我國馬鈴薯病毒的種類及脫毒種薯生產(chǎn)過程中病毒的檢測

吳興泉，時 妍，楊慶東

（1.河南工業(yè)大學生物工程學院，河南 鄭州 450001；2.北大荒薯業(yè)集團公司九三分公司，黑龍江 嫩江 161441）

馬鈴薯病毒病是馬鈴薯上非常重要的一類病害，分布于世界各馬鈴薯種植區(qū)。病毒的侵染可直接引起馬鈴薯病毒病，引起馬鈴薯的種質(zhì)退化，導致產(chǎn)量的急劇下降。在我國各馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)均有馬鈴薯病毒病的發(fā)生，其危害已成為制約馬鈴薯生產(chǎn)的主要因素之一。因此，我國各馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)均進行過馬鈴薯病毒種類的普查工作，以更好地了解我國馬鈴薯上病毒的發(fā)生及危害情況。然而，目前尚未見到對我國馬鈴薯各產(chǎn)區(qū)病毒種類及分布情況進行全面分析和梳理的報道。

當前馬鈴薯病毒病的防治策略主要有3個：生產(chǎn)脫毒種薯、選育抗病毒病品種、利用抗病毒物質(zhì)。雖然在控制馬鈴薯病毒病的研究中各個方面均取得了顯著的成果，但在馬鈴薯生產(chǎn)中控制馬鈴薯病毒病最有成效的手段仍然是脫毒種薯的生產(chǎn)和應用[1]。為此，我國也正在逐步建立建全脫毒種薯認證體系，以促進生產(chǎn)中脫毒種薯普及率的提高。本文對我國各地區(qū)馬鈴薯病毒種類及在脫毒種薯生產(chǎn)過程中對病毒的監(jiān)測情況進行了全面的回顧，以期為實際生產(chǎn)中病毒病的防治提供參考。

1 我國各馬鈴薯產(chǎn)區(qū)對田間病毒的調(diào)查、對比及存在的問題

1.1 我國馬鈴薯田間病毒的種類與分布

近來很多研究人員對我國馬鈴薯田間病毒病的發(fā)生進行了普查（表1），其中，劉洪義等[2]對黑龍江省馬鈴薯產(chǎn)區(qū)病毒病的發(fā)生情況進行的調(diào)查最為全面和系統(tǒng)。其普查結果證明，馬鈴薯X病毒（Potato virus X，PVX）、馬鈴薯 Y病毒（Potato virus Y，PVY）、馬鈴薯 S病毒（Potato virus S，PVS）、馬鈴薯M病毒（Potato virus M，PVM）、馬鈴薯A病毒（Potato virus A，PVA）、馬鈴薯卷葉病毒（Potato leafroll virus， PLRV）、黃瓜花葉病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）、煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus， TMV）、煙草脆裂病毒（Tobacco rattle virus，TRV）在黑龍江均有發(fā)生。一株可引起馬鈴薯蕨葉病的標樣疑似為番茄黑環(huán)病毒（Tomato black ring virus，TBRV）。TRV 和 PVYn為局部分布，證實至2005年黑龍江省無馬鈴薯黃矮病毒（Potato yellow dwarf virus，PYDV）、馬鈴薯帚頂病毒（Potato mop top virus，PMTV）、安第斯馬鈴薯潛隱病毒（Andean potato latent virus，APLV）、安第斯馬鈴薯斑駁病毒（Andean potato mottlevirus，APMV）、馬鈴薯V病毒（Potato virus V，PVV）、馬鈴薯黑環(huán)斑病毒（Potato black ring spot virus，PBRSV）的分布，沒有發(fā)現(xiàn)侵染馬鈴薯的番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus，TSWV）和苜蓿花葉病毒（Alfalfa mosaic virus，AMV）。

另外，鐘婷婷等[3]對四川省進行病毒普查，檢出的病毒種類有 PVX、PVY、PVS、PVA、PVM、PLRV 6種病毒，其中PVS的檢出率最高。四川還未發(fā)現(xiàn)安第斯山馬鈴薯潛隱病毒（APLV）和安第斯山馬鈴薯斑駁病毒（APMV）。顏謙等[4]對貴州省馬鈴薯樣品的檢測結果證明貴州省馬鈴薯帶病毒率46.95%，對貴州馬鈴薯危害較重的病毒種類依次為：PVS、PVY、PVX、PLRV。周云[5]2008年報道，青海省常見的馬鈴薯病毒有6種：PVX、PVY、PVS、PVM、PVA、PLRV。其中以PVX、PVY、PLRV發(fā)生最為普遍，對產(chǎn)量影響最大。經(jīng)用ELISA法測定，幾乎所有在大田應用的馬鈴薯品種都感染有一種或數(shù)種病毒病。張仲凱等[6]對采自云南省馬鈴薯產(chǎn)區(qū)的馬鈴薯病毒病樣品及試管苗、微型薯樣品進行了檢測鑒定。檢出的病毒種類有PVX、PVY、PLRV、PVM、TSWV、TRV like、PMTV like 7種，其中 PVX、PVY、PLRV是主要毒源。王培倫等[7]2002年報道，山東省馬鈴薯上侵染嚴重的有PLRV、PVY、PVX、PVS等病毒。王秀芬等[8]對大連地區(qū)馬鈴薯病毒進行檢測，證明PVX、PVY、PLRV、PVS、PVM均有發(fā)生，馬鈴薯品種復雜，種薯來源不一，品質(zhì)很難保證。規(guī)范大連地區(qū)馬鈴薯種薯的銷售可以杜絕病毒初侵染源，從而有效地控制病毒病的發(fā)生與蔓延。

表1 我國部分馬鈴薯產(chǎn)區(qū)病毒的發(fā)生情況Table1 Virus distribution in main potato growing areas of China

吳興泉[9]2009年對近年來我國有報道的馬鈴薯主要病毒的分布情況進行了總結（表2）。

1.2 我國西南地區(qū)與東北地區(qū)馬鈴薯主要病毒發(fā)生情況比較

白艷菊等[10]2007年對西南地區(qū)與東北地區(qū)馬鈴薯主要病毒發(fā)生情況進行比較，證明南方馬鈴薯田PVX病毒發(fā)生嚴重，北方馬鈴薯田PVY病毒發(fā)生嚴重，現(xiàn)階段西南與東北兩地的馬鈴薯種薯生產(chǎn)核心材料脫毒試管苗和原原種質(zhì)量都不高。無論南方還是北方，馬鈴薯Y病毒和馬鈴薯S病毒發(fā)生率都比較高，試管苗和原原種的檢測結果是南方PVY和PVS病毒率都高于北方，而大田樣品檢測結果北方PVY和PVS病毒率高于南方，說明這兩種病毒在北方田間感病機率大于在南方；南方試管苗和原原種 PVX帶病率為17.2%，大田為27.4%，北方試管苗、原原種和大田檢出率接近，可見PVX是南方馬鈴薯生產(chǎn)田的優(yōu)勢病毒；北方PVY病毒試管苗和原原種PVY病毒檢出率為13.3%，而大田高達47.2%，南方 PVY病毒試管苗、原原種和大田檢出率基本相同，可見北方的氣候條件更有利于PVY病毒的傳播；南方試管苗和原原種PLRV病毒檢出率較低，田間PLRV病毒也是4種病毒中檢出率最低的病毒，說明在南方的氣候條件下PLRV病毒不活躍，不會影響馬鈴薯生產(chǎn)。

表2 主要馬鈴薯病毒在我國的分布情況Table2 Distribution of main viruses in China

1.3 存在的問題與思考

從表1中可以看出，不同省份間馬鈴薯病毒種類差異較大，然而這一結果不能真實地反應馬鈴薯病毒在我國不同地區(qū)間的分布差異。原因是很多對馬鈴薯病毒發(fā)生情況的調(diào)查，都是針對特定馬鈴薯病毒進行的檢測，對其它的病毒未進行檢測，調(diào)查的結果中那些未檢測的病毒在該地區(qū)馬鈴薯上是否發(fā)生則無從判斷。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要是我國在馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)標準中及一些地方標準中（表3）明確要求進行病毒（類病毒）檢測的對象只有5～7種，這幾種病毒便成為人們關注的對象，因此在進行病毒種類調(diào)查中忽視了對其它病毒的調(diào)查，至使這些被忽視的病毒在我國的發(fā)生與分布情況很少報道。這一現(xiàn)象可能會帶來一些潛在的威脅，例如可能會導致一些馬鈴薯上原本不很重要的病毒在人們不知不覺中大規(guī)模地被擴散蔓延。

由上可知，我國很多馬鈴薯產(chǎn)區(qū)尚缺少全面、系統(tǒng)的馬鈴薯病毒調(diào)查，而掌握本地區(qū)馬鈴薯病毒的種類可為本地區(qū)的病毒病防治提供理論支撐。

2 脫毒種薯生產(chǎn)過程中病毒的檢測

2.1 我國馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)標準中對病毒（類病毒）檢測的規(guī)定

我國于2000年10月10日開始實施的中華人民共和國國家標準馬鈴薯脫毒種（GB 18133-2000），一些省份也出臺了相應的地方標準對馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)過程中的病毒檢測進行規(guī)范（表3）。對比表3中各地方標準與國家標準間的區(qū)別可以看出，在檢測病毒的種類上存在一定的差異。四川省地方標準馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)技術規(guī)程DB51/T 818-2008將PVA和PVM列入了檢測對象，可以看出地方標準在檢測對象方面較國家標準更嚴格。檢測方法中對PLRV、PVY、PVX、PVS、PVA、PVM等病毒均采用酶聯(lián)免疫吸附試驗法，對PSTVd采用均往復雙向聚丙烯酸膠凝膠電泳法，各標準是相同的。

表3 我國部分馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)標準中對病毒（類病毒）檢測的規(guī)定Table3 Rules on virus detection in virus-free seed potato production of different areas of China

2.2 關于PVA的風險分析

通過對比各馬鈴薯脫毒種薯病毒檢測標準可知不同地區(qū)對PVA、PVM兩種病毒的檢驗與否存在差異，這里重點對PVA的風險進行分析。

PVA在世界各馬鈴薯種植區(qū)均有廣泛分布，它可系統(tǒng)侵染多種茄科植物。一般情況下，PVA侵染馬鈴薯后可降低產(chǎn)量40%以上，是馬鈴薯生產(chǎn)上危害較重的病毒之一。在一些馬鈴薯品種上PVA只引起輕微癥狀或無癥狀，減產(chǎn)不明顯。當PVA與PVX或PVY復合侵染時，可嚴重危害馬鈴薯生產(chǎn)，減產(chǎn)可達80%。新修訂的《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》將其列為檢疫性病毒病害。2010年張洪峰等[11]對PVA的侵染循環(huán)、傳播途徑、其傳入我國及在我國定殖和擴散的可能性進行了風險分析，結果證明其傳入我國的可能性較大，需要制定嚴格的檢疫措施。

雖然在我國現(xiàn)有的馬鈴薯脫毒種薯病毒檢驗標準中有些地方標準已將PVA列入了檢測對象，但很多標準未將PVA列入檢驗對象，這可能會造成該病害的擴散。由表2可知，目前PVA在我國尚屬局部發(fā)生，需要制定嚴格的檢疫措施以確保對該病毒的有效防控。

[1]肖雅,何長征,聶先舟,等.馬鈴薯病毒病防治策略[J].中國馬鈴薯,2008,22(2):106-110.

[2]劉洪義,張洪祥,李明福,等.黑龍江省馬鈴薯病毒病的普查及鑒定[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2006,37(3):307-310.

[3]鐘婷婷,蒲志剛,何俊蓉,等.四川省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)最新病毒病普查及血清學鑒定[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2008,21(1):96-99.

[4]顏謙,黃萍,宋吉軒,等.貴州不同海拔地區(qū)馬鈴薯病毒病初步調(diào)查及檢測鑒定[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2009,37(29):14262-14263.

[5]周云.青海省馬鈴薯病毒病種類及其檢測與防治[J].青海科技,2008(3):14-16.

[6]張仲凱,丁銘,方琦,等.云南馬鈴薯病毒種類及脫病毒種苗篩選技術體系[J].云南農(nóng)業(yè)科技,2003(增刊):121-130.

[7]王培倫,王振東,楊元軍,等.山東省脫毒馬鈴薯研究進展及推廣現(xiàn)狀[J].中國馬鈴薯,2002,16(3):154-157.

[8]王秀芬,劉善斌,王有福,等.大連地區(qū)馬鈴薯病毒病種類及分布初報[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學,2002(5):4.

[9]吳興泉.馬鈴薯病毒的檢測與防治[M].鄭州:鄭州大學出版社,2009：10-35.

[10]白艷菊,文景芝,楊明秀,等.西南地區(qū)與東北地區(qū)馬鈴薯主要病毒發(fā)生比較[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2007,38(6):733-736.

[11]張洪峰,陳陽婷,孟興,等.馬鈴薯A病毒及其風險分析[J].植物檢疫,2010,24(4):48-51.