국내 연구진에 의해 소나무재선충병 원인체인 재선충의
미토콘드리아유전자 정보가 밝혀짐으로 소나무의 에이즈로 불리는 재선충병의 근본적 해결에 한 걸음 다가서게 되었다.이는
국립산림과학원과 충북대 연구팀이 지난 3년간 공동으로 추진한 소나무재선충의 mtDNA 게놈 분석 프로젝트에서 이룬 쾌거로서 다양한 PCR 기법
등을 이용 분석하여 재선충의 미토콘드리아 유전자 정보의 완전 해독이라는 성과를 획득했다.연구결과에 따르면 소나무재선충의 mtDNA
크기는 14,783 bp로서 12개의 ORF, 22개의 tRNA, 2개의 rRNA 조합으로 확인되었으며, 특히 그 중 ‘NAD5’는 재선충 종
특이 유전자로 밝혀져 종간 식별에 결정적 역할을 할 표지자로 밝혀졌다.또한 본 연구는 선충문(phylum)내 재선충이 속한
잎선충상과(superfamily) 선충 종에서는 처음 밝혀진 것으로, 이로써 모계 유전인 미토콘드리아 염 기정보에 준할 때
소나무재선충이 식물기생선충과 공동조상이 아니라는 새 로운 계통적 근거를 마련하였다.따라서 소나무재선충 미토콘드리아 게놈정보는
계통분류와 같은 진화유전학적 활용은 물론, 종 특이 유전자와 같은 결정적 진단 표지자의 발굴로 향후 소나무재선충병의 근본적 퇴치에 청신호
역할을 할 것으로 기대된다.소나무재선충병은 1988년 부산에서 최초 발생한 이래 2000년대부터 급격하게 확산되어 2008년에는
전국 53개 시군구에서 6015ha의 산림에 피해를 주었으며, 특히 소나무(Pinus densiflora), 곰솔(P. thunbergii),
잣나무(P. koraiensis) 감염목의 경우 거의 100% 고사시킨다는 이유로 '소나무 에이즈'라 불려지기도
한다.소나무재선충병은 길이 1mm 정도의 작은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 의하여 소나무류에
시들음병을 유발하여 나무를 고사시키는 병(상세내용 http://http://pwn.kfri.go.kr/00home/참조)이다. 소나무재선충병에
대한 근본적 대책으로는 예찰 및 조기진단체계 확립, 매개충 확산저지 및 신속한 방제시스템 마련 등이 있으며, 이 중 무엇보다도 조기진단을
위해서는 정확한 재선충 종 동정이 필수적 과정이다.국립산림과학원에서는 이를 위한 종 특이적 gene marker 개발을 위해
2006년부터 충북대 박중기 교수와 공동으로 "소나무재선충 미토콘드리아 유전자 게놈 분석"과제에 착수하였다. 본 과제를 통하여 소나무재선충의
분자생물학적 종식별 표지자 선발 뿐 만아니라 논쟁이 되고 있는 선형동물에서 상위 분류군간의 계통유연관계 해석을 위한 새로운 근거가
제시되었다.본 연구를 위하여 분류 및 형태적으로 근연관계에 있는 소나무재선충과 어리소나무재선충을 2종을 선택하고, 각각의
mtDNA 유전자 분석을 위해 longPCR 기법, primer walking, shotgun cloning과 같은 다양한 방법을 활용하여
성공적으로 유전자를 증폭를 하였으며, 얻어진 염기정보는 DOGMA, Mega 4.0과 같은 염기서열 분석 프로그램을 통해 전체 유전체 구조를
밝혔다.mtDNA 분석 결과, 소나무재선충과 어리소나무재선충의 mtDNA는 각각 14,783 bp와 14,588 bp 크기로
밝혀졌으며, 이 들 유전자는 모두 12개의 ORF, 22개의 tRNA, 2개의 rRNA 구성으로 전형적인 선형동물의 구조를 나타내었다 (참고자료
1). 또한, A+T구성 비율은 소나무재선충이 83.1%, 어리소나무재선충은 84.6%로 비슷하였으며(참고자료 2), NAD5의 경우
소나무재선충과 어리소나무재선충을 구별할 수 있는 종 특이적 유전자위로 확인되었다.이상의 결과는 소나무재선충과 식물기생선충이
공동조상을 가지고 있지 않다는 새로운 사실을 밝혀냈으며, 특히 선발된 종 특이적 유전자 NAD5를 이용한 진단법은 소나무재선충 동정 전 과정을
PCR 1회, 단 3시간으로 단축한 획기적인 방법으로 실용화 되고 있다(참고자료 4). 또한 선충의 유입경로, 이동방향 추적에 적용 가능하여
앞으로 재선충병의 예방,진단 및 방제 전반에 핵심적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
문 의 : 국립산림과학원 산림병해충연구과
한혜림(02-961-2654, 010-2464-1218)