식물병 저항성과 방어기작 및 해충방제의 경제적 개념

문서 내 토픽

1. 식물병 저항성의 종류

식물병 저항성은 병원균 침입 후에도 건전한 상태로 생존하거나 피해를 적게 받는 성질이다. 진정저항성은 품종의 주동유전자에 의해 발현되며, 포장저항성은 여러 레이스에 어느 정도의 저항성을 보인다. 침입저항성은 병원체의 기주 조직 침입을 방어하고, 감염저항성은 병원체의 정착과 영양관계 성립을 저지한다. 확대저항성은 감염된 조직 내 병원체 증식을 억제하며, 면역성은 병원체 접종 후에도 질병이 발생하지 않는 성질이다. 내병성은 감염되어도 수량에 영향이 없는 특성을 나타낸다.
2. 식물체의 정적 방어기작

정적 물리적 저항성은 병원균 접촉 전에 형성된 구조로 작용한다. 식물 표면의 왁스, 큐티클, 세포벽의 구조와 두께, 기공, 피목의 모양과 털이 중요한 역할을 한다. 큐티클의 마이너스 전하는 포자와 세균의 흡착을 방해하고, 왁스와 털은 물방울을 튕겨 포자 발아를 막는다. 정적 화학적 저항성은 감염 여부와 관계없이 존재하는 페놀화합물, 사포닌, 글루카나아제, 키티나아제 등의 비유도성 항균물질로 병원균의 감염과 증식을 억제한다.
3. 식물체의 동적 방어기작

동적 저항성은 병원균과 식물의 초기 인식 과정에 의해 유도된다. 형태학적 방어반응으로는 파필라와 과민감반응이 있다. 파필라는 세포벽 안쪽에 형성되는 유두 모양의 돌기로 세포벽 두께를 증가시켜 병원균 침입을 막는다. 과민감반응은 침입받은 기주세포가 급속하게 갈변되어 죽는 현상이다. 화학적 방어반응으로는 페놀성 성분과 파이토알렉신이 있으며, 파이토알렉신은 병원체 인식 후 합성되어 감염균사의 신장을 저해하고 세포침입을 방지한다.
4. 해충방제의 경제적 개념(IPM)

해충방제의 경제적 개념은 IPM(종합적유해생물관리)으로, 단순히 해충만 제거하는 것이 아니라 병해와 잡초까지 관리하는 시스템이다. 적절한 기술을 상호 모순되지 않게 사용하여 경제적 피해 수준 이하로 해충 개체를 감소시킨다. 물리적 수단, 천적 이용, 저항성 품종 선별 등 다양한 방제 수단을 활용하며, 완전방제가 아닌 경제적 피해 허용수준 이하의 낮은 밀도 유지를 목표로 한다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 식물병 저항성의 종류

식물병 저항성은 크게 수평적 저항성과 수직적 저항성으로 분류되며, 각각의 특성을 이해하는 것이 효과적인 병해관리에 필수적입니다. 수직적 저항성은 특정 병원균 계통에 대한 강한 저항성을 보이지만 새로운 병원균 변이에 취약한 반면, 수평적 저항성은 여러 병원균에 대해 부분적인 저항성을 나타내어 더 안정적입니다. 현대 농업에서는 두 가지 저항성을 모두 활용하는 통합적 접근이 중요하며, 유전자 마커를 이용한 선발 기술의 발전으로 저항성 품종 개발이 가속화되고 있습니다. 특히 기후변화에 따른 새로운 병원균의 출현에 대응하기 위해 다양한 저항성 유전자를 보유한 품종 개발이 지속되어야 합니다.
2. 식물체의 정적 방어기작

식물의 정적 방어기작은 병원균 침입 이전부터 존재하는 물리적, 화학적 장벽으로서 식물의 기본적인 생존 전략입니다. 큐티클층, 세포벽, 그리고 항균성 물질들은 병원균의 초기 침입을 효과적으로 차단합니다. 이러한 선제적 방어는 에너지 소비가 적으면서도 지속적인 보호를 제공하므로 진화적으로 매우 효율적입니다. 다만 정적 방어만으로는 모든 병원균을 완벽히 차단할 수 없으므로, 동적 방어기작과의 상호작용이 필수적입니다. 농업 실무에서 정적 방어를 강화하기 위해 품종 선택, 재배환경 관리, 위생 관리 등이 중요한 역할을 합니다.
3. 식물체의 동적 방어기작

식물의 동적 방어기작은 병원균 침입 후 활성화되는 적응적 면역반응으로, 식물의 생존력을 크게 향상시킵니다. 전신획득저항성(SAR)과 유도저항성(ISR)은 식물이 병원균 감염을 감지하고 신호전달을 통해 방어유전자를 활성화하는 정교한 메커니즘입니다. 이 과정에서 생성되는 병관련단백질(PR proteins)과 이차대사산물들은 병원균의 증식을 억제합니다. 동적 방어는 에너지 비용이 크지만 특이적이고 강력한 보호를 제공하며, 이전 감염 경험이 향후 저항성을 증강시키는 '식물의 기억' 현상도 나타냅니다. 이러한 기작의 이해는 생물자극제 개발과 같은 새로운 병해관리 기술 개발에 활용되고 있습니다.
4. 해충방제의 경제적 개념(IPM)

통합해충관리(IPM)는 경제성과 환경성을 동시에 고려하는 현대적 해충관리 철학으로, 단순히 해충을 제거하는 것이 아니라 경제적 피해 수준 이하로 관리하는 개념입니다. IPM은 예방적 조치, 모니터링, 물리적·생물적·화학적 방제를 통합적으로 활용하여 농약 사용량을 최소화하면서도 수익성을 극대화합니다. 이는 장기적으로 약제 저항성 발달을 지연시키고 환경오염을 감소시키며 생산비를 절감하는 이점이 있습니다. 다만 IPM 실행에는 정확한 해충 모니터링, 경제적 피해 수준의 설정, 농민의 기술 이해가 필수적이므로, 지속적인 교육과 지원체계 구축이 중요합니다.

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