草莓有害病毒種類與防治技術

楊涵　關統偉　徐紅星　靳芙蓉　胡小朋

摘要? ? 草莓營養價值豐富，是世界上廣泛栽培的重要經濟作物，但由病毒侵染引起的草莓病害給生產帶來了巨大的經濟損失，嚴重制約了草莓產業的健康發展。本文對目前已報道的22種主要草莓病毒進行了分類，詳細介紹了草莓斑駁病毒、草莓鑲脈病毒、草莓輕型黃邊病毒和草莓皺縮病毒等4種在生產上危害最為嚴重的病毒，并綜述了國內外草莓病毒性病害的防治方法，同時對未來草莓病毒性病害的防治工作進行了展望，以期為從事草莓栽培工作的生產技術人員提供參考。

關鍵詞? ? 草莓;病毒;病害;防治

中圖分類號? ? S436.639? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）02-0088-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

草莓（Fragaria×ananassa Duch.）又名紅莓、地莓、洋莓等，原產于18世紀中葉的歐洲，20世紀初被引進我國，是薔薇科（Rosaceae）草莓屬（Fragaria）多年生草本常綠植物，其果肉酸甜爽口，芳香多汁，具有豐富的營養價值[1-4]。一方面，草莓中的膳食纖維有助于調節血糖水平，減緩消化速度，并通過增加飽腹感控制熱量攝入，適合糖尿病人食用[5-6];另一方面，除蘋果酸、檸檬酸等有機酸外，草莓還富含維生素、碳水化合物、氨基酸、礦物質以及葉酸等多種營養成分和生物活性物質，其中VC、VE、類胡蘿卜素和多酚類化合物等是天然抗氧化劑，能夠清除自由基[7-9]。此外，草莓中的原花青素和類黃酮還具有抗炎、抗菌、免疫調節、降血壓和降血糖活性，鞣花酸及其衍生物甚至被證明可以降低癌癥的患病風險，對人體健康有益[6]。因此，草莓是世界上最受消費者青睞的水果之一，被譽為“水果皇后”[4]。

目前，草莓已經在世界上大約80個國家廣泛種植，我國是世界草莓生產第一大國，種植面積和總產量均超過了世界總量的1/3，穩居世界第1位[10-12]。2017年我國草莓種植面積為14.13萬hm2，總產量為375.30萬t，總產值超過600億元，與2008年相比，10年間我國草莓種植面積增加了69.63%，總產量增長了87.65%[13-15]。然而，隨著國內草莓產業的迅速發展，草莓產區的連作地塊面積逐年擴大，導致草莓病害愈發嚴重，其中病毒是引起草莓病害的主要病原體之一，輕則引起草莓減產和品質下降，重則造成草莓絕收，已成為目前制約草莓正常生產的關鍵問題[2-3]。因此，開展草莓栽培過程中病毒性病害種類的研究，尋求相應的防治技術，對保證栽培草莓的品質和產量，減少草莓病毒性感染造成的經濟損失，促進我國草莓產業可持續健康發展具有重要意義。

1? ? 草莓病毒性病害種類

草莓主要以母株形成的匍匐莖進行無性繁殖，在長期無性分株過程中易感染病毒，且病毒會隨無性繁殖材料世代相傳并在植株中積累，從而抑制草莓植株的正常生長，最終導致品種退化，果實的產量和品質降低[11，16]。目前，世界上已報道的草莓病毒有30多種，主要包括9種蚜蟲傳播的病毒、6種線蟲傳播的病毒、4種薊馬傳播的病毒、2種粉虱傳播的病毒以及1種真菌傳播的病毒，其中蚜蟲傳播的草莓斑駁病毒（strawberry mottle virus，SMoV）、草莓鑲脈病毒（strawberry vein banding virus，SVBV）、草莓輕型黃邊病毒（strawberry mi-ld yellow edge virus，SMYEV）和草莓皺縮病毒（strawberry cr-inkle virus，SCV）是全球范圍內對草莓危害最嚴重的4種病毒，在我國分布也極其廣泛，且多以復合侵染的方式存在，導致我國草莓主栽區帶毒率最高可達99%[2，11，17-20]。此外，近年來，草莓壞死休克病毒（strawberry necrotic shock virus，SN-SV）、黃瓜花葉病毒（cucumber mosaic virus，CMV）和草莓白化病毒（strawberry pallidosis-associated virus，SPaV）也開始在國內被相繼發現[21]。具體如表1所示。

1.1? ? 草莓斑駁病毒（SMoV）

屬于伴生豇豆病毒科（Secoviridae）溫州蜜柑矮縮病毒屬（Sadwavirus），為正義單鏈RNA病毒，于1937年由Harris在英格蘭的鳳梨草莓上最先發現，自然狀態下由釘蚜（Chaetosiphon spp.）和棉蚜（Aphis gossypii）以半持久性方式傳播[18-19]。該病毒分布極廣，凡有草莓栽培的區域幾乎均有分布，且傳播速度快，可以在釘蚜和棉蚜攝食的幾分鐘內被獲取和傳播，其單獨侵染時癥狀不明顯，但果實品質下降，產量可減少30%，與其他病毒混合侵染時，會產生葉片扭曲、黃化，出現褪綠斑駁、植株發育嚴重遲緩等癥狀，最終可致產量損失高達80%[3，18，22]。

1.2? ? 草莓鑲脈病毒（SVBV）

SVBV是花椰菜花葉病毒科（Caulimoviridae）花椰菜病毒屬（Caulimovirus）的成員，為環狀雙鏈DNA病毒，其自然宿主僅限于草莓屬（Fragaria）植物，在澳大利亞、美洲、亞洲、非洲和歐洲均有該病毒的報道[18，23]。SVBV最初在1952年的英國被Frazier發現，主要通過釘蚜（Chaetosiphon spp.）以半持久性方式傳播，同時該病毒還可以通過蚜蟲的其他屬進行傳播，但傳播效率較低，因而釘蚜（Chaetosiphon spp.）是SVBV田間傳播最重要的媒介[18-19]。SVBV侵染草莓后會影響植株的色素代謝、光合作用等多個生理過程，但單獨侵染時植株癥狀不明顯，只有與其他病毒復合侵染后才會產生嚴重癥狀，如葉片皺縮扭曲、葉脈黃化、匍匐莖數量減少、植株矮小、果實變小、成熟葉片的網脈變黑或壞死，發病后期植株部分或全株枯死[3，24]。

1.3? ? 草莓輕型黃邊病毒（SMYEV）

SMYEV為正義單鏈RNA病毒，被歸至甲型線形病毒科（Alphaflexiviridae）馬鈴薯X病毒屬（Potexvirus），是栽培草莓中最常見的病毒之一，于1922年首次在美國加利福尼亞州被報道，目前主要分布在中國、日本、比利時、保加利亞、捷克共和國、法國、德國、美國和意大利等國家[2，18，25]。釘蚜（Chaetosiphon spp.）是SMYEV的已知唯一介體，以持久性的方式進行傳播，但SMYEV為非繁殖性病毒，只在植物細胞中復制，不會在釘蚜體內進行復制[18-19，26]。此外，最近的研究發現，加拿大和阿根廷感染SMYEV的草莓中還存在一種新的黃癥病毒（Luteovirus），即草莓馬鈴薯卷葉病毒1（strawb-erry polerovirus 1，SPV1），其功能是作為輔助病毒介導SMY-EV的傳播，這一發現證實了先前關于SMYEV傳播方式的假設[20，27-29]。SMYEV單獨侵染時通常不表現癥狀，僅使植株長勢變弱，輕微矮化，但與其他病毒復合侵染時會發生協同效應，引起葉脈扭曲、葉緣失綠、葉片黃化、幼葉反卷、成熟葉片產生壞死條斑、老葉枯死、果實縮小等癥狀出現，導致產量和品質嚴重下降，減產嚴重時可高達80%[3，10，28]。

1.4? ? 草莓皺縮病毒（SCV）

SCV是對草莓危害最大的病毒之一，隸屬彈狀病毒科（Rhabdoviridae）細胞質彈狀病毒屬（Cytorhabdovirus），為負義單鏈RNA病毒[18-19]。SCV于1932年在美國俄勒岡州被首次報道，主要通過草莓釘毛蚜（Chaetosiphon fragaefolii）和花毛管蚜（Chaetosiphon jacobi）以持久性方式進行傳播，且SCV是繁殖性病毒，既能在植物細胞中復制，又能在傳播介體內復制，2種釘蚜經攝食獲取病毒后，病毒會穿過其細胞膜感染細胞，無法通過蛻皮去除，因而釘蚜一旦感染SCV，終生都可以進行傳播[18-19，26]。此外，SCV在釘蚜體內還具有潛伏期，當環境條件最佳時，SCV可以在草莓釘毛蚜（Chaetosiphon fragaefolii）中潛伏10～19 d，但環境溫度越低，其潛伏期越長，甚至可以延長到50 d，從而導致大多數蚜蟲在傳播病毒前就已經死亡，這也是世界上氣候寒冷的草莓產區難以檢測到SCV的可能原因之一[18，30]。受SCV侵染的草莓植株發病癥狀較明顯，表現為葉片變小、畸形，并沿葉脈出現小而不規則的褪綠斑或壞死斑，幼葉生長不對稱、扭曲皺縮，小葉黃化，葉柄變短，匍匐莖抽生量減少，植株矮化，果實變小，單獨侵染時減產率可達35%～40%，與其他病毒復合侵染時，減產率會更高，甚至絕收[3，18]。

2? ? 防治方法

2.1? ? 建立高效靈敏的病毒檢測技術

草莓在長期無性繁殖過程中感染的病毒大多具有潛隱性，單一病毒侵染時一般無明顯癥狀，只有多種病毒復合侵染時植株才表現葉片褪綠、黃化、皺縮、匍匐莖數量減少以及植株矮化等典型癥狀，給田間診斷確定病原造成了極大的困難[2，10，31]。因此，高效靈敏的檢測技術對于草莓病毒病的早期診斷具有重要意義。此外，病毒檢測技術還有助于篩選草莓無毒母株，為草莓脫毒苗的選育提供保障[17]。目前，草莓病毒檢測的方法主要有指示植物小葉嫁接法、電鏡檢測法、血清學檢測法和分子生物學檢測法等，其中血清學和分子生物學檢測法由于具有快速高效、靈敏度高、特異性強等優點而在草莓病毒檢測中被廣泛應用[32-34]。

Sharma等[35]通過雙抗體夾心酶聯免疫吸附法（DAS-ELISA）在印度草莓中首次檢測出SMYEV。陳 道等[21]通過常規RT-PCR技術檢測出我國福建省分布的草莓病毒種類包括SVBV、SMoV和SMYEV 3種。史芳芳[31]建立了SCV和SV-BV的多重RT—PCR優化檢測體系，實現了對草莓田間植株快速穩定的病毒檢測。楊 波等[11]則同時采用單一RT-PCR和多重RT-PCR檢測體系，成功檢測出SVBV、SMoV和SM-YEV這3種病毒是新疆草莓病毒性病害的感染源，且多重RT-PCR檢測體系特異性更強、靈敏度更高。王建輝等[36]發現熒光定量PCR的檢測靈敏度是普通PCR的100倍以上，適用于草莓引進品種的檢疫檢測，而多重RT-PCR技術則更適合大規模草莓脫毒苗的檢測。陳 柳等[37]優化了反轉錄等溫擴增技術（RT-LAMP）檢測體系，該體系能特異性地檢測出SMYEV，且靈敏度比RT-PCR技術至少高100倍以上。此外，李偉佳等[38]研究了Illumina測序技術在草莓病毒檢測上的可行性，通過對疑似感染病毒的草莓葉片進行轉錄組高通量測序分析，成功檢測出了SMYEV、SNSV、SVBV及SCV 4種病毒。

2.2? ? 培育脫毒苗

對于草莓病毒，目前還沒有特效藥劑可以直接進行防治，無法通過田間管理來有效解決其危害[3]。因此，草莓脫毒苗的培育是目前防治草莓病毒病的關鍵手段。

傳統草莓脫毒苗的培育方法主要包括直接莖尖培養法、花藥培養法、熱處理法和熱處理結合莖尖培養法等，其中用熱處理結合莖尖培養法進行草莓脫毒是目前國內外應用最廣泛且效果較好的方法，但該法受剝離莖尖大小的限制，易導致植株存活率下降，且存在技術難度大、操作易污染、培養周期長、脫毒不完全等問題[16，39-40]。聶園軍等[16]研究發現，組培苗誘導匍匐莖再生結合莖尖培養法在草莓脫毒的應用上更有效，脫毒率和成活率依舊分別高達96.4%和93.3%。另有研究[41]報道了一種抗病毒藥物結合莖尖培養法，該方法能阻止病毒RNA帽子結構的形成，以達到草莓脫毒的目的。Sedlák等[42]通過試驗證明了病毒唑能去除染毒草莓中的SMYEV、ToRSV和ArMV，但同時發現病毒唑對草莓植株的生長產生了不利影響，因而該方法在草莓脫毒苗生產上的應用還有待進一步完善。

與此同時，近年來快速發展起來的超低溫療法為草莓脫毒苗生產開辟了一條嶄新的途徑。超低溫療法是將植物莖尖置于液氮中進行保存處理的一項新型高效脫毒技術，與傳統脫毒法相比，具有操作難度低、脫毒率高、可同時處理大量材料等顯著特點[43-44]。羅 婭等[43]通過建立優化的草莓莖尖超低溫療法脫毒技術體系，使紅顏草莓的脫毒率達到了100%。盡管超低溫技術優點突出，但經該法處理的草莓莖尖存活率卻低于傳統脫毒方法，因而需要進一步改進。

2.3? ? 控制傳播介體

草莓病毒主要通過蚜蟲、粉虱、薊馬、線蟲和真菌這幾種介體進行傳播，因而控制這些傳播介體的種群數量是源頭治理草莓病毒性病害的思路體現。目前對蚜蟲、粉虱和薊馬的防治依舊以噴施化學藥物為主，然而化學藥劑的廣泛施用不但會對環境造成污染，而且會增加介體昆蟲的耐藥性，降低殺蟲效果，植株上的藥物殘留還會對草莓的食用安全造成不利影響，因而尋求綠色、安全、環保、可持續性強的生物防治手段是當前的研究熱點[45-46]。昆蟲病原真菌，如球孢白僵菌（Beauveria bassiana）和棕色綠僵菌（Metarhizium brunn-eum）對各種草莓害蟲及其近親具有致病性，但在害蟲數量減少前需要一段感染期，由此Dara等[45]將球孢白僵菌與低比例的啶蟲脒結合使用，以增強球孢白僵菌的殺蟲效果。還有研究顯示，叢枝菌根（AM）真菌對番茄、小麥、玉米、西瓜、甜椒等農作物害蟲具有良好的防治效果，但其對草莓病毒傳播介體的作用未見報道，可在未來嘗試研究[47]。此外，有研究考慮將厭氧土壤消毒法（ASD）應用于線蟲和真菌的防治，取得了理想效果，但ASD在實際應用中存在特異性，因而需要進一步研究以確定最佳土壤溫度、厭氧條件閾值和碳源，從而針對特定介體進行有效控制[48]。

3? ? 展望

草莓生產過程中病毒感染率較高，常造成巨大的經濟損失。對于草莓病毒病，培育和篩選脫毒苗仍然是目前最有效的防治途徑，未來應將脫毒技術與高效靈敏的新型病毒檢測技術相結合，以促進草莓脫毒苗的規模化、產業化發展，從而提高草莓產量、改善果實品質。對草莓栽培過程中傳播病毒的介體進行防治時要注意化學藥物產生的負面作用，同時大力開發生物防治技術，并考慮結合物理、化學和生物等多種防治手段對介體進行綜合治理。

另外，植物宿主—植物病毒—傳播介體之間的互作關系一直是研究人員關注的重點內容，其中對病毒在植物體內的致病機制、植物響應病毒入侵的防御機制等生化過程的研究都已經比較透徹，但有關病毒與傳播介體的互作研究則相對較少[49]。因此，針對草莓病毒與傳播介體之間的互作關系開展深入研究，能為未來草莓病毒性病害的防治打下堅實的理論基礎。同時，隨著生物技術的不斷發展，植物—病毒互作研究和基因編輯技術結合用于草莓抗病毒品種的選育將是未來前景良好的防治策略。

4? ? 參考文獻

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