徐紅梅 莊新建 陳佳歡 甘海峰 賀振 張坤
摘要:豆類生產(chǎn)歷史悠久,品種類型多種多樣。種植地區(qū)主要分布在亞洲西南部,是重要的經(jīng)濟(jì)作物。蠶豆在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,多種生物及非生物因素嚴(yán)重?fù)p害了其產(chǎn)量和品質(zhì),其中蠶豆的各種病蟲害造成的損失尤為明顯。隨著蠶豆種植面積的增加,近幾年病毒病害發(fā)展迅猛,發(fā)病癥狀嚴(yán)重,降低了蠶豆的產(chǎn)量,影響了其質(zhì)量。本文從蠶豆上常見的病毒病種類以及其生物學(xué)特性進(jìn)行綜述,闡述蠶豆病毒發(fā)生分布情況,以期為我國蠶豆病害的鑒定及后續(xù)防治提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞:蠶豆;病毒病;研究進(jìn)展;防治;生物學(xué)特性
中圖分類號(hào): S435.23 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A ?文章編號(hào):1002-1302(2020)24-0008-09
蠶豆(Vicia faba L.)是豆科(Leguminosae)野豌豆族(Vicieae)野豌豆屬(Vicia)中重要的糧食作物之一,在溫度適宜的地區(qū)均有栽培。蠶豆不僅富含蛋白質(zhì)和碳水化合物,而且栽培成本較低。目前,國外已有用蠶豆提取抗癌物質(zhì)的報(bào)道,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。
蠶豆為一年生豆類作物,由于其主根富含根瘤菌,因此種植蠶豆可以改善土壤物理和化學(xué)性質(zhì),提高土壤肥力,是作物間作、輪作的良好選擇[2]。蠶豆在生長發(fā)育過程中,經(jīng)常會(huì)受到各種病害的侵襲,引起的癥狀與自身攜帶病原物相關(guān),其次也與其基因型和發(fā)病時(shí)期的環(huán)境條件相關(guān)。引起蠶豆病害的病原物主要包括真菌和病毒,目前發(fā)現(xiàn)有超過30多種真菌病害,包括蠶豆萎蔫病、蠶豆赤斑病、蠶豆褐斑病等[2]。目前,發(fā)現(xiàn)的蠶豆病毒病種類繁多,大約有50多種,這些病毒病的發(fā)生對(duì)蠶豆的生產(chǎn)造成了極大的危害[2]。在蠶豆的實(shí)際生產(chǎn)中,病毒病的田間鑒定存在很多難點(diǎn),一方面,同一品種的單株蠶豆可能會(huì)攜帶不同的病毒病;另一方面,很多不同的病毒會(huì)引起相似的癥狀[3]。因此,深入總結(jié)蠶豆病毒病及其對(duì)植物造成的癥狀,有助于深入理解其造成的重大損失,這有助于更精準(zhǔn)地識(shí)別蠶豆病毒病害,有利于病毒病的早期田間防控。
本文總結(jié)及概括已報(bào)道的蠶豆病毒病,重點(diǎn)關(guān)注分布于8科18種常見的蠶豆病毒病害,并從病毒的分類地位及寄主范圍、病毒特性、侵染途徑與癥狀等3個(gè)方面對(duì)這些已經(jīng)報(bào)道的能侵染蠶豆的病毒進(jìn)行詳細(xì)闡述及總結(jié)。本文主要以蠶豆萎蔫病毒、蠶豆斑駁病毒、蠶豆染色病毒、蠶豆壞死黃化病毒、蠶豆黃斑花葉病毒、蠶豆斑駁病毒、菜豆黃花葉病毒、蕪菁花葉病毒、黃瓜花葉病毒、大豆花葉病毒、菜豆卷葉病毒、煙草花葉病毒等方面展開,總結(jié)及概括不同病毒的不同特性,旨在為后續(xù)蠶豆的田間種植及其病毒病識(shí)別及防控提供一定科學(xué)依據(jù)。
1 豇豆花葉病毒科
1.1 蠶豆萎蔫病毒
1.1.1 分類地位與寄主范圍 蠶豆萎蔫病毒(broad bean wilt virus,簡稱BBWV)最早是在蠶豆上發(fā)現(xiàn)的,是蠶豆病毒屬(Fabavirus)病毒的代表種。
1.1.2 病毒特性 BBWV病毒粒子為等軸對(duì)稱的二十面體,直徑約為25 nm,無包膜。該病毒基因組由2條正義單鏈RNA組成,RNA1編碼多聚蛋白,水解切割產(chǎn)生5個(gè)成熟肽;而RNA2編碼多聚蛋白,水解產(chǎn)生4個(gè)功能肽(圖1-A)[4]。BBWV有2種血清型,依據(jù)血清型差異將其區(qū)分為2類,即蠶豆萎蔫病毒1號(hào)(BBWV1)和蠶豆萎蔫病毒2號(hào)(BBWV2),在我國BBWV2普遍發(fā)生[5]。
1.1.3 侵染途徑與癥狀 該病毒主要通過蚜蟲和機(jī)械摩擦進(jìn)行非持久性傳播,暫無種傳報(bào)道[6]。BBWV在很多國家被相繼報(bào)道過,不僅可以侵染豇豆、大豆、豌豆等作物,還可侵染藜麥、煙草、昆諾藜等植物,造成嚴(yán)重的危害[7]。它可侵染44個(gè)科186個(gè)屬中的328種植物,寄主范圍非常廣[8]。BBWV侵染植株葉片,初期表現(xiàn)為葉片褪綠黃化,最后葉片枯萎或壞死(圖1-C)[5]。發(fā)生較輕的植株結(jié)莢數(shù)減少,感病嚴(yán)重的植株未結(jié)莢就會(huì)死亡。蚜蟲介體主要包括桃蚜、豆蚜、豌豆蚜等。田間管理?xiàng)l件差、氣候干旱、蚜蟲發(fā)生量大時(shí),病毒引起的危害加重[9]。
1.2 蠶豆染色病毒
1.2.1 分類地位 蠶豆染色病毒(broad bean stain virus,簡稱BBSV),是豇豆花葉病毒屬(Comovirus)病毒的成員。
1.2.2 病毒特性 BBSV病毒粒子為等軸球狀,是正義單鏈RNA病毒,病毒衣殼由2種分子量的蛋白質(zhì)亞基組成 (Major CP:40~45 ku和Minor CP:21~27 ku)(圖1-B)[4]。
1.2.3 侵染途徑與癥狀 該病毒主要經(jīng)豌豆無網(wǎng)管蚜、豆蚜、蠶豆蚜以持久性的方式進(jìn)行傳播,病毒可以長期在介體體內(nèi)存在,但不能通過機(jī)械傳播以及種傳[10]。蠶豆植株在發(fā)病初期新葉卷曲,呈現(xiàn)褪綠或黃化,葉片平展,少數(shù)發(fā)病植株在邊緣出現(xiàn)皺縮或畸形,個(gè)別小葉無任何病變(圖1-D)[11],后期植株矮縮豆莢減少,甚至壞死。
1.3 蠶豆真花葉病毒
1.3.1 分類地位 蠶豆真花葉病毒(broad bean true mosaic virus,簡稱BBTMV),是豇豆花葉病毒屬(Comovirus)病毒的成員。
1.3.2 病毒特性 病毒粒子等軸對(duì)稱,直徑約25 nm,外殼由2種蛋白質(zhì)亞基組成,這2種蛋白的分子量分別為44 ku和22 ku(圖1-B)[4]。病毒的致死溫度為80~85 ℃,室溫下于體外能存活6 d[12]。
1.3.3 侵染途徑與癥狀 BBTMV可以侵染蠶豆、羽扇豆、野豌豆屬和山黧豆屬等多種豆科植物。該病毒既可以通過蚜蟲叮咬傳播,也可以通過汁液接種或種子傳播。病毒侵染后,發(fā)病植株先出現(xiàn)紫褐色斑點(diǎn),6 d后未接種葉片出現(xiàn)失綠,繼而表現(xiàn)為花葉,基部逐漸呈紫褐條斑或塊斑,植株生長受阻后矮縮(圖1-E)[12-13]。
2 馬鈴薯Y病毒科
2.1 菜豆黃花葉病毒
2.1.1 分類地位 菜豆黃化花葉病毒(bean yellow mosaic virus,簡稱BYMV),是馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)病毒的成員。
2.1.2 病毒特性 BYMV病毒粒子為線狀,直徑為12~15 nm?;蚪M為正義單鏈RNA,全長為 9.5 kb,編碼1個(gè)多聚蛋白,該多聚蛋白質(zhì)裂解產(chǎn)生10個(gè)功能蛋白質(zhì),分別為P1、HC-Pro、P3、6K1、CI、6K2、NIa-VPg、NIa-Pro、NIb、CP,其中PIPO由內(nèi)部起始編碼策略編碼(圖2-A)[4]。外殼蛋白CP是BYMV重要的結(jié)構(gòu)蛋白,其可能對(duì)病毒組裝以及蚜蟲傳播病毒產(chǎn)生影響,此外它還與病毒的胞間移動(dòng)相關(guān)[14-15]。
2.1.3 侵染途徑與癥狀 BYMV可侵染12個(gè)科的114種植物,可對(duì)大多數(shù)豆科作物造成危害。常見癥狀有黃化花葉、斑駁、褶皺、葉片變小等(圖2-B),嚴(yán)重時(shí)造成植株系統(tǒng)壞死[14-15]。通過蚜蟲如桃蚜、蠶豆蚜等以非持久性方式傳播,也可通過種子
傳播[16-17]。
2.2 豌豆種傳花葉病毒
2.2.1 分類地位和分布 豌豆種傳花葉病毒(pea seed-borne mosaic virus,簡稱PSbMV),是馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)病毒的成員。
2.2.2 病毒特性 病毒粒體為彎曲線狀,病毒基因組為正義單鏈RNA,全長為10 kb(圖2-A)[4]。病毒的致死溫度為55~60 ℃,常溫下病毒的體外保毒期為1~4 d。
2.2.3 侵染途徑與癥狀 PSbMV由蚜蟲半持久性和非持久性傳播,12個(gè)屬的21種蚜蟲可以傳播病毒。此外,還可以通過種子和機(jī)械接種傳播[18]。PSbMV可侵染12個(gè)科47種植物,其中豌豆是其主要的自然寄主。與圖2-C最左側(cè)的健康植株相比,病毒侵染初期葉片溫和的卷曲,后期嚴(yán)重卷曲,豆莢不規(guī)則扭曲[19-20](圖2-C)。
2.3 蕪菁花葉病毒
2.3.1 分類地位 蕪菁花葉病毒(turnip mosaic virus,簡稱TuMV),是馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)病毒的成員。
2.3.2 病毒特性 病毒粒體為線狀,是正義單鏈RNA病毒,長度約為9.7 kb。病毒粒子包含單個(gè)CP,大小為30~47 ku(圖2-A)[4]。病毒的熱鈍化溫度為55~62 ℃,其在常溫下的體外保毒期為 48~72 h[21]。
2.3.3 侵染途徑與癥狀 在自然情況下蕪菁花葉病毒主要通過蚜蟲傳播,包括桃蚜、甘藍(lán)蚜、蘿卜蚜等。此外,據(jù)報(bào)道在人工汁液摩擦接種情況下,可以侵染43科156屬318種植物[22]。TuMV侵染蠶豆后,蠶豆上部葉出現(xiàn)褪綠或者灰白色斑駁,但在氣溫升高時(shí)會(huì)表現(xiàn)出花葉,而下部葉片出現(xiàn)紫紅色或者紫褐色環(huán)狀斑。受TuMV侵染的蠶豆常出現(xiàn)葉片病斑,與圖2-D左側(cè)的健康豆莢相比,另外2個(gè)受侵染豆莢生長遲緩、出現(xiàn)壞死斑[23]。
2.4 大豆花葉病毒
2.4.1 分類地位和分布 大豆花葉病毒(soybean mosaic virus,簡稱SMV),是馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)病毒的成員。
2.4.2 病毒特性 病毒粒體呈線狀,長度約為750 nm。SMV基因組由1條約為9.6 kb的正義單鏈RNA組成(圖2-A)[4,24]。病毒的致死溫度為62~68 ℃,稀釋限點(diǎn)為103~105倍,體外保毒期為2~6 d。
2.4.3 侵染途徑與癥狀 SMV的寄主范圍局限于同一屬的2種植物:栽培大豆和野生大豆。通過蚜蟲非持續(xù)性傳播,也可以通過種子傳播[25]。由于大豆品種、發(fā)病期氣溫、病毒種類及感病時(shí)期的差異,表現(xiàn)癥狀主要為花葉和壞死等2種(圖2-E)[26-27]。
2.5三葉草黃脈病毒
2.5.1 分類地位 三葉草黃脈病毒(clover yellow vein virus,簡稱ClYVV),是馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)病毒的成員。ClYVV由英國的Holling等在白三葉草中首次分離并報(bào)道[28],隨后發(fā)現(xiàn)其能侵染蠶豆。
2.5.2 病毒特性 病毒粒體為彎曲線狀,基因組為長約10 kb的正義單鏈RNA,編碼1個(gè)多聚蛋白,經(jīng)自身蛋白酶裂解形成10個(gè)成熟的蛋白(圖2-A)[4,29],其中通過內(nèi)部起始策略編碼1個(gè)蛋白(PIPO),最終共編碼11個(gè)成熟蛋白。
2.5.3 侵染途徑與癥狀 ClYVV的寄主種類較多,其中受害最嚴(yán)重的是茄科、藜科、豆科植物[30]。發(fā)病時(shí)可引起葉片早落、新鮮綠豆莢變形壞死、發(fā)育遲緩,嚴(yán)重時(shí)可引起植株扭曲變形或者死亡(圖 2-F),導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[31]。
3 雀麥花葉病毒科
3.1 蠶豆斑駁病毒
3.1.1 分類地位 蠶豆斑駁病毒(broad bean mottle virus,簡稱BBMV),是雀麥花葉病毒屬(Bromovirus)病毒的成員。
3.1.2 病毒特性 BBMV病毒粒子為球狀,直徑為27 nm,無包膜。BBMV為三分子線形正義單鏈RNA,5′ 端含有甲基化的帽子結(jié)構(gòu),3′ 端具有tRNA相似結(jié)構(gòu)(三葉草結(jié)構(gòu)),并結(jié)合1個(gè)酪氨酸。BBMV的復(fù)制酶由1a與2a蛋白組成,其1a蛋白由RNA1編碼,2a蛋白由RNA2編碼(圖 3-A)[4]。
3.1.3 侵染途徑與癥狀 BBMV在自然條件下可以危害蠶豆、菜豆、白羽扇豆等豆科植物,也可以通過汁液接種傳毒。病株初期葉片呈黃色斑駁,進(jìn)而彌散成花葉,最后表現(xiàn)為干枯壞死(圖3-B)[32]。傳播介體主要為黃瓜條葉甲、黃瓜十一星葉甲和柑桔葉甲等昆蟲[10]。
3.2 黃瓜花葉病毒
3.2.1 分類地位 黃瓜花葉病毒(cucumber mosaic virus,簡稱CMV),是黃瓜花葉病毒屬(Cucumovirus)病毒的代表種。
3.2.2 病毒特性 該病毒的病毒粒子為正二十面體,直徑長為28~30 nm。粒體僅由RNA和蛋白質(zhì)組成。CMV為正義單鏈RNA病毒,基因組由RNA1、RNA2、RNA3組成,RNA1編碼1a(病毒基因組復(fù)制所必需的蛋白),RNA2編碼2a(RNA依賴的RNA聚合酶)與2b(沉默抑制子的功能),RNA3編碼病毒的運(yùn)動(dòng)蛋白(movement protein,簡稱MP)和外殼蛋白(coat protein,進(jìn)程CP)等5個(gè)蛋白(圖3-A)[4,33-34]。病毒粒子在室溫下能在體外存活 72~96 h,其致死鈍化溫度為65~70 ℃[35]。
3.2.3 侵染途徑與癥狀 CMV是寄主范圍最廣的病毒,可侵染1 000多種植物[36]。CMV依靠蚜蟲進(jìn)行非持久性傳播,常見的有棉蚜和桃蚜。不同的蚜蟲傳毒速率受到蚜蟲種類、寄主植物品種以及環(huán)境條件的影響。此外,CMV可以通過汁液摩擦進(jìn)行傳播。CMV侵染后會(huì)引起花葉(圖3-C)[37],同一種病毒不同的單個(gè)病株會(huì)產(chǎn)生不同癥狀,如畸形和黃化等癥狀[38]。
3.3 苜蓿花葉病毒
3.3.1 分類地位 苜?;ㄈ~病毒(alfalfa mosaic virus,簡稱AMV),是苜?;ㄈ~病毒屬(Alfamovirus)病毒的代表種。
3.3.2 病毒特性 AMV的病毒粒子為桿狀,長度為18 nm,其基因組5′ 端具有帽子結(jié)構(gòu),屬于正義單鏈RNA病毒。病毒的CP大小約20~24 ku,病毒的復(fù)制是通過CP結(jié)合到復(fù)雜的3 端結(jié)構(gòu)來激活的(圖3-A)[4]。
3.3.3 侵染途徑與癥狀 該病毒發(fā)生普遍,既能通過蚜蟲,如豌豆蚜、扁豆蚜、蠶豆蚜等以非持久性傳播,也能通過汁液摩擦接種進(jìn)行傳播。目前尚未發(fā)現(xiàn)蠶豆種子傳毒的報(bào)道,但通過苜蓿種子可以傳毒。AMV侵染蠶豆后,葉片和莖稈會(huì)出現(xiàn)壞死斑,最后萎蔫死亡[39]。AMV侵染三生煙后,可以看見明顯的褪綠及壞死斑(圖3-D)[40]。
4 黃癥病毒科
4.1 豌豆耳突花葉病毒
4.1.1 分類地位 豌豆耳突花葉病毒(pea enationmosaic virus,簡稱PEMV),是耳突花葉病毒屬(Enamovirus)病毒的代表種。
4.1.2 病毒特性 該病毒的病毒粒子為等軸對(duì)稱的二十面體,直徑分別為25 nm和28 nm。PEMV由蛋白質(zhì)外殼及其包裹的正義單鏈RNA構(gòu)成,約 5 706 nt。RNA的3′端無Poly(A),5′端具有1個(gè)VPg結(jié)構(gòu)(圖4-A)[4,35]。
4.1.3 侵染途徑與癥狀 PEMV依靠蚜蟲進(jìn)行持久性傳播,不同株系間致病力不同[41]。病毒能侵染許多豆科植物如豌豆、香豌豆和蠶豆,引起寄主植物耳突、皺曲、花葉或黃斑等癥狀(圖4-C)[39]。
4.2 菜豆卷葉病毒
4.2.1 分類地位 菜豆卷葉病毒(bean leaf roll virus,簡稱BLRV),是黃癥病毒屬(Luteovirus)病毒的成員。
4.2.2 病毒特性 病毒粒子為球狀,直徑為25 nm[9]。BLRV是正義單鏈RNA病毒,其基因組由6個(gè)開放閱讀框組成,約為5 677~5 964 nt。ORF1和ORF2編碼與復(fù)制相關(guān)的蛋白質(zhì)(圖4-B)[4]。
4.2.3 侵染途徑與癥狀 BLRV受到植物韌皮部的限制,僅通過蚜蟲進(jìn)行循環(huán)式傳播,如無管網(wǎng)蚜、桃蚜和豆蚜等[42-44]。與圖4-D左側(cè)的健康蠶豆葉片相比,侵染初期頂端葉片褪綠黃化卷曲,植株上部葉柄縮短,葉片變小且脈間黃化。發(fā)病后期整個(gè)植株嚴(yán)重矮縮、豆莢減少或不孕,重病株顆粒無收[44]。
5 矮縮病毒科
5.1 蠶豆壞死黃化病毒
5.1.1 分類地位 蠶豆壞死黃化病毒(faba bean necrotic yellows virus,簡稱FBNYV)是矮縮病毒屬(Nanovirus)病毒的成員。
5.1.2 病毒特性 病毒粒子直徑為18 nm,無包膜,核衣殼等軸[45]?;蚪M由多環(huán)單鏈DNA組成[46],并含有polyA尾巴,鈍化溫度為85~90 ℃。CP約為19 ku,參與病毒粒子的組裝(圖5-A)[4]。
5.1.3 侵染途徑與癥狀 經(jīng)豌豆無網(wǎng)管蚜、豆蚜、蠶豆蚜以持久性的方式進(jìn)行傳播,病毒可以長期在介體體內(nèi)存在。該病毒不能通過機(jī)械傳播或種子傳播[47]。感病植株發(fā)病時(shí)葉片出現(xiàn)褪綠壞死、萎蔫、卷曲黃化等癥狀(圖5-B、圖5-C、圖5-D)[48],后期表現(xiàn)為葉片壞死甚至植株矮縮,豆莢減少。該病毒在蠶豆、鷹眼豆、扁豆等豆科作物中發(fā)病率很高[49]。
6 其他病毒
6.1 煙草花葉病毒
6.1.1 分類地位 煙草花葉病毒(tobacco mosaic virus,簡稱TMV)是RNA病毒,是桿狀病毒科(Virgaviridae)煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)病毒的代表種。
6.1.2 病毒特性 TMV病毒粒子為桿狀,大小為 300 nm×18 nm。病毒為正義單鏈RNA病毒,約含640 nt,其外殼由2 130個(gè)蛋白亞基組成,這些亞基圍繞RNA分子螺旋排列,每個(gè)亞基含158個(gè)氨基酸殘基(圖6-A)[4]。
6.1.3 侵染途徑與癥狀 TMV寄主范圍廣,可侵染350多種植物,覆蓋30個(gè)科。被TMV侵染后,首先在蠶豆新葉上出現(xiàn)“明脈”癥狀,接著出現(xiàn)黃綠花葉癥狀,典型的花葉癥狀為濃綠和淺綠相間且葉片厚薄不均。嚴(yán)重時(shí)葉片皺縮、扭曲,葉片變細(xì),葉緣有缺刻[50]。
6.2 豌豆早褐病毒
6.2.1 分類地位 豌豆早褐病毒又稱豌豆早枯病毒(pea early-browning virus,簡稱PEBV),是桿狀病毒科(Virgaviridae)煙草脆裂病毒屬(Tobravirus)病毒的成員。
6.2.2 病毒特性 PEMV病毒粒子是短棒狀,寬為20 nm。病毒的基因組由2條正義單鏈RNA組成,它們分別被外殼蛋白包殼,屬于多分體病毒。RNA1編碼的蛋白主要參與病毒基因組的復(fù)制及胞間運(yùn)動(dòng)(圖6-B)。試驗(yàn)結(jié)果表明,在RNA2缺失情況下,RNA1仍可系統(tǒng)感染宿主植物[4]。
6.2.3 侵染途徑與癥狀 PEMV可以感染10個(gè)科30種雙子葉植物,主要靠土壤中的線蟲以及種子傳播。早期感染病毒的植株豆莢小而畸形,幼苗有褐色環(huán)紋并發(fā)育遲緩,最后死亡。植株的上部葉片常表現(xiàn)黃化、斑駁和壞死,豆莢變色有壞死斑點(diǎn)(圖6-E)[51-52]。
6.3 蠶豆?jié)撾[病毒
6.3.1 分類地位 蠶豆?jié)撾[病毒(vicia cryptic virus,簡稱VCV),是雙分病毒科(Partitiviridae),α潛隱病毒屬(Alphacryptovirus)的成員。
6.3.2 病毒特性 VCV病毒粒子是等距的,是直徑為30 nm的球形?;蚪M由2條雙鏈RNA片段組成,分別包裹在單獨(dú)的粒子中,較大片段編碼的依賴于RNA的RNA聚合酶 (RdRp) 的大小約為 73 ku,較小的片段編碼的CP的大小約為54 ku。在dsRNA1的3′-UTR含有20個(gè)核苷酸的保守序列基序,在dsRNA2的3′-UTR含有10個(gè)核苷酸的保守序列基序。在其基因組的3′端攜帶 poly(A) 的尾巴(圖6-C)[53]。
6.3.3 侵染途徑與癥狀 VCV屬于種傳病毒,不通過機(jī)械接種的方式傳播,病毒侵染蠶豆基本不呈任何癥狀,又稱之為“神秘”病毒[54-55]。
6.4 蠶豆?jié)撾[病毒M
6.4.1 分類地位 蠶豆?jié)撾[病毒(vicia cryptic virus M,簡稱VCV-M),是混合病毒科(Amalgaviridae)混合病毒屬(Amalgavirus)的成員[56]。2009年在我國浙江省杭州市第1次被報(bào)道[55]。
6.4.2 病毒特性 VCV-M基因組由2條雙鏈RNA片段組成,長度約為3 500 bp。RNA的正鏈包含2個(gè)部分重疊的ORF,ORF2通過+1的核糖體移位[57]。ORF2編碼的蛋白包含RNA依賴的RNA聚合酶保守基序,而ORF1是推定的病毒外殼蛋白(CP),但其具體功能尚未知(圖6-D)。CP蛋白與一些負(fù)義RNA病毒的核衣殼蛋白相關(guān)[58],但感病植物組織內(nèi)未見明顯的病毒粒子存在。
6.4.3 侵染途徑與癥狀 VCV-M主要通過種子或經(jīng)細(xì)胞有絲分裂的方式進(jìn)行傳播,盡管與VCV一樣,大多數(shù)人認(rèn)為植物被侵染后無明顯癥狀[54-55],但它經(jīng)常與其他病毒協(xié)同侵染植物,表現(xiàn)出較為嚴(yán)重的癥狀[59]。
7 結(jié)論與討論
蠶豆病毒病害在世界各地廣泛流行,每年給全球作物生產(chǎn)造成巨大的損失。研究該病害的防控技術(shù)和方法是人們面臨的重要課題,本文詳細(xì)概述了蠶豆病毒病的研究進(jìn)展,主要包括其分類地位、病毒特性以及侵染途徑與癥狀,總結(jié)侵染蠶豆的8科18種病毒,提供了各科相關(guān)病毒的基因組結(jié)構(gòu)圖以及癥狀圖,可方便識(shí)別和研究蠶豆病害,在大田生產(chǎn)中能快速高效地對(duì)蠶豆病毒病的病原進(jìn)行鑒定,為后續(xù)研究建立安全、高效、穩(wěn)定的病毒防控技術(shù)提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。此外,隨著生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提高,對(duì)蠶豆病毒病的深入了解能夠有效地提高蠶豆的產(chǎn)量和品質(zhì)。根據(jù)上述總結(jié)的侵染蠶豆的病毒病類型,可為相關(guān)研究者提出的一系列對(duì)控制病毒病侵染過程的解決途徑帶來些許參考。
參考文獻(xiàn):
[1]李雪琴,裘愛泳. 蠶豆生理活性物質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 糧食與油脂,2002(7):34-35.
[2]沈 良. 江蘇省蠶豆主要病害鑒定及赤斑病藥劑防治研究[D]. 南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2014:1-62.
[3]Bos L,Hampton R O,Makkouk K M.Viruses and virus diseases of pea,lentil,faba bean and chickpea[M]. Netherlands:Kluwer Academic Publishers,1988.
[4]Owens,F(xiàn)lores,Serio F D,et al. Virus taxonomy:ninth report of the international committee on taxonomy of viruses[M]. Netherlands:Elsevier Science,2011.
[5]Qi Y J,Zhou X P,Li D B.Characterization of broad bean wilt virus 2 isolate from glycine max[J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,1999,5(1):69-72.
[6]Murphy F A,F(xiàn)anquet C M,Bishop D L,et al. Virus taxonomy:the ninth report of the international committee on taxonomy of viruses[M]. Vienna:Springer-Verlag Press,1995:341-347.
[7]Makkouk K M,Kumari S G,Bos L.Broad bean wilt virus:host range,purification,serology,transmission characteristics,and occurrence in faba bean in West Asia and North Africa[J]. European Journal of Plant Pathology,1990,96(5):291-300.
[8]周雪平. 侵染豌豆和蠶豆的蠶豆萎蔫病毒研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,21(3):221.
[9]劉雪建. 浙江省和江西省蔬菜病毒鑒定與變異研究[D]. 杭州:浙江大學(xué),2015:1-141.
[10]夏明忠. 蠶豆病害研究簡介[J]. 園藝與種苗,1990(3):45-47.
[11]許志綱,Cockbain A J,方中達(dá). 蠶豆染色病毒(BBSV)在中國的發(fā)生與鑒定[J]. 植物病理學(xué)報(bào),1986,16(2):55-58.
[12]丁守偉,李彥勇. 種傳蠶豆真花葉病毒的研究[J]. 植物病理學(xué)報(bào),1985,15(4):205-209.
[13]丁守偉,李彥勇. 蠶豆真花葉病毒的鑒定——Ⅰ 生物學(xué)性狀、提純及血清學(xué)特性的研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1985(1):13-17.
[14]Mohammed D E R,Lu G Q,F(xiàn)ayez K A,et al. Protective action of salicylic acid against bean yellow Mosaic virus infection in Vicia faba leaves[J]. Journal of Plant Physiology,2008,165(8):845-857.
[15]涂麗琴,吳淑華,干射香,等. 江蘇省蠶豆上菜豆黃花葉病毒的分子鑒定[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2019,35(4):804-810.
[16]Nuessly G S,Hentz M G,Beiriger R,et al. Insects associated with faba bean,Vicia faba (Fabales:Fabaceae),in Southern Florida[J]. Florida Entomologist,2004,87(2):204-211.
[17]Sillero J C,Angel M,Villegas-Fernández V,et al. Faba bean breeding for disease resistance[J]. Field Crops Research,2010,115(3):1-307.
[18]Masmoudi K.Specific serological detection of the transmissible virus in pea seed infected by pea seed-borne mosaic virus[J]. Phytopathology,1994,84(7):756.
[19]陸建英,楊曉明. 豌豆種傳花葉病毒病研究綜述[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2013(9):50-53.
[20]Hampton R O,Mink G I.Pea seed-borne mosaic virus[DB/OL]. [2019-09-20]. http://www.dpvweb.net/dpv/showdpv.php?dpvno=146.
[21]周雪平,濮祖芹. 侵染豌豆的蕪菁花葉病毒研究[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1990,13(增刊1):51-55.
[22]趙學(xué)敏,夏宏勛. 蕪菁花葉病毒研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(17):170-171,173.
[23]許志綱,Cockbain A J. 侵染蠶豆的蕪菁花葉病毒的鑒定與提純[J]. 植物病理學(xué)報(bào),1987,17(3):47-51.
[24]Hajimorad M R,Domier L L,Tolin S A,et al. Soybean mosaic virus:a successful potyvirus with a wide distribution but restricted natural host range[J]. Molecular Plant Pathology,2018,19(7):1563-1579.
[25]Almeida A R.Survey of soybean common mosaic and bud blight viruses in different regions of Parana state[J]. Fitopatologia Brasileira,1980,5(1):125-128.
[26]智海劍. 大豆花葉病毒病及其防治策略[J]. 植物醫(yī)生,1995,9(4):13-14.
[27]張 鍇,王 宇,王 濤,等. 大豆花葉病毒引發(fā)大豆不同癥狀的生理特性比較[J]. 植物病理學(xué)報(bào),2017,47(3):325-332.
[28]Hollings M,Nariani T K.Some properties of clover yellow vein,a virus from Trifolium repens L.[J]. Annals of Applied Biology,2008,56(1):99-109.
[29]Chung B W,Miller W A,Atkins J F,et al. An overlapping essential gene in the Potyviridae[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences,2008,105(15):5897-5902.
[30]Sasaya T,Shimizu T,Nozu Y,et al. Biological,serological,and molecular variabilities of clover yellow vein virus[J]. Phytopathology,1997,87(10):1014-1019.
[31]張趁華,鄭紅英,嚴(yán)丹侃,等. 侵染蠶豆ClYVV的鑒定及其衍生的小干擾RNA的深度測序鑒定研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2018,30(3):406-412.
[32]Fortass M.Viruses of faba bean(Vicia faba L.)in Morocco;surveying,identification,and ecological aspects[J]. Netherlands Journal of Plant Pathology,1993,56(5):2392-2396.
[33]Brigneti G,Voinnet O,Li W X,et al. Viral pathogenicity determinants are suppressors of transgene silencing in Nicotiana benthamiana[J]. The EMBO Journal,1998,17(22):6739-6746.
[34]都彥伶,宿 烽,趙新濤. 黃瓜花葉病毒病的研究和防止策略[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,21(增刊1):87-89.
[35]洪 健. 植物病毒分類圖譜[M]. 北京:科學(xué)出版社,2001:1-275.
[36]李愛民,薛林寶,張永泰,等. 黃瓜花葉病毒病防治策略研究進(jìn)展[J]. 長江蔬菜,2004(3):38-42.
[37]薛寶娣,陳永萱. 侵染大豆的黃瓜花葉病毒(CMV)[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1985,8(4):36-41.
[38]覃 瑞,程旺元. 黃瓜花葉病毒研究進(jìn)展[J]. 中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,23(2):33-37.
[39]Fortass M,Bos L.Survey of faba bean (Vicia faba L.) for viruses in Morocco[J]. Netherlands Journal of Plant Pathology,1991,97(6):369-380.
[40]金磊磊. 一株苜?;ㄈ~病毒的全基因組序列及其寄主生物學(xué)研究[D]. 杭州:浙江理工大學(xué),2011:1-69.
[41]Gray S,Gildow F E.Luteovirus-aphid interactions[J]. Annual review of phytopathology,2003,41(1):539-566.
[42]Walter J K.Biology of bean yellow mosaic and pea leaf roll viruses affecting vicia faba in Iran[J]. Journal of Phytopathology,1973,78(3):253-263.
[43]Beshehy E,Azza,F(xiàn)araq G,et al. Antiserum prodction and reverse transcription polymeraes chain reaction (RT-PCR) for detection of bean leaf roll virus[J]. African Journal of Microbiology Research,2013,7(23):2853-2861.
[44]Makkouk K M,Kumari S G,Joop A L.Screening and selection of faba bean (Vicia faba L.) germplasm resistant to bean leafroll virus[J]. Australian Journal of Agricultural Research,2002,53(9):1077.
[45]Katul L,Maiss E,Vetten H J.Sequence analysis of a faba bean necrotic yellows virus DNA component containing a putative replicase gene[J]. The Journal of General Virology,1995,76(2):475-479.
[46]Timchenko T,de Kouchkovsky F,Katul L,et al. A single rep protein initiates replication of multiple genome components of faba bean necrotic yellows virus,a single-stranded DNA virus of plants[J]. Journal of Virology,1999,73(12):10173-10182.
[47]Alexander W F,der Frank V W,Verbeek M,et al. Faba bean necrotic yellows virus (genus nanovirus) requires a helper factor for its aphid transmission[J]. Virology,1999,262(1):210-219.
[48]Timchenko T,Katul L,Aronson M,et al. Infectivity of Nanovirus DNAs:induction of disease by cloned genome components of faba bean necrotic yellows virus[J]. The Journal of General Virology,2006,87(6):1735-1743.
[49]Najar A,Makkouk K M,Boudhir H,et al. Viral diseases of cultivated legume and cereal crops in Tunisia[J]. Phytopathologia Mediterranea,2000,39(3):423-432.
[50]李四光,吳向軍,陳弟軍,等. 煙草普通花葉病毒病防治措施[J]. 植物醫(yī)生,2015,28(5):44-45.
[51]Wang D,Macfarlane S A,Maule A J.Viral determinants of pea early browning virus seed transmission in pea[J]. Virology,1997,234(1):112-117.
[52]Lockhart B L.Some properties of an isolate of pea early-browning virus occurring in Morocco[J]. Phytopathology,1976,66(12):1391.
[53]Szego A,Enünlü N,Deshmukh S D,et al. The genome of beet cryptic virus 1 shows high homology to certain cryptoviruses present in phylogenetically distant hosts[J]. Virus Genes,2010,40(2):267-276.
[54]Sabanadzovic S,Valverde R A,Brown J K,et al. Southern tomato virus:The link between the families Totiviridae and Partitiviridae[J]. Virus Research,2009,140(1/2):130-137.
[55]Liu W,Chen J.A double-stranded RNA as the genome of a potential virus infecting Vicia faba[J]. Virus Genes,2009,39(1):126-131.
[56]Nibert M L,Pyle J D,F(xiàn)irth A E.A+1 ribosomal frameshifting motif prevalent among plant amalgaviruses[J]. Virology,2016,498:201-208.
[57]Depierreux D,Vong M,Nibert M L.Nucleotide sequence of Zygosaccharomyces bailii virus Z:evidence for+1 programmed ribosomal frameshifting and for assignment to family Amalgaviridae[J]. Virus Research,2016,217:115-124.
[58]Krupovic M,Dolja V V,Koonin E V.Plant viruses of the Amalgaviridae family evolved via recombination between viruses with double-stranded and negative-strand RNA genomes[J]. Biology Direct,2015,10:12.
[59]董云浩,雷喜紅,李云龍,等. 警惕種子傳帶的南方番茄病毒Southern tomato virus對(duì)我國番茄產(chǎn)業(yè)的危害[J]. 植物保護(hù),2019,45(3):254-256.陳 賢,楊 勇,劉鳳權(quán). 植物褪黑素的研究進(jìn)展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,48(24):17-24.