马铃薯A病毒及其风险分析

2 0 1 0年第 4期 植物捡疫 P L A N TQ U A RA N T I N E 马铃薯 A病毒及其风险分析 张洪峰 陈阳婷 孟 兴 谭家兴 张 敏 宁红 ( 1 四川出入境检验检疫局lJ I I 成 都6 1 0 0 4 1 ； 2 四川农业大学 ； 3 I t pl 省植物检疫站) 摘要马铃薯 A病毒是是马铃薯 生产上危害较严重的病毒之一， 新修订 的中华人民共和国进境植物 检疫性有害生物名录 将其列为检疫性病毒病害。本文介绍了该病毒的分布、 寄主范围、 危害症状、 诊断与 检测、 防治方法等， 通过分析该病毒的侵染循环与传播途径 ， 对其传入我 国及在 我国定殖和扩散的可能性 进行风险分析， 结果表 明其传入 的可能性较大 ， 需要制定严格 的检疫措施。 关键词马铃薯 A病毒； 风险分析 中图分类号S 4 1 3 0 马铃薯 A病毒病是由马铃薯 A病毒 ( P o t a t o V i r u s A， 简称 P V A ) 引起的一种系统侵染多种茄科 植物的病毒病， 在世界各马铃薯种植区均有广泛分 布。马铃薯感染上该病后可造成 4 0 以上的减产， 是马铃薯生产上危害较严重 的病毒病之一 _ 1 J 。 P V A的危害性 已经引起世界各国的关注， 已有 多个 国家 和机构将 其列为 检疫性有 害生物。E P P O 、 N A P P O把马铃薯 A病毒列为限定的非检疫性 有害生物 J 。P V A也是北美马铃薯种薯证书规定 的有害生物之一 。俄 罗斯在 2 0 0 3年把 P V A列入 俄罗斯联邦检疫性植物害虫、 植物病原体、 植物 ( 杂草) 名录 。我国1 9 9 2 年9月公布的 中华人民 共和国进境植物检疫危 险性病、 虫 、 杂草名录中， 将 P V A列为潜在危险性 的检疫性有 害生物 ； P V A 在2 0 0 7年被列入 中华人民共和国进境植物检疫 性有害生物名录 。 l 寄主范围 P V A的已知寄主为茄属植物 ， 如马铃薯 、 洋酸 浆、 醋栗番茄、 枸杞、 普通烟 、 香料 烟、 假酸浆、 毛曼 陀罗、 野生马铃薯等 ， 主要危害马铃薯。 2危害症状 根据品种和气候的不同， 感染该病毒的马铃薯 病叶会表现为黄化 、 斑 驳、 药叶、 叶表 面粗糙、 边缘 波浪状或不显症 ， 一些敏感 的品种可表现为顶端坏 死 。感病的叶子通常是发光的 ， 叶缘 向叶背卷曲 成线状。植株枝条 向外弯 曲， 茎一般不受影 响， 偶 尔表现为矮化 。该病毒 经常和 其他病毒如 P V Y， 十通讯作者 ： n i n g h o n g 2 0 0 6 y a h o o t o m c n 收稿 日期 ： 2 0 0 91 1 1 3 - 4 8 - P V X， P V M等复合侵染马铃 薯 ， 表现为皱缩状。虽 然 当其单 独侵 染时 ， 对 马铃薯 影 响较小 ， 但 常 与 P V Y或 P V X复合侵染 ， 引起 叶片斑驳皱缩 ， 严重时 早期枯死 ， 减产十分严重 J 。此病于 1 9 7 5年在黑 龙江省克山种植 的马铃薯 白头翁品种 田里表现轻 花叶症植株 中发现 。 3 病原特性 马铃薯 A病毒病的病原 P V A是马铃薯 Y病毒 属 ( P o t y v i r u s ) 成员 ， 异名为马铃薯轻花 叶病毒( P 0 一 t a t o m i l d m o s a i c v i r u s ) 、 茄科病毒 3号( S o l a n u m v i r u s 3 ) 。病毒为弯曲线状粒体， 无包膜， 长约 6 8 0 7 5 0 n m， 直径 l l 1 3 n m， 核酸类 型为正单链 R N A， 基 因组长约 9 7 k b 。外壳蛋 白由一种多肽组成 ， 分 子量约为 3 0 k D a 。 根据其致病力可将病毒分为 4个株 系： 较温和 型的、 温和型的、 中度严 重型的、 严重型的 。致死 温度 ： 4 4 5 2 ( 2 ； 稀释终点 ： 1 1 01 4 0 ； 体外存 活 期 ： 1 8 下保存 21 8 h后丧失侵染性 ， 冰冻干燥后 病毒失活 。 4 传播规律 该病毒病至少 由 7种蚜虫 以非持久性 的方式 传播_ 1 ， 如桃蚜( M y z u s p e r s i c a e ) 、 百合新瘤蚜 ( A p h i s f r a n g u l a e ) 、 鼠李 马铃 薯蚜 ( A n a s t u r t i i ) 、 棉 蚜 ( g o s s y p i i ) 、 大戟长管蚜( Ma c r o s i p h u m e u p h o r b i a e ) 等_ 1 ， 介体传播不需辅助病毒。其中， 桃蚜是最主 要的传毒介体， 桃蚜获毒和接种只各需 2 0 s ， 并可保 毒 2 0 mi n ， 具有很高的传毒效率 。P V A还可通过 2 0 1 0年第 4期 植 物检疫 P L A N T QU A R A N T I N E 汁液机 械 摩擦 接 种 。薯 块 可 持 久 带 毒 ， 因此 P V A可随种薯传播和定殖。 该病毒一般在寄主活体上越冬 。在气候温 和 地区， P V A病毒在木本植物上 ( 如桃树 ) 越冬 ， 在非 木本植物上越夏。也可在马铃薯种薯上及另外一 些茄属植物上越冬 。 5 检测技术 5 1 症状鉴定 P V A在 多数马铃薯品种上引起花 叶、 斑驳、 叶 脉凹引起 叶面粗缩 ， 叶脉上或脉问呈现不规则 的浅 色斑 ， 暗色部分比健叶颜色深 ， 叶缘皱褶呈波状 ， 病 叶变黄 ， 早期脱落 ， 块茎瘦小 ； 有的品种只表现轻花 叶状或叶脉坏死症 。病株 的茎枝 向外弯曲， 常呈开 散状的株型 。初次侵染和次生侵染没有 明显差 异 ， 有时可引起 中毒褪 绿。其 中， 黄 或灰绿的不规 则区域与深绿 区域交织。斑驳 区域形状不 同， 位于 脉上和脉 间。叶片经 常发亮 ， 并有波状 区， 在 日照 充分 的季节 ， 其症状不如在冷凉气候 下明显 ， 有时 甚至完全隐症 。该病毒在 田间的症状不 明显 ， 在天 气炎热、 干旱的季节 ， 很难识别 。 5 2指示植物鉴定 利用指示植物鉴定 P V A， 采用常规汁液摩擦接 种法接种 即可。不 同的指示植物表 现出不 同的症 状。接种枸杞 51 0 d后 ， 接种叶片出现不清晰局 部病斑 。接种醋栗番 茄 ( L y c o p e r s i c o n p i m p i n e U if o l i u m) 71 0 d后 ， 接种叶片出现褐色坏死枯斑 ， 再后 出现系统病斑 ， 病株叶片由下至上枯萎坏死 。接种 普通烟 ( N i c o t i a n a n t a b a c u mC V Wh i t e B u r l e y ) 7 d 后心叶出现轻微明脉 ， 以后呈轻脉带症状 。将 P V A 接种在三生烟 ( t a b a c u m C V S a ms u m) 上 ， 产生 明 脉和散性斑驳 ， 随病毒和栽培条件而异 。接种假酸 浆后 ( N i c a n d r a p h y s a l o d e s ) 从 轻微 明脉和斑驳至严 重坏死 ， 皱缩和矮化 ， 随毒株 而异 1 0 。接种 h u m d e mi s s u m 与 S t u b e r o s u m C V A q u i l a的杂交品种 ( 即马铃薯 A 6杂交种) 以及 S d e m i s s u m “ S d A ” 的离 体叶片， 在 1 8 C温度和光照 1 0 0 0 1 x下 ， 3 5 d后 ， 接种叶片出现黑褐色 实心星状坏死斑 点症状 ， 这一特性也是 区分 P V A、 P V Y和其 他 Y病毒属 的 特性之一。地霉松接种 P V A后产生许多小 型点状 病斑。 5 3 电镜观察 P V A是马铃薯 Y病毒属成员 ， Y病毒属 的病毒 形态均为弯曲线状 ， 只是各种病毒 的长度不同 ， 很 难区分。其中 P V A与 P V Y均可侵染马铃薯 ， 用 电 子显微镜很难区别它们的粒子。 5 4 血清学测定 D A s E L I s A方法是对该病毒进行检测鉴定 的 有效方法。在感染 P V A的叶片、 茎秆 等组织 中取 样 ， 利用 P V A的抗体和酶， 可 以检测 P V A 1 8 。因该 病毒与 马铃 薯 Y病 毒 ( 普通 株 系和 烟草 坏 死株 系) 、 天仙子花叶病毒 和烟草蚀纹病毒有血清学关 系 ， 因此该方法存在非特 异性反应 ( 假 阳性 ) 的 问 题 】 ， 应用时对血清 的特异性要求较高。 5 5分子生物学方法 分子生物学 方法检测 P V A具有 灵敏度高 、 准 确性强、 特异性好 的特点 ， 而且操作简便 ， 不仅可 以 检测出植物组织 中含量极低的病毒 R N A， 还可检测 出休眠种薯所带的病毒。迄今为止 ， P V A分子生物 学方面的研究国内报道极少。2 0 0 3 年吴兴泉等依 据 C P氨基酸序列建立 了 P V A不 同分离物间的系 统 进 化 树 ， 为 病 毒 的 鉴 定 提 供 了重 要 依 据 。 2 0 0 4年吴兴泉等首次建立了 P V A分子鉴定与检测 技术 ， 采用一 步 R TP C R技术 检测 P V A， 将 常规 R T P C R技术中的反转录和聚合酶链式反应两个 步骤合成一步， 避免了可能存在的污染， 使检测技 术更为简便快速 ， 更具有实用性 _ 2 。丁铭、 袁青等 也提出了两步 R TP C R检测 P V A的方法。核 酸 斑点杂交技术近年来也被应用于 P V A的检测 ， 此 方法稳定 ， 但是耗时长。2 0 0 8年高海霞等提出应用 流式微球一 步法免疫 检测马铃薯 A病毒 的方法。 流式微球技术 ( c y t o m e t r i c b e a d a r r a y ， C B A) 是流式 细胞术与荧光微球相结合 的一项新技术 。此 方法的灵敏度 比传统微孔 板 E L I S A高 4倍 ，且检 测时间仅需 2 h ，并且具有特异性强 、 灵 敏度 高、 重 复性好 、 操作简便的优点 J 。 6 防治 通过建立种薯分级生产体系和结合 田间检测 ， 拔除病株 ， 可有效地控制该病毒的危害。主要防治 方法包括 ： ( 1 ) 制定严格的措施 ， 加强调运繁殖材料 的检疫 ； ( 2 ) 采用无毒 种薯 ， 建立无毒种 薯繁育基 地 ， 推广脱毒种薯 ； ( 3 ) 选用抗病 、 耐病品种 ， 加快抗 病品种的培育 ； ( 4) 早播 ， 拔除病株 ； ( 5 ) 健全病虫 害测报综合防治体系， 做好蚜虫防治， 通过应用杀 虫剂叶面喷雾和 内吸性药剂处理土壤 ， 控制蚜虫虫 口密度 冽。 7 马铃薯 A病毒的风险分析 2 0 1 0年第4期 植物栓 疫 P L A N T Q U A R A N T I N E 7 1 分 布 马铃薯 A病毒分布于欧洲各国、 日本、 美 国、 新 西兰以及中国的福建 、 黑龙江、 云南等 。 ， 。 7 2 传人 的可能性 P V A分布于很多马铃薯重要产区， 可存在 于种 薯、 组培苗中， 且寄主广泛 ， 所以马铃薯种薯及其他 茄科植物传带率较高。中国每年从国外引进茄科 植物材料数量大 ， 其中有可能携带 P V A。特别是马 铃薯种 薯中 P V A 的浓度很低 ， 并且马铃薯薯块 中 多酚类物质含量较高 ， 在检测取样过程 中多酚类物 质暴露在空气 中容 易氧化成多醌 ， 从 而影响 了 检测 的灵敏度和准确性 ， 容易出现漏检 的情况 ， 导 致 P V A传人我国的可能性较大。 7 3 定殖的可能性 马铃薯是 P V A 的 自然 寄主 ， 也可侵染 其他 的 茄科植物 。P V A在马铃薯 上系统侵染 ， 能进入薯 块 ， 薯块带毒率较高。我国每年从 国外引进种薯作 为种质资源 ， 该病毒能随种薯繁殖而定殖 9 j 。如作 为生产薯 ， 病毒在生长期 内有叶蝉在 田间传播 ， 大 量繁殖 。由于 国内对 P V A研究较少 ， 对抗 性 品种 的研究更少 ； 目前的马铃薯主要品种几乎都为马铃 薯 A病毒病的感病品种。故 P V A在我 国定殖的可 能性较大。 7 4 扩散的可能性 7 4 1 毒源 P V A的毒源广泛存在 ， 马铃薯等多种茄科植物 都是 P V A的寄主。随着近些年蔬菜种植业的快速 发展 ， 尤其是温室 、 大棚种植 的推广和连续种植 ， 多 种茄属经济植物面积不断扩大 ， 不仅为马铃薯 A病 毒提供 了广泛的寄主 ， 也为马铃薯 A病毒 的积累和 扩散提供 了良好的条件 J 。同时该病毒经种薯传 带率很高， 通过病种薯可实现远距离扩散 。目前我 国农村普遍实行 自留种 ， 这些留种薯块往往已被病 毒侵染 ， 这种 留种方式使 P V A在 当地农家种 中逐 年积累并广泛传播 ， 扩散可能性极大。 7 4 2 传播介体 P V A的传播介体蚜虫， 在中国大量存在及 繁衍。蚜虫传播是 P V A主要 的传播途径 ， 且非持 久性传播使杀虫剂对蚜虫的控制效果不理想 ， 往往 在杀虫剂 发挥效果前 ， 蚜虫 已在众多植物上传毒。 桃蚜可寄生多种作物 ， 且迁 飞面积广 ， 距离远 ， 再加 上四季均有茄科作物为桃蚜提供 了积累毒源 的机 会， 为马铃薯 A病毒病的流行提供了基础条件。由 一 5 0 一 于该病毒靠蚜虫以非持久性的方式传播， 而传毒蚜 虫在我国又 比较常见 ， 同时该病毒可随种薯的流动 大范围传播， 因此该病毒具有较高的流行风险 。 7 4 3 气候 我国幅员辽 阔， 包含温带 、 亚热带和热带等不 同气候类型 ， 农作物种植种类繁多 ， 为 P V A的侵染 提供了良好 的温度 和寄 主条件。并且近些年全球 出现了暖冬现象 ， 我 国冬季 的气候也趋于变暖 ， 这 为毒源植物 的生长 、 蚜虫 的越冬创造 了有利条件。 现有的耕作管理水平无法从根本上有效控制周边 杂草和媒介 昆虫 ， 这又为 P V A的传播提供 了有利 条件 J ， 所 以 P V A一旦随植物繁殖材料进入 ， 将很 容易在我国定殖 、 传播和危害。 7 5 潜在的经济影响 马铃薯 A病毒是 马铃薯生产上危害较严重 的 病毒之一 ， 它单独侵染引起花叶或皱 叶， 有 时无症 状 ， 对作物的产量影 响较轻 ， 但与其他病毒混合感 染 ， 则加重症状和产量损失 。如马铃薯 x病毒和马 铃薯 A 病 毒 复合 侵 染 时 可 减 产 6 0 E 2 7 - 2 8 ， 而 P V X、 P V Y等病毒在我国发生普遍 ； 我 国茄科植物 ， 如马铃薯、 烟草等种植 区的辽阔地域及多样化的地 理气候条件 ， 更使得 P V A传人我国并扩散后 ， 根 除 困难， 造成的产量损失及综合经济后果均非常 严重 。 7 6 风险评估结论 P V A是一种危害较大、 易传播扩散的茄科植物 的危险性病原 物。近年来 ， 我 国每年都要 从新西 兰 、 日本 、 美国和欧洲各 国进 口大量 的种子 、 种球 、 块茎等繁殖材料 ， 该病 毒可随繁殖 材料远距离传 播。P V A在中国仅局部分布 ， 但是定殖和扩散可能 性大 ， 具有一定 的经济重要性。因此 ， 口岸应严格 加强进境繁殖材料的检疫工作， 坚决切断其传人 途 径 。 8 风险管理 8 。 1 引进脱毒试管苗 经过脱毒的试管苗基本上可避免携带病毒及 其他有害生物， 能最大限度降低 P V A传人我 国的 风 险。引进试管苗同样可以达到引进优 良品种 ， 丰 富我国茄科作物品种资源的 目的。 8 2 产地要求和产地检疫 严格执行植 物材料输 出前 的产地要求和产地 检验检疫。根据 国外 P V A的发生情 况 ， 从事茄科 植物繁殖材料生产的单位要避免到 P V A疫情严重 2 0 1 0年第 4期 植物检疫 P L A N T Q U A R AN T I N E V o 1 2 4 N o 4 的地区引种 。每年进 口国或 出口国的检疫人员在 生长季节进行检查 ， 确保种植区内无发病植株。 8 3入境检疫 在繁殖材料进境时 出具 出 口国检疫机 关开具 的检疫证 书 ； 对无原产地政府 开具 的植 物检疫 证书的或经检疫发现不 符合 检疫 规定 的繁殖材料 一 律不得人境。入境 口岸检疫单位按 照植 物材 料 检疫检验标准抽取样 品， 进行实验 室病 毒检测 ； 对 脱毒试管苗 ， 也应该进行病毒检测确认 。 目前可以 用 D A SE L I S A和 R TP C R方法对 P V A进行快速 检测。对种子材料 ， 即使检疫结果不携带 P V A， 也 要进行隔离试种检疫观察 ， 隔离试种结果不带有该 病毒 ， 方可作为繁殖材料 。 8 4 进境后管理措施 进境种子、 种苗等繁殖材料必须在严格的隔离 条件下进行种植 ； 整个生长期 间都必须进行监测和 检验； 相关产品应在隔离条件下进行加工 ； 残株 、 根 系都必须进行销毁处理 ， 以避免漏检 的有害生物扩 散释放 ， 使其 限制在一个 有 限的区域 内 。对 种 植过 国外引进 的茄科植 物的地 块和地 区也要采取 严格的疫情监测措施 。检疫部 门应连续 3年每年 都对种植过 国外引进 的茄科植物 的地块及其周 围 进行 1次疫情调查。这样 ， 不仅能够保证种植地块 实施轮作 ， 也能在一旦有疫情发生时可以及时采取 措施 ， 防止疫情扩散 。 参考文献 1 Ho o k e r W J Co mp e n d i u m o f P o t a t o Di s e a s e MN： Ame r i c a n P h y t o - p a t h o l o g i c a l s o c i e t y， 1 9 81 2 Ba r t e l s R CMI AAB De s c r i p t i o n o f P l a n t Vi r r u s e s No 5 4 1 9 71 3 李芝芳 ， 中国马铃薯 主要病 毒 图鉴 中国农业 出版 社 ， 2 0 0 4： 8 0 8 4 4 胡琼 马铃薯 A病毒病及其防治 现代农业科技 ， 2 0 0 5 ， 5： 2 1 5 黑龙江省农业科学院马铃 薯研究 所 中国马铃薯栽 培学 北 京 ： 中国农 业出版社 ， 1 9 9 0 ： 1 2 6 6 2 9 0 1 6 Va n Re g e n mo r t e l M H V， F a u q u e t C M ， B i s h o p D H L， e t a 1 v i r u s Ta x o n o my c a l i f o r mi a： Ac a d e mi c P r e s s ， 2 0 0 0 7 洪 健 ， 李 德 葆 ， 周 雪 平 植 物病 毒分 类 图谱 北 京 ： 科 学 出版 社 ， 2 0 0 1 8 L u i s F， S a l a z a r Po t a t o Vi r u s e s an d T he i r Co n t r o 1 L i ma， P e r a： I n t e r - n a t i o n al P o t a t o C e n t e r ， 1 9 9 6 9 Ba d g e J， Ro b i n s o n D J， B run t A A， e ta1 3一t e r mi a l s e q u e n c e s o ft h e RNA g e n o me s o f n a r c i s s u s l a t e n t a n d Ma c l u r a mo s a i c v i rus e s s u g g e s t t h a t t h e y r e p r e s e n t a n e w g e n u s o f t h e Po t y v i r i d a e J G e n Vi r a1 1 9 9 7， 7 8： 2 5 3 2 5 7 1 0 B a r n e t t OW ”P o t ) v i rus T a x o n o my ” Vi e n n a： S p i n g e r Ve r l a g， 1 9 9 2 1 1 B e r g e r P H， Wy a t t S D， S h i e l P J，e t a 1 P h y l o g e n e t ic a n a l y s i s o f t h e Po t y v i r i d a e wi t h e mp h a s i s o n l e g u me i n f e t i n g p o t y v i ru s e s Ar d h Vi ro1 ， 1 9 9 7， 1 4 2： 1 9 7 91 9 9 9 1 2 李 明福 马铃薯 病毒及其 检疫重 要性初 析 植 物检疫 ， 1 9 9 7 ， 1 1 ( 5 ) ： 2 6 1 2 6 4 1 3 郝 唉芸 ， 张建军 ， 申集平 马铃薯病毒病 的种类及 防治方法 内 蒙古农业科技 ， 2 0 0 7 ( 2 )： 6 26 3 1 4 S i n g h h R P， e t a1 P o t a t o Vi rus A L e s o n s o n P h y s Mi s S p e c i e s Ame r - i c a n J o u mal o f P o t a t o Re s e arc h， 1 9 7 9， 5 6： 3 6 73 7 1 1 5 As s c h e ma n E， B r i n k ma n H ， Bu s B B， e t a 1 P o t a t o Di s e a s e a De n - Ha a g， Ne t h e r l a n d：NI VAA， 1 9 9 6 1 6 姚文 国， 崔茂森 马铃 薯有害生 物及其检疫 中 国农业 出版社 ， 2 0 0 4： 6 7 1 7 徐洁 指示植物 鉴定马铃薯 病毒技术 的研究与应用 中国马铃 薯 ， 2 0 0 2， 1 6 ( 2 ) ： 7 3 7 5 1 8 崔荣 昌， 李芝芳 ， 李小 龙 ， 等 应用 酶联免疫 吸附试验法鉴 定几 种 主要马铃薯病 毒 植物保 护 ， 1 9 8 9 ， 1 6 ( 3 ) ： 1 9 31 9 7 1 9 丁铭 ， 方琦 ， 张丽珍 马铃薯 A病毒云南分离物外壳蛋 白基因的 克 隆与序 列分析 西南农业 学报 ， 2 0 0 6 ， 1 9 ( 6) ： 1 0 7 81 0 8 1 2 O 吴兴 泉， 陈士华 ， 吴 祖建 ， 等 马 铃薯 A病 毒 C P基 因的克 隆与 序列分析 植物保护 ， 2 0 0 3 ， 2 9 ( 5 ) ： 2 52 8 2 1 吴兴 泉， 陈士华 ， 魏 广彪 ， 等 ， 福 建 马铃 薯 A病毒 的分 子鉴定及 检测