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토양선충의 한 종류인 식물기생선충은 식물에 기생하는 유해선충이다. 식물기생선충은 유충 시기부터 식물 뿌리에 정착해 양분을 집중적으로 흡수하여 식물 자체가 영양실조에 이르게 하는 등 농가에 막대한 피해를 끼친다.
국내의 경우, 시설원예 재배지에서 약 54%의 주요 경제작물이 식물기생선충의 한 종류인 뿌리혹선충에 감염되었고, 이에 따른 과채류 생산 손실액이 약 2,500억 원으로 추정되고 있을 정도로 피해가 크다.
유해선충 피해를 최소화하기 위해 가장 많이 사용되는 방제제는 화학적 살선충제이다. 화학농약은 높은 휘발성과 광범위한 살충력이 특징으로 효과가 빠르지만 독성, 긴 잔류기간, 환경오염, 생태계 교란, 저항성 발생 등 부작용이 심각하기 때문에 농가에서는 화학적 방제 문제로도 골머리를 앓아왔다.
또한, 현재 국내 유해 토양선충 방제 소재는 대부분 국내 자원이 아닌 해외 수입에 의존하고 있다. 이마저도 유해선충 방제가 아닌 다른 용도로 개발된 살충제를 끌어와 쓰거나, 살균제와의 합제를 이용한 방제제가 대부분이기에 친환경 소재의 유해 토양선충 방제제 개발의 필요성이 꾸준히 제기되어 왔다.
한국생명공학연구원 마이크로바이옴융합연구센터(연구책임자 손광희)는 2021년부터 농기평 R&D 사업을 수행하며 한국연구재단과의 협업을 통해 유해 토양선충 방제 미생물 개발 및 대량 배양 연구를 진행해왔다. 연구팀은 합성생물학 기술을 이용하여 생물다양성 기반의 국내 자원을 소재로 하는 미생물제를 개발했다. 유해선충 방제와 작물생육 기능이 모두 있는 균주에 대한 특허 4건을 출원하고, 해당 미생물제의 현장 적용 실증 테스트를 진행 중이다.
아울러 본 연구 성과는 합성생물학의 LMO(유전자변형생물체) 이슈 해결을 위해 환경 변화를 통해 자연적으로 돌연변이를 일으켜 활성이 높아지도록 유도하는 기술인 ‘적응진화 자연돌연변이 확장 기술’을 활용하여 유해 토양선충 방제 미생물 개량 연구를 진행했다. 미생물의 효능 및 안전성 테스트를 완료하고 강원도 소재에서 배추와 무 대상의 실증 테스트에 이어 현재 성주 참외밭 실증 테스트를 진행중이다. 미생물제는 현장적용 스크리닝 시험 이후 빠르면 내년 하반기까지 상용화될 것으로 기대된다.
손광희 연구책임자는 “본 기술은 수입 자원이 아닌 생물 다양성 기반의 국내 자원을 소재로 하였으며, 방제 기능 뿐만 아니라 작물 생육 촉진 효과까지 있는 멀티 기능의 친환경 살선충제라는 것이 특징”이라고 밝혔다.
특히, 해당 소재들은 방제가 어려운 유해선충 및 유사 병해충에도 적용이 가능한 소재이기 때문에 국내 중요 경제작물 피해 예방에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
농기평 노수현 원장은 “기존 화학농약으로 해결하지 못한 영역을 미생물 기반의 돌파 기술을 통해 해결점을 제시함으로써 유해선충 방제 분야에 기술적 기여도가 높아 보이는 연구 성과라고 본다” 면서, “농가 소득 향상을 비롯한 국민 안전 먹거리 제공에 기여할 수 있는 연구를 지속적으로 지원해 나갈 것”이라고 밝혔다.
정성연 기자 hoahn01@hanmail.net
