古勤生,嚴(yán)蕾艷,劉莉銘,陶小榮,包衛(wèi)紅,方 輝,徐錦華,李菊芬,康保珊,王少麗,王 康,彭 斌,吳會(huì)杰
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所·河南省果樹(shù)瓜類生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 鄭州 450009;2.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜研究所 浙江寧波 315040;3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院·植物免疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京 210095;4.江蘇省海門市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 江蘇海門 226111;5.寧波微萌種業(yè)有限公司 浙江寧波 315101;6.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所·江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京 210014;7.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 上海 201106;8.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所 北京 100081;9.江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 江蘇南通 210023)
2022 年秋季在我國(guó)發(fā)現(xiàn)了一種危害瓜類作物的新病害,經(jīng)鑒定其病原為新德里番茄曲葉病毒(tomato leaf curl New Delhi virus,ToLCNDV)[1-2],由于該病害發(fā)生與危害極為嚴(yán)重,因此該病毒被視作瓜類作物的“超級(jí)”病毒。筆者在本文中介紹該病害的癥狀、病毒的基本特征、病害的分布與危害、病毒的傳播與流行、病害的綜合防控等。
一般情況下,定植株數(shù)大概在3000株/畝-4000株/畝左右,主要是用大小壟栽培方式,大壟行距控制在80-90 cm,小壟行距則為45 cm。
葫蘆科植物感染新德里番茄曲葉病毒后,出現(xiàn)植株嚴(yán)重矮化,葉片皺縮、表面凹凸不平、變小、黃化、下卷,果實(shí)畸形等癥狀(圖1)。目前已知感染的寄主植物有44 種[3],分布在茄科、葫蘆科、大戟科、錦葵科和蝶形花科。其中,感染的葫蘆科植物有:西瓜、甜瓜、黃瓜、苦瓜、瓠子、絲瓜;感染的茄科植物包括番茄、馬鈴薯、茄子等。該病毒病的發(fā)生不僅嚴(yán)重影響瓜類作物的商品生產(chǎn),甚至危及瓜類作物的科研、育種和資源保存等。
圖1 瓜類作物田間感染ToLCNDV 后的癥狀Fig.1 The symptoms of cucurbits infected with ToLCNDV in the field
ToLCNDV 屬于雙生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花葉病毒屬(Begomovirus),病毒粒子雙分體,大小約為18 nm×30 nm。基因組含2 條單鏈環(huán)狀DNA,DNA-A 大小約為2739 nt,編碼6 個(gè)功能蛋白,DNA-B 大小約為2724 nt,編碼2 個(gè)功能蛋白。來(lái)自不同地域或寄主的分離物其基因組大小略有差異。該病毒存在2 種株系:ToLCNDV 和ToLCNDV-Spain,基因組核苷酸相似性為91%~94%。
該病毒1948 年在印度首次被發(fā)現(xiàn),隨后在中東、遠(yuǎn)東、北非、歐洲的一些國(guó)家和地區(qū)分布,包括巴基斯坦、印度、孟加拉國(guó)、伊朗、斯里蘭卡、馬來(lái)西亞、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、泰國(guó)、印度尼西亞、突尼斯、西班牙和意大利[3-4]。這些國(guó)家或地區(qū)主要位于熱帶、亞熱帶以及溫帶地區(qū)。中國(guó)大陸地區(qū)于2022 年在浙江省寧波市、江蘇省南通市和上海市首次發(fā)現(xiàn)該病毒,由于該病毒由煙粉虱傳播,未來(lái)數(shù)年極有可能會(huì)傳播分布至全國(guó)范圍,因此數(shù)年內(nèi)在全國(guó)不同瓜類作物產(chǎn)區(qū)需要進(jìn)行常態(tài)化的監(jiān)測(cè)。
浙江12月初在杭州集中推介40個(gè)混改項(xiàng)目,吸引各類社會(huì)資本積極參與國(guó)企改革和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。這些項(xiàng)目涉及交通、能源、環(huán)保、化工、機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域,預(yù)計(jì)全部落地后引入社會(huì)資本超400億元。
目前有一些耐病毒的甜瓜品種,有抗病毒的資源[11]。我國(guó)急需設(shè)立項(xiàng)目篩選不同瓜類作物抗ToLCNDV 的資源,開(kāi)展抗病毒育種和抗病毒基因定位及克隆等分子生物學(xué)試驗(yàn)。同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)中采用的商品品種做田間抗病毒的評(píng)估,以降低種植的風(fēng)險(xiǎn)。
圖2 甜瓜植株感染ToLCNDV 后的田間表現(xiàn)Fig.2 Field show of melon plants infected by ToLCNDV
首先需要解釋的是弗雷格系統(tǒng)中水平線“—”的涵義。水平函數(shù)是這樣的一種函數(shù):—x在x等于真時(shí)為真,在x不等于真時(shí)為假。[5]68根據(jù)這個(gè)定義,如果水平線后面連接的是自然語(yǔ)言中常見(jiàn)的那些單獨(dú)詞項(xiàng),得到的表達(dá)式一律都指稱假,例如“—柏拉圖”、“—紐約”的指稱都是假。如果水平線后連接的是真值表達(dá)式,那么得到的表達(dá)式和原表達(dá)式的指稱是一樣的,例如,真值表達(dá)式“2+2=4”指稱真,添加水平線后得到的新的真值表達(dá)式“—2+2=4”也指稱真;相反,真值表達(dá)式“2+2=5”和“—2+2=5”都指稱假。
在自然條件下,ToLCNDV 通過(guò)煙粉虱以持久巡回非增殖方式傳播,煙粉虱獲毒時(shí)間至少30 min,也有報(bào)道更短的時(shí)間,只需要15 min。甜瓜種子可以帶毒,但不能傳毒[6],但是西葫蘆種子可以傳毒[7],在佛手瓜[8]、黃瓜和番茄上也可以種子傳毒[9],這些不同的結(jié)果是株系和寄主不同所造成的,需要進(jìn)行更多作物種子帶毒的檢測(cè)和傳毒的試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。該病毒不能通過(guò)汁液傳播,但是病毒運(yùn)動(dòng)蛋白基因的一個(gè)氨基酸突變可以使病毒具有汁液傳播的能力[10]。
控制煙粉虱的發(fā)生仍然是防控該病毒的關(guān)鍵,建議采用80 目的防蟲(chóng)網(wǎng)、掛黃色粘蟲(chóng)板、套種一些對(duì)煙粉虱具有趨避作用的作物,如芹菜等。幼苗定植時(shí)用25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑3000 倍液灌根,30~50 mL·株-1;棚室內(nèi)傍晚收工時(shí)將棚密閉,采用敵敵畏、異丙威、苦皮藤素、噠螨·異丙威煙劑分幾處點(diǎn)燃,按照產(chǎn)品說(shuō)明書核定用量;噴霧藥劑可選擇10%溴氰蟲(chóng)酰胺可分散油懸浮劑1500~2000 倍液,25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑3000~4000 倍液,22%氟啶蟲(chóng)胺腈懸浮劑2000~3000 倍液及復(fù)配劑,如75 g·L-1阿維菌素·雙丙環(huán)蟲(chóng)酯可分散液劑1000~1500 倍液;65%吡蚜·螺蟲(chóng)酯水分散粒劑4000~5000 倍液,40%吡蚜酮·溴氰蟲(chóng)酰胺水分散粒劑1000~1500 倍液等。
在瓜類作物生產(chǎn)中,一些雜草可能成為該病毒的寄主,因此清潔田園尤為重要。清除雜草是防控該病毒病的第一步。
筆者于2022 年9 月27—30 日調(diào)查發(fā)現(xiàn),該病毒危害瓜類作物最為嚴(yán)重,2022 年秋季在上海市、浙江省寧波市(圖2)、江蘇省南通市發(fā)生面積約667 hm2(1 萬(wàn)畝),損失約1 億元。2023 年7 月份在河南省安陽(yáng)市滑縣甜瓜發(fā)生面積較大,損失較大。另外,Li 等[5]報(bào)道該病毒在我國(guó)番茄上也有發(fā)生。
該病毒一旦定殖,可以在植物中或煙粉虱蟲(chóng)體內(nèi)越冬,尤其是瓜類設(shè)施生產(chǎn)為該病毒和介體昆蟲(chóng)提供了在各地越冬的便利條件。煙粉虱傳播病毒病表現(xiàn)的特點(diǎn)是北方地區(qū)春季發(fā)生會(huì)比較輕。但是在華南溫暖地區(qū),煙粉虱越冬后也保持了非常高的密度,在春季也能夠嚴(yán)重危害瓜類作物,如瓜類褪綠黃化病毒就表現(xiàn)出了與北方不同的流行特征。因此如果ToLCNDV 一旦傳入華南地區(qū),那么春季危害也難以避免。
可以采用一些防病毒的藥劑,如寧南霉素、毒氟磷、阿泰靈,維大力,智能聰?shù)龋沁@些藥物都只能延緩或減輕病毒病的發(fā)生,還不能有效控制該病害發(fā)生。
從歐洲、亞洲發(fā)生該病危害的情況來(lái)看,該病毒對(duì)我國(guó)的瓜類產(chǎn)業(yè)會(huì)造成毀滅性的危害,一是發(fā)生傳播速度非常快,發(fā)病率高達(dá)100%,無(wú)一株幸免;二是危害嚴(yán)重,生長(zhǎng)頂端被抑制,葉片變小,植株嚴(yán)重矮化,即使能夠結(jié)果,也是畸形,無(wú)法正常成熟,容易導(dǎo)致毀產(chǎn)。雖然目前只是在部分省份發(fā)生,但是該病毒可能會(huì)傳播蔓延至全國(guó),因此建議有關(guān)政府產(chǎn)業(yè)部門和相關(guān)種業(yè)機(jī)構(gòu)引起高度重視,針對(duì)該病毒的抗病毒資源篩選與育種及綠色防控設(shè)立項(xiàng)目,組織相關(guān)力量開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān),尋求控制該病毒危害的最佳方案,培育抗病毒品種可能是最終的解決方案。