張成玲，孫厚俊，楊冬靜，馬居奎，謝逸萍

（徐淮地區(qū)徐州農業(yè)科學研究所/農業(yè)農村部甘薯生物學與遺傳育種重點實驗室，江蘇徐州 221131）

病毒病是植物上重要的病害之一，嚴重影響植物的產量和品質，也是引起品種退化的主要因素[1-2]。甘薯病毒病的發(fā)生是甘薯產業(yè)發(fā)展的重要限制性因素之一。近年來的研究表明，我國甘薯上的病毒達20余種[3-4]，甘薯雙生病毒是侵染甘薯的主要DNA 病毒，目前在日本、巴西、秘魯、意大利、韓國、美國等國家均有報道，是一種世界范圍內存在的病毒[5-8]。我國甘薯雙生病毒主要包括：甘薯卷葉病毒（sweet potato leaf curl virus，SPLCV）、中國甘薯卷葉病毒（sweet potato leaf curl China virus，SPLCCV）、河南甘薯卷葉病毒（sweet potato leaf curl henan virus，SPLCHnV）等9個種[9]。SPLCV在我國甘薯上的發(fā)生率約占甘薯雙生病毒的50%。SPLCV 侵染甘薯后，易造成葉片黃化、葉脈變黃、明脈、葉片往上卷曲、花葉、葉脈增厚等癥狀。據報道，該病害田間發(fā)生可造成甘薯減產11%～86%[10-11]。SPLCV 自然條件下可通過煙粉虱[Bemisia tabaci（Genn）]、嫁接等方式傳播，還可以通過種薯種苗等材料的運輸實現長距離或跨季節(jié)擴散和傳播。目前，已有大量與SPLCV的發(fā)生、遺傳變異及檢測等有關的報道[9，12-13]，其發(fā)生和危害越來越受到人們的關注。李華偉等[14]建立了甘薯卷葉病毒LAMP 快速檢測技術，為該病毒的快速鑒定與診斷提供技術方法；黃艷嵐等[15]通過深度測序鑒定了甘薯種質資源SPLCV的發(fā)生；BI 等[13]擴增獲得了SPLCV全基因組序列，構建侵染性克隆并對其侵染性進行了分析。

盡管已有大量有關SPLCV的研究，但是對該病害引起的甘薯生物學特性變化及產量損失機理的報道較少。因此，本研究在江蘇徐淮地區(qū)進行了甘薯卷葉病毒對甘薯生物學特性及產量影響的田間試驗，旨在明確該病毒對甘薯生物學特性及產量的影響，從而為甘薯抗病資源高效利用、抗病毒育種及病害防治提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料

蜂蜜罐、濟紫薯1號、徐薯22、鄭紅22、煙薯25、龍薯9號、商薯19號和徐薯32 甘薯薯苗，均來自江蘇徐淮地區(qū)徐州農業(yè)科學研究所。

1.2 試驗方法

試驗于2016、2017年6—10月在江蘇徐淮地區(qū)徐州農業(yè)科學研究所試驗田進行，試驗田土壤質地為沙壤土，試驗地前茬作物為小麥，收獲后旋耕麥茬還田。甘薯品種抗性鑒定利用網室進行田間蟲媒傳毒，每個品種處理40株，各3次重復，每個處理間加兩盆帶煙粉虱的SPLCV 發(fā)病樣品，健康薯苗為對照，30 d后調查癥狀表現，收獲后調查產量。

選擇感病品種鄭紅22和耐病品種徐薯32為試驗材料進行生物學特性及產量測定，每個試驗品種設2種不同薯苗：健康的薯苗及表現卷葉的病毒苗。每種薯苗3次重復，每重復20株，田間試驗采取隨機區(qū)組排列，每處理間設有兩行保護行。于栽種后90、120 d 每小區(qū)選取10株測量植株蔓長、基部分枝、葉片數；選取每株主枝的第五片展開葉，采用FMS22型脈沖調制式葉綠素熒光分析儀（英國Han Satech公司）測定葉綠素含量指數；采用打孔稱重法[16]測量甘薯葉面積；稱重法測量地上鮮重和薯塊鮮重；采用105℃殺青30 min后，60℃恒溫烘干法測定葉干、薯塊重量并計算葉干率、薯塊干率。

1.3 數據處理

所得數據用Excel 軟件進行統(tǒng)計整理，采用DPS 軟件中Tukey 多重比較方法進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同甘薯品種抗性鑒定

由表1可知，甘薯卷葉病毒對所有測試品種有致病性，但對不同甘薯品種致病性不同。其中，蜂蜜罐、濟紫薯1號、徐薯22、鄭紅22、煙薯25 等甘薯品種在田間的癥狀表現明顯，顯癥率19.17%～45.83%，葉片明顯向上卷曲，蜂蜜罐葉片嚴重黃化，引起甘薯的產量損失在19.23%～43.30%（圖1）；龍薯9號、商薯19號、徐薯32品種田間癥狀不明顯，極少數植株表現卷曲，顯癥率0.83%，引起的產量損失為4.93%～12.86%。甘薯留種后，第2年排種，均有不同程度的卷葉癥狀（圖1），尤其是煙薯25和鄭紅22，幾乎造成整個苗床葉片卷曲。

2.2 甘薯卷葉病毒對甘薯葉綠素含量及生長特性的影響

由表2可知，隨著溫度的升高和甘薯的生長，栽種90 d時，甘薯病毒苗的卷曲葉片已經舒展開，生長正常。栽種90、120 d，甘薯卷葉病毒均降低了鄭紅22、徐薯32 兩個品種的葉綠素含量指數和葉面積。鄭紅22病毒苗葉綠素含量指數分別為21.08和19.23，健康苗分別為24.41和24.25，二者相比，在90 d 差異顯著（P＜0.05），在120 d 差異極顯著（P＜0.01）；徐薯32病毒苗和健康苗的葉綠素含量指數分別為21.29、21.75和21.39、22.78，二者相比，差異不顯著（P＞0.05）。鄭紅22病毒苗和健康苗的葉面積，在90 d時分別為0.62、0.76 m2/株，在120 d分別為0.58、0.59 m2/株；徐薯32病毒苗和健康苗的葉面積，在90 d分別為0.66、0.73 m2/株，在120 d分別為0.58、0.64 m2/株，兩個品種病毒苗和健康苗均無顯著差異（P＞0.05）。分枝數和葉片數在90、120 d 兩個品種病毒苗和健康苗無顯著差異（P＞0.05）；90 d時，鄭紅22病毒苗最長蔓長為2.23 m，健康苗2.62 m，徐薯32病毒苗和健康苗的最長蔓長分別為1.35、1.44 m；120 d時，鄭紅22病毒苗最長蔓長為2.56 m，健康苗2.67 m，徐薯32病毒苗和健康苗分別為1.47、1.67 m，除90 d時鄭紅22病毒苗與健康苗的最長蔓長相比差異顯著（P＜0.05）外，其他均無顯著差異（P＞0.05）。

表1 不同品種癥狀表現及產量損失

2.3 甘薯卷葉病毒對甘薯薯塊鮮重及薯塊干率的影響

由表3可知，鄭紅22病毒苗和健康苗的葉片鮮重，在90 d時分別為106.13、135.33 g/株，健康苗比病毒苗增加29.20 g/株，增幅為27.5%，無顯著差異（P＞0.05）；120 d時分別為150.00、177.23 g/株，健康苗比病毒苗增加27.23 g/株，增幅為18.15%，差異顯著（P＜0.05）。鄭紅22 健康苗的薯塊鮮重在90 d和120 d時分別為0.46、0.53 kg/株，比病毒苗分別增加0.19、0.19 kg/株，增幅為70.37%、55.88%，二者相比，在90 d時差異顯著（P＜0.05），在120 d時差異極顯著（P＜0.01）。徐薯32 薯塊鮮重病毒苗與健康苗相比，在90 d和120 d分別降低0.09、0.13 kg/株，但90 d時無顯著差異（P＞0.05），120 d時顯著差異（P＜0.05）；葉片鮮重在90、120 d 病毒苗與健康苗無顯著差異（P＞0.05）。葉干率和薯塊干率，兩個品種健康葉和發(fā)病植株葉干率相差不大；健康苗薯塊干率在90 d時，高于病毒苗，且差異顯著（P＜0.05），但120 d時鄭紅22和徐薯32 健康苗薯塊干率為31.70%和30.56%，均低于病毒苗（30.94%和30.28%），但均無顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論與結論

甘薯卷葉病毒可通過煙粉虱、嫁接和種苗等進行傳播，是近年來甘薯上發(fā)生較為普遍的一種病毒，但一直以來未引起人們的重視。調查表明，SPLCV 發(fā)病率由2003年的5.5%上升到2011年的59.5%[17]。調查發(fā)現，甘薯卷葉病毒普遍發(fā)生在甘薯育苗期，但不同品種間表現差異。本研究結果表明，田間通過蟲媒傳毒，不同品種顯癥率明顯不同，抗性品種顯癥率在1%以下。甘薯卷葉病毒對不同甘薯品種造成的產量損失為4.93%～43.30%。

植物病毒不僅影響植物生長發(fā)育，造成植株葉片畸形、褪綠、花葉、黃化，甚至植株矮化等，還能影響植物產量和品質的形成[18-19]。王爽等[20]研究表明，病毒能降低甘薯葉綠素的合成，影響甘薯生長。本研究結果也表明，甘薯卷葉病毒在一定程度上影響了甘薯的生長，盡管隨著甘薯的生長和氣溫的上升，甘薯卷葉病毒侵染造成的甘薯卷曲葉片逐漸展開，癥狀表現不明顯，出現隱癥現象，栽插90 d后已經看不出明顯癥狀，但栽插90 d和120 d時，鄭紅22病毒苗葉綠素含量指數分別為21.08和19.23，健康苗24.41和24.25，二者相比差異顯著（P＜0.05），而徐薯32 差異不顯著，病毒苗和健康苗分別為21.29，21.75和21.39，22.78；鄭紅22在90 d時，病毒苗最長蔓長為2.23 m，在0.05 水平上與健康苗蔓長2.62 m 差異顯著。甘薯卷葉病毒侵染的植株葉綠素含量指數、蔓長長度和葉面積等生物學特性比健康植株有不同程度的降低，尤其是對感病品種鄭紅22的影響較大。

病毒不僅影響甘薯葉綠素含量指數、甘薯生長、降低甘薯產量，還干擾了甘薯莖葉和薯塊干物質的積累，影響了淀粉、蛋白質、還原糖及胡蘿卜素等營養(yǎng)物質的合成和積累[21-22]。本研究結果表明，鄭紅22在90 d和120 d 健康苗薯塊鮮重分別為0.46、0.53 kg/株，均高于病毒苗（0.27、0.34 kg/株），并在0.05 水平上差異顯著；徐薯32 僅在120 d時，健康苗處理甘薯鮮重0.67 kg/株顯著高于病毒苗0.54 kg/株。甘薯卷葉病毒對薯塊和葉片的干率影響不大，兩個品種處理90 d 葉干率為17.16%～17.85%，120 d時干率為18.55%～18.96%，無顯著性差異，具體引起產量損失的機制尚不清楚，需進一步的研究證明。

不同甘薯品種抗病性不同，因此建議發(fā)病嚴重區(qū)域根據不同需求，種植如龍薯9號、商薯19及徐薯32 等抗耐病品種，以降低病毒對甘薯產量的影響。