我国大陆蔗区发生的甘蔗病毒病及防控对策

王明强，李文凤，黄应昆，王晓燕，卢文洁，罗志明

（云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，开远661600）

我国大陆蔗区发生的甘蔗病毒病及防控对策

王明强，李文凤，黄应昆，王晓燕，卢文洁，罗志明

（云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，开远661600）

对在我国大陆蔗区发生的甘蔗花叶病（Sugarcane mosaic disease）、甘蔗黄叶病（Sugarcane yellow leaf disease）和甘蔗杆状病毒病（Sugarcane bacilliform virus disease）的病原病毒、田间症状、分布及危害、传播途径及大陆各蔗区的检测技术做一综述，并提出了防控对策，以期提高对甘蔗病毒病的重视，保护我国甘蔗产业的健康发展。

甘蔗；病毒病；防控对策

甘蔗是我国最重要的糖料作物，全国食糖的90%以上都是甘蔗糖。甘蔗还是生产乙醇的最佳作物之一，我国的能源甘蔗生产已受到高度重视。甘蔗产业已成为我国西南边疆民族地区的支柱性产业。甘蔗在其生长过程中受到多种病原物尤其是病毒的侵染，经过长期无性繁殖留种，多种病毒可在甘蔗种质材料中积累，导致甘蔗品种退化，长势变差，蔗茎产量减少，糖分降低，给甘蔗产业造成严重的经济损失。因此加强对甘蔗病毒病的研究和防治，对保护我国甘蔗产业的健康发展是十分必要的。

1 甘蔗病毒病发生种类、分布、危害及国内检测技术研究

1.1 甘蔗花叶病

甘蔗花叶病是甘蔗上发生最普遍、危害最严重的病毒病害，由多种病原病毒引起，目前已经明确的有3种，分别为甘蔗花叶病毒（Sugarcane mosaic virus，SCMV）、高粱花叶病毒（Sorghum mosaic virus，SrMV）和甘蔗线条花叶病毒（Sugarcane streak mosaic virus，SCSMV）[1]。3种病毒均为马铃薯Y病毒科（Potyviridae）的成员，其中SCMV和SrMV属于马铃薯Y病毒属（Potyvirus），最新的研究表明SCSMV代表了马铃薯Y病毒科内的一个新属-甘蔗线条花叶病毒属（Susmovirus）[2-3]。感病蔗株叶片上呈现长短不一、平行于叶脉、黄绿相间的褪绿条纹，植株矮化，分蘖减少，有些品种夏季高温时存在“隐症”现象，宿根蔗比新植蔗症状明显[4]。目前该病害在福建、浙江、广东、广西、云南、海南、江西、四川等蔗区均有发生。李利君等最先在我国获得了1个SrMV福建甘蔗分离物的3′端基因组序列[5]；陈炯等研究表明浙江甘蔗花叶病的病原病毒以SrMV为主，同时存在高比率的SrMV和SCMV复合侵染[6]；江西花叶病病原病毒以SCMV为主，少数为SrMV，也存在两种病毒的复合侵染[7]；华南地区以SCMV为主，同样存在与SrMV的复合侵染[4]；云南蔗区鉴定了1个SrMV的分离物[8]。国外研究表明，当田间发病率达75%时，可导致产量损失5%～19%，而且蔗汁中还原糖含量增加，蔗糖结晶率降低[9]。我国果蔗上发病率可达80%以上，种茎发芽率下降10.6%～35.3%，蔗茎产量下降25%～33.5%，蔗糖分下降6%～14%[10]。该病害在云南蔗区发病面积约6.6万hm2，发病严重的约3.3万hm2[11]，品种粤糖79/177，川糖61/408，云蔗89/151均普遍发病，部分田块发病率近乎100%[8]。SCMV和SrMV可经种茎、机械摩擦传播，以及经多种蚜虫以非持久性方式传播[4]。

李利君等[12]利用斑点杂交法和RT-PCR技术检测甘蔗花叶病毒A株系（SCMV-A）；阙友雄等[13]制备了甘蔗花叶病毒E株系（SCMV-E）的多克隆抗体，建立了该病毒的间接ELISA检测技术和甘蔗叶片的组织印迹杂交免疫测定技术（Tissue blot immunoassay，TBIA）；李文凤等[8]通过间接ELISA，鉴别寄主和RT-PCR技术鉴定了云南蔗区的分离物；张显勇等[14]建立了SrMV和SCMV及甘蔗宿根矮化病菌的多重PCR检测方法；谢煜佳[15]等建立了包括3种花叶病病原病毒和甘蔗黄叶病毒在内的4种RT-PCR检测技术，有利于该甘蔗花叶病和黄叶病的快速检测。

许东林[4]利用建立的SCSMV RT-PCR技术，在广州某田块作为种质保存的留种糖蔗品种Co6304上发现SCSMV的存在，该品种从SCSMV的发生地印度引进，初步认为SCSMV以种茎传播的方式随种质交流传入我国，由于该品种已极少种植，未造成扩散。

1.2 甘蔗黄叶病

病原病毒为甘蔗黄叶病毒（Sugarcane yellow leaf virus，SCYLV），属于黄症病毒科（Luteoviridea）马铃薯卷叶病毒属成员（Polerovirus）[16]。基因组为正单链RNA，大小约为5.9kb[17]。甘蔗黄叶病的典型症状为叶片中脉背面呈现亮黄色，扩展后中脉两侧变为红褐色，严重时叶组织自顶部向基部逐渐枯死，致使植株生长衰弱，干旱条件下症状表现更明显，有些品种也存在“隐症”现象[18-19]。目前广西、广东、福建、海南、云南已有该病毒发生的报道。国外研究表明，甘蔗黄叶病可引起甘蔗减产15%～20%、糖产量减少6%～14%[20]，所致甘蔗产量和品质损失情况也与甘蔗品种、栽培条件、气候条件等密切相关。华南地区果蔗和糖蔗均已受到SCYLV的侵染，大多田块病株率为0.5%～10%，少数田块超过80%[21]。SCYLV可通过种茎传播，也可经甘蔗绵蚜、高粱蚜、玉米蚜等以持久性方式传播，不经机械摩擦传播[21-22]。周国辉等[22]研究表明甘蔗绵蚜能在甘蔗植株间高效地传播SCYLV，由于甘蔗绵蚜在我国南方蔗区广泛发生，因此存在甘蔗黄叶病大发生的可能。

李文凤[23]、高三基[24]等建立了甘蔗黄叶病毒的组织印迹杂交免疫测定技术，王中康[25]、高三基[26]利用国外设计的引物建立了SCYLV两步法RT-PCR检测技术，分别对广西和福建的甘蔗样品进行了检测，表明存在SCYLV的发生。许东林等[27]通过设计SCYLV的特异引物对建立了该病毒的一步法RT-PCR检测技术，确定了广东甘蔗引种基地内的甘蔗存在SCYLV的侵染。

1.3 甘蔗杆状病毒病

病原病毒为甘蔗杆状病毒（Sugarcane bacilliform virus，SCBV），属于花椰菜花叶病毒科（Caulimoviridae）杆状病毒属（Badnavirus）。基因组为双链环状DNA，大小约为7.6kb[28]。感病甘蔗症状表现为叶部斑点和斑驳，发病严重的植株表现为叶部褪绿斑块或各种长度的褪绿条纹，叶片皱缩、茎杆节间出现裂缝、植株束顶矮化等，有些品种症状不明显。蔡艳清等首次报道了该病毒在大陆蔗区的发生，田间表现为叶部有斑点、斑驳等，在部分果蔗品种上症状明显[29]。目前云南局部蔗区该病害发生严重，部分品种上田间症状表现株率高达90%以上。该病害主要通过种茎实现远距离传播，田间通过昆虫介体糖粉蚧传播扩散，不能经汁液摩擦传播[29]。

研究表明，SCBV不同分离物间的基因组序列存在高度变异性，已经报道的澳大利亚和摩洛哥两个分离物全序列（AJ277091和M89923）同源率仅为72.6%，蔡艳清等[29]设计了3对不同的引物对，建立了该病毒的PCR检测技术，提高了该病毒检测结果的可靠性。

2 甘蔗病毒病防控对策

2.1 选育抗病毒甘蔗品种

控制病毒病害最有效的途径是选育抗病品种。甘蔗杂交育种是一项繁重的任务，整个过程工作量大，耗费时间长，一般获得一个优良的品种需要10年以上的时间。因此应加强抗病性亲本材料的筛选力度并结合筛选高糖、高产的亲本材料。研究亲本材料的抗病性鉴定技术，建立完善的抗病性评价体系，为甘蔗杂交育种提供可靠的抗病性亲本材料，可缩短甘蔗杂交育种选育抗病品种的周期，及早获得高抗的甘蔗品种。

2.2 利用转基因技术获得抗病良种

自美国华盛顿大学Beachy研究小组于1986年首次将烟草花叶病毒的外壳蛋白基因转入烟草获得抗该病毒的烟草植株以来，利用转基因技术获得有目的抗性的植物已得到广泛的应用[9]。因此将甘蔗病毒病病原外壳蛋白基因（Coat Protein，CP）或运动蛋白基因（Movement Protein，MP）等转化到甘蔗植株中，是获得对相应病毒病高抗或免疫的甘蔗材料途径之一。姚伟等将SCMV-CP基因转化到果蔗Badila中，经验证获得13株转基因甘蔗[30]，为甘蔗转基因研究奠定了基础。目前国内部分研究单位正在开展甘蔗转基因方面的研究，有望获得抗病毒病的转基因甘蔗植株。

2.3 完善病毒病检测制度，调种引种进行产地检疫

建立完善的甘蔗病毒病检测体系，是防治病毒病发生的前提条件。血清学检测技术检测成本低，时间短，适用于大量样品的检测。目前PCR技术是检测甘蔗病毒病的最常用方法，该技术检测时间短，最快几个小时就可得出检测结果，灵敏度高，结果更加准确、可靠，而且经测序可分析病毒的遗传多样性。国内部分研究单位已建立了各病原病毒的PCR检测技术，利于病毒病害的及时发现和防治。由于各病原病毒的丰富遗传多样性，因此应在保守序列位置设计PCR引物，防止因病毒遗传变异导致引物不配对，造成漏检。鉴于各病原病毒均可通过种茎传播，因此引种时应加强检疫，特别是建立产地检疫制度，防止病毒随种茎在各蔗区扩散并造成危害。

2.4 加强甘蔗病毒病的基础性研究

研究表明，甘蔗花叶病3种病原病毒、甘蔗黄叶病毒、甘蔗杆状病毒在病毒基因组上均表现出丰富的遗传多样性，由于这些病毒序列变异的存在，极易导致病毒不同分离物的致病性和症状表现发生变化，因此应加强对各蔗区病毒病病原种类及病毒遗传多样性研究。对于完善病毒病的检测体系、杂交育种亲本的抗病性评价、利用转基因技术防治病毒病均具有重要意义。并利用现代分子生物学技术，研究病原病毒的致病性机理等。

2.5 在各蔗区推广健康脱毒种苗

甘蔗以种茎繁殖，由于病害的存在，常年种植可导致种质退化，对甘蔗的产量和品质均造成影响。因此利用脱毒技术推广健康脱毒种苗，可有效防止甘蔗种质退化，保证甘蔗正常生产。研究表明，利用热处理结合茎尖分生组织培养的方法培育健康种苗，是防治甘蔗病毒病的一个有效途径。目前获得的健康脱毒种苗已在部分蔗区推广种植，鉴于获得健康种苗的过程繁琐，时间较长，因此宜实行工厂化生产，并建立完善的健康种苗病毒病检测技术体系。

2.6 严格农事操作并及时防治田间昆虫传播介体

甘蔗花叶病的3种病原病毒均可通过汁液摩擦传播，因此在田间进行农事操作时极易造成在蔗株间的传播，例如蔗刀未消毒，可将病毒传至未染病需留宿根的甘蔗；种茎甘蔗砍种时，未消毒的蔗刀也易造成病毒在种茎中传播；中耕管理时，对染病的蔗茎及叶片造成伤害后，也利于病毒在蔗株间传播。甘蔗黄叶病毒在田间主要以甘蔗绵蚜传播，而甘蔗杆状病毒主要以甘蔗糖粉蚧传播。因此，应注意观察田间病毒病的发生情况，及时拔除感病甘蔗植株，加强对农事操作工具的消毒，切断人为造成的传播途径。并及时利用化学农药防治甘蔗绵蚜和甘蔗糖粉蚧等，切断昆虫介体在田间传播。通过这些措施，切断病毒在田间的传播途径，可有效控制病毒在田间的传播扩散。

3 结语

侵染甘蔗的病毒还有甘蔗斐济病毒（Sugarcane Fiji disease virus,SFDV）、甘蔗线条病毒（Sugarcane streak virus,SSV）等，这些病毒在国外某些蔗区发生严重并造成了严重的经济损失[31-32]，但未有在我国大陆蔗区存在及发生危害的报道，另外甘蔗线条花叶病毒仅存在于广州某种质基地内，没有扩散，因此甘蔗种质交换的过程中要加强对该类病毒的入境检疫，一旦发现，立即销毁，防止传入我国蔗区，以便更好地保护我国的甘蔗生产。

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Occurrence and Controlling Strategies on Sugarcane Viral Diseases in Chinese Mainland

WANG Ming-qiang,LI Wen-feng,HUANG Ying-kun,WANG Xiao-yan,LU Wen-jie,LUO Zhi-ming
(Research Institute of Sugarcane,Yunnan Academy of Agricultural Science/Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement, Kaiyuan 661600,China)

The Sugarcane yield reduction and quality debasement when infected by plant viruses.In order to raise the concern of viral diseases and protect sugarcane production,this paper reviewed sugarcane mosaic disease，sugarcane yellow leaf disease and sugarcane bacilliform virus disease occurred on Chinese mainland, including pathogenic viruses,symptom of field,distribution and damage,transmission,detection methods research.Controlling strategies also were discussed.

Sugarcane;Viral diseases;Controlling strategies

S435.661

A

1007-2624（2010）04-0055-04

2010-05-14

公益性行业（农业）科研专项（nyhyzx07-019）；现代农业产业技术体系建设专项资金资助（nycytx-024-01-09）；云南省“人才培养”项目（2008PY087）。

王明强（1982-），男，硕士，研究实习员。主要从事甘蔗病害研究。E-mail：wmingqiang@163.com.

黄应昆（1964-），男，研究员。主要从事甘蔗病虫害防治研究。Tel：0873-7227017，Email：huangyk64f@163.com.