王 宇，張 鍇，鄭金雙，華智杰，張國君，李明媛，鄭 倩

(河北科技師范學(xué)院，河北 秦皇島， 066600)

影響大豆生產(chǎn)的病毒病害及防治策略

王 宇，張 鍇，鄭金雙，華智杰，張國君，李明媛，鄭 倩

(河北科技師范學(xué)院，河北 秦皇島， 066600)

從影響國內(nèi)外大豆生產(chǎn)的病毒病害的發(fā)生、鑒定及檢測、抗病機理等方面綜述了大豆病毒病害的特點，提出了大豆生產(chǎn)上防治病毒病害的方法。

大豆；病毒；防治策略

1 大豆病毒病害的發(fā)生

1.1 國內(nèi)大豆病毒病的發(fā)生

廣東省新推廣大豆品種上共發(fā)現(xiàn)病害12種。主要為真菌病害，病毒病害只有1種，病源為大豆花葉病毒(soybean mosaic virus，SMV)[1]。SMV引起的主要癥狀是植株矮化，莖部頂芽及葉片皺縮卷曲，葉片暗綠色。梅州個別發(fā)病嚴(yán)重區(qū)域發(fā)病率可達80%。沒有發(fā)現(xiàn)抗病品種。

淮北地區(qū)大豆常見病毒病害以花葉病毒病為主，一般發(fā)病時可造成20%～30%的產(chǎn)量損失，嚴(yán)重流行的年份，可造成絕產(chǎn)[2]。

花葉病毒病是遼西地區(qū)大豆產(chǎn)區(qū)發(fā)生普遍而且嚴(yán)重危害的3種病害之一[3]。近兩年對遼西地區(qū)SMV發(fā)病情況的考察發(fā)現(xiàn)，購于種子公司的抗病品種發(fā)病極少或不發(fā)病；凡是農(nóng)民自留種子而且不拌藥的地塊，輕的發(fā)病約10%，重的達到45%。通過對該地區(qū)SMV引發(fā)的癥狀和發(fā)病規(guī)律提出防治SMV的主要措施，即推廣抗性品種及防治蚜蟲對SMV的傳播。

對豫南地區(qū)和齊齊哈爾市SMV病害調(diào)查，提出SMV每年都會給該地區(qū)大豆生產(chǎn)造成損失，通過推廣抗性品種及防治蚜蟲等措施是現(xiàn)階段防治SMV的主要手段[4,5]。

1.2 國外大豆病毒病害的發(fā)生

在巴西，發(fā)現(xiàn)了菜豆壞死花葉病毒(BeanNecroticMosaicVirus，BeNMV)[6]、大豆褪綠斑點病毒(SoybeanChloroticSpotVirus)[7]和豇豆嚴(yán)重花葉病毒(CowpeaSevereMosaicVirus)[8]。菜豆壞死花葉病毒(BeNMV)可以依靠牧草蟲進行循環(huán)式持續(xù)傳播途徑。在美國發(fā)現(xiàn)了紫花苜蓿花葉病毒(alfalfa mosaic virus,AMV)、黃瓜花葉病毒(Cucumbermosaicvirus，CMV)和大豆葉脈相關(guān)病毒(Soybeanveinnecrosis-associatedvirus，SVNaV)和大豆帕特曼病毒(SPuV)。在美國中西部地區(qū)，紫花苜?；ㄈ~病毒(AMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)已經(jīng)通過蚜蟲在鷹嘴豆上進行了廣泛的傳播。農(nóng)田周圍感染病毒的植物也可能成為大豆上病毒的初始侵染源。Mueller 等[9]鑒定了AMV和CMV潛在寄主，以及鷹嘴豆的病害發(fā)生狀況。而大豆葉脈相關(guān)病毒(SVNaV)是在美國大豆田中新分離出來的一種蕃茄斑萎病毒種類[10]。

在印度大豆品種MACS-13上發(fā)現(xiàn)了一種花葉病害，癥狀是葉脈透明，皺褶以及色素分布不均勻，葉片變形，卷曲，發(fā)育遲緩。此病毒在豆科寄主范圍較窄?？梢酝ㄟ^汁液，種子(8%)和蚜蟲進行傳毒，在室溫存活96 h，稀釋限點為10-4～10-5，致死溫度為65～70 ℃。純化后的病毒粒子為桿狀，長750～769 nm，寬15～17 nm。進一步研究發(fā)現(xiàn)，此病毒屬于馬鈴薯Y病毒屬[11]。而在大豆品種DS-228上也觀察到葉脈清晰，花葉，皺縮，卷曲等癥狀。經(jīng)過寄主鑒定發(fā)現(xiàn)寄主范圍較小。在藜屬上可以產(chǎn)生褪綠斑點。此病毒可以通過4種蚜蟲進行傳播，在室溫存活84 h，稀釋限點為10-3～10-4，滅活溫度為60～65 ℃。經(jīng)過病毒純化發(fā)現(xiàn)為線桿狀，長741～755 nm，寬為13～16 nm。結(jié)果證實也屬于馬鈴薯Y病毒屬[12]。印度一直致力于研究侵染大豆的病害類型以及危害程度[13]。

為了研究伊朗北部地區(qū)CMV亞組I和亞組II的分布，Hosseinzadeh H等[14]于2009年和2010年在12個城市、10個寄主上收集了935個類似感病樣品。275個樣品經(jīng)過ELISA檢測為陽性。隨后進行單克隆抗體檢測，發(fā)現(xiàn)198個為亞組I，98個為亞組II，45個為復(fù)合侵染。這是伊朗首次在大豆、豌豆和茄子上發(fā)現(xiàn)CMV亞組I和亞組II的報道。

大翼豆作為牧草引進到臺灣，目前已遍布全島。最近，在其葉片發(fā)生花葉和葉片變形等病毒類似癥狀，經(jīng)過病毒提取發(fā)現(xiàn)此種病毒為鋸齒狀，750×12 nm，可以摩擦侵染奎藜籽，并且接種4～5 d后可以觀察到斑點。經(jīng)過PAGE膠蛋白電泳發(fā)現(xiàn)CP蛋白分子量大概為33 kDa。根據(jù)馬鈴薯Y病毒屬和香石竹潛病毒組設(shè)計引物擴增病毒序列，經(jīng)過BLAST分析，與西番蓮Y病毒屬高度同源，此研究是首次報道了在臺灣西番蓮病毒屬侵染牧草[15]。

自1990年以來，雙粒病毒組在熱帶，亞熱帶和溫帶地區(qū)已經(jīng)呈爆發(fā)趨勢。研究了菜豆金色花葉病毒(Beangoldenmosaicvirus，BGMV)，大豆水皰花葉病毒(Soybeanblistermosaicvirus，SbBMV)和番茄黃斑病毒(Tomatoyellowspotvirus，ToYSV)的分子雜交技術(shù)。探討這3種病毒在阿根廷大豆和菜豆田內(nèi)的發(fā)病率。BGMV在菜豆田內(nèi)發(fā)病最高，隨后是大豆田內(nèi)的SbBMV[16]。

為了監(jiān)測烏克蘭國內(nèi)大豆生產(chǎn)城市的主要病害，對大豆主要生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的病害情況進行了免疫電鏡和ELISA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SMV和菜豆黃花葉病毒(BeanYellowMosaicVirus，BYMV)為危害大豆的主要病害[17]。

2 病毒病害的鑒定及檢測

2.1 大豆花葉病毒分離物的鑒定

G1～G7為美國過去30年收集的病毒株系，為了研究最新動態(tài)，在11個州又采集了35個樣品。在鑒別寄主接種發(fā)現(xiàn)，所有的株系都不侵染L78-379(Rsv1)，19個侵染L29(Rsv3)，15個分離物接種PI88788 (Rsv4)品種，有14個表現(xiàn)癥狀，然而只有1種分離物可以侵染V94-5152(Rsv4)。對侵染Rsv4型大豆品種的原始分離物和侵染之后的分離物P3基因進行測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)侵染PI88788 (Rsv4) 的分離物不涉及氨基酸變化。而侵染V94-5152(Rsv4)則涉及到2個氨基酸變化：Q1033K和G1054R。隨后將SMV-N進行定點突變以研究這2個位點的功能，發(fā)現(xiàn)所有的SMV-N P3突變體都可以侵染RSV4基因型大豆。說明這2個位點對克服SMV-N不能侵染RSV4基因型大豆是一個突破[18]。菜豆壞死花葉病毒(BeNMV)可以依靠牧草蟲進行循環(huán)式持續(xù)傳播途徑，分別在生物學(xué)、血清學(xué)、分子水平進行了研究，并發(fā)現(xiàn)BeNMV是蕃茄斑萎病毒屬的新成員，BeNMV可以天然侵染菜豆。根據(jù)這些結(jié)果，可以將BeNMV和大豆葉脈相關(guān)病毒(SVNaV)歸為蕃茄斑萎病毒屬的一個進化譜系。蕃茄斑萎病毒屬傳統(tǒng)的2個分支(美國和歐亞分支)就要再增添另外1個分支，即BeNMV和SVNaV分支。這個變化的原因可能是因為蕃茄斑萎病毒屬天然寄主的數(shù)量較多造成的。大豆褪退綠斑點病毒為菜豆金色花葉病毒屬新發(fā)現(xiàn)的病毒類型，為DNA病毒，含有DNA-A和DNA-B基因組，其中DNA-A具有3種變異形式，DNA-B同源性較高。這種在巴西新發(fā)現(xiàn)的病毒在大豆上為害較輕，但是在菜豆上癥狀較為嚴(yán)重。在巴西東北部，豇豆是一種重要的經(jīng)濟作物，可以被20多種病毒侵染，豇豆嚴(yán)重花葉病毒(CowpeaSevereMosaicVirus，CPSMV)則是病原物之一。已鑒定的CPSMV分離物有CPSMV-CE/CPSMV-AL/CPSMV-PE/CPSMV-PR/CPSMV-CROT，而CPSMV-MC則是一種可以侵染原來的抗性豇豆品種的分離物。對CPSMV-MC進行了大約20年的保存，進行CP基因克隆發(fā)現(xiàn)，和其他分離物同源性很高，達到92%～100%。

2.2 病毒的檢測

戰(zhàn)勇[19]對傳統(tǒng)檢測技術(shù)進行了改進，通過改進的SMV的組織印跡和RT-PCR檢測方法，建立了SMV的組織印跡檢測體系。

現(xiàn)代檢測技術(shù)報到較多。如Wei 等[20]報到的環(huán)介導(dǎo)等溫擴增法(LAMP)是由日本開發(fā)的一種新型的核酸擴增方法，其特點是針對靶基因的6個區(qū)域設(shè)計4種特異引物，在鏈置換DNA聚合酶的作用下，60～65 ℃恒溫擴增，15～60 min左右即可核酸擴增，效率可達109～1010個數(shù)量級，具有操作簡單、特異性強、產(chǎn)物易檢測等特點。利用LAMP技術(shù)對BPMV(BeanPodMottleVirus)進行檢測，可以完美的擴增出典型的梯狀條帶。

大豆葉脈相關(guān)病毒(SVNaV)是在美國大豆田中新分離出來的一種蕃茄斑萎病毒種類。利用大腸桿菌將NP蛋白進行表達，抗體可以與SVNaV進行特異性結(jié)合，而與其它同屬的病毒結(jié)合較差。血清檢測結(jié)果可能因為SVNaV-NP基因序列與同屬其他病毒同源性較差造成的。對所收集的SVNaV分離物NP基因進行系統(tǒng)進化分析，結(jié)果顯示具有較近的關(guān)系，但是與蕃茄斑萎病毒屬其他種較遠。NP特異抗血清的產(chǎn)生可以為大豆生產(chǎn)田特異檢測SVNaV提供了一個快捷而準(zhǔn)確的途徑[10]。

張明哲等[21]報道利用磁性納米粒子能對特定物質(zhì)進行分離和富集并結(jié)合熒光納米材料可作為熒光標(biāo)記物的特點，將它們聯(lián)合應(yīng)用于菜豆莢斑駁病毒的快速檢測。王永志等[22]克隆了東北大豆花葉病毒3號株系衣殼(CP)蛋白基因，在大腸桿菌中表達并純化，最終制備了9株CP蛋白單克隆抗體，為大豆花葉病毒檢測試劑盒的研制和大豆花葉病毒抗病育種研究打下基礎(chǔ)。

進境旅客攜帶的大豆中應(yīng)用RT-PCR和qPCR的方法檢測到大豆黃化普通花葉病毒(SYCMV)[23]；青島檢驗檢疫局在美國出口我國的大豆中檢測出了花生矮化病毒[24]，數(shù)量達6.73萬t，這是我國口岸首次從進口大豆中截獲該病毒。

對中國的3個SMV株系進行了全序列測定，經(jīng)過基因組序列分析發(fā)現(xiàn)5′非翻譯區(qū)和P1蛋白在負向選擇壓力下進行了改變。系統(tǒng)進化分析表明在CI基因的序列變異與毒性大小緊密相關(guān)。CI基因可能作為SMV侵染能力的一個決定子[25]。Junping等[26]在美國帕特曼大豆生產(chǎn)田中采集的一種大豆帕特曼病毒(SPuV)，進行了全基因組序列測定。將此分離物與其他屬內(nèi)病毒進序列比對，發(fā)現(xiàn)此病毒不同于其他種類，為新發(fā)現(xiàn)的一種病毒。

3 大豆病毒病的防治及抗病機制研究

對于大豆病毒病害，至今還沒有有效的藥物可以防治，現(xiàn)在主要的防治手段為：(1)加強檢疫。(2)選育和推廣抗病品種；(3)播種前嚴(yán)格選種，剔除帶毒種子。帶毒種子表面粗糙，無光澤，有褐斑；(4)建立無病留種田，嚴(yán)格管理，徹底拔除病株并深埋；(5)及時噴藥防治蚜蟲，特別是防治有翅飛蚜，這對切斷田間傳播途徑十分重要。

3.1 加強檢疫

進境旅客攜帶的大豆中檢測到的大豆黃化普通花葉病毒(SYCMV)[23]及花生矮化病毒[24]，是我國口岸首次從進口大豆中截獲該病毒，說明口岸加強檢疫的必要性。

3.2 抗源篩選

到目前為止，美國和巴西煙草條紋病毒已經(jīng)成為危害大豆的一種病毒，但是抗病品種較少，有報道只有Tanner一個品種。為了找到更多的抗病基因型，從USDA大豆種質(zhì)中心收集了1 000個品種，經(jīng)過抗性鑒定發(fā)現(xiàn)有19個品種具有抗性。進一步研究發(fā)現(xiàn)，抗性具有溫度敏感性。在24 ℃的時候，只有7%的品種受侵染；然而在32 ℃的時候，71%的品種受到侵染，包括抗性對照品種Tanner。因此，在將品種大面積推廣之前，對其進行潛在的TSV抗性評價是比較重要的[27]。

目前，有很多關(guān)于BPMV(Bean Pod Mosaic Virus)和TRSV(Tobacco Ringspot Virus)分離物的報道，但是卻鮮有抗病品種的報道。對美國中南部的303個大豆品種進行抗性鑒定，每個品種接種1個弱毒株系和1個強毒株系。所有的品種均感BPMV，但是有一部分表現(xiàn)耐性。ELISA用來驗證在這些品種中病毒含量后表明對BPMV的耐病性表現(xiàn)在感病植物上株高和生物量影響較低。所有品種可以根據(jù)高度和生物量降低百分比歸為高、中、低和非常低等4個耐性區(qū)間。所有品種對TRSV均沒有抗性，10DPI均顯示芽枯萎癥狀。然而，55個品種在接種5周后具有恢復(fù)現(xiàn)象，大于80%的植株芽枯萎后均有新葉長出?；謴?fù)的植株，雖然為系統(tǒng)侵染，但是在后期表現(xiàn)一定的TRSV抗性[28]。

3.3 傳播載體的研究

大豆病害的傳播主要依靠介體蚜蟲進行傳播。通過探討蚜蟲和傳播SMV病毒之間的關(guān)系，通過比對發(fā)現(xiàn)煙蚜傳播效率最高。將10只成年煙蚜飼毒10 min，并侵染大豆15 min可以達到最大侵染效率。在飼毒之前饑餓1 h處理最佳，2 h則非常低。飼毒后的蚜蟲1 h后失去傳毒性[29]。Balgude 等[30]通過對蚜蟲和粉虱進行SMV飼毒實驗發(fā)現(xiàn)，只有蚜蟲可以傳毒，傳毒效率為80%，進一步研究發(fā)現(xiàn)SMV在大豆上的種傳率在6%～8%。

【情景探究1】（2015年北京文綜卷）1.說明百余年來北京至張家口之間交通運輸?shù)淖兓?，并分析此變化對聚落興衰的影響。

目前在北美大豆產(chǎn)業(yè)區(qū)，鑒定了3種生態(tài)型的蚜蟲。所以，有必要對蚜蟲進行遺傳研究以便掌握基因分布、運動模式、生態(tài)型分布以及無毒基因定位。已經(jīng)用SSR標(biāo)記對群體和經(jīng)典遺傳學(xué)進行研究，但是對大豆蚜蟲研究鮮有幫助。從大概102 024個大豆蚜蟲轉(zhuǎn)錄讀碼框中設(shè)計了342對SSR引物。246對引物可以產(chǎn)生預(yù)期大小的PCR片段，26對引物在4個蚜蟲DNA池中具有多態(tài)性。另外與2個等位基因連鎖的5對標(biāo)記在96個獨立蚜蟲個體上具有多態(tài)性。對SSR標(biāo)記的PCR產(chǎn)物進行測序，發(fā)現(xiàn)多態(tài)性是由于在蚜蟲個體間的SSR重復(fù)多樣性造成的。對96個蚜蟲進行基因分布研究，利用29個多態(tài)性標(biāo)記得出，每24個來自2個地方，可以分為2個生態(tài)型(生態(tài)型1和生態(tài)型2)。這些標(biāo)記可以區(qū)分來自不同州不同地方的個體。SSR標(biāo)記可以有助于了解大豆蚜蟲的遺傳分析、QTL定位、分布和蚜蟲遷徙[31]。

在波多黎各，由煙粉虱傳播的香石竹潛病毒組病毒，對大豆種質(zhì)產(chǎn)生了極大的影響。通過兩方面的生物實驗來探討殺蟲劑的作用。第一，通過將殺蟲劑噴施在正在被煙粉虱侵染的大豆葉片進行比對，得出吡蟲啉、聯(lián)苯菊酯、硫丹、滅多蟲、樂果等可以殺死大于80%的煙粉虱。第二組實驗是將煙粉虱培養(yǎng)在經(jīng)過殺蟲劑涂抹的大豆葉片，24 h后發(fā)現(xiàn)，除了硫丹，所有殺蟲劑處理的葉片上的煙粉虱只有小于50%的死亡率。由此可以得出，為了防治此類病害，在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)τ诩闹髦参镆约半s草噴施殺蟲劑可以有效控制病害發(fā)生。另外，了解病蟲發(fā)生規(guī)律和大豆生長狀況，對殺蟲作用達到事半功倍的效果[32]。

在美國，過去的10年內(nèi)，大豆蚜已經(jīng)成為傳播大豆病害的主力軍了。研究表明，大豆蚜蟲對寄主植物的揮發(fā)物和信息素具有傾向性。利用這一點，于2008年和2009年在大豆田中防治黃色誘捕盤來誘捕蚜蟲，2008年誘捕盤中大豆揮發(fā)物和信息素都有，2009年只有信息素。每周收集1次蚜蟲，經(jīng)過2年實驗發(fā)現(xiàn)，這兩種化學(xué)試劑誘捕的蚜蟲數(shù)量與其他產(chǎn)品沒有顯著區(qū)別[33]。

3.4 抗性基因定位

3.4.1 抗蚜基因定位 對抗蚜基因的定位目前較少，但是蚜蟲危害日益嚴(yán)重，所以急需研究了解抗蚜基因的遺傳規(guī)律。自從2000年大豆蚜在北美發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)成為國內(nèi)最重要的危害大豆產(chǎn)量與質(zhì)量的傳毒介體?？寡疗贩N的篩選工作快速展開，定位并命名了6個抗蚜基因：Rag1[34]，rag1c[35]，Rag2[36]，Rag3[37]，rag4[38]和Rag5[39]，與它們連鎖的SSR標(biāo)記先以用來培育商業(yè)用途的抗性材料。對Rag1 和Rag2進行精細定位和SNP標(biāo)記加密。在以上2個位點中各發(fā)現(xiàn)1個NBS-LRR候選基因。自從2009年釋放第一個抗蚜品種以來，命名為第二生態(tài)型(Biotype 2)的一個大豆蚜蟲可以克服抗蚜基因Rag1，第三生態(tài)型(Biotype3)可以克服Rag2和其他基因。目前已知3種蚜蟲可以抵抗這些抗蚜基因。因此，對蚜蟲生態(tài)型和地理分布的了解有助于研究大豆抗蚜遺傳規(guī)律和開發(fā)新的大豆品種[40]。

另外在北美PI567301B是較早鑒定出來的具有忌避性的大豆品種，可以抗1型和2型大豆蚜。構(gòu)建抗感組合，利用F7:9進行QTL定位。最后定位出2個QTL候選區(qū)段。利用203個RIL家系進行精細定位，結(jié)果定位在13號染色體上的Rag2附近。前人研究得出，在離體葉片上PI567301B不具備抗性，而PI243540(含有Rag2)離體葉片仍具有蚜蟲抗性。這些結(jié)果顯示PI243540抗蟲方式為抗生性，PI567301B的抗蟲方式為忌避性，這也就說明這2個品種的抗病基因是不同的。另一個主效基因定位在8號染色體上，這是首次將抗蚜基因定位在此染色體上[41]。

大豆花葉病毒(SMV)株系SC4和SC8的抗性遺傳分析表明，不同抗性品種對SC4和SC8的抗性都由一對顯性基因控制，不同抗性品種的抗性基因有些是等位的或緊密連鎖的，有些是不等位的[43]；對株系 SC10 的抗性遺傳及抗病基因的定位研究表明，不同抗性品種對SC4和SC8的抗性由一對顯性基因控制，抗性基因是等位的或緊密連鎖的，有些是不等位的，科豐1號對SC10株系的抗病基因RSC10位于D1b連鎖群[44]。

Saruta M等[45]研究了大豆對花生矮化病毒(PSV-K，PSV-T)的抗性遺傳規(guī)律，探討了132個大豆品種對PSV的抗感情況，其中73個品種對2個株系都具有抗性。試驗中，構(gòu)建了抗感組合以及抗抗組合。經(jīng)過后代調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對2個株系的抗性是由一個顯性基因控制，并且在同一個位點，命名為Rpsv1，并定位在7號染色體Satt435位點附近大豆矮縮病毒(SbDV)可以導(dǎo)致大豆矮化，黃化不育等癥狀。大豆品種Adams既可以抗SbDV，也可以抵抗毛地黃蚜蟲(可以傳播SbDV)的生長。據(jù)報道，一個主效基因Raso1在蚜蟲抗性方面起作用，對Raso1進行了精細定位，并揭示Raso1對蚜蟲和SbDV的抗性是否可以單獨其作用。通過回交，將Raso1導(dǎo)入到大豆品種Toyomusume體內(nèi)，研究其后代對蚜蟲抗性和SbDV抗性。所有Raso1導(dǎo)入回交系都具有蚜蟲抗性。只有一個家系(TM-1386)在大田試驗內(nèi)顯示對SbDV具有一定的耐性。結(jié)果顯示，Raso1對蚜蟲可以單獨起作用，而對SbDV則不能單獨起作用。Raso1定位在3號染色體63 kb的一個區(qū)間內(nèi)。在Williams82上，這段區(qū)間具有一個NBS-LRR基因和其它兩個基因[46]。

晉豆1號可以抗美國7個株系，構(gòu)建晉豆1號和Essex的雜交組合對其進行抗SMV的遺傳分析。結(jié)果顯示，晉豆1號對G1株系具有一個顯性基因，與SNP標(biāo)記3Gg2-snp2緊密連鎖，遺傳距離為1.1 cM，然而并不與Barc040713-07825SNP標(biāo)記連鎖。此標(biāo)記與2號染色體上的Rsv4連鎖。晉豆1號上的抗病基因命名為Rsv1-y，除了這個抗病基因，基于晉豆1號在美國7個株系上的反應(yīng)，認為晉豆1號可能還具有Rsv3抗病基因[47]。在美國，將SMV分為7個株系，有3個抗病位點(Rsv1，Rsv3 和Rsv4)。針對每個株系，每個位點又包含很多等位基因。PI399091和PI61947對SMV株系癥狀反應(yīng)不同，因此可能攜帶不同的等位基因。通過構(gòu)建PI399091和PI61947 分別與Essex(rsv)，PI96983(Rsv1)，L28(Rsv3)，和V94-5152(Rsv4)之間的雜交組合，并接種G7株系。經(jīng)過血清組織免疫檢測和SSR標(biāo)記驗證。得出，PI399091和PI61947 均攜帶不同的Rsv3位點，分別命名為Rsv3-c和Rsv3-h[28]。

在阿根廷、巴西、墨西哥和波多黎各，豇豆溫和花葉類似病毒日益嚴(yán)重。前人鑒定了一批抗病品種。經(jīng)過構(gòu)建抗感雜交，F(xiàn)1全部感病，F(xiàn)2符合3感1抗的分離比。所以，認為抗性是由隱性基因調(diào)控的。經(jīng)過標(biāo)記分析發(fā)現(xiàn)抗病位點定位于G連鎖群，18號染色體， BARCSOYSSR-18-0456(88.6cM)和BARCSOYSSR-18-0458(91.0cM)兩個標(biāo)記之間，這個位點命名為Rbc1，抗病基因命名為rbc1[48]。

3.5 抗病機理研究

3.5.2 抗病基因的研究 Li等[49]構(gòu)建了82個VIGS載體來鑒定在Rsv1介導(dǎo)的ER中起作用的基因，構(gòu)建載體的基因包括Rsv1候選基因，大豆抗病同源基因和62個WRKY轉(zhuǎn)錄因子，最后結(jié)果發(fā)現(xiàn)有8個基因可以互補Rsv1介導(dǎo)的極端抗性[50]。在SMV與寄主的非親和組合中，可以在接種點觀察到由苯胺蘭染色的胼胝質(zhì)，并且在上位葉檢測不到CP基因的存在。在親和組合中，觀察不到胼胝質(zhì)，在上位葉可以檢測到CP。對非親和組合進行DDG(胼胝質(zhì)合成抑制劑)處理，發(fā)現(xiàn)胼胝質(zhì)消失，并且在上位葉檢測到CP。在接種點也有HR(超敏感反應(yīng))發(fā)生。這些結(jié)果顯示在胞間連絲處的胼胝質(zhì)對于阻止病毒運動起著重要的作用。

3.5.3 無毒基因的研究 PI96983含有Rsv1位點，可以調(diào)控對SMV-N的極端抗性，但是在SMV-G7和SMV-G7d上則沒有極端抗性的產(chǎn)生。構(gòu)建了SMV-N與SMV-G7或SMV-G7d在HC-Pro和P3基因上的嵌合體，侵染PI96983和Lee68的雜交后代L800和L943。L800具有1個Rsv1相關(guān)的NB-LRR基因，L943具有相同家族的其他5個基因。通過侵染實驗發(fā)現(xiàn)，Rsv1 調(diào)控的抗性與HC-Pro和P3有關(guān)[51]。

通過比較SMV和TVMV(TobaccoVeinMottlingVirus)P1和HC-PRO蛋白酶切效果，將P1，/HC-PRO/P3的RNA進行體外翻譯，將大豆抑制子trypsin添加到上述體系當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)大豆抑制子對SMV和TVMV的酶切效果的抑制是不一樣的。所以，筆者推測SMV和TVMV 蛋白酶對酶切抑制子的敏感程度是不一樣的[52]。

3.5.4 病毒基因組研究 吳艷艷等[53]以感病品系Sowonkong和它的抗病近等基因系(Near-isogenic line,NIL)Suwon243為材料,利用抑制差減雜交技術(shù)構(gòu)建了一個大豆花葉病毒接種初期的cDNA文庫。崔曉燕[54,55]和王大剛等[56]綜合最近的研究成果，對于病毒的復(fù)制模型進行了歸納：病毒粒子通過細胞壁的損傷進入寄主細胞，脫殼，釋放病毒(+)RNA進入細胞質(zhì)中。(+)RNA借助寄主的核糖體，翻譯出病毒多聚蛋白，并裂解成11個蛋白。病毒非結(jié)構(gòu)蛋白6K2誘導(dǎo)ER形成的膜狀小泡，通過一系列的互作，VPg-Pro，RdRp，CI，dsRNA，病毒RNA及與復(fù)制相關(guān)的寄主因子到聚集小泡里，在其它因子的協(xié)助下共同完成病毒的復(fù)制。最后大量的(+)RNA被釋放到細胞質(zhì)中，CP結(jié)合子代(+)RNA，VPg結(jié)合到(+)RNA的末端，組裝成子代病毒粒子。

對于病毒在細胞間的運動[57]，可能是CP和HC-Pro蛋白與胞間連絲相互作用，增加了排阻分子限度(SEL)，P3N-PIPO把CI錨定到胞間連絲并形成圓錐形的結(jié)構(gòu)，病毒粒子-CI運動復(fù)合物被轉(zhuǎn)運到胞間連絲并在CI結(jié)構(gòu)和胞間連絲的幫助下被輸送到相鄰的細胞中。

大豆基因功能研究目前還處于一個較困難階段，主要因為好多快速功能基因組研究工具還沒有被有效地利用，這一現(xiàn)狀直到基于BPMV系統(tǒng)的沉默載體的產(chǎn)生。這種系統(tǒng)可以沉默目標(biāo)基因，研究BPMV的沉默，目標(biāo)基因的表達量，以及其他癥狀，從而研究基因功能[58]。VIGS是研究反向遺傳學(xué)的一個有力工具，將轉(zhuǎn)GFP大豆的GFP進行沉默，最后發(fā)現(xiàn)3’序列的沉默載體具有更好的沉默效應(yīng)。另外，還發(fā)現(xiàn)BPM可以在很多器官中均引起沉默，包括葉片、莖、花和根。在葉片和花中幾乎完全沉默，根比莖中稍微弱點。沉默效應(yīng)可以在接種后2周到7周發(fā)現(xiàn)，這說明VIGS可以引起和保持較長時間的沉默[59]。

RNA沉默涉及到RNA調(diào)控的基因表達抑制。此方法一直以來用于基因功能的分析。Kasai 等[60]報道了在大豆中RNA沉默的作用，通過轉(zhuǎn)基因的方法，將大豆基因沉默，從而通過正向遺傳學(xué)來分析大豆基因功能。到目前為止，已經(jīng)在代謝途徑，抗病上應(yīng)用了RNA沉默。

[1] 高翔，陳曉蘭，潘汝謙，等.廣東省新推廣大豆品種病害的初步調(diào)查[J].植物保護，2012，38(2)：147-151，174.

[2] 王萬青.淮北地區(qū)大豆常見病蟲害防治技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012(10)：167，170.

[3] 宋曉燕.遼西地區(qū)大豆花葉病毒病發(fā)生情況及預(yù)防措施的研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2012(10)：20.

[4] 劉鐵巖，唐愛麗，黃開杰.齊齊哈爾市黑大豆常見的病蟲害及其防治措施[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問，2012(5)：247.

[5] 張軍.豫南大豆花葉病毒病的發(fā)生及防治[J].種業(yè)導(dǎo)刊，2012(4)：17-18.

[6] De Oliveira A S，Melo F L，Inoue-Nagata A K，et al.Characterization of bean necrotic mosaic virus： a member of a novel evolutionary lineage within the Genus Tospovirus[J].PLoS One，2012，7：e38634.

[7] Coco D，Calil I P，Brustolini O J，et al.Soybean chlorotic spot virus，a novel begomovirus infecting soybean in Brazil[J].Arch Virol，2013(158)：457-462.

[8] Lima J A A，Nascimento A K Q d，Silva A K F d，et al.Biological stability of a strain of Cowpea severe mosaic virus over 20 years[J].Revista Ciência Agron?mica，2012(43)：105-111.

[9] Mueller E E，Groves R L，Gratton C.Crop and Non-Crop Plants as Potential Reservoir Hosts of Alfalfa mosaic virus and Cucumber mosaic virus for Spread to Commercial Snap Bean[J].Plant Disease，2011，96：506-514.

[10] Khatabi B，Wen R H，Hershman D E，et al.Generation of polyclonal antibodies and serological analyses of nucleocapsid protein of Soybean vein necrosis-associated virus：A distinct soybean infecting tospovirus serotype[J].European Journal of Plant Pathology，2012，133：783-790.

[11] Balgude Y，Sawant D，Gaikwad A.Studies on mosaic disease of soybean variety MACS-13[J].Journal of Plant Disease Sciences，2012，7：48-51.

[12] Balgude Y，Sawant D，Sawashe S.Characterization of Virus Causing Mosaic of Soybean CV. DS-228 as an Isolate of SMV[J].Bioinfolet-A Quarterly Journal of Life Sciences，2012，9：57-60

[13] Pratibha Dongre M T V.A Survey of Identification of Soybean Crop Diseases[J].International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology， 2012， 1(8).

[14] Hosseinzadeh H，Nasrollanejad S，Khateri H.First report ofCucumbermosaicvirussubgroups i and ii on soybean， pea， and eggplant in iran[J].Acta Virol，2012，56(2)：145-148.

[15] Chiang C H，F(xiàn)an Y T，Yu T A，et al.First Report of Passiflora virus Y Infecting Macroptilium atropurpureum in Taiwan[J].Plant Disease，2012，96：918-918.

[16] Krebs M D，Annandale V.Incidence of begomoviruses and climatic characterization of Bemisia tabaci-gemini virus complex in soybean and bean in Argentina[J].Agriscientia， 2012，24(1)：31-39.

[17] Kyrychenko A M，Kraeva G V，Kovalenko O G.Biological characteristic and identification of soybean virus isolated from different Ukraine regions[J].Mikrobiol Z，2012，74：46-51.

[18] Khatabi B，F(xiàn)ajolu O L，Wen R H，et al.Evaluation of North American isolates of Soybean mosaic virus for gain of virulence on Rsv-genotype soybeans with special emphasis on resistance-breaking determinants on Rsv4[J].Mol Plant Pathol，2012，13：1 077-1 088.

[19] 戰(zhàn)勇.黃淮地區(qū)大豆花葉病毒的生物學(xué)檢測、株系鑒定及大豆抗性的遺傳與基因定位[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003.

[20] Wei Q W，Yu C，Zhang S Y，et al.One-step detection of Bean pod mottle virus in soybean seeds by the reverse-transcription loop-mediated isothermal amplification[J].Virology Journal，2012，9(1)：187.

[21] 張明哲，李可，周宏斌，等.一種快速檢測菜豆莢斑駁病毒的新方法[J].植物保護學(xué)報，201239(1)：91-92.

[22] 王永志，蘇穎，米麗娟，等.東北地區(qū)大豆花葉病毒3號株系衣殼蛋白的表達、純化及單克隆抗體制備[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011,36(6)：37-39.

[23] 吳東妮，陳舜勝，于子翔，等.進境旅客攜帶物中大豆黃化普通花葉病毒的檢測[J].植物保護學(xué)報，2012，39(5)：477-478.

[24] 佚名.進口大豆中檢出花生矮化病毒[J].中國食品學(xué)報，2012,12(10)：28.

[25] Zhang H Y，Cui X Y，Chen X，et al.Determination of the complete genomic sequence and molecular biological analysis of Soybean mosaic virus[J].Canadian Journal of Plant Pathology，2012，34(2)：288-297.

[26] Han J，Domier L L，Dorrance A，et al.Complete Genome Sequence of a Novel Pararetrovirus Isolated from Soybean[J].Journal of Virology，2012，86：9 555.

[27] Hobbs H A，Jossey S，Wang Y，et al.Diverse Soybean Accessions Identified with Temperature-Sensitive Resistance to Tobacco Streak Virus[J].Crop Science，2012，52：738-744.

[28] Shakiba E，Chen P，Gergerich R，et al.Reactions of Mid-Southern U.S. Soybean Cultivars to Bean Pod Mottle Virus and Tobacco Ringspot Virus[J].Crop Science，2012，52(5)：1 980-1 989.

[29] Balgude Y，Sawant D.Relationship of Soybean Mosaic Virus with its Aphid Vectors[J].Bioinfolet-A Quarterly Journal of Life Sciences，2012，9：61-65.

[30] Balgude Y，Sawant D，Gaikwad A.Transmission studies of soybean mosaic virus[J].Journal of Plant Disease Sciences，2012，7：52-54.

[31] Jun T H，Mian M A R，F(xiàn)reewalt K，et al.Development of genic-SSRs markers from soybean aphid sequences generated by high-throughput sequencing of cDNA library[J].Journal of Applied Entomology，2012，136(8)：614-625.

[32] Belay D K，Huckaba R M，Ramirez A M，et al.Insecticidal control of Bemisia tabaci(Hemiptera：Aleyrodidae) transmitting Carlavirus on soybeans and detection of the virus in alternate hosts[J].Crop Protection，2012，35：53-57.

[33] Behrens N S，Zhu J，Coats J R.Pan trapping soybean aphids (Hemiptera：Aphididae) using attractants[J].J Econ Entomol，2012，105：890-895.

[34] Li Y，Hill C B，Carlson S R，et al.Soybean aphid resistance genes in the soybean cultivars Dowling and Jackson map to linkage group M[J].Molecular Breeding，2007，19(1)：25-34.

[35] Hill C B，Kim K S，Crull L，et al.Inheritance of resistance to the soybean aphid in soybean PI 200538[J].Crop Sci，2009，49：1 193-1 200.

[36] Mian M A R，Kang S T，Beil S E，et al.Genetic linkage mapping of the soybean aphid resistance gene in PI 243540[J].Theor Appl Genet，2008，117：955-962

[37] Zhang G R，Gu C H，Wang D C.A novel locus for soybean aphid resistance[J].Theor Appl Genet，2010，120：1 183-1 191.[38] Zhang G，Gu C H，Wang D C.Molecular mapping of soybean aphid resistance in PI 567541B[J].Theor Appl Genet，2009，118：473-482.

[39] Jun T H，Mian M A R，Michel P A.Genetic mapping revealed two loci for soybean aphid resistance in PI 567301B[J].Theor Appl Genet，2012，124：13-22.

[40] Hill C B，Chirumamilla A，Hartman G L.Resistance and virulence in the soybean-Aphis glycines interaction[J].Euphytica，2012，186：635-646.

[41] Jun T H，Rouf Mian M A，Michel A P.Genetic mapping revealed two loci for soybean aphid resistance in PI 567301B[J].Theor Appl Genet，2012，124：13-22.

[42] 郭丹丹，陳海峰，楊中路，等.大豆對SMV SC-3株系的抗性遺傳和QTL分析[J].大豆科學(xué)，2012,31(4)：511-516.

[43] 王大剛，馬瑩，劉寧，等.大豆花葉病毒(SMV)株系SC4和SC8的抗性遺傳分析[J].作物學(xué)報，2012,38(2)：202-209.

[44] 李春燕，楊永慶，王大剛，等.大豆對SMV株系SC10的抗性遺傳及抗病基因的定位研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45(21)：4 335-4 342.

[45] Saruta M，Takada Y，Kikuchi A，et al.Screening and genetic analysis of resistance to peanut stunt virus in soybean：identification of the putative Rpsv1 resistance gene[J].Breeding science，2012，61(5)：625-630.

[46] Ohnishi S，Miyake N，Takeuchi T，et al.Fine mapping of foxglove aphid (Aulacorthumsolani) resistance geneRaso1 in soybean and its effect on tolerance to Soybean dwarf virus transmitted by foxglove aphid[J].Breeding science，2012，61：618-624.

[47] Shi A，Chen P，Vierling R，et al.Identification of soybean mosaic virus resistance alleles in Jindou 1 soybean[J].Euphytica，2012，192(2)：181-187.

[48] Brace R C，F(xiàn)ehr W R，Graham M A.Inheritance and Molecular Mapping of an Allele Providing Resistance to a Cowpea Mild Mottle-Like Virus in Soybean[J].Crop Sci，2012，52：2 109-2 114.

[49] Li W L, Zhao Y S, Liu C J，et al.Callose deposition at plasmodesmata is a critical factor in restricting the cell-to-cell movement of Soybean mosaic virus[J].Plant Cell Reports，2012，31(5)：905-916.

[50] Zhang C，Grosic S，Whitham S A，et al.The Requirement of Multiple Defense Genes in SoybeanRsv1-Mediated Extreme Resistance to Soybean mosaic virus[J].Molecular Plant-Microbe Interactions，2012，25(10)：1 307-1 313.

[51] Wen R H，Khatabi B，Ashfield T，et al.The HC-Pro and P3 Cistrons of an Avirulent Soybean mosaic virus Are Recognized by Different Resistance Genes at the ComplexRsv1 Locus[J].Molecular Plant-Microbe Interactions，2012，26(2)：203-215.

[52] Lim H-S，Jang C-Y，Nam J，et al.Characterization of the in vitro Activities of the P1 and Helper Component Proteases of Soybean mosaic virus Strain G2 and Tobacco vein mottling virus[J].Plant Pathol J，2012，28：197-201.

[53] 吳艷艷，張學(xué)玲，徐偉，等.大豆花葉病毒侵染初期抑制消減文庫構(gòu)建及初步分析[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報，2014，36(3)：199-203.

[54] 崔曉艷，陳新，顧和平，等.馬鈴薯Y病毒屬病毒P3和P3-PiPo蛋白功能研究進展[J].微生物學(xué)通報， 2012,39(1):99-105.

[55] 崔曉艷， 魏太云， 陳新.馬鈴薯Y病毒屬病毒的細胞生物學(xué)研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012,45(7)：1 293-1 302.

[56] 王大剛，張磊，智海劍.大豆花葉病毒株系鑒定與分子生物學(xué)研究進展[J].大豆科學(xué)，2012，31(4)：668-674.

[57] 侯靜，劉青青，徐明良.植物抗病毒侵染的分子機制[J].作物學(xué)報，2012，38(5)：761-772.

[58] Kachroo A，Ghabrial S.Virus-induced gene silencing in soybean[J].Methods Mol Biol，2012，894：287-297.

[59] Juvale P S，Hewezi T，Zhang C，et al.Temporal and spatial Bean pod mottle virus-induced gene silencing in soybean[J].Mol Plant Pathol，2012，13：1 140-1 148.

[60] Kasai M，Kanazawa A.RNA silencing as a tool to uncover gene function and engineer novel traits in soybean[J].Breeding Science，2012，61(5)：468-479.

(責(zé)任編輯：朱寶昌)

A Review of Virus Diseases Affecting Soybean Production and Their Control Strategy

WANG Yu, ZHANG Kai, ZHENG Jinshuang, HUA ZhiJie, ZHANG Guojun, LI Mingyuan, ZHENG Qian

(Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

The characteristics of soybean virus diseases were summarized in this paper, including the occurrence, the identification and the detection of the diseases, and disease resistance mechanism which affected the soybean production in our country and abroad. Meanwhile, a strategy was proposed to prevent and control the virus diseases in soybean production.

soybean；virus；control strategy

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.007

河北科技師范學(xué)院博士啟動基金項目；河北省高?？茖W(xué)技術(shù)研究項目(項目編號：QN2015097)；河北省自然科學(xué)基金項目(項目編號：C2016407069)。

2016-04-08; 修改稿收到日期: 2016-05-04

S435.651

A

1672-7983(2016)02-0033-08

王宇(1986-)，女，助教，碩士。主要研究方向：作物遺傳育種。