煙粉虱帶毒率與番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)生關系

劉　晨，陳志杰，張　鋒，洪　波，張淑蓮，李英梅

(陜西省動物研究所,西安　710032)

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煙粉虱帶毒率與番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)生關系

劉晨，陳志杰，張鋒，洪波，張淑蓮，李英梅

(陜西省動物研究所,西安710032)

番茄黃化曲葉病毒病(Tomato yellow leaf curl virus，TYLCV)是由煙粉虱專性傳播的毀滅性病害，為明確煙粉虱帶毒率及其對番茄黃化曲葉病毒病發(fā)生和危害程度的影響，采用PCR檢測方法對陜西和寧夏不同時間、不同區(qū)域、不同寄主作物上的煙粉虱帶毒率進行檢測。結果表明，5、6月番茄上的煙粉虱帶毒率最高，均達到100%，9月次之，為90%，說明5、6、9月是番茄黃化曲葉病毒病的高發(fā)時期；陜西關中地區(qū)、陜北地區(qū)、寧夏所采集的煙粉虱帶毒率均在60%以上；對番茄、黃瓜、辣椒、茄子、豆角5種不同寄主作物上煙粉虱帶毒率檢測結果表明，番茄上的煙粉虱帶毒率最高，為78%，說明番茄是帶毒煙粉虱更喜食的寄主作物。煙粉虱廣泛的分布區(qū)域、高攜帶雙生病毒率和高種群密度是番茄黃化曲葉病毒病近年來危害不斷加重的重要因素。

煙粉虱；番茄黃化曲葉病毒??；帶毒率

煙粉虱(BenisiatabaciGennadius)是一種種群增長迅速且寄主適應性極廣的超級害蟲[1]，給世界農業(yè)帶來巨大的經濟損失。截止2011年，煙粉虱廣泛分布于中國中部和東部的22 個地區(qū)，不斷擴散爆發(fā)成災，并造成當?shù)剞r業(yè)的連年巨額經濟損失[2-5]。煙粉虱不但會直接危害植物造成減產，同時是許多病毒病傳播的重要介體，其中以傳播雙生病毒組的病毒最為普遍，在茄科、葫蘆科、大戟科、錦葵科及豆科上最易傳播雙生病毒[6]。

番茄黃化曲葉病毒病(Tomato yellow leaf curl virus，TYLCV)簡稱TY，是一種雙生病毒病，該病毒能夠在煙粉虱和番茄植株內雙向存活，主要通過帶毒煙粉虱傳播蔓延[7]，番茄受害后，植株變矮、葉片黃化卷曲、結果少，結果后不易成熟，嚴重影響番茄的產量，爆發(fā)時甚至可造成絕收[8]。因此，番茄黃化曲葉病毒病也被稱為“植物癌癥”。該病毒首次在以色列發(fā)現(xiàn)，煙粉虱是主要傳播媒介，隨后由于煙粉虱全球性的爆發(fā)而導致該病毒大范圍蔓延[9-10]。番茄黃化曲葉病病毒于2002年傳入中國，2009 年在中國的云南、廣東、廣西、上海、浙江、江蘇、河南、山東等地蔓延并嚴重為害番茄[11]。番茄黃化曲葉病毒病除危害番茄外，對辣椒、黃瓜、南瓜、煙草等也有一定的影響[12-14]。

番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)生與煙粉虱密切相關，煙粉虱的種群數(shù)量、帶毒率等是病害傳播和危害的關鍵因素[11]，為明確不同地區(qū)煙粉虱帶毒率對病毒病傳播的影響，本研究利用分子檢測手段，對陜西關中地區(qū)、陜北地區(qū)及寧夏地區(qū)不同時間、不同作物上煙粉虱攜帶黃化曲葉病毒病的情況進行檢測，并結合煙粉虱帶毒率與番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)病株率和病情指數(shù)的相關性研究，以期為番茄黃化曲葉病毒病的綜合防治提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料來源

煙粉虱成蟲：2014 年5-10 月，每月5 日分別在陜西省科學院渭南基地大棚的黃瓜和番茄上采集。同年5-6 月，在寧夏銀川市賀蘭縣潘西村、銀河村、新平園區(qū)、雄英園區(qū)，陜西陜北地區(qū)的甘泉縣、河莊坪、米脂縣、綏德縣，陜西關中閻良區(qū)、楊凌區(qū)、高陵縣、三原縣、涇陽縣、商州縣、鳳翔縣、戶縣、富平縣、澄城縣、岐山縣的番茄、黃瓜、茄子等作物上采集，成蟲置于無菌水或無水乙醇，-20 ℃保存，備用。采集煙粉虱的同時調查不同地區(qū)、不同時間段番茄黃化曲葉病毒病發(fā)病株率，并根據(jù)Friedmann等[15]的分級標準記載發(fā)病程度，并計算病情指數(shù)。

病葉：2014 年8 月在陜西省科學院渭南科研示范基地的大棚內采集有番茄黃化曲葉病毒病典型癥狀的葉片，即植株矮化、葉片黃化卷曲，葉片-20 ℃保存，備用。

1.2方 法

1.2.2番茄葉片基因組DNA的提取利用天根植物基因組DNA提取試劑盒。先將葉片置于液氮中，充分研磨后，再按試劑盒中的操作步驟提取DNA，所提DNA于-20 ℃冰箱中保存，備用。

1.2.3煙粉虱體內黃化曲葉病病毒的PCR擴增用提取的單頭煙粉虱基因組DNA和番茄葉片基因組DNA為模板，利用李常保等[17]報道的黃化曲葉病毒特異性檢測引物進行PCR擴增，上游引物：5′-ACGCATGCCTCTAATCCAGTGTA-3′；下游引物：5′-CCAATAAGGCGTAAGCGTGTAGAC-3′，目的片段為543 bp。

50 μL反應體系：25 μL PremixTaq，5 μL DNA模板，上下游引物各2 μL，16 μL ddH2O。

PCR反應條件：94 ℃預變性3 min；94 ℃變性30 s，56 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，30 個循環(huán)；72 ℃終延伸10 min。取PCR產物5 μL于10 g/L 瓊脂糖凝膠(含EB替代物)電泳檢測，并記錄結果。

1.2.4PCR產物回收及測序將PCR擴增產物直接切膠后送至上海立菲生物技術有限公司進行克隆測序。

2　結果與分析

2.1不同時間不同作物煙粉虱帶毒率的檢測

同一區(qū)域不同作物上煙粉虱帶毒率檢測結果表明，不同時間段采集的煙粉虱帶毒率差異明顯，5和6月番茄上采集的煙粉虱帶毒率均高達100%，7月下降為55%，8和9月又上升至70%和90%，10月降至40%。黃瓜上采集的煙粉虱帶毒率以6月最高，為95%， 7、8、9和10月帶毒率逐漸下降，分別為75%、75%、60%和35%。從圖1可以看出，隨著時間的推移，由于溫度越來越低，煙粉虱的帶毒率逐漸降低。

圖1　番茄和黃瓜上煙粉虱帶毒率

2.2不同地區(qū)番茄上煙粉虱帶毒率的檢測

2015年10月，盛通印刷參股一家從事教育出版策劃和發(fā)展的公司；2016年4月發(fā)布重大資產重組草案，擬用4.3億元人民幣并購少兒機器人教育公司——樂博樂博，致力于4～12歲青少年思維模式及動手能力方面的教育。通過幾次參股和并購，盛通印刷悄然完成了業(yè)務的大轉型，未來的市場格局更加清晰。

通過對關中、寧夏北部及陜北地區(qū)番茄上的煙粉虱中番茄黃化曲葉病毒的PCR檢測，結果顯示，不同地區(qū)煙粉虱的帶毒率不同。其中，陜西關中地區(qū)戶縣的蔣村鎮(zhèn)、寧夏的銀河村及陜北延安的河莊坪鎮(zhèn)煙粉虱帶毒率均達到100%；關中閻良區(qū)、三原縣、高陵縣、涇陽縣、楊凌區(qū)、岐山縣、鳳翔縣、富平縣、澄城縣的煙粉虱帶毒率分別為95%、75%、75%、90%、70%、65%、95%、95%、70%，陜北甘泉縣煙粉虱帶毒率為95%，陜南的商州區(qū)煙粉虱帶毒率最低，為25%。寧夏地區(qū)的賀蘭縣潘西村、新平園區(qū)煙粉虱帶毒率分別為80%、60%。從圖2可以看出，關中地區(qū)、寧夏北部及陜北地區(qū)不同地方番茄上煙粉虱的帶毒率不同，但是帶毒率普遍偏高。

2.3不同寄主作物上煙粉虱帶毒率的檢測

通過對番茄、黃瓜、辣椒、茄子、豆角等寄主上煙粉虱帶毒率的PCR檢測，結果顯示，番茄、黃瓜、辣椒、茄子及豆角上的平均帶毒率不同，帶毒率最高為番茄上的煙粉虱，帶毒率為78%，黃瓜、辣椒、茄子次之，帶毒率分別為69%、55%、51%，帶毒率最低為豆角上采集的煙粉虱，為25%(圖 3)。黃瓜、辣椒、茄子、豆角的煙粉虱帶毒率均低于番茄煙粉虱帶毒率，說明帶毒煙粉虱更喜食番茄葉片。

圖2　番茄上煙粉虱的帶毒率

圖3　不同寄主作物煙粉虱帶毒率

2.4番茄病葉中黃化曲葉病毒的檢測

對具有黃化曲葉病毒病典型癥狀的葉片進行檢測，PCR擴增得到543 bp片段(圖 4)。將關中大荔東埝村、陜北甘泉縣姚店村、寧夏新平園區(qū)的番茄葉片PCR產物測序序列在NCBI進行Blast比對，結果發(fā)現(xiàn)，樣品與GenBank登錄號KC138544.1、KC138543.1及JX456642.1等序列同源性高達99%以上，確定測試樣品感染番茄黃化曲葉病毒。

2.5不同時間段番茄黃化曲葉病毒病發(fā)病情況統(tǒng)計

在采集煙粉虱的同時，對植株的發(fā)病株率及程度進行統(tǒng)計，計算不同時間段番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)病株率和病情指數(shù)。從表1可以看出，5-10月，番茄黃化曲葉病毒病發(fā)病株率分別為17.7%、35.2%、58.3%、66.3%、76.7%、80.2%，病情指數(shù)依次為48.0、60.0、62.5、71.2、77.3、78.1。說明隨著煙粉虱在番茄上危害時間的延長，黃化曲葉病毒病發(fā)病株率逐漸增高，病情指數(shù)也隨之升高，發(fā)病程度不斷加重。從5月開始，溫度上升，逐步達到番茄黃化曲葉病毒病的最適發(fā)病溫度，為病毒病的發(fā)生提供良好的環(huán)境條件。

M. Marker; 1.關中病葉Infected leaves of Guanzhong；2.陜北病葉Infected leaves of Shaanbei；3.寧夏病葉Infected leaves of Ningxia

圖4　番茄葉片中番茄黃化曲葉病毒病檢測

2.6不同地區(qū)番茄黃化曲葉病毒病發(fā)病情況統(tǒng)計

通過對關中、寧夏和陜北等不同地區(qū)番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)病情況調查統(tǒng)計，結果(表2)顯示，不同地區(qū)番茄黃化曲葉病毒病發(fā)病程度不同，發(fā)病最重的是關中地區(qū)的鳳翔縣，病株率為88.3%，病情指數(shù)為85.5，發(fā)病最輕的是寧夏新平園區(qū)，病株率為55.5%，病情指數(shù)為51.7。

3　討 論

本研究采用PCR檢測方法對5-10月番茄植株上采集的煙粉虱帶毒率進行檢測，結果表明，從田間出現(xiàn)的煙粉虱就可以檢測到其攜帶番茄黃化曲葉病毒。其中 5、6、9月番茄上煙粉虱的帶毒率分別為100%、100%、90%，7 和8 月帶毒率較低，其原因可能和夏季高溫對病毒病有一定的抑制作用有關。這一結果與田間發(fā)病株率情況十分吻合，說明5、6、9月是番茄黃化曲葉病毒病的田間高發(fā)時期。在自然條件下，番茄黃化曲葉病毒病只能通過煙粉虱傳播[18]，因此煙粉虱種群密度與發(fā)病輕重密切相關。而煙粉虱帶毒率高低是影響雙生病毒傳播效能的主要因素，帶毒率越高，傳毒幾率越大，傳毒效能越高。煙粉虱在田間的高種群密度、高帶毒率、高傳播效能是導致番茄黃化曲葉病毒病發(fā)生嚴重的原因。

表2　不同地區(qū)番茄上番茄黃化曲葉病毒病的病情指數(shù)

對不同地區(qū)煙粉虱帶毒率的檢測結果表明，被調查地區(qū)的煙粉虱均攜帶番茄黃化曲葉病毒，帶毒率除商州區(qū)為25% 外，其余地方均在70% 以上，說明有煙粉虱分布的地方，其體內均可以檢測到番茄黃化曲葉病毒。田間調查結果顯示，凡在番茄種植地區(qū)，只要有煙粉虱的分布，幾乎就有番茄黃化曲葉病毒病的發(fā)生，取樣點內病情指數(shù)均在50 以上。陜西攜帶雙生病毒煙粉虱的分布區(qū)域已經覆蓋絕大部分的設施番茄栽培區(qū)域。煙粉虱帶毒率與番茄黃化曲葉病毒病發(fā)生關系十分密切[19]，即帶毒率越高，傳播病毒病的幾率越大，田間發(fā)病率越高。

本研究中，不同蔬菜作物上煙粉虱的帶毒率檢測結果顯示，不同蔬菜作物上煙粉虱的帶毒率不同，其中番茄上帶毒率最高，為78%，其次是黃瓜、辣椒、茄子及豆角，平均帶毒率分別為69%、55%、51%及25%，帶毒率最低是豆角。說明各種蔬菜作物上煙粉虱均為病毒攜帶者，但番茄是帶毒煙粉虱更喜食的寄主作物。

由于煙粉虱廣泛的分布區(qū)域、高種群密度和高攜帶雙生病毒率，因此，在生產中對黃化曲葉病毒病的防治應以預防為主，其有效防治措施除在選用抗病品種的基礎上，同時還應結合隔離育苗、培育無病毒壯苗、栽培全程覆蓋防蟲網、黃板誘殺等控制煙粉虱數(shù)量的措施來降低病毒病的發(fā)生危害[20]。在越冬茬番茄栽培時適當延遲育苗和定植時間，早春茬番茄適當提前育苗與定植時間，錯開煙粉虱的發(fā)生危害高峰，實現(xiàn)對番茄黃化曲葉病毒病的有效防控。

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Corresponding authorLI Yingmei, female, associate research fellow.Research area: pest control of greenhouse vegetable.E-mail:liyingmei9@163.com

(責任編輯：顧玉蘭Responsible editor:GU Yulan)

Relationship between Virus Carrying Rate ofBemisiatabaciwith TY Occurance

LIU Chen, CHEN Zhijie, ZHANG Feng, HONG Bo,ZHANG Shulian and LI Yingmei

(Shaanxi Institute of Zoology, Xi’an710032,China)

Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) is a devastating tomato disease transmitted byBemisiatabaci. In order to discuss the effect of virus carrying rates ofBemisiatabacion the occurrence and damage degree of TYLCV, we analyzed the rates in different times, different regions and different hosts by PCR detection. The results indicated that virus carrying rates were highest in May, June and September. Virus carrying rate was 100% in May and June, and it was 90% in September, the three months are TYLCV high incidence periods. The results of virus carrying rate showed that Guanzhong and Northen area of Shaanxi and Ningxia are all above 60%.Bemisiatabacicarrying TYLCV are preferred to eat tomato and the virus carrying rate is 78%, which is higher than that detected from cucumber, hot pepper, eggplant and bean. At recent years, the harm ofBemisiatabaciis more and more serious because of high TYLCV carrying rate, extensive distribution regions and widespread host carrying.

Bemisiatabaci; Tomato yellow leaf curl virus;Virus carrying rate

2015-10-08Returned2016-01-14

Key Industrialization Item of Shaanxi Academy of Sciences(No.2013K-03); Shaanxi Innovation Project of Agricultural Science and Technology(No.2015NY035); Project of Cooperation between Chinese Academy of Sciences and Local Governments(No.NTKJ-2015-11-01).

LIU Chen, female, research assistant. Research area: agricultural entomology and pest control .E-mail: liuc1204@126.com

2015-10-08

2016-01-14

陜西省科學院重點及產業(yè)化項目(2013K-03)；陜西省農業(yè)科技創(chuàng)新與攻關項目(2015NY035)；中科院院地合作項目(NTKJ-2015-11-01)。

劉晨，女，研究實習員，研究方向為農業(yè)昆蟲與害蟲防治。E-mail: liuc1204@126.com

李英梅，女，副研究員，研究方向為設施蔬菜病蟲害防治。E-mail: liyingmei9@163.com

S432.1

A

1004-1389(2016)08-1244-06

網絡出版日期：2016-07-14

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160714.1105.038.html