국내 사과그을음점무늬병균 Peltaster fructicola 및 Schizothyrium spp.에 대한 살균제의 균사 생장 억제 효과 검정

서 론

사과(Malus × domestica Borkh.)는 국내에서 재배되는 주요한 과수 중 하나이며, 2024년 기준 33,313 ha의 재배면적과 연간 생산량이 460,088 톤이 생산되고 있다(KOSIS, 2025). 재배기간 중 발생하는 곰팡이병은 과실의 품질과 수량을 감소시키는 주요한 요인 중 하나이며, 국내에서도 갈색무늬병, 점무늬낙엽병, 탄저병, 겹무늬썩음병 등 주요한 병해를 포함해 46종의 곰팡이병이 발생하는 것으로 보고되어 있다(KSPP, 2025; Patriarca A, 2019). 이 중 사과 그을음점무늬병(flyspeck)은 그을음이 묻은 듯한 병징 또는 작은 반점 형태의 병징을 나타내는 것이 특징이다(Gleason et al., 2011). 이러한 그을음점무늬병을 일으키는 병원균들은 서로 비슷한 생태를 가지고 있으며, 기주 식물체 표면의 왁스층과 큐티클층에서 균총을 형성한다(Gleason et al., 2011; Batzer et al., 2016). 이러한 병원균은 기주의 살아있는 세포는 가해하지 않아 직접적인 피해를 주지 않지만, 표면에 형성된 균총은 과실의 품질을 떨어뜨려 경제적 피해를 유발한다(Gleason et al., 2011). 또한, 그을음점무늬병균에 의한 왁스층 손상은 저장 중인 과실에서 건조 피해를 유발할 수 있다고 알려져 있다(Mirzwa-Mróz et al., 2012). 과거에는 그을음점무늬병이 각각 Gloeodes pomigena, Leptothyrium pomi (= Schizothyrium pomi)에 의해 발생하는 것으로 알려졌었으나, 1990년대에 과실 표면에 형성되는 균총 형태(mycelial type)에 대한 연구가 진행됨에 따라 Peltaster fructicola, Geastrumia polystigmatis 등 다양한 병원균이 관여하고 있는 것이 확인되었다(Williamson et al., 2000). 최근 분자 계통학적 연구를 통해 20개 이상의 속과 100종 이상의 곰팡이가 그을음점무늬병을 일으키는 것으로 보고되었으며(Gleason et al., 2019), 국내에서도 punctate type의 균총을 형성하는 P. fructicola와 flyspeck type을 형성하는 S. wisconsinense, S. pomi, S. emperorae 등의 그을음점무늬병균이 보고되어 있다(Choi et al., 2024a; Choi et al., 2024b; KSPP, 2025). 이와 같이 그을음점무늬병균을 방제하기 위하여 해외에서는 mancozeb와 metiram 같은 EBDC(ethylene bis-dithiocarbamate)계 살균제 및 captan 등이 효과적인 것으로 알려져 있으며(Gleason et al., 2019), 종에 따라 살균제 감수성의 차이가 존재한다는 보고가 있다(Tarnowski et al., 2003). 하지만 국내에서는 사과 그을음점무늬병에 대해 병징별 분리 비율이나 효과적인 살균제에 대한 연구도 부족한 실정이므로, 그을음점무늬병균의 종 다양성 및 이들에 대한 효과적인 방제 약제에 대한 연구가 요구된다. 이에 본 연구에서는 2023년과 2024년에 국내 주요 사과 재배지역에서 그을음점무늬병 증상을 보이는 과실을 채집하여 병원균을 분리·동정하고, 확보한 균주를 대상으로 살균제 희석배지를 통해 다양한 살균제의 균사 생장 억제 효과를 검정하였으며, 그을음점무늬병의 효과적인 방제 약제 선발을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

재료 및 방법

그을음점무늬병균에 대한 효과적인 살균제 선발

국내 사과에 등록된 살균제 중 17종의 단제를 이용하여 실험을 진행하였다(Table 1). 한천희석법을 통하여 각 약제의 균사 생장 억제 효과 조사를 진행하였으며, 이때 배지의 최종 농도를 권장 사용 농도(recommended dose)가 되도록 살균제 희석 PDA를 제작하였다. 분리한 균주들을 PDA 상에 4주간 배양하고, 각 균주의 균총을 4 mm cork borer를 이용하여 agar plug를 떼어내고 각각 살균제 희석 배지와 대조구에 치상하였다. Strobilurin 계 살균제의 경우, 대체 호흡 경로 차단을 위해 SHAM(Salicylhydroxamic acid)을 살균제 희석 배지에 함께 첨가하였으며, P. fructicola, S. wisconsinense의 경우 50 µg/mL, S. pomi는 1 µg/mL이 되도록 조정하였다. 모든 처리구는 3반복으로 진행하였으며, 대조구는 PDA에 배양하였다. 균사 조각을 접종한 배지를 4주간 25℃에 배양한 후 버니어 캘리퍼스를 이용하여 처리구의 균총의 직경을 측정하였고, 무처리구 대비 균사 생장 억제율을 산출하였다. 균사 생장 억제율을 R 프로그램(version 4.3.2)의 pheatmap package를 이용하여 분석하였다.

Table 1.

List of fungicides and dose used in this study

결과 및 고찰

그을음점무늬병 병징에서 분리된 균주의 동정 및 비율 분석

2023년과 2024년까지 강원도, 경상북도, 전라북도 소재의 사과 과수원에서 채집된 77개의 그을음점무늬병 이병 시료로부터 총 52개의 균주가 분리되었다(Table 2). 각각의 균주들은 Peltaster fructicola, Schizothyrium wisconsinense, S. pomi 등으로 동정되었으며, 이전 연구에서 기 보고된 사과그을음점무늬병균으로 확인되었다(Choi et al., 2024a; Choi et al., 2024b). 병징별로 분리된 균주 비율의 경우, punctate type의 병징을 보이는 23개 과실에서 P. fructicola가 15개 균주로 100%의 비율로 분리되었다. Flyspeck type의 병징의 경우, 41개의 이병과실로부터 37개의 균주를 확보하였으며, S. wisconsinense, S. pomi 등 Schizothyrium 속에 속하는 종들이 확인되었다. 이 중 S. wisconsinense가 18개 균주로 약 49%, 그리고 S. pomi가 12개 균주로 32%의 높은 비율로 분리되었다(Fig. 1). 따라서 가장 분리 비율이 높았던 P. fructicola, S. wisconsinense, S. pomi에 대해서 분리 지역 및 품종을 기반으로 각각 4개, 6개, 3개 균주를 선발하였으며, 해당 균주들에 대해서 살균제 효과 검정을 수행하였다.

Table 2.

List of isolated Peltaster and Schizothyrium strains

Fig. 1.

Symptoms of punctate and flyspeck type on apple fruits, and isolation frequency of sooty blotch and flyspeck strains. A: Symptom of punctate type on apple fruit; B: Symptom of flyspeck type on apple fruit; C: Pie charts showing isolation frequency of 52 strains from each mycelial type.

3종의 그을음점무늬병균에 대한 효과적인 살균제 선발

선발된 13개 균주에 대해서 다양한 작용기작을 가지는 살균제의 균사 생장 억제 효과를 검정하였다(Fig. 2). 나1 군 (FRAC code B1)의 benomyl WP는 P. fructicola, S. wisconsinense, S. pomi 3종의 균주들에 대해서 100%의 높은 균사 생장 억제율을 보였다. 다2 군 (FRAC code C2)의 fluxapyroxad SC는 S. wisconsinense SW05에 대해서 75%, pyraziflumid SC는 P. fructicola PF01에 대해서 62%의 균사 생장 억제율을 나타냈으나, 그 외 균주들에 대해서는 80% 이상의 높은 균사 생장 억제율이 확인되었다. Penthiopyrad SC의 경우, 검정한 모든 P. fructicola 및 S. pomi 균주에서는 80%의 높은 균사 생장 억제율을 보였으나, S. wisconsinense SW01균주를 제외한 SW02 및 SW03균주에 대해서는 60~80% 균사 생장 억제율이 확인되었다. 다3 군 (FRAC code C3) 살균제에서는 균주별로 살균제에 대한 감수성 차이가 명확하게 확인되었다. Azoxystrobin WP, kresoxim-methyl WG, pyraclostrobin WG는 S. wisconsinense SW02와 S. wisconsinense SW04 및 S. pomi SP01 등 일부 균주에서 60% 이상의 억제율이 확인되었으나, 대부분의 균주들에 대해서 60% 미만의 낮은 균사 생장 억제율이 확인되었다. Pyribencarb WG의 경우 P. fructicola PF02 및 PF03, S. wisconsinense SW01, SW02 및 SW04, S. pomi SP03균주를 제외하고, 모두 80% 미만의 균사 생장 억제율이 확인되었다. 다5 계통(FRAC code C5)의 fluazinam SC와 라1 군 (FRAC code D1)의 cyprodinil WG는 S. wisconsinense 균주들에 대해서 60% 이상의 억제율을 보였고, 사1 군 (FRAC code G1)의 tebuconazole WP, mefentrifluconazole WG, metconazole SC의 경우 모든 균주에 대해서 80~100%의 높은 균사 생장 억제율이 확인되었다. 카 군 (FRAC code M)의 captan WP는 검정한 모든 P. fructicola 균주와 S. pomi 균주에 대해서 각각 100% 및 80% 이상의 높은 균사 생장 억제율이 확인되었으나, 대조적으로 S. wisconsinense SW03, SW04, SW05 균주에서는 80%미만의 억제율이 확인되었다. 나머지 카 군의 chlorothalonil WP, dithianon WG의 경우 대부분의 균주에 대해서 낮은 억제 효과가 확인되었다. 이상의 결과에서, 3종의 사과그을음점무늬병균을 모두 효과적으로 억제할 수 있었던 살균제는 나1 군의 benomyl WP, 사1 군의 tebuconazole WP, mefentrifluconazole WG, metconazole SC, 카 계통의 mancozeb WP로 확인되었으며, 균주별/종별로 차이는 존재하지만 다 2군의 살균제도 대부분의 균주에서 높은 균사 생장 억제율이 확인되었다(Fig. 2).

Fig. 2.

A heatmap showing the mycelial growth inhibition rates (%) of 17 fungicides against Peltaster fructicola, Schizothyrium wisconsinense, and S. pomi strains on fungicide amended potato dextrose agar for recommended dose.

사과에 발생하는 그을음점무늬병은 미국, 중국, 유럽 등 다양한 지역에서 그 발생이 보고되었으며, 특히 P. fructicola, S. wisconsinense, S. pomi는 전 세계적으로 다양한 기주에 그을음점무늬병을 일으키는 병원균으로 알려져 있다(Batzer et al., 2016; Gleason et al., 2019). 현재 국내에는 사과 그을음점무늬병에 대한 살균제가 등록되어 있지 않고, 그을음점무늬병균의 종 다양성 및 살균제 방제 효과 등에 대한 연구가 전무하다. 따라서, 본 연구에서는 사과에 등록된 다양한 계통의 살균제를 이용하여 그을음점무늬병균으로 보고된 P. fructicola, S. wisconsinense, S. pomi 3종에 대해서 균사 생장 억제율을 검정한 결과 나1, 사1 균 살균제와 카 군의 mancozeb WP가 효과적인 것으로 확인되었다. 하지만 다 3군 계통의 살균제의 경우, SHAM을 첨가하여 실험을 수행하였음에도 불구하고 azoxystrobin WP, kresoxim-methyl WG, pyraclostrobin WG 등의 strobilurin계 살균제에서는 일부 균주에 대해서 낮은 억제효과를 나타냈으며, 균주간의 균사 생장 억제율 차이가 확인되었다. 따라서, 국내 그을음점무늬병균 균주들 중 일부가 strobilurin계 계통 살균제에 대해 저감성을 나타낼 것으로 생각되나, 포자발아 억제 효과, 병 방제 효과, 점 돌연변이 등의 추가적인 검정이 필요할 것으로 판단된다.

현재 국내 사과 살균제 살포 프로그램에는 다2, 사1 계통 및 captan WP 등 그을음점무늬병균에 대해 효과적인 것으로 확인되었던 살균제들이 다수 포함되어 있으며 mancozeb와 동일한 EBDC계의 metiram, propineb 또한 우수한 방제 효과를 나타낼 것으로 예상된다(Uhm, 2022; Back et al., 2025). 하지만 일부 과수원에서 발생이 지속되는 원인으로는 살균제가 사과 과실에 고르게 살포되지 않았거나, 통기 불량, 전정 미흡 등 환경적 요인으로 인해서 발생하는 것으로 추정된다(Gleason et al., 2019).

본 연구에서는 2년간 채집된 사과 그을음점무늬병균에 대해 국내 사과에 등록된 살균제를 대상으로 균사 생장 억제율 검정을 통해 효과적인 살균제를 스크리닝하였다. 위 결과를 통해 향후 사과 살균제 살포 프로그램 설계의 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Acknowledgments

본 연구는 농촌진흥청 농업과학기술 연구개발사업(과제번호: RS-2025-02223499)의 지원에 의해 수행되었습니다.

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