煙草馬鈴薯Y病毒病發(fā)病的相關(guān)因素研究

孫劍萍，孫宏偉，虞艷芳

（黑龍江省牡丹江煙草科學(xué)研究所，黑龍江 牡丹江 157011）

煙草馬鈴薯 Y病毒病是黑龍江省煙草的主要病害之一，流行年份損失十分慘重。山東、云南和陜西等都立項對馬鈴薯 Y病毒病流行規(guī)律進(jìn)行了研究[1-4]初步建立了 PVY病毒病預(yù)測模型[1,4]，但由于生態(tài)環(huán)境的差異、栽培品種的不同、特別是PVY病毒病傳播介體煙蚜的發(fā)生規(guī)律的差異[5-7]，導(dǎo)致PVY病毒病的發(fā)生規(guī)律和控制技術(shù)的不同。我們根據(jù)黑龍江省的特殊生態(tài)環(huán)境，對影響煙草馬鈴薯Y病毒病發(fā)生因素進(jìn)行了較深入的研究，為煙草馬鈴薯Y病毒病的預(yù)測預(yù)報和綜合防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于 2002—2005年在黑龍江省牡丹江煙草科研所試驗場植保試驗田（寧安市范家鄉(xiāng)）進(jìn)行。供試驗品種為NC89、龍江911，供試毒株P(guān)VYN保存在牡丹江煙草科研所植保溫室NC89煙株上。供試馬鈴薯 Y病毒抗血清由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物病理研究室提供。

1.2 方法

1.2.1 PVYN侵染來源調(diào)查鑒定 馬鈴薯種薯攜帶病毒情況測定[7-8]：在黑龍江7個主產(chǎn)煙區(qū)采集馬鈴薯種薯，栽到溫室內(nèi)（保證無蟲），觀察葉片病害癥狀，并取薯葉磨擦接種到鑒別寄主上，記載癥狀反應(yīng)，同時利用薯葉進(jìn)行ELISA檢測。

黑龍江省田間作物及雜草攜帶病毒情況檢測：烤煙大田生育期，在全省選兩個主產(chǎn)煙區(qū)，從煙田附近采集馬鈴薯薯葉、蔬菜及雜草，汁液摩擦接種到鑒別寄主上和ELISA檢測是否攜馬鈴薯Y病毒。

種子傳播試驗：在感染馬鈴薯Y病毒的煙草品種NC89病株上采種子，播種在消毒網(wǎng)室內(nèi)，觀察是否有癥狀表現(xiàn)。

同樣，將上述種子經(jīng)0.01M PB pH 7.2浸泡軟化后，研磨成汁，部分汁液用于摩擦接種到無病NC89煙株上，每次10株，重復(fù)4次，觀察是否有癥狀表現(xiàn)。另一部分汁液用于ELISA檢測是否帶有馬鈴薯Y病毒。

1.2.2 黑龍江省煙草 PVYN分布調(diào)查鑒定 7月初在黑龍江省 7個主產(chǎn)煙區(qū)采集不同烤煙品種可疑PVYN病葉，進(jìn)行ELISA檢測。

1.2.3 馬鈴薯 Y病毒病的發(fā)生與作物布局的關(guān)系模擬病害發(fā)生條件，把病圃設(shè)在周圍有二十幾棵杏樹的試驗田內(nèi)，煙田四周種植馬鈴薯，以遠(yuǎn)離其200 m、鄰近小麥和玉米的煙田作對照，于移栽后開始調(diào)查PVY發(fā)病情況，同時在全省對煙田混種或鄰近馬鈴薯田的煙田進(jìn)行調(diào)查。

1.2.4 PVYN寄主范圍測定 采集病葉加0.01 M磷酸緩沖液 pH 7.0榨汁，常規(guī)磨擦接種法接種到茄科、葫蘆科、莧科、藜科、豆科、十字花科和禾本科等7科25種植物上，記載癥狀。無癥疑為帶毒者，以無病的感病品種龍江911回接驗證。

1.2.5 煙田蚜蟲數(shù)量消長與馬鈴薯 Y病毒病發(fā)病關(guān)系研究 在試驗田設(shè)置黃皿誘蚜，黃皿直徑35 cm，高5 cm，皿內(nèi)底部及內(nèi)壁涂金盞黃油漆，外壁涂黑色油漆。皿距地面高度為1 m，兩皿相距30～50 m，調(diào)查蚜蟲數(shù)量。并同時調(diào)查煙田馬鈴薯Y病毒病的發(fā)生情況。以發(fā)病率增長到最高不再增長時的數(shù)據(jù)作為各年的最終發(fā)病情況。調(diào)查品種為NC89，采用對角線五點調(diào)查法。

調(diào)查后數(shù)據(jù)進(jìn)行單變量逐步回歸分析，建立回歸模型。

2 結(jié) 果

2.1 黑龍江省煙區(qū)PVYN分布調(diào)查鑒定

表1的7個采集地點為黑龍江省的重要煙葉產(chǎn)區(qū)的部分縣（市），植煙面積占黑龍江省的 80%以上，極具代表性。檢測結(jié)果表明，黑龍江省各煙區(qū)PVYN廣泛分布于黑龍江省。

表1 煙草PVYN帶毒情況檢測結(jié)果Table1 The results of PVYN virus testing in tobacco

2.2 PVYN侵染來源調(diào)查鑒定結(jié)果

2.2.1 馬鈴薯種薯攜帶PVYN情況 ELISA測定和接種測定了黑龍江省 4個主產(chǎn)煙縣的馬鈴薯種薯（表2），發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)種薯都攜帶PVYN，說明馬鈴薯種薯是PVYN的主要侵染源之一。

表2 馬鈴薯種薯攜帶PVYN測定結(jié)果Table2 The results of PVYN testing in potato planting cube.

2.2.2 種子傳播試驗 將病株上采集的種子直接播種到消毒網(wǎng)室內(nèi)，或研磨后摩擦接種到無病NC89煙株上，煙株均未見有 PVYN癥狀的產(chǎn)生，同時用ELISA檢測，其結(jié)果也未發(fā)現(xiàn)PVYN，表明煙草種子不攜帶 PVYN。說明煙草種子不是 PVYN侵染源。

2.2.3 黑龍江省田間作物及雜草攜帶病毒情況檢測 測定黑龍江省主要產(chǎn)煙縣煙田鄰近作物及雜草帶毒情況表明，田間馬鈴薯葉檢出攜帶PVYN的頻率最高，5月初至8月馬鈴薯田均有PVYN存在，所有測試的樣品均檢測到 PVYN；另外，辣椒上也檢測到 PVYN，但并不普遍；番茄、茄子、甘蘭、大白菜、大豆、玉米、大豆、龍葵、莧色藜、稗草、蒼耳和莧菜等植物未檢測到PVYN（表3）。

表3 田間作物及雜草攜帶PVYN檢測結(jié)果Table3 The results of PVYN testing in weed and crops

2.3 馬鈴薯Y病毒病的發(fā)生與作物布局的關(guān)系

模擬病害發(fā)生條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，病圃發(fā)病程度明顯高于對照田，并且早5 d發(fā)?。▓D1）。同時在近3年對全省進(jìn)行馬鈴薯Y病毒病的普查中也發(fā)現(xiàn)，煙田混種或鄰近馬鈴薯田的煙田，發(fā)病率明顯增高。結(jié)合馬鈴薯Y病毒病的毒源調(diào)查結(jié)果，進(jìn)一步證明馬鈴薯是黑龍江省煙草PVYN病發(fā)生的主要毒源。PVY病的發(fā)生及流行與作物布局關(guān)系密切。

圖1 不同作物布局PVYN病的病情指數(shù)Fig.1 The disease coefficient of PVYN in different crop distribution

2.4 PVYN寄主范圍測定結(jié)果

測定結(jié)果顯示PVYN寄主范圍較窄，在測試的7科25種植物中只侵染茄科的三生煙、白肋煙、黃苗榆煙、烤煙、心葉煙、黃花煙、洋酸漿、辣椒和番茄，而不侵染其他科植物（表4）。

表4 PVYN寄主范圍檢測結(jié)果Table4 The results of host plant testing

2.5 馬鈴薯Y病毒病發(fā)生與煙蚜關(guān)系

圖2為煙田桃蚜發(fā)生量與馬鈴薯Y病毒病發(fā)病率關(guān)系圖，圖中顯示，馬鈴薯Y病毒病發(fā)病率與煙田桃蚜發(fā)生量關(guān)系十分密切，隨著煙田蚜量的增減，馬鈴薯 Y病毒病的發(fā)病率增長出現(xiàn)明顯的起伏，在煙株整個生育期呈現(xiàn)“S”增長變化的趨勢。

圖2 馬鈴薯Y病毒病發(fā)病率與煙蚜關(guān)系Fig.2 The relation between the PVY incidence and the population of aphids in tobacco fields

2.6 馬鈴薯Y病毒病的田間流行趨勢模型

2.6.1 馬鈴薯 Y 病毒病的田間流行趨勢模型 采用連續(xù)4年4組（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）病害流行數(shù)據(jù)資料，每一組都作一個流行場次，對每一場次數(shù)據(jù)資料分別以田間流行時間為X軸，發(fā)病率為Y軸繪制散點圖，煙草PVY發(fā)病率隨時間延長呈現(xiàn)“S”增長變化的趨勢。分別選用 Logistic、Gompertz、Richards、Weibull和指數(shù)模型等多個“S”型曲線模型分別對各組數(shù)據(jù)資料采用單純之間進(jìn)行擬合檢驗，比較回歸絕對系數(shù)（R2）、校正回歸絕對系數(shù)（Rc2）和剩余均方（RMS），確定Logistic{I=1/[1+a*EXP（-b*T）]}模型為最優(yōu)方程。4個流行場次流行數(shù)據(jù)資料Logistic模型擬合檢驗結(jié)果見表5。

2.6.2 馬鈴薯 Y病毒病的田間預(yù)測模型 煙草PVY病毒病田間是由蚜蟲傳播，蚜蟲遷飛數(shù)量影響侵染概率、溫度影響潛育期、初始發(fā)病率影響流行速率，分別以日平均溫度（T）、初始發(fā)病率（I0）、蚜蟲遷飛數(shù)量以及它們間的互作和轉(zhuǎn)換為自便量，以最終發(fā)病率或最終發(fā)病率轉(zhuǎn)換值為依變量進(jìn)行逐步回歸分析，通過比較回歸系數(shù)R、估計標(biāo)準(zhǔn)誤SE確定如下最優(yōu)方程：

表5 Logostic模型 Y=1/（1+a*EXP（-b*t）） 各參數(shù)值Table5 The parameter of Logistic model Y=1/（1+a*EXP（-b*t））

田間預(yù)測模型：

圖3 馬鈴薯Y病毒病的田間預(yù)測模型圖Fig.3 The predict model of PVY incidence in tobacco fields

3 討 論

煙草馬鈴薯 Y病毒病是黑龍江省的主要病害之一，廣泛分布于黑龍江省各產(chǎn)煙區(qū)。PVYN的病毒來源主要是馬鈴薯，其次是辣椒；煙草種子不傳毒，其寄主范圍比較窄，在本研究測試的 25種植物中只侵染茄科的普通煙、心葉煙、辣椒、番茄、洋酸漿，而不侵染其他科植物。

馬鈴薯Y病毒病的發(fā)生與作物布局關(guān)系密切，鄰近馬鈴薯地和混種馬鈴薯的煙田發(fā)病重；馬鈴薯Y病毒病的發(fā)病率與煙田有翅蚜發(fā)生關(guān)系密切，隨著蚜蟲數(shù)量的增多，馬鈴薯Y病毒病加重。

通過多年數(shù)據(jù)積累的觀察和建模分析，可以將PVY 歸為單年流行病害，并可以應(yīng)用Logistic{I=1/[1+a*EXP（-b*T）]}模型為最優(yōu)方程模型進(jìn)行模擬，在生長季節(jié)初始病情較低，以后病情發(fā)展與有翅蚜關(guān)系密切，有翅蚜量大，高峰期到來越早，PVY在田間由蚜蟲重復(fù)侵染傳毒越嚴(yán)重，病情發(fā)展迅速，短期內(nèi)可爆發(fā)流行；反之病情發(fā)展緩慢，甚至受到遏制。經(jīng)逐步回歸分析，確定最優(yōu)田間預(yù)測模型為：Logit（I）=2.058+0.355Logit（I0）-0.04SQRT（Ap），方程顯示馬鈴薯 Y病毒病的田間初始發(fā)病率和年度誘蚜總量與煙株各生育期的發(fā)病率呈顯著相關(guān)性，比較回歸系數(shù)為 0.967，比較回歸絕對系數(shù)為0.935。提示防治PVY首先要重點注意控制全年總有翅蚜量，控制有翅蚜種群數(shù)量的措施重點放在壓低有翅蚜的2個高峰期蚜量上。

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