4种病毒抑制剂对昭通烟草番茄斑萎病毒病和马铃薯Y病毒病的防治效果

游堂贵，段艳茹，张 燕，龚 林，陈玉杰，和淑琪，肖家繁，倪 霞，查宏波，赵 芳，赵声春，杨军章

（1云南省烟草公司昭通市公司，云南昭通 657000；2云南农业大学/云南省生物资源保护与利用国家重点实验室，昆明 650201）

0 引言

烟草(Nicotiana tabacum)是一种重要的经济作物，在云南省的种植面积和产量位居中国首位[1]。烟草病毒病种类多，如番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus，TSWV)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y，PVY)、烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus，TMV)等。烟草病毒病分布范围广，侵染性强且防治困难，是烟草生长过程中主要的病害，严重危害烟草的品质和产量，造成了巨大的经济损失[2]。番茄斑萎病毒是全世界危害性最大的10种植物病毒之一[3]，属布尼亚病毒目(Bunyavirales)，番茄斑萎病毒科(Tospoviridae)，正番茄斑萎病毒属病毒(Orthotospoviruses)[4]，是目前布尼亚病毒目中唯一能侵染植物的病毒属[5]。烟草马铃薯Y病毒病又称“烟草脉坏死病”或“烟草脉带病”，由马铃薯Y病毒引起，是马铃薯Y病毒科(Potyviridae)马铃薯Y病毒属(Potyvirus)的典型成员[6-7]。TSWV能侵染烟草的各个生长时期，感病烟叶畸形，呈不对称生长，叶片上出现坏死斑和同心环纹，叶面不平整、皱缩，感病后期顶芽萎蔫下垂，植株矮化，呈“偏头”状，严重时可导致烟株死亡[8]。马铃薯Y病毒病可以系统侵染烟草，整株发病，受侵染植株叶脉坏死，叶片皱缩，烟草品质严重下降，失去烘烤价值[9]。2010—2011年云南昆明市烟草TSWV检出率为8.42%～16.38%[10]，2019年云南红河、楚雄、玉溪、曲靖、昭通等烟区TSWV检出率达43.88%，其中昭通昭阳区烟草及周边杂草上TSWV阳性数达100%[11]，2020对云南省10个地州烟草上正番茄斑萎病毒属病毒进行调查鉴定，TSWV检出率为31.58%[12]，TSWV成为云南烟草主栽区斑萎类病毒的优势种。2007年昭通市昭阳区和鲁甸县烟草PVY有小面积发生，2008年发病面积增加，危害加重，成为昭通市烟草生产中的重要病害之一[13-14]。由此可见，近年来，云南烟区烟草病毒病发病率呈逐年递增趋势且不断变化，防治难度也在增加，因此，采取有效的防控手段对TSWV和PVY进行防控，对减少病毒带来的经济损失具有重要的理论和现实意义。

植物病毒病害的发生具有爆发性、间歇性和迁移性，一旦发生便难以控制，目前农业生产上防治病毒病的方法有：培育壮苗，保持田间卫生和及时拔除感病植株以减少病源，与禾谷类作物轮作等农业防控；利用不同颜色的粘板诱杀传毒介体蓟马[15]以及利用反射紫外线覆盖物趋避蓟马等物理防治[16]；利用小花蝽、捕食螨、寄生蜂等天敌资源进行生物防控[17-19]；利用基因工程选育抗病品种，但这些防控技术复杂、周期长、成本高。使用病毒抑制剂仍是植物病毒病综合治理中常用的防治手段，药剂防治能够有效切断传播介体或者提高植物抗病能力，减少病害的发生和传播，延缓病程[20]。目前农业生产上防治TSWV和PVY的药剂主要有宁南霉素、病毒特、菌毒清、氨基寡糖素、盐酸吗啉胍、辛菌胺、寡糖·链蛋白、香菇多糖、大黄素甲醚、葡聚烯糖等药剂[21-22]。

香菇多糖是以蘑菇菌棒为原料提取出来一种多糖类生物活性物质，是一种抑制病毒病RNA复制，钝化病毒的高效、广谱性病毒抑制剂[23]。超敏蛋白微粒剂是一种稳定的多肽化合物，能够诱导植物提高抗病毒作用，促进植物生长发育，进而表现出抵御病虫侵染能力。氨基寡糖素是从海洋虾、蟹等壳类物质中提取并加工得到的多糖类天然碳水化合物，通过激发植物自身的免疫反应，使其获得系统抗性，起到抗逆、抗病作用，进而对多种病害均有良好的防治效果[24-25]。嘧肽霉素是由微生物发酵产生的次生代谢物，其有效成分是胞嘧啶核苷肽类化合物，通过抑制病毒核酸的复制，延长病毒的潜育期，破坏病毒结构，降低病毒粒体浓度，同时调节和促进植物生长发育的功能，从而得到防治病毒的作用[26]。

为了探索有效防治烟草TSWV和PVY且对环境相容性好的药剂，选用1%香菇多糖水剂、3%超敏蛋白微粒剂、5%氨基寡糖素水剂和2%嘧肽霉素水剂等4种病毒病抑制剂，对烟田TSWV和PVY进行了防治试验，旨在评价4种不同病毒抑制剂对自然发病状态下烟草TSWV和PVY的防控效果，筛选出高效、绿色、环保的防治药剂，为烟田TSWV和PVY的可持续防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

2020年于云南省昭通市昭阳区布嘎乡（103°43′36″E，27°13′10″N，海拔1980 m）开展田间试验，其中田块为连续种植烤烟田块，地势平整，土壤肥力中等，前作为烤烟，冬闲。供试烤烟品种为‘云烟87’。

本研究选择1%香菇多糖水剂、3%超敏蛋白微粒剂、5%氨基寡糖素水剂和2%嘧肽霉素水剂等4种病毒病抑制剂（药剂信息见表1）进行田间试验，以喷施清水作为对照。采用完全随机区组设计，每个小区种植烟草100株，各试验小区重复3次，各小区随机排列。烟苗于4月16日移栽，行距110 cm，株距55 cm，4月24日破膜，5月3日培土掏苗，分别于团棵期（6月5日）、旺长期（6月24日）和打顶抹杈期（7月11日）各施药1次，共计施药3次，试验其他栽培管理措施按照当地优质烤烟生产技术规程操作。

表1 供试病毒抑制剂种类及施药量

1.2 调查方法

田间调查烟草TSWV和PVY的发病情况，分级依照GB/T 23222-2008中病毒病分级标准，以株为单位，对各处理烟草番茄斑萎病毒病和烟草马铃薯Y病毒病（当地另一种主要病毒病）进行调查（表2）。并依据公式(1)、(2)、(3)计算发病率、病情指数及防控效果。用药前调查1次（5月30日），每次施药后10天调查1次，共调查4次。

表2 烟草TSWV和PVY分级标准

1.3 数据统计分析

采用Excel 2010和SPSS 24.0对所有数据进行整理及分析，采用单因素试验Duncan's新复极差法(P=0.05)对比不同病毒抑制剂处理后发病率、病情指数间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 4种病毒抑制剂对烟草TSWV的防治效果

施药前烟草TSWV发病率为：T3=T4＞T1＞T2＞T5对照，不同处理之间无显著差异（表3）。第一次施药10天后，烟草TSWV发病率为T3＞T1＞T5＞T4＞T2，4种处理之间无显著差异。第二次施药10天后，烟草TSWV发病率为：T5＞T1=T3＞T4＞T2，其中，T2处理的烟草TSWV发病率显著低于T5对照(P＜0.05)。第3次施药10天后，烟草TSWV发病率为：T5＞T1=T3=T4＞T2，其中，T5的烟草TSWV发病率显著高于4种药剂处理(P＜0.05)，T2处理的烟田上TSWV发病率最低为2.00%。

施药前烟草TSWV病情指数为：T3＞T4＞T1＞T2＞T5对照，不同处理间无显著差异（表4）。第一次施药后10天，烟草TSWV病情指数为：T3＞T4＞T1＞T5＞T2，4种处理间无显著差异。第二次施药后10天和第三次施药10天后，烟草TSWV病情指数均为：T5＞T3＞T4＞T1＞T2，其中，第二次施药10天后，T2处理的烟草TSWV病情指数显著低于T5对照(P＜0.05)；第三次施药10天后，T2、T1和T4处理的烟草TSWV病情指数与T5相比，均达到显著差异水平(P＜0.05)，其中T2处理的烟田TSWV病情指数为1.78±0.13，仅为T5的0.49倍。

表4 药剂防治对烟草TSWV病情指数的影响

所选4种病毒抑制剂对烟草TSWV均有一定的防治效果（表5），第一次施药10天后，各处理的防治效果为：T2＞T1＞T4＞T3，其中，T2处理的防治效果显著高于T3和T4处理(P＜0.05)；第二次施药10天后，各处理的防治效果为：T2＞T4＞T3＞T1，T2处理的防治效果显著高于T1处理(P＜0.05)；第三次施药10天后，各处理的防治效果为：T2＞T4＞T3＞T1，4种处理间差异不显著(P＜0.05)。

表5 药剂防治对TSWV防治效果的影响 %

2.2 4种病毒抑制剂对烟草PVY的防治效果

施药前烟草PVY发病率为：T3＞T5＞T4＞T1=T2，不同处理间差异不显著(P＜0.05)（表6）。第一次施药10天后，烟草PVY发病率为：T3＞T5＞T4＞T1＞T2，T2处理PVY发病率显著低于T3处理和T5对照(P＜0.05)。第二次施药10天后，烟草PVY发病率为：T5＞T3＞T4＞T1＞T2，其中，T2和 T1处理的烟草PVY发病率显著低于T5对照(P＜0.05)。第三次施药10天后，烟草PVY发病率为：T5＞T3＞T1＞T4＞T2，其中，T2、T1和T4处理的烟草PVY发病率均显著低于T5对照(P＜0.05)，T2处理的烟田PVY发病率最低为2.67%±0.67%，其次是T4处理发病率为3.00%。

表6 药剂防治后烟草PVY发病率 %

施药前烟草PVY病情指数为：T5对照＞T3＞T4＞T1=T2，其中T1和T2处理的病情指数均为零，各药剂处理间差异不显著(P＜0.05)（表7）。第一次施药10天后，烟草PVY病情指数为：T5＞T3＞T4＞T1＞T2，其中T2处理PVY病情指数显著低于T5对照(P＜0.05)。第一次施药10天后，烟草PVY病情指数为：T5＞T3＞T1＞T4＞T2，4种药剂处理的烟草PVY病情指数均显著低于T5对照；第三次施药10天后，烟草PVY病情指数为：T5＞T3＞T1＞T4＞T2，其中，T2、T1和T4处理的烟草PVY病情指数均显著低于T3处理，且4种药剂处理均显著低于T5对照(P＜0.05)，T2处理的烟草PVY病情指数最低为0.82±0.07，其次是T4处理为1.07±0.15。

表7 药剂防治后烟草PVY病情指数

第一次施药10天后，各处理的防治效果为：T2＞T1＞T4＞T3，不同处理间差异不显著（表8）。第二次施药10天后，各处理的防治效果为：T2＞T4＞T1＞T3，4种药剂处理间差异不显著。第三次施药10天后，各处理的防治效果为：T2＞T4＞T1＞T3，T2处理和T4处理对烟草上PVY的防治效果显著高于T3处理，其中T2处理的防治效果最高为68.10%±2.86%，其次是T4处理防治效果为58.07%±5.73%。结果表明，4种病毒抑制剂对烟草PVY均有一定的防治效果，其中3%超敏蛋白微粒剂的防治效果最佳。

表8 药剂防治后烟草马铃薯Y病毒防治效果 %

3 结论

本试验研究了1%香菇多糖水剂600倍液、3%超敏蛋白微粒剂4000倍液、5%氨基寡糖素水剂1000倍液和2%嘧肽霉素水剂500倍液对昭通烟草TSWV和PVY的田间防治效果。结果表明：4种病毒病抑制剂对烟草TSWV和PVY均具有一定的防控作用，其中，3%超敏蛋白微粒剂4000倍液处理的烟草上TSWV发病率和病情指数最低为2.00%和1.78±0.13，PVY的发病率和病情指数最低为2.67%±0.67%和0.82±0.07，其对烟草TSWV和PVY的防治效果分别为：54.34%～59.91%和68.10%～82.24%；2%嘧肽霉素水剂500倍液处理的烟草上TSWV的发病率和病情指数为3.33%±0.33%和2.52±0.19，PVY的发病率和病情指数为3.00%和1.07±0.15，其防治效果分别为：22.75%～43.32%和58.07%～68.86%。表明防治烟草TSWV和PVY以3%超敏蛋白微粒剂4000倍液的防治效果最佳，其次是2%嘧肽霉素水剂500倍液。因此田间可采用这两种药剂对烟草TSWV和PVY等病毒病进行预防和控治。

4 讨论

烟草病毒的侵染过程主要包括吸附、侵染、增殖、扩散、装配和释放等环节，因此，通过阻断或限制某一环节或各环节的主要因子，能够达到抑制病毒的效果[27]，因此田间施用病毒抑制剂是烟草病毒病防治的重要措施之一。本研究选用了4种病毒抑制剂对昭通烟草TSWV和PVY的防控效果进行了田间试验，结果表明4种药剂均有一定的控制作用，其中3%超敏蛋白微粒剂4000倍液和2%嘧肽霉素水剂500倍液效果最好。超敏蛋白能诱导植物产生防卫反应，增强植物的抗病能力，是一种具有广谱抗病能力的病毒抑制剂，李应金等[28]和陈永对等[29]研究表明，3%超敏蛋白对烟草TSWV和烟草PVY的防治效果分别为70.82%～74.17%和62.83%～66.28%，本研究中，3%超敏蛋白微粒剂对烟草TSWV和PVY的防治效果分别为54.34%～59.91%和68.10%～82.24%，可能与植物抗病能力、病毒抗药性、病毒致病力、以及施药方式、施药时间和环境条件等因素有关。嘧肽霉素通过抑制病毒核酸的复制和外壳蛋白的合成达到控制病毒病的目的，对植物病毒病效果显著，且具有调节和促进植物生长发育的功能[30]。杜春梅等[31]研究表明，4%嘧肽霉素水剂200倍液对番茄、辣椒和烟草上病毒病的防治效果分别为82.23%、85.63%和82.82%；李应金等[28]研究表明，4%嘧肽霉素800倍液对烟草病毒病田间防治效果为21.00%～24.07%。本研究表明，2%嘧肽霉素水剂500倍液对烟草TSWV和PVY的防治效果分别为22.75%～43.32%和58.07～68.68%，对病毒病症状有显著的缓解作用。因此，可使用超敏蛋白和嘧肽霉素对烟田烟草TSWV和PVY进行防治。

香菇多糖素通过作用于病毒的侵染位点，钝化病毒活性进而抑制病毒在植物体内的复制[32]。张超群等[33]研究表明1%香菇多糖素水剂500倍液对烟草病毒病的防治效果为55.77%，本试验中1%香菇多糖素第一次施药后10天的烟草TSWV和PVY的防治效果最高，分别为39.90%和71.06%，第二、三次施药的防治效果较第一次减弱，与刘艳芝等[34]研究结果一致，原因可能是1%香菇多糖素水剂的防治效果前期更佳，中后期防治效果减弱。氨基寡糖素能促进烟草生长，并诱导烟草产生阻止病毒侵染与增殖的抗体，还能直接抑制病毒的活性，从而有效控制烟草病毒病的发生[35]。此外，氨基寡糖素对作物和非靶标生物安全，在环境中易降解，对生态环境无不良影响，是一种较好的生物抗病毒剂[36]。赵小明等[25]和龙光泉等[36]的研究表明，2%和5%氨基寡糖素对烟草病毒病的防治效果分别为62.80%～72.4%和69.26%～73.95%，本研究中，在烟草生长的中后期，5%氨基寡糖素对烟草TSWV的防治效果较好，而对PVY的防治效果为烟草生长中期最佳，原因可能是氨基寡糖素是通过调节植物生长，合成抗病物质，提高植物的抗逆能力，需要时间积累。

植物病毒抑制剂可减少化学农药使用量，降低烟叶农残，保护烟田生态环境，本试验所选试剂均为病毒抑制剂，对病毒病均有一定的控制作用，其中超敏蛋白和嘧肽霉素对烟草TSWV和PVY病毒病的防治效果较好。后续可继续研究不同药剂的最佳施药浓度，此外，本试验只选择了4种病毒抑制剂，可以进一步增加病毒病抑制剂种类，为田间防治提供更多的药剂选择。