番茄褪绿病毒研究进展

张超越 韦建明 李云洲

摘 要： 番茄褪绿病毒（tomato chlorosis virus，ToCV） 属于长线形病毒科（Closteroviridae），毛形病毒屬（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。

关键词：番茄；番茄褪绿病毒；综合防治

中图分类号：S432.4+1

文献标识码：A

文章编号：1008－0457（2023）02－0048－04

国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2023.02.007

番茄（ Solanum lycopersicom ）作为年产量仅次于马铃薯（ Solanum tuberosum ）的蔬菜作物，具有食用、观赏与科研等多方面的价值，其在蔬菜产业中有着举足轻重的地位。我国是番茄生产与消费大国，据报道，截止于2020年，全国番茄栽培面积与产量分别达到了94.14万hm2与0.48亿t［1］。同时，我国番茄为出口贸易带来了巨大的收益，2017年我国番茄出口额高达2.16亿美元［2］。

番茄褪绿病毒（tomato chlorosis virus，ToCV）是长线形病毒科（Closteroviridae）毛形病毒属（Closteroviridae）的成员。该病毒在上世纪末首次在美国佛罗里达州发现，至今已经蔓延至全球30余个国家与地区。2004年ToCV首次在我国台湾报道，2011年在我国山东寿光等地发生［3］。 近几年该病毒在山东、广东、河北、湖南［3-6］等多个省份均有发生，在部分番茄主产区有所传播和蔓延，严重影响番茄的品质与产量，对我国番茄种植业及其相关产业有潜在影响。在此背景下，对ToCV的研究有着重要意义，本文系统性梳理了ToCV的相关研究，以期为ToCV防治手段、抗ToCV品种选育提供参考。

1  ToCV概述

1.1  ToCV的基本结构

ToCV为直径12 nm、长度825 nm左右的梭状病毒，其基因组由两个单链正义RNA分子组成，为被分别包被在两个粒子中的RNA1与RNA2。其中RNA1含有8595个核苷酸，具有四个开放阅读框（Open Read Frame，ORF），而RNA2则由8247个核苷酸组成，包含了9个开放阅读框［7］。其编码蛋白与瓜类褪绿黄化病毒瓜类褪绿黄化病毒（cucurbit chlorotic yellows virus，CCYV）、甜菜黄化病毒（beet yellows virus，BYV）、马铃薯黄脉病毒（potato yellow vein virus，PYVV）等其他长线形病毒科（Closteroviridae）成员表现出较高的同源性［8］，RNA1主要负责编码与病毒复制和抑制基因沉默相关的蛋白质，而RNA2则编码病毒外壳（Coat Protein，CP）以及运动蛋白（Movement Protein，MP），如主要外壳蛋白（Coat Protein，CP），次要外壳蛋白（Minor Moat Protein，m CP），以及热激蛋白70 h（Heat-Shock Protein 70 homologue，HSP70h）等［9］，缺乏任意一个RNA分子，ToCV无法完成其对宿主植株的侵染［10］。

1.2  ToCV的传播方式

ToCV是一种韧皮部限制性病毒，不能通过机械摩擦汁液传播［11］，在自然条件下主要通过昆虫传播，其传播载体为同翅目（Homoptera）粉虱科（Aleyrodidae）的昆虫，包括A型烟粉虱（ Bemisia tabaci  biotype A）、B型烟粉虱（ Bemisia tabaci  biotype B）、Q型烟粉虱（ Bemisia tabaci  biotype Q）等［12］。不同粉虱的传播效率不同，如温室白粉虱（ Trialeurodes vaporariorum ）的传毒效率低于纹翅粉虱（ Trialeurodes abutilonea ）、烟粉虱生物型A以及烟粉虱生物型B，而在这四者中又以纹翅粉虱和烟粉虱生物型B的传播效率最高［13］。 研究表明番茄褪绿病毒、植株、虫媒载体三者之间存在一定互作关系，如获毒饱和的Q型烟粉虱更偏好于带毒量低的植株；携带ToCV的番茄植株会释放更多的小分子烯烃物质从而影响粉虱对植株的选择，Q型烟粉虱对月桂烯（Myrcene）表现出排斥性，而对法呢烯（Farnesene）表现出偏好性［14］。

1.3  ToCV的地理分布与宿主范围

1988年美国首次发现ToCV以来，世界多地均报道了ToCV侵染植物的记录，在西班牙、日本、摩洛哥、南非、中国、希腊、毛里求斯、英国等全球35个国家和地区均发现了该种病毒，其分布囊括了除南极洲外北美洲、南美洲、亚洲、欧洲、大洋洲等全球各个大洲［15］。除了番茄外，ToCV可以感染多种的茄科植物，包括茄子（ Solanum melongena  L.）、马铃薯（ Solanum tuberosum ）、烟草（ Nicotiana tabacum ）、甜椒（ Capsicum annuum ）、假酸浆（ Nicandra physaloides ）等［9，16-18］。同时，ToCV还可以感染其他科的植物，2018年我国报道ToCV首次侵染黄瓜（ Cucumis sativus ）的记录［19］。Solórzano等[20]发现ToCV可以侵染二十蕊商陆（ Phytolacca icosandra ）与叙利亚芸香（ Ruta chalepensis ）等多种植物。总之ToCV的宿主范围比较广泛，包括茄科（Solanum）、十字花科（Brassicaceae）、五加科（Araliaceae）、葫芦科（Cucurbitaceae）、夹竹桃科（Apocynaceae）等多科不同属的植物［21］，包括多种经济作物、观赏植物等。

1.4  感染ToCV的症状

植株被ToCV感染之后，其潜伏期可长达3～4周，其症状与缺素症相类似，发病后首先在下部老叶产生症状。其叶片会在叶脉间出现黄化褪绿乃至发红的现象，同时叶面上产生红褐色或铜绿色病斑，叶片变得厚而脆容易折断且叶缘向内微微卷曲，后期逐渐蔓延至植株上部叶片，并导致植株发育迟缓、落花落果、果实变小、缩短植株寿命等现象［22-23］。研究表明，ToCV能够与番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus，TYLCV）对植株进行复合侵染，对植株产生更严重的伤害［24］。

2  番茄褪绿病毒的检测方式

2.1  田间诊断

ToCV与TYLCV症状相似，常规诊断难以区分，两者均引起植株黄化褪绿、落花落果、发育不良。然而，区别在于TYLCV感染的植株发病后，引起叶片黄化，并向上幼嫩组织蔓延。但不影响基部成熟叶片的光合作用，病部以下的部位能够正常生长发育，而ToCV能够影响整个植株，发病叶片叶缘黄化上卷，叶脉呈深绿色，叶片缩小，而ToCV可以使得叶脉间褪绿，叶片变得厚而脆，并出现红褐色或铜绿色病斑［25-26］。

2.2  分子生物学技术检测法

表1中统计了目前常用的ToCV检测法，过去除田间诊断外常利用血清学检测技术，但存在耗时耗力准确性较低的弊端，目前多采用分子生物学手段进行鉴定，其中包括反转录PCR（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction，RT-PCR）、逆转录环介导等温扩增（Reverse Transcription-Loop-mediated isothermal amplification，RT-LAMP）、酶联免疫（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）、实时荧光定量（Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）等［32-33］。其中较为常用的手段为RT-qPCR，通过设计ToCV衣壳蛋白或HSP70蛋白基因及其目的片段的特异引物，RT-qPCR能够高效、快速、定量的检测植株是否感染了番茄褪绿病毒。目前对于ToCV的检测使用的更多的是探针法RT-qPCR，存在成本较高的问题，但也有报道称通过构建番茄褪绿病毒染色法的RT-qPCR检测法相比于探针法的RT-qPCR能够在ToCV的田间检测中降低使用成本，更适合针对大规模的田间栽培番茄的检测［34］。

3  ToCV的主要防治手段

3.1  选育抗病品种

通过抗病品种的选育能从根本上防治ToCV，面对呈现蔓延趋势的ToCV，市场急需能够优质、高抗、商品性好的高品质抗褪绿病毒番茄品种，但目前市面上尚没有相应品种投入使用。

3.2  选择合适的播种与定植时间

ToCV对植株造成的损伤主要集中在前期，因此前期做好防治工作能够有效的降低病毒带来的危害。粉虱喜欢高温、干燥的环境，因此应该根据各地的气候条件对番茄的播期与定植时间做出适当调整，避开粉虱活动增强的季节［35］。

3.3  合适的田间管理

ToCV可以感染多种茄科作物，因此要避免与茄科作物连作，同时番茄定植前要及时清理田间病株、残株、杂草，可通过焚烧以及深挖填埋的方式减少粉虱等虫源。通过选取无病种苗以及设置合适的光温水肥条件，选择合适的氮肥用量，增加钾肥用量以及各种微量元素，培养番茄壮苗， 以提高番茄的抗病能力，通过设置遮阳网、加强通风、及时补水等措施，避免植株萎蔫，减少病毒对植株的侵染 ［36-37］。

3.4  物理防治

粉虱具有强烈的趋向性，可以通过设置黄板的方式吸引粉虱从而减少褪绿病毒的传染载体，可通过每336.5 m2设置50张左右与番茄植株等高的黄色粘虫板的方式杀灭粉虱［38］。同时还可以通过挂设防虫网、分割大棚、设置烟粉虱诱芯等方式阻止大棚外粉虱的进入［39］。

3.5  化学防治

化学防治是病害防治中的重要手段，其存在成本低、操作难度低等优点。在ToCV的防治中，要适时适量使用不同药剂，移苗前施用30%毒氟磷可湿性粉剂减少带病种苗，番茄定植前则通过施用25%噻嗪酮可湿性粉剂、25%噻虫嗪水分散粒剂、1.8%阿维菌素乳油等减少粉虱［36］。针对粉虱时代交替中不同虫态也要使用不同的农药，如1.8%阿维菌素乳油、20%呋虫胺可溶性颗粒对粉虱虫卵防治效果好，而对于若虫和成虫则可使用40%吡虫啉可溶剂、2.5%联苯菊酯等药剂［38］。粉虱对于药剂容易产生耐药性，因此要长期不断更换使用不同药剂，避免长期使用单一药剂［40］。

4  讨论

ToCV自2011年在我国大陆出现以来，传播速度快，传播范围广，对番茄栽培业带来了重大损失，同时其宿主广泛，还可以侵染除番茄外的多种植物，是一种需要高度重视的新型病毒性病害，可通过建立ToCV发生流行动态监测体系，延缓其在我国的蔓延。目前对于ToCV的研究尚不够深入，防治的手段较为单一，需要进一步明确ToCV的发病规律，为病害诊断、综合防治等工作打下基础，同时还需要尽快完成抗病品种选育的工作，以达到对ToCV的最佳防治效果。

（责任编辑：严秀芳）

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Advances in Research on Tomato Chlorosis Virus

Zhang Chaoyue，Wei Jianming，Li Yunzhou*

（Departmet of Plant Pathology College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：

Tomato chlorosis virus is a member of Closteroviridae family，which can infect tomato，potato，cucumber and other crops.Since tomato chlorosis virus was discovered in Shandong province in China in 2011，this virus has rapidly spread to many provinces in mainland China，causing significant losses to the safe production of tomato.This paper summarized the basic characteristics，detection methods，prevention and control measures of tomato chlorosis virus，which could provide a foundation for the prevention of tomato chlorosis virus and the breeding of tomato chlorosis virus resistance.

Keywords：

tomato; tomato chlorosis virus; integrated control