棕櫚薊馬對番茄斑萎病毒的傳毒特征及其在日光溫室的發生關系研究

張安盛 毛曉紅 于毅 周仙紅 莊乾營

摘 要：通過室內PCR檢測和日光溫室定點調查，研究了棕櫚薊馬對番茄斑萎病毒的傳毒特征、番茄斑萎病毒病發生與棕櫚薊馬種群動態的關系。結果表明，用帶毒菜椒植株飼喂健康棕櫚薊馬若蟲24～96 h，棕櫚薊馬帶毒率達15.00%～18.33%，帶毒棕櫚薊馬成蟲取食健康菜椒植株12～48 h，其理論傳毒效率可達36.37%～59.10%，表明棕櫚薊馬若蟲具有一定獲毒能力，其成蟲具有一定傳毒能力； 4月下旬之前，棕櫚薊馬成蟲數量較低，病毒病沒有發生；4月下旬～5月中旬，棕櫚薊馬成蟲數量略有提高，病毒病開始出現，但菜椒植株帶毒率較低；5月下旬～6月初，棕櫚薊馬成蟲數量增長迅速，菜椒植株帶毒率亦呈快速增長狀態，表明菜椒植株帶毒率與棕櫚薊馬成蟲密度密切相關，且病毒病的發生具有一定滯后性。

關鍵詞：棕櫚薊馬；番茄斑萎病毒；傳毒特征；發生關系

中圖分類號：S436.412.2+9文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）05-0098-04

Abstract The transmission characteristics of Tomato spotted wilt virus （TSWV） by Thrips palmi and the relationship between the occurrence of TSWV and the population dynamics of T. palmi were studied by point-survey in solar greenhouse and PCR detection in the lab. The results showed that the virus carrying rate of T. palmi was 15.00%～18.33% when the healthy T. palmi nymphs were fed on viruliferous sweet pepper plants for 24～96 hours，and the theoretical virus transmission efficiency of T. palmi adults were 36.37%～59.10% when the viruliferous T. palmi adults were fed on healthy sweet pepper plants for 12～48 hours， which indicated that the T. palmi nymphs had certain virus acquisition ability and the adults had certain virus transmission ability. The number of T. palmi adults was low and the TSWV had not occurred before the last ten days of April. The number of T. palmi adults increased slowly and the TSWV appeared but the viruliferous percentage of sweet pepper plant was low from the last ten days of April to the middle ten days of May. The number of T. palmi adults increased rapidly and the viruliferous percentage of sweet pepper plant enhanced rapidly as well from the last ten days of May to the earlier ten days of June. Therefore， the viruliferous percentage of sweet pepper plant was closely related to the population density of T. palmi adults and the occurrence of TSWV lagged behind the the appearance of T. palmi adults.

Key words Thrips palmi； Tomato spotted wilt virus； Transmission characteristics； Occurrence relationship

番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus，TSWV）屬于布尼亞病毒科（Bunyaviridae）番茄斑萎病毒屬（Tospovirus），可侵染蔬菜、花生、大豆等多種農作物，是世界十大危險性植物病毒之一[1]。番茄斑萎病毒病1915年在澳洲被首次發現，而后在歐洲、美洲和非洲等地暴發，造成辣椒、番茄等蔬菜重大損失，甚至絕產[2]。在我國，番茄斑萎病毒最早于1984年在廣州花生植株上被發現[3]，而后在四川煙草上被報道[4]。自2000年起，該病毒病在云南省大面積危害，對該地區菜椒、番茄、煙草、花卉等作物生產造成重大損失[5～8]。2012年，番茄斑萎病毒病在北京市海淀區日光溫室辣椒上發生[9]，2014～2015年課題組在山東省濟南等地菜椒植株上發現疑似病株。

番茄斑萎病毒傳毒介體是薊馬[10]，薊馬若蟲期獲毒，病毒在薊馬體內復制，成蟲期將病毒傳播到寄主植物[11]。棕櫚薊馬（Thrips palmi）是番茄斑萎病毒重要的傳毒介體，也是我國北方設施蔬菜薊馬類害蟲的優勢種，其發生區域、種群數量、危害程度遠遠高于花薊馬、煙薊馬和西花薊馬等其它薊馬類害蟲。番茄斑萎病毒病已經在我國北方設施蔬菜上發生，其傳播蔓延速度和危害程度，與棕櫚薊馬的發生為害和傳毒特征密切相關。本研究初步測定了棕櫚薊馬對番茄斑萎病毒的傳毒特征，調查了日光溫室條件下番茄斑萎病毒病發生與棕櫚薊馬種群動態的關系，以期為番茄斑萎病毒病的科學防控提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 主要儀器設備 RXZ-280D-LED光照培養箱（寧波江南儀器廠產）； TP600PCR儀（TaKaRa公司產）；凝膠成像儀（Alpha Innotech公司產）； DYY-6C電泳儀（北京市六一儀器廠產）；5804R低溫冷凍離心機（Eppendorf公司產）； MDF-U4086S -80℃冰箱（SANYO公司產）；MLS-3020高壓滅菌鍋（SANYO公司產）； SHZ-82型水浴恒溫振蕩器（江蘇太倉醫療器械廠產）；2.5～1 000 μL移液器（Eppendorf公司產）；120目防蟲網（浙江省臺州市路橋區德農防蟲網廠生產）；養蟲瓶（高10.3 cm，瓶口半徑為3.1 cm的圓柱形糖果罐）；吸蟲器（由20 mL一次性塑料注射器改造而成）；PVC網罩（將PVC膜做成直徑12 cm、高度40 cm圓柱體，一端粘120目防蟲網）；微蟲籠（將2個內徑2 cm、高0.5 cm的有機玻璃環固定在條形發夾兩翼，外部粘120目防蟲網，發夾兩翼閉合時兩個有機玻璃環緊扣在一起，形成封閉的微蟲籠，通過發夾將微蟲籠固定在菜椒葉片上）；塑料花盆（直徑10 cm）；培養皿（直徑9.0 cm）；封口膜；小毛筆。

1.1.2 試驗試劑 TRIzol Reagent（天根生化科技有限公司產，目錄號：15596026）；TIANscript cDNA第一鏈合成試劑盒（天根生化科技有限公司產，目錄號：KR104）；DL2000 DNA Marker（北京全式金生物公司產）； Pfu PCR MasterMix（天根生化科技有限公司產，目錄號：KP201）；RNAprep Pure植物總RNA提取試劑盒（天根生化科技有限公司產，目錄號：DP432）；dd H2O（上海生工生物有限公司產）；氯仿、異戊醇、異丙醇、無水乙醇、Na2SO3、PVP、Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O（天津市大茂化學試劑廠產）。

1.1.3 其它試驗材料 供試番茄斑萎病毒毒源：由云南農業大學提供，一部分置于-80℃冰箱中保存，另一部分用于菜椒植株接種；

健康菜椒植株：品種為“常豐大菜椒”，在以120目防蟲網隔離的育苗盤中培養至四葉期，除去弱苗，單株移栽在花盆中作為健康試驗植株；

帶毒菜椒植株：選取四葉期的健康菜椒植株，采用人工摩擦接種方法接種番茄斑萎病毒，接種后置于溫度（26±1）℃、相對濕度（70±5）%、光照L∶D=14∶8的光照培養箱中，15 d后做PCR檢測，選取帶毒植株作為試驗植株；

健康棕櫚薊馬：采自濟南市商河縣玉皇廟街道辦事處西甄村日光溫室菜椒植株，室內用蕓豆連續多代飼養，建立穩定種群；

帶毒棕櫚薊馬：在以120目防蟲網隔離的帶毒菜椒苗上接健康棕櫚薊馬，持續飼養2個月，選取初羽化棕櫚薊馬成蟲，一部分做PCR檢測，明確其帶毒率，另一部分用于棕櫚薊馬傳毒試驗。

1.2 試驗方法

1.2.1 棕櫚薊馬若蟲對番茄斑萎病毒的獲毒能力 選取帶毒菜椒植株上的嫩葉，置于培養皿中，下墊濕潤濾紙保濕。在葉片上接健康棕櫚薊馬1齡若蟲（孵化6 h內），用封口膜將培養皿封口后置于溫度（26±1）℃、相對濕度（70±5）%、光照L∶D=14∶8的光照培養箱中。分別在接蟲后0.5、1、3、6、12、24、48、96 h將棕櫚薊馬若蟲轉移到養蟲瓶中，在相同溫濕度條件下用蕓豆分別飼養，每個時間處理重復3次。待棕櫚薊馬成蟲羽化后，用PCR方法單頭檢測棕櫚薊馬雌成蟲帶毒情況，每重復檢測棕櫚薊馬雌成蟲20頭，計算帶毒率。

1.2.2 棕櫚薊馬成蟲對番茄斑萎病毒的傳毒能力 將帶毒棕櫚薊馬雌成蟲置于微蟲籠中，每微蟲籠放1頭；將微蟲籠固定在健康菜椒葉片上，每株菜椒植株固定微蟲籠1個，菜椒植株接蟲后罩PVC網罩。分別在接蟲后0.5、1、3、6、12、24、48、96 h去除微蟲籠并殺死籠中薊馬，使菜椒苗在PVC網罩中繼續生長，每個時間處理重復3次，每重復菜椒苗40株。20 d后用PCR方法單株檢測菜椒苗帶毒情況，用菜椒苗帶毒株率除以棕櫚薊馬帶毒率，即棕櫚薊馬理論傳毒效率。

1.2.3 日光溫室中番茄斑萎病毒病的發生與棕櫚薊馬種群動態的關系 試驗在山東省農業科學院植物保護研究所日光溫室中進行，日光溫室面積約200 m²。菜椒定植時間為2015年3月10日，每666.7m²栽2 400株左右，長勢良好；定植時在菜椒行間均勻放入4株盆栽帶毒菜椒，作為毒源植株。4月初～6月初調查日光溫室中棕櫚薊馬和番茄斑萎病毒病發生情況，每隔10 d左右調查一次，共調查7次。調查方法：在日光溫室東、西兩側分別保留1垅菜椒做保護行，將日光溫室自東向西平均分為5小區，在每個小區的中間位置選取菜椒2行，在每行菜椒的南、中、北各標記5株代表性菜椒植株，每株菜椒上選取4朵花，調查棕櫚薊馬成蟲數量，同時采集標記菜椒上的葉片，室內PCR檢測菜椒植株帶毒率。

2 結果與分析

2.1 棕櫚薊馬若蟲對番茄斑萎病毒的獲毒能力

棕櫚薊馬若蟲一旦獲毒會終生帶毒，其成蟲帶毒率可以反映若蟲獲毒能力，成蟲帶毒率越高，若蟲獲毒率越高，反之亦然。試驗結果（圖1）表明，棕櫚薊馬若蟲的獲毒能力隨著飼喂帶毒菜椒植株時間的延長逐漸提高。健康棕櫚薊馬若蟲在帶毒菜椒植株上飼喂0.5 h，棕櫚薊馬成蟲不帶毒；飼喂1 h后棕櫚薊馬成蟲開始帶毒，但帶毒率極低，只有1.67%；飼喂3～12 h，棕櫚薊馬成蟲帶毒率較低，僅為3.33%～8.33%，處理間無顯著差異；飼喂24～96 h，棕櫚薊馬成蟲帶毒率略有提高，達15.00%～18.33%，該時間段不同處理間無顯著差異，但顯著高于飼喂12 h處理。

2.2 棕櫚薊馬成蟲對番茄斑萎病毒的傳毒能力

試驗結果（圖2）顯示，棕櫚薊馬成蟲的理論傳毒效率隨著飼喂健康菜椒植株時間的延長先逐漸提高最后降低。帶毒棕櫚薊馬成蟲在健康菜椒植株上飼喂0.5 h，其理論傳毒效率較低（4.55%）；飼喂1～6 h，其理論傳毒效率略有增長，為13.64%～22.73%，處理間無顯著差異；飼喂12～48 h，其理論傳毒效率進一步提高，在飼喂48 h時達最高（59.10%），處理間無顯著差異；飼喂96 h，其理論傳毒效率有所下降，但和48 h時無顯著差異。

2.3 日光溫室中番茄斑萎病毒病的發生與棕櫚薊馬種群動態的關系

調查結果（圖3）顯示，調查期間日光溫室菜椒植株上棕櫚薊馬成蟲數量呈逐漸增長趨勢，4月初第一次調查時未見棕櫚薊馬成蟲，至5月中旬（平均單花蟲量為0.86頭），棕櫚薊馬成蟲緩慢增加，5月中旬以后棕櫚薊馬成蟲數量迅速增加，6月初時平均單花蟲量達2.98頭。從番茄斑萎病毒病發生情況來看，至4月24日調查時日光溫室無帶毒番茄植株，5月上旬帶毒植株出現，但植株帶毒率較低，至5月中旬前（4.00%）緩慢增加，而后迅速增加，至6月初番茄植株帶毒率達22.00%。

從番茄斑萎病毒病發生與棕櫚薊馬種群動態之間的關系來看，菜椒植株帶毒率與棕櫚薊馬成蟲密度密切相關，且病毒病的發生具有一定滯后性：4月下旬之前，棕櫚薊馬成蟲數量較低，菜椒植株不帶毒；4月下旬～5月中旬，棕櫚薊馬成蟲數量略有提高，菜椒帶毒植株開始出現，但帶毒率較低；5月下旬～6月初，棕櫚薊馬成蟲數量增長迅速，菜椒植株帶毒率亦呈快速增長狀態。

3 結論與討論

番茄斑萎病毒病是我國蔬菜上的重要病毒病，繼我國云南等地猖獗發生危害以來，現已在我國北方部分蔬菜產區發生。番茄斑萎病毒不能通過寄主植物自身垂直或水平傳播[12， 13]，而是以薊馬作為傳毒介體傳播。本研究結果顯示，用帶毒菜椒植株飼喂健康棕櫚薊馬若蟲24 h后，棕櫚薊馬帶毒率達15.00%以上，帶毒棕櫚薊馬成蟲取食健康菜椒植株12～96 h，其理論傳毒效率可達36.37%～59.10%，表明棕櫚薊馬若蟲具有一定獲毒能力，其成蟲具有一定傳毒能力。本試驗中雖然棕櫚薊馬個體的獲毒和傳毒能力有限，但棕櫚薊馬是菜椒、茄子、黃瓜等設施蔬菜主要害蟲，該害蟲在設施蔬菜上種群密度極高，成蟲活動性較強，容易導致番茄斑萎病毒病的傳播和蔓延[14]，給我國蔬菜產業安全生產造成重大威脅。

日光溫室調查結果表明，番茄斑萎病毒病的發生危害與棕櫚薊馬種群動態密切相關，日光溫室中番茄斑萎病毒病的發生危害程度取決于棕櫚薊馬的發生數量。日光溫室無棕櫚薊馬或有棕櫚薊馬但數量極低時，菜椒植株不帶番茄斑萎病毒；當棕櫚薊馬種群達到一定數量后，帶毒菜椒植株開始出現；棕櫚薊馬種群密度增長較快時期則是菜椒病株率迅速增長時期。因此，有效控制日光溫室中棕櫚薊馬的種群數量，是防治番茄斑萎病毒病的重要措施之一。

本研究初步測定了棕櫚薊馬對番茄斑萎病毒的傳毒特征和日光溫室中番茄斑萎病毒病發生危害與棕櫚薊馬種群動態的關系，但本試驗是在特定環境條件下進行的，棕櫚薊馬對番茄斑萎病毒獲毒、傳毒能力會因溫度、濕度、寄主種類等因素不同而有較大差異，這些因素對棕櫚薊馬傳毒特征的影響有待進一步研究。另外，本研究中番茄斑萎病毒病的發生與棕櫚薊馬種群動態關系是在日光溫室中相對穩定條件下進行的，在生產實踐中，番茄斑萎病毒病的發生還會受蔬菜種植模式、管理水平、農事操作等多種因素的影響，這些因素對番茄斑萎病毒病的危害亦有待進一步研究。

參 考 文 獻：

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