辣椒病毒病及病毒检测技术研究进展

源朝政 高小峰 郑明燕 贾毛毛

摘    要：辣椒是一种经济作物，在生产过程中极易发生病毒病，影响其品质和产量。本文对病毒种类、病毒生物学特性和病毒检测方法进行了综述，并对下一阶段的研究内容和研究方法进行了探讨。研究发现，世界范围内有67种植物病毒对辣椒产生侵染，其中CMV和TMV是辣椒的主要威胁，PVY和PMMoV也是近年来被认为对辣椒有害的病毒。随着辣椒病毒病害检测技术的日趋成熟和多样化，建立一套快速有效的病毒检测系统， 有助于辣椒的无毒化生产。

关键词：辣椒;病毒病;病毒检测技术;综述

中图分类号：S641.3; S436.418.1+2         文献标识码：A            DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.09.012

Research Progress of Pepper Virus Disease and Virus Detection Technology

YUAN Chaozheng， GAO Xiaofeng， ZHENG Mingyan， JIA Maomao

（Nanyang Academy of Agricultural Sciences， Nanyang， Henan 473200， China）

Abstract： Pepper is a kind of economic crop， which is vulnerable to virus diseases in the production process， affecting its quality and yield. In this paper， the virus species， biological characteristicsof the virus and virus detection methods were reviewed， and what to research as well as how to research in the following stagewas explored. It is found that there are 67 kinds of plant viruses that would cause infection to pepper worldwide， among which CMV and TMV are the main threats to pepper， while PVY and PMMoV have also been considered harmful to pepper in recent years. With pepper virus disease detection technology becoming more and more mature and diversified， a detection system is supposed to be established to perform rapid and effective virus detection ， which is helpful to pepper non-toxic production.

Key words： pepper; virus; virus detection technology; overview

辣椒別名：牛角椒、长辣椒、菜椒、灯笼椒，是一年或有限多年生茄科辣椒属草本植物，品种繁多，日常生活中有些可以作为餐桌上的佳肴，有些可以作为调味品提高食欲，还有些可以充当药材使用，因其丰富的营养价值和独特的口味，深受人们所喜爱。辣椒果实含有大量维生素C、维生素B、胡萝卜素及钙、铁等矿质元素，其中维C含量在蔬菜中位居首位。辣椒在我国四川、贵州、陕西、湖南、河南等多个省份均有种植，面积达1.5～1.6×106 hm2，约占全国蔬菜生产面积的10%[1]，在全球占比40%，年产量超1 800万t。

辣椒病毒病是辣椒生长期常见的一种生理性病害，具有感染率高、传播速度快、危害程度深、分布范围广等特点。辣椒染病后，常出现花叶、黄化、坏死、矮化、畸形等症状，有时几种症状同时或先后在同一株上出现，对生产会造成损失，一般情况下减产30%左右，严重时高达60%以上，甚至绝收。目前发现在世界范围内有67种植物病毒可以侵染辣椒，而在我国发现就有33种[2]，且各地所发现的毒原不尽相同（如广东地区鉴定出毒原是CMV、TMV，辽宁地区鉴定出毒原是CMV、TMV、PVY）。本文从病毒种类、生物学特性及病毒检测方法进行综述，并对下一步研究方向进行探究，以期为我国辣椒产业的健康发展提供理论依据和技术支持。

1 辣椒病毒病

1.1 烟草花叶病毒

烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus，TMV）为一种单链RNA病毒，首先由Mayer（1886）发现，是烟草花叶病等的病原体，属于Tobamovirus群。在世界范围内普遍发生，现已知寄主植物达36个科350余种[3]，其中对单子叶植物22科中的198种植物具有寄生性。TMV能在烟杆、辣椒、白菜等多种植物上越冬，主要通过蚜虫、种子方式传播，有时也会通过汁液摩擦对植物的微管组织进行侵染。受TMV侵染后的植物体，早期发病的植株节间缩短，严重矮化，生长缓慢，不能正常开花结实，并易脱落，能发育的果实小而皱缩，种子量少且小，多不能发芽。植株组织结构破坏，会出现嫩叶明脉、叶片畸形、植株矮小、坐果率低等现象。

1.2 黄瓜花叶病毒

黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）是雀麦花叶病毒科（Brome mosaic virus）黄瓜花叶病毒属（Cucumber mosaicvirus），首次发现是1916年Doolittle和Jagger在密歇根和纽约的黄瓜上[4-5]。到目前为止，CMV可侵染36科双子叶植物和4科单子叶植物约124余种，主要在多年生宿根植物上越冬，通过蚜虫以非持续方式传播或种子传毒，对多种蔬菜作物和观赏植物都有一定危害[5]。发病最适温度为20 ℃，气温高于25 ℃多表现隐症。

CMV侵染辣椒后表现为渐进的发病过程[6]。发病初期表现“明脉”症状，逐渐在新叶上表现花叶，病叶变窄，伸直呈拉紧状，叶表面绒毛稀少。成株发病后新叶呈黄绿相嵌状花叶，病叶小，严重时出现老叶皱缩、反卷，病株下部叶片黄枯等病征。目前，我国辣椒黄瓜花叶病毒检出率最高，也是辣椒抗病育种的主攻目标。

1.3 马铃薯Y病毒

马铃薯Y病毒（Potato virus Y，PVY）又称烟草脉带病、烟草脉斑病毒病，是1931年Smith在马铃薯上发现的。PVY为马铃薯Y病毒属（Potyvirus），寄主范围广，可侵染多种茄科、藜科、葫芦科和豆科等作物，还能侵染杂草。PVY病毒粒子线状，大小为11 nm×680～900 nm，傳播途径主要是靠蚜虫（以绿色桃蚜为主）、汁液摩擦、嫁接等方式进行。受侵染的植株体，发病初期叶脉两侧深绿，形成明显的脉带，然后小叶脉间颜色变淡，严重时会出现卷叶或灼斑，色泽不均，品质下降。

PVY在辣椒幼苗期到成株期均可侵染，使得整株发病，出现植株矮化、叶片皱缩畸形、系统性轻花叶和斑驳、果少等症状。PVY除了单独侵染外，还可以与其它植物病毒共同侵染[7]，对作物造成的损失更为严重。

1.4 辣椒轻斑驳病毒

辣椒轻斑驳病毒（Pepper mild mottle virus，PMMoV）最早发现于美国，其后在澳大利亚、加拿大、日本及欧洲部分国家也有发现，而在我国首次发现是于1994年新疆辣椒体上，后来山东青岛、河北保定等地区也相继进行了报道。PMMoV作为烟草花叶病毒属（Tobamovirus）中一员，可以通过种子或汁液摩擦方式对任何辣椒或甜椒进行侵染，而危害部位主要集中于叶片和果实。受侵染的辣椒体会出现叶片黄绿相间、叶部斑驳、植株矮小、果实畸形等症状，对开花、坐果会造成严重影响，从而导致产量下降。

2 辣椒病毒病检测技术

2.1 血清学方法

血清学检测法是利用抗原抗体的体外特异性结合检测植物病毒的方法。现今植物病毒检测中使用最为广泛的血清学检测法是酶联免疫吸附测定（ELISA），该方法具有特异性强、灵敏度高、操作简单等优点。

龚明霞等[8]采用双抗酶联免疫吸附法（DAS-ELISA）对广西地区75份辣椒疑似病毒病样本进行了病毒检测，其中CMV检出率达43.66%。李兴红等[9]采用DAS-ELISA检测法，对来自北京地区的24个辣椒样品进行检测，发现呈阳性的有19个。高苇等[10]采用双抗夹心酶联免疫吸附法（DAS-ELISA）对天津5个区县228份辣椒病毒病样品进行检测，结果表明，186份样品呈阳性，42.25%受到CMV侵染，并首次在天津武清地区检出番茄斑萎病毒（TSWV）。严婉荣等[11]运用斑点酶联免疫吸附法（DOT-ELISA）对从海南采集到的593份辣椒和樱桃番茄进行了病毒检测，结果显示辣椒病毒总体检出率为37.5%，复合侵染率为2.08%;樱桃番茄病毒总体检出率为20.33%，复合侵染率为0.98%。于海龙等[12]利用双抗体夹心酶联免疫吸附反应（DAS-ELISA）对采集到的105 份疑似感病样品进行了检测，结果显示有 70 份样品受病毒感染，检出率为 66.67%。Sunil Kumar等[13]采用酶联免疫吸附法（ELISA）对26份辣椒种子进行了TMV侵染试验，结果是17份种子受到TMV感染，感染率分别为65.38%，42.31%。

血清学检测技术与其它技术进行有效结合，其检测结果更为准确。郭思瑶等[14]利用斑点免疫杂交法（DOT-ELISA）对来自重庆的152份辣椒病毒病样品进行了病原鉴定和优势病毒分析，结果表明118份辣椒样品检测呈阳性，并采用RT-PCR法对随机取的16份阳性样品进行检测，其结果同ELISA检测结果基本吻合。张强等[15]采用双抗体夹心酶联免疫吸附法（DAS-ELISA）和反转录PCR（RT-PCR）对新疆南疆巴州地区的辣椒进行了PMMoV检测，结果显示两种方法均从辣椒植株、果实、种子样品中检测出PMMoV。

2.2 指示植物检测法

指示植物检测法是利用病毒在某些敏感植物体上产生的枯斑作为鉴别病毒种类的依据，又称为枯斑测定法或生物学检测法。陈丽等[16]采用指示植物检测法对从2003—2005年在陕西采集到的126份疑似感病的辣椒样本进行检测，结果显示CMV和TMV在检测样品中所占比例分别为60.31%，30.94%。

这种方法主要采用汁液摩擦和嫁接传染进行病毒接种，依靠对寄主或指示植物所表现出的症状进行鉴定，检测速度较慢，期间还容易受到环境、季节等因素影响，因此很少作为植物病毒鉴定和分析的依据[17-19]，而且不同病毒在不同寄主作物上所表现出的症状也不一致。如CMV在烟草、黄瓜上产生系统花叶症状，在蚕豆和豇豆上产生局部枯斑;TMV在心叶烟上产生枯斑反应，而CMV成系统花叶。

2.3 电镜观察检测法

电镜技术最大优势是可以直接看到病毒形态结构。吉训聪等[20]采用电镜负染法（EM）对海南黄灯笼辣椒种传病毒进行了检测，结果初步表明样本中携带的CMV能够通过种子传播。赵尊练等[21]采用免疫电镜法对采自陕西省辣椒主产区的4批次137份辣椒叶样进行观察，发现关中西部地区辣椒前期（6月）病毒病的病原为CMV和BBWV，后期（9月）主要病原为PMMV、BBWV、CMV、ToWV;整个关中地区辣椒病毒病4种病原依次为BBWV、CMV、CVMV和PMMV。电镜观察法虽然能直观看到病毒结构及带毒量，但在实际生产过程中，往往会根据不同病毒的种类和特点，将多种病毒检测方法结合起来使用，建立一套快速、灵敏、准确、高效的植物病毒检测体系。2.4 分子生物学检测法

分子生物学法是目前常用的一种病毒检测方法，具有灵敏度高、操作简便、特异性强等特点，适用于大量样品的检测。目前，用于检测植物病毒的分子生物学技术有多种，包括双链RNA分子技术、荧光定量PCR、多聚酶链式反应（PCR）等。其中，Mullis等[22]在1985年创立的PCR法已经成为分子生物学及其相关领域的经典试验方法。

辣椒作为一种经济性作物，易受到病毒感染，国内外相继有采用PCR和RT-PCR技术对辣椒病毒病进行了检测报道。李月月等[23]采用RT-PCR法对采自洛阳地区的86份疑似病毒病蔬菜作物进行了检测，结果显示CMV样品13份，检出率为15.12%;张永江等[24]为了快速检测马铃薯V病毒，通过特异性及灵敏度试验建立了马铃薯Y病毒的实时荧光RT-PCR检测方法;韩帅等[25]对从四川省汶川县采集到的辣椒样本进行RT-PCR技术检测，结果显示样本的果皮、部分新鲜种子及回接寄主叶片均受到TSWV和PMMoV感染。KatalinNemes等[26]建立起一种简单、快速和敏感的多重RT-PCR方法，可以同时扩增CMV、TMV、PMMoV和PVY等的基因组，是检测辣椒病叶和果实中病毒的有效手段。

3 展 望

辣椒病毒病作为生产上的一种病害，受其影响辣椒产量和品质都会下降。近些年来，我国辣椒病毒病已有过去次生病害上升为主要病害，所带来的影响也开始受到人们重视。虽然国内辣椒抗病毒病研究开展已久并取得了一些进展，但受气候、虫媒等因素影响，仍然存在一些问题和不足。因此，筛选辣椒抗病毒品种成为降低我国辣椒生产风险的首要任务。王述彬等[27]对从中国筛选出的154份辣椒种质资源在江苏、湖南、辽宁3个不同生态区进行田间抗病性、经济性状等评价，鉴定出15份材料抗TMV、11份材料抗CMV。钱芝龙等[28]从国内收集的300余份辣椒资源中筛选出抗TMV材料65（尖）号、76号。

随着对辣椒抗病毒基础遗传机理研究的不断深入和生物技术的不断发展，除了筛选抗病毒病辣椒品种之外，还可以从基因工程方面进行研究，采用转复合抗病基因控制病毒，提高转基因植物抗性强度，抗病的广谱性和持久性[29]。生物农药的研制也将是今后一段时间内研究热点。

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收稿日期：2021-05-31

基金项目：河南省大宗蔬菜产业技术体系（z2010-03-02）

作者简介：源朝政（1986—），男，河南南阳人，助理研究员，硕士，主要从事园艺高效栽培技术方面研究。

通讯作者简介：郑明燕（1978—），女，河南南阳人，助理研究员，硕士， 主要从事园艺高效栽培技术方面研究。