鐘靜 李婷婷 韓天華 李學(xué)衛(wèi) 尹躍艷 陳越 馬文廣 丁銘
摘要
番茄斑萎病毒(tomato?spotted?wilt?virus,?TSWV)和煙草花葉病毒(tobacco?mosaic?virus,?TMV)是2種重要的植物病原病毒,對(duì)多種經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均造成嚴(yán)重影響。2021年-2022年,在云南省麗江市煙草種植區(qū)不同煙區(qū)采集葉片黃化、皺縮以及無(wú)癥狀的青蒿Artemisia?caruifolia樣品共計(jì)14份,利用免疫金標(biāo)速測(cè)卡和RTPCR對(duì)其病原病毒進(jìn)行檢測(cè)。利用免疫金標(biāo)速測(cè)卡檢測(cè)結(jié)果顯示,在所檢樣品中有9份樣品檢測(cè)出TSWV,檢出率為64.28%,有3份樣品檢測(cè)出TMV,檢出率為21.43%,2種病毒復(fù)合侵染的檢出率同樣為21.43%;利用RTPCR對(duì)復(fù)合侵染的3份樣品進(jìn)行分子檢測(cè),結(jié)果顯示,在3份復(fù)合侵染青蒿樣品中獲得3條TSWV?N基因序列、3條TMV?cp基因序列和2條TMV?RdRp部分序列。TSWV青蒿分離物與分離自云南的TSWV2分離物相似性最高,為99.6%;TMV青蒿分離物與分離自遼寧的TMVShenyang分離物和分離自云南的TMVYongren1相似性最高,均大于99.4%。這是首次發(fā)現(xiàn)TSWV和TMV?2種不同屬病毒復(fù)合侵染青蒿。
關(guān)鍵詞
番茄斑萎病毒;?煙草花葉病毒;?青蒿;?復(fù)合侵染
中圖分類號(hào):
S?435.72
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:?A
DOI:?10.16688/j.zwbh.2022728
Molecular?identification?and?sequence?analysis?of?tomato?spotted?wilt?virus?and?tobacco?mosaic?virus?on?Artemisia?caruifolia
ZHONG?Jing1#,?LI?Tingting1#,?HAN?Tianhua2,?LI?Xuewei2,?YIN?Yueyan3,?CHEN?Yue1,
MA?Wenguang2*,?DING?Ming1*
(1.?Institute?of?Biotechnology?and?Germplasm?Resources,?Yunnan?Academy?of?Agricultural?Sciences,?Yunnan?Provincial?
Key?Laboratory?of?Agricultural?Biotechnology,?Key?Laboratory?of?the?Southwestern?Crop?Gene?Resources?and?
Germplasm?Innovation,?Ministry?of Agriculture?and?Rural?Affairs,?Kunming?650223,?China;?2.?Lijiang?Branch?
Company?of?Yunnan?Tobacco?Company,?Lijiang?674100,?China;?3.?Institute?of?Alpine?Economic?Plant,?Yunnan?
Academy?of?Agricultural?Sciences,?Lijiang?674199,?China)
Abstract
Tomato?spotted?wilt?virus?(TSWV)?and?tobacco?mosaic?virus?(TMV)?are?two?important?viral?pathogens?that?account?for?significant?yield?losses?and?quality?damage?in?many?economically?important?crops.?During?2021-2022,?14?sweet?wormwood?(Artemisia?caruifolia)?leaf?samples?with?leaf?yellowing?and?curling?symptoms?or?asymptomatic?were?collected?from?tobacco?fields?in?Lijiang?of?Yunnan?province.?The?colloidal?gold?antigen?rapid?screen?kits?and?RTPCR?were?used?to?identify?the?pathogens?of?diseased?plants.?Immunological?assays?using?colloidal?gold?antigen?rapid?screen?kits?showed?that?nine?leaf?samples?were?infected?with?TSWV?(64.28%?positive?rate),?three?infected?with?TMV?(21.43%?positive?rate),?and?three?infected?with?both?TSWV?and?TMV.?RTPCR?was?carried?out?to?obtain?viral?sequences?from?these?three?coinfected?sweet?wormwood?samples.?Then?three?N?gene?sequences?of?TSWV,?three?cp?sequences?and?two?partial?RdRp?sequences?of?TMV?were?obtained.?Sequence?alignment?showed?that?the?TSWV?isolates?were?most?closely?related?to?the?TSWV2?isolate?from?Yunnan?sharing?99.6%?sequence?identity,?and?the?TMV?isolates?shared?the?highest?sequence?identity?(>99.4%)?with?the?Shenyang?isolate?from?Liaoning?and?Yongren1?isolate?from?Yunnan.?It?is?the?first?report?that?sweet?wormwood?plants?were?coinfected?by?TSWV?and?TMV.
Key?words
tomato?spotted?wilt?virus;?tobacco?mosaic?virus;?Artemisia?caruifolia;?mixed?infection
番茄斑萎病毒(tomato?spotted?wilt?virus,?TSWV)屬于布尼亞病毒目Bunyavirales番茄斑萎病毒科Tospoviridae正番茄斑萎病毒屬Orthotospovirus,病毒粒子為球狀,大小為80~120?nm[1]。TSWV基因組包含L?RNA(9.8?kb)、M?RNA(4.8?kb)和S?RNA(2.9?kb)3條鏈,共編碼5個(gè)蛋白。L鏈編碼331.5?kD的RNA聚合酶蛋白(RNA?polymerase),M鏈編碼33.6?kD的非結(jié)構(gòu)蛋白NSm和127.4?kD的糖蛋白GnGc,S鏈編碼52.4?kD的非結(jié)構(gòu)蛋白NSs和28.8?kD的核殼體蛋白(uncleocapsid?protein,?N),其中核殼體蛋白N為TSWV分類的重要依據(jù)[2]。TSWV侵染后植株表現(xiàn)出枯萎、環(huán)斑以及頂梢枯死等癥狀。目前至少有9種薊馬能夠傳播番茄斑萎病毒,其中西花薊馬Frankliniella?occidentalis是最重要的一種,傳播方式為持久性循回增殖傳播,由于TSWV可以在薊馬體內(nèi)復(fù)制增殖,所以薊馬不僅是番茄斑萎病毒的傳播介體,還是番茄斑萎病毒的天然宿主[3]。自1915年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)至今,TSWV已在中國(guó)、伊朗、土耳其、意大利、美國(guó)、孟加拉、韓國(guó)等幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)生,在世界范圍內(nèi)對(duì)各地農(nóng)作物造成嚴(yán)重危害,從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[46]。在我國(guó),TSWV也對(duì)不同地區(qū)的作物造成了嚴(yán)重危害,且分布范圍廣,從北京、山東到寧夏再到云南均有TSWV發(fā)生;而在云南省辣椒Capsicum?annuum、萵苣Lactuca?sativa、生菜L.sativa?var.?romosa、番茄Solanum?lycopersicum等作物均不同程度地受到TSWV危害[712]。
煙草花葉病毒(tobacco?mosaic?virus,?TMV)屬于馬泰利病毒目Martellivirales植物桿狀病毒科Virgaviridae煙草花葉病毒屬Tobamovirus,病毒粒子為桿狀,大小為18?nm×300?nm。TMV為正義單鏈RNA病毒,基因組全長(zhǎng)為6?395?bp,有3個(gè)開(kāi)放閱讀框,至少編碼4個(gè)蛋白,分別為126?kD和?183?kD?的復(fù)制蛋白(replication?protein,?Rep)、30?kD?的運(yùn)動(dòng)蛋白(movement?protein,?MP)以及17.5?kD的外殼蛋白(coat?protein,?CP),其中外殼蛋白是TMV分類的重要依據(jù)[2]。在自然界中TMV主要通過(guò)汁液摩擦傳播,同時(shí)也通過(guò)蚜蟲、土壤以及種子傳播,不同寄主被侵染后表現(xiàn)出不同的癥狀,侵染煙草時(shí)表現(xiàn)出黃綠相間的花葉癥狀,嚴(yán)重時(shí)形成皰斑。TMV的分布范圍十分廣泛,在巴西、韓國(guó)、美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)等國(guó)家均有發(fā)生[1315]。2011年TMV被列為世界十大植物病毒之首[16]。
青蒿Artemisia?caruifolia為菊科Compositae蒿屬Artemisia一年生草本植物,具有清熱、涼血以及解暑等藥用價(jià)值[17],在我國(guó)各地均有分布,是田間重要雜草,同時(shí)也是多種植物病原病毒的重要中間寄主。麗江市金沙江流域煙草產(chǎn)區(qū)是云南省特色煙草產(chǎn)區(qū),本研究利用免疫金標(biāo)速測(cè)卡和RTPCR?2種檢測(cè)方法對(duì)云南省麗江市煙草種植區(qū)表現(xiàn)黃化、皺縮以及無(wú)癥的青蒿樣品進(jìn)行病原鑒定,并對(duì)感病青蒿樣品中的TSWV的N基因和TMV的部分基因進(jìn)行了克隆和序列分析,以期為麗江市金沙江流域煙草種植區(qū)內(nèi)病毒病害的防治提供理論基礎(chǔ)。
1?材料與方法
1.1?材料
試驗(yàn)材料:2022年對(duì)云南省麗江市煙草種植區(qū)進(jìn)行病毒病害調(diào)查時(shí),采集不同煙區(qū)表現(xiàn)葉片黃化、皺縮以及無(wú)癥狀的青蒿樣品(圖1,表2),新鮮樣品帶回實(shí)驗(yàn)室編號(hào)后立即利用免疫金標(biāo)速測(cè)卡進(jìn)行病毒檢測(cè)并進(jìn)行植物總RNA提取。
1.2?方法
1.2.1?總RNA提取
取約0.1?g青蒿葉片,在液氮中迅速研磨成粉末,按照Trizol總RNA提取試劑盒(Invitrogen公司)說(shuō)明書提取青蒿葉片總RNA。
1.2.2?免疫金標(biāo)速測(cè)卡檢測(cè)
按照煙草花葉病毒(TMV)和番茄斑萎病毒(TSWV)免疫金標(biāo)速測(cè)卡(上海佑隆生物科技有限公司)說(shuō)明書進(jìn)行樣品檢測(cè),具體檢測(cè)原理與檢測(cè)步驟如下:
檢測(cè)原理:煙草花葉病毒(TMV)和番茄斑萎病毒(TSWV)免疫金標(biāo)速測(cè)卡應(yīng)用雙抗體夾心免疫層析的原理,樣本中的抗原在側(cè)向移動(dòng)的過(guò)程中與膠體金標(biāo)記的特異性單克隆抗體1結(jié)合,形成抗原抗體復(fù)合物,繼續(xù)向前方流動(dòng)和NC膜檢測(cè)線上特異性單克隆抗體2結(jié)合形成雙抗體夾心復(fù)合物。如果樣本中抗原含量大于檢測(cè)限,檢測(cè)線顯紅色,結(jié)果為陽(yáng)性;反之,檢測(cè)線不顯色,結(jié)果為陰性(圖2)。
檢測(cè)步驟:將采集的青蒿葉片按照編號(hào)分別放置于小號(hào)自封袋中并封口,利用研磨器將自封袋中樣本研磨出大量汁液,加入2?mL?磷酸鹽緩沖液(phosphate?buffer?solution?tween,?PBST),繼續(xù)研磨使緩沖液與樣品汁液充分混勻,用移液槍加200?μL待檢樣品混合液至加樣口,加樣后開(kāi)始計(jì)時(shí),5~8?min后讀取結(jié)果。
1.2.3?RTPCR檢測(cè)
采用一步法對(duì)不同青蒿樣品總RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,第一鏈cDNA合成反應(yīng)體系(20?μL):20×Enzyme?Mix(Invitrogen公司)1?μL、2×RT?Buffer?Mix?10?μL、RNA?5?μL,加DEPC水定容至20?μL;
反應(yīng)條件:42℃?30?min,95℃?5?min,保存于-20℃?zhèn)溆谩R詂DNA為模板,分別利用番茄斑萎病毒和煙草花葉病毒特異性引物TSWVNF/TSWVNR、TMVF/TMVR和TMVCPF/TMVCPR對(duì)青蒿樣品進(jìn)行檢測(cè)(表1)。PCR反應(yīng)體系(50?μL):10×PCR?反應(yīng)緩沖液(含?Mg2+)?5?μL,2.5?μmol/L
dNTPs?4?μL,20?μmol/L上、下游引物各?1?μL,5?U/μL?Taq?Plus?DNA?聚合酶(上海申能博彩生物
科技有限公司)1?μL、cDNA?2?μL,加DEPC水定容至50?μL。擴(kuò)增條件:94℃預(yù)變性2?min;94℃變性45?s,50℃退火45?s,72℃延伸60?s,30個(gè)循環(huán);72℃延伸10?min。將PCR產(chǎn)物于1.0%瓊脂糖凝膠中進(jìn)行電泳檢測(cè),選擇目標(biāo)條帶切膠,利用Axygen?DNA凝膠回收試劑盒(Axygen公司)進(jìn)行純化回收,將回收產(chǎn)物與pEASYT5?Blunt?zero載體(北京全式金生物技術(shù)股份有限公司)進(jìn)行連接,通過(guò)熱激轉(zhuǎn)化到大腸桿菌TransT1中后進(jìn)行涂板,過(guò)夜培養(yǎng)后挑取陽(yáng)性克隆,送生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行測(cè)序。
1.2.4?數(shù)據(jù)分析
利用NCBI中BLAST(https:∥blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.)進(jìn)行基因序列同源性初步比較分析。利用DNAMAN(Lynnon?Biosoft,?Quebec,?Canada)和DNASTAR.?Lasergene.v7.1軟件進(jìn)行開(kāi)放閱讀框的查找;利用DNASTAR.?Lasergene.v?7.1軟件進(jìn)行核苷酸序列比對(duì);利用MEGA?6軟件中的鄰接法(neighborjoining)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),自展值設(shè)置為1?000。
2?結(jié)果與分析
2.1?青蒿中番茄斑萎病毒和煙草花葉病毒檢測(cè)結(jié)果
2021年7月-2022年7月對(duì)麗江市不同煙區(qū)進(jìn)行病害調(diào)查,發(fā)現(xiàn)麗江不同煙草種植區(qū)的煙田周邊均有大量青蒿雜草,采集不同煙區(qū)青蒿樣品進(jìn)行病毒檢測(cè)。通過(guò)煙草花葉病毒(TMV)和番茄斑萎病毒(TSWV)免疫金標(biāo)速測(cè)卡對(duì)所采集的14份青蒿樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示:YN550、YN551、YN693、YN571、YN583、YN682、YN832、YN833和YN839等9個(gè)青蒿樣品TSWV檢測(cè)均呈陽(yáng)性,其中YN693、YN682和YN833等3份青蒿樣品TMV檢測(cè)呈陽(yáng)性,其他樣品病毒檢測(cè)均呈陰性(表2)。分別可以從不同癥狀表現(xiàn)的青蒿樣品中檢測(cè)到TSWV和TMV,如表現(xiàn)黃化、卷曲、皺縮的青蒿葉片樣品YN550,表現(xiàn)黃化、卷曲的青蒿葉片樣品YN551和YN583,僅表現(xiàn)黃化的青蒿葉片樣品YN571,葉片無(wú)癥狀的青蒿樣品YN839均可檢測(cè)出TSWV;葉片表現(xiàn)黃化的青蒿樣品YN693和YN682,葉片無(wú)癥狀的青蒿樣品YN833,均可檢測(cè)出TSWV和TMV;而葉片無(wú)癥狀的青蒿樣品YN786、YN830、YN831、YN989和葉片表現(xiàn)褪綠的青蒿樣品YN797均未檢測(cè)出TSWV和TMV。
根據(jù)免疫金標(biāo)速測(cè)卡檢測(cè)的結(jié)果,對(duì)3個(gè)復(fù)合侵染的青蒿樣品YN693、YN682和YN833的病毒種類進(jìn)行分子鑒定。利用TSWVNF/TSWVNR(N基因序列)引物對(duì)樣品進(jìn)行RTPCR檢測(cè),結(jié)果顯示:3個(gè)樣品均能擴(kuò)增出777?bp的目的片段,陰性對(duì)照無(wú)條帶,將目的片段進(jìn)行切膠回收、連接轉(zhuǎn)化及測(cè)序,共獲得3條序列,分別命名為YN83351、YN6821和YN6935。利用TMVF/TMVR(RdRp部分序列)引物進(jìn)行擴(kuò)增,僅在YN693和YN833樣品中擴(kuò)增出1?549?bp的目的片段,陰性對(duì)照無(wú)條帶,將目的片段進(jìn)行切膠回收、連接轉(zhuǎn)化及測(cè)序,共獲得2條序列,分別命名為YN6934和YN83393;利用TMVCPF/TMVCPR(cp基因序列)引物進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果在3個(gè)樣品中均能擴(kuò)增出約500?bp的目的片段,陰性對(duì)照無(wú)條帶,將目的片段進(jìn)行切膠回收、連接轉(zhuǎn)化及測(cè)序,共獲得3條序列,分別命名為YN68210、YN6932和YN8334(表2和表3)。
2.2?青蒿中番茄斑萎病毒和煙草花葉病毒分離物的相似性分析
利用TSWVNF/NR對(duì)青蒿樣品進(jìn)行病毒擴(kuò)增,共獲得3條序列分別為YN83351、YN6821和YN6935,3條序列均為完整的TSWV?N基因。通過(guò)BLAST進(jìn)行序列比對(duì),結(jié)果發(fā)現(xiàn):3條序列均與TSWV的不同分離物相似性較高,故認(rèn)為該3條序均為TSWV的不同分離物,將序列YN83351、YN6821和YN6935在NCBI上進(jìn)行登錄,并獲得了登錄號(hào)(表3),3條序列之間的相似性均高于99.4%,選取TSWVYN83351進(jìn)行下一步分析。將YN83351分離物N基因序列與國(guó)內(nèi)外同屬的其他種或分離物N基因序列進(jìn)行相似性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):YN83351分離物N基因核苷酸序列與TSWV的各個(gè)分離物的N基因核苷酸序列相似性在98.3%~99.7%之間,與云南省番茄分離物TSWV2(GenBank登錄號(hào):MK628736.1)的相似性最高,為99.7%;而與正番茄斑萎病毒屬其他種病毒相似性在78.0%以下(表4),故認(rèn)為該分離物為TSWV的一個(gè)分離物,命名為TSWVYN83351。
利用TMVF/R對(duì)青蒿樣品進(jìn)行病毒擴(kuò)增,共獲得2條序列,分別為YN83393和YN6934,2條序列為部分TMV?RNA依賴的RNA復(fù)制酶基因。通過(guò)BLAST比對(duì)發(fā)現(xiàn),2條序列均與TMV的不同分離物相似性較高,因此它們均為TMV的分離物,將2條序列YN83393和YN6934在NCBI上進(jìn)行登錄,并獲得了登錄號(hào)(表3),2條序列之間的相似性高于99.7%,選取YN83393進(jìn)行下一步分析。將YN83393分離物RdRp基因序列與國(guó)內(nèi)外其他種或分離物RdRp基因序列進(jìn)行相似性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):YN83393分離物RdRp基因核苷酸序列與TMV各分離物的RdRp基因核苷酸序列相似性在95.5%~99.6%之間,與TMV遼寧分離物Shenyang(GenBank登錄號(hào):MG516107.1)的核苷酸序列相似性最高,為99.6%;而與煙草花葉病毒屬其他種病毒相似性在81.8%以下(表5),因此,該分離物為TMV的一個(gè)分離物,命名為TMVYN83393。
利用TMVCPF/CPR對(duì)青蒿樣品進(jìn)行擴(kuò)增,共獲得3條序列分別為YN8334、YN6932和YN68210,3條序列均為完整的TMV?cp基因。通過(guò)BLAST比對(duì)發(fā)現(xiàn):3條序列均與TMV的不同分離物相似性較高,因此該3條序列均為TMV的分離物,將序列YN8334、YN68210和YN6932在NCBI上進(jìn)行登錄,并獲得了登錄號(hào)(表3),3條序列之間的核苷酸相似性均高于99.2%,選取YN8334進(jìn)行下一步分析。將YN8334分離物cp基因核苷酸序列與國(guó)內(nèi)外其他種或分離物cp基因序列進(jìn)行相似性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):YN8334分離物cp基因核苷酸序列與TMV各分離物的cp基因核苷酸序列相似性在95.4%~99.4%之間,與TMV遼寧分離物Shenyang(GenBank登錄號(hào):MG516107.1)和云南分離物Yongren1(GenBank登錄號(hào):HE818457.1)的核苷酸相似性最高,均為99.4%;而與煙草花葉病毒屬其他病毒相似性在74.8%以下(表5),因此,該分離物為TMV的一個(gè)分離物,命名為TMVYN8334。
2.3?青蒿中番茄斑萎病毒和煙草花葉病毒系統(tǒng)進(jìn)化分析
由于YN833、YN682和YN693等3個(gè)樣品中均能擴(kuò)增到TSWV和TMV的特異片段,且所獲核苷酸序列相似性較高,故隨機(jī)選取YN833樣品中獲得的各分離物核苷酸序列進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析。將TSWVYN83351的N基因與番茄斑萎病毒不同分離物及同屬病毒N基因構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),結(jié)果顯示:TSWVYN83351青蒿分離物與TSWV各個(gè)分離物聚于一個(gè)大的分支,且與云南和山東TSWV分離物聚于一個(gè)小的分支,說(shuō)明TSWVYN83351青蒿分離物與云南和山東TSWV分離物親緣關(guān)系最近(圖3)。
將TMVYN83393的RdRp部分序列與煙草花葉病毒其他分離物及同屬病毒相同片段構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),結(jié)果顯示:TMVYN83393青蒿分離物與TMV各分離物聚于一個(gè)大的分支,與TMV云南和遼寧分離物聚于一個(gè)小的分支,說(shuō)明TMVYN83393青蒿分離物與TMV云南和遼寧分離物的親緣關(guān)系最近(圖4)。
將TMVYN8334的cp基因與煙草花葉病毒其他分離物及同屬病毒相同片段構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),結(jié)果顯示:TMVYN8334青蒿分離物與TMV各分離物聚于一個(gè)大的分支,與TMV山東分離物聚于一個(gè)小的分支,說(shuō)明TMVYN8334青蒿分離物與TMV山東分離物的親緣關(guān)系最近(圖5)。
3?結(jié)論與討論
本研究利用免疫金標(biāo)速測(cè)卡和分子檢測(cè)方法,從云南省麗江市煙草種植區(qū)田間雜草青蒿中檢測(cè)出正番茄斑萎病毒屬病毒TSWV和煙草花葉病毒屬病毒TMV,屬于不同屬病毒復(fù)合侵染,此2種病毒為麗江市煙草種植區(qū)內(nèi)造成煙草減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)的主要病原,在無(wú)癥狀的田間雜草青蒿中也可檢測(cè)出2種病毒復(fù)合侵染,進(jìn)一步證明田間雜草青蒿為重要中間寄主。
田間雜草是病毒的重要中間寄主,對(duì)病害流行有重要作用。鏟除田間雜草是一項(xiàng)有效的防控措施,能有效地防治TSWV[18]。目前TSWV能侵染1?000多種植物,包括凹頭莧Amaranthus?blitum、馬兜鈴Aristolochia?debilis、勝紅薊Ageratum?conyzoides、蒲公英Taraxacum?mongolicum、歐洲千里光Senecio?vulgaris、水飛薊Silybum?marianum、龍葵Solanum?nigrum、刺蒼耳Xanthium?spinosum等田間雜草,其中菊科植物就有247種,說(shuō)明菊科植物為TSWV的易感寄主[1920],本研究首次報(bào)道TSWV侵染菊科植物青蒿。TSWV青蒿分離物與云南分離物相似性較高,系統(tǒng)進(jìn)化上也與云南TSWV分離物親緣關(guān)系較近。TMV是世界上發(fā)現(xiàn)和研究最早的病毒,也是第一個(gè)完成完整測(cè)序的植物病毒,可侵染番茄、煙草Nicotiana?tabacum、車前Plantago?asiatica、辣椒、茄子Solanum?melongena、姜Zingiber?officinale、蘭花Cymbidium以及豆類等350多種植物[2122],但TMV的雜草寄主報(bào)道不多,這也是首次發(fā)現(xiàn)TMV能侵染田間雜草青蒿,TMV青蒿分離物與云南和遼寧TMV分離物相似性較高,在系統(tǒng)進(jìn)化上也是與云南和遼寧TMV分離物親緣性較近。青蒿常生于煙田及周邊區(qū)域,并且青蒿受病毒侵染后會(huì)不表現(xiàn)出癥狀,因此其很可能成為作物病毒病的潛在初侵染源傳播至煙草等農(nóng)作物寄主,造成病害發(fā)生流行,引起煙草等作物病毒病害。
2種病毒復(fù)合侵染往往造成更為嚴(yán)重的危害,例如在非洲,甘薯羽狀斑駁病毒(sweet?potato?feathery?mottle?virus,?SPFMV)和甘薯褪綠矮化病毒(sweet?potato?chlorotic?stunt?virus,?SPCSV)單獨(dú)侵染甘薯時(shí)并不造成危害,但當(dāng)SPFMV和SPCSV復(fù)合侵染時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)馗适懋a(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重危害,并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2324]。長(zhǎng)期以來(lái),在病毒的研究上常常關(guān)注的是單一病毒或株系,隨著測(cè)序技術(shù)不斷的革新,發(fā)現(xiàn)2種或2種以上病毒復(fù)合侵染同一寄主植物的現(xiàn)象越來(lái)越多,2種或2種以上病毒之間可能表現(xiàn)協(xié)同作用、拮抗作用或者中性作用。在2種或2種以上病毒感染的寄主植物上常常觀察到病害癥狀更加嚴(yán)重,其中的原因主要是1種或者2種病毒的病毒積累量增加,病毒之間表現(xiàn)出協(xié)同作用[2529]。ChávezCalvillo等在研究木瓜環(huán)斑病毒(papaya?ringspot?virus,PRSV)和木瓜花葉病毒(papaya?mosaic?virus,PapMV)互作時(shí)發(fā)現(xiàn),在先接種PRSV或PRSV和PapMV一起接種時(shí),兩種病毒發(fā)生協(xié)同作用;在先接種PapMV后接種PRSV時(shí),2種病毒發(fā)生拮抗作用,說(shuō)明2種病毒之間的相互作用與病毒感染先后順序有關(guān)[29]。趙麗玲等在雜草凹頭莧中檢測(cè)到中國(guó)勝紅薊黃脈病毒(ageratum?yellow?vein?China?virus,AYVCNV)和云南番茄黃化曲葉病毒(tomato?yellow?leaf?curl?Yunan?virus,TYLCYnV),并通過(guò)重組分析發(fā)現(xiàn)AYVCNV凹頭莧分離物是一個(gè)重組病毒[30]。由此可見(jiàn),雜草不但作為病毒侵染寄主的初侵染源,還成為病毒進(jìn)化變異的重要場(chǎng)所。前期研究發(fā)現(xiàn),在雜草中雖然病毒復(fù)合侵染情況較多,病毒種類也較多,但很多雜草寄主感染病毒后表現(xiàn)出的卻是無(wú)癥狀或有輕微癥狀,與該病毒在經(jīng)濟(jì)作物上所表現(xiàn)癥狀并不盡相同[3133],本文同樣在無(wú)癥狀的青蒿樣品中鑒定出2種病毒,與前人研究結(jié)果相符。雖然在雜草中2種病毒復(fù)合侵染并不會(huì)造成更嚴(yán)重的危害,但當(dāng)雜草中的多種病毒傳播到經(jīng)濟(jì)作物上則可能對(duì)經(jīng)濟(jì)作物造成嚴(yán)重危害,因此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)麗江煙草種植區(qū)田間雜草中病毒監(jiān)測(cè)和病原種類鑒定,以期為麗江煙草種植區(qū)煙草病毒病防控提供科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]?MAES?P,?ALKHOVSKY?S?V,?BAO?Yiming,?et?al.?Taxonomy?of?the?family?Arenaviridae?and?the?order?Bunyavirales:?update?2018?[J].?Archives?of?Virology,?2018,?163(8):?22952310.
[2]?KING?A?M?Q,?ADAMS?M?J,?CARSTCNS?E?B,?et?al.?Virus?taxonomy:?ninth?report?of?the?international?committee?on?taxonomy?of?viruses?[M].?San?Diego:?Elsevier/Academic?Press,?2012:?351373.
[3]?GUPTA?R,?KWON?S?Y,?KIM?S?T.?An?insight?into?the?tomato?spotted?wilt?virus?(TSWV),?tomato?and?thrips?interaction?[J].?Plant?Biotechnology?Reports,?2018,?12(3):?157163.
[4]?FERRAND?L,?ALMEIDA?M?M?S,?ORLIO?A?F,?et?al.?Biological?and?molecular?characterization?of?tomato?spotted?wilt?virus?(TSWV)?resistancebreaking?isolates?from?Argentina?[J].?Plant?Pathology,?2019,?68(9):?15871601.
[5]?GUNES?N,?GUMUS?M.?Detection?and?characterization?of?tomato?spotted?wilt?virus?and?cucumber?mosaic?virus?on?pepper?growing?areas?in?Antalya?[J].?Journal?of?Agricultural?Sciences,?2019,?25(3):?259271.
[6]?ABADKHAH?M,?KOOLIVAND?D,?EINI?O.?A?new?distinct?clade?for?Iranian?tomato?spotted?wilt?virus?isolates?based?on?the?polymerase,?nucleocapsid,?and?nonstructural?genes?[J/OL].?The?Plant?Pathology?Journal,?2018,?34(6):?514.?DOI:?10.5423/PPJ.OA.04.2018.0062.
[7]?鄭寬瑜,?吳闊,?董家紅,?等.?番茄斑萎病毒對(duì)云南萵苣類蔬菜的侵染危害[J].?植物保護(hù),?2015,?41(5):?174178.
[8]?毛蓮珍,?趙凱,?鄧明華,?等.?云南省昆明地區(qū)番茄斑萎病毒核衣殼蛋白和運(yùn)動(dòng)蛋白變異分析[J].?西北植物學(xué)報(bào),?2019,?39(11):?19291934.
[9]?劉佳,?陳東亮,?梁玉鐲,?等.?北京辣椒和番茄上番茄斑萎病毒的鑒定[J].?植物檢疫,?2021,?35(2):?4448.
[10]張萬(wàn)紅,?馮佳,?KAMRAN?A,?等.?山東煙區(qū)首次發(fā)現(xiàn)番茄斑萎病毒侵染[J].?中國(guó)煙草科學(xué),?2020,?41(5):?8791.
[11]康華軍,?李建設(shè),?高艷明,?等.?寧夏銀川地區(qū)番茄斑萎病毒和南方番茄病毒復(fù)合侵染分子鑒定[J].?中國(guó)蔬菜,?2022(4):?2934.
[12]桂敏,?高雪,?賈志強(qiáng),?等.?云南辣椒正番茄斑萎病毒屬病毒的分子鑒定[J].?植物保護(hù),?2022,?48(4):?286292.
[13]JUNG?H?W,?YUN?W?S,?HAHM?Y?I,?et?al.?Characterization?of?tobacco?mosaic?virus?isolated?from?potato?showing?yellow?leaf?mosaic?and?stunting?symptoms?in?Korea?[J].?Plant?Disease,?2002,?86(2):?112117.
[14]KIM?B?S,?RUHL?G,?CRESWELL?T,?et?al.?Molecular?identification?of?a?tobacco?mosaic?virus?isolate?from?imported?petunias?[J].?Plant?Health?Progress,?2014,?15(4):?153154.
[15]YANG?Jinguang,?WANG?Fenglong,?CHEN?Dexin,?et?al.?Development?of?a?onestep?immunocapture?realtime?RTPCR?assay?for?detection?of?tobacco?mosaic?virus?in?soil?[J].?Sensors,?2012,?12(12):?1668516694.
[16]SCHOLTHOF?K?B?G,?ADKINS?S,?CZOSNEK?H,?et?al.?Top?10?plant?viruses?in?molecular?plant?pathology?[J].?Molecular?Plant?Pathology,?2011,?12(9):?938954.
[17]中國(guó)醫(yī)藥信息查詢平臺(tái)[DB/OL].?[20221117].?https:∥www.dayi.org.cn/cmedical/1008545.
[18]MARCHOUX?G,?HOSTACHY?B,?GEBRE?S?K,?et?al.?Tomato?spotted?wilt?virus:?htes?et?méthodes?delutte?[J].PHMRevue?Horticole,?2000,?418:?4652.
[19]PARRELLA?G,?GOGNALONS?P,?GEBRE?S?K,?et?al.?An?update?of?the?host?range?of?tomato?spotted?wilt?virus?[J].?Journal?of?Plant?Pathology,?2003,?85(4):?227264.
[20]MORCA?A?F,?ELIK?A,?COSKAN?S,?et?al.?Population?analysis?on?tomato?spotted?wilt?virus?isolates?inducing?various?symptoms?on?tomato,?pepper,?and?Chenopodium?album?in?Turkey?[J/OL].?Physiological?and?Molecular?Plant?Pathology,?2022,?118:?101786.?DOI:?10.1016/j.pmpp.2022.101786.
[21]OSHIMA?N,?OHASHI?Y,?UMEKAWA?M.?Studies?on?some?strains?of?tobacco?mosaic?virus?pathogenic?to?crucifer?plants?2.?Host?range?[J].?Japanese?Journal?of?Phytopathology,?1974,?40(3):?243251.
[22]ALISHIRI?A,?RAKHSHANDEHROO?F,?ZAMANIZADEH?H?R,?et?al.?Prevalence?of?tobacco?mosaic?virus?in?Iran?and?evolutionary?analyses?of?the?coat?protein?gene?[J].?Plant?Pathology?Journal,?2013,?29(3):?260273.
[23]SCHAEFERS?G?A,?TERRY?E?R.?Insect?transmission?of?sweet?potato?disease?agents?in?Nigeria?[J].?Phytopathology,?1976,?66(5):?642645.
[24]KARYEIJA?R?F,?KREUZE?J?F,?GIBSON?R?W,?et?al.?Synergistic?interactions?of?a?potyvirus?and?a?phloemlimited?crinivirus?in?sweet?potato?plants?[J].?Virology,?2000,?269(1):?2636.
[25]SYLLER?J.?Facilitative?and?antagonistic?interactions?between?plant?viruses?in?mixed?infections?[J].?Molecular?Plant?Pathology,?2012,?13(2):?204216.
[26]UNTIVEROS?M,?FUENTES?S,?SALAZAR?L?F.?Synergistic?interaction?of?sweet?potato?chlorotic?stunt?virus?(Crinivirus)?with?carla,?cucumo,?ipomo,?and?potyviruses?infecting?sweet?potato?[J].?Plant?Disease,?2007,?91(6):?669676.
[27]MASCIA?T,?GALLITELLI?D.?Synergies?and?antagonisms?in?virus?interactions?[J].?Plant?Science,?2016,?252:?176192.
[28]TATINENI?S,?ALEXANDER?J,?GUPTA?A?K,?et?al.?Asymmetry?in?synergistic?interaction?between?wheat?streak?mosaic?virus?and?triticum?mosaic?virus?in?wheat?[J].?Molecular?PlantMicrobe?Interactions,?2019,?32(3):?336350.
[29]CHAVEZCALVILLO?G,?CONTRERAS?P?C?A,?MORA?M?J,?et?al.?Antagonism?or?synergism?between?papaya?ringspot?virus?and?papaya?mosaic?virus?in?Carica?papaya?is?determined?by?their?order?of?infection?[J].?Virology,?2016,?489(9):?179191.
[30]趙麗玲,?鐘靜,?尹躍艷,?等.?云南凹頭莧上分離到的2種菜豆金色花葉病毒屬病毒基因組結(jié)構(gòu)特征[J].?植物病理學(xué)報(bào),?2017,?47(6):?738746.
[31]SAMPANGI?R?K,?MOHAN?S?K,?PAPPU?H?R.?Identification?of?new?alternative?weed?hosts?for?iris?yellow?spot?virus?in?the?Pacific?Northwest?[J].?Plant?Disease,?2007,?91(12):?1683.
[32]PAPAYIANNIS?L?C,?KATIS?N?I,?IDRIS?A?M,?et?al.?Identification?of?weed?hosts?of?tomato?yellow?leaf?curl?virus?in?Cyprus?[J].?Plant?disease,?2011,?95(2):?120125.
[33]HOSSEINI?S?A,?SALARI?K.?Detection?and?molecular?characterisation?of?potato?virus?S?of?weed?reservoirs?in?Iran?[J].?Archives?of?Phytopathology?and?Plant?Protection,?2017,?50(15/16):?828838.
(責(zé)任編輯:田?喆)