马铃薯

关于马铃薯病毒的研究

摘要：马铃薯作为世界上最重要的农作物之一，科学界一直非常重视对它生活

史的探究。随着科学的不断发展，科学家们运用生物学方法、免疫学方法、核酸介导的分子生物以及各方法的综合应用，对常见的马铃薯致病病毒PLRV、PVA、PVS等进行了大量的研究。虽然这三种病毒对马铃薯有不同的危害，传播方式也多样但是在研究中科学家得出的相关成果使人们找到了防止马铃薯病毒的方法。并且通过外壳蛋白介导、复制酶基因介导、表达基因调控区等多种途径，获得抗PLRV等的转基因马铃薯栽种。现在科学界对病毒的生活史、检测技术、复制与表达、传播机制又有了更清楚的认识，为有效地控制马铃薯病毒的发生和危害提供了更有效的理论依据。

关键词：马铃薯病毒 种类 防治

一 病毒简介

马铃薯病毒病是马铃薯的主要病害，它们分布较广，易扩散，可因管理、气候地区而异。可导致马铃薯种性下降，产量降低，品质不佳等。本文主要针对以下几个病毒给予介绍，即卷叶病毒病(PLRV)、A病毒病(PVA)、S病毒病(PVS)。 1.卷叶病毒病(PLRV)

病毒粒体球状，直径25纳米。该病毒寄主范围主要是茄科植物，在马铃薯上引起卷叶症，病毒稀释限点10000倍，钝化温度70C，体外存活期12一24小时，ZC低温下存活4天。此外TMV（烟草花叶病毒）也可侵染马铃薯[1]。

当年感染的初期症状是顶部叶片直立、黄化,小叶沿中脉向上卷曲,小叶基部常有紫红色边缘。继发感染植株出苗后,下部叶片卷曲、僵直,逐渐革质化,边缘坏死,随后上部叶片也出现卷叶、褪绿,叶片背面变为紫红色,整个病株明显矮化、僵直、变黄，病株块茎切面有网状坏死[2]。 2.A病毒病(PVA)

马铃薯A病毒(Potato virus A），简称PVA，在马铃薯上引起轻花叶或不显症。病毒粒体线形，长730纳米。其寄主范围较窄，仅侵染茄科少数植物。病汁液稀释限点10倍，钝化温度44—52C，体外存活期12—18小时[2]。

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A病毒分布广,PVA在马铃薯上的症状为轻微的花叶斑驳,有时伴有波状和皱缩,块茎无症状,与PVA复合侵染时形成严重的皱缩花叶,与PVY复合侵染, 则叶背可见脉坏死条纹及叶片轻微皱缩。3.S病毒病(PVS)

马铃薯S病毒(Potato virus S），简称PVS，在马铃薯上引起轻度皱缩花叶或不显症。病毒粒体线形，长650纳米。其寄主范围较窄，系统侵染的植物仅限于茄科的少数植物，病汁液稀释限点1一10倍，钝化温度55一60C，体外存活期3一4天。

S病毒分布广,因品种和病毒株系不同而异,多数品种上引起叶脉颜色变深,叶片粗缩,叶尖下卷,叶色变浅;有的品种感病后产生轻度斑驳、脉带;有的品种感病后期变成青铜色,严重皱缩,叶面产生小的坏死斑;有些品种不表现症状,病毒不引起任何块茎症状。

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二 马铃薯主要病毒的传染方式

马铃薯的传播方式有以下几种，见表1：

表1 马铃薯主要病毒的传染方式

病毒 嫁接 块茎 汁液 昆虫 卷叶病毒病(PLRV) + A病毒病(PVA) + S病毒病(PVS) +

+

+ + 蚜虫 + + 蚜虫

从表中可见，蚜虫能传播多种病毒，现在我们主要介绍一下蚜虫传播的方式。据蚜虫的得毒和传毒时期以及其它习性，把马铃薯病毒分为非持久性病毒和持久性病毒[3]。

1.非持久性病毒，如A病毒。

蚜虫得毒和传毒只需几分钟几秒钟就可完成，喙针浅刺寄主植物叶片的表皮和薄膜组织而得毒传毒。病毒只保持在喙针顶端，不进入蚜虫体内，不需潜育期，病毒不繁殖。持毒时间不过1h左右，不跨龄持毒，向另一株传毒时，喙针脱毒，无传毒变化性或不强。

2.持久性病毒，如马铃薯卷叶病毒。

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蚜虫得毒和传毒时间长，需几十分钟到几小时，喙针必须深刺了寄主植物的韧皮部从而得毒。病毒可在蚜虫体内扩大繁殖，从得毒到传毒为一潜育期，因此又叫循回性病毒。可以跨龄终生持毒，但不传给后代。任何一种持久性病毒只能有由少数取食这种寄主植物的蚜虫传播过路浅刺尝食的蚜虫不传播持久性病毒。

三 检测技术

总体上可以归纳为三大类:生物学方法、免疫学方法、核酸介导的分子生物学方法以及各种方法的综合应用。 1.生物学方法

生物学方法是植物病毒研究工作的基本环节,亦是准确诊断鉴定病毒的关键,曾在马铃薯植物病毒鉴定与检测工作中起着重要作用。马铃薯病毒生物学检测常规内容主要包括寄主范围测定、鉴别寄主反应、病毒汁液钝化温度、稀释限点、体外存活期等离体性状测定和传播途径测定等。 2.免疫学测定方法

免疫学测定方法不仅可以用于病毒分类的鉴定, 还可定量的测定病毒在寄主体内的分布,如马铃薯的几种重要病毒的抗血清曾被用来测定马铃薯块茎的带毒率。血清学反应主要是病毒外壳蛋白抗原决定簇的作用,将有血清关系的病毒归在一个属内,但是在同一病毒属内也并不是所有病毒之间都有血清学关系。免疫学测定的方法有沉淀法、凝结法、免疫扩散法、酶联免疫吸附法、斑点免疫法、免疫电泳和免疫电镜法等。

3.以核酸介导的分子生物学病毒检测方法

以核酸介导的分子生物学病毒检测方法主要建立在PCR反应基础上,包括RT-PCR技术、核酸杂交技术、测序技术等。主要步骤有核酸RNA的提取;引物设计与扩增、克隆;测序鉴定;杂交分析。RT-PCR检测技术在马铃薯病毒分子检测技术中应用最广。仅用微量染病组织的汁液即可灵敏地检测到病毒的存在。此类技术不仅可以在基因水平上为植物病毒的检测提供更灵敏的手段,而且可与核酸序列分析结合,检测基因序列的分子变异,分析病毒株系间的序列同源性比较亲缘关系,为病毒的鉴定提供可靠依据。目前该项技术已分别应用PVA、PVS等病毒的检测中[4]。

四 研究进展

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随着对马铃薯病毒基因组结构和功能的进一步深入研究，越来越多病毒的基因组测序完成，而且对基因功能的研究也不断利用转基因植物予以证实。世界各国已成功克隆出用于转化马铃薯的病毒外壳蛋白基因、复制酶基因、蛋白酶基因、基因调控区序列、核酶c-DNA以及其他各种基因约20余种；建立完善了致瘤农杆菌介导的马铃薯转化技术；通过外壳蛋白介导、复制酶基因介导、表达基因调控区等多种途径，获得抗PLRV等的转基因马铃薯栽种。同时对病毒的生活史、检测技术、复制与表达、传播机制又有了更清楚的认识，为有效地控制马铃薯病毒的发生和危害提供了理论依据[5]。

五 防治措施

马铃薯病毒病所致的种薯严重退化，产量锐减，已成为发展马铃薯生产的最大障碍。防治本病应以抗病育种为中心，抓好下述环节： 1.建立无病留种基地：

品种基地应建立在冷凉地区，繁殖无病毒或未退化的良种。 2.采用无毒种薯:

各地建立无毒种薯繁育基地后，要通过各种检测方法汰除病薯，采用无毒种薯，有条件的话，可以推广茎尖组织脱毒。3.二季作或者夏播：

生产田可通过二季作或夏播获得种薯一季作地区实行夏播，使块茎在冷凉季节形成，增强对病毒的抵抗力；二季作地区春季用早熟品种，地膜覆盖栽培，早播早收，秋季适当晚播、早收，可减轻发病。 4.改进栽培措施：

包括留种田远离茄科菜地、及早拔除病株、实行精耕细作、高垄栽培、及时培土、避免偏施过施氮肥、增施磷钾肥、注意申耕除草、控制秋水、严防大水漫灌等。

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5.马铃薯病毒病传播途径主要是靠蚜虫传播，因此防病同时要防治蚜虫。 5.1灭蚜方案

方案一：烟草石灰水溶液（烟叶0.5kg+生石灰0.5kg+水30kg+肥皂少许浸泡48小时）喷洒；

方案二：10%烟碱乳油杀虫剂500-1000倍液，残留只有36h，低毒、低残留、

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不产生抗性、成本低。 5.2控制病毒

方案一：高科2%氨基寡糖素和32%核苷·溴·吗啉胍是治疗交叉感染引起的病毒病，3-4天一次，连续使用3-4次，不要使用生长素或者激素，特别严重的地块可以结合冲一次黄化曲叶病毒灵灌根剂，1亩冲1500毫升，效果会更好;

方案二：《蔬菜病毒专用》40克+有机硅1包或纯牛奶250ml兑水15公斤，进行全株喷雾，连用2天，间隔5天，再用1次，待病情完全得到控制后转为每个疗程用一遍药预防进行即可。

参考文献

[1]郝艾芸，张建军，申集平.马铃薯病毒病的种类及防治方法[J].内蒙古农业科技2007,2:62-63

[2]中国蔬菜网[DB][引用日期2013-08-29] [3]马铃薯病毒的传播途径.植物保护

[4]S532马雪青，王永刚，周娴婧等.马铃薯病毒的检测技术[J].安徽农业科学2010, 38（6）：2994-2995

[5]马雪青，王永刚，周娴婧等马铃薯病毒研究新进展[J] 食品工业科技 2010-10-31

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