罗红香,李余湘,刘会忠,徐明勇,王林玉,赵中汇,何玉安,李章海,江 彤
(1.贵州省黔南州烟草公司,贵州 都匀 558000;2.中国科学技术大学烟草研究中心,合肥 230051;3.安徽农业大学植保学院,合肥 230036)
马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是马铃薯Y病毒属(Potyvirus)的典型成员,能侵染烟草、马铃薯、番茄和辣椒等多种茄科作物[1]。根据PVY的鉴别寄主症状反应和血清学反应类型,进一步将其划分为多个株系,常见的有PVYO、PVYN和PVYC等株系。PVYO在不同马铃薯品种上引起轻重不一的花叶,而在烟草上引起斑驳和花叶;PVYN在马铃薯上一般表现为叶片无症或轻型斑驳,而在烟草上引起叶脉和叶柄坏死;PVYC在马铃薯栽培品种上引起条痕花叶症状[2-3]。
我国植病工作者在上世纪 90年代以来也做过一些PVY株系鉴定工作。吴元华等[4]鉴定东北烟区烟草上发生的 PVY有普通株系(PVYO)、脉坏死株系(PVYVN)、点刻条斑株系(PVYC)和茎坏死株系(PVYNS)4个株系。王劲波等[5]鉴定山东烟区主要有PVYO和PVYN2个株系。江彤等[6]鉴定安徽烟草可能存在PVYO株系和PVYNTN株系。由于PVY不同株系发生复合侵染以及不断发现新的PVY株系和亚株系,PVY株系的鉴定变得越来越复杂。PVY侵染烟草引起的马铃薯Y病毒病在国内烟区广泛分布[7-8],特别在东北烟区和黄淮烟区危害严重[9-10],大幅度降低烟叶产量和质量,成为阻碍烟叶生产的瓶颈。近年来,贵州省烟草马铃薯Y病毒也呈现逐年加重趋势,特别是黔南烟区 PVY大面积流行,在局部地区甚至造成毁灭性损失[11]。
为减轻贵州黔南烟草病毒病危害,摸清当前贵州黔南烟区马铃薯Y病毒病发生发展的变化趋势,鉴定黔南烟区 PVY株系已成为当务之急。本研究采用以 Tas-ELISA为主的血清学检测手段来鉴定PVY株系,血清学鉴定方法较快速且可短时间鉴定大量样本,因此,利用血清学方法加强对黔南烟草上 PVY的株系变化进行系统鉴定和检测,明确黔南烟草 PVY株系的分布,将为选育适合黔南烟区PVY重病区种植的抗病品种以及制定烟草PVY的防治措施提供理论依据。
1.1.1 病样来源 2010年从贵州省黔南州瓮安、福泉、贵定、龙里4个县烟草产区共采集201个表现明显马铃薯Y病毒病症状的烟草样本。样本表现为叶脉坏死、叶缘纵向下卷、叶片叶面皱缩、脉间轻花叶、矮化等症状。其中瓮安县珠藏镇、牛场坝乡;福泉县龙昌镇;贵定县新浦乡、新巴镇;龙里县巴江乡、洗马镇的样本数分别为34、28、36、44、7、27、25个。
1.1.2 试剂 马铃薯 Y 病毒各个株系诊断试剂:Potato Virus Y necrotic strain Reagent Set,Potato Virus Y strain C Reagent Set,Potato Virus Y strains O and C Reagent Set(美国Agdia公司);碱性磷酸酶标记的羊抗鼠IgG(Promega公司);硝基苯磷酸酯钠盐(Sigma公司);96孔酶标板(美国Corning公司)。
Tas-ELISA检测方法参照Agdia公司马铃薯Y病毒各个株系诊断试剂使用说明并略加调整。PVY多克隆抗体1:200稀释后分别包被酶标板,4 ℃孵育过夜;加入1:10稀释的病汁液样品,25 ℃孵育2 h;加酶标记物稀释液(含A酶标抗体和B酶标抗体),25 ℃孵育2 h;硝基苯磷酸酯钠盐(PNP)显色,25 ℃孵育1 h,酶标仪测定吸光值(OD405)。每步用含吐温的磷酸盐缓冲液(PBST)洗涤3~5次,测定时每个样品均设2次重复。
黔南州瓮安、福泉、贵定、龙里4县201个烟草样本的ELISA检测结果见表1。从表1可看出,201个样本中,共检测出171个样本受到PVY侵染,阳性率为85.1%。其中瓮安、福泉、贵定、龙里PVY的阳性率分别为88.7%、75.0%、80.4%、92.3%。
171个受PVY侵染的样本中,PVYN37个,占21.6%;PVYO133个,占77.8%;PVYC0个,PVYN和 PVYO复合侵染 1个,占 0.6%。其中,瓮安县55个阳性样本全部是PVYO,占100%;福泉县27个阳性样本中,PVYN占11.1% ,PVYO占88.9%;贵定县 41个阳性样本中,PVYN占 34.1%,PVYO占65.9%;龙里县48个阳性样本中,PVYN占41.7%,PVYO占56.3%,PVYN和PVYO复合侵染占2.1%。侵染黔南州烟草的 PVY株系分布具有一定规律,PVYO在4县分布均为主要株系,PVYN侵染相对较少,为次要株系,所有样本均没有检测到PVYC侵染,复合侵染零星发生。
表1 贵州省黔南州201个烟草样本的PVY株系鉴定结果Table 1 The results of ELISA detection of 201 of tobacco samples from Qannan, Guizhou
从贵州省黔南州瓮安、福泉、贵定、龙里4县采集烟草样本时发现,黔南烟区疑似感染 PVY的烟株普遍表现为叶脉坏死、叶缘纵向下卷、叶片叶面皱缩、脉间轻花叶、矮化等症状。ELISA检测进一步证明,叶片背面支脉坏死的烟株基本都能检测到 PVY的侵染,但 PVY在烟草上的症状表型与PVY株系之间没有明确的关系,无论 PVYN还是PVYO都在烟草上表现出叶脉坏死症状。因此,根据脉坏死症状仅可以初步诊断烟株受到PVY侵染,但无法确定 PVY的株系,必须进一步通过血清学检测才可以明确PVY的株系类型。
本试验采用 Tas-ELISA检测了黔南烟草 PVY的3个株系PVYN、PVYO和PVYC,发现侵染黔南烟草的PVY以PVYO为主,PVYN为次要株系。黔南 PVY株系分布在该地区具有一定规律,瓮安县位于黔南州的最北部,感染瓮安烟草的 PVY样本全部是PVYO,没有检测到PVYN侵染;福泉县位于瓮安县南部,该县烟草样本以PVYO侵染为主,也能检测到少量PVYN侵染。贵定县的新浦乡、新巴镇以及龙里县的巴江乡、洗马镇相距不远,位于黔南州的西部。总体上,这4个乡镇烟草样本仍然以 PVYO侵染为主,但龙里县巴江乡烟草样本以PVYN侵染为主,占66.7%(数据未列出),与其他地方PVYO为优势株系有差异。贵定县新巴镇烟草PVY发病很轻,田间病株率低于1%(数据未列出),可能与该镇处于相对较封闭的山区,高带毒率的介体蚜虫尚没有大量迁入有关。
笔者在黔南州采样时,也做了PVY病情普查。瓮安县PVY发病最为严重,发病田块病株率30%~70%(数据未列出)不等,病情特别严重田块呈枯黄一片,后期无法控制,烟农甚至弃烤。有的烟农因为马铃薯 Y病毒病损失巨大,不愿意再种植烤烟,PVY造成的危害和损失在黔南烟区已成为烤烟生产瓶颈。因此,明确黔南烟草 PVY株系分布,为筛选出适合黔南烟草 PVY重病区种植的抗病品种具有重要意义。鉴于黔南烟区以PVYO为优势株系,进行地方性品种抗病性选育时,就应该选择PVYO作为接种毒源。另外,黔南PVY株系种类可能随蚜虫的迁飞或烤烟品种的改变发生变化,因此,还需要继续监测黔南烟草PVY株系的变化。
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