984). 또한 뉴질랜드에서 2006년에 장미 품종에서 발견되었다는 보고 되었으며(Pearson et al. 2006), 이란에서도 2006년과 2015 년도에 고지대에서 재배하고 있는 장미 품종에서 가장 빈도가 높게 발견되었다고 하였다(Rakhshandehroo et al. 2006;Sattary et al. 2015). Chang(1987)은 국내에서 재배되고 있는 12종의 화훼류에서 발생할 수 있는 바이러스 목록을 제시 하였는데, 장미의 경우 apple mosaic virus(AMV), arabis mosaic virus(ArMV), prunus necrotic ringspot virus (PNRSV), strawberry latent ringspot virus(SLRSV)가 전 세계적으로 발생한다고 하였으며, 국내에서 발생은 없었다고 보고하였다. 그러나 본 연구에서 ArMV가 ‘Ddeep Purple’과 ‘Pink Beauty’ 뿐만 아니라 접목할 때 대목으로 가장 많이 사용하고 있는 ‘Natal Briar’에도 감염된 것으로 나타났다.

ToRSV는 장미의 잎에 황백색의 반점이나 주름지는 증상을 보이는데, 미국에서는 1962년과 모자이크 무늬 증상을 보이는 장미 잎에서 발견되었으며(Halliwell and Milbrath 1962), 이 란에서는 2015년도에 조사한 장미 품종에서 22%가 감염되었다고 보고하였다(Sattary et al. 2015). 본 연구에서 조사한 장미 41개 품종 중 유일하게 ‘Querencia’가 감염된 것으로 나타나 아직까지 국내에서는 널리 전염되지 않은 것으로 판단되었다.

INSV는 Orthotospovirus 속에 속하는데, 1990년도에 impatiens 에서 감염되었다고 보고한 이후 유럽, 아프리카, 뉴질랜드, 한국, 일본, 중국 등에서 발생되었다고 보고되었으며(Daughtrey et al. 1997;Ding et al. 2011;Horita and Sasaki 2005;Kim et al. 2017;Law and Moyer 1990), 고추와 오이와 같은 채소작물과 봉선화, 리시안서스, 거베라, 스타티스 등의 화훼 작물에도 많이 발생하고 있다(Roggero et al. 1999). 장미에서 는 2007년 이란에서 국화, 가자니아, 제라늄, 샐비어, 카네이션 등과 함께 INSV가 검출되었다고 보고되었다(Shahraeen et al. 2007). 본 연구에서는 ‘Natal Briar’와 ‘Sprit of Freedom’이 INSV에 감염된 것으로 조사되었다.

TMV는 담배, 고추, 가지, 토마토, 사과, 배, 체리, 딸기 등 광범위한 숙주 범위를 지니고 있는 대표적인 식물바이러스이다. 주요 증상으로는 잎에 부분적으로 황색의 반점이 생기고 괴사하는 현상을 보인다(Park et al. 2003). Hicks(1979)는 1974년에 장미에서 혈청학적 특성에 의해 분리하였고 보고 하였다. 본 연구에서 ‘Haesal’, ‘Mortimer Sackler’, ‘Pink Beauty’등 3 품종이 TMV에 감염된 것으로 조사되었다.

본 연구에서 국내에서 재배되고 있는 국내 육성 품종뿐만 아니라 외국에서 도입한 품종의 경우에도 다양한 바이러스에 감염 된 것으로 나타났다. 따라서 바이러스에 감염되지 않은 대목과 접수를 생산하기 위한 무병묘 생산에 관한 연구가 진행되어야 할 것이다. 또한 본 연구에서 사용한 immunostrip test는 포도의 grapevein fanleaf virus와 Passiflora edulis의 telosma mosaic virus와 같은 virus를 빠르게 진단할 수 있는 방법이다 (Chiemsombat et al. 2014;Liebenberg et al. 2009). 그러나 이 진단 방법보다 더 정밀한 ELISA나 중합효소연쇄반응법 (polymerase chain reaction, PCR)에 의한 바이러스 진단 및 동정에 관한 연구가 추후 더 필요하다고 판단되었다.