白靜科,吳彥輝,牛龍龍,郝浩浩,王雪芬,張曉麗,李淑君
(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所/煙草行業(yè)黃淮煙區(qū)煙草病蟲害綠色防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 許昌 461000;2. 河南省煙草公司許昌市公司,河南 許昌 461000;3. 河南省煙草公司駐馬店市公司,河南 駐馬店 463000;4. 許昌市煙草公司襄城縣分公司,河南 襄城 461700;5. 三門峽市煙草公司,河南 三門峽 472000)
煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物,煙草病毒病是煙草生產(chǎn)上分布廣泛且危害最重的一大類病害,每年造成的產(chǎn)量損失可達(dá)20%以上,嚴(yán)重時(shí)甚至造成整塊煙田絕收[1]。目前尚未找到有效的防治措施防治煙草病毒病,生產(chǎn)上主要通過無(wú)毒苗培育、消除傳播媒介等手段進(jìn)行預(yù)防,且病毒病的發(fā)生具有周期性、區(qū)域性等特點(diǎn)[2]。因此,明確煙區(qū)病毒病田間發(fā)生動(dòng)態(tài)和主要病毒種類對(duì)預(yù)防煙草病毒病大面積發(fā)生具有重要意義。
目前,已有大量關(guān)于煙草病毒病田間發(fā)生動(dòng)態(tài)的報(bào)道。宋玉川[3]調(diào)查發(fā)現(xiàn),2005 年淄博主產(chǎn)煙區(qū)病毒病呈輕度發(fā)生,病株率在15%左右,病情指數(shù)低于10;林北森[2]連續(xù)3 a對(duì)廣西百色煙草病毒病調(diào)查發(fā)現(xiàn),田間發(fā)病率一般在5%~20%,嚴(yán)重的可達(dá)50%以上;楊可輝[4]對(duì)福建三明煙草病毒病流行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析表明,發(fā)病盛期發(fā)病率12.8%,病情指數(shù)5.3;洪楓[5]研究發(fā)現(xiàn),重慶武隆煙區(qū)煙草花葉病的田間發(fā)生動(dòng)態(tài)曲線呈S 形;馮長(zhǎng)春[6]、和洋[7]及魏世清[1]先后對(duì)四川煙區(qū)病毒病發(fā)生情況進(jìn)行了調(diào)查和分析。同樣已有多項(xiàng)關(guān)于煙草病毒發(fā)生種類的研究,學(xué)者們利用不同檢測(cè)技術(shù)分別明確了河南[8-9]、重慶[10]、陜西[11]、安徽[12]、湖南[13-14]、四川[15]、云南[16]等地?zé)煵莶《静〉闹饕N類,結(jié)果表明,煙草上危害較多的病毒主要有煙草普通花葉病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)、黃 瓜 花 葉 病 毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、馬鈴薯Y 病毒(Potato virus Y,PVY)、煙草蝕紋病毒(Tobacco etch virus,TEV)、煙草脈帶花葉病毒(Tobacco vein banding mosaic virus,TVBMV)等。
河南作為濃香型烤煙風(fēng)格的典型代表,吸引了大量學(xué)者們對(duì)其煙草病毒病的研究。2006—2013年,陸續(xù)有關(guān)于平頂山[17-18]、駐馬店[19]、洛陽(yáng)[20]、三門峽[21]等地區(qū)煙草病毒病流行規(guī)律的監(jiān)測(cè)報(bào)道;2000—2022 年,陸續(xù)有關(guān)于河南煙區(qū)或部分煙區(qū)主要病毒種類的檢測(cè)報(bào)道[8-9,18,22-25]。但上述研究?jī)H限于局部煙區(qū)或部分年份,為此,2017—2021 年連續(xù)5 a 對(duì)河南煙區(qū)煙草病毒病進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查與主要病毒種類檢測(cè)分析,旨在明確目前煙田病毒病發(fā)生動(dòng)態(tài)與種類變化趨勢(shì),以期為煙草病毒病精準(zhǔn)有效防治提供數(shù)據(jù)支持。
2017—2021 年連續(xù)5 a 的5—8 月,煙草病毒病系統(tǒng)調(diào)查試驗(yàn)地分別設(shè)在位于豫南的駐馬店市確山縣竹溝鎮(zhèn)后里河村、位于豫中的許昌市襄城縣王洛鎮(zhèn)閆寨村、位于豫西的三門峽市澠池縣坡頭鄉(xiāng)城頭村。調(diào)查于移栽后開始,每5 d 調(diào)查1 次,調(diào)查方法采用5 點(diǎn)取樣法,定點(diǎn)定株,每點(diǎn)順行連續(xù)調(diào)查20 株,記錄各調(diào)查點(diǎn)煙草病毒病的發(fā)病率和病級(jí)值。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 23222—2008[26],計(jì)算方法:病情指數(shù)=∑(各級(jí)病株數(shù)×該病級(jí)值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)值)×100。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析使用Excel 2010。
1.2.1 樣本采集 于2017—2021 年的煙草生長(zhǎng)季節(jié)分別在豫西、豫中、豫南煙區(qū)采集疑似病毒病癥狀的單株樣本1 631 份,癥狀表現(xiàn)主要有植株矮化,葉片花葉、壞死、畸形、閃電紋、蝕刻斑等,采集樣本放入紙袋中,液氮速凍后于-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 檢測(cè)方法 采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA),其中TMV、CMV、PVY、TEV、馬鈴薯X 病毒(Potato virus X,PVX)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)、煙草條紋病毒(Tobacco streak virus,TSV)的血清試劑盒及陽(yáng)性、陰性對(duì)照購(gòu)自美國(guó)Agdia 公司,煙草壞死病毒(Tobacco necrosis virus,TNV)、TVBMV 血清試劑盒購(gòu)自德國(guó)DSMZ 公司,具體檢測(cè)方法參考試劑盒說明書。
從5 a 調(diào)查結(jié)果來(lái)看,豫南煙區(qū)病毒病5 月15日始見病情,之后緩慢發(fā)展,6月中下旬達(dá)到發(fā)病高峰,病情指數(shù)在2.20~7.00(圖1);豫中煙區(qū)病毒病5月25 日開始發(fā)病,隨后逐漸加重,7 月初達(dá)到發(fā)病高峰,病情指數(shù)介于2.78~10.19(圖2);豫西煙區(qū)5月底6月初開始有少量病株出現(xiàn),7月20日左右達(dá)到發(fā)病高峰,病情指數(shù)在1.33~7.22(圖3)。
圖2 豫中煙區(qū)煙草病毒病病情指數(shù)趨勢(shì)Fig.2 Disease index of tobacco virus disease in central Henan
圖3 豫西煙區(qū)煙草病毒病病情指數(shù)趨勢(shì)Fig.3 Disease index of tobacco virus disease in western Henan
綜合來(lái)看,豫南、豫中、豫西煙區(qū)田間病毒病的發(fā)生動(dòng)態(tài)曲線均呈S 形。其中,煙草移栽到大田后的25~30 d 是病毒病的初發(fā)期,此時(shí)煙草正處于伸根期;之后隨著時(shí)間推移,病情指數(shù)迅速增加,直到移栽后60~70 d 這種發(fā)生趨勢(shì)才逐漸變緩甚至基本停止,該階段為煙草病毒病的盛發(fā)期,該時(shí)期也正值煙草旺長(zhǎng)期前后,顯然該階段是煙草較易感染病毒病的時(shí)期。隨后隨著煙株逐漸成熟,病情進(jìn)入穩(wěn)定期,病情指數(shù)也無(wú)明顯變化(圖1—4)。
圖1 豫南煙區(qū)煙草病毒病病情指數(shù)趨勢(shì)Fig.1 Disease index of tobacco virus disease in southern Henan
圖4 河南煙區(qū)煙草病毒病病情指數(shù)趨勢(shì)Fig.4 Disease index of tobacco virus disease in Henan Province
連續(xù)5 a 樣本檢測(cè)結(jié)果表明,河南煙區(qū)病毒病總檢出率為98.34%,其中TMV、CMV、TEV、TVBMV及PVY 因其高檢出率成為河南煙區(qū)的主要病毒,而其他4 種病毒PVX、TSWV、TSV、TNV 檢出率相對(duì)較低。除2020 年優(yōu)勢(shì)病毒是CMV 外,其他年份優(yōu)勢(shì)病毒是TMV。值得注意的是,2019 年之后,PVY 的檢出率有所下降,而TEV 與TVBMV 明顯增加,甚至超過了PVY,表明煙田病毒病的發(fā)生種類存在動(dòng)態(tài)變化(表1)。
表1 河南煙區(qū)9種煙草病毒的檢出率Tab.1 Detection rate of nine tobacco viruses in Henan tobacco-planting areas %
不同煙區(qū)主要病毒檢出順序與河南煙區(qū)一致,均為TMV>CMV>TEV>TVBMV>PVY(表2—4),但是同一煙區(qū)不同年份間某種病毒病的發(fā)生危害程度存在差異,如豫南煙區(qū)2018 年CMV 檢出率較低,2020 年卻成為優(yōu)勢(shì)病毒,TEV 與TVBMV 在2020 年的檢出率明顯比其他年份高(表2);豫中煙區(qū)2018年CMV 檢出率也較低,但在2020 年和2021 年也上升為優(yōu)勢(shì)病毒,TEV 在2017 年也有較高的檢出率(表3);豫西煙區(qū)CMV 在2017 年檢出率較低,然而卻是2020 年的優(yōu)勢(shì)病毒,TEV 與TVBMV 在2019 年與2020 年檢出率尤其高(表4),生產(chǎn)上應(yīng)加以重點(diǎn)防范。
表2 豫南煙區(qū)9種煙草病毒的檢出率Tab.2 Detection rate of nine tobacco viruses in southern Henan %
表3 豫中煙區(qū)9種煙草病毒的檢出率Tab.3 Detection rate of nine tobacco viruses in central Henan %
表4 豫西煙區(qū)9種煙草病毒的檢出率Tab.4 Detection rate of nine tobacco viruses in Western Henan %
煙草病毒病的發(fā)生流行與煙草品種、移栽期、栽培方式、人為操作、氣象條件以及傳毒介體等因素有關(guān)[27]。本研究通過田間系統(tǒng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),伸根期是病毒病的初發(fā)期,旺長(zhǎng)期前后是盛發(fā)期,成熟期病情逐漸進(jìn)入穩(wěn)定期,田間煙草病毒病的發(fā)生動(dòng)態(tài)曲線呈S 形,該結(jié)果與前人報(bào)道[5,17]基本一致。此外,豫南煙區(qū)的平均病情指數(shù)為4.44,與郭傳濱等[19]對(duì)駐馬店煙區(qū)病毒病監(jiān)測(cè)結(jié)果相差不大;豫中煙區(qū)盛發(fā)期在5月底至7月初,不同于丁識(shí)伯等[17]與張全民等[18]報(bào)道的盛發(fā)期在5月底至6月初;豫西煙區(qū)初發(fā)期在6 月初,與吉貴鋒等[21]的監(jiān)測(cè)結(jié)果基本一致,但較董昆樂[20]的監(jiān)測(cè)結(jié)果明顯偏晚。有研究表明,凹地?zé)熖锏牟《静“l(fā)病程度高于斜坡與坡頂兩種地勢(shì)條件的煙田[5]。本研究中,豫中煙區(qū)病毒病發(fā)病程度明顯較高,而豫西丘陵煙區(qū)反而略高于豫南煙區(qū),極有可能是由于傳毒介體有翅蚜在豫南煙區(qū)的遷飛量明顯低于豫西煙區(qū)導(dǎo)致[28]。
本研究發(fā)現(xiàn),河南煙區(qū)的主要病毒是TMV、CMV、TEV、TVBMV及PVY,結(jié)論與前期研究一致[8],不 同 于 小RNA 測(cè) 序 發(fā) 現(xiàn) 的CMV、TMV、PVY、TVBMV 及蕓薹黃化病毒(Brassica yellows virus,BrYV)是河南煙區(qū)主要病毒[29]。推測(cè)原因一是檢測(cè)的樣本來(lái)源不統(tǒng)一,二是受到病毒血清種類的限制,三是檢測(cè)方法靈敏度不同導(dǎo)致結(jié)果差異。已有大量研究表明,同一煙區(qū)不同年份間煙草病毒病的優(yōu)勢(shì)毒原也會(huì)發(fā)生變化[9,11,14,16,30]。本研究中,2020年河南煙區(qū)的優(yōu)勢(shì)病毒是CMV,該結(jié)論與前期反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)檢測(cè)結(jié)果一致[9],2019年豫西煙區(qū)優(yōu)勢(shì)毒原是TMV 和TVBMV,同樣結(jié)果出現(xiàn)在李靜靜等[25]的報(bào)道中。因此,對(duì)煙草病毒病的種類變化監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期堅(jiān)持的工作。
綜上,煙草病毒病的田間發(fā)生動(dòng)態(tài)曲線呈S形,煙草移栽后的25~30 d 是初發(fā)期,60~70 d 后達(dá)到高峰期,煙株成熟后進(jìn)入穩(wěn)定期。豫南煙區(qū)初發(fā)期在5 月15 日,6 月中下旬達(dá)到發(fā)病高峰;豫中煙區(qū)初發(fā)期在5月25日,7月初達(dá)到發(fā)病高峰;豫西煙區(qū)初發(fā)期在6 月初,7 月20 日左右達(dá)到發(fā)病高峰。本研究明確了煙草病毒病的田間流行規(guī)律,為病毒病精準(zhǔn)防治提供了時(shí)間節(jié)點(diǎn)。2017—2021 年,河南煙區(qū)主要病毒種類是TMV、CMV、TEV、TVBMV 及PVY,其中PVY 檢出率降低,TEV 與TVBMV 明顯增加。本研究同時(shí)明確了豫南、豫中及豫西煙區(qū)的主要病毒種類及優(yōu)勢(shì)毒原,其中TVBMV 在豫西煙區(qū)檢出率較高,在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)引起足夠重視。