입력 2025.08.08 16:42
- Plant Disease 誌 게재, 국내 균주 공통조상 2000년대 중후반 추정
《 주 요 내 용 》
◈ 연세대는 검역본부, ㈜지노타입과 함께 2015~2018년 국내에서 분리된 사과·배 화상병균의 대규모 유전체 서열을 확보하여 유전적 특징과 다양성 등 집단유전체학적 분석을 수행함
* 화상병균 ‘어위니아 아밀로보라(Erwinia amylovora)’의 집단유전체 분석 논문을 미국식물병리학회의 저명 국제학술지 Plant Disease에 게재
◈ 유전체 정보를 이용한 계통진화분석을 통해 분석된 우리나라 화상병균은 북미 동부 지역에서 발견되는 유전형과 가장 가까우며 하나의 공통조상으로부터 확산됐음을 확인함
* 분석된 균주들의 가장 최근 공통조상은 약 2004~2011년 사이(95% 최고사후밀도 구간 기준, 평균값 2008년경)에 존재했을 것으로 추정
연세대학교(총장 윤동섭) 마이크로바이옴연구원은 농림축산검역본부(이하 검역본부) 식물검역부 및 ㈜지노타입과 공동으로 최근 우리나라에서 해마다 문제가 되고 있는 과수 화상병의 원인균인 ‘어위니아 아밀로보라(Erwinia amylovora)’의 대규모 집단유전체 정보를 분석한 결과를 국제 학계에 발표했다고 밝혔다.
❍ 연구진은 이번 산학연 공동연구를 통해, 경기도 안성, 충남 천안, 충북 제천·충주, 강원도 원주·평창 등에서 2016년부터 2018년까지 분리된 화상병균 92 균주의 유전체 염기서열을 해독하여 공개하고, 기존에 해독한 2015년 균주 5종 및 여러 국외 균주의 유전체 정보와 계통진화학적으로 비교·분석했다.
❍ 이 결과는 미국식물병리학회에서 출판하는 식물병 연구 및 방제 분야의 저명 국제학술지인 Plant Disease에 7월호에 정식으로 출판됐고, 8월 4일 Plant Health 2025 학회에서 발표됐다.
* 논문명 : Genomic epidemiology of Erwinia amylovora strains that caused the fire blight outbreak in Korea (Plant Disease 109(7):1509–1516. 온라인 출판 2025.7.11. https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PDIS-11-24-2420-RE)
연구진은 유전체 서열정보 비교분석을 통해 이 기간 국내에서 분리된 화상병균이 하나의 공통조상 균주로부터 유래된 것이고, 이들 사이의 유전적 다양성이 매우 낮음을 확인했다.
❍ 연구진은 2021년 보고한 연구에서 국내에서 화상병이 처음 발견된 2015년 분리 균주들의 유전체를 분석하여 이들이 북미 동부 지역 균주와 가장 유사한 것을 발견했고, 이번 유전체 역학 분석을 통해 2018년까지 하나의 조상균주로부터 즉 단 한 번의 유입으로 안성·천안·제천 등에 퍼졌음을 증명했다.
❍ 한편, 검역본부는 역학조사를 통해 화상병균이 2000년대 초·중반에 최초로 국내에 유입된 후 확산된 것으로 추정한 바 있다. 연구진은 이번 논문에서 가장 최근 공통조상까지의 시간(TMRCA)을 분석한 결과, 분석한 균주들의 공통조상이 95% 최고사후밀도(HPD) 구간 기준으로 약 2004년부터 2011년 사이(평균값 2008년경)에 존재했을 것으로 추정했고, 이는 기존의 역학조사 결과와 상호보완적임을 알 수 있다.
❍ 또한, 국내 화상병균의 유전적 차이와 지리적 거리 간에 약한 양의 상관관계를 확인했으며, 이는 발병지 간의 거리 외에도 다양한 전파 요인이 유전적 차이에 영향을 주었을 가능성을 시사한다. 연구진은 비·바람, 매개곤충 등을 통한 자연 전파 외에도 인간 활동 등에 의한 장거리 전파의 가능성을 제시했다.
이번 국내 발병 화상병 균주에 대한 집단유전체 연구를 주도한 연세대 송주연 연구교수는 “이번에 확보한 우리나라 화상병균의 유전적 특징과 다양성 및 집단유전체 정보 등에 대한 유전체 역학적 분석 결과는 전파 경로, 시기, 확산 등에 대한 이해를 돕는 자료로 활용될 수 있을 것”이라고 했다.
❍ 이번 성과에 대해 김지현 원장은 “이번에 발표한 유전체 역학 분석 연구는 화상병의 역학 추적과 함께 진단, 방제 전략을 세우는 데 도움이 될 수 있을 것”이라며, “이 병의 확산에 따른 과수 농가와 관련 산업의 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있길 바란다.”고 밝혔다.
❍ 또한, “확보된 화상병균의 대규모 유전체 정보를 활용하여 가지검은마름병균 등 근연종 구분 및 해외 화상병균의 국내 유입 모니터링이 가능한 바이오마커를 발굴하고 무증상 감염까지 조기 진단할 수 있는 기술도 개발했다.”고 설명했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 바이오·의료기술개발사업, 교육부 대학중점연구소지원사업, 농림축산식품부 수출전략기술개발사업, 그리고 검역본부 등의 지원을 통해 수행됐다.