煙草馬鈴薯Y病毒病發病的相關因素研究

孫劍萍，孫宏偉，虞艷芳

（黑龍江省牡丹江煙草科學研究所，黑龍江 牡丹江 157011）

煙草馬鈴薯 Y病毒病是黑龍江省煙草的主要病害之一，流行年份損失十分慘重。山東、云南和陜西等都立項對馬鈴薯 Y病毒病流行規律進行了研究[1-4]初步建立了 PVY病毒病預測模型[1,4]，但由于生態環境的差異、栽培品種的不同、特別是PVY病毒病傳播介體煙蚜的發生規律的差異[5-7]，導致PVY病毒病的發生規律和控制技術的不同。我們根據黑龍江省的特殊生態環境，對影響煙草馬鈴薯Y病毒病發生因素進行了較深入的研究，為煙草馬鈴薯Y病毒病的預測預報和綜合防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于 2002—2005年在黑龍江省牡丹江煙草科研所試驗場植保試驗田（寧安市范家鄉）進行。供試驗品種為NC89、龍江911，供試毒株PVYN保存在牡丹江煙草科研所植保溫室NC89煙株上。供試馬鈴薯 Y病毒抗血清由沈陽農業大學植物病理研究室提供。

1.2 方法

1.2.1 PVYN侵染來源調查鑒定 馬鈴薯種薯攜帶病毒情況測定[7-8]：在黑龍江7個主產煙區采集馬鈴薯種薯，栽到溫室內（保證無蟲），觀察葉片病害癥狀，并取薯葉磨擦接種到鑒別寄主上，記載癥狀反應，同時利用薯葉進行ELISA檢測。

黑龍江省田間作物及雜草攜帶病毒情況檢測：烤煙大田生育期，在全省選兩個主產煙區，從煙田附近采集馬鈴薯薯葉、蔬菜及雜草，汁液摩擦接種到鑒別寄主上和ELISA檢測是否攜馬鈴薯Y病毒。

種子傳播試驗：在感染馬鈴薯Y病毒的煙草品種NC89病株上采種子，播種在消毒網室內，觀察是否有癥狀表現。

同樣，將上述種子經0.01M PB pH 7.2浸泡軟化后，研磨成汁，部分汁液用于摩擦接種到無病NC89煙株上，每次10株，重復4次，觀察是否有癥狀表現。另一部分汁液用于ELISA檢測是否帶有馬鈴薯Y病毒。

1.2.2 黑龍江省煙草 PVYN分布調查鑒定 7月初在黑龍江省 7個主產煙區采集不同烤煙品種可疑PVYN病葉，進行ELISA檢測。

1.2.3 馬鈴薯 Y病毒病的發生與作物布局的關系模擬病害發生條件，把病圃設在周圍有二十幾棵杏樹的試驗田內，煙田四周種植馬鈴薯，以遠離其200 m、鄰近小麥和玉米的煙田作對照，于移栽后開始調查PVY發病情況，同時在全省對煙田混種或鄰近馬鈴薯田的煙田進行調查。

1.2.4 PVYN寄主范圍測定 采集病葉加0.01 M磷酸緩沖液 pH 7.0榨汁，常規磨擦接種法接種到茄科、葫蘆科、莧科、藜科、豆科、十字花科和禾本科等7科25種植物上，記載癥狀。無癥疑為帶毒者，以無病的感病品種龍江911回接驗證。

1.2.5 煙田蚜蟲數量消長與馬鈴薯 Y病毒病發病關系研究 在試驗田設置黃皿誘蚜，黃皿直徑35 cm，高5 cm，皿內底部及內壁涂金盞黃油漆，外壁涂黑色油漆。皿距地面高度為1 m，兩皿相距30～50 m，調查蚜蟲數量。并同時調查煙田馬鈴薯Y病毒病的發生情況。以發病率增長到最高不再增長時的數據作為各年的最終發病情況。調查品種為NC89，采用對角線五點調查法。

調查后數據進行單變量逐步回歸分析，建立回歸模型。

2 結 果

2.1 黑龍江省煙區PVYN分布調查鑒定

表1的7個采集地點為黑龍江省的重要煙葉產區的部分縣（市），植煙面積占黑龍江省的 80%以上，極具代表性。檢測結果表明，黑龍江省各煙區PVYN廣泛分布于黑龍江省。

表1 煙草PVYN帶毒情況檢測結果Table1 The results of PVYN virus testing in tobacco

2.2 PVYN侵染來源調查鑒定結果

2.2.1 馬鈴薯種薯攜帶PVYN情況 ELISA測定和接種測定了黑龍江省 4個主產煙縣的馬鈴薯種薯（表2），發現絕大多數種薯都攜帶PVYN，說明馬鈴薯種薯是PVYN的主要侵染源之一。

表2 馬鈴薯種薯攜帶PVYN測定結果Table2 The results of PVYN testing in potato planting cube.

2.2.2 種子傳播試驗 將病株上采集的種子直接播種到消毒網室內，或研磨后摩擦接種到無病NC89煙株上，煙株均未見有 PVYN癥狀的產生，同時用ELISA檢測，其結果也未發現PVYN，表明煙草種子不攜帶 PVYN。說明煙草種子不是 PVYN侵染源。

2.2.3 黑龍江省田間作物及雜草攜帶病毒情況檢測 測定黑龍江省主要產煙縣煙田鄰近作物及雜草帶毒情況表明，田間馬鈴薯葉檢出攜帶PVYN的頻率最高，5月初至8月馬鈴薯田均有PVYN存在，所有測試的樣品均檢測到 PVYN；另外，辣椒上也檢測到 PVYN，但并不普遍；番茄、茄子、甘蘭、大白菜、大豆、玉米、大豆、龍葵、莧色藜、稗草、蒼耳和莧菜等植物未檢測到PVYN（表3）。

表3 田間作物及雜草攜帶PVYN檢測結果Table3 The results of PVYN testing in weed and crops

2.3 馬鈴薯Y病毒病的發生與作物布局的關系

模擬病害發生條件，結果發現，病圃發病程度明顯高于對照田，并且早5 d發病（圖1）。同時在近3年對全省進行馬鈴薯Y病毒病的普查中也發現，煙田混種或鄰近馬鈴薯田的煙田，發病率明顯增高。結合馬鈴薯Y病毒病的毒源調查結果，進一步證明馬鈴薯是黑龍江省煙草PVYN病發生的主要毒源。PVY病的發生及流行與作物布局關系密切。

圖1 不同作物布局PVYN病的病情指數Fig.1 The disease coefficient of PVYN in different crop distribution

2.4 PVYN寄主范圍測定結果

測定結果顯示PVYN寄主范圍較窄，在測試的7科25種植物中只侵染茄科的三生煙、白肋煙、黃苗榆煙、烤煙、心葉煙、黃花煙、洋酸漿、辣椒和番茄，而不侵染其他科植物（表4）。

表4 PVYN寄主范圍檢測結果Table4 The results of host plant testing

2.5 馬鈴薯Y病毒病發生與煙蚜關系

圖2為煙田桃蚜發生量與馬鈴薯Y病毒病發病率關系圖，圖中顯示，馬鈴薯Y病毒病發病率與煙田桃蚜發生量關系十分密切，隨著煙田蚜量的增減，馬鈴薯 Y病毒病的發病率增長出現明顯的起伏，在煙株整個生育期呈現“S”增長變化的趨勢。

圖2 馬鈴薯Y病毒病發病率與煙蚜關系Fig.2 The relation between the PVY incidence and the population of aphids in tobacco fields

2.6 馬鈴薯Y病毒病的田間流行趨勢模型

2.6.1 馬鈴薯 Y 病毒病的田間流行趨勢模型 采用連續4年4組（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）病害流行數據資料，每一組都作一個流行場次，對每一場次數據資料分別以田間流行時間為X軸，發病率為Y軸繪制散點圖，煙草PVY發病率隨時間延長呈現“S”增長變化的趨勢。分別選用 Logistic、Gompertz、Richards、Weibull和指數模型等多個“S”型曲線模型分別對各組數據資料采用單純之間進行擬合檢驗，比較回歸絕對系數（R2）、校正回歸絕對系數（Rc2）和剩余均方（RMS），確定Logistic{I=1/[1+a*EXP（-b*T）]}模型為最優方程。4個流行場次流行數據資料Logistic模型擬合檢驗結果見表5。

2.6.2 馬鈴薯 Y病毒病的田間預測模型 煙草PVY病毒病田間是由蚜蟲傳播，蚜蟲遷飛數量影響侵染概率、溫度影響潛育期、初始發病率影響流行速率，分別以日平均溫度（T）、初始發病率（I0）、蚜蟲遷飛數量以及它們間的互作和轉換為自便量，以最終發病率或最終發病率轉換值為依變量進行逐步回歸分析，通過比較回歸系數R、估計標準誤SE確定如下最優方程：

表5 Logostic模型 Y=1/（1+a*EXP（-b*t）） 各參數值Table5 The parameter of Logistic model Y=1/（1+a*EXP（-b*t））

田間預測模型：

圖3 馬鈴薯Y病毒病的田間預測模型圖Fig.3 The predict model of PVY incidence in tobacco fields

3 討 論

煙草馬鈴薯 Y病毒病是黑龍江省的主要病害之一，廣泛分布于黑龍江省各產煙區。PVYN的病毒來源主要是馬鈴薯，其次是辣椒；煙草種子不傳毒，其寄主范圍比較窄，在本研究測試的 25種植物中只侵染茄科的普通煙、心葉煙、辣椒、番茄、洋酸漿，而不侵染其他科植物。

馬鈴薯Y病毒病的發生與作物布局關系密切，鄰近馬鈴薯地和混種馬鈴薯的煙田發病重；馬鈴薯Y病毒病的發病率與煙田有翅蚜發生關系密切，隨著蚜蟲數量的增多，馬鈴薯Y病毒病加重。

通過多年數據積累的觀察和建模分析，可以將PVY 歸為單年流行病害，并可以應用Logistic{I=1/[1+a*EXP（-b*T）]}模型為最優方程模型進行模擬，在生長季節初始病情較低，以后病情發展與有翅蚜關系密切，有翅蚜量大，高峰期到來越早，PVY在田間由蚜蟲重復侵染傳毒越嚴重，病情發展迅速，短期內可爆發流行；反之病情發展緩慢，甚至受到遏制。經逐步回歸分析，確定最優田間預測模型為：Logit（I）=2.058+0.355Logit（I0）-0.04SQRT（Ap），方程顯示馬鈴薯 Y病毒病的田間初始發病率和年度誘蚜總量與煙株各生育期的發病率呈顯著相關性，比較回歸系數為 0.967，比較回歸絕對系數為0.935。提示防治PVY首先要重點注意控制全年總有翅蚜量，控制有翅蚜種群數量的措施重點放在壓低有翅蚜的2個高峰期蚜量上。

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