南方水稻黑條矮縮病毒在廣西興安的遷入與侵染動態

關鍵詞白背飛虱；南方水稻黑條矮縮病毒；帶毒率；病毒傳播與侵染

廣西壯族自治區桂林市興安縣（25°18'N -26°55'N，110°14'E -110°56'E）地處廣西東北部的“湘桂走廊”要沖，是白背飛虱遷飛路徑之一。此前的研究已經明確了“湘桂走廊”地區白背飛虱遷入動態及蟲源地、白背飛虱種群發生動態及遷飛軌跡、單雙季稻混栽對白背飛虱種群動態的影響。

南方水稻黑條矮縮病毒（southern rice black-streaked dwarf virus，SRBSDV）屬于呼長孤病毒科斐濟病毒屬。2010年，SRBSDV所引起的病害肆虐我國南方13個省份約130萬hm2稻田，致使多地水稻絕產。2013年-2015年，雖然SRBSDV的發生得到了有效控制，發病面積呈現下降趨勢，但是發病區域已經遍及整個東亞稻區。自2016年以來，全國各地均出現SRBSDV，影響范圍達到40萬hm。SRBSDV由白背飛虱通過遠距離遷飛攜傳，其侵染規律已經基本探明。在早春時期，白背飛虱攜帶SRBSDV遷入華南和西南稻區，在拔節期前后的早稻上大量取食并傳播病毒；隨后白背飛虱攜毒進一步向北遷移使得發病面積和區域不斷擴大，秋季白背飛虱攜毒隨氣流南遷到越冬區。然而，在地處白背飛虱遷飛廊道的興安SRBSDV隨帶毒白背飛虱的遷入和侵染動態，除梁燕等有所涉及以外還缺少系統調查研究。

本研究于2021年-2022年在農業農村部桂林作物有害生物科學觀測實驗站及周邊村莊，采用探照燈誘集高空白背飛虱，田間采集白背飛虱和稻葉，采用dot-ELISA法測定白背飛虱及水稻的帶毒率，以明確SRBSDV的遷入與侵染動態，為白背飛虱攜傳SRBSDV的監測和預警奠定基礎。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2021年-2022年在廣西壯族自治區桂林市興安縣（25°18'N-26°55'N，110°14'E-110°56'E）湘漓鎮麥源村的農業農村部桂林作物有害生物科學觀測實驗站和興安縣的7個村莊開展。

在實驗站（25°36'N，110°41'E）采用探照燈誘集高空白背飛虱以監測帶毒白背飛虱遷入動態；探照燈設置在實驗站內山崗之上，距離地面稻田的高度為15m，可以對空中至少500m以內的昆蟲種群產生明顯的誘集效應。同時在實驗站周邊田間采集白背飛虱和稻苗，采集點離探照燈的水平距離大約100m。

在興安縣7個村莊：五甲村（25°35'N，110°28'E）、樂群村（25°22'N，110°37'E）、高澤村（25°31'N，110°42'E）、麥源村（25°36'N，110°41'E）、花橋村（25°37'N，110°41'E）、漁江村（25°40'N，110°44'E）和冠山村（25°38'N，110°38'E）采集田間白背飛虱和水稻葉片，監測田間白背飛虱帶毒狀況的變化。

1.2試驗方法

1.2.1樣品采集

采用探照燈誘集高空白背飛虱時，為避免病毒RNA蛋白質降解，不使用烘干或水盆收集方法，而是采用焊接漏斗的帶孔鐵桶（孔徑1cm）和60目紗網袋配套來收集；將鐵桶的漏斗口套接探照燈漏斗口，然后在鐵桶外套紗網袋，袋口系在探照燈漏斗口。誘集的體型較大的昆蟲被留在桶中，白背飛虱等小型昆蟲通過桶孔掉落到紗網袋里，從而實現大小昆蟲的分離，而收集的白背飛虱絕大部分為活蟲。探照燈誘集白背飛虱從4月開始，每日19：00-5：00開燈誘蟲，8：30將紗網袋取回實驗室。為將活蟲從有蟲袋中分離出來，將有蟲袋與一個干凈袋通過一個直徑10cm的塑料管口對口套接，然后將有蟲袋放人密閉無光的紙箱中，干凈袋放置在朝光的一邊，利用活蟲的趨光性將其轉移到干凈袋中。之后將干凈袋扎口放人冰箱冷凍15min，再挑選出白背飛虱，用75%乙醇保存，存放在-20℃冰箱中。蟲量大隨機挑選100頭，否則挑選所有白背飛虱。

實驗站周邊稻田白背飛虱和水稻葉片的采集從5月中下旬開始，每5d采集1次，隨機設置5個相距大約50 m的采集點。用白瓷盤法采集白背飛虱，每次每點隨機采集白背飛虱20頭，75%乙醇保存；同時隨機采集稻葉20片。白背飛虱及稻葉均在-20℃冰箱存放，dot-ELISA法定期逐頭或逐葉檢測帶毒狀況。

興安縣7個村莊田間白背飛虱的采集從2022年6月中旬開始，每20 d采集1次。每次每點隨機采集50頭白背飛虱，75%乙醇保存，-20℃冰箱存放。dot-ELISA法定期集中逐頭檢測帶毒狀況。

1.2.2dot-ELISA檢測白背飛虱及水稻的帶毒率

利用dot-ELISA法定期逐頭逐葉檢測帶毒狀況。取單頭白背飛虱或水稻葉片0.05g放人1.5mL離心管中，單頭白背飛虱加入50uL（水稻葉片加入350～400uL）0.01mol/L PBS，研磨后取2uL勻漿液點滴在硝酸纖維素膜上，干燥10～20min后浸入裝有10mL的封閉液（2.5g脫脂奶粉+PBST至50mL）的平皿中，水平搖床搖動孵育1h；倒去封閉液，加入10mL封閉液稀釋的SRBSDV單克隆抗體（1：5000），搖動孵育1h；倒去一抗液，加入20mLPBST，洗膜5min，重復3次；倒去PBST后對于白背飛虱加入10ml．封閉液稀釋的HRP酶標記兔抗鼠IgG二抗（1：5000），水稻則加入10mL封閉液稀釋的AP酶標記兔抗鼠IgG二抗（1：5000），搖動孵育1h；倒去二抗液，加入20mLPBST，洗膜5min，重復3次；倒去PBST后對白背飛虱樣品，吸取TMB底物顯色液10mL滴加到膜表面進行顯色反應，檢測水稻樣品則將400uL NBT和400uL BCIP底物加到裝有10ml。AP反應緩沖液中混勻滴加到膜表面進行顯色反應，時間均30min以上。根據顏色判斷樣品的帶毒情況，白背飛虱樣品陽性顯藍色，水稻樣品陽性顯紫色，而陰性無顯色時，記錄檢測結果。

1.2.3數據分析方法

采用Excel 2019作圖、IBM SPSS Statistics 27.0（IBM Corp．Armonk．NY，USA）進行數據統計分析，采用皮爾森（Pearson）相關法分析水稻帶毒率與白背飛虱帶毒率之間的相關關系。

2結果與分析

2.1實驗站探照燈誘集白背飛虱帶毒率動態

由于燈誘白背飛虱蟲量少、波動大且僅有一盞誘集燈．白背飛虱帶毒率表現出極大的日波動性，故按旬合計誘蟲量和帶毒蟲量、計算帶毒率（圖1）。圖中數據為標識日期前10d的總誘蟲量或帶毒率。2021年遷入的帶毒白背飛虱始見于5月28日，遷入白背飛虱的帶毒高峰為6月30日（圖1a）；在2022年，遷入的帶毒白背飛虱始見于5月26日，遷入白背飛虱的帶毒高峰為6月20日（圖1b）。總體來看，帶毒白背飛虱遷入始期為5月下旬，遷入白背飛虱的帶毒率高峰為6月中下旬。

2.2實驗站周邊田間白背飛虱及水稻帶毒率動態

實驗站田間采集稻葉和白背飛虱的帶毒狀況檢測結果（圖2）表明，2021年和2022年田間白背飛虱初始檢測到帶毒的時間分別為6月9日和6月5日，檢測到水稻帶毒的初始時間分別為6月29日和6月15日；田間白背飛虱帶毒率分別在6月下旬一8月下旬和7月上旬-8月上旬較高，在15%左右；水稻帶毒率分別在7月上旬-8月下旬和7月上旬-8月上旬較高，分別在14%和10%左右。因此，田間帶毒白背飛虱始見于6月上旬，7月上旬-8月上旬帶毒率較高，為10%～15%；水稻帶毒始于6月中旬，7月中旬-8月上旬帶毒率較高，為10%～14%。

為明確田間水稻帶毒率與白背飛虱帶毒率動態之間的關系，對兩者進行相關性分析（圖3）。2021年和2022年，水稻帶毒率與白背飛虱帶毒率之間均呈現顯著（P≤0.008）相關關系。

2.3村莊田間白背飛虱帶毒率動態

2022年從7個村莊4次采集田間白背飛虱檢測帶毒狀況（圖4），發現各村田間白背飛虱帶毒率在7月初至7月下旬間處于較高水平，達到10%左右；各村之間存在差異，樂群村、冠山村、高澤村和麥源村的數值較高，各自的平均值為8%左右；白背飛虱帶毒率高峰期在各村之間存在差異，位于西南部的樂群村和高澤村的高峰期在7月5日，帶毒率分別為14.0%和12.0%;位于東北部的漁江村及中部的麥源村、冠山村的高峰期在7月25日，帶毒率分別為10.0%、12.0%和14.0%。

3結論與討論

自2010年以來，南方水稻黑條矮縮病已成為我國危害最嚴重的水稻病毒病。“湘桂走廊”單季中稻種植面積不斷擴大，已形成單雙季稻混作模式，單季中稻受白背飛虱為害嚴重，而且南方水稻黑條矮縮病發生危害重。白背飛虱是SRBSDV的唯一介體，SRBSDV隨白背飛虱的遷飛完成侵染循環。攜帶SRBSDV的白背飛虱春夏隨西南季風自中南半島向我國陸續遷入，遷入的帶毒白背飛虱通過取食稻株完成傳毒；每年秋季，白背飛虱隨東北季風回遷到中南半島，從而完成大區侵染傳播循環。然而，白背飛虱攜毒遷飛的時間存在不確定性，故探究白背飛虱遷飛廊道“湘桂走廊”中的SRBSDV遷入和侵染規律十分重要。

本研究發現，2021年-2022年間帶毒白背飛虱遷入始期為5月下旬。齊會會等研究表明白背飛虱隨氣流遷入興安始見期一般在4月下旬，5月中旬至6月下旬為大量遷入期，這說明當白背飛虱大量遷入時帶毒白背飛虱開始遷入。我們的監測表明遷入白背飛虱的帶毒率高峰為6月中下旬。水稻對南方水稻黑條矮縮病的易感期為苗期一分蘗期，“湘桂走廊”及相鄰稻區中稻苗期和移栽期大都處于5月中旬-6月下旬，SRBSDV遷入期與中稻易感期吻合，這應該是中稻上南方水稻黑條矮縮病發生普遍重于早稻和晚稻的原因之一。

本研究中，田間帶毒白背飛虱始見于6月上旬，水稻帶毒始于6月中旬，這明顯晚于探照燈誘集帶毒白背飛虱的始見期（5月下旬）。楊迎青等報道江西田間帶毒白背飛虱與燈誘帶毒白背飛虱的出現時間基本一致，這可能是因為本研究使用探照燈，而且探照燈位于15m高的山崗上，誘集的白背飛虱大部分來源于遷入種群；楊迎青等的研究使用地面測報燈，誘集的白背飛虱大部分來自田間。另外，也可能是探照燈誘集到高空中飛行的帶毒白背飛虱，但是這些帶毒白背飛虱不一定在探照燈周邊降落，從而導致始見時間存在差異。

本研究中，雖然田間白背飛虱帶毒率及其高峰期在村莊間存在差異，但是總體來看田間白背飛虱7月上旬-8月上旬帶毒率較高（10%～15%），水稻7月中旬-8月上旬帶毒率較高（10%～14%），兩者之間具有顯著的正相關關系。本研究中田間白背飛虱帶毒率高于廣西多地2010年-2012年的監測結果、江西多地2012年的結果以及西南多地2011年-2012年的調查結果，但是水稻帶毒率低于饒黎霞等報道的2011年-2012年調查結果。田間白背飛虱和水稻帶毒率在7月-8月達到高峰，與楊迎青等的監測結果類似，這主要取決于SRBSDV遷入期和侵染循環。田間白背飛虱帶毒率及其高峰期在村莊間的差異可能與帶毒白背飛虱的遷入路線有關，齊會會等報道春季和初夏侵入興安的白背飛虱主要來源于廣西南部和廣東西南部，使得興安西南部的白背飛虱帶毒率高峰期早于其他監測部位。此外，村莊間的差異也可能與采集點布置、樣本量多少等相關。

SRBSDV是典型的由介體遠距離傳播、區域流行擴散的病毒。本文結果有助于桂北和長江中下游地區開展白背飛虱攜傳SRBSDV的監測預警，對治蟲防病和控制南方水稻黑條矮縮病的流行具有指導價值。