식물바이러스의 형태 구조 조성 세균과의 차이 바이러스의 특징 바이러스의 기본구조 바이러스 종류 식물병 바이러스병의 방제의 어려운점

식물바이러스의 형태 구조 조성 바이러스와 세균과의 차이

바이러스의 특징 바이러스의 기본구조 바이러스 종류

식물병 바이러스병의 방제의 어려운점

 

1. 식물바이러스의 형태, 구조 및 조성을 정리하고, 세균과의 차이점과 방제의 어려운 점을 설명.

 

1) 식물바이러스의 형태, 구조 및 조성, 세균과의 차이점

 

식물병의 원인이 바이러스라는 사실을 알게 된 것은 그리 오래되지 않았다. 담배에 발생한 병환을 보고 담배 모자이크 병이 미생물에 의한 것이 아니라 바이러스에 의한 것이라는 처음 밝혀내면서부터 이다. (최초 발견자 Beijerinck)

식물세포에 기생하여 병을 일으키는 식물바이러스는 세균보다 더 작아 육안으로는 물론 광학현미경으로도 관찰이 불가능 할 정도로 매우 작은 20~30nm나노미터의 형태를 가지고 있다.

 

바이러스의 특징을 간단히 살펴보면

증식에 필요한 효소나 단백질 합성체를 가지고 있지 않아 자신의 힘으로 증식할 수 없고, 기주세포의 리보솜을 이용하여 증식하는 생명체이다. 바이러스는 소독약이나 열에 대해서 세균보다 강하여 사멸하지 않으며, 항생물질에 대해서도 저항성을 보인다.

이러한 바이러스는 인공배지에서 배양이 되지 않아 배양실험이 불가능하며, 살아있는 식물 세포안에서만 증식하고, 핵산 단독으로 감염 및 증식이 가능한 바이러스도 있다.

식물바이러스는 약 1,000여종이 있으며, 국내에서는 약 120여종이 보고되고 있다. 최근 농산물의 국제교역이 증가하면서 외국의 신종 바이러스의 유입이 늘고 있는 추세이며, 바이러스병은 감염되면 치료가 불가능하고 방제 약제가 없어 사전에 예방하는 것이 매우 중요하다.

 

바이러스 방제의 어려움은 방제농약이 없기 때문에 사전 예방의 방법으로 저항성 품종의 재배, 무병종묘의 이용, 매개전염곤충의 방제, 감염주의 조기 제거, 토양소독, 전정도구의 소독 등을 통한 방제가 중요하다.

 

큰 범주로 바이러스에 속한다고 할 수 있는 바이로드viroid는 현재 알려진 식물병원체 중 크기가 가장 작은 병원체로 캡시드 단백질 없이 RNA핵산으로만 구성되어 있고 유전체는 200~400개의 뉴클레오타이드로 이루어져 있는 단일가닥의 원형으로 이루어져 있다. 바이러스와 마찬가지로 방제 농약이 없다.

 

바이러스의 외부형태는 거의 절반은 간상형(막대모양), 사상형(실모양), 구형(공모양) 등이 있다. 바이로이드의 구조는 긴 칼모양의 한가닥 RNA 형태로 되어 있다. 식물바이러스중에는 크기나 핵산함량 등이 다른 두 종 이상의 입자성분을 가지고 있는 다입자성 바이러스도 있다. 오이모자이크바이러스의 경우에는 크기가 다른 바이러스 게놈이 각 입자에 RNA-1, RNA-2, RNA-3, RNA-4가 각각 에 나누어져 함유되어 있는 다입자성 바이러스이다.

바이로이드은 바이러스입자와는 달리 외피단백질을 가지고 있지 않으며, 외가닥 RNA로 구성되어 있다. 외가닥 RNA 로 구성된 바이로이드는 중간에 염기쌍을 이루어 결합하여 막대모양을 하고 염기쌍을 이루지 못한 부분은 고리모양의 루프LOOP형태이다.

 

바이러스입자의 기본 구조는

` 핵심core – 바이러스의 핵심 (RNA,DNA)

` 캡시드capsid – 단백질 꺼질(protein coat)

캡소머capsomere라는 소단위로 구성되며, 핵산을 싸고 있음.

` 핵단백질체nucleocapsid – 핵산과 캡시드가 결합된 형태로 일부 바이러스는 껍질 바깥에 지질단백질로 된 외막을 가지고 있다.

 

바이러스의 종류는

핵산 보유에 따라 외가닥RNA 바이러스, 겹가닥RNA 바이러스, 외가닥DNA 바이러스, 겹가닥DNA 바이러스로 나뉘며, 핵산은 단일게놈, 복수 게놈이 있고, 1,000여종의 바이러스중 외가닥RNA 바이러스가 800여종으로 가장 많고 그 다음은 외가닥DNA 바이러스, 겹가닥RNA 바이러스, 겹가닥DNA 바이러스 순이다.

 

바이로드는 외피단백질이 없고 외가닥 RNA로 구성되어 있는데, 바이러스와 차이는 RNA크기가 250~400b로, 바이러스 RNA 4~20kb 보다 작고 분자량의 크기도 매우 작다. 그리고 바이러스 RNA는 외피단백질에 둘러싸여 있지만, 바이로이드 RNA는 노출되어 있다는 것이다.

 

바이러스와 세균과의 차이점은

바이러스는 세균보다 크기에서 매우 작으며, 스스로 물질대사를 할 수 없다.

세균은 양분이 있는 곳에서는 어디든지 살 수 있지만, 바이러스는 살아있는 생물체에서만 살 수 있는 절대기생체(순활물기생체)이다. 주요 구성성분은 핵산과 단백질이며, 핵단백질은 외막으로 둘러싸여 있지 않다.

 

2) 식물바이러스병 방제의 어려운 점

 

식물바이러스의 감염 및 증식과정을 잠시 살펴보면

증식에 필요한 효소나 단백질합성체를 가지고 있지 않기 때문에 자신의 힘으로 증식할 수 없고, 기주세포를 이용하여야 증식이 가능하다. 따라서 바이러스의 입자는 상처부위나 매개곤충의 흡즙에 의하여 세포로 침입한다.

바이로이드는 매개곤충의 흡즙에 의하여 세포로 침입하며, 기주의 리보솜과 결합하여 RNA를 합성한다.

기주세포내에서 복제를 한 바이러스는 세포간 이동(원형질 연락사를 통하여)후 원거리 이동(잎맥의 체관부에서 줄기의 체관부로 이동)을 통하여 감염과 증식과정이 이루어 진다.

 

바이러스의 전염은 종자, 토양, 접촉, 즙액 등의 방법에 의해 이루어지며, 하나 또는 여러 종류의 방법에 의하여 전염한다. 바이로이드의 경우에는 영양번식, 농작업중 접촉(농기구나 손 등)으로 전염된다.

바이러스에 전염된 식물체의 외관상 병징은

변색과 생육이상을 볼 수 있는데, 퇴록반점, 모자이크, 겹무늬, 황화, 엽맥투명화, 괴저 그리고 위축, 기형, 융기, 비대, 종양, 잎말림, 축엽, 굴곡엽 등이 나타난다.

 

바이러스는 소독약이나 열에 대해서 세균보다 강하여 사멸하지 않으며, 항생물질에 대해서도 저항성이 있고,

인공배지에서 배양이 되지 않아 배양실험이 불가능하여 실험연구를 통한 진단과 약제개발의 어려운 문제가 있다. 바이러스병은 감염되면 치료가 불가능하고 방제 약제가 없어 사전에 예방하는 것이 매우 중요하다.

바이러스 방제의 어려움은 방제농약이 없기 때문에 사전 예방의 방법으로 저항성 품종의 재배, 무병종묘의 이용, 매개전염곤충의 방제, 감염주의 조기 제거, 토양소독, 전정도구의 소독 등을 통한 방제가 중요하다.

 

 

 

` 식물의학A 균류의 표피 직접침입과정과 식물의학B 해충의 요방제 수준은 아래 참조.

 

 

 

 

 

 

 

 

* 식물의학- 균류 표피 침입 과정, 해충 요방제 수준

 

식물의학 - 식물병 발생,종류. 균류침입과정, 해충방제. 균류의 표피를 통한 직접침입 과정. 해