辣椒病毒病研究进展

汪 沛，汤琳菲，雷 艳，熊兴耀，聂先舟，胡新喜

（1. 湖南省马铃薯工程技术研究中心， 湖南 长沙 410128； 2. 湖南农业大学园艺园林学院， 湖南 长沙 410128； 3. 湖南省湘西土家族苗族自治州农业科学研究院， 湖南 吉首 416000；4. 加拿大农业部马铃薯研究中心， 加拿大 弗莱德里克顿 E3B4Z7）

辣椒为茄科辣椒属植物，是中南美、欧洲、亚洲等地区广泛种植的一种重要蔬菜作物和调味品，可鲜食，也可加工成各种辣椒产品，其营养价值丰富，深受人们喜爱。辣椒的维生素C 含量居蔬菜之首，辣椒中的红色素还是目前被人们广泛使用的天然食品着色剂。近年，辣椒的需求量、销量日益增加，椒农对辣椒种植的热情也有所提升。我国是世界上辣椒栽培面积最大的国家，如今，辣椒甚至成为某些城市蔬菜产业的主导产业之一[1]。然而，在辣椒生产中，多种病害成为阻碍椒农增收的障碍。炭疽病、病毒病和疫病是危害辣椒的主要病害，其中，辣椒病毒病在世界范围内广泛发生，危害巨大，至今已发现40种以上的病毒能侵染辣椒，我国辣椒病毒病亦日趋严重，常导致辣椒落叶、落花、落果，可造成减产30%～50%甚至绝收，成为影响辣椒产量的主要因素之一[2]。本文从病毒种类、生物学特性、检测方法及其防治方法等方面对近年来辣椒病毒病研究进展进行了综述，并对今后的研究重点进行了展望。

1 危害辣椒的主要病毒

世界范围内已发现40种以上能侵染辣椒的植物病毒，我国已检测到的毒源主要有烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus，TMV）、 黄 瓜 花 叶 病 毒（Cucumber mosaic virus，CMV）、马 铃 薯Y 病 毒（Potato virus Y，PVY）、蚕豆萎蔫病毒（Broad bean vascula w ilt virus，BBWV）、马铃薯X 病毒（Potato virus X，PVX）、番茄花叶病毒（Tomato mosaic virus，ToMV）、烟草蚀纹病毒（Tobacco etch virus，TEV）、苜蓿花叶病毒（A lfalfa mosaic virus，AMV）、烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus，TRV）、辣椒轻斑驳病毒（Pepper mild mottle virus，PMMoV）、辣椒环斑病毒（Chilli ringspot virus，ChiRSV） 及辣椒脉斑驳病毒（Pepper veinal mottleirus，PVMV）等，其中TMV 和CMV 是我国辣椒生产中的主要病毒[3]，其他国家也普遍发生，20 世纪90年代后BBWV 逐渐成为我国部分辣椒主产区的主要病毒，而PVY 对辣椒的危害近年在国内也开始受到重视。

1.1 黄瓜花叶病毒（CMV）

CMV 为雀麦花叶病毒科（Bromoviridae）黄瓜花叶病毒属（Cucumovirus）的典型代表，病毒粒子是等轴对称二十面体，CMV 为三分体、单链RNA 病毒，包括4个RNA 片段，这4个片段分别编码不同的蛋白。此外，有些CMV 中还含有卫星RNA，它不能独立侵染和复制，但它的存在能干扰CMV 复制，降低CMV浓度。

目前已报道的CMV 株系有100个以上，按不同分类方法可将CMV 划分为不同的株系。由于不同株系的寄主范围有差异，在同一寄主植物上的症状也不一致，因而可以利用这一点来鉴定CMV 和其他病毒及CMV 的不同株系。杨永林等将CMV 划分为6 大类群，而国外的学者一般将CMV 株系按照其危害不同寄主所表现的症状分为S 和WT 两大类群，根据抗原特性和核酸系列相似性，可将CMV 株系分为亚组Ⅰ和亚组Ⅱ。我国的学者们对各作物上的CMV 分离物进行了亚组鉴定和分子生物学研究，结果表明我国CMV 分离物主要为亚组Ⅰ，亚组Ⅱ较少。Yu 等[4]对包括烟草、辣椒、茄子、番茄、青菜、萝卜、百合、南瓜在内的100 多份CMV 阳性材料进行检测，亚组Ⅰ占93.1%以上，而亚组Ⅱ仅占6.9%。

1.2 烟草花叶病毒（TMV）

TMV 属于Tobamovirus 群，能侵染36个科350种植物，其对辣椒的危害仅次于CMV，主要在辣椒生长前期造成危害，常与CMV 复合侵染。辣椒对不同TMV 分离物抗感性既有许多特征性差异，又具备在某些品种上的一致性，TMV 的株系鉴定情况较为复杂，不同科、属植株上的CMV 存在分化，同种植株上的CMV 也存在分化。黄家风等根据症状表现将辣椒上的5种TMV 分离物分成黄白花叶型、系统坏死型、轻微花叶型、绿色花叶型。

1.3 蚕豆萎蔫病毒（BBWV）

BBWV 最初在澳大利亚被发现，为蚕豆病毒属。BBWV 能侵染44 科186 属的328种植物，我国首次发现BBWV 是在豇豆上，后来又在辣椒、芹菜、豌豆、青菜、蚕豆等多种植物上发现这种病毒，且发病率严重时可高达80%[5]。BBWV 存在两个血清型，即血清型Ⅰ和血清型Ⅱ，国际病毒分类委员会第6 次报告将BBWV 的两个血清型区分为BBWV1 和BBWV2 两种。目前，在我国尚未发现BBWV1，但BBWV2 广泛发生。BBWV 能造成线椒顶枯坏死，近年以来，BBWV在辣椒上的危害逐渐增大，受到国内外研究者们的关注。

1.4 马铃薯Y 病毒（PVY）

PVY 为马铃薯Y 病毒属，根据寄主植物症状反应和血清学反应类型将其划分为多个株系，常见的有PVYO、PVYN、PVYC、PVYE、PVYZ 等。PVY 不仅危害马铃薯，也能危害其他的茄科作物，如辣椒、烟草、番茄等。辣椒PVY 分离物通常不能系统侵染马铃薯，类似地，某些马铃薯PVY 分离物对辣椒的侵染能力也有限，将侵染辣椒和马铃薯的PVY 分离物接种到烟草上，根据其在烟草上表现出来的症状，可将两者区分开来。马铃薯PVY 分离物和辣椒PVY 分离物的差异还表现在病毒序列的不同，此外，由于两者的外壳蛋白编码序列有差异，故可根据对两者进行抗体和外壳蛋白进化分析来区分。已有研究表明，大部分的辣椒PVY 分离物与马铃薯PVYC 相近，但基于外壳蛋白编码序列，辣椒PVY 分离物似乎是另外一个株系。根据辣椒PVY 分离物与辣椒隐性抗性基因pvr21和pvr22 的相互关系可将其分为3个小种：致病型0、致病型（0，1）、致病型（0，1，2）。PVY 可导致辣椒局部坏死、系统性坏死或顶端坏死，这些症状是否为抗性反应，还需要进一步研究。

2 辣椒病毒检测技术

2.1 生物学方法

通过鉴别寄主或指示植物的反应来诊断病害的方式称为植物病毒的生物学检测法，如CMV、TMV、PVY 等可导致辣椒花叶或枯死，陈丽等用该法进行了陕西辣椒病毒病的毒源鉴定[6]，该法易受季节和环境因素影响，检测速度较慢，现已不再作为鉴定植物病毒的主要方法。但对病毒分离物进行血清学或生物学研究前，进行生物学鉴定有利于保证结果的可靠性。

2.2 血清学检测法

血清学检测法是利用抗原抗体的体外特异性结合检测植物病毒，包括酶联免疫吸附法、免疫胶体金技术和快速免疫滤纸法等。魏梅生等通过胶体金免疫电镜技术检测到ChiRSV[7]，冯兰香等用血清学方法对辣椒几种病毒进行了鉴定[8]，高芳銮等采用酶联免疫法检测了中国14个省的马铃薯Y 病毒，并对其CP基因的分子变异进行了相关研究[9]，郭思瑶等则利用斑点免疫杂交法和RT-PCR 鉴定了重庆地区的辣椒病毒病病原，并分析了优势病毒[10]。

2.3 电镜法

电子显微镜技术是最准确、最直接的病毒检测手段，它可以直接看到病毒的形态结构，至今仍然有着无法替代的作用。Kausche 和Melcher首次用电镜观察到TMV，Hatta 等用电镜观察区分了CMV 的不同株系。负染色和超薄切片法是最常用的植物病毒电镜诊断法，结合免疫电镜法可以进一步判断血清学关系，研究病毒在细胞内的包装和复制等。

2.4 分子生物学法

分子生物学法是通过检测病毒核酸来判断病毒是否存在，此法特异性强，灵敏度高，操作简便，检测速度快。目前，应用于植物病毒检测鉴定方面的分子生物学技术主要有双链RNA 电泳技术、核酸分子杂交技术、多聚酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术、实时荧光定量PCR（real-time fluorescent quantitative PCR）技术、基因芯片等[11]。姚玉荣等[12]运用RT-PCR 法在辣椒上检测出CMV 和PMMoV 等毒原，郭京泽等运用实时荧光定量RT-PCR 对PMMoV进行快速检测[13]，王健华等建立了ChiRSV 的RT-PCR检测方法[14]。

生物学法的应用存在诸多限制；电镜检测法对设备要求较高，且操作技术较难掌握，应用不多；虽然现在血清学法的实际应用仍很多，但快速、简便、灵敏度高的分子生物学法，尤其是核酸杂交和RT-PCR 法在未来的植物病毒检测方面具有较强的优势。结合以上方法中的两至三种对病毒病进行检测，更具指导意义。

3 辣椒病毒病的防治

辣椒病毒病日趋严重，给辣椒生产造成巨大的损失，针对病毒病的传播途径、发生规律，有许多防治方法。大多采取喷施药剂、防治蚜虫以及加强田间管理等方法来治理病毒病危害。

3.1 选育抗病品种

选育抗病品种是防治病害最经济有效的方法，也是最环保的。随着生物技术的发展，研究者们发现了对某些病毒病具有抗性的基因，辣椒对CMV 的抗性为多基因控制，表现为部分显性遗传[15]。目前在辣椒上发现了至少7个单抗基因和1个QTL 定位基因，如辣椒的PVr4 基因不仅抗PVY 的3个小种，也对PepMov 具有显性抗性。辣椒抗PVY 的pvr 等位基因编码与PVY 的VPg 相互作用、抑制病毒复制和移动的eIF4E 蛋白，是由Ⅲ号染色体上的隐形基因（pvr1、pvr2 和pvr5）或X 号染色体上的显性基因（pvr4 和pvr7）控制的抗性。自从最早表达TMV 外壳蛋白的转基因烟草获得TMV 抗性以来，利用转基因途径获得抗病性已被广泛研究，随着目的基因的分离，越来越多的转基因辣椒被获得。辣椒基因组数据的公布可有效解决辣椒分子标记匮乏这一问题，为辣椒抗病育种特别是分子标记辅助选择育种提供了新的契机，使得SNP 和Indel 标记的开发和应用成为可能[16]。此外，利用RNAi 原理，将一种或多种病毒的基因或基因片段通过转基因途径转化植物，形成双链的小分子RNA，诱导转录后基因沉默，从而获得病毒抗性。

3.2 农艺防治

朝天椒、茂椒6 号、线椒、红丰404 等品种具有较强的抗病性[17]，可根据各地的实际情况因地制宜选择相应的抗病性较强的品种。一般情况下，种子可能携带病毒，因此在播种前对种子进行消毒处理能在一定程度上降低病毒病发生的可能性。蚜虫是辣椒病毒病的主要传播媒介，覆盖银灰色地膜不仅能起到保温增湿作用，还能趋避蚜虫，也可利用防虫网防治蚜虫，达到防病的目的[18-19]。合理密植、合理施肥和灌溉、与非茄科作物轮作等措施都能大大减轻病害发生[20]。

3.3 化学防治

防治辣椒病毒病的化学药剂可分为病毒钝化型和抑制病毒增值型两大类，例如DHT、病毒唑、盐酸吗啉胍等能对病毒增值过程起干扰和抑制作用，此外，51%病毒K 乳油、30%康壮素也能很好的防治病毒病。2.0%好普水剂对辣椒病毒病有较好防治效果[22]，也可应用啶虫脒杀害蚜虫切断辣椒病毒病的传播。

3.4 物理防治

应用杀虫灯、黄色板或蓝色板、性诱剂等趋避蚜虫与白粉虱，能从传播媒介方面阻碍病害传播，这些防治技术生产成本低、易掌握、且对环境并无太大影响，适宜大力推广。

4 展 望

TMV、CMV 是危害普遍的辣椒病毒病，近年来，其他病毒病在辣椒上的危害亦正在扩大化，BBWV、PVY 对辣椒的危害在国外很受重视，但在国内还未引起太多关注。我国辣椒病毒病的研究基础薄弱，尽管辣椒抗病毒研究目前已取得了一些进展，但面对影响日趋严重化的病毒病危害，至今仍未找到十分有效的防治措施。加强抗病毒种质资源搜集和研究、加强辣椒抗病育种对辣椒生产有重要意义。王立浩等利用CAPS 标记辅助育种技术对辣椒PVY 抗性基因PVr4进行转育研究[22]，扈新民等[23]对航天诱变在辣椒育种上的应用做了研究，种间杂交、组织培养、分子标记、转基因以及反义RNA 等现代生物技术都在近年的辣椒抗病育种研究中开始发挥巨大威力，也为未来辣椒抗性研究提供了方向[24-26]。从源头上了解辣椒病毒病的特征能为其防治提供有利依据，随着生物技术的不断发展，对辣椒病毒病的研究也将不断深入。

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