豫西烟区烟草病毒病病原检测及复合侵染分析

2021-06-17 15:27李静静薛立新张胜白静科金磊尤芳芳许仪
安徽农业科学 2021年2期
关键词:烟草病毒

李静静 薛立新 张胜 白静科 金磊 尤芳芳 许仪

摘要 为明确豫西烟区烟草病毒病的主要病毒种类,利用9种病毒血清通过酶联免疫吸附法(ELISA)对2019年豫西(三门峡、洛阳、济源)3个烟叶产区的102份病毒病样品进行了系统检测。结果表明,豫西烟区病毒总检出率为94.12%;病毒种类主要有5种,分别为烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)、烟草脉带花叶病毒(tobacco vein banding mosaic virus,TVBMV)、烟草蚀纹病毒(tobacco etch virus,TEV)、烟草黄瓜花叶病毒(tobacco cucumber mosaic virus,CMV)及烟草马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY),TMV和TVBMV为优势种,其中三门峡优势种为TVBMV,洛阳优势种为TMV,济源优势种为TMV。豫西烟区病毒侵染类型中单一侵染率为35.42%,TMV的单一侵染率最高,为18.75%;2种及以上病毒复合侵染率为64.58%,其中TVBMV+TEV的复合侵染率最高,为11.46%,其次是TMV+CMV+TVBMV+TEV,复合侵染率为10.42%。

关键词 烟草;病毒;病原检测;复合侵染

中图分类号 S435.72文献标识码 A文章编号 0517-6611(2021)02-0132-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.036

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Pathogen Detection and Multiple Infection Analysis of Tobacco Virus Disease in Tobacco Growing Areas of Western Henan Province

LI Jingjing1,XUE Lixin1,ZHANG Sheng2 et al (1.Jiyuan Branch of Henan Tobacco Company,Jiyuan,Henan459000;2.Xiangxi Autonomous Prefecture of Hunan Tobacco Company,Jishou,Hunan 416000)

Abstract In order to identify the main types of tobacco virus diseases in tobacco growing areas of Western Henan Province (Sanmenxia, Luoyang and Jiyuan), 102 samples of tobacco virus diseases from three tobacco producing areas in Western Henan Province in 2019 were detected by enzymelinked immunosorbent assay (ELISA). The results showed that the total detection rate of virus was 94.12%, and there were five kinds of virus, including tobacco mosaic virus (TMV), tobacco vein banding mosaic virus (TVBMV),tobacco etch virus (TEV), tobacco cucumber mosaic virus (CMV) and tobacco potato virus Y (PVY),TMV and TVBMV were the dominant species.Among them, TVBMV was the dominant species in Sanmenxia, TMV in Luoyang and TMV in Jiyuan.The single infection rate was 35.42%,the single infection rate of TMV was the highest, 18.75%;the compound infection rate of two or more viruses was 64.58%, in which TVBMV + TEV was the highest (11.46%),followed by TMV + CMV + TVBMV + TEV,the compound infection rate was 10.42%.

Key words Tobacco;Virus;Pathogen detection;Compound infection

病毒病是全世界煙草栽培地区普遍发生的一类病害,也是我国各烟区的重要病害,近年来有日益严重的趋势[1]。病毒病可造成花叶、畸形、坏死、矮化等症状,严重影响烟叶产量和质量。据2011—2015年统计,常见病毒病害如烟草普通花叶病毒病、烟草黄瓜花叶病毒病、烟草马铃薯Y病毒病所造成的烟草经济损失

占烟草病虫害所造成总损失的43%左右,超过真菌病害所造成的损失,成为对烟草生产威胁最大的一类病害[2]。目前,在我国已报道的烟草病毒病病害有25种,约占烟草侵染性病害种类的1/4[2-3],其中严重影响烟草生长的病毒种类主要有6种:烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)、烟草黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、烟草马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)、烟草马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)、烟草蚀纹病毒(tobacco etch virus,TEV)和烟草脉带花叶病毒(tobacco vein banding mosaic virus,TVBMV)[4-6]。这6种病毒在我国烟草病毒中所占比例最大,造成危害和损失也最严重[4,7]。

李淑君等[8]曾提出2000年河南省许昌烟区病毒病主要有PVY、CMV、TMV和烟草环斑病毒病等;李义强等[9-10]研究表明,PVY、CMV是危害河南烟区的主要病害种类,且TRSV已逐渐成为又一重要病毒;罗朝鹏等[11]于2012年发现河南烟区主要病毒病已由PVY和CMV转变为CMV和TMV;张全民等[12]发现类似研究结果,并发现TEV的发生率较往年有所提高,白静科等[13]研究发现,TMV、CMV、TEV、PVY和TVBMV为河南烟区危害严重的5种病毒,TMV已取代CMV发展为优势种。虽然前人对河南烟草病毒病进行了较多研究,但针对当前豫西烟区病毒病种类鉴定报道较少,吉贵锋等[14]只报道了豫西烟区2011—2013年病毒病整体发生规律,并未对病毒病种类及地区分布进行区分。近年来,豫西烟区烟草种植面积保持稳定,占全省烟叶种植面积的40%左右,因此,做好豫西烟区病毒病防治意义重大。为明确当前豫西烟区烟草病毒种类和变化趋势,笔者于2019年烟叶生产季节分别从豫西不同烟叶产区取样,并利用酶联免疫吸附法(ELISA)进行检测,旨在为豫西烟区烟草病毒病的病原种类及病毒病的有效防治研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 样品采集。

2019年6—8月,在豫西烟区三门峡(卢氏、灵宝)、洛阳(汝阳、伊川)、济源(王屋、邵原)3个烟叶产区采集102个典型病毒病症状的烟叶样品。部分样品呈现叶色浓淡不均的“花叶”,或叶面隆起形成“泡斑”,或叶缘上卷叶基变长,或脉坏死、茎坏死,部分样品出现褐色闪电状坏死纹或脉带等症状,样品于-80 ℃冰箱中保存备用。

1.1.2 试剂和仪器。

TMV、CMV、PVY、TEV、PVX、番茄斑萎病毒(TSWV)、烟草条紋病毒(TSV)血清试剂盒购自美国Agdia公司,烟草坏死病毒(TNV)、TVBMV血清试剂盒购自德国DSMZ公司。

组织研磨仪(Bio-DL easy extract P型,上海宝予德科学仪器有限公司);洗板机(Thermo MK2赛默飞世尔科技(中国)有限公司);酶标仪(Tecan infinite F50,瑞士帝肯公司)。

1.2 检测方法

参照试剂盒说明书利用双抗体夹心ELISA法(DAS-ELISA)检测所取烟草病毒病样品。以同时购置的阳性质控物和阴性质控物为对照,每个样品检测3次。

2 结果与分析

2.1 烟草病毒病种类

ELISA检测结果(表1)表明,102份烟草病毒病样品中,共有96份样品与6种供试血清中的1种或多种血清发生不同程度的阳性反应,表明所采集烟叶样品中存在TMV、CMV、TVBMV、TEV、PVY、TNV中的1种或多种病毒。在已检测出的6种病毒中,以TMV和TVBMV的侵染率最高,二者总检出率均为54.90%,其他依次为TEV(41.18%)、CMV(33.33%)、PVY(13.73%)、TNV(3.92%)。6种病毒在不同烟区的分布存在差异,在三门峡烟草样品中的检出率表现为TVBMV>TEV>CMV>TMV>PVY,TNV检出率为0;在洛阳烟草样品中的检出率表现为TMV>TVBMV>TEV=TNV,CMV、PVY检出率为0;在济源烟草样品中的检出率分别为87.50%、0、18.75%、12.50%、31.25%和6.25%,表现为TMV>PVY>TVBMV>TEV>TNV,CMV的检出率为0。另外,共6份烟草样品未检测到上述6种病毒。

可见,豫西烟区病毒病种类主要为TMV、TVBMV、TEV、CMV及PVY,TMV和TVBMV为优势种,其中三门峡优势种为TVBMV,洛阳优势种为TMV,济源优势种为TMV。

2.2 烟草病毒侵染的类型

对96份阳性样品进行病毒侵染类型分析,结果有34份样品为单一病毒侵染,总检出率为35.42%(图1);其余62份样品均为2种以上病毒复合侵染,其中2种病毒复合侵染的检出率为32.29%,3种、4种和5种病毒复合侵染的检出率分别为20.83%、10.42%、和1.04%(表2)。

2.2.1 单一病毒侵染。

在单一病毒侵染样品中,仅发现TMV、TVBMV、CMV及PVY的单独侵染,其检出率分别为18.75%、8.33%、6.25%和2.08%。不同烟区烟草样品中受单一病毒侵染的情况不同,三门峡烟草样品受TVBMV、CMV及PVY这3种病毒的单一侵染,洛阳烟草样品受TMV、TVBMV这2种病毒的单一侵染,济源烟草样品仅受TMV这1种病毒的单一侵染。

2.2.2 病毒复合侵染。

ELISA检查结果(表2)表明,在96份阳性样品中,62份烟草样品检测到2种以上病毒的复合侵染,总检出率为64.58%,共有15种病毒侵染类型。2种病毒复合侵染类型中,TVBMV+TEV的复合侵染率最高,为11.46%;其次是TMV+TVBMV,为8.33%。3个烟区中,三门

峡和济源TVBMV+TEV的复合侵染率也最高,洛阳仅检测到TMV+TVBMV的复合侵染,其侵染率为20%;三门峡检测到的2种病毒复合侵染类型最多,在病毒病防治中应加以重视。

豫西烟区3种病毒病复合侵染呈现6种不同类型,其中,三门峡3种、济源2种、洛阳1种。6种类型中,CMV+TVBMV+TEV的复合侵染率在豫西及三门峡均最高,分别为6.25%、10.34%;济源烟区中,CMV+TEV+PVY的复合侵染率最高,高达22.22%,应加以重点关注,做好防范。

4种及5种病毒病复合侵染的情况均只有1种,且均出现在三门峡;在三门峡烟区中,灵宝、卢氏均检测到TMV+CMV+TVBMV+TEV的复合侵染类型,侵染率达17.24%;灵宝检测到TMV+CMV+TVBMV+TEV+PVY复合侵染类型,侵染率为1.72%。

3 结论与讨论

烟草病毒病种类不断发生变化。2009—2012年,全国烟草病毒病的种类由普遍侵染的PVY转变为TMV和CMV[11,15];2014—2016年,湖南烟区PVY发病率逐年提高,年度间变化较大[16];2015—2017年,河南烟区病毒病优势种已由CMV转变为TMV,主要病害种类发生了变化,PVY的检出率有所下降,TVBMV危害逐渐加重[13]。河南烟区优势毒原的变化给烟草病毒病的防治工作带来了巨大困难,值得高度重视。该研究中,豫西烟区主要病毒病种类TMV、TVBMV、TEV、CMV及PVY,其中TMV和TVBMV为优势种,与前人研究结果一致。

罗朝鹏等[11]研究表明,全国13个烟区2010和2011年烟草病毒病复合侵染率分别为34.9%和28.6%,且存在7种复合侵染类型。李金岭等[4]研究發现陕西烟区田间烟草复合侵染现象严重,2种以上病毒的复合侵染总检出率为82.05%,共检测出9种复合侵染类型。白静科等[13]研究表明,河南烟区2种及以上病毒复合侵染率为61.84%,复合侵染类型多达30余种。该研究发现,豫西烟区田间烟草病毒病复合侵染现象严重,2种及以上病毒复合侵染率为64.58%,三门峡烟区的复合侵染现象相对较为严重,且存在4种及以上病毒复合侵染情况,这与白静科等[13]研究结果不一致,推测主要有两方面的原因:一是取样环境不同,检测出病害种类不同;二是由于气候条件、品种、耕作制度等多种因素的影响,病毒复合侵染的情况变得更加复杂。

佟爱仔等[17]研究表明,TEV侵染烟草在田间的症状不尽相同,且复杂多样,可能与不同病毒种类复合侵染有关,种植品种、地理位置和气候条件也会引起不同的症状表现。研究发现,在同一叶片中,不同取样位置检查到的病毒种类也不同,这可能与病毒侵染叶片时间及取样时间不同有关,说明病毒侵染的复杂性;也可能是取样点过少造成结果误差。此外,在此次检测的烟草样品中,有6个烟草样品中未检测到TMV、CMV、TVBMV、TEV、PVY及TNV 6种病毒,但烟草样品表现出明显的病毒病症状,说明这些样品中可能含有未检测到的病毒种类[18],田间烟草感病样品症状的复杂性可能与此有关。

豫西烟区病毒病总检出率为94.12%;豫西烟区病毒病种类主要为TMV、TVBMV、TEV、CMV及PVY,其中TMV和TVBMV为优势种。侵染类型中单一侵染率为35.42%,TMV的单一侵染率最高,为18.75%;2种及以上病毒复合侵染率为64.58%,其中TVBMV+TEV的复合侵染率最高,为11.46%,其次是TMV+CMV+TVBMV+TEV,复合侵染率为10.42%。豫西3个烟区的主要病害种类及侵染类型均存在差异,在实际病害防治中要结合实际、综合防治。

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