瓠瓜CGMMV的综合防控策略

2016-01-31 05:37吴新义吴晓花汪宝根鲁忠富李国景
浙江农业科学 2016年6期
关键词:综合防控

吴新义,吴晓花,徐 沛,汪宝根,鲁忠富,李国景

(浙江省农业科学院蔬菜研究所,浙江杭州 310021)



瓠瓜CGMMV的综合防控策略

吴新义,吴晓花,徐 沛,汪宝根,鲁忠富,李国景

(浙江省农业科学院蔬菜研究所,浙江杭州 310021)

摘 要:黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)是瓠瓜生产中的重要病害。本文从CGMMV的发病特点及当前防治该病的研究现状出发,提出瓠瓜上针对CGMMV的综合防控策略。即选育抗CGMMV的瓠瓜品种;从源头控制,确保生产中使用的种子和种苗无毒;加强田间操作管理,避免接触性传染。

关键词:瓠瓜;CGMMV;综合防控

文献著录格式:吴新义,吴晓花,徐沛,等.瓠瓜CGMMV的综合防控策略[J].浙江农业科学,2016,57(6): 895-898.

瓠瓜[Lagenaria siceraria(Molina)Standl.],又名瓠子、长瓜、蒲瓜、夜开花、葫芦等,隶属葫芦科葫芦属,为一年生攀缘性草本植物。瓠瓜是我国南方地区夏季重要的瓜类蔬菜作物,也是嫁接西瓜、黄瓜首选的砧木。黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumbergreen mottlemosaicvirus,CGMMV)是近年来新传入我国的有害生物,由于该病毒传播迅速、为害严重,因此对瓠瓜生产造成极大的威胁。本文提出了一套综合防控CGMMV的策略,为我国瓠瓜乃至葫芦科作物防治CGMMV提供理论参考。

1 CGMMV基本情况

CGMMV属于芜菁花叶病毒科烟草花叶病毒属的一种,主要侵染黄瓜、西瓜、甜瓜、瓠瓜、南瓜等葫芦科作物,对产量损失高达15%以上[1]。CGMMV为杆状病毒,长约300 nm,直径约18 nm,包含一个6.4 kb的正链基因组RNA[2-3]。CGMMV适生性和抗逆性极强,所有株系都是极端稳定的,其致死温度为90~100℃,稀释限点10-6~10-7,常温下病毒侵染力可保持数月,在0℃下可保持数年[4]。CGMMV侵染植株后,主要引起叶片斑驳褪绿、花叶,果实出现水渍、纤维化[5]。该病最早于1935年在英国黄瓜上发现,随后在德国、芬兰等许多国家都有报道[6-7]。CGMMV曾在日本和韩国大面积爆发,对两国的西瓜和甜瓜生产造成毁灭性打击,至今仍是生产中的严重问题[5,8]。目前,该病已经在欧洲、中亚、东亚、南亚等30多个国家和地区发现,被许多国家列为葫芦科植物上的重要检疫性病毒[4]。

2 CGMMV在中国的发生与研究

我国最早于2002年从日本进口的种苗中截获到CGMMV,随后检疫部门多次在进境的葫芦科种子中检测到CGMMV病毒[9-12]。2003年,该病在我国东北地区的西瓜和黄瓜田间首次发现,2005年在辽宁省爆发,造成西瓜产量大面积减产[13]。在瓠瓜上,任春梅等[14]报道在江苏仪征的露地瓠瓜病叶上检测到CGMMV病毒;赵慧茹等[15-16]在嫁接西瓜使用的砧木种子上也检测到CGMMV病毒。目前,在我国十多个省份的葫芦科作物上都检测到CGMMV病害[15]。鉴于CGMMV对我国葫芦科作物的严重为害,农业部已将CGMMV确定为全国农业植物检疫性有害生物,属国家三类检疫性病害(农业部第788号公告)[17]。

自CGMMV病毒在我国发现以来,我国学者从植物保护、植物病理、遗传育种等多个角度对该病毒进行了研究。在CGMMV病毒的检测方面,Shang等[18]比较了ACP-ELISA,TAS-ELISA,DBIA,DTBIA,IC-RT-PCR等5种血清学方法检测CGMMV病毒的专化性和灵敏性,发现前4种方法适合于常规、大批量检测,而IC-RT-PCR的灵敏性最高,适合于获取病毒基因组信息。此外,我国学者还发表了基于一步法的反转录环介导等温扩增法(RT-LAMP)用于快速检测CGMMV病毒[19]。在病毒分子生物学研究方面,陈红运等[20]首先利用RT-PCR方法克隆了辽中地区西瓜CGMMV分离物,并进行了全基因组测序与分析;田永蕾等[21-23]也对北京、山东、海南的西瓜上CGMMV分离物进行了全基因组测序,系统进化分析显示我国的CGMMV分离物与韩国的同源性最高,因此我国西瓜上出现的CGMMV病毒可能是从韩国种子传入的。最近,浙江省农业科学院分离和测定了浙北地区侵染瓠瓜的1个CGMMV病毒株系全序列,其基因组全长为6 423 bp,并构建了农杆菌介导的CGMMV侵染性克隆[24]。在CGMMV的传播方面,多个研究报道显示,CGMMV在葫芦科作物上以种子表面带毒为主,带毒率高,但传毒率很低[16,25]。

3 CGMMV的防治策略研究

CGMMV是葫芦科作物上的世界性难题,目前没有有效的化学药剂可防治CGMMV。通过保守的方法可以在一定程度上减轻CGMMV的为害,如使用消毒种子、通过改进栽培技术培育健壮植株、田间及时铲除发病单株、使用抗病品种、利用杀虫剂切断病毒的传播载体等[26]。带毒种子是CGMMV远距离传播的主要途径,因此加强种子管理是当前防治该病害最切实可行的办法。日本和韩国在防治CGMMV方面的经验表明,干热处理可大大减轻发病程度、甚至不发病,是钝化CGMMV最有效的方法,但其钝化病毒的原理还不清楚[27-28]。在我国,蔡明等[27,29]研究了干热处理和药剂处理对种子中CGMMV病毒的钝化效果,并报道干热处理会引起种子的发芽率下降,对不同品种和同一品种在不同生产条件下生产的种子影响不同。马凯慧等[30]研究了瓠瓜种子干热处理对CGMMV的钝化效果及发芽率的影响,认为72℃是处理瓠瓜种子最佳的温度;宋顺华等[16]的研究也取得了相同的结果。此外,李俊香等[31]还研究了化学诱抗剂对CGMMV的防治效果,发现2,1,3-苯并噻二唑(2,1,3-Benzothiodiazole,BTH)、芸薹素内酯(Brassinolide,BL)、壳聚糖(Chitosan Oligosaccharide,CTS)和水杨酸(SalicylicAcid,SA)均能诱导瓠瓜对CGMMV产生抗性,其抗性差异与诱抗剂种类、浓度及诱导时间相关。

转基因技术是防治CGMMV的另一重要策略,该方法是将一段病毒的基因序列转入植物基因组,通过转录后基因沉默、RNA干扰等方法使转基因植株获得对病毒的抗性[32-33]。如Park等[34]向嫁接西瓜转入单拷贝的CGMMV衣壳蛋白基因,获得的转基因植株对CGMMV具有抗性;Emran等[35]利用农杆菌介导的方法将CGMMV的运动蛋白基因转入甜瓜中并获得对CGMMV抗性提高的转基因后代。采用类似方法,Lin等[36]向西瓜转入一个包含有西瓜银色斑驳病毒(WSMoV)和CGMMV衣壳蛋白基因片段的杂合病毒,也获得了抗CGMMV的转基因后代。

4 瓠瓜CGMMV综合防控策略

现阶段,瓠瓜上CGMMV的发生尚处于萌芽阶段。根据CGMMV的传播特点及现有的研究知识,本文提出一套CGMMV综合防控的策略,为瓠瓜生产中CGMMV的防治提供参考。

4.1 选育抗CGMMV的瓠瓜品种

选育抗病品种是防治病害最经济有效的方法。目前国内还没有抗CGMMV的瓠瓜品种或砧木品种,因此育种工作者应将选育抗CGMMV品种列为重要的育种目标。育种工作者可利用已构建好的基于农杆菌介导的CGMMV侵染性单克隆[24],对国内外瓠瓜种质CGMMV抗性进行大规模鉴定,筛选抗CGMMV的种质,通过常规的回交转育,培育抗病品种。此外,多个CGMMV分离物的全基因组序列已公布,利用转基因技术将其中的mp和cp基因片段转入瓠瓜中,有望获得提高抗性的转基因后代,进而结合传统育种手段选育出抗病品种。

4.2 从源头控制,确保种子和种苗无毒

CGMMV主要以种子传播为主,确保使用无毒的种子可从源头阻断该病毒的传播。从以下几个措施做起。(1)瓠瓜种子制种基地应选择无CGMMV侵染的田块,种植前应对土壤进行消毒。(2)原种应进行干热处理或药剂处理以钝化病毒,并对消毒后的种子进行生物学检测,确保原种不带毒。(3)种子生产过程中应加强田间管理,培育健壮植株;严格监视制种过程的CGMMV病株,一经发现立即销毁,并对周围植株进行后续观察。(4)种子应分级采收,有疑似CGMMV病症的瓠瓜应特殊标记,确保不同等级的种子不混杂。(5)种子播种前必须进行干热处理和药剂处理,干热处理的标准程序为:加热至35℃恒温处理24 h,加热升温至50℃处理24 h,再次加热至72℃处理72 h,最后自然降温至室温后结束处理。药剂处理可以选择10%磷酸三钠、1.25%Tsunami水溶液等消毒剂,将种子浸泡20~60 min.,自然晒干即可。消毒后的种子应使用DAS-ELISA检测处理效果,特别是检测实生苗真叶中是否含有CGMMV,若在实生苗中检测到阳性CGMMV,则对应批次的种子应重新消毒、重新检测,直至确保整批种子无毒为止。

4.3 加强田间管理,避免接触性传染

重视土壤消毒。CGMMV的所有株系都极其稳定,病株的残体及根系中的CGMMV可在土壤中长期保持活力,对土壤进行消毒可以防止CGMMV传播到无毒的种子或种苗上。土壤消毒一般采用施加生石灰、市售土壤消毒剂等,结合高温天气加快土壤中残渣的分解,降低CGMMV的传染几率。已发现病情的田块最好不要连续种植葫芦科作物,尤其是西瓜,有条件的应实施水旱轮作。

规范农事操作。瓠瓜整个生产过程涉及到播种、移苗、绑蔓、整枝、授粉、采瓜等农事操作,各环节操作时应特别小心,防止接触到CGMMV侵染的病叶造成交叉感染。若接触到病叶或结束一批操作后,都应洗手并对农具消毒,可用肥皂水、10%脱脂奶粉液洗手,用10%脱脂奶粉液、10%磷酸三钠、肥皂水和杀菌剂等对农具消毒。

改善栽培措施。加强肥水管理,培育健株壮苗,提高瓠瓜植株自身对CGMMV的抵抗力。田间一旦发现有病植株,应连根拔起,在瓠瓜种植区外集中销毁。从苗期开始,通过喷施农药及时防治病虫害,避免蚜虫、甲虫等昆虫带来的病毒传播。

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(责任编辑:张瑞麟)

中图分类号:S436

文献标志码:B

文章编号:0528-9017(2016)06-0895-04

DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20160632

收稿日期:2016-03-10

基金项目:浙江省公益性项目(2015C32042);农业部公益性行业(农业)科研专项(201403032)

作者简介:吴新义(1984—),男,河南南阳人,助理研究员,博士,从事瓠瓜、豇豆基因组学及分子育种研究工作,E-mail: wuxinyi @mail.zaas.ac.cn。

通信作者:李国景(1966—),男,浙江东阳人,研究员,博士,从事蔬菜育种与栽培技术研究工作,E-mail: ligj@mail.zaas.ac.cn。

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