馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)病毒病發(fā)生情況調(diào)查分析

高艷玲, 張 威, 白艷菊, 申 宇, 范國權(quán), 耿宏偉, 劉瑋婷

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物脫毒苗木研究所,農(nóng)業(yè)部馬鈴薯種薯質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,哈爾濱 150086)

中國是世界上馬鈴薯種植大國,馬鈴薯已成為中國第4大作物,種植面積470萬hm2,但是單產(chǎn)只有荷蘭等國家的1/3,造成這種狀況的主要原因之一是病毒病的危害。目前已報道的感染馬鈴薯的病毒多達(dá)30種以上,其中危害比較嚴(yán)重的有6～7種[1-2]。在我國危害比較嚴(yán)重的主要有馬鈴薯X病毒(PVX)、馬鈴薯Y病毒(PVY)、馬鈴薯S病毒(PVS)、馬鈴薯 A病毒(PVA)、馬鈴薯M病毒(PVM)以及馬鈴薯卷葉病毒(PLRV)[3]。

馬鈴薯以無性繁殖為主,塊莖作為繁殖材料,如果感染病毒將會造成繼發(fā)感染,并且癥狀逐年加重,產(chǎn)量逐年降低,甚至絕產(chǎn),同時品質(zhì)也不斷下降。除11種病毒外,大多數(shù)病毒能夠通過種薯傳播。在田間,病毒主要傳播方式為接觸傳播、介體傳播和土壤傳播。馬鈴薯病毒病發(fā)生比較復(fù)雜,經(jīng)常混合感染,造成的危害更為嚴(yán)重。如PVY造成產(chǎn)量損失一般為30%～50%,而與 PVX混合侵染時減產(chǎn)可達(dá)80%以上[4]。但是,到目前為止,還沒有治療馬鈴薯病毒病的特效藥劑,國際上通用的最有效的防治方法還是推廣種植脫毒種薯,進(jìn)行馬鈴薯標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),因此對脫毒種薯的質(zhì)量監(jiān)控尤為重要。我國馬鈴薯種薯生產(chǎn)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB18133-2000“馬鈴薯種薯”,規(guī)定種薯生產(chǎn)過程中實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測,病毒是評價各級種薯質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)應(yīng)用DAS-ELISA法對我國4個省份馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)的試管苗、原原種和大田種薯樣品進(jìn)行了6種病毒的檢測,以了解我國脫毒種薯質(zhì)量及馬鈴薯生產(chǎn)中病毒病發(fā)生情況,指導(dǎo)種薯生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

2008年,在馬鈴薯現(xiàn)蕾期和收獲期,2次對黑龍江、內(nèi)蒙古、貴州和甘肅的部分馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行病毒病田間檢驗(yàn)和調(diào)查。試管苗樣品采用隨機(jī)抽取,原原種和大田種薯選擇有花葉、斑駁、卷葉、壞死等病毒癥狀的樣品,無癥狀的地塊采取五點(diǎn)取樣法隨機(jī)取樣。共采集試管苗樣品131個,原原種樣品319個,大田種薯樣品 302個。涉及 18個品種：‘尤金’、‘荷蘭七’、‘荷蘭十五’、‘克新 1 號’、‘克新 4 號’、‘克新13’、‘克新16’、‘克新 18’、‘大西洋’、‘夏波蒂’、‘早大白’、‘良4’、‘花 525’、‘東農(nóng) 303’、‘中薯 1 號’、‘中薯3號’、‘中薯 5號’、‘黃麻子’。

1.2 檢測病毒種類

針對已報道的馬鈴薯主要病毒 PVX、PVY、PVS、PLRV、PVA 和PVM進(jìn)行檢測 。

1.3 檢測方法

雙抗體夾心酶聯(lián)檢測(DAS-ELISA)法。

1.4 主要試劑

馬鈴薯6種病毒檢測試劑盒購自英國Adgen試劑公司,試驗(yàn)用水為超純水。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯脫毒試管苗、原原種和大田種薯病毒病發(fā)生情況

應(yīng)用DAS-ELISA法對上述樣品進(jìn)行檢測,結(jié)果見表1。

表1 2008年馬鈴薯部分產(chǎn)區(qū)脫毒試管苗、原原種和大田種薯病毒檢測結(jié)果

由表1可見,試管苗、原原種和大田種薯樣品合格率依次為78.8%、86.21%和34.3%。

試管苗樣品檢出率最高的病毒為PVS,檢出率18.94%;其次是 PLRV,檢出率為3.03%,PVM、PVA的檢出率均為1.52%,PVX的檢出率為0.76%,PVY沒有檢出。

原原種樣品PVY檢出率最高,為9.09%;PVS次之,為5.02%;PVM為0.94%;PLRV為0.31%;PVA與PVX沒有檢出。

大田種薯樣品PVY檢出率最高,為62.58%;其次為PVS,檢出率為5.96%;PLRV檢出率為4.97%;PVM檢出率為0.33%;PVA與PVX沒有檢出。

由此可見,在黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、貴州的馬鈴薯產(chǎn)區(qū),試管苗生產(chǎn)上的主要病毒是PVS。原原種生產(chǎn)中PVY危害較嚴(yán)重,PVS次之。大田種薯PVY危害最嚴(yán)重,遠(yuǎn)高于檢出率第二高的PVS。

2.2 馬鈴薯部分產(chǎn)區(qū)各級種薯病毒單獨(dú)和復(fù)合侵染情況

以上各級種薯病毒檢測結(jié)果為陽性的病毒單獨(dú)和復(fù)合侵染情況見表2。

表2 2008年馬鈴薯各級種薯病毒單獨(dú)和復(fù)合侵染率

由表2可以看出,馬鈴薯病毒病單獨(dú)侵染和復(fù)合侵染現(xiàn)象普遍存在,綜合看來,單獨(dú)侵染比復(fù)合侵染普遍,單獨(dú)侵染的病毒中,PVY在大田中發(fā)生比例顯著高于其他病毒,試管苗中PVS比例顯著高于其他病毒。復(fù)合侵染主要有2種病毒復(fù)合、3種病毒復(fù)合,且2種病毒復(fù)合侵染比3種病毒復(fù)合的現(xiàn)象多,6種類型的復(fù)合侵染中,除PVY+PLRV外,另5種類型都是含有PVS的復(fù)合侵染。同時,大田種薯生產(chǎn)中,復(fù)合侵染現(xiàn)象更為常見,比例明顯高于試管苗和原原種,病毒復(fù)合種類也比較復(fù)雜,有4種類型 ：PVY+PLRV 、PVS+PVY、PVS+PVM和PVS+PVY+PLRV。

3 討論

3.1 不同病毒檢出率與種薯級別的相關(guān)性

由表1可以看出,PVY是6種病毒中比較容易通過莖尖脫毒去除的[5],在試管苗中未檢測出,但是在大田種薯中的侵染率達(dá)到54.97%,說明大田種薯生產(chǎn)環(huán)境控制難度大,即不同級別的種薯乃至商品薯種植隔離不嚴(yán)格,致使PVY通過蚜蟲以非持久性方式在田間不同級別種薯之間迅速傳播,造成大田種薯中的PVY檢出率遠(yuǎn)高于試管苗和原原種。PLRV在3級種薯中均有發(fā)生,原原種中較少,但是在大田種薯生產(chǎn)中侵染率有所上升,可能與PLRV只通過介體蚜蟲傳播有關(guān)。PVS在試管苗中檢出率為19.08%,比原原種和大田種薯均高出10%以上,PVS是最難脫除的病毒[5],但在田間種薯種植過程中,并不像PVY那樣發(fā)展迅速,進(jìn)一步證實(shí)了蚜蟲傳播PVY的效率高于其他病毒。由表2可以看出,PVS與其他病毒混合侵染的幾率很高,原因在于PVS在試管苗中發(fā)生基數(shù)較高,在以后的生產(chǎn)過程中,與其他病毒混合感染的幾率增加。且PVS和PVX田間單獨(dú)侵染率低,主要是由于PVS和PVX單獨(dú)侵染常引起輕花葉[3],采樣時不易發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)這2種病毒與其他病毒復(fù)合侵染時,病毒的協(xié)生作用使癥狀加重。因此,本次調(diào)查采用根據(jù)典型癥狀和隨機(jī)取樣方法獲得樣品,不可避免會影響這2種病毒的檢出率。2008年的普查中增加了PVM、PVA 檢測,雖然檢出比例較低,但對生產(chǎn)存在潛在危險[6]。

3.2 近幾年我國馬鈴薯主要病毒病發(fā)生趨勢

通過與白艷菊、張威等前幾年調(diào)查數(shù)據(jù)相比較[7-8],由表3可以看出,試管苗質(zhì)量不合格的主要問題為攜帶PVS和PVY病毒;原原種和大田種薯生產(chǎn)中PVX、PVS和PLRV呈下降趨勢;PVY檢出率在試管苗生產(chǎn)中從2007年的11.8%下降為0,但是在原原種和大田種薯生產(chǎn)中雖年度間有較大波動,卻一直保持較高檢出率,特別是大田種薯生產(chǎn),反映了生產(chǎn)環(huán)境很難在短期內(nèi)得到改善。2008年P(guān)VM首次在各級種薯中均檢測到。PVA首次在試管苗生產(chǎn)中檢測到。PVA在2007年被列入《中華人民共和國進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》[6],PVA、PVM的檢出,為種薯質(zhì)檢工作敲響了警鐘。

表3 2004—2008年我國馬鈴薯病毒病檢出率比較 %

3.3 提高馬鈴薯種薯質(zhì)量,加強(qiáng)病毒病防控

由于病毒檢測結(jié)果是根據(jù)檢出限來判斷,微量的病毒很難檢測出來,所以,試管苗即使檢測合格,病毒在繼代過程中也難免會因累積而影響種苗質(zhì)量。目前種苗檢測78.8%的合格率還很難盡如人意,病毒脫除不徹底,進(jìn)一步使種苗生產(chǎn),甚至是原原種和大田種薯生產(chǎn)面臨較大危害。因此,一方面,莖尖剝離成苗需要嚴(yán)格的檢測,在種苗擴(kuò)繁過程中,也需要對種苗進(jìn)行抽查檢驗(yàn),從源頭確保整個種薯繁育體系的質(zhì)量[9];另一方面,脫毒種苗需要不斷更新,避免病毒累積和在長期人造環(huán)境下的生理性退化造成的種苗質(zhì)量下降[10]。

大田種薯生產(chǎn)中病毒病的高發(fā)性,與切種、噴藥、中耕等操作,以及蚜蟲等介體的取食密切相關(guān),尤其PVY,是蚜蟲傳毒效率較高的一種病毒,所以,檢出率一直遠(yuǎn)高于其他病毒,嚴(yán)重危害種薯生產(chǎn)。因此,除在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié),嚴(yán)格進(jìn)行農(nóng)機(jī)具、切刀的消毒,更重要的是,在馬鈴薯生長季節(jié),通過噴灑礦物油、殺蟲劑控制蚜蟲種群數(shù)量[11],適時殺秧,可以在很大程度上降低病毒的危害。

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