油菜花叶病毒的研究进展及其防治

赵贤雷

（聊城大学，山东聊城 252000）

1 烟草花叶病毒属病毒的种类和亚组Ⅲ类病毒ORMV

1.1 烟草花叶病毒属病毒的种类

根据国际病毒分类委员会（The International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV）的第八份报告，到目前为止，已鉴定出22种烟草病毒，并有另一种暂定种[1]。烟草花叶病毒属（Tobamovirus）的代表性种是烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus，TMV），它是一种有意义的单链杆状RNA病毒，基因组全长约6 400个核苷酸[2]。TMV可感染300多株植物，造成严重危害。随着分子生物学和基因工程的发展，TMV从一个亚组扩展为两个亚组，随后发展为三个亚组[3]。根据病毒的宿主范围、基因组结构（病毒装配起始点的位置、MP基因与CP基因ORFs的重叠）和进化关系，将烟草病毒分为3个亚类：亚组Ⅰ病毒能够侵染茄科植物，并且其病毒粒子装配原点位于运动蛋白上；亚组Ⅱ病毒能侵染瓜类植物，而其病毒粒子装配原点位于外壳蛋白上；亚组Ⅲ是能够侵染十字花科和车前科植物的病毒，其病毒粒子装配原点位于运动蛋白上[4]。

1.2 亚组Ⅲ类病毒——ORMV

近年来，随着基因工程的发展，人们对一些TMV有了更深入的认识，发现烟草花叶病毒属亚组Ⅲ存在一类杆状病毒，根据病毒粒子的形态学特征和血清学关联性分析，发现其与TMV有很大不同。Aguilar等[3]首次完成油菜花叶病毒（YoMV）基因组核苷酸全序列测定，表明YoMV是完全不同于TMV的病毒，并建议将病毒名称中的汉语拼音“youcai”修改为oilseed rape，即Oilseed rape mosaic virus。

油菜花叶病毒（Oilseed rape mosaic virus，ORMV）又也称Youcai mosaic virus（YoMV）或Chinese rape mosaic virus（CRMV），其是一种杆状病毒，对油菜危害极其严重[3]。由病毒粒子的形态学特征和血清学关联性分析，油菜花叶病毒从属烟草花叶病毒属（Tobamovirus）。

当前，烟草花叶病毒属亚组Ⅲ已经有多个病毒株系获得了基因组全长或部分序列，包括凤仙花株系（Ribgrass mosaicvirus，impatens strain，RMV-Imp；DQ223770）[5]、车前草花叶病毒上海株系（Ribgrass mosaic virus，Shanghai strain，RMV-Sh）[6]、烟草花叶病毒十字花科株系（Tobacco mosaic virus，crucifer strain，TMV -Cr；Z29370）[7]、烟草花叶病毒大蒜株系（Tobacco mosaicvirus garlic strain，TMV -Cg；D38444）[8]等等。

2 四种油菜花叶病毒研究介绍

2.1 ORMV-SX

近几年，研究发现了侵染其他植物的油菜花叶病毒——ORMV-SX。王德富等[9]从油菜花叶病毒山西地黄分离物中鉴定获得一种烟草花叶病毒属病毒，基因组全长6 304 nt，5'UTR由68个核苷酸组成，3'UTR由236个核苷酸组成，编码区含有4个开放阅读框（ORF），其中ORF1编码1 103个氨基酸、分子量为121 kDa的复制酶；ORF1a编码1 596个氨基酸，分子量为175 kDa的复制酶通读蛋白；ORF3编码265个氨基酸，分子量为29 kDa的运动蛋白（MP）；ORF4编码一种外壳蛋白（CP），分子量为17 kDa，157个氨基酸。ORF3和ORF4具有77nt的重叠区域。根据全序列核苷酸一致性分析，发现其与油菜花叶病毒武汉分离物ORMV-Wh[10]一致性最高，达到96%。并且其与烟草花叶病毒属亚组Ⅲ其他株系一致性较高；与亚组Ⅰ和亚组Ⅱ中的分离物一致性较低。证明了ORMV-SX归属于烟草花叶病毒属亚组Ⅲ，即ORMV-SX是一种油菜花叶病毒，ORMV-SX和ORMV-Wh形成了一个关系最密切的独立分支。并首次报道了该种病毒可侵染玄参科植物地黄，扩大了油菜花叶病毒的寄主范围。

2.2 ORMV-Wh

ORMV-Wh的基因组长6 301 nt，与Ⅲ病毒亚组病毒的基因组结构相似，包含4个开放阅读框（ORF），ORF1终止于琥珀密码子TAG，TAG后存在烟草花叶病毒属病毒典型的通读序列CAATTA；ORF1通读的典型特征，ORF1a编码1 595个氨基酸、分子量为181.2 kDa的蛋白；ORF2编码265个氨基酸、分子量为29.7 kDa的运动蛋白；ORF3编码157个氨基酸、分子量为17.6 kDa的外壳蛋白；其3'UTR长度为239 nt。ORF2和ORF3有77 nt的重叠区域。其与TMV寄主范围存在明显差异，而血清学相关性较低，外壳蛋白（CP）基因核苷酸序列一致性也较低，而与油菜花叶病毒的CP基因核苷酸一致性较高，是一种与油菜花叶病毒同源性较高的亚组Ⅲ类病毒[10]。ORMVWh病毒能感染菜籽、大白菜等十字花科植物，在感染早期产生典型的清脉症状。ORMV-Wh病毒对番茄、烟草等茄科植物的致病性较弱[11]。

2.3 ORMV-Sh

ORMV-Sh又称YoMV-Sh、RMV-Sh，其为车前草花叶病毒上海分离株系，ORMV-Sh最初是从上海感病的青菜上分离得到，基因组全长6 301 nt，与其他十字花科烟草花叶病毒属相似。其5'UTR长度为68 nt，3'UTR长度为236 nt。其含有一个4个开放阅读框，包括编码126 kDa和183 kDa的复制酶基因，以及编码外壳蛋白和运动蛋白的基因。其全基因序列与十字花科类烟草花叶病毒属相似。通过比较全基因组核苷酸序列和预测的氨基酸序列以及系统发育分析其与油菜花叶病毒同源性极高，为96%的一致性，尤其在预测的外壳蛋白的氨基酸序列和RNA聚合酶区域上极为相似[12]。其显著特点是能够侵染长叶车前和十字花科等类植物，典型的TMV及其他大部分烟草花叶病毒属病毒没有这种侵染能力[13]。

2.4 ORMV-Br

ORMV-Br[14]是从中国湖北省的油菜中分离出来的一种烟草花叶病毒属的病毒。与其他烟草花叶病毒属病毒相比，ORMV-Br对十字花科植物有更高的认同度，根据系统发育分析，其与ORMV其他从属十分相似，是TMV的同种但不同分支。其含239 nts大小的3'UTR，外壳蛋白和运动蛋白分别编码158和266个氨基酸残基，外壳蛋白和运动蛋白开放阅读框之间含77个核苷酸的重叠区。ORMV-Br的CP与油菜花叶病毒属具有极高的同源性。根据序列比较和系统发育分析，其与ORMV同源性较高，与TMV同源性较低，证明其从属TMV亚组Ⅲ类病毒。ORMVBr对十字花科植物有很强的侵染性，然而，它对茄科、豆科和葫芦科等植物的传染性较弱。其病毒体形态和烟草花叶病毒属病毒一致。

3 油菜病毒病的危害与防治措施

3.1 油菜病毒病的危害

随着社会经济的发展，油菜的种植面积也不断增加，油菜苗期的病害也日趋严重。油菜病毒病又名油菜花叶病、油菜毒素病[15]。油菜病毒病全国油菜产区均有发生，其中华北、西南和华中冬季油菜区最为严重。

在我国，冬油菜病毒在寄主体内越冬。春天由桃蚜、菜缢管蚜等蚜虫传毒，其中桃蚜和菜缢管蚜在油菜田十分普遍。蚜虫带病毒传毒时间很短，在获病株上吸汁5 min即可获毒，在健康株上吸汁不足1 min即可传毒，但获毒后20～30min，传毒力即可消失。冬油菜区，油菜、春季甘蓝、青菜、小白菜等十字花科蔬菜和杂草，成为秋季油菜重要毒源。此外，车前草、辣根等杂草及茄科、豆科作物也是病毒越夏的植物寄主。春油菜区病毒还可在温室、塑料棚栽培的油菜等十字花科蔬菜留种株上越冬。

烟草花叶病毒属病毒寄主范围较广，能侵染葫芦科、茄科、豆科、藜科、木犀科、苋科、锦葵科、十字花科等共36科310多种植物[16-17]，而ORMV虽为烟草花叶病毒属亚组Ⅲ的成员，但其寄主范围相对较小，仅能够侵染十字花科、车前科、凤仙花科和石蒜科等植物[16-20]。

ORMV一般在十字花科或者杂草等上过夏，秋季通过蚜虫传播至比油菜种植较早的十字花科蔬菜上，再传播至油菜种植地，造成染病。油菜病毒病与蚜虫的迁飞量呈正相关[21]，严重时造成油菜籽绝产。油菜花叶病毒对油菜的生长发育产生严重影响，油菜发病越早，损失越严重，影响油菜结籽，菜籽产量极大减少。

3.2 油菜病毒病的防治措施

3.2.1 选种抗病品种

在油菜种植区应根据当地毒源种类进行选种抗病品种，如西南302[22]、湘杂油1号[23]、中双4号[24]等。一般甘蓝型油菜抗病较强，但应在不同的油菜病发生区合理选种。

烟草花叶病毒和油菜花叶病毒形态不同：烟草花叶病毒的粒体为杆状，大小为（15～16）nm×300 nm；油菜花叶病毒的粒体为球形，直径38 nm。烟草花叶病毒属的失毒温度98 ℃以上，稀释终点1.5×106。体外保毒期29天以上，可经汁液、土壤和大型针线虫传毒[25]。

3.2.2 适时播种

早期油菜播种发病率明显高于晚期播种，尤其是白菜型花叶病极为严重[25]。选择合适的种植时间，应根据当地气候以及油菜品种而定，除此之外，应注重蚜虫发生情况以及迁飞量，必要时适当延迟种植，降低蚜虫的传染率。

3.2.3 合理种植

科学施肥，防旱抗涝。保证苗期植物的茁壮，降低致病率，增强抵抗性。

3.2.4 农药防治

在蚜虫发生期应及时喷施农药，降低蚜虫的迁飞量。抗病初期可使用0.5%的抗毒丰菇类蛋白多糖AS，或1.5%的植病灵乳剂等药剂，间隔7天左右，喷施2～3次，可以抑制或缓解病情发展。

4 结语

烟草花叶病毒属病毒长期对不同植物的适应使得形成不同的寄主范围，这种推测可以从MP分化中得到辅证，虽然TMV的126 kDa、183 kDa、MP和CP基因都可以影响寄主范围和症状的发生，但MP可能有更特殊的意义，不同病毒的MP比其他基因会有极大的不同，有人提出病毒MP最初可能来源于寄主植物基因[26]。MP基因也对于分析ORMV寄主范围和同源性上也有一定贡献，对上述4种ORMV，MP基因均存在差异，MP基因可能参与决定了其寄主范围。

ORMV是烟草花叶病毒属病毒的亚组Ⅲ类病毒，在血清学和进化关系上十分密切。但ORMV寄主范围小，而烟草花叶病毒属病毒寄主范围广，防治烟草花叶病毒的方法大多同样适用于ORMV的防治。同时加以合理的耕作管理、防虫治蚜，从而保证幼苗健康茁壮，提高产量。

目前，对于ORMV的认知还比较少，对于其复制酶更加深入的研究还有待挖掘，同时对于MP基因的功能认知还有待完善。除此之外，ORMV对植物的侵染会引发植物的基因沉默机制，利用该机制进行抗病的研究尚不明确，仅仅依赖传统方法治理病害，难以防范和治理，造成绝产，这就需要提前预防，做好详细安排规划。