국립종자원, 과수 무병묘 기술 개발…생산성·품질 동시 개선[D:로그인]

5대 과종 무병화 기술·진단체계 고도화…상품과율 최대 40.9% ↑

무병묘 생산·보급 체계 구축…511품종 식별·현장 진단 기술 확보

과수원. ⓒ뉴스

최근 세계는 급변하는 물결 속에 다양한 생존법을 제시하고 있습니다. 기후변화 등 자연재해에 대응하기 위한 탄소 중립, 디지털 첨단 기술을 접목한 4차 산업혁명 등 저마다 시장 선점을 위해 발 빠르게 움직이고 있습니다. 정부와 공공기관 역시 이러한 변화에 적응하기 위한 중장기 계획을 수립 중입니다.

데일리안이 기획한 [D:로그인]은 정부와 공공기관 신사업을 조명하고 이를 통한 한국경제 선순환을 끌어내고자 마련했습니다. 네트워크에 접속하기 위해 거치는 [로그인]처럼 정부·공공기관이 다시 한국경제에서 활약하는 모습을 조명할 수 있기를 기대합니다. <편집자 주>

국내 유통되는 많은 과수묘목은 바이러스에 감염돼 있으며, 바이러스에 감염된 나무는 기후이상 등으로 재배환경이 악화되면 과실 품질이 나빠지고 생산량이 급격히 감소한다. 이는 농가의 소득 감소로 이어지고 병해충 방제와 묘목 갱신에 비용이 소요돼 영농 현장에서 큰 부담이 된다.

영농 현장 생산성 향상 등을 위해 국립종자원이 주요 과수 무병화 효율 향상 기술 개발과 무병묘 대량생산 체계 구축에 나섰다.

국립종자원은 2020년 4월부터 5년간 7개 전문기관과 공동으로 과수 무병묘 생산을 위한 기술개발 연구를 진행했다. 총 23억 6100만 원을 투입해, 과수 무병묘 생산기술을 효율화하고 무병묘 대량생산 체계를 구축해 국내 과수산업 경쟁력 제고에 기여하고자 했다.

이에 종자원은 과수 무병화 최적화된 기술을 개발하고, 무병묘 생산·공급, 바이러스 진단법과 품종식별 기술 등을 개발했다.

ⓒ국립종자원

사과·포도 등 과수 무병화 기술, 현장 적용 효과 뚜렷

사과와 포도 재식농가 이력추적을 통한 무병묘 효과도 분석했다.

사과(홍로·후지) 무병화 효과를 분석하니, 미상품과 수가 무병묘가 많은 것으로 나타났다. 일반묘(감염묘) 대비 무병묘 생산량은 최대 36.7%, 상품과율은 40.9% 증가했다. 과중, 당도, 착색정도도 상승한 것으로 조사됐다.

포도 및 포도 주산지 바이러스 감염율도 19품종을 대상으로 조사해보니, 샤인머스켓은 감염묘에 비해 무병묘 과실 당도가 15% 높은 것으로 파악됐다.

종자원은 사과, 배, 포도 등 주요 과수를 대상으로 무병묘 생산 기술을 정밀하게 고도화하고, 이를 재배 현장에 적용한 결과 생산성과 품질 모두에서 의미 있는 개선 효과를 확인했다.

종자원은 과종별 조직배양 배지 조성, 생장조절제 함량, 배양 환경 등 핵심 조건을 최적화해 기존보다 조직배양 증식률을 2~3배 향상시켰다. 조직 투명화 현상을 줄이며 생존률을 높이는 데에도 성공했다.

또 생장점 배양, 항바이러스제, 열처리 및 저온처리, RNA 간섭(RNAi) 기술, 마늘추출물 등 식물 유래 항바이러스 물질을 병행 적용함으로써 무병화 효율도 크게 높였다.

종자원은 현재 사과 4품종, 배 4품종, 포도 2품종의 무병묘를 생물검정용으로 활용 중이며, 이를 통해 무병 판정 정확도 향상과 검정체계 정립도 병행하고 있다.

과수 무병묘 생산 단계별 활용. ⓒ국립종자원

바이러스 진단기술·품종식별 체계까지 통합 고도화

무병묘 선발의 정확성과 효율성을 동시에 높이기 위해 종자원은 정밀 진단기술과 유전자 기반 품종식별 시스템도 함께 고도화하고 있다.

복숭아와 포도에 대해 각각 9종 개별 진단기술과 8종 다중 진단기술을 개발했고, 사과에는 디지털 중합효소연쇄반응(ddPCR) 기반 초정밀 진단법을, 포도에는 등온증폭법 기반 LF 스트립 기술을 적용해 현장 중심의 신속 진단도 가능해졌다.

이를 통해 무병묘 생산 공정 전반의 진단 정확도를 크게 개선했다.

이와 함께 단일염기다형성(SNP) 기반 유전체 데이터베이스를 구축해 사과, 배, 포도, 복숭아, 감귤 등 5대 과수 총 511품종에 대한 고속 품종 식별이 가능하도록 시스템을 완성했다.

과종별로는 총 5종의 SNP 분석 키트 시제품을 개발했으며, 사과 품종의 경우 현장진단용(POCT) 분석기법까지 적용해 실용화 단계에 근접했다.

현재 종자원은 사과 4품종, 배 1품종, 포도 4품종, 복숭아 3품종 등 총 12품종의 무병 원종을 생산 중이며, 이 가운데 6품종은 전국 10곳을 통해 무병 모수로 보급하고 있다.

종자원은 이러한 기술 기반을 바탕으로 과수산업의 바이러스 저감, 생산성 향상, 품질 균일화를 동시에 달성할 수 있는 무병묘 공급체계를 구축해 나간다는 방침이다.

양주필 국립종자원 원장은 “과수 무병화 기술을 통한 무병묘 생산·공급 확대는 과수농가의 고품질 과실 생산과 소득 향상에 기여할 것”이라며 “국민이 믿고 먹을 수 있는 과실 생산을 위해 연구개발과 노력을 지속하겠다”고 말했다.