영하 196도(℃) 초저온 보존 과정에서 바이러스와 바이로이드 제거돼

무병묘 생산 기간 10→5개월로 줄고, 생산율 10→50%로 높여

다른 과수 품목에도 확대 적용해 나갈 계획

농촌진흥청(청장 이승돈)은 초저온 동결보존 기술을 이용해 포도나무에서 바이러스와 바이로이드를 제거, 기존 무병묘 생산기술(10%)보다 생산율을 40%포인트 높이고, 생산 기간은 절반으로 단축할 수 있는 기술을 국내 최초로 개발했다.

포도는 전 세계적으로 바이러스와 바이로이드 감염이 많이 보고된 작물이다. 현재까지 102종의 포도 바이러스가 보고됐고, 국내에서도 14종의 바이러스와 4종의 바이로이드 감염이 보고*됐다.

* 감염은 포도나무의 생장 저하와 과일 당도 감소 등 품질 저하를 일으켜 결국 농가 소득 감소로 이어질 수 있음

바이러스 걱정 없는 무병묘를 생산하기 위해 항바이러스제와 장시간 열처리를 반복하는 방법이 사용되고 있지만, 생산 기간이 최소 10개월 이상 걸릴 뿐 아니라, 항바이러스제에 의한 약제 피해 위험성이 있다. 또한, 생산율은 10% 정도이다.

이에 농촌진흥청은 무병화 과정에서 과수 유전자원 보존에 사용하는 초저온 동결보존 기술을 적용했다. 이는 생물학적 반응이 멈추는 영하 196도(℃) 초저온에 과수 유전자원을 보존한 다음, 되살리는(재생) 방법이다. 초저온 보존을 통해 바이러스와 바이로이드가 일부 제거되는 효과가 있다.

연구진은 초저온에 들어가기 전, 식물세포가 죽지 않도록 적합한 농도와 시간으로 동결 보존제를 처리하는 전처리를 진행했다. 이렇게 생산한 무병묘 생산율(재생률*)은 50%로, 항바이러스제와 열처리를 활용한 기존 무병묘 생산율 10%보다 높게 나타났다. 생산 시간도 전처리, 생장점 배양 과정이 줄며 기존의 절반인 5개월까지 단축했다.

* 재생률은 과수 유전자원을 생물학적 반응이 멈추는 초저온(영하 196도)에 보존한 다음 되살릴 수 있는 비율. 초저온 동결보존 기술은 토양에 심어서 보존하는 방법을 보완하는 방법으로 재생률이 핵심임

이번 연구는 초저온 동결보존 기술을 이용해 무병묘 생산율을 효율적으로 높인 데 의미가 있다. 해외에서도 논문으로 보고돼 있지만, 국내에서 시도하고 바이러스 진단까지 한 것은 이번이 처음이다.

농촌진흥청은 이번 기술을 ‘포도나무의 초저온 동결보존을 이용한 무병묘 생산기술’로 특허 출원 중(2025-0282-10-C)이다. 앞으로 일반 무병묘 생산기술을 보완해 사과, 배, 복숭아에도 확대 적용할 계획이다.

농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수기초기반과 윤수현 과장은 “과수 유전자원의 장기 안전 보존에 필요한 초저온 동결보존 기술이 무병묘 생산에 적용되면 바이러스와 바이로이드 감염 확산을 막고, 무병묘 보급 확대로 고품질 포도 생산에도 큰 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 말했다.