> 연구소재 이야기 > ① 식물바이러스

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• 바이러스는 숙주에 따라서 동물바이러스, 식물바이러스, 세균바이러스(bacteriophage), 곰팡이 바이러스 등으로 분류할 수 있다. 식물바이러스는 식물 세포를 감염시키는 바이러스를 총칭하는데 전 세계적으로 약 1,000여 종이 보고되었으며, 국내에는 흔히 알고 있는 담배 모자이크 바이러스(Tobacco mosaic virus, TMV)부터 박과 작물에 심각한 피해를 일으키는 쥬키니 황반 모자이크 바이러스(Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV), 지난 해 뉴스에 발표된 토마토 반점 위조바이러스(Tomato spotted wilt virus, TSWV)까지 120여 종이 보고되었다.
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• 바이러스에 의한 식물의 피해는 점점 증가하는 추세로 전 세계적으로 한 해 피해액은 약 60조 원으로 추정되었다. 식물바이러스는 곤충, 토양, 물리적 접촉, 종자 전염 등에 의해서 전파된다. 기후온난화로 인해 바이러스를 매개하는 곤충이 빠르게 증식하고 있어 경제적인 피해와 함께 식량자원의 안전한 수급에도 문제를 일으킨다. 한국에서 벼, 콩 등 곡류를 제외하고 많이 재배되고 있는 작물에는 십자화과(배추, 무 등), 박과(오이, 참외, 호박 등), 가지과(토마토, 고추, 감자 등) 등이 있다. 같은 과에 속해 있는 식물들은 대다수의 바이러스 병을 서로 공유하기 때문에 주변의 다른 농가에도 쉽게 확산되며 재배환경이 집약적이므로 한 번 발병하면 피해가 크게 나타난다.
• 토마토 반점 위조바이러스의 경우 고온일수록 활성이 좋아지며 2004년 충남 예산의 파프리카 재배농가에서 발견된 이후 전국적으로 고추, 토마토, 파프리카 재배지에서 발생하고 있다. 2015년 여름 경기도에서 TSWV 감염 실태를 조사한 결과 800ha 재배면적 중 약 100ha에서 바이러스 병이 발생하였고 고추농가의 피해가 심했던 경기 서부지역에서는 절반에 가까운 46%의 부지에서 바이러스가 발견되었다. 바이러스에 감염되면 잎에 원형 반점과 함께 괴사증상이 나타나고 줄기와 새순이 말라 죽는다. 성장 초기에 피해가 더 크며 작물이 광합성을 하지 못해 수확량이 크게 감소된다. 또한 다 자란 작물에 감염될 경우 과실의 크기가 작아지고 착색이 고르게 되지 않아 상품성이 떨어진다. 식물의 즙액을 빨아 먹는 총채벌레가 바이러스의 감염과 확산의 주원인으로 밝혀졌으며 아직까지 치료 약제가 개발되지 않아서 총채벌레를 겨냥한 살충제와 농약을 사용하고 있다.
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• 바이러스는 세균의 1/1000 정도로 매우 작은 크기로 DNA 또는 RNA 중 하나의 유전물질을 가진 나노생명체로서 병원체연구에 중요할 뿐만 아니라 생명현상을 이해하는데 유용한 연구소재이다. 바이러스를 이용해 고부가가치의 유용 단백질을 식물체에서 대량 발현할 수 있으며 생명공학 분야의 특수연구소재로서 다양하게 활용된다.
• 식물바이러스은행에서는 바이러스의 게놈 정보 등 유전자 및 단백질 분자생물학적 연구를 진행하고 있다. 또한 바이러스 재조합 백신의 개발, 유전자 진단법의 개발 및 활용, 바이러스 저항성 형질전환식물 육성 및 상업화, 주요 바이러스 유전자 클로닝 및 염기서열 분석, 바이러스 cDNA library, 바이러스 재조합 클론, 바이러스 유전자원과 바이러스 full-length cDNA 클론 등을 개발하고 필요한 연구자들에 분양하고 있다. 분양된 유전자원은 바이러스에 대한 항혈청의 대량생산과 진단용 프라이머 및 프로브의 개발과 바이러스 유전자 기능 연구, 바이러스-식물체 상호작용 연구, 바이러스 벡터개발 연구, 식물분자육종용 소재 연구 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
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  ■ 식물바이러스 은행 보유 소재
• - 신규 바이러스 및 변이체의 동정, 계통분석 등 식물바이러스 표준연구소재
  - 주요작물의 내병성 스크리닝 및 바이러스 저항성 육종용 유전자 소재
  - 유전자변형 GM 식물체의 동정용 및 환경안전성 분석용 유전자 소재
  - 바이러스 진단 및 식물검역용 표준연구소재
  - 바이러스 유전자 기능 탐색용 연구소재
  - 바이러스내병성 GM 기작 규명 및 바이러스-식물체 상호작용 연구소재
  - 고등식물의 외래단백질 발현 바이러스벡터의 소재
  - 바이러스 항체생산을 위한 항원 소재
  - 분자구조 분석용 및 모델분자 연구소재
  - 바이러스 벡터-VIGS 기법을 이용한 유전자 발현 및 조절분석용 연구소재
  - DNA 및 protein chip 모델소재
  - 생명현상 규명과 나노바이오텍 모델 연구소재

• 소재분양문의    (01797) 서울시 노원구 화랑로 621 서울여자대학교 식물바이러스은행
                         홈페이지: http://pvgb.knrrc.or.kr   이메일: ryu@swu.ac.kr    대표전화: 02-970-7720

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