썩는 인삼뿌리, 인삼농가 괴롭히던 뿌리썩음증 해결

인삼의 적변현상는 인삼의 뿌리 표피의 일부분 또는 전체가 적색 또는 적갈색으로 변하면서 뿌리의 표면이 거칠어지고 지근과 세근의 발달이 불량해 상품성을 떨어뜨립니다.

또 인삼의 뿌리썩음증에 사용하는 농약은 훈증제로 경지정리 후 포장에 작물이 없을 때 뿌리썩음증균을 살균할 목적으로만 토양을 훈증해 사용할 수 있을 뿐이었습니다.

때문에 포장에 작물이 있을 때는 사용이 불가능했습니다.

김영국 박사

한국생명공학연구원(www.kribb.re.kr) 면역제어연구센터 김영국 박사팀은 인삼재배시 인삼표면이 붉게 변하고 뿌리가 썩어 상품성을 떨어뜨리는 원인을 해결할 수 있는 인삼의 적변과 뿌리썩음증 방제 소재 및 생리활성소재를 개발했습니다.

생명연구원은 인삼의 적변현상의 원인균인 페니실리움 퍼퓨로제넘(Penicillium purpurogenum)의 적색색소 생산 및 트리코더마 비리디(Trichoderma viride)의 생육을 저해하는 신규의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 B-4228과, 이를 함유하는 적변 방지용 조성물을 개발했습니다.

이번에 개발된 인삼뿌리 썩음병 방지기술은 유발 균주가 특이하게 발현되는 식물병원균의 내성기작을 규명하고, 살균작용을 하는 활성물질의 새로운 작용기작에 대한 연구를 수행해 확보한 신규의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 B-5604를 확보한 것입니다.

이번 연구에서  적변이 진행중인 인삼으로부터 적변의 원인이 되는 균주들을 분리, 이 미생물들이 페니실리움 퍼퓨로제넘과 트리코더마 비리디임을 확인했습니다.

이 미생물들을 단독으로 배양하면 페니실리움 퍼퓨로제넘의 적색색소의 생산량이 적지만, 이 균들을 함께 배양하면 페니실리움 퍼퓨로제넘이 많은 적색 색소를 생산하는 것을 발견했습니다.

즉, 페니실리움 퍼퓨로제넘의 적색 색소 생산은 인삼 적변의 원인이 되며, 이러한 적색 색소 생산이 증가되는 것은 트리코더마 비리디가 함께 존재해야 가능함이 확인된 것입니다.

이에 따라 연구팀은 트리코더마 비리디의 증식을 억제할 수 있는 미생물을 탐색해 인삼 적변 방지용 미생물로 개발하고자 했습니다.

바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 B-4228을 트리코더마 비리디와 함께 배양하면, 트리코더마 비리디 균주의 생장이 저해됩니다.
 
트리코더마 비리디, 페니실리움 퍼퓨로제넘 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 B-4228을 동시에 배양하면, 트리코더마 비리디의 생장 뿐만 아니라, 페니실리움 퍼퓨로제넘에 의한 적색 색소 생산도 저해됩니다.

이를 토대로 연구팀은 뿌리썩음병원균의 존재를 확인한 경작지에 2년근 인삼 5000칸 중 1칸에 2년근 인삼을 이식, 뿌리썩음병원균이 존재하는 토양으로 덮은 대조구를 경작했습니다.

길항미생물의 식물 뿌리썩음증 부분방지 결과


시험군은 2년근 인삼을 이식하고 배양한 뿌리썩음병 방제 길항 활성미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 B-5604를 동량의 질석에 흡착시킨 후 건조시킨 질석을 뿌리썩음병원균의 존재하는 토양과 1:1로 섞어 인삼 위를 덮었습니다.

이후 인삼을 캐내어 대조구와 뿌리썩음병 방제 길항 미생물 처리구에 대한 인삼의 뿌리썩음증 개선도를 조사했습니다.

뿌리썩음병 방제 활성 미생물 처리구에 대한 인삼의 뿌리썩음병 개선도를 육안으로 판정한 결과, 뿌리썩음병원균이 존재하는 토양은 많이 썩었으나, 길항 활성미생물을 흡착시킨 질석 처리군은 뿌리썩음병이 개선되어 생육상태가 양호한 것을 확인했습니다.

연구팀은 이번에 개발한 기술에 대하여 국내에 특허를 출원 등록하는 한편 이를 제품화하기 위하여 ELK(주)와 기술이전실시계약을 체결했습니다.

이번 연구개발로 인삼 농가의 오랜 숙원이었던 인삼뿌리 썩음병과 적변병의 방지가 가능해져 인삼농가의 소득증대에 크게 기여할 것으로 전망되고 있습니다.


  용 어 설 명

□ 페니실리움 퍼퓨로제넘(Penicillium purpurogenum) : 적변원인균

□ 트리코더마 비리디(Trichoderma viride) : 적변원인균

□ 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) B-4228 균주 : 인삼의 적변 방지용 미생물

□ 훈증제: 토양중에 주입되는 약제로 토양내의 유해동식물을 방제하는 제재이다. 2008년 농림수산식품부에서 발표한 인삼생산 통계자료에 인삼 뿌리썩음증에 농약으로 사용하고 있다.

□ 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) B-5604 균주 : 인삼뿌리썩음증 방지용 미생물