陸建英，楊曉明

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，甘肅 蘭州 730070）

豌豆種傳花葉病毒病，又稱豌豆種傳花葉馬鈴薯Y病毒病，是由豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）引起，種子帶毒傳播，具有相對較廣的寄主范圍，可感染12科47種植物，其寄主有豌豆（Pisum sativum）、蠶豆（Vicia faba）、巢菜（V.Sativa）等作物[1]，其中豌豆是主要的自然寄主[2]。豌豆種傳花葉病毒病最早在歐洲被報道[3]，后又在日本、美國報道[4～5]，在我國的四川省、江蘇省等地均有分布[6～7]?，F(xiàn)已成為全世界廣泛分布的豌豆最重要病毒病之一，近年來，隨著我國鮮食豌豆、豌豆淀粉加工、畜牧業(yè)的發(fā)展以及種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，豌豆種植面積已達117.67萬hm2[8]。由于受全球氣候變暖的影響，豌豆病害日益突出，病毒病是危害較為嚴(yán)重的一類。目前在我國雖然沒有豌豆種傳花葉病毒病大規(guī)模爆發(fā)的報道，但隨著國際種子貿(mào)易和種質(zhì)資源交換的增多，發(fā)生概率勢必會增加。因此，積極應(yīng)對預(yù)防，同時采用先進的育種手段培育抗病品種，對徹底有效地控制豌豆種傳花葉病毒病有重要的意義。

1 研究進展

1.1 癥狀

豌豆感染豌豆種傳花葉病毒病后植株矮化，節(jié)間縮短，植株成簇，常出現(xiàn)“蓮座樣”植株形狀?；ɑ?，青籽粒表面呈現(xiàn)“網(wǎng)球狀”花紋，豆莢不規(guī)則扭曲、癟莢，通常只產(chǎn)生1或2粒種子。被感染葉片葉脈半透明，顏色異常，小葉下卷，苗卷曲。早期感染豌豆種傳花葉病毒病則會減少花和果實的形成或延緩花和果實的發(fā)育，使種皮裂開。但也有感染病毒后不久癥狀消失的現(xiàn)象[9]。豌豆感染病毒嚴(yán)重程度主要取決于品種及環(huán)境條件，通常大田條件比溫室、生長箱內(nèi)發(fā)病較輕[10]。

1.2 分類鑒定

從分類學(xué)上看，豌豆種傳花葉病毒屬于馬鈴薯Y病毒科馬鈴薯Y病毒屬，有諸多菌株和變種，目前已分離鑒定出P1、P2（L）、P4這3個株系，其中P1株系分布最廣。有研究發(fā)現(xiàn)這3個株系所誘發(fā)的癥狀類似，但對不同基因型豌豆的感染能力不同[11～12]，其中P2株系分離物比P1、P4株系分離物引起的癥狀嚴(yán)重，P1、P2株系癥狀產(chǎn)生僅需7 d[11]，而P4株系相對P1、P2株系則延緩7～10 d。另外，Hampton等在一批豌豆種質(zhì)中發(fā)現(xiàn)并分離出7個不同的菌株[13]。

1.3 傳播方式及來源

1.3.1 傳播方式 豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）主要通過豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum Harris）、桃蚜（Myzus persicae Sulz）、豆蚜（Aphis craccivora Koch）等18種蚜蟲進行非持久性傳播[14]，傳播速度極快，只需5 min或更少時間。其次可通過種子傳播（Seed-Borne），一般種傳率大于30%，無種皮種子可100%傳毒。另外也可以傳播給蠶豆，再通過蠶豆傳播到附近的豌豆[15]。

1.3.2 來源 20世紀(jì)70年代，豌豆種傳花葉病毒病在北美豌豆繁育中大爆發(fā)，主要來源于美國農(nóng)業(yè)部（USDA）的種質(zhì)資源庫、育種品系及栽培種中被侵染種子。美國為了從豌豆種質(zhì)資源庫剔除豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）病源，專門由3個實驗室組成工作小組，于1988—1991年對2 700批種子進行無病毒處理。其中Hampton等發(fā)現(xiàn)，1 835個豌豆引進品系中的23%被豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）感染，這些被感染的品系主要來自于印度[16]。另外，Stevenson等發(fā)現(xiàn)種皮上有裂縫的種子豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）種傳率達到33%，相比之下，種皮正常完整的種子種傳率僅為4%[17]。Gallo等對19個豌豆品種進行豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）機械傳播和種子傳播研究發(fā)現(xiàn)，所有品種對豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）均高度感病，種傳率為1.9%～32.7%[18]。

豌豆種傳花葉病毒?。≒SbMV）的傳播主要來自于對不成熟種胚的直接侵染，在這些不成熟種胚中，病毒可以在胚性組織中存活繁殖，直至種子的成熟[19]，這與其特殊的侵染模式是密不可分的。Wang.D等發(fā)現(xiàn)，豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）是在胚胎發(fā)育早期就開始侵染的，這個過程是由母性遺傳基因控制的，可通過控制品種雜交范圍預(yù)防該病的發(fā)生[20]。采用免疫化學(xué)法和原位雜交發(fā)現(xiàn)，豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）是通過胚柄作為侵入胚胎的直接通道，這個過程為病毒侵入胚胎提供了短暫的窗口，因此豌豆感染豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）的程度與植株年齡成反比關(guān)系。張景鳳等對種子脫水改變豌豆種傳花葉病毒在子葉細(xì)胞中的穩(wěn)定性與分布方式的研究結(jié)果表明，種胚的干燥脫水過程可改變豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）在子葉細(xì)胞中的穩(wěn)定性與分布方式，粒體多聚體的形成可能有助于豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）在干燥脫水的胚細(xì)胞中的穩(wěn)定與存活[21]。

1.4 抗性遺傳與分子標(biāo)記

1973年Hagedorn等提出，豌豆種傳花葉病毒病的抗病性是由單隱形基因sbm控制[22]，4個隱性基因（sbm-1、sbm-2、sbm-3、sbm-4） 控制著對3個株系的抗性。其中，sbm-1基因控制P1抗性，且與第6染色體上的wlo基因連鎖[23]。sbm-2、sbm-3基因?qū)？筁及相關(guān)的L-1，且sbm-2與第2條染色體上的mo基因連鎖[24]。sbm-4基因控制P4抗性[25]。

近年來，分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)（MAS）被大量應(yīng)用，可利用分子技術(shù)方法使得基因沉默而獲得誘導(dǎo)抗性以獲取更多的抗病品種[26]。1993年，Timmerman等首次報道了sbm-1抗性基因的RFLP標(biāo)記GS185[27]，該標(biāo)記與目標(biāo)基因的遺傳距離為8 cM，在抗豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）育種中可以用來鑒定選擇抗性基因sbm-1。李汝剛等根據(jù)BSA（bullked segregant analysis）方法，研究鑒定了與sbm-1連鎖的RAPD標(biāo)記BC129-780，為植物育種學(xué)家篩選抗豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）豌豆后代個體提供了很有價值的工具[28]。Gao.Z等鑒定了2個與豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）隱性抗性基因sbm緊密連鎖的位點，其中eIF4E基因與連鎖群VI上的sbm-1基因連鎖，eIF（iso）4E基因與連鎖群II上的sbm-2基因連鎖；另外還鑒定出1個距sbm-1基因0.7 cM的表達序列標(biāo)簽（EST）[29]。Ashby等研究分析了真核翻譯起始因子4E（eIF4E）的突變對豌豆抗PSbMV的影響[30]。Jones等以轉(zhuǎn)Nlb基因豌豆品系為材料，研究了不同的株系中PSbMV抗性誘導(dǎo)的專一性[26]。王道文等在溫室條件下對25個豌豆品種對豌豆種傳花葉病毒（PSbMV）的抗性進行了比較，根據(jù)病株的矮化程度和病株體內(nèi)病毒濃度高低判斷出，機收類品種的抗性高于罐裝類（蔓性品種）和食莢類品種，其中在17個機收類品種中，抗性表現(xiàn)為連續(xù)分化的差異，而食莢類和罐裝類品種抗性較一致；對20個豌豆品種種傳病毒的高低比較得出3個大粒種（機收類）病株上的種子不傳病毒，其他品種的種傳率較高，達10%～74%，且種植歷史久的品種Maro和Progrcta最感病[31]。

1.5 防治

1.5.1 預(yù)防 預(yù)防是控制豌豆種傳花葉病毒?。≒SbMV）發(fā)生和傳播最有效的方法。一是豌豆種傳花葉病毒病（PSbMV）可通過種子傳播，一旦帶病種子被種植就會通過大量的蚜蟲迅速地傳播，只有具備健康的種子來源才能真正預(yù)防該病的發(fā)生和傳播，故應(yīng)嚴(yán)禁從疫區(qū)引種。二是嚴(yán)禁把豌豆種植在苜蓿和三葉草周圍，以防這兩種多年生作物會儲存感染豌豆的大量病毒及傳播病毒的昆蟲。三是對豌豆種子應(yīng)定期進行檢測，一般要求種子帶毒率須低于1%[32]。

1.5.2 育種 選育抗病品種是減輕豌豆病毒病危害的根本途徑，對防治豌豆種傳花葉病毒病至關(guān)重要。美國大多豌豆品種不受豌豆種傳花葉病毒?。≒SbMV）的侵染，可作為抗病資源[2]。目前國際上已育成agassiz、DSAdmiral、Cruiser等品種，國內(nèi)也已育成隴豌系列、蘇豌系列等抗病品種。

2 研究方向

一是在宏觀層面積極準(zhǔn)確地針對發(fā)病來源及傳播途徑進行檢疫防治；二是培育抗病品種，徹底有效的控制豌豆種傳花葉病毒?。蝗俏⒂^上側(cè)重病毒與寄主的互作關(guān)系研究，建立豌豆種傳花葉病毒病流行預(yù)測模型。五是利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)挖掘新抗性基因及探索抗性基因轉(zhuǎn)基因技術(shù)，減少未來豌豆感染豌豆種傳花葉病毒病的風(fēng)險。

[1]AAPOLA A A，KNESEK JE，and MINK G I.The influence of inoculation procedure on the host range of pea seed-bornemosaic virus[J].Phytopathology，1974，64：1003-1006.

[2]周雪平，濮祖芹.國外豌豆病毒病的種類及防治[J]. 植物保護，1994，20（1）：31-32.

[3]MUSIL M.U¨ber das Vorkommen des Viruses des Blattrollens der Erbse in der Slowakei（Vor a¨ufige Mitteilung）[J].Biologia（Bratislavia），1966，21：133-138.

[4]INOUYE T.A seed-bornemosaic virus of pea[J].Annals of the Phytopathological Society of Japan，1967，33：38-42.

[5]STEVENSON W R，HAGEDORN D J.A new seedbornevirusofpeas[J]Phytopathology，1969，59：1051-1052.

[6]周雪平，濮祖芹.侵染豌豆的兩種病毒病的初步鑒定[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1990，13（4增）：64-67.

[7]桂晉剛.大豆花葉病毒P1基因分子變異的初步研究及豌豆種傳花葉病毒在我國豌豆品系中的鑒定[D].中國科學(xué)院遺傳學(xué)研究所；中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所.1999.

[8]FAOSTAT（Food and Agriculture Organisation of the U-nited Nations Statistics on-line website）（2008），[PB/OL].（2010-05-01）[2013-4-10]，http：//faostat.fao.org/.

[9]BRUNT A A，CRABTREE K，DALLWITZM J，et al.Viruses of Plants[M].CAB International，Wallingford，UK，1996：1484.

[10]HAMPTON R O，MINK G I，Hamilton R I，etal.Occurrence of pea seedborne mosaic virus in North American pea breeding lines，and procedures for its elimination[J].Plant Disease Reporter，1976，60：455-458.

[11]ALCONERO R PRPVVODEMTO R，GONSALVES D.Three pea seedborne mosaic virus pathotypes from pea and lentil germplasm [J]. Plant Disease，1986，70：783-786.

[12]KOHNEN PD，JOHANSEN IE，Hampton R O.Characterization and molecular detection of the P4 pathotype of pea seedbornemosaic potyvirus[J].Phytopathology，1995，85，789-793.

[13]HAMPTON R O，MINK G I，BOS L，et al.Host differentiation and serological homology of pea seed-borne mosaic virus isolates[J].Netherlands Journal of Plant Pathology，1981，87：1-10.

[14]KHETARPAL R K，MAURY Y.Pea seed-bornemosaic virus：a review [J].Agronomie，1987，7：215-224.

[15]BIDDLE A J，CATTLIN N D.Pests，diseases and disorders of peas and beans[M].United Kingdom：Manson Publishing.2007：84.

[16]HAMPTON R O，BRAVERMAN SW.Occurrence of pea seedborne mosaic virus and new virus immune germplasm in the plant introduction collection of Pisum sativum[J].Plant Disease Reporter，1979，63：95-99.

[17]STEVENSON，HAGEDORN.Effect of seed size and condition on transmission of pea seed-borne mosaic virus[J].Phytopathology，1970，60：1148-1149.

[18]GALLO J，JURIK M.Susceptibility of some pea cultivars to pea seed-bornemosaic virus infection and virus transmission by seeds.[J].Acta Virol.1995，39 （5-6）：283-286.

[19]WANG D，MAULE A J.Early embryo invasion as a determinant in pea of the seed transmission of pea seedbornemosaic virus[J].Journal of General Virology，1992，73：1615-1620.

[20]WANG D，MAULE A J.A model for seed transmission of a plant virus：genetic and structural analyses of pea embryo invasion by pea seed-borne mosaic virus.[J].Plant Cell.1994，6 （6）：777-787.

[21]張景鳳，劉坤凡，文玉香，等.種子脫水改變豌豆種傳花葉病毒在子葉細(xì)胞中的穩(wěn)定性與分布方式（英文）[J]. 植物學(xué)報，1999（8）：825-828，911.

[22]HAGEDORN D J，GRITTON E T.Inheritance of resistance to the pea seed-borne mosaic virus[J].Phytopathology，1973，63：1130-1133.

[23]GRITTON E T，HAGEDORN D J.Linkage of the genes sbm and wlo in peas[J].Crop Science，1975，15：447-448.

[24]PROVVIDENTIR，ALCONERO R.Inheritance of resistance to a lentil strain of pea seedborne mosaic virus in Pisum sativum[J].Journal of Heredity，1988a，79：45-47.

[25]PROVVIDENTIR，ALCONERO R.Inheritance of resistance to a third pathotype of pea seed-borne mosaic virus in Pisum sativum[J].Journal of Heredity，1988，79：76-77.

[26]JONES A L L，JOHANSEN I E，BEAN S J，et al.Specificity of resistance to pea seed-borne mosaic potyvirus in transgenic peas expressing the viral replicase（Nlb）gene[J].JournalofGeneralVirology，1998，79：3129-3137.

[27]TIMMERMAN GM，F(xiàn)REW T J，MILLER A L，et al.Linkage mapping of sbm-1， a gene conferring resistance to pea seed-borne mosaic virus，usingmolecular markers in Pisum sativum[J].Theoretical Applied Genetics，1993，85：609-615.

[28]李汝剛，范云六，N.F.WEEDEN.豌豆種傳花葉病毒抗病基因sbm-1的RAPD標(biāo)記[J].科學(xué)通報，1996（18）：1712-1714.

[29]GAO Z，EYERSS，THOMASC，et al.Identification ofmarkers tightly linked to sbm recessive genes for resistance to Pea seed-borne mosaic virus.[J].Theor.Appl.Genet.，2004，109（3）：488-494.

[30]ASHBY JA，STEVENSON C E， JARVISG E，et al.Structure-based mutational analysis of eIF4E in relation to sbm1 resistance to pea seed-borne mosaic virus in pea.[J].Plos one，2011，6（1）：e15873.

[31]王道文，許志剛，AJCockbain.豌豆品種對豌豆種傳花葉病毒抗性的評價[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1992（2）：56-59.

[32]NAQVI，SAMH.Diseasesof fruitsand vegetables：volumeⅡ：diagnosis and management[M].New York，Boston， Dordrecht， London， Moscow： Kluwer Academic Publishers，2004：321.