아일랜드 감자 기근(Irish Potato Famine) 또는 그레이트 헝거(Great Hunger)라고도 불리는 아일랜드 기근은 1840년대 아일랜드에서 감자 농사가 연속적으로 실패하면서 발생했다. 당시 유행한 감자병으로 인해 1845년에는 감자의 4분의 3이 감염됐고, 이로 인해 사람들은 기근에 시달렸다. 감자병은 감자의 뿌리와 잎을 모두 파괴하는 마름병이었다. 과학자들은 이 질병의 원인이 감자역병균(Phytophthora infestans)이라는 사실을 발견했다.

야생 감자의 역병 저항성 반응 분석

중국농업과학원의 야채 및 꽃 연구소 연구진은 새로운 연구를 수행해 야생 감자 이배체(세포) JAM1-4(S.jamesii)에서 새로운 저항성 유전자를 발견했다. 이 유전자는 식물 면역에서 이차 대사 경로와 다중 신호 전달 경로의 중요한 역할을 수행한다. 연구진은 차세대 염기 서열 분석 등 기술 기반 염기 서열 분석인 RNA 시퀀싱을 사용해 이 유전자의 RNA를 밝혀냈다. 그런 다음 연구진은 야생 감자의 역병 저항성 반응 유전자와 방어 조절 메커니즘을 분석했다.

연구진이 실험한 바에 따르면 야생 감자에서 관찰된 저항성은 이전에는 특성화되지 않았던 새로운 저항성 유전자 때문에 발생한 것이었다. 연구진은 감자의 면역 반응을 향상시키려면 광합성을 억제하는 것이 중요하다는 사실을 발견했다. 야생 감자의 잎에서는 물리적인 장벽이 매우 중요하다.

연구진이 테스트한 야생 감자의 잎은 저농도의 병원균을 주입했을 때 면역력을 보였고 잎도 단단해 감염에 대한 물리적 장벽을 형성할 수 있었다. 이 연구 결과는 질병 저항성이 있는 작물을 번식시키는 데 새로운 이론적 기반이 될 수 있다. 질병 저항성이 있는 작물을 번식시키는 것은 작물 손실을 최소화하는 데 중요한 전략이다.

세계 감자 분야에서는 큰 변화가 일어나고 있다. 식량농업기구와 국제감자센터에 따르면 2007년 최고의 감자 생산국은 중국(7,941만 500톤)이었다. 뒤이어 러시아(약 4,054만 톤), 인도(약 2,896만 톤), 미국(약 2,245만 톤), 우크라이나(약 2,105만 톤) 등이었다.

1845년에는 아일랜드에서 감자가 제대로 자라지 못했다. 당시에는 감자가 사람들의 주식이었다. 이에 따라 아일랜드 지도자들은 빅토리아 여왕과 의회에 조치를 취해달라고 청원했다. 당시에는 관세로 인해 빵과 옥수수와 같은 식품이 엄청나게 비쌌기 때문이다. 영국 정부가 조치를 취했음에도 역병으로 인한 식량 부족 문제를 해결할 수는 없었다.

당시 많은 소작농이 식량을 충분히 생산하지 못했고, 다른 식재료 가격도 덩달아 상승해 수천 명이 기아로 사망했고 수십만 명이 영양실조 및 관련 질병으로 사망했다.

아일랜드에서는 기근 기간 동안 버터 및 가축의 수출이 증가했다. 토지는 황폐화됐지만 1847년에는 토끼, 꿀, 어류, 콩, 완두콩 등의 식량 수출이 계속해서 이어졌다. 결국 감자 농사가 완전히 회복된 후에도 1852년까지 아일랜드 사람들은 피해를 입었다. 수많은 사람이 사망했고, 100만 명에 이르는 사람들이 기아와 빈곤을 피해 국가를 탈출해 다른 나라에 정착했다.

감자 마름병의 증상은 감자 잎에 짙은 갈색 얼룩이 생기고 잎의 가장자리 부분이 회색으로 변하는 것이다. 또 잎자루와 줄기로도 갈색 얼룩 및 반점이 퍼질 수 있다.

습도가 높을 때는 잎이나 줄기 등에 가루 같은 흰 곰팡이가 자라는데, 이를 빨리 관리하지 않으면 단시간에 밭 전체 작물이 피해를 입게 된다. 이런 증상을 보이는 작물이 있다면 빨리 제거해 옆에 있는 다른 작물이 피해를 입지 않도록 해야 한다. 특히 날씨가 습할 때는 감자역병균이 5일 이내에 병변 하나당 수천 개 포자낭을 생성해 수많은 감자를 감염시킬 수 있다.

감자병에 걸린 감자를 뽑아냈다면 태우거나 제초제로 죽여야 한다. 화학적인 약물을 사용하기도 한다.

감자 생산에 영향을 미치는 또 다른 식물 병원성 바이러스는 감자 와이 바이러스(Potato virus Y)다. 이 질병은 감자 와이 모자이크병이라고도 불린다. 감자 와이 바이러스의 일부 균주는 괴사 증상을 유발할 수 있다. 또 감자 잎이 황백색으로 변하기도 한다. 일부 감자 품종은 다른 품종에 비해 이 바이러스에 대한 감염에 더 취약하고, 일부 감자 품종은 증상을 보이지 않고 감염되는 경우도 있다.

이번 연구로 감자의 바이러스 내성 유전자가 발견된다면 더 튼튼한 감자 품종을 개발할 수 있을 것이다.