烟草马铃薯Y病毒病发病的相关因素研究

孙剑萍，孙宏伟，虞艳芳

（黑龙江省牡丹江烟草科学研究所，黑龙江 牡丹江 157011）

烟草马铃薯 Y病毒病是黑龙江省烟草的主要病害之一，流行年份损失十分惨重。山东、云南和陕西等都立项对马铃薯 Y病毒病流行规律进行了研究[1-4]初步建立了 PVY病毒病预测模型[1,4]，但由于生态环境的差异、栽培品种的不同、特别是PVY病毒病传播介体烟蚜的发生规律的差异[5-7]，导致PVY病毒病的发生规律和控制技术的不同。我们根据黑龙江省的特殊生态环境，对影响烟草马铃薯Y病毒病发生因素进行了较深入的研究，为烟草马铃薯Y病毒病的预测预报和综合防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于 2002—2005年在黑龙江省牡丹江烟草科研所试验场植保试验田（宁安市范家乡）进行。供试验品种为NC89、龙江911，供试毒株PVYN保存在牡丹江烟草科研所植保温室NC89烟株上。供试马铃薯 Y病毒抗血清由沈阳农业大学植物病理研究室提供。

1.2 方法

1.2.1 PVYN侵染来源调查鉴定 马铃薯种薯携带病毒情况测定[7-8]：在黑龙江7个主产烟区采集马铃薯种薯，栽到温室内（保证无虫），观察叶片病害症状，并取薯叶磨擦接种到鉴别寄主上，记载症状反应，同时利用薯叶进行ELISA检测。

黑龙江省田间作物及杂草携带病毒情况检测：烤烟大田生育期，在全省选两个主产烟区，从烟田附近采集马铃薯薯叶、蔬菜及杂草，汁液摩擦接种到鉴别寄主上和ELISA检测是否携马铃薯Y病毒。

种子传播试验：在感染马铃薯Y病毒的烟草品种NC89病株上采种子，播种在消毒网室内，观察是否有症状表现。

同样，将上述种子经0.01M PB pH 7.2浸泡软化后，研磨成汁，部分汁液用于摩擦接种到无病NC89烟株上，每次10株，重复4次，观察是否有症状表现。另一部分汁液用于ELISA检测是否带有马铃薯Y病毒。

1.2.2 黑龙江省烟草 PVYN分布调查鉴定 7月初在黑龙江省 7个主产烟区采集不同烤烟品种可疑PVYN病叶，进行ELISA检测。

1.2.3 马铃薯 Y病毒病的发生与作物布局的关系模拟病害发生条件，把病圃设在周围有二十几棵杏树的试验田内，烟田四周种植马铃薯，以远离其200 m、邻近小麦和玉米的烟田作对照，于移栽后开始调查PVY发病情况，同时在全省对烟田混种或邻近马铃薯田的烟田进行调查。

1.2.4 PVYN寄主范围测定 采集病叶加0.01 M磷酸缓冲液 pH 7.0榨汁，常规磨擦接种法接种到茄科、葫芦科、苋科、藜科、豆科、十字花科和禾本科等7科25种植物上，记载症状。无症疑为带毒者，以无病的感病品种龙江911回接验证。

1.2.5 烟田蚜虫数量消长与马铃薯 Y病毒病发病关系研究 在试验田设置黄皿诱蚜，黄皿直径35 cm，高5 cm，皿内底部及内壁涂金盏黄油漆，外壁涂黑色油漆。皿距地面高度为1 m，两皿相距30～50 m，调查蚜虫数量。并同时调查烟田马铃薯Y病毒病的发生情况。以发病率增长到最高不再增长时的数据作为各年的最终发病情况。调查品种为NC89，采用对角线五点调查法。

调查后数据进行单变量逐步回归分析，建立回归模型。

2 结 果

2.1 黑龙江省烟区PVYN分布调查鉴定

表1的7个采集地点为黑龙江省的重要烟叶产区的部分县（市），植烟面积占黑龙江省的 80%以上，极具代表性。检测结果表明，黑龙江省各烟区PVYN广泛分布于黑龙江省。

表1 烟草PVYN带毒情况检测结果Table1 The results of PVYN virus testing in tobacco

2.2 PVYN侵染来源调查鉴定结果

2.2.1 马铃薯种薯携带PVYN情况 ELISA测定和接种测定了黑龙江省 4个主产烟县的马铃薯种薯（表2），发现绝大多数种薯都携带PVYN，说明马铃薯种薯是PVYN的主要侵染源之一。

表2 马铃薯种薯携带PVYN测定结果Table2 The results of PVYN testing in potato planting cube.

2.2.2 种子传播试验 将病株上采集的种子直接播种到消毒网室内，或研磨后摩擦接种到无病NC89烟株上，烟株均未见有 PVYN症状的产生，同时用ELISA检测，其结果也未发现PVYN，表明烟草种子不携带 PVYN。说明烟草种子不是 PVYN侵染源。

2.2.3 黑龙江省田间作物及杂草携带病毒情况检测 测定黑龙江省主要产烟县烟田邻近作物及杂草带毒情况表明，田间马铃薯叶检出携带PVYN的频率最高，5月初至8月马铃薯田均有PVYN存在，所有测试的样品均检测到 PVYN；另外，辣椒上也检测到 PVYN，但并不普遍；番茄、茄子、甘兰、大白菜、大豆、玉米、大豆、龙葵、苋色藜、稗草、苍耳和苋菜等植物未检测到PVYN（表3）。

表3 田间作物及杂草携带PVYN检测结果Table3 The results of PVYN testing in weed and crops

2.3 马铃薯Y病毒病的发生与作物布局的关系

模拟病害发生条件，结果发现，病圃发病程度明显高于对照田，并且早5 d发病（图1）。同时在近3年对全省进行马铃薯Y病毒病的普查中也发现，烟田混种或邻近马铃薯田的烟田，发病率明显增高。结合马铃薯Y病毒病的毒源调查结果，进一步证明马铃薯是黑龙江省烟草PVYN病发生的主要毒源。PVY病的发生及流行与作物布局关系密切。

图1 不同作物布局PVYN病的病情指数Fig.1 The disease coefficient of PVYN in different crop distribution

2.4 PVYN寄主范围测定结果

测定结果显示PVYN寄主范围较窄，在测试的7科25种植物中只侵染茄科的三生烟、白肋烟、黄苗榆烟、烤烟、心叶烟、黄花烟、洋酸浆、辣椒和番茄，而不侵染其他科植物（表4）。

表4 PVYN寄主范围检测结果Table4 The results of host plant testing

2.5 马铃薯Y病毒病发生与烟蚜关系

图2为烟田桃蚜发生量与马铃薯Y病毒病发病率关系图，图中显示，马铃薯Y病毒病发病率与烟田桃蚜发生量关系十分密切，随着烟田蚜量的增减，马铃薯 Y病毒病的发病率增长出现明显的起伏，在烟株整个生育期呈现“S”增长变化的趋势。

图2 马铃薯Y病毒病发病率与烟蚜关系Fig.2 The relation between the PVY incidence and the population of aphids in tobacco fields

2.6 马铃薯Y病毒病的田间流行趋势模型

2.6.1 马铃薯 Y 病毒病的田间流行趋势模型 采用连续4年4组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）病害流行数据资料，每一组都作一个流行场次，对每一场次数据资料分别以田间流行时间为X轴，发病率为Y轴绘制散点图，烟草PVY发病率随时间延长呈现“S”增长变化的趋势。分别选用 Logistic、Gompertz、Richards、Weibull和指数模型等多个“S”型曲线模型分别对各组数据资料采用单纯之间进行拟合检验，比较回归绝对系数（R2）、校正回归绝对系数（Rc2）和剩余均方（RMS），确定Logistic{I=1/[1+a*EXP（-b*T）]}模型为最优方程。4个流行场次流行数据资料Logistic模型拟合检验结果见表5。

2.6.2 马铃薯 Y病毒病的田间预测模型 烟草PVY病毒病田间是由蚜虫传播，蚜虫迁飞数量影响侵染概率、温度影响潜育期、初始发病率影响流行速率，分别以日平均温度（T）、初始发病率（I0）、蚜虫迁飞数量以及它们间的互作和转换为自便量，以最终发病率或最终发病率转换值为依变量进行逐步回归分析，通过比较回归系数R、估计标准误SE确定如下最优方程：

表5 Logostic模型 Y=1/（1+a*EXP（-b*t）） 各参数值Table5 The parameter of Logistic model Y=1/（1+a*EXP（-b*t））

田间预测模型：

图3 马铃薯Y病毒病的田间预测模型图Fig.3 The predict model of PVY incidence in tobacco fields

3 讨 论

烟草马铃薯 Y病毒病是黑龙江省的主要病害之一，广泛分布于黑龙江省各产烟区。PVYN的病毒来源主要是马铃薯，其次是辣椒；烟草种子不传毒，其寄主范围比较窄，在本研究测试的 25种植物中只侵染茄科的普通烟、心叶烟、辣椒、番茄、洋酸浆，而不侵染其他科植物。

马铃薯Y病毒病的发生与作物布局关系密切，邻近马铃薯地和混种马铃薯的烟田发病重；马铃薯Y病毒病的发病率与烟田有翅蚜发生关系密切，随着蚜虫数量的增多，马铃薯Y病毒病加重。

通过多年数据积累的观察和建模分析，可以将PVY 归为单年流行病害，并可以应用Logistic{I=1/[1+a*EXP（-b*T）]}模型为最优方程模型进行模拟，在生长季节初始病情较低，以后病情发展与有翅蚜关系密切，有翅蚜量大，高峰期到来越早，PVY在田间由蚜虫重复侵染传毒越严重，病情发展迅速，短期内可爆发流行；反之病情发展缓慢，甚至受到遏制。经逐步回归分析，确定最优田间预测模型为：Logit（I）=2.058+0.355Logit（I0）-0.04SQRT（Ap），方程显示马铃薯 Y病毒病的田间初始发病率和年度诱蚜总量与烟株各生育期的发病率呈显著相关性，比较回归系数为 0.967，比较回归绝对系数为0.935。提示防治PVY首先要重点注意控制全年总有翅蚜量，控制有翅蚜种群数量的措施重点放在压低有翅蚜的2个高峰期蚜量上。

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