内蒙古设施番茄、辣椒主要病毒病种类分析

王燕春，奥 妮，陈 琪，徐 佳，杨春喜，宋培玲，高 娃，王秀芝

（1.赤峰市农牧科学研究所，内蒙古 赤峰 024031；2.赤峰市农牧技术推广中心，内蒙古 赤峰 024000；3.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031；4.包头市农牧科学技术研究所，内蒙古 包头 014040）

全国蔬菜发展规划中将内蒙古划定为我国重要的北部高纬度夏秋蔬菜优势产区，主要种植区域分布在赤峰市、呼和浩特市、包头市，设施蔬菜种类以番茄、辣椒为主，在我国设施蔬菜产业布局和保障民生方面都具有重要的战略意义[1]。近年来，内蒙古设施蔬菜产业规模化发展，种植面积逐年增加，病毒病的发生也逐年加重，造成了巨大的经济损失。

茄科类作物番茄、辣椒种植面积大、分布范围广，全世界已报道的侵染番茄的病毒至少有136种[2]、侵染辣椒的病毒至少有70种[3-5]，我国已报道的侵染番茄的病毒有34种[5]、侵染辣椒的病毒有31种[5-6]。受环境、品种、栽培管理等因素影响，不同地区病毒病的种类、优势种、复合侵染类型不同。刘勇等[5]于2013—2017年，对我国31个省（自治区、直辖市）开展蔬菜作物主要病毒病发生情况普查，结果表明，黄瓜花叶病毒（CMV）在河南、天津、广东的番茄上检出率较高；云南侵染番茄、辣椒的优势种为番茄斑萎病毒（TSWV），在番茄上发病最为严重；北京、山东侵染番茄的优势种为番茄褪绿病毒（ToCV）；番茄花叶病毒（ToMV）在浙江、北京番茄上检出率较高；湖南侵染辣椒的优势种为蚕豆萎蔫病毒2号（BBWV2）；烟草花叶病毒（CMV+TMV）复合类型在全国范围内较为普遍，在河南番茄中检出率最高。陈利达等[7]于2015—2018年对我国20个地区，共431份番茄疑似感病样品进行病毒检测，结果表明，北京市病毒病发生最为严重，共检出7种病毒，其次是山东省，共检出5种病毒，北京和山东的优势病毒为番茄黄化曲叶病毒（TYLCV），病毒复合侵染率为35.73%。吴贺等[8]对苏南五市的蔬菜病毒病检测发现，茄科类蔬菜优势病毒为辣椒轻斑驳病毒（PMMoV），检出率为60%，与其他病毒的复合侵染发生频率高、范围广。

内蒙古现已报道的侵染番茄、辣椒的病毒种类相对较少，主要有黄瓜花叶病毒（CMV）[5、9]、烟草花叶病毒（TMV）[5、9]、番茄花叶病毒（ToMV）[7、9]、番茄褪绿病毒（ToCV）[10-11]、番茄斑驳花叶病毒（ToMMV）[12]、番茄黄化曲叶病毒 （TYLCV）[7、9、13]、番茄斑萎病毒（TSWV）[14]，然而复合侵染现象却非常严重。刘勇等[5]研究表明，内蒙古设施蔬菜病毒病复合侵染率较高，辣椒上4～6种病毒复合侵染居多，番茄上检出了6种病毒复合侵染。目前还没有关于内蒙古设施蔬菜病毒病危害的系统报道，为探明内蒙古设施蔬菜番茄、辣椒主要的病毒病类型、分布、特点、侵染情况，本试验采用RT-PCR分子检测与鉴定技术，对内蒙古主要设施蔬菜生产区的番茄、辣椒进行病毒病检测，旨在为田间针对性的预警和防控设施蔬菜病毒病提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

2021—2022年在内蒙古设施蔬菜主产区赤峰市、呼和浩特市、包头市共采集表现为花叶、皱缩、畸形、黄化、坏死等症状的疑似病毒样品327份，其中，赤峰市250份、呼和浩特市41份、包头市36份；设施番茄样品256份、设施辣椒样品71份（表1）。将田间采集的疑似病毒病样品装入自封袋，随即放入4～6℃冷藏箱，带回实验室后立即置于-80℃冰箱中保存备用。

表1 内蒙古设施番茄、辣椒病毒病样品采集地区及样品数Table 1 Collection areas and numbers of facility tomato and pepper viral samples in Inner Mongolia

试验试剂主要有植物RNA提取试剂TRIzol（Invitrogen）、去基因组和逆转录试剂盒MonScript RTⅢAll-in-One with dsDNase（莫纳生物科技有限公司）、PCR扩增试剂盒TaKaRa Taq Polymerase［宝生物工程（大连）有限公司］。

1.2 供试引物信息

试验共选用设施番茄、辣椒常见的34个病毒种类进行病毒病普查。所选病毒引物来自刘勇等[5]、陈利达等[7]对我国蔬菜病毒种类分析的研究方法。病毒名称、引物信息见表2。

表2 主要病毒检测引物Table 2 Primers used for detection of the main viruses

表2（续）Table 2 （Continue）

1.3 植物总RNA提取及反转录

病毒样品研磨，将超低温冻存的植物组织样品迅速转移至用液氮预冷的研钵中研磨成粉末状，装入预冷的5 mL离心管中，-80℃冷冻备用。

总RNA的提取，采用TRIzol法，参照陈利达等[7]的方法进行。

病毒cDNA合成，以疑似病毒病叶片总RNA为模板，使用莫纳生物科技有限公司去基因组和逆转录试剂盒，按照试剂盒使用说明进行操作。

1.4 RT-PCR检测

以反转录合成病毒cDNA为模板，使用刘勇等[5]、陈利达等[7]已报道病毒特异性引物进行RT-PCR扩增，该引物序列由上海生工生物科技有限公司合成，详细信息见表2。PCR反应体系（总体积10 μL）、PCR反应程序及检测办法参照刘勇等[5]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 主要病毒种类及检出率

2021—2022年，在内蒙古设施蔬菜主产区赤峰市、呼和浩特市、包头市，共采集设施番茄、辣椒疑似病毒标本327份，对这两种设施蔬菜的主要病毒病种类、发生情况进行调查，通过RT-PCR检测鉴定，共检出15种病毒，分别为CMV、PMMoV、BBWV2、TSWV、ToMV、TYLCV、ToCV、STV、PeVYV、TVDV、PVY、PCV2、TMV、ToMMV、BPEV（表3）。CMV检出率最高，为66.35%；其次是PMMoV，检出率为14.22%；BBWV2的检出率为11.37%；TSWV的检出率为11.37%；ToMV、TYLCV、ToCV、STV、PeVYV、TVDV、PVY检测率分别为9.48%、8.06%、5.21%、5.21%、3.32%、3.32%、1.42%；PCV2、TMV、ToMMV、BPEV检测率较低，分别为0.95%、0.95%、0.47%、0.47%。首次发现病毒PMMoV、BBWV2、STV、PeVYV、TVDV、PVY、PCV2、BPEV在该地区对设施番茄、辣椒进行侵染。

表3 检测病毒种类及检出率Table 3 Species and detection rate of the main viruses

检出的15种病毒，隶属于11个病毒属（表4）。黄瓜花叶病毒属（Cucumovirus）1种，为CMV；烟草花叶病毒属（Tobamovirus）4 种，为 PMMoV、ToMV、TMV、ToMMV；番茄斑萎病毒属（Tospovirus）1种，为TSWV；毛形病毒属（Crinivirus）1种，为 ToCV；蚕豆病毒属（Fabavirus）1 种，为 BBWV2；菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）1 种，为TYLCV；混合病毒属（Amalgavirus）1种，为STV；马铃薯卷叶病毒属（Polerovirus）2种，为 PeVYV、TVDV；马铃薯 Y 病毒属（Potyvirus）1种，为 PVY；丁型双分病毒属（Deltapartitivirus）1种，为 PVC2；内源 RNA 病毒属（Endornavirus）1种，为 BPEV。

表4 主要病毒病种类及归属Table 4 The main virus species and genus

2.2 不同蔬菜病毒种类及分布

设施番茄上共检测到12种病毒，分别为CMV、PMMoV、BBWV2、TVDV、ToCV、TSWV、ToMV、TYLCV、STV、PVY、TMV、ToMMV。其中，CMV 检出率最高，为 66.23%；其次是 TSWV、ToMV、TYLCV，检出率分别为15.58%、12.99%、11.04%。设施辣椒上共检测到8 种病毒，分别为 CMV、PMMoV、BBWV2、TVDV、ToCV、PeVYV、PCV2、BPEV。其中，CMV 检出率最高，为66.67%；其次是PMMoV、BBWV2，检出率分别为45.61%、36.84%；PeVYV、TVDV的检出率分别为12.28%、10.53%（图1）。CMV、PMMoV、BBWV2、TVDV、ToCV在设施番茄、辣椒中都有检出，但蔬菜种类不同检出率不同。CMV在设施番茄、辣椒的检出率高；TSWV、ToMV、TYLCV、STV、PVY、TMV、ToMMV只在设施番茄样品中检出，PeVYV、PCV2、BPEV只在设施辣椒样品中检出。

图1 设施番茄和设施辣椒上检出的病毒种类及其检出率Figure 1 Virus species and their detection rate of facility tomato and facility pepper

赤峰市共检出病毒12种，分别为CMV、ToMV、PMMoV、BBWV2、ToCV、TSWV、STV、PeVYV、TVDV、PCV2、BPEV、ToMMV。其中，CMV 检出率最高，为64.18%；PMMoV、TSWV、BBWV2 的检出率分别为18.66%、17.16%、11.94%。呼和浩特市共检出8种病毒，分别为 CMV、ToMV、PMMoV、BBWV2、ToCV、TYLCV、PVY、TMV。其中，CMV、ToMV、BBWV2、TYLCV的检出率较高，分别为70.73%、19.51%、12.20%、17.07%。包头市共检出7种病毒，分别为CMV、ToMV、PMMoV、BBWV2、ToCV、TYLCV、TSWV。其中，CMV、ToMV、TYLCV的检出率较高，分别为69.44%、13.89%、27.78%（图2）。不同地区病毒检出种类、检出率不同，其中3个地区都检测到了CMV、ToMV、PMMoV、BBWV2、ToCV；TYLCV 只在呼和浩特市和包头市样品中检出，检出率分别为17.07%、27.78%；TSWV只在赤峰市和包头市样品中检出，检出率分别为17.16%、2.78%；PVY、TMV只在呼和浩特市样品中检出，检出率分别为7.32%、4.88%；STV、PeVYV、TVDV、PCV2、BPEV、ToMMV 只在赤峰市样本中检出，检出率分别为8.21%、5.22%、5.22%、1.49%、0.75%、0.75%。

图2 不同地区病毒种类及其检出率Figure 2 Virus species and their detection rate in different regions

由图3可知，CMV在内蒙古赤峰市、呼和浩特市、包头市3地的设施番茄、辣椒上均有检出，检出率均大于60%；PMMoV、BBWV2在内蒙古3地的设施辣椒上均有检出，且检出率大于30%，二者均在赤峰市设施番茄上检出，检出率分别为4.12%、3.09%；ToCV、ToMV在内蒙古3地的设施番茄上均有检出，ToCV仅在赤峰市设施辣椒上有检出。TYLCV在呼和浩特市和包头市设施番茄样品中检出，检出率分别为25.00%、34.45%；TSWV仅在赤峰市和包头市设施番茄样品中检出，检出率分别为23.71%、3.45%；TVDV仅在赤峰市设施番茄、辣椒样本中检出，且设施辣椒样本中检出率达22.22%；PeVYV仅在赤峰市设施辣椒样本中检出，检出率为18.92%；STV、ToMMV仅在赤峰市设施番茄样品中检出，STV检出率为11.34%，ToMMV检出率最低，为1.03%；PVY、TMV仅在呼和浩特市设施番茄样本中检出，检出率为10.71%、7.14%；PCV2、BPEV仅在赤峰市设施辣椒样品中检出，检出率相对较低，为5.41%、2.70%。

图3 设施番茄和辣椒上检出的病毒种类、分布及其检出率Figure 3 Virus species，distribution，and detection rate of facility tomato and facility pepper

2.3 病毒病复合侵染类型

多种病毒的复合侵染危害现象十分普遍，总的复合侵染率达34.12%；设施番茄复合侵染率为27.92%；设施辣椒的复合侵染最为严重，达49.12%。设施番茄复合侵染多为2种病毒复合侵染，占设施番茄复合侵染总比的83.72%，分别有CMV+TSWV、CMV+ToMV、ToMV+TSWV、BBWV2+ToCV、TSWV+PMMoV等15种类型；3种病毒复合侵染率占13.95%，侵染类型有CMV+TSWV+STV、CMV+ToMV+TYLCV、CMV+ToMV+PVY、CMV+ToCV+TYLCV；4 种病毒复合侵染率占2.33%，侵染类型有CMV+ToMV+TVDV+STV（表5）。设施番茄共有20种复合侵染类型，其中CMV与其他一种或多种病毒的复合类型有12种，占设施番茄复合侵染总比的65.11%。设施辣椒病毒复合侵染类型中约有60%为2种病毒复合侵染，40%为3～5种病毒复合侵染。2种病毒复合侵染类型有 CMV+BBWV2、CMV+PMMoV、CMV+PeVYV、BBWV2+PMMoV、PMMoV+BPEV；3 种病毒复合侵染类型有CMV+BBWV2+PMMoV、PMMoV+PeVYV+TVDV；4种病毒复合侵染类型有CMV+BBWV2+ToCV+PMMoV、CMV+PCV2+PeVYV+TVDV、BBWV2+PMMoV+PeVYV+TVDV；5种病毒复合侵染类型有CMV+PMMoV+PCV2+PeVYV+TVDV（表6）；设施辣椒共有 11种复合侵染类型，“CMV+”复合类型有7种，占设施辣椒复合侵染总比的67.86%。

表5 设施番茄主要病毒病复合侵染率Table 5 Co-infection rates of main viruses on facility tomato

表6 设施辣椒主要病毒病复合侵染率Table 6 Co-infection rates of main viruses on facility pepper

3 结论与讨论

本试验采用了RT-PCR法，利用34个常见设施番茄、辣椒病毒特异性引物对，对327份设施番茄、辣椒疑似病毒病样品进行病毒病调查，共检出病毒15种，其中，赤峰市有12种、呼和浩特市有8种、包头市有7种；设施番茄有12种，设施辣椒有8种。检出率较高的病毒有CMV、PMMoV、BBWV2、TSWV，总检出率依次为66.35%、14.22%、11.37%、11.37%。首次报道内蒙古设施番茄、辣椒病毒8种，分别为 PMMoV、BBWV2、STV、PeVYV、TVDV、PVY、PCV2、BPEV。CMV为当前内蒙古设施番茄的优势病毒，CMV、PMMoV、BBWV2依次为内蒙古设施辣椒的优势病毒，TSWV在赤峰市设施番茄上发生严重。不同病毒复合侵染较严重，其中设施辣椒上病毒复合侵染率较高；CMV与其他一种或多种病毒的复合类型是内蒙古设施番茄、辣椒主要的复合侵染类型。

本试验与全国范围内番茄、辣椒病毒普查情况相比，不同地区、不同检测时间，病毒种类、优势病毒不同。刘勇等[5]对2013—2017年我国番茄、辣椒病毒样品进行检测鉴定，检出番茄上的病毒25种，辣椒上的病毒33种，CMV为优势病毒，病毒种类多于本试验，主要优势病毒一致。陈利达等[7]分析了2015—2018年我国番茄上病毒侵染情况，共检出病毒7种，优势病毒为TYLCV。病毒类型与本试验基本一致，优势病毒不同，本试验中TYLCV为局部地区发生病害，究其主要原因为检测时期不同，生产上防控力度加强，TYLCV已不再是内蒙古地区的优势病毒。于海龙等[15]基于2018—2019年我国辣椒病毒检测数据，共检出病毒10种，优势病毒为PMMoV、CMV、BBWV，与本试验结果类似。

CMV在内蒙古全区范围内检出率最高，总检出率为64.45%，在赤峰市、呼和浩特市、包头市以及设施番茄样品、设施辣椒样品中检出率均高于60%。CMV是当前蔬菜的优势病毒，不仅可以单独侵染，多数情况下还可与其他病毒构成复合侵染，这与刘勇等[5]在全国范围内多种蔬菜病毒病的检测结果一致。CMV属于雀麦花叶病毒科（Bramoviridae）黄瓜花叶病毒属（Cucumovirus），是寄主范围广、传播媒介多、经济重要性巨大的植物病毒之一。CMV可通过种子或者汁液摩擦等进行传播，主要借助蚜虫以非持久性的方式进行传播，超过80种蚜虫都可以传播CMV，其中桃蚜和棉蚜是蔬菜CMV的最主要介体。CMV株系变异丰富，类型众多[16]，并能够与其他多种病毒形成复合侵染，加大了防治难度。

PMMoV是当前内蒙古地区辣椒中第二大优势病毒，危害仅次于CMV，在辣椒中的检出率为45.61%。于海龙等[15]基于2018年和2019年辣椒主产区的调查，指出PMMoV和CMV是近两年危害我国辣椒生产较为严重的病毒。PMMoV属于烟草花叶病毒属（Tobamovirus）病毒，本试验共检测出该属病毒 4 种，分别为 PMMoV、ToMV、TMV、ToMMV，占检出病毒总数的26.70%，刘勇等[5]、郭思瑶等[17]研究表明，烟草花叶病毒属病毒在我国多地的辣椒产区均有检出，是侵染辣椒最普遍的病毒。该属病毒寄主范围广，ToMV能够侵染茄科、十字花科、豆科、禾本科、藜科等多种植物[18]，ToMMV的侵染性更强，寄主范围更广[19]。Tobamovirus中多种病毒TMV、ToMV、PMMoV、TMGMV、CGMMV、ToMMV 已被证实可种传。其中，CGMMV是我国禁止入境的检疫性有害生物[20]；PMMoV通过带毒种子、感病植株和感病土壤均可传播，在干燥的植物病残体上可存活25年[21]。烟草花叶病毒属（Tobamovirus）病毒侵染性强、寄主范围广、传播方式多样，可通过摩擦、注射、带毒种子和带毒土壤进行传播，极易引起扩散、流行，是内蒙古发生病毒种类最多、潜在危害最大的病毒属。

近年来，TSWV、BBWV2在内蒙古的发病率逐年增加。本试验表明，TSWV仅在设施番茄样品中检出，总检出率为11.37%，该病害于2021年在赤峰市宁城县首次发现[14]，目前在赤峰市检出率高达23.71%，有流行扩散的趋势。该病害田间表现为幼苗叶片斑驳褪绿、植株矮小，成株期表现为叶肉失绿、亮黄色，伴有圆形或不规则形枯斑，植株提前老化、枯死，果实皱缩，着色不均、轮纹、花脸等症状[14]。据报道，1980—1994年全球因TSWV造成的经济损失每年超过10亿美元[22]，须引起高度重视。西花蓟马、番茄蓟马、烟蓟马等8种蓟马都能传播TSWV，其中西花蓟马是最主要的传播媒介[23]，控制蓟马危害是防治该病害的关键。BBWV2发生普遍，在内蒙古赤峰市、呼和浩特市、包头市的设施番茄和设施辣椒中都能检测到，总检出率为11.37%，在设施辣椒上的检测率为36.84%，是当前内蒙古设施辣椒的优势病毒。BBWV2主要引起受害植物花叶、矮化、萎蔫直至枯死，发病初期幼嫩叶片出现浓淡相间花叶，后转为褪绿斑驳，之后顶叶变褐坏死，最后全株萎蔫枯死[23-24]。田间主要靠蚜虫传播，农事操作时可通过接触摩擦进行非持久性方式传播，蚜虫发生量大则有利于病害发生、传播，与豆类作物间作或相邻的田块易于发病，且发病严重[25]。

TYLCV、ToCV是内蒙古已报道过的病毒，曾一度导致毁灭性灾害。本试验中，TYLCV主要在呼和浩特市、包头市设施番茄样品中检出，检出率分别为25.00%、34.45%，ToCV在3地设施番茄样品中均有检出，且在赤峰市设施辣椒样品中也有发现。TYLCV为菜豆金色花叶病毒属（Begomovirus）病毒，侵染症状表现为植株矮化，生长缓慢或者停滞生长，顶部叶片稍有褪绿变黄、变小，叶片增厚、变硬，叶片边缘向上卷曲，叶背叶脉处常呈紫色；ToCV为毛形病毒属（Crinivirus）病毒，侵入初期，症状表现不明显，随后叶脉间发黄褪绿，颜色加深，叶片变厚、边缘卷曲变脆，发病由老叶向新叶发展。这两种病毒的主要传播媒介是烟粉虱[10、26-27]，两种病毒都可单独侵染，也可复合侵染造成更大的经济损失[28]。烟粉虱的迅速扩散会引起其所携带病毒TYLCV、ToCV、CCYV的大暴发，同时烟粉虱对多种杀虫剂有较强的抗药性[29]，加大了该类病毒病的防治难度，因此应针对性地选取更科学的防控方法。

随着气候变化、种植模式改变以及检测技术的发展，各地发现的蔬菜病毒种类逐渐增多，病毒复合侵染现象也逐渐加重。本试验在内蒙古设施番茄、辣椒样品中首次检测出 PMMoV、BBWV2、STV、PeVYV、TVDV、PVY、PCV2、BPEV，PVY、STV 仅在设施番茄样品中检测到，PeVYV、PCV2、BPEV仅在设施辣椒样品中检测到，PMMoV、BBWV2、TVDV 在设施番茄、辣椒样品中均能检测到。内蒙古病毒病的复合侵染也较其他地区严重，本试验中，内蒙古病毒病总的复合侵染率达1/3以上，总的复合侵染类型有31种，多为2～5种病毒复合，设施辣椒的复合侵染率高达49.12%。这不仅与病毒本身侵染性极强、寄主范围广、传播媒介多样有关，还与作物品种的单一化和规模化种植、介体昆虫的高效传播、不当的田间管理等因素有关，有些昆虫媒介体内、中间寄主田间杂草上携带多种病毒[30-31]，也在一定程度上直接或间接性地促进了病毒的复合侵染。

内蒙古作为我国重要的冷凉蔬菜生产供应基地，在我国蔬菜产业中占有重要的地位，为避免和降低病毒病的危害，要随时监测其发生、发展，掌握当前优势病毒种类、分布、流行，根据病害发生情况，选择抗病、抗虫性较好的品种并进行蔬菜品种的多样化种植，做好田间管理、田园清洁、虫害防控，保障设施蔬菜产业健康发展。