王鐵霖,秦朗,杜用璽,孫楷,王升,賀振*
1.中國中醫(yī)科學(xué)院 中藥資源中心 道地藥材國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,北京 100700;2.揚(yáng)州大學(xué) 園藝與植物保護(hù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009
菊花Chrysanthemum morifoliumRamat.屬于菊科(Asteraceae)菊屬(Chrysanthemum)多年生草本植物,以花入藥,具有明目、清熱解毒等功效,具有很高的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。近年來,隨著菊花栽培面積的不斷擴(kuò)大,病害狀況也呈逐漸加重趨勢,菊花病害日益成為菊花產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要限制因素。其中,病毒病嚴(yán)重影響菊花健康生長[2]。菊花被病毒侵染后,品種退化,生長異常,花朵變小,伴隨花葉矮縮、黃化等癥狀,并通過子代進(jìn)一步傳播和擴(kuò)散,嚴(yán)重影響了商品菊花的生產(chǎn)和價(jià)值[1]。
目前,已經(jīng)報(bào)道的菊花病毒有20 多種[3]。其中常見病毒有黃瓜花葉病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、番茄不孕病毒(tomato aspermy virus,TAV)、馬鈴薯X病毒(potato virus X,PVX)、菊花B 病毒(chrysanthemum virus B,CVB)、菊花R 病毒(chrysanthemum virus R,CVR)、馬鈴薯Y 病毒(potato virus Y,PVY)、蕪菁花葉病毒(turnip mosaic virus,TuMV)、大豆花葉病毒(soybean mosaic virus,SMV)、小西葫蘆黃花葉病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)、煙草花葉病毒(tobacco mosaic virus,TMV)、番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)、鳳仙花壞死斑病毒(impatiens necrotic spot virus,INSV)、菊花莖壞死病毒(chrysanthemum stem necrosis virus,CSNV)、鳶尾黃斑病毒(iris yellow spot virus,IYSV)、南芥菜花葉病毒(arabis mosaic virus,ArMV)、煙草環(huán)斑病毒(tobacco ring spot virus,TRSV)、番茄環(huán)斑病毒(tomato ringspot virus,ToRSV)、馬鈴薯黃矮病毒(potato yellow dwarf virus,PYDV)。此外,從菊花中還分離到菊花矮化類病毒(chrysanthemum stunt viroid,CSVd)、柑橘裂皮類病毒(citrusexocortisviroid,CEVd)、菊花褪綠斑駁類病毒(chrysanthemum chlorotic mottle viroid,CChMVd)、菊花黃化植原體(chrysanthemum yellows phytoplasma,CY)等。
本文綜述了世界范圍內(nèi)可侵染菊花的病毒、類病毒及植原體,分別從病原物的分類地位、病理病性、寄主范圍、侵染途徑和病態(tài)癥狀等方面進(jìn)行綜述,并介紹了常見的菊花脫毒方法,以期為菊花病毒病的有效防控提供參考。
1.1.1 分類地位 CMV 是黃瓜花葉病毒屬(Cucumovirus)的模式種。
1.1.2 病毒特性與寄主范圍 病毒粒體為等軸對稱二十面體的球狀結(jié)構(gòu),無包膜,直徑28~30 nm,為(+)ssRNA[4]。CMV 是具有3 條基因 組RNA(RNA1、RNA2、RNA3)的三分體病毒,共編碼5個蛋白[5]。僅由180 個外殼蛋白亞基與包裹在內(nèi)的1 種相應(yīng)RNA 分子組成病毒粒子。其中,單鏈RNA 占總相對分子質(zhì)量的18%,蛋白質(zhì)則占82%,無脂質(zhì)等物質(zhì)[5]。CMV 的病毒粒子可離體保毒72~96 h,溫度為65~70 ℃時(shí)致死[6]。CMV 作為分布廣泛的植物病毒[7],能夠侵染1000 多種植物,包括豆科等多種經(jīng)濟(jì)作物及菊科多種作物,如大麗花、百日草[8]。
1.1.3 侵染途徑與癥狀 CMV 傳播方式多樣,主要為蚜蟲非持久性傳播[6],也可經(jīng)汁液接觸和帶毒種子傳播,種傳率可達(dá)4%~8%。田間毒源主要來自大量的野生寄主[9]。植物被CMV 侵染后,花葉、矮化和褪綠3 種病狀交叉重疊出現(xiàn);同時(shí)可能出現(xiàn)明脈、蕨葉、斑駁、暗綠和過敏性壞死等病狀。在菊花上常表現(xiàn)為花葉、斑駁、葉脈隆起、黃化[4],被病毒感染的菊花表現(xiàn)出彌漫性黃化、脈旁黃化點(diǎn)和葉片壞死等癥狀。在感染后期,老葉主靜脈呈現(xiàn)褐變,導(dǎo)致向下拔除,最后脫落[8]。
1.2.1 分類地位 TAV為黃瓜花葉病毒屬的成員[10]。
1.2.2 病毒特性 TAV 為(+)ssRNA 病毒,粒體為直徑25~30 nm 的等軸對稱球體,病毒衣殼相對分子質(zhì)量為26 kDa[11]。離體室溫可維持活性2~6 d,-5 ℃條件下可維持9~12個月[12]。在碎葉里傳染活性可保持約3年。沉降系數(shù)為20 S,無限稀釋后可達(dá)100 S[13]。
1.2.3 侵染途徑與癥狀 TAV 可侵染多種植物,常通過汁液接觸傳染或蚜蟲非持久性傳播,約有10 種蚜蟲可作為介體,15 s 內(nèi)即可獲毒,即刻就會傳毒,不需潛伏期[14]。TAV 侵染菊花使植株矮化、變形、碎花、花葉、皺縮、壞死等[15]。
為馬鈴薯X病毒屬(Potexvirus)的模式成員。
PVX為(+)ssRNA病毒,長約6.4 kb。病毒粒體為易彎曲的長桿狀結(jié)構(gòu),大小約為515 nm×15 nm[16]。PVX 在全世界的馬鈴薯種植區(qū)均有分布,可侵染16科240種植物[17]。
PVX 主要通過汁液傳播,也可以通過一些昆蟲的咀嚼式口器進(jìn)行機(jī)械傳播,如綠叢螽斯Tettigonia viridissimaL.和異黑蝗Melanoplus differentialis(Thomas)等。菊花感染PVX 后,葉片早期產(chǎn)生壞死斑,逐漸發(fā)展為壞死、斑駁、褪綠或花葉[18]。
3.1.1 分類地位 CVB 為香石竹潛隱病毒屬(Carlavirus)的一種[19]。
3.1.2 病毒特性與寄主范圍 CVB 為(+)ssRNA病毒。病毒粒體為685 nm×12 nm 的直桿狀結(jié)構(gòu)[4],分散在細(xì)胞質(zhì)中,或形成板狀或束狀聚集體。長8~9 kb 的CVB 序列中包含6 個開放閱讀框(open reading frame,ORF),編碼6 個蛋白[20]。CVB 主要侵染菊科植物,是危害菊花的優(yōu)勢病毒之一,對菊花產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重威脅[21]。
3.1.3 侵染途徑與癥狀 CVB 的傳染能力較強(qiáng),主要通過蚜蟲進(jìn)行非持久性傳播,也可通過汁液傳播[22]。廣泛分布于世界菊花種植地區(qū)[23]。被CVB 侵染的菊花植株常出現(xiàn)明顯的花葉、壞死、脈明、小花畸形等癥狀,嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)褐色枯斑,對菊花的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有較大的阻礙[24]。
3.2.1 分類地位 CVR于2017年首次在北京市被發(fā)現(xiàn),其為香石竹潛隱病毒屬的暫定種[25]。
3.2.2 病毒特性與寄主范圍 CVR 為(+)ssRNA病毒,其基因組RNA 含8874 個核苷酸,包括6 個ORF。CVR 主要侵染菊科植物,其發(fā)病率與CVB 類似,可對菊花產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重影響。
3.2.3 侵染途徑與癥狀 CVR 還未有更加詳細(xì)的報(bào)道。被CVR 侵染的菊花植株常表現(xiàn)為明顯發(fā)育不良或生長延緩現(xiàn)象,影響觀賞性菊花的經(jīng)濟(jì)效益。
4.1.1 分類地位 PVY為馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)的典型種。1931 年在馬鈴薯中被發(fā)現(xiàn)[26],到20 世紀(jì)90 年代初,PVY 在中國及亞洲地區(qū)周邊國家發(fā)展呈上升趨勢,目前,該病毒分布于世界各地[27]。
4.1.2 病毒特性與寄主范圍 PVY 為(+)ssRNA病毒。病毒粒體為線性,長650~900 nm,螺旋對稱。溫度52~55 ℃可致死,有明顯的血清反應(yīng)[28]。稀釋限點(diǎn)1×10-3~0.01,鈍化溫度52~62 ℃。離體保毒期2~3 d[29]。PVY 寄主范圍分布較廣,至少可感染34 個屬的163 種植物,主要對茄科、豆科和藜科植物造成嚴(yán)重?fù)p害[28]。
4.1.3 侵染途徑與癥狀 PVY 主要通過桃蚜Myzus persicae(Sulzer)非持續(xù)性傳播或者汁液接觸傳播,其次還有豌豆蚜Acyrthosiphon pisumHarris、棉蚜Aphis gossypiiGlover 等[30]。PVY 在不同品種的寄主上有不同的癥狀,典型表現(xiàn)有葉脈壞死、垂葉條斑壞死、重型花葉等[31]。受病毒感染的菊花表現(xiàn)出葉片變黃和斑駁的癥狀[8]。
4.2.1 分類地位 TuMV 為馬鈴薯Y 病毒屬中危害程度較大的病毒之一[32]。
4.2.2 病毒特性與寄主范圍 TuMV為(+)ssRNA,長約9830 個核苷酸。病毒粒體為彎曲線性,大小約為720 nm×12 nm[33]。溫度為62 ℃致死,可體外保毒3~4 d,稀釋限點(diǎn)為1×10-4~1×10-3[34]。TuMV 至少可侵染43 科318 種植物,全球各地均有分布,已經(jīng)成為侵染大田蔬菜的第二大病毒,在亞洲嚴(yán)重危害蕓薹屬作物[34]。
4.2.3 侵染途徑與癥狀 TuMV 主要通過多種蚜蟲非持久性傳播。TuMV 也可機(jī)械傳播,但種子不傳毒[32]。不同株系的TuMV 所侵染的植物癥狀有所差異,典型癥狀有局部單斑、系統(tǒng)花葉、系統(tǒng)壞死、皺縮和落葉等,嚴(yán)重影響植物正常的生長發(fā)育。
4.3.1 分類地位 SMV屬于馬鈴薯Y病毒屬。
4.3.2 病毒特性與寄主范圍 SMV 為(+)ssRNA病毒,粒體為彎曲桿狀,大小約為700 nm×15 nm。在50~65 ℃時(shí)鈍化。室溫條件下可體外保毒1~4 d,稀釋限點(diǎn)為1×10-4~0.01。提純的SMV 可吸收紫外光。SMV 主要侵染豆科植物,也可侵染菊科植物,可根據(jù)寄主植物發(fā)生進(jìn)化[35]。
4.3.3 侵染途徑與癥狀 SMV 侵染來源為帶毒種子,病毒可在種胚和子葉中至少保持2 年毒性。SMV 主要傳播途徑為接觸傳染和蚜蟲非持久性傳播[36]。SMV 通過影響寄主植株的光合過程,導(dǎo)致寄主葉片發(fā)病[37]。花葉和壞死是被侵染植株的典型癥狀,并伴有植株矮化、生長緩慢和成熟延滯等現(xiàn)象。
4.4.1 分類地位 小西葫蘆黃花葉病毒ZYMV 屬于馬鈴薯Y病毒屬。
4.4.2 病毒特性與寄主范圍 ZYMV為約含9593個核苷酸的(+)ssRNA病毒,病毒粒體長750nm×12nm[38]。室溫條件下可體外保毒4~5 d[23]。
ZYMV 于1973 年在意大利北部的西葫蘆上首次被發(fā)現(xiàn),我國于1986 年在新疆首次發(fā)現(xiàn)。ZYMV 主要侵染葫蘆科(Cucuribitaceae)植物,此外還可侵染莧科(Amaranthaceae)、黎科(Chenopodiaceae)、菊科(Asteraceae)、豆科(Leguminosae)、毛蓑科(Ranunculaceae)等植物[39]。至今,ZYMV 已成為一種全球性的作物病毒[40]。
4.4.3 侵染途徑與癥狀 ZYMV主要通過蚜蟲非持久性傳播和汁液接觸傳播[39]。被ZYMV 侵染的植株常表現(xiàn)出斑駁、黃化、花葉、畸形卷曲、縮葉、葉面凹凸、株型矮化,甚至凋萎死亡等癥狀[41],而感染病毒的菊花表現(xiàn)出葉褪綠和斑駁癥狀[8]。
TMV屬于煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)。
TMV是約含6400個核苷酸的單分體病毒,基因組為1 條正義RNA 單鏈。病毒粒體為桿狀,大小約為300 nm×18 nm。其外殼蛋白含2130個亞基,圍繞RNA 分子螺旋排列,每個亞基含158 個氨基酸[42]。稀釋限點(diǎn)為1×10-7~1×10-4,鈍化溫度90 ℃左右。TMV 寄主分布于中國、日本、韓國等多個國家。至少有30 個科310 種植物可被其侵染,是最具經(jīng)濟(jì)影響力的病毒之一。埃及和中國有報(bào)道菊花植株TMV感染的情況[8]。
TMV 主要靠汁液接觸傳播且有很強(qiáng)的抗逆性,甚至煙末都可以成為初侵染來源,導(dǎo)致TMV 在大田間蔓延迅速。菊花感染TMV 后,葉片褪綠斑駁,呈花葉狀,嚴(yán)重時(shí)大面積產(chǎn)生深褐色壞死斑,對其觀賞性造成嚴(yán)重影響[43]。
6.1.1 分類地位 TSWV 為番茄斑萎病毒屬(Orthotospovirus)的代表種。
6.1.2 病毒特性與寄主范圍 TSWV 包括三分體線性ssRNA。病毒粒體為直徑85 nm 球形,表面有膜包被,膜外有約5 nm 的突起層,基本連續(xù)。含有糖蛋白G1、糖蛋白G2、外殼蛋白N、蛋白L 4 種結(jié)構(gòu)蛋白。其中,糖蛋白G1 的相對分子質(zhì)量為78 kDa;糖蛋白G2的相對分子質(zhì)量為58 kDa;外殼蛋白N的相對分子質(zhì)量為28.8 kDa;蛋白L 的相對分子質(zhì)量為200 kDa。脂質(zhì)約占整個病毒粒子總質(zhì)量的20%~30%,核酸約占1%~2%。鈍化溫度為43 ℃,稀釋限點(diǎn)為1×10-3~0.01,在離體室溫條件下可存活2~5 h[42]。TSWV 寄主范圍廣泛,至少可侵染82科900種植物,包括菊科、茄科、豆科和葫蘆科植物[44]。因其對觀賞植物與經(jīng)濟(jì)作物的侵害嚴(yán)重,TSWV 已成為較為重要的經(jīng)濟(jì)性病害[45]。
6.1.3 侵染途徑與癥狀 TSWV 可通過汁液接觸傳播和介體昆蟲薊馬傳播[46]。目前,已知12 種薊馬可傳播該病毒,8 種可有效傳播,主要為西花薊馬Frankliniella occidentalis(Pergande)[29]。TSWV 侵染植物后,葉片出現(xiàn)黃褐色環(huán)斑,莖干出現(xiàn)黑條紋,植株矮化或萎蔫[47]。
6.2.1 分類地位 INSV屬于番茄斑萎病毒屬[48]。
6.2.2 病毒特性與寄主范圍 INSV 具有3 個組分的ssRNA 基因組,病毒粒體為直徑為80~120 nm 的圓球形,有膜包被。稀釋限點(diǎn)為1×10-4~0.01,致死溫度為40~60 ℃,體外條件下可存活2~5 h[49]。INSV侵染范圍十分廣泛,可以侵染50個科648種植物,主要侵染觀賞植物[49]。
6.2.3 侵染途徑與癥狀 INSV 主要通過昆蟲介體薊馬傳播,主要由西花薊馬和花薊馬F.intonsa以循回增殖型持續(xù)方式傳播。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,傳毒效率最高的是西花薊馬[50]。
受到INSV侵害后,植株常表現(xiàn)為葉片出現(xiàn)棕紫色斑點(diǎn),同心環(huán)斑或壞死斑,甚至葉片皺縮畸形,花器破裂,嚴(yán)重時(shí)植株矮化枯死。INSV 是觀賞花卉最大的威脅之一[51]。受病毒感染的菊花表現(xiàn)為黃斑病、壞死、幼苗生長變形、莖部損傷、植株發(fā)育不良和萎蔫。這些癥狀可隨寄主的生長階段和不同的培養(yǎng)條件而變化[8]。
6.3.1 分類地位 CSNV為番茄斑萎病毒屬的成員[52]。
6.3.2 病毒特性與寄主范圍 CSNV為三分體單鏈RNA基因組,病毒粒體為球狀,直徑為80~110 nm[53]。寄主范圍較小,主要侵染菊科植物,在南美洲與歐洲地區(qū)都有發(fā)現(xiàn)[3],限制了觀賞性菊花的商業(yè)發(fā)展[54]。
6.3.3 侵染途徑 CSNV 主要通過薊馬傳播,以西花薊馬為主要傳播介體[55]。
6.4.1 分類地位 IYSV屬于番茄斑萎病毒屬家族中的一員。
6.4.2 病毒特性與寄主范圍 IYSV 是1 種三分體單鏈RNA 病毒,該病毒粒體是直徑約為70~90 nm的球狀體,表面附有1 層5 nm 的雙層脂質(zhì)膜,并且包含4 種結(jié)構(gòu)蛋白。負(fù)義RNA-L 編碼聚合酶。雙義RNA-M 的互補(bǔ)鏈編碼糖蛋白G1 和G2,病毒鏈編碼運(yùn)輸?shù)姆墙Y(jié)構(gòu)蛋白NSm。雙義RNA-S 的互補(bǔ)鏈編碼外殼蛋白,病毒鏈編碼結(jié)構(gòu)蛋白NSa[22]。
IYSV 主要侵染鳶尾、洋蔥等約47 種植物,還可侵染鳳仙花等指示植物。該病毒已對農(nóng)作物、蔬菜造成嚴(yán)重危害[56]。病毒感染的菊花表現(xiàn)出黃化、壞死和菱形病變癥狀[8]。
6.4.3 侵染途徑與癥狀 IYSV 可由汁液接觸傳毒和介體昆蟲煙薊馬F.fusca傳毒,2 齡若蟲后方可終身傳毒。IYSV 侵染菊花后首先出現(xiàn)葉片褪綠的斑點(diǎn)狀,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)大面積壞死斑、莖干脫水或壞死等癥狀。被侵染寄主癥狀相似,對其觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益造成嚴(yán)重影響。
7.1.1 分類地位與分布 ArMV 屬于線蟲傳多面體病毒屬(Nepovirus)。ArMV 在比利時(shí)等歐洲國家普遍發(fā)生。目前,ArMV 是我國對外檢疫的二類檢疫性有害生物[57]。
7.1.2 病毒特性與寄主范圍 病毒粒子為直徑約30 nm 的等軸二十面體,且表面無包膜覆蓋。基因組含2 條ssRNA:RNA1 和RNA2,RNA1 編碼復(fù)制酶;RNA2 編碼運(yùn)動蛋白(movement protein,MP)和外殼蛋白(coat protein,CP)。ArMV 分布廣泛,可侵染215 種植物,包括觀賞植物與經(jīng)濟(jì)作物,如菊花、馬鈴薯、豆類、月季等。
7.1.3 傳播途徑與癥狀 ArMV主要經(jīng)汁液摩擦和線蟲傳播,主要為異尾劍線蟲Xiphinema diversicaudatum(Mikoletzky)[57]。ArMV 也可通過種子、苗木等無性繁殖材料傳播[58]。受到ArMV 侵染的擬南芥和鳳仙花常出現(xiàn)變色、矮化甚至壞死,對作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)生嚴(yán)重影響[59-60]。受病毒感染的菊花表現(xiàn)出花葉病、葉枯病、輕微的壞死病變、葉畸形和變形等癥狀[8]。
7.2.1 分類地位與分布 TRSV 為線蟲傳多面體病毒屬代表種,分布于50 多個國家。目前,TRSV 病毒是我國對外檢疫的二類檢疫性有害生物[61]。
7.2.2 病毒特性與寄主范圍 TRSV 病毒粒子是等徑二十面體。2 條線形(+)ssRNA 分別編碼復(fù)制酶、運(yùn)動蛋白和外殼蛋白[62]。TRSV分布廣泛,可侵染包括瓜類、豆類、花卉等246種作物。
7.2.3 傳播途徑與癥狀 TRSV 主要通過線蟲持久性傳播、嫁接、接種,種子也可傳播,大豆種傳率為100%[62]。受到TRSV感染的菊花通常表現(xiàn)為花葉、枯葉,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致根部壞死腐爛、植株畸形等癥狀,嚴(yán)重影響菊花的經(jīng)濟(jì)效益[8]。
7.3.1 分類地位 ToRSV 屬于線蟲傳多面體病毒屬。ToRSV為我國進(jìn)境檢疫性有害生物[23]。
7.3.2 病毒特性與寄主范圍 ToRSV 含2 條線形(+)ssRNA,病毒粒子為直徑約28 nm 的等徑二十面體。ToRSV 寄主范圍廣泛,可危害35 科105 屬157 種植物。水仙、菊花、番茄、黃瓜和煙草等經(jīng)濟(jì)作物也深受其害。
7.3.3 傳播途徑與癥狀 ToRSV可通過汁液接觸傳播、線蟲傳毒及種子傳毒等方式傳播[63]。植物葉片被該病毒侵染后常出現(xiàn)環(huán)斑及黃脈或植株發(fā)育不良等經(jīng)典癥狀。ToRSV 存在隱癥現(xiàn)象,可能會給常規(guī)診斷帶來困難。
PYDV是細(xì)胞核彈狀病毒屬(Nucleorhabdovirus)家族的成員。
PYDV 病毒粒體為桿狀,(-)ssRNA,有膜包被,存在多種形態(tài)。含有20%的類脂,約有4 種結(jié)構(gòu)蛋白,稀釋限點(diǎn)為1×10-5~0.01,致死溫度為50 ℃。
20 世紀(jì)30 年代,PYDV 在馬鈴薯上流行,后發(fā)現(xiàn)還可侵染青椒、煙草、番茄和菊科植物[64]。
PYDV 主要以葉蟬為媒介進(jìn)行傳播,可在介體昆蟲體內(nèi)循環(huán),在傳播前有6~8 d的潛伏期,在介體體內(nèi)越冬。PYDV 還可通過汁液傳播。馬鈴薯植株被PYDV 感染后常出現(xiàn)黃化和矮縮,出現(xiàn)生長點(diǎn)枯死,植株部分壞死,塊莖縮小且出現(xiàn)褐斑或壞死斑。限制馬鈴薯的規(guī)?;N植[65]。病毒感染的牛眼雛菊植株最初呈現(xiàn)出清脈現(xiàn)象,其次是葉片發(fā)育不良、葉柄縮短的蓮座狀花序上的淺綠色脈[8]。
9.1.1 分類地位 CSVd 為馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒屬(Pospiviroid)的主要成員[66]。
9.1.2 類病毒特性與寄主范圍 CSVd 是由354~356 個核苷酸組成的單鏈環(huán)狀RNA 分子[23]。CSVd 非常穩(wěn)定,在菊花植株中稀釋終點(diǎn)為1×10-4~0.01,致死溫度為95~98 ℃,2 ℃條件下可保存至少5 年[67]。被侵染菊花的葉片和莖都能檢測到CSVd[68]。CSVd主要侵染菊科植物,還可侵染番茄和三七等植物[69]。其在世界各地的菊花栽培區(qū)都有發(fā)現(xiàn),近年在韓國與日本流行,20 世紀(jì)80 年代我國報(bào)道了CSVd 的發(fā)生[70]。
9.1.3 傳播途徑與癥狀 CSVd 潛伏期長且極易傳播,主要通過扦插傳播。菊花感病癥狀受品種和環(huán)境的影響,主要出現(xiàn)植株矮化、花色改變和早花現(xiàn)象,葉片出現(xiàn)斑點(diǎn)或紋斑,個別品種葉片嚴(yán)重變形[71]。對菊花的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)生嚴(yán)重影響[72]。
9.2.1 分類地位 CEVd 是馬鈴薯紡錘形塊莖類病毒屬家族成員,是世界上第二個被發(fā)現(xiàn)的類病毒。
9.2.2 類病毒特性與寄主范圍 CEVd 是大小約為370 個核苷酸的環(huán)狀閉合單鏈RNA,不編碼任何蛋白。其二級結(jié)構(gòu)為棍棒狀,是高度配合的閉合環(huán)[73]?;蚪M中存在5 個功能區(qū):左手末端區(qū)、致病區(qū)、中央?yún)^(qū)、可變區(qū)和右手末端區(qū)[74]。CEVd主要危害蕓香科植物,如枳和枳橙,也是許多經(jīng)濟(jì)作物和觀賞性園藝植物的致病病原,如蠶豆、番茄、胡蘿卜、葡萄、茄子、菊花和鳳蘭花等。
9.2.3 傳播途徑與癥狀 CEVd 的傳毒方式主要有通過接穗進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播或通過嫁接或農(nóng)具接觸進(jìn)行機(jī)械傳播。其次,菟絲子也可傳播CEVd[75]。CEVd 侵染后,主要表現(xiàn)為矮化、卷曲、壞死。在砧木上有明顯的裂皮現(xiàn)象。
CChMVd為桃潛隱花葉類病毒屬(Pelamoviroid)的組成成員[76]。
CChMVd 是由398~401 個核苷酸組成的環(huán)狀RNA分子,屬于小型RNA類病毒,極性端存在錘頭狀核酶[40]。CChMVd 的寄主范圍較小,主要侵染菊科植物[52]。1969 年在美國首次被發(fā)現(xiàn),現(xiàn)分布于全世界各觀賞性菊花栽培區(qū)[77]。
CChMVd 主要通過扦插或嫁接等無性繁殖的方式傳播,還可通過汁液接觸的方式機(jī)械傳播,菟絲子也可傳毒[78]。受到CChMVd 侵染的菊花植株主要表現(xiàn)出葉片褪綠枯黃或出現(xiàn)斑點(diǎn)[68],嚴(yán)重影響觀賞性菊花的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與商業(yè)發(fā)展[41]。
CY是一類近圓形至橢圓形的原核生物,寄生在植物韌皮部篩管細(xì)胞中,無法在培養(yǎng)基上生長,對青霉素不敏感[79]。至今尚無法對其進(jìn)一步分類和鑒定。
CY可在雛菊、菊花、大車前和飛蓬等植物上越冬,春末夏初,通過二點(diǎn)葉蟬Macrosteles fasciifrons(Stal)傳播,獲毒葉蟬保毒期為10~100 d。其次菟絲子和嫁接也可傳毒。
菊花苗期、成株均可染病。常見癥狀為葉片黃化、明脈、葉芽增多或叢生、葉柄細(xì)長、花朵變小,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致植株矮化或無法開花[80]。
菊花的繁殖方法主要為扦插,易于傳播病毒,造成病毒積累,進(jìn)而影響菊花品質(zhì),使其種性退化。“滁菊”脫毒苗研究發(fā)現(xiàn),其脫毒后種性恢復(fù),長勢優(yōu)良,同時(shí)具有較好的抗旱、抗病、抗蟲能力[81]。目前未發(fā)現(xiàn)化合物能有效地抑制病毒的傳播[73]。因此,脫毒技術(shù)對菊花的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)非常重要。
病毒在植株內(nèi)分布不均,莖尖分生組織中含量很低甚至不含病毒[82]。由于莖尖分生區(qū)無維管束,細(xì)胞分裂速度高于病毒擴(kuò)散速度,從而抑制了病毒的復(fù)制。再者,莖尖分生組織的高濃度植物內(nèi)源激素也可抑制病毒增殖。
原則上實(shí)驗(yàn)中切取的莖尖長度越小越好。若莖尖過大,脫毒效果會受到影響;莖尖過小則不易成活。莖尖不含病毒的區(qū)域不超過0.1~0.5 mm。要根據(jù)植物的性質(zhì)具體操作才能得知脫毒的最適宜莖尖大小[1]。此方法常與其他方法結(jié)合使用,很少單獨(dú)使用。
病毒與寄主植物耐高溫能力不同,使植物在高溫下的生長速度高于病毒擴(kuò)散速度,可獲得部分無病毒的分生組織[83]。
熱處理要在恒溫箱等設(shè)備中進(jìn)行操作,可直接處理母株,也可處理試管苗。通常溫度越高、時(shí)間越長,脫毒效果越好,但也易損傷植株[5]。因此,要根據(jù)植株的生理狀況設(shè)置合適的時(shí)間與溫度。在實(shí)際生產(chǎn)中,此方法常與莖尖脫毒法結(jié)合使用,增強(qiáng)脫毒效果。
目前,抗病毒藥劑主要為天然化合物和化學(xué)制劑。此方法主要利用抗病毒藥劑會在三磷酸狀態(tài)下阻止病毒RNA 形成帽子結(jié)構(gòu)的原理。常用抗病毒劑有5-二氧尿嘧啶(DHT)、三氮唑核苷(病毒唑)等[3]。最常用抗病毒劑為病毒唑,可直接注射,也可加入生長培養(yǎng)基中。常結(jié)合莖尖培養(yǎng)法使用[1]。
利用愈傷組織中某些細(xì)胞不帶病毒的特點(diǎn),通過誘導(dǎo)愈傷組織再分化,最后獲得無毒植株的方法。但誘導(dǎo)后的愈傷組織可能導(dǎo)致植株變異,很大幾率影響植株的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。
將0.1~0.2 nm 的莖尖接穗,嫁接到無菌砧木上培養(yǎng),獲得完整無毒植株。此方法可解決木本植物的莖尖組織培養(yǎng)生長緩慢的問題,還可分離病毒[43]。
綜上所述,菊花病毒病可造成菊花品種退化、生長異常等問題,這嚴(yán)重影響其觀賞價(jià)值,使經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低,極大地限制了菊花的商業(yè)發(fā)展。菊花為20 多種病毒的寄主,極易受病毒侵染,且病毒傳播方式多樣。因此,防控菊花病毒病必須加強(qiáng)檢驗(yàn)檢疫,大力推廣脫毒種苗。本文詳細(xì)介紹了侵染菊花的常見病毒種類、生物學(xué)特性及脫毒方法,旨在為菊花病毒病害的有效防控和病毒脫除提供理論依據(jù)。