劉珊珊,嚴蕾艷,王毓洪,古勤生
(1.中國農業科學院鄭州果樹研究所 鄭州 450009; 2.寧波市農業科學研究院蔬菜研究所 浙江寧波 315040)
甜瓜褪綠黃化病是近年爆發的一種新病害,2004年在日本首次發現,2010年正式揭示了該病害的病原,該病由長線病毒科(Closteroviridae)毛形病毒屬(Crinivirus)中的甜瓜褪綠黃化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)引起[1]。中國于 2007年在上海、寧波等地也發現CCYV,2011年正式發布[2]。目前,該病害廣泛分布于中國的江蘇、浙江、山東、上海、廣西[2]、海南、河南[3]、河北[4]、臺灣[5],以及日本[1]、蘇丹[6]、黎巴嫩[7]。該病毒在自然界主要侵染西瓜、甜瓜和黃瓜3種葫蘆科作物,并以甜瓜大面積發病為常見,且秋季發生嚴重。
甜瓜褪綠黃化病危害甜瓜后會造成重大的經濟損失。植株感病后,葉片首先出現褪綠,初期呈現黃化時,部分組織仍保持綠色,直至全葉黃化,但葉脈仍保持綠色,通常中下部葉片先感染,逐漸向上發展,新葉常無癥狀[8]。
CCYV由昆蟲介體煙粉虱(Bamisia tabaci)以半持久性方式進行傳播,B型、Q型煙粉虱均可傳毒,其中以Q型為主,病毒不能通過摩擦或其他方式進行人工接種。煙粉虱是許多病毒病的重要傳播介體,主要傳播雙生病毒屬的病毒,其次為長線型病毒屬和香石竹病毒屬的病毒[9]。由介體傳播的病毒病的一個典型特征是可以依據介體的種類和數量來描述病害的發生發展規律,毛形病毒屬病毒的流行受其傳播介體粉虱種類和數量的影響。20世紀80年代,由A型煙粉虱傳播的萵苣傳染性黃化病毒(Lettuceinfectiousyellowsvirus,LIYV)在美國西南部大量發生,而90年代早期,因該地區B型煙粉虱取代了A型煙粉虱,該病害也隨之消失。而B型和A型煙粉虱均可傳播萵苣褪綠病毒(Lettuce chlorosis virus,LCV),所以該病害依然在此地大流行[10]。
CCYV的發生對秋季瓜類作物造成嚴重危害。目前,尚缺乏對甜瓜褪綠黃化病發生情況的調查,筆者從煙粉虱發生動態、甜瓜品種抗病性對病害發生的影響對寧波地區秋季溫室甜瓜進行監測調查,初步探討影響甜瓜褪綠黃化病發生的關鍵因素。
2011年8—10月、2012年8—10月,試驗在寧波市農科院高新農業技術園實驗區的甜瓜種植日光溫室進行。日光溫室為半智能型聯棟溫室,跨度約16 m,長度約40 m,高度約4 m,面積約640 m2。溫室四周為鋁合金玻璃窗,裝有防蟲網,頂部可以開關放風、保溫,也裝有防蟲網,采光和保溫效果好,抗風能力強,利于栽培甜瓜等高棵作物。
園區種植品種為具有代表性的秋季溫室甜瓜,栽培和管理方式較一致。‘西州密25號’種子來源于新疆維吾爾自治區葡萄瓜果開發研究中心,‘甬甜3號’‘甬甜4號’‘甬甜5號’和‘甬15’種子來源于寧波市農業科學研究院蔬菜研究所,‘風味5號’和‘黃皮9818’種子來源于新疆農業科學院哈密瓜研究中心。甜瓜先在營養缽育苗,生長1個月左右后再定植。采取吊蔓方式栽培,每個溫室栽培10行,每行約90株,人工授粉,每株僅留1個瓜。
選取一個溫室在甜瓜定植時穴內施用2%吡蟲啉緩釋農藥顆粒,購自河南好年景生物發展有限公司,667 m2施藥量為500 g,對照溫室定植時不施藥。
煙粉虱發生動態調查:在種植當地主要品種‘甬甜5號’的溫室內采用單對角線10點取樣法,每行取1個點,每點3株,共30株甜瓜,進行定點定株調查,從8月18日當甜瓜生長到5葉1心時開始調查,8月18日和25日調查整株植株上煙粉虱的成蟲量,從9月1日當甜瓜生長到10葉1心時開始每株植株分別取上、中、下主莖葉各2張,輕輕翻轉被調查葉片,統計每張葉片背面上的煙粉虱成蟲數。調查時間選擇在成蟲活動能力較弱的清晨6:00左右,每周調查1次[11-13]。
CCYV發生情況調查:當地種植的主要甜瓜品種‘甬甜5號’,在定植時進行不同的處理,并分別進行病害調查。每個溫室種植約900株,從8月18日當甜瓜生長到5葉1心時開始調查,每周調查1次,觀察發病植株的變化及分布特點。根據實際癥狀表現并參考陳潔云2003年的病害分級方法[14]劃分病級為4級(見表1),以株為單位進行分級記載,計算病情指數。
不同品種的發病情況調查:在甜瓜采收之前,按病害分級標準對不同甜瓜品種發生CCYV的情況進行分級記載,每個品種分3組調查,每組各100株,計算病情指數,比較不同品種對CCYV的抗性差異。

表1 病情指數分級
病情指數=∑(各級病株數×代表數值)/(總株數×最高級數的代表值)×100。
利用Excel 2003作圖,用SPSS 17.0軟件進行生物學統計分析。

圖1 單株植株上煙粉虱發生動態
統計每次調查的甜瓜植株平均每株上煙粉虱的量,據此繪制2011年秋季溫室甜瓜上煙粉虱的發生動態圖(圖1)。同時,根據病害分級標準調查甜瓜植株發生CCYV的情況,計算相應時期的病情指數,據此繪制2011年秋季溫室甜瓜上發生甜瓜褪綠黃化病的病情指數的變化圖(見圖2)。

圖2 甜瓜褪綠黃化病病情指數變化
如圖1所示,在整個甜瓜生長季節煙粉虱有2個發生高峰,分別在8月27日和9月22日,第1個高峰期發生在甜瓜授粉后1周,平均每株植株上約1 000頭煙粉虱,第2個高峰期發生在甜瓜成熟前2周,平均每株植株上高達1 550頭煙粉虱,并且第2個高峰期之后煙粉虱的數目急劇下降。如圖2所示,9月3日植株上始見CCYV的癥狀,甜瓜成熟前約2周時,病情指數驟然上升;將圖1與圖2結合分析可以得出,第1次煙粉虱高峰期后約1周始見病害癥狀,從病情指數變化曲線的斜率可以看出第2次煙粉虱高峰期后病情指數的增長速率最快。
2012年秋季的調查結果為:在整個甜瓜生長季中煙粉虱很少發生,僅是在近收獲時有少量出現,且整個生長季節甜瓜長勢很好,CCYV沒有流行發生。分析其原因為:2012年8月份寧波地區受臺風“海葵”的影響,大水、大風等不利氣候因素導致煙粉虱大量死亡,CCYV傳播介體的大量消失大大降低了病害的發生率。這進一步佐證了,傳播介體煙粉虱是該病害發生的重要因素的論斷。
統計每次調查的施藥溫室和未施藥溫室中甜瓜植株平均每株上煙粉虱數量,據此繪制施藥溫室和未施藥溫室的甜瓜上煙粉虱的發生動態圖(見圖3)。同時,根據病害分級標準調查施藥溫室和未施藥溫室的甜瓜植株發生CCYV的情況,計算相應時期的病情指數,據此繪制施藥溫室和未施藥溫室的甜瓜上發生甜瓜褪綠黃化病的病情指數的變化圖(見圖 4)。

圖3 施用2%吡蟲啉后煙粉虱發生動態對比

圖4 施用2%吡蟲啉后CCYV病情指數變化
如圖3所示:在甜瓜生長前期,定植時施用2%吡蟲啉緩釋農藥顆粒的溫室中煙粉虱的數目明顯低于不施藥的溫室,而且不存在第1個煙粉虱發生高峰,但是到甜瓜生長后期,煙粉虱的數目也明顯增多,并且在第2個高峰期時也出現了明顯的波峰,約為1 200頭·株-1,但仍少于未施藥溫室的1 550頭·株-1;分析圖4中病情指數變化曲線發現,甜瓜整個生長期內,施藥溫室CCYV的病情指數增長緩慢,且明顯低于不施藥的溫室。兩圖相結合得出,定植時施用2%吡蟲啉緩釋農藥顆粒后,甜瓜整個生長季節中煙粉虱得到了較好的控制,病害發生明顯減弱。這一結論的得出進一步說明了煙粉虱的發生是影響甜瓜褪綠黃化病發生的重要因素。
如圖5所示,不同甜瓜品種間病情指數存在明顯的差異,表現出相對的抗病性。其中‘西州密25號’抗病性最強,病情指數為11.67,‘甬甜4號’次之,病情指數為14.13;‘甬甜3號’抗病性最弱,病情指數高達35.46,近成熟期時幾乎所有發病植株已達3級病害,其次為‘黃皮9818’,病情指數僅次于‘甬甜 3號’,為 33.47;‘甬 15’發病情況也較嚴重,‘甬甜5號’和‘風味5號’對CCYV的抗性幾乎沒有差異。不同品種間抗病性的差異,可以為抗甜瓜褪綠黃化病育種提供材料。

圖5 不同品種的病情指數
通過從煙粉虱發生動態、甜瓜品種對CCYV發生的影響進行調查,結果發現,CCYV的發生主要受其傳播介體煙粉虱發生動態的影響,不同甜瓜品種間存在對CCYV的抗性差異,在所調查的7個品種中,‘西州密25號’的抗性最強。
CCYV作為一種由煙粉虱傳播的病毒病,對其傳播介體煙粉虱的防治是防治該病害的有效途徑。有文獻曾從嫁接、物理防治、化學防治、葉面追肥和土壤處理5個方面描述了對CCYV的綜合防治[15],其中物理防治、化學防治和土壤處理主要目的也是通過減少傳播介體煙粉虱的數量來達到防治該病害的目的。煙粉虱作為一種重要的經濟害蟲,已在全世界范圍內造成了重大經濟損失。煙粉虱不僅通過取食直接傷害植物,其作為病毒傳播介體,引起病毒病造成的損害往往大于煙粉虱本身的危害。煙粉虱的數量是引起其傳播的病毒病發生流行的主要因素[16]。所以有效控制煙粉虱的發生,可以減少其對病毒病的傳播從而控制該病害。
臺風發生后煙粉虱發生量、病害發病率都大大的降低,這一現象啟示我們,在甜瓜定植前對土壤和周圍環境進行處理會對防治該病害起到重要作用;同時調整定植時間,盡量避免煙粉虱發生高峰,也可以防治該病害,但是要根據對果實品質的影響做到最適的權衡。抗病毒育種,在以后的農業生產中也會成為一個重大的課題,種植抗病品種將是最經濟的防治措施。