警惕种子传带的南方番茄病毒Southern tomato virus对我国番茄产业的危害

南方番茄病毒Southern tomato virus(STV)是近年来新发现的一种侵染番茄的病毒,通常与多种病毒复合侵染,可能与番茄的褪绿、黄化、衰退、果实变小等症状相关。该病毒最早在1984年发现,并于2005年命名。我国首先于2015年在山东寿光发现。最近,我们在山东和北京市多地的番茄样品中均检测到了该病毒,并通过检测发现国内一些主要品种番茄种子的STV携带率达40%。STV基因组为一条双链RNA,隶属Amalgaviridae科Amalgavirus属,是严格种传病毒,不能通过汁液摩擦接种和嫁接传播。鉴于STV的潜在危害以及与其他病毒高度复合侵染造成的严重损失,本文介绍了STV检测方法,并提出应开展对主栽品种的种子检测和针对性防控。

南方番茄病毒在海南省的发生分布及全基因组序列分析

病毒病是海南番茄生产中危害最严重的病害之一,在利用小RNA深度测序技术鉴定海南番茄病毒病病原时发现,南方番茄病毒(Southern tomato virus,STV)在海南省多个市(县)的样品中存在,而且发现1株STV单独侵染的样品。为了解STV在海南省的发生分布情况,利用RT-PCR技术,对2015—2021年采自海南省的987份疑似病毒侵染的番茄叶片样品进行检测,结果表明:在9个市(县)的142份样品中检测到STV,早在2015年STV就已经在海南番茄上存在,检出率从2015年(8.82%)到2021年(22.45%)呈逐年上升趋势。同时结合RACE和RT-PCR技术扩增到4个STV海南分离物的全长基因组,长度均为3446 nt,包含2个部分重叠的ORFs,ORF1(147~1280 nt)和ORF2(1048~3336 nt)分别编码p42蛋白(377 aa)和RdRp蛋白(762 aa),5′UTR和3′UTR的长度分别为146 nt和110 nt。序列一致性分析表明,4个STV海南分离物间基因组序列一致性为99.86%~100.00%,与目前GenBank公布的所有STV分离物基因组间序列一致性为98.45%~99.94%。基于全基因组序列构建的系统发育树显示,80个STV分离物被明显分为2个组(组Ⅰ和组Ⅱ),组Ⅰ包括亚洲、美洲、欧洲和非洲分离物;组Ⅱ中除1个亚洲分离物外,其他均为欧洲分离物;4个海南分离物被分在组Ⅰ,STV分离物的分组与地域呈一定的相关性,而与寄主无相关性。4个海南分离物与组Ⅰ分离物基因组序列变异度较高的区域位于881~1061 nt和1521~1721 nt,与组Ⅱ分离物基因组序列变异度较高的区域位于2041~2241 nt和2761~2921 nt。STV分离物基因组间未发现重组事件。这是在海南省首次报道发现STV。本研究结果有助于了解STV在海南省的分布、发生趋势及遗传多样性,为病害防控提供科学依据。

宁夏地区不同品种番茄主要病毒病的分子鉴定及抗性评价

为明确宁夏地区番茄上的病毒种类并分析复合侵染状况以及评价不同品种番茄的抗病性,于宁夏贺兰园艺产业园采集139份番茄疑似病毒样品(共22个品种),利用主要的8种番茄病毒特异性引物对病样进行RT-PCR分子检测与鉴定。结果显示:在疑似病样中,病毒检出率为98.56%,其中,ToMMV首次在银川市检出,检出率显著高于其他病毒,达92.05%,为当地优势毒源;其次为TSWV和STV检出率分别为76.04%和73.35%;TYLCV、ToCV、ToMV、CMV和TMV检出率较低。通过对番茄病毒的复合侵染现象分析发现,复合侵染的样本占阳性样本数的94.89%,其中3种病毒的复合侵染率占复合侵染总比的53.08%,且3种和4种复合侵染类型繁多。此外,对22个品种感病情况分析,‘冠蔬106’感染的病毒种类最多,为6种,而‘黑小哥’未检测出以上8种番茄病毒。进而对番茄病毒病抗性品种进行初步评估,‘黑小哥’‘千禧’‘香妃9号’‘152’‘冠疏103’‘193’和‘赛硒柿2号’这7个品种为抗病毒品种。综上,面对外来病毒的侵入,复合侵染的暴发,应当引起高度重视和警惕。

新疆加工番茄上一种类似南方番茄病毒的分子检测

在对加工番茄里格87-5进行RNA测序时,我们发现存在南方番茄病毒的基因组序列,序列包含STV除5′末端12bp和3′末端35bp的其它全部3390bp的RNA序列,其中只有5个碱基存在差异(与EF442780相比),说明里格87-5感染了STV。为了快速检测加工番茄品种的病毒感染情况,我们设计了STV特异性的PCR引物STV168F/STV745R,用一步法RT-PCR方法,从里格87-5的总RNA中扩增得到了预期的577bp的扩增产物,回收、克隆到pGEM-T上,提取质粒经EcoRI酶切鉴定后进行序列测定,与已报道的STV的序列同源性为99%～100%,表明该片段是STV特异性的。运用这项技术调查了20份加工番茄材料,结果显示,有3份材料的全部植株均带毒,13份材料均不带毒,另外4份材料部分带毒。同时,在新疆石河子蔬菜花卉研究所随机采集了加工番茄叶片样品,统计大田检出率约为28%。

新疆加工番茄上南方番茄病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

【目的】克隆南方番茄病毒(STV)的外壳蛋白(CP)基因,构建其原核表达载体并进行诱导表达,为制备检测该病毒的高效价血清提供参考。【方法】利用一步法RT-PCR从新疆加工番茄上克隆STVCP基因,将其连接到原核表达载体pET-28a(+)上,获得重组质粒pET-28a-STV CP。将重组质粒转化大肠杆菌BL21后用IPTG进行诱导表达。【结果】成功克隆了STVCP基因,其长度为1 134bp。构建了原核重组表达质粒pET-28a-STV CP,其在1mmol/L IPTG诱导下,成功表达出分子质量约47ku的蛋白。【结论】成功克隆了STV CP基因,并诱导了pET-28a-STV CP重组蛋白的原核表达。

宁夏银川地区番茄斑萎病毒和南方番茄病毒复合侵染分子鉴定

2021年在宁夏银川地区病害调查时发现番茄植株茎秆和未成熟果实上出现了褐色、不规则形病斑等疑似病毒病的症状。采用Trizol法提取番茄病株样品的总RNA,使用常见侵染番茄的病毒特异性引物进行RT-PCR检测。结果显示:番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)和南方番茄病毒(southern tomato virus,STV)的特异性引物分别从样品cDNA中扩增出777 bp和681 bp的目的产物,通过对产物测序并进行BLAST比对和系统发育分析,发现宁夏银川地区番茄上的TSWV与西班牙辣椒上的TSWV分离物聚在同一分支上,进化关系最近;STV分离物与法国、巴基斯坦、哥伦比亚番茄上的STV分离物的进化关系最近,与其他地区的STV分离物关系较远,表明宁夏银川地区的番茄被TSWV和STV复合侵染。

宁夏地区不同品系番茄主要病毒病种类鉴定及复合侵染研究

【目的】为明确宁夏地区番茄病毒病种类、发生现状以及对不同品系番茄的复合侵染情况。【方法】依据番茄上部叶片表现为黄化、卷曲、畸形,下部叶片表现褪绿、变硬、变脆等特征,在宁夏贺兰园艺产业园采集366份疑似番茄病毒样本(18个品种),随后利用TYLCV、ToCV、TSWV、STV、ToMV、CMV和TMV 7种主要病毒病特异性引物对采自田间的样品进行RT-PCR检测。【结果】从田间调查结果来看,番茄病毒病在夏、秋两季表现尤为明显,且在番茄不同生长发育期在植株的各部位都有典型的表现症状,可通过植株叶片的表现症状对番茄的发病情况作出初步判定。宁夏贺兰园艺产业园番茄植株主要受到TYLCV、ToCV、STV和TSWV 4种病毒的侵染。不同品系番茄检测到病毒种类及复合侵染类型也不尽相同,统计分析显示,疑似番茄植株病毒检出率为100%,复合侵染的样本占总样本数的81.69%,其中TYLCV和ToCV复合侵染病毒为当地优势毒源,复合侵染率达到40.44%,其次为TYLCV+STV病毒复合侵染,并且,在棚室温度高于35℃时,抗TY品种抗性减弱甚至感染了TYLCV病毒。3种病毒复合侵染的类型有TYLCV+ToCV+STV、TYLCV+ToCV+TSWV、TYLCV+STV+TSWV,也存在4种病毒复合侵染的现象。除‘丰冠’外,其余各番茄品种都表现出不同程度的抗性。大多数品种为抗性品种,高抗品种占参试总品种的27.78%,抗性品系占总品系的66.67%。其中‘澳粉1号’作为抗病品种,病情指数为2.3。大果番茄‘丰收’和樱桃番茄‘阿鲁’表现为高抗品种,病情指数分别为1.46和1.11。【结论】复合侵染在宁夏地区已大面积发生,且呈暴发趋势,应当引起高度重视和警惕,该研究可为宁夏地区番茄病毒病预警、检测及防治奠定理论依据。

新疆番茄病毒病检测及南方番茄病毒全基因组序列测定与传播特性分析

为了解新疆番茄上病毒病的发生情况,利用一步法RT-PCR技术检测了南北疆番茄上南方番茄病毒(Southern tomato virus,STV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)以及马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)的感染情况,并利用分段克隆的方法进行全基因组测序,通过RT-PCR方法检测健康植株与携带病毒植株杂交育种的F1代植株带毒率以分析STV的种子传播特性。结果显示,新疆番茄上CMV、STV、ToMV和PVY在北疆的检出率分别为52%、37%、27%和14%;在南疆的检出率分别为79%、60%、69%和0;且以STV、CMV及ToMV的复合侵染为主。从我国加工番茄上首次获得了长3 437 nt的STV SHZ-1核苷酸序列,序列比对分析发现其与已报道STV只有1~9个核苷酸的变异,且序列变异与地域无相关性。分析杂交F1代加工番茄植株上STV的传播特性,发现其除可由种子传播外,也可通过花粉传播。表明STV是侵染新疆番茄的主要病毒之一,且该病毒可通过种子或杂交育种途径进行传播。