소나무재선충병 저항성 품종 육성

소나무재선충병 저항성 품종 육성

글·사진 / 우관수 (국립산림과학원 임목육종과)

세계적으로 일본, 중국, 미국 등 8개국에서 소나무재선충병이 발생하여 피해가 보고되고 있는데 일본에서는 1970년대 말부터 늦게나마 저항성 품종육성 연구를 실시하여 현재 저항성 종자가 보급되고 있다. 국내에서도 저항성 품종 육성 및 보급이 절실히 요구되고 있어 소나무재선충병 저항성 품종육성과 관련한 연구 현황을 살펴보고자 한다. 소나무재선충병은 1988년 10월 부산시 동래구 금정산 일대에서 최초로 발생한 이래 2007년 4월 현재 전국 10개 시·도, 59개 시·군·구에서 발생하여 총 피해면적이 7,877㏊에 이르고 있다. 주로 부산, 경남지역에서 집중적으로 발생하였으나, 2006년과 2007년 2년 연속 감소 추세를 보이고 있다. 하지만 중부지방에서는 2006년 12월 경기도 광주의 잣나무림에서 최초로 발견된 이후 서울·경기·강원지역에서 추가로 감염이 확인되었다. 소나무재선충병은 세계적으로 일본, 중국, 미국 등 8개국에서 발생하여 피해가 보고되고 있는데 감염이 되면 고사율이 거의 100%에 달한다. 일본에서는 1970년대 말부터 늦게나마 저항성 품종육성 연구를 실시하여 현재 저항성 종자가 보급되고 있다. 국내에서도 저항성 품종 육성 및 보급이 절실히 요구되고 있어 소나무재선충병 저항성 품종육성과 관련한 연구 현황을 살펴보고자 한다. 내병성 교잡종 육성 및 클론 도입 임목육종연구소(현 국립산림과학원 산림유전자원부)에서는 소나무재선충에 강한 것으로 알려진 해송×마쏘니아소나무 교잡종 134본과 해송 114본을 재선충병이 국내에 발생하기 전인 1985년 전남 보성에 조성하였다. 그 후 1988년부터 1989년까지 총 2ha(약 2,000본) 정도의 교잡종 시험림을 조성하여 소나무재선충병 내병성 품종육성 사업을 추진하였다. 일본 규슈 임목육종장으로부터 내병성으로 알려진 소나무(9클론 270개 접수)와 해송(7클론 150개 접수) 접수를 1989년과 1990년에 분양받아 접목 증식하여 1992년에 해송 65본의 클론보존원을 조성하였다. 1992년에 추가로 일본에서 내병성으로 알려진 소나무 10클론과 해송 7클론의 접수를 클론당 20개씩 도입하여 무성번식을 실시하였으며 1997년에는 내병성으로 알려진 해송 1-1접목묘(2가계) 52본을 분양받아 국립산림과학원 종자연구소의 안면시험림에 클론보존원을 조성하였다. 하지만 이 접목묘들은 국내에 분포하는 소나무재선충의 인공접종을 통해 저항성 여부가 검정되어야 한다. 온실인공접종을 통한 차대묘 내병성 검정 일본에서 1997년에 도입한 실생묘 해송의 풍매 차대와 해송×마쏘니아 교잡종 풍매 차대 등 9가계(1-2묘) 324본을 온실에서 인공접종하여 재선충에 저항성을 보이는 차대묘를 검정하였다. 병원성이 있는 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)을 해송에서 분리하여 Botrytis cinerea 균에서 증식시킨(25°C) 후 100㎕당 3000, 5000, 7000마리를 나무의 줄기에 주입하였다. 줄기의 수피를 폭 1cm, 길이 2cm로 상처를 낸 후 솜을 넣고 마이크로피펫으로 선충을 주입하고 파라필름으로 감아주었다. 접종한 묘목은 80일 동안 매주 잎의 탈색, 잠복기(접종 후부터 증상 발현까지 기간), 고사율 등을 조사하였다. 실험 종료 후 선충에 의한 고사여부를 확인하기 위해 베어만 깔때기법으로 재분리하였다. 검정결과 해송×마쏘니아2가 접종 후 15일 내 3가지 선충 농도 모두에서 증상을 보인 개체수가 가장 많아 감염 후 증상 발현까지의 잠재기가 가장 짧은 것으로 나타났으며 선충 농도와 증상 빈도와는 뚜렷한 패턴을 보이지 않았다(그림 1). 소나무는 증상 발현이 아주 느려 잠복기가 가장 긴 것으로 나타났다. 잠복기의 차이는 각 가계간의 유전적 차이에 기인한 것으로 생각된다. 모든 처리 및 가계의 1년생 침엽이 당해년도 침엽보다 빠른 피해 증상을 보였는데 당해년도 침엽은 모든 처리에서 2주 뒤에 증상이 나타났다. 본 실험에서 9가계 묘목의 고사율은 접종 후 35일에서 49일 사이에 급격히 증가하였으며 실험 기간인 80일 내에 3000마리 접종한 해송4 한 본과 5000마리 접종한 해송×타이와넨시스2 한 본, 총 두 본을 제외하고 모두 고사하였다. 해송 4가계의 88.9%가 접종 후 49일 내에 고사하였는데 이러한 결과는 아키바와 나카무라가 일본에서 Pinus armandii 성숙목에 재선충을 접종했을 때 고사한 것과 유사한 결과이다. 고사목에서 소나무재선충을 재분리해 본 결과 분리된 선충 수는 9∼182마리로 나타나 선충 증식에 좋은 기주는 아닌 것으로 판단된다. 피해지 내 어린나무 인공접종을 통한 내병성 검정 소나무재선충병 피해가 발생한 현지 임지 내에서 자라는 소나무와 해송 어린나무를 대상으로 2004년에서 2006년까지 3년에 걸쳐 매년 1회 1본당 재선충 5000마리∼10000씩 인공접종을 실시하여 저항성을 보이는 개체를 선발하였다. 2004년 실시한 1차 접종에서 소나무와 해송 각각 48본을 접종하여 소나무 22본, 해송 19본을 선발하였고 2005년 생존목에 2차 인공접종을 실시하여 그 피해도를 조사한 결과 전혀 피해를 입지 않은 소나무 4본, 해송 4본을 선발하였고 이들 8본을 포함한 생존목을 3차 접종한 후 최종적으로 소나무 4본, 해송 4본을 선발하였다. 이들 선발목은 피해도 0%로 앞으로 무성번식을 통하여 개체수를 늘리고 안정성 검정 및 품종화 연구를 통하여 종자공급원을 조성하여 저항성 종자 대량 공급을 위한 재료로 이용될 수 있을 것이다.

흠집 내기 피해지 내 어린나무 인공접종 후 고사 과정 2004년 7월(접종 2개월 후) 피해지 내 어린나무 인공접종 후 선발한 저항성 개체 솜 넣고 재선충 주입 2004년 10월(접종 5개월 후) 호일 감기