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美 제초제에 내성 갖는 ‘물대마’ 발견돼…저항성 높아지는 슈퍼 잡초
등록일 : 2019-09-17 15:36 | 최종 승인 : 2019-09-17 15:36
이택경
제초제에 저항성을 보이는 물대마가 미국서 발견됐다(사진=위키미디어커먼스)

[리서치페이퍼=이택경 기자] 미국 네브라스카 동부 지역에서 제초제에 내성을 가진 물대마 유형이 발견돼 충격을 준다. 

물대마는 다른 식물들의 성장을 방해하고 망칠 수 있는 잡초의 일종이다. 특히 농사에서는 옥수수와 콩, 가을밀 등 다양한 작물에 영향을 준다. 

이번 조사를 수행한 네브라스카대학 링컨캠퍼스(UNL)와 콜로라도주립대학에 따르면, 해당 물대마는 네브라스카 동부 지역 내 제초제가 사용되는 지역에서 발견됐다.

연구 저자인 UNL 연구원 데발린 사란기는 글리포세이트-내성 식물과 재래식 작물 모두에 내성이 있는 물대마를 통제할 수 있는 효과적인 제초제 옵션이 부족하다는 것을 보여줬다고 설명했다.

잡초 관리를 위해서는 접근성을 다양화하고 문화적, 기계적 통제와 함께 화학 물질의 사용도 보완할 수 있어야 한다(사진=픽사베이)

연구팀은 앞서 언급된 제초제 적용 지역에서 아마란투스 투베르쿨라투스 유형을 분석, 이들이 콩농장에 뿌려진 제초제에서 살아남았다는 사실을 확인했다. 

연구팀은 이어 저항 수준을 정량화시켜 저항성의 질을 측정, 여러 제초제 저항성의 존재도 파악했다. 그 결과, 농지에서 채취된 모든 샘플은 PPX2L 유전자의 돌연변이로 인해 제초제에 대한 저항성이 발생했다는 사실이 발견됐다. 

저항 수준은 프로토포피린겐 산화제 억제제에 대해 4~6배, 글리포세이트에 3배, 그리고 아트라진에는 7배나 됐다. 

ALS 억제제인 클로리무론과 이마제타피르를 적용한 결과에서도 물대마는 저항성을 보였다. 연구팀이 이들 제초제를 권고 적용률보다 32배나 더 많이 가한 상태에서도 물대마의 지상생물량 감소율은 80%가 채 되지 않았다.

연구팀은 이번 연구 결과와 관련해 제초제를 적용받은 물대마는 내성이 강해졌다며, 이는 다른 제초제들로도 해당 식물의 개체 수를 효과적으로 통제할 수 없다는 것을 시사한다고 밝혔다. 다른 농지에 저항성을 보이는 물대마가 더 잘 자라나는 결과를 초래할 수 있다는 의미다.

사란기는 잡초 관리를 위해서는 접근성을 다양화하고 문화적, 기계적 통제와 함께 화학 물질의 사용도 보완할 수 있어야한다고 전망했다.

농경지 물대마 관리

이런 가운데 잡초 관리 기관 인터그레이티드 위드 매니지먼트는 제초제에 내성이 있는 잡초 관리 프로젝트를 지원하며 농가들을 돕고 있다. 기관은 물대마가 식물당 최대 100만 개의 씨앗을 생산할 수 있는 매우 번식력이 빠른 잡초라며, 이들에게 제초제를 사용하는 것은 농부들의 비용만 더 들게 만드는 일이라고 지적했다. 저항력이 높기 때문에 농지를 단기간에 빠른 속도로 점령할 수 있다는 것이다.

기관은 이에 농부들이 대체적인 방식으로 잡초 관리법을 바꾸나 자신들이 주도하는 잡초 개체수 관리 프로젝트에 통합시킨다면, 충분히 대응할 수 있다고 강조했다. 

특히 물대마의 종자 오염도를 파악하기 위한 모니터링 장비에 투자할 것을 권했다. 이는 새로운 물대마 씨앗이 논밭에 퍼지는 것을 방지할 수 있다는 설명이다. 

물대마의 종자 오염도를 파악하기 위한 모니터링 장비에 투자하는 것은 매우 중요하다(사진=픽사베이)

화학 물질 역시 여전히 특정 조건에서는 활용가능한 옵션이다. 특히 10cm가 넘지 않는 물대마에 적용하면 가장 큰 효과를 볼 수 있다. 기관은 그러나 일단 저항성에 대한 존재가 발견되면, 이후에는 제초제에 너무 많이 의존해서는 안된다고 덧붙였다.

제초제를 사용하지 않는 방식의 대표적인 대체안은 바로 밭을 깎는 것이다. 물론 이 방법으로 대부분의 잡초가 죽는 것은 아니지만, 물대마에서 떨어진 씨앗들을 줄이는 효과는 볼 수 있다. 

씨앗을 떨어지는 것을 막기 위해서는 물대마가 완전히 성숙하기 전 완전히 제거할 수 있어야한다. 그러나 최적의 효과는 제초제와 비제초제 기술이 결합된 방식을 활용하는 것이다. 

현재 미국에서 제초제 내성 물대마가 발견된 지역은 네브라스카외에도 아칸소, 델라웨어, 아이오와, 캔사스, 미시간, 오하이오, 텍사스, 위스콘신 등이 있다.

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