摘要:內蒙古烏蘭察布市是我國最大的馬鈴薯脫毒種薯、商品薯生產和鮮薯加工基地,在該地區的7個主要產區采集了167份具有典型病毒病癥狀的樣品和疑似樣品,應用雙抗體夾心酶聯免疫吸附檢測(DAS-ELISA)法進行檢測,篩查6種常見病毒,即PVX、PVY、PLRV、PVA、PVS和PVM。結果表明:有42份樣品檢測到病毒,PVY的檢出率最高,PVX次之,11份樣品檢測出是由多種病毒復合侵染造成的,大田種薯的復合侵染率高于脫毒種薯苗和原原種。試管苗PVS發生較多,原原種和大田種薯PVY發生比例最高。
關鍵詞:烏蘭察布市;馬鈴薯病毒;調查;DAS-ELISA
中圖分類號: S435.32文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2015)11-0189-03
收稿日期:2015-05-26
基金項目:內蒙古自治區教育廳基金(NJZC14384)。
作者簡介:苑智華(1982—),女,碩士,講師,主要從事馬鈴薯等植物的生理、病毒病檢測與防治教學與研究工作。E-mail:512136865@qq.com。馬鈴薯由于耐旱、耐瘠薄、高產穩產、適應性廣、營養成分全等優點而受到世界各國農業生產的高度重視,目前全球馬鈴薯產銷量僅排在小麥、玉米和水稻之后,居第四位[1]。然而,目前已報道的感染馬鈴薯的病毒達30種以上,其中危害比較嚴重的有6 ~7種[2-3]。除11種病毒外,大多數病毒能夠通過種薯傳播。在田間,病毒主要傳播方式為接觸傳播、介體傳播和土壤傳播[4]。馬鈴薯病毒對馬鈴薯生產的影響與馬鈴薯病毒種類、環境條件、品種抗性和侵染時期有關。在氣候溫暖、傳毒媒介和毒源復雜的省份和地區,由于種薯感病較重,一般減產10%~30%,重者達80%以上。
內蒙古烏蘭察布市作為全國馬鈴薯的主產區,對馬鈴薯病毒種類、侵染情況及侵染方式的調查將對馬鈴薯的栽培和病毒病的防治具有較強的實踐指導意義。本試驗應用雙抗體夾心酶聯免疫吸附檢測(DAS-ELISA)法對烏蘭察布市7個地區的試管脫毒苗、原原種和大田種薯(包括原種、一級種薯、二級種薯)的6種病毒,即常見的馬鈴薯X病毒(PVX)、馬鈴薯Y 病毒(PVY)、馬鈴薯A病毒(PVA)、馬鈴薯S病毒(PVS)、馬鈴薯M病毒(PVM)及馬鈴薯卷葉病毒(PLRV)進行了調查和檢測分析。
1材料與方法
1.1材料
于2014年馬鈴薯現蕾期和收獲期,馬鈴薯材料分2次采自烏蘭察布市集寧區、察哈爾右翼中旗、察哈爾右翼后旗、四子王旗、商都縣、化德縣、興和縣,共7個旗(縣、區)進行病毒病田間檢驗和調查。試管脫毒苗樣品隨機抽取,原原種(G1)、原種(G2)、一級種薯(G3)和二級種薯(G4)[5]選擇花葉、斑駁、卷葉或壞死等病毒或疑似病毒的樣品,無癥狀的田塊采取5點取樣法進行隨機取樣。共采集試管脫毒苗樣品34個,原原種(G1)樣品49個,原種(G2)樣品43個,一級種薯(G3)樣品21個、二級種薯(G4)10個。涉及4個品種:克新1號、大西洋、夏波蒂、費烏瑞特。
1.2所檢測的病毒種類
對常見的馬鈴薯主要病毒PVX、PVY、PVA、PVS、PVM、PLRV進行檢測。
1.3檢測方法和試劑
DAS-ELISA法,檢測試劑盒購于安德珍生物技術有限公司。
2結果與分析
2.1馬鈴薯試管脫毒苗、原原種和大田種薯病毒病發生情況
應用DAS-ELISA對上述樣品進行檢測,結果見表1。
2.2烏蘭察布市主要產區馬鈴薯各級種薯病毒單獨和復合侵染情況
由表2可以看出,馬鈴薯病毒病既可以單獨侵染也可以復合侵染,這種現象普遍存在,但是可以看出,單獨侵染要比復合侵染存在更加普遍。單獨侵染的病毒中,PVY是危害最為嚴重的,發生比例明顯高于其他病毒。復合侵染中,均為2種病毒復合侵染:PVX+PVY、PVY+PLRV、PVS+PLRV、PVY+PVA等,未檢測出3種及3種以上病毒復合侵染。同時,大田種薯生產中,復合侵染出現的概率更高,更為常見,比例也明顯高于脫毒試管苗和原原種。
3結論與討論
3.1不同種薯級別與病毒檢出率的相關性
從表1可以看出,脫毒試管苗的脫毒率還是較高的,之所以檢測出PVX和PVS病毒,也是因為這2種病毒在莖尖組織培養時可能沒有進行熱處理,這2種病毒也是較難脫毒的,所以操作起來剝離的莖尖應小些,只帶有1個葉原基;像PVY或PLRV就比較容易脫毒,可不進行熱處理,剝離的莖尖也可大些。PVY在脫毒試管苗中雖未檢出,但是可以看出,在后面幾代中PVY危害是最為嚴重的,說明大田種薯生產環境多樣,控制難度也較大,即不同級別的種薯和商品薯的種植隔離不嚴格,使得PVY通過蚜蟲以非持久性方式在田間不同級別的種薯之間傳播,造成了大田種薯PVY的檢出率遠遠高于脫毒試管苗或者是溫室苗床。PVX的檢出率也隨著代數的增加有所上升,但還是低于PVY的檢出率,可能原因是PVX導致輕花葉,癥狀不明顯,因此也存在漏檢現象。且PVX只有在復合侵染時癥狀才加重,而本試驗在取樣過程中采用根據典型癥狀隨機取樣的原則,不可避免會影響其檢出率。PLRV這種病毒也是陸續出現在G2、G3和G4上,而脫毒種薯苗和原原種中未檢出,可能因為其傳播方式是由蚜蟲傳毒,不可以通過汁液接觸傳毒,此外,PLRV可以和多種病毒復合侵染從而造成減產。關于PVS,其在脫毒試管苗中檢出,G1和G2中未檢出,G3和G4中又有檢出,但與PVY的檢出率相比還是較低的,這與其主要傳毒方式密切相關,即汁液傳毒。總的看來,PVM和PVA的檢出率也并不高,但對馬鈴薯種薯生產存在潛在威脅。
3.2烏蘭察布市與全國馬鈴薯病毒病發生情況的比較
表3是趙佐敏等前幾年調查的數據[7-9]。可以看出,試管苗不合格的主要問題是攜帶PVS和PVY病毒,原原種和大田種薯生產中部分年份PVX、PVS和PLRV呈現下降趨勢。2008年,PVM和PVA首次在各級種薯中檢測到,PVA在2007年被列入《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》[10],因此PVM和PVA的檢出,為種薯病毒檢測敲響了警鐘。2008年脫毒試管苗PVS的檢出率為18.94,烏蘭察布市為5.88%;2008年大田種薯PVY的檢出率高達62.58%,而2014年烏蘭察布市平均僅為31.62%。與2008和2010年全國馬鈴薯主產區病毒病發生情況相比較,2014年烏蘭察布市馬鈴薯病毒病的發生有了明顯的改觀,說明近幾年我國在馬鈴薯種薯監測上有了長足的進步,而且烏蘭察布市作為中國的薯都,政府確實在種薯檢測上加大了監管力度。當然馬鈴薯各種病毒的發生率與馬鈴薯的種薯級別、品種和地區有很大的相關性,而且馬鈴薯病毒對馬鈴薯生產的影響與馬鈴薯病毒種類和環境條件也有關[9]。
3.3烏蘭察布地區馬鈴薯種薯繁育的現狀
烏蘭察布市地處內蒙古自治區中部,區位優越、交通便利。全市總面積5.5萬km2,耕地資源大于80萬hm2。海拔高度1 100~1 500 m,無霜期110 d,年均降水量300 mm左右。屬溫帶大陸性季風氣候,晝夜溫差大,雨熱同季,降水集中,土壤多呈沙性,為馬鈴薯生長發育提供了得天獨厚的優越條件,是全國最適宜種薯繁育的地區。生產的馬鈴薯具有薯形好、芽眼淺、淀粉含量高等特點,加工產品特別是淀粉具有低蛋白、低酸性及良好的抗凝沉性,白度、黏度、糊化度、透明度均好于國內同類產品。目前,烏蘭察布市是我國最大的馬鈴薯脫毒種薯、商品薯生產和鮮薯加工基地[11]。
3.4近幾年烏蘭察布市脫毒種薯的生產情況以及存在的問題
烏蘭察布市馬鈴薯種薯產業的發展仍然處于發展初期,面臨的問題較多。總的來說,首先是種薯質量監督檢驗體系還不健全。種薯生產和質量監管脫節,種薯繁育單位在生產過程中不進行必要的檢驗檢測,質量控制水平低。質量管理機構工作經費不足,未能充分發揮其職能作用。種薯級別只通過繁殖代數來確定,缺乏檢驗數據的支撐,造成種薯級別界限不明,種薯質量難以保證。其次是種薯繁育體系還不完善。種薯繁育設施薄弱,質量控制水平和標準化程度較低,優質種薯的生產能力和供應能力不高。再次是種薯企業整體實力還不強。絕大多數企業資金不雄厚,生產水平低,技術服務不完善,市場競爭力弱。種薯產業聚集程度低,資金、人才、技術等方面積累有限,標準化、規范化程度不高,研發、創新能力不足。面對全國市場,生產規模和市場開拓仍有較長的路要走。最后是種薯市場不規范。無證、無序、自發生產經營現象普遍,種薯質量參差不齊,種薯級別不清,以次充好事件時有發生。
3.5降低馬鈴薯病毒病的舉措
由于病毒檢測結果是根據檢出限來判斷的,微量的病毒很難被檢測出來,所以試管苗即使檢測合格,病毒在繼代培養的過程中,也會不斷積累,從而導致脫毒試管苗的質量下降。目前脫毒試管苗的檢測合格率為91.18%,雖然高于2008年張威等做的馬鈴薯主產區病毒發生情況調查中的78.8%[13],但表面病毒還是脫除不徹底,這樣會使原原種和大田種薯的產量面臨較大威脅。因此,還應進一步嚴把種薯質量關,一方面,脫毒種苗需要不斷更新,避免病毒的積累以及生理性退化;另一方面,應從種苗源頭抓起,在種苗擴繁過程中,需要對莖尖剝離苗進行嚴格檢驗。
大田種薯的病毒發生率高,原因也較復雜,這與人工操作過程中,切種、打藥、中耕、灌溉等農事操作以及蚜蟲的遷飛等密切相關。因此除了要嚴格對農機具和切刀等進行消毒外,更重要的是在馬鈴薯生長季節,通過噴灑殺蟲劑和礦物油來控制蚜蟲種群數量[14],適時殺秧,就可以在很大程度上降低病毒危害,從而保證產量。
另外,烏蘭察布地區馬鈴薯脫毒種薯檢測體系不健全,制度不完善,亂繁濫制種薯的現象普遍存在,致使相當一部分未經檢測的種薯進入市場[15],這也是病毒病高發的重要原因之一。這就有待于加大政府和市場對馬鈴薯脫毒種薯的監管力度,切實提高馬鈴薯脫毒種薯應用水平,為廣大農民服務[16]。
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