사과는 전세계적으로 다양한 바이러스에 감염되어 큰 피해를 입고 있는데, 그 중 주요 바이러스 및 바이로이드는 apple mosaic virus (ApMV), apple stem grooving capillovirus (ASGV), apple stem pitting virus (ASPV), apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), apple scar skin viroid (ASSVd) 등이다. 주요 4종 바이러스와 1종 바이로이드의 감염률은 매우 높으며, 특히 ASGV의 감염률이 가장 높다. 이런 문제를 해결하기 위해 무병묘의 보급이 필요하며, 열처리와 항바이러스제 처리, 초저온 동결 처리를 병행하는 방법이 효과적이라고 보고되었다. 또한, 경정부위에서 바이러스를 제거하는 폿트묘의 최적 열처리 온도를 분석하고, 효율적인 무병묘 생산 방 법을 찾기 위해 경정접목을 사용하였다.
<h1>서 론</h1> <p>사과는 세계 여러 지역에서 약 12 개의 바이러스에 자연적으로 감염되며, 과실 생산과 품질에 피해를 주는 주요 바이러스 및 바이로이드는 apple mosaic virus (ApMV), apple stem grooving capillovirus (ASGV), apple stem pitting virus (ASPV), apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), apple scar skin viroid (ASSVd)로 알려져 있다(Nisar 2013). ApMV는 잎에 밝은 크림색의 반점, 모자이크, 갈변을 발생시켜 생육을 저해하며 (Akbaş and Ilhan 2005), ASGV는 접목부위의 고접병에 의한 접목불친화성을 발생시킬 뿐만 아니라, 생육 저해와 수확량 감소를 유발하는 것으로 보고되어져 있다(Massart et al. 2011). ASPV와ACLSV는 잠복기를 가지며 단독 또는 복합감염으로 인한 상호작용으로 고접병과 생육저하를 유발하며 (Jelkmann and Paunovic 2011; Yanase 1974), ASSVd는 과피에 코르크 반점을 유발하여 착색 불량을 야기시키는 것으로 보고되어 있다(Kim et al. 2010). 주요 바이러스 4종과 바이로이드 1 종에 대한 정선, 단양, 예산, 장수, 무주 지역 사과 과수원의 감염률은 \( 97.3 \% \) 의 높은 감염률을 보였으며, 각각의 감염률은 ASGV 93.4\%,ASPV 85.7\%, ACLSV 59.0\%, ASSVd 6.7\%, \( \mathrm{ApMV} 3.6 \% \) 로써 \( \mathrm{ASGV} \) 의 감염이 가장 높은 것으로 보고하였다. 바이러스에 감염된 과수는 과실 수확량 감소와 품질 저하를 야기시키며, 접목과 같은 영양번식에 의해 감염이 된다. 따라서 이러한 피해를 감소시키기 위해서는 무병묘의 보급이 필요한 실정이다.</p> <p>일반적으로 감염묘로부터 바이러스를 제거하여 무병묘를 생산하는 방법은 바이러스에 감염된 식물체를 기내로 도입하여 기내에서 열처리 후 생장점 배양을 통한 무병묘 생산과 기외에서 식물체를 열처리 후 신초의 경정부위를 절취하여 기내에 도입 후 증식하여 무병묘를 생산하는 thermotherapy방법이 있다. 항바이러스제를 사용한 chemotherapy 방법은 조직배양체 증식배지에 항바이러스제인 ribavirin, 6-azauracil, 2-thiouracil 등을 처리하여 바이러스 제거 조직을 유도한 후 증식하여 무병묘를 생산한다. 일부 바이러스는 thermotherapy와 chemotherapy 단독 처리로 바이러스를 제거 하기 어려운 경우가 있다. 따라서 열처리와 항바이러스제 처리를 병행하는 방법과 열처리와 초저온 동결 처리를 병행하는 방법이 무병화 효율을 높이는 것으로 보고되었다.</p> <p>국내 사과 농가에 가장 많이 분포하고 있는 ASGV 는 굴곡 사상바이러스로 \(600-700~nm\) \( \times 12 \mathrm{~nm} \) 의 크기와 6,495-6497개의 염기를 가지며, \( 241 \mathrm{kDa} \) 의 ORF1과 \( 36 \mathrm{kDa} \) 의 ORF2를 가지고 있다. ASGV는 다른 바이러스와 다르게 생장점에도 감염 되어 열처리 후 생장점 배양을 통한 바이러스 제거 효율이 떨어진다.</p> <p>Zhao et al. (2018)은 immunolocalization을 통해 기내에서 배양중인 ASGV감염체의 바이러스 감염 분포를 관찰한 결과, 경정부분의 생장점과 엽원기에 ASGV가 감염되어 있으며, 열처리 후 생장점 상층부에서는 바이러스가 제거되었으나 생장점 상층부와 인접한 부위에서는 바이러스가 제거되지 않는 것을 확인하였다. 열처리 후 생장점을 배양하여 재분화 배양체의 바이러스 제거율을 조사한 결과 \( 20-40 \% \) 의 낮은 제거율을 보였으며, 바이러스 제거 효율을 높이기 위헤 열처리 후 경정부위를 초저온동결하여 생장점 부위만을 생존시켜 배양한 결과 \(93-100\%\)의 바이러스 제거율을 보여주었다. 또한 열처리와 항바이러스제를 병행한 무병화 처리는 ASGV바이러스를 효율적으로 제거하는 것으로 보고되었다. 하지만 조직배양과 항바이러스제를 이용한 무병묘 생산은 항바이러스제가 가지고 있는 독성과, 고농도의 식물 호르몬 사용 과 반복적인 증식 분화, 캘러스의 변이로 인해 유전형질이 변할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위헤 폿트묘를 이용하여 바이러스가 제거된 경정부위를 생성하는 최적 열처리 온도를 분석하였으며, 기외에서 경정접목을 이용하여 효율적인 무병묘 생산 방법을 찾고자 하였다.</p>