番茄褪绿病毒病详细解析

番茄褪绿病毒病是一种影响番茄生产的重要疾病,可以感染其他各科的多种蔬菜,造成严重的经济损失。因此,掌握番茄褪绿病毒病的症状、病原和发病规律,对控制该病害的发生具有重要意义。一、番茄褪绿病毒病的田间症状番茄上的典型症状表现为“黄叶失调”综合症,包括叶脉间变黄和叶片变厚。症状首先出现在下部叶片,褪绿区演变成脉间亮黄色,然后向植株上部发展。

广西番茄花叶病毒和番茄褪绿病毒的分子鉴定

为明确引起广西番茄呈现褪绿斑驳和花叶症状的病毒病原,采集4个疑似病毒感染的番茄样品,利用小RNA深度测序、RT-PCR、序列分析、遗传进化树的构建等方法对样品进行鉴定及遗传进化分析。研究结果发现,小RNA数据中的41条contigs分别被注释为番茄花叶病毒(tomato mosaic virus,ToMV)和番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus,ToCV);RT-PCR证实了s RNA的结果,且所有样品均存在ToMV和To CV的复合侵染。通过拼接获得ToMV和ToCV RNA2的近全基因序列,ToMV近全基因序列为6383 bp,命名为ToMV-GX;ToCV RNA2的近全基因序列为8031 bp,命名为ToCV-GX。进化树分析发现,本研究获得的ToMV-GX与ToMV中国山西、内蒙古、呼和浩特3个分离物处于一个分支,说明其具有较近的亲缘关系;ToCV-GX与ToCV中国台湾、广东分离物处于一个大分支,说明具有较近的亲缘关系。上述结果证实,引起广西番茄呈现褪绿斑驳和花叶症状的病原是To MV和ToCV,本研究是ToMV和ToCV复合侵染广西番茄的首次报道。

番茄褪绿病毒研究进展

番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)属于长线形病毒科(Closteroviridae),毛形病毒属(Closteroviridae),可以侵染番茄、马铃薯、黄瓜等多种农作物,自2011年在我国山东发现该种病毒以来,目前已经逐步蔓延至多个省份,对我国番茄的安全生产造成了重大损失。本文从番茄褪绿病毒的基本特点、检测方式、防治措施等多方面进行归纳总结,以期为番茄褪绿病毒的防治工作以及抗番茄褪绿病毒品种育种奠定基础。

警惕番茄褪绿病毒在我国的传播和危害

番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)侵染番茄引起番茄褪绿病毒病。发病植株下部叶片黄化、脉间褪绿、边缘轻微卷曲,叶片光合作用显著降低,果实变小,产量和品质明显下降。该病毒最早于1998年在美国佛罗里达州发现,随后在世界多地陆续报道。我国首先于2004年在台湾报道,2013年又在北京和山东发现并鉴定了该病毒,同时在辣椒上检测到该病毒。ToCV属于长线形病毒科(Closteroviridae)毛形病毒属(Crinivirus)成员,基因组为二分体正义单链RNA,由粉虱传播。经初步调查和检测,ToCV在我国北京、山东、河北、天津等省市相继发生,给当地番茄生产造成了严重危害。ToCV传播迅速,成为我国番茄生产中又一重要病毒,防控形势严峻。基于以上原因,建议有关部门立即采取相应预防和防治措施,组织开展相关研究和攻关,控制该病毒在我国的传播和危害。

侵染番茄的番茄褪绿病毒山东泰安分离物的分子鉴定和序列分析

2012年秋季,在山东泰安番茄主要种植区中采集到叶片褪绿,叶脉颜色变深的疑似番茄褪绿病毒病和番茄侵染性褪绿病毒病的番茄样品。利用番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)的特异引物ToCV1/ToCV2和番茄侵染性褪绿病毒(Tomato infectious chlorosis virus,TICV)的特异引物TICV1/TICV2分别对样品进行扩增,最后仅得到利用引物ToCV1/ToCV2扩增的101bp的核苷酸序列,对该核苷酸序列克隆并测序。序列比对表明,山东泰安地区分离物与已登录的番茄褪绿病毒(ToCV)分离物相似性都在99%以上。随后,对山东泰安种植区ToCV番茄分离物进行外壳蛋白(CP)及热激蛋白(HSP70)序列的扩增、克隆和测序(GenBank登录号KC812620/KC812625),经NCBI BLAST比对发现,目的序列与番茄褪绿病毒日本番茄分离物ToCV-Japan/Tochigi(GenBank登录号AB513442/AB513443)相似性最高为99%,同属于毛型病毒属的番茄褪绿病毒,这是首次明确山东地区番茄受到番茄褪绿病毒的侵染。

天津地区番茄褪绿病毒的分子检测和鉴定

为明确2014年夏天在天津番茄种植区采集到疑似感染番茄褪绿病毒的番茄样品的侵染病原,利用To CV外壳蛋白和热激蛋白的特异引物进行反转录PCR(RT-PCR)检测,分别扩增得到特异核苷酸片段。序列分析表明,HSP70核苷酸序列与已登录的番茄褪绿病毒日本分离物Tochigi(AB513442)相似性为99.5%,CP氨基酸和核苷酸序列与已登录的番茄褪绿病毒日本分离物Tochigi(AB513443)相似性分别为99.2%和99.3%,表明天津地区的番茄受到To CV侵染,且天津与日本To CV分离物序列相似性最高。由于调查地区番茄黄化曲叶病毒发生普遍,针对To CV阳性样品利用TYLCV特异性引物进行了分子检测,扩增产物序列与TYLCV以色列株系分离物的相似性均在99.0%以上,表明2种病毒在田间发生复合侵染,该研究首次明确天津地区的番茄受到To CV侵染和To CV与TYLCV的复合侵染。

河南番茄褪绿病毒的分子鉴定

2014年在河南省郑州、济源、新郑、中牟、扶沟等地发现大量保护地番茄植株的叶脉间出现褪绿症状,疑似由番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)侵染引起。以这5个地区的番茄病叶为样本提取总RNA,利用ToCV HSP70h(Heat shock protein 70 homolog,热激蛋白70家族)基因的特异引物对样本进行RT-PCR检测,均扩增出约460bp大小的目的条带。PCR产物测序和序列分析结果表明,该序列与国际上报道的ToCV HSP70h的序列相似性达到99%以上,表明ToCV是为害河南省番茄产区造成褪绿症状的主要病原之一。

番茄褪绿病毒与番茄黄化曲叶病毒复合侵染的分子鉴定

2013年秋季,在山东寿光设施番茄植株上采集到叶片脉间褪绿黄化、叶片边缘卷曲、叶片皱缩,后期叶片变厚、变脆,并伴随着植株矮化的疑似番茄褪绿病毒和番茄黄化曲叶病毒复合侵染的样本。分别利用番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)外壳蛋白基因(CP)序列引物CP-F/CP-R和番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)特异引物TY1-R/TY1-F、TY2-R/TY2-F、TY3-R/TY3-F对其进行检测、扩增,分别得到774bp(Gen Bank登录号KC709510)和2781bp(Gen Bank登录号KJ546418)的核苷酸序列。经序列测序后表明,KC709510与Gen Bank已登录的番茄褪绿病毒To CV-BJ(KC311375)分离物相似性为99.6%,KJ546418与Gen Bank已登录的番茄黄化曲叶病毒TYLCV-SDWF-L7(KC999850)分离物相似性为99.6%。

侵染甜椒的番茄褪绿病毒的分子鉴定

番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)是一种由粉虱传播的RNA病毒,可以侵染番茄和辣椒等常见蔬菜,已在世界多地造成严重危害。2012年在北京市大兴区调查蔬菜病毒病时发现保护地栽培的甜椒植株表现脉间褪绿症状,且植株上烟粉虱数量多,初步推测为ToCV危害。通过提取显症样品总RNA,利用ToCV特异性引物进行反转录PCR,扩增得到463bp的目标条带。通过测序和核苷酸序列比对分析,表明该序列与国外已报道的ToCV HSP70h(the heat shock protein 70homolog,热激蛋白70家族)基因序列相似性为99%。这是对ToCV在我国侵染甜椒的首次报道。

北方四省区番茄褪绿病毒的分子鉴定

2015-2016年间,在山西省、内蒙古自治区、辽宁省、吉林省采集到疑似感染番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)的番茄植株。利用扩增ToCV外壳蛋白(coat protein,CP)和类热激蛋白(heat shock protein 70homolog,HSP70h)基因片段的两对特异性引物,通过RT-PCR对疑似样品进行分子检测,得到970bp和1 864bp的特异条带,经测序、比对确定为ToCV。序列分析表明,山西晋中分离物SXJZ(KX853540)的CP核苷酸序列与河南安阳分离物HNAYHX(KP264983)相似性为99.7%,内蒙古呼和浩特分离物NMHHHT(KU204709)和辽宁大连分离物LNDL(KU204707)的CP核苷酸序列与国内已报道的山东寿光分离物SDSG(KC709510)相似性分别为99.5%和99.7%,吉林长春分离物JLCC(KU306111)的CP核苷酸序列与山东聊城分离物SDLC(KC812622)的相似性为99.8%。而HSP70h核苷酸序列的相似性分析表明,山西晋中分离物SXJZ(KX853539)与日本分离物Tochigi(AB513442)相似性为99.4%,内蒙古呼和浩特分离物NMHHHT(KU204710)、辽宁大连分离物LNDL(KU204708)和吉林长春分离物JLCC(KX880384)与山东寿光分离物SDSG(KC709510)相似性分别为99.7%、99.8%和99.7%。试验结果明确了番茄褪绿病毒已蔓延传播到我国山西、内蒙古及东北地区。

侵染广东番茄的番茄褪绿病毒分子鉴定

在广东番茄上发现一种新病害,病株表现为叶片褪绿,叶脉颜色变深及叶片增厚等症状。利用番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)HSP70基因的两对特异引物对番茄病样进行RT-PCR检测,结果表明,从所采集的6份病样中均扩增到预期大小的DNA特异片段。对其中1份样品的扩增片段进行克隆与序列分析,结果表明,扩增片段包括1个长度为1 665个核苷酸的完整病毒基因,其核苷酸序列与已报道的ToCV HSP70基因有较高的同源性,表明广东番茄受到了ToCV的侵染。但ToCV广东番茄分离物的HSP70序列与国内外已报道的各分离物的同源性均低于82%,存在较大差异,其中与塞浦路斯tomato、约旦JU_20分离物的同源性最高,为81.8%。这是ToCV在广东发生的首次报道,也是该病毒HSP70基因序列存在显著差异分离物的首次发现。

警惕烟粉虱传播的番茄褪绿病毒病在我国快速扩散

2013～2014年连续两年对我国番茄主产区烟粉虱携带番茄褪绿病毒（ToCV）的情况进行了监测。结果发现，在2013年全国采集的16个地区烟粉虱样本中，山西运城、山西太原、山东商河、陕西杨凌、北京海淀5个地区烟粉虱携带ToCV，烟粉虱样品携带 ToCV 的带毒率均低于20%；在2014年全国采集的17个地区烟粉虱样本中，北京海淀、浙江杭州、山东商河、山西运城、陕西杨凌、内蒙古等6个地区的烟粉虱携带 ToCV，且除北京外带毒率均大于50%。山西、陕西、浙江、内蒙古地区 ToCV 的发生均为首次报道，且2014年烟粉虱田间种群带毒率明显高于2013年。番茄褪绿病毒病的快速扩散趋势需引起高度重视。

天津地区番茄褪绿病毒的分子检测与基因组部分序列分析

为了确定天津番茄产区是否发生了番茄褪绿病毒病,了解该病毒天津分离物的主要基因是否发生变异,对该地区发生的To CV进行了分子检测,并对该病毒的外壳蛋白(CP)和热激蛋白70类似物(Hsp70h)的核苷酸和氨基酸进行了序列分析。结果表明,天津分离物CP蛋白的核苷酸和氨基酸序列与已报道的具有代表性的不同国家的分离物相似性均在97.3%以上。Hsp70h蛋白的核酸和氨基酸序列与已报道的具有代表性的不同国家的分离物相似性均在97.2%以上。表明CP和Hsp70h蛋白是2个最保守的蛋白。这是首次在分子水平上证明番茄褪绿病毒在天津地区为害。

陕西杨凌番茄褪绿病毒的分子检测

近年来在陕西番茄生产区出现了一种新病害,病株表现为叶片褪绿,叶脉颜色变深及叶片增厚,果实变小发白,严重影响番茄产量及经济效益,2016年发病极为严重,部分产区甚至绝收。该病疑似由番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)引起。利用ToCV特异引物对感病番茄样品进行RT-PCR检测,结果从所采集的4份病样中均检测到ToCV预期大小的特异片段。对ToCV外壳蛋白CP基因和类热激蛋白HSP70h基因进行克隆与序列分析,ToCV-YL1 CP基因774个核苷酸序列与已报道的ToCVCP基因有较高的一致性,与山东青岛和山西晋中分离物同源性为100%。ToCV-YL1 HSP70h基因1 665个核苷酸序列与已报道的ToCV HSP70h基因有较高的同源性,与中国、韩国、日本、美国、希腊分离物同源性达到99%以上。研究表明ToCV已传播至陕西地区。

胶东半岛地区番茄褪绿病毒的快速检测与鉴定

番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)是最近传入我国的重要植物病毒,可通过媒介昆虫烟粉虱传播。为了探索利用媒介昆虫快速、高效检测该病毒的方法,本研究对胶东半岛重要蔬菜产区青岛和烟台两地烟粉虱体内To CV进行检测与鉴定。结果表明:该地区烟粉虱种群体内均可检测到To CV,说明利用媒介昆虫烟粉虱可以快速检测该入侵病毒。

几种化学药剂防治日光温室番茄褪绿病毒病研究初报

为明确化学防治对日光温室番茄褪绿病毒病的防控效果,通过田间试验和室内PCR检测,评价应用化学杀虫剂防治Q型烟粉虱对日光温室番茄褪绿病毒病的防控作用,并研究病毒抑制剂对日光温室番茄褪绿病毒病的防控效果。试验结果表明,喷施杀虫剂防控Q型烟粉虱后日光温室番茄植株带毒率可降至3.00%。病毒抑制剂20%盐酸吗啉胍可湿性粉剂、0.5%葡聚烯糖可溶粉剂、30%毒氟磷可湿性粉剂在试验条件下对番茄褪绿病毒病的防治效果为44.08%~52.63%,可在一定程度上减轻番茄褪绿病毒病的危害。

一种基于RPA的番茄褪绿病毒检测方法

番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)引起番茄褪绿病毒病,给番茄生产造成严重危害。开发快速准确的检测方法对该病害的防控具有重要意义。利用番茄褪绿病毒外壳蛋白(CP)基因序列,设计特异性引物,建立了ToCV的重组酶聚合酶等温扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)检测方法,同时分析了该方法的灵敏度和特异性。结果表明,建立的ToCV-RPA方法在38℃恒温下40 min可从ToCV阳性的番茄样品中扩增出246 bp的特异性条带。扩增时间短,对设备要求低,且与番茄其他病毒无交叉反应,特异性好,灵敏度可达到PCR方法的10倍,适用于ToCV的快速检测。

番茄褪绿病毒RT-PCR检测技术的优化及河南分离物的鉴定

为获得高效、灵敏和稳定的番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)RT-PCR检测体系,选取文献报道的和重新设计的共9套ToCV的RT-PCR引物,经过一系列测试和比较,筛选出了灵敏度、特异性均较高的引物组合,并对反应条件、参数进行了优化,确定了最优反应条件。应用优化的ToCV RT-PCR检测体系对从河南设施蔬菜生产区采集的疑似感病番茄样品进行检测,扩增产物测序后经BLAST比对发现,河南分离物的CP和HSP70基因序列与GenBank上注册的ToCV典型分离物序列的相似性均达94%以上,通过对ToCV病毒粒子的电镜观察而进一步确定ToCV已在河南侵染设施番茄。

沈阳市番茄褪绿病毒与番茄黄化曲叶病毒复合侵染的分子鉴定

在辽宁省沈阳市辽中设施蔬菜产区采集到疑似感染番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)的番茄样品,利用ToCV的特异性引物ToC5/ToC6进行RT-PCR检测,结果从4份病样中检测到ToCV预期大小的特异片段。利用ToCV外壳蛋白(coat protein, CP)和热激蛋白(heat shock protein 70, HSP70)基因的特异性引物进行CP基因和HSP70基因扩增及序列测定,结果得到ToCV辽中分离物CP基因和HSP70基因全长分别为774bp(GenBank登录号:MF278016)和1665bp(GenBank登录号:MF278017),序列分析结果表明ToCV辽中分离物的CP核苷酸序列与北京ToCV分离物(KC887999)和河北的ToCV分离物(KP217196)的CP 核苷酸序列的相似性最高,均为99.87%;HSP70核苷酸序列与山东ToCV分离物(KC709510)的HSP70核苷酸序列的相似性最高,为99.76%。同时该样品利用背靠背引物TY-F/TY-R对TYLCV的DNA-A分子进行全基因序列扩增及序列测定,结果得到TYLCV辽中分离物的DNA-A分子全基因长度为2784 bp,序列分析结果表明TYLCV辽中分离物与山东TYLCV分离物(GU199587)的DNA-A分子全基因核苷酸序列的相似性为99.64%。从而证实了沈阳市辽中区的番茄受到ToCV与TYLCV复合侵染。

番茄褪绿病毒对Q型烟粉虱重要生物学参数及保护酶和解毒酶活力的影响

为明确番茄褪绿病毒(ToCV)对其传毒介体烟粉虱Bemisia tabaci主要生物学特性的影响,本文研究了携带ToCV的Q型烟粉虱在非病毒寄主植物棉花Gossypium spp上的生物学指标,并测定了带毒和无毒烟粉虱主要保护酶和解毒酶活性。结果表明,在棉花植株上,带毒烟粉虱在发育历期、产卵量、成虫寿命方面与无毒烟粉虱无显著差异,但雌虫体长明显短于无毒烟粉虱。相对于无毒烟粉虱,带毒烟粉虱体内过氧化氢酶(catalase,CAT)活性明显提高,是无毒烟粉虱的3.36倍(P<0.001),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性无显著差异。解毒酶中,带毒烟粉虱羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)活性明显下降,是无毒烟粉虱活性的54%,谷胱甘肽S转移酶(glutathione-s-transferase,GST)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholin esterase,AChE)活性无显著差异。