토마토 황화잎말림바이러스(TYLCV)는 제미니바이러스과에 속하는 DNA 바이러스로 전 세계의 토마토 작물에 심각한 피해를 입힙니다. 이 바이러스는 주로 열대 및 아열대 지역에 퍼져서 상당한 경제적 손실을 초래합니다. 그 중 가장 중요한 바이러스 매개체는 깍지벌레(Bemisia tabaci)인데, 이 깍지벌레는 모든 대륙에 널리 분포되어 있으며 TYLCV 확산의 핵심 요인입니다. 이 바이러스는 토마토뿐만 아니라 가지, 감자, 담배, 콩 등 다른 식물도 감염시킬 수 있습니다.
"TYLCV는 놀라운 속도로 퍼집니다. 연구에 따르면 이 바이러스는 놀라운 생존력과 확산 능력을 가지고 있습니다."
TYLCV의 유전체는 2787개 뉴클레오티드 길이의 단일 비고리 단일 가닥 DNA로 구성됩니다. 이런 특징으로 인해 이 바이러스는 Geminiviridae 계통의 전형적인 대표 바이러스가 되었습니다. 이 바이러스의 캡시드 단백질은 곤충 전파에 중요한 역할을 하며, 유전체는 V1, V2, C1, C2, C3, C4라는 6개의 개방 판독 프레임(ORF)을 인코딩합니다.
V1 단백질은 바이러스 입자를 형성하는 동안 바이러스 DNA를 보호하는 역할을 하는 캡시드 단백질이고, V2 단백질의 기능은 아직 불분명하지만, 숙주 식물 내에서 바이러스를 운반하는 것과 관련이 있을 가능성이 있습니다. C1 단백질은 바이러스 복제 단백질이며 바이러스 복제에 필수적입니다. 나머지 단백질은 바이러스 유전자 침묵 억제, 바이러스 축적 증가 및 증상 발현과 관련이 있습니다.
TYLCV는 생식 없이 깍지벌레에 의해 연속적으로 전파됩니다. 연구에 따르면 암컷 깍지벌레는 바이러스를 전파하는 데 더 효과적인 것으로 나타났으며, 바이러스를 획득하는 데 걸리는 시간이 15~20분으로 짧고 잠복기는 8~24시간입니다. 연구자들은 이 바이러스가 감염된 수컷과 암컷 벌레 사이의 성적 접촉을 통해서도 전염될 수 있고 다음 세대까지 유지될 수 있다는 것을 발견했습니다.
농업의 중요성“TYLCV가 농업에 미치는 영향은 과소평가할 수 없습니다. 증상에는 잎 말림과 과일 수확량 감소가 있습니다. 심각하게 영향을 받는 지역 대부분은 열대와 아열대입니다.”
TYLCV 감염 증상에는 심각한 성장 지연, 잎 크기 감소, 잎이 위로 말려 올라가는 현상, 과일 수확량 감소 등이 있습니다. 이 바이러스는 종종 90-100%의 작물 손실을 유발하고, 전 세계적으로 약 700만 헥타르가 TYLCV나 다른 바이러스 동시 감염의 영향을 받고 있습니다. 특히 개발도상국의 경우 기후 조건과 높은 치료 비용으로 인해 심각한 손실을 입습니다.
역학TYLCV는 1930년 이스라엘에서 처음 발견된 이후 전 세계 30개국 이상으로 퍼졌으며, 특히 아프리카, 아시아, 아메리카로 퍼졌습니다. 가장 흔한 TYLCV 분리균 두 가지는 사르데냐 바이러스와 이스라엘 바이러스였습니다. 연구에 따르면, 이 바이러스의 확산은 깍지벌레의 분포 범위와 관련이 있을 뿐만 아니라 농업 생산 패턴과도 밀접한 관련이 있습니다.
"세계 기후 변화와 농업 패턴의 변화로 TYLCV는 그 영향력을 더욱 확대할 수 있습니다."
TYLCV의 확산을 통제하기 위해 현재 효과적인 대책으로는 살충제 사용과 질병에 강한 작물 품종의 육종이 있습니다. 그러나 분말형 살충제 내성 문제를 해결하려면 살충제에만 의존하는 것은 이상적이지 않기 때문에 여러 가지 살충제를 순환적으로 사용하거나 병용해야 합니다. 더욱이 개발도상국이 바이러스의 영향을 가장 많이 받는데, 치료 비용이 높아 농부들의 부담이 더 커지기 때문이다.
이 외에도 TYLCV에 더 강한 저항성을 가진 식물을 육성하기 위해 작물 순환 및 유전자 변형과 같은 다른 방제 전략도 있습니다. 그러나 가장 유망한 접근법은 질병에 강한 토마토 품종을 생산하기 위해 유전자 변형을 사용하는 것입니다.
토마토 황화잎말림 바이러스의 확산은 우리의 미래 농업 생산에 더 큰 영향을 미칠까요?