芷江縣煙草花葉病的發(fā)生與防控藥劑篩選

彭建斐，莫其會(huì)，鄧澤征，姚廷山，馬冠華*

（1.湖南省煙草公司懷化市公司，湖南懷化 418000；2.西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400716）

煙草病毒病是煙葉生產(chǎn)中的一類重要病害，發(fā)生普遍，嚴(yán)重影響煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量，平均發(fā)病率近20%，嚴(yán)重可達(dá)60%，有的田塊發(fā)病率可超過80%，甚至絕收。目前，已從煙草上分離出病毒47種，包括煙草普通花葉病毒（TMV）、黃瓜花葉病毒（CMV）、馬鈴薯X 病毒（PVX）及馬鈴薯Y 病毒（PVY）等[1]。TMV 是引起煙草花葉病的典型成員，TMV 的主要侵染源來自帶毒的種子、土壤及帶毒煙苗等。主要傳播途徑有摩擦產(chǎn)生微傷口傳播和昆蟲介體傳播。一是煙草種植生產(chǎn)過程中的農(nóng)務(wù)操作常產(chǎn)生微傷口。煙草幼苗階段的間苗等操作，使煙苗受到感染；在煙草營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，施肥、打底葉、覆膜等操作使煙葉摩擦受傷，增加感染花葉病幾率；煙株現(xiàn)花蕾后，封頂、采摘等操作也會(huì)導(dǎo)致花葉病害的傳播[2]。二是通過刺吸式口器昆蟲進(jìn)行汁液接觸傳播。可侵染茄科、葫蘆科及十字花科等36 科植物[3-4]。早期發(fā)病的植株節(jié)間縮短，較正常植株矮化嚴(yán)重，生長(zhǎng)緩慢，一般不能正常開花結(jié)實(shí)且易脫落；發(fā)病初期的嫩葉葉脈絡(luò)清晰，葉脈周邊葉肉組織顏色變淺，直至成半透明狀；葉片黃綠相間，且由于病毒在葉片組織內(nèi)不斷增殖，導(dǎo)致葉片部分葉肉細(xì)胞增大，葉片整體呈薄厚不均一的黃綠色相間花葉狀[5]。20 世紀(jì)70 年代后，煙草花葉病多為TMV 和CMV 混合侵染引起。煙草病毒病為害造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)超過真菌病害[6]。目前煙草花葉病最主要防控方法是通過種植抗病品種，但由于品種抗性易喪失，且品種抗性常與品質(zhì)性狀相矛盾，所以仍缺乏行之有效的防治措施。TMV的防控藥劑包括植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、蛋白抑制劑和生物制劑等，一般防效為20%～60%，可有效緩解由病毒病引起的各種癥狀[7]。前些年，伍小良等將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑蕓薹素內(nèi)酯及寧南霉素兩種生物制劑進(jìn)行防治煙草花葉病侵染煙草田間試驗(yàn)，防治效果均達(dá)70%左右，是較為理想的防治煙草花葉病的藥劑[8]，如今二者仍廣泛應(yīng)用于大田防控中。從植物中可提取出對(duì)煙草花葉病毒具有抗性的物質(zhì)，左安建等對(duì)27 種植物提取物的抗TMV 活性進(jìn)行篩選，提取物對(duì)TMV 有不同的作用：治療作用、侵染保護(hù)作用、體外鈍化作用、抑制增殖作用，不同作用對(duì)TMV的最高抑制率在51%～62.2%，更有22 種植物提取物對(duì)TMV 增殖的抑制活性高于或相當(dāng)于對(duì)照寧南霉素處理，其中水麻、香絲草處理的病毒含量相當(dāng)于健康煙葉，表明其能完全抑制TMV 增殖[9]。近幾年，將具誘抗性的新物質(zhì)用于誘導(dǎo)煙草對(duì)TMV 病毒產(chǎn)生抗性進(jìn)而對(duì)煙草花葉病進(jìn)行防控被廣泛研究報(bào)道，周寒梅等將沼澤紅假單胞菌蛋白R(shí)hp-PSP誘導(dǎo)煙草抗TMV過程中相關(guān)防御酶的活性及丙二醛(MDA)含量的變化，同時(shí)測(cè)定了抗病相關(guān)基因的表達(dá)情況；表明蛋白R(shí)hp-PSP處理煙草后，葉片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性顯著提高，但降低了MDA含量；同時(shí)基因PR-1、PR-3、PR-5、PDF1.2表達(dá)顯著上調(diào)[10]，證明了蛋白R(shí)hp-PSP 具有誘導(dǎo)煙草產(chǎn)生抗TMV 的活性。崔順艷等將誘抗茉莉酸甲酯(MeJA)類似物B2 處理煙草葉片后，接種煙草花葉病毒，并測(cè)定了TMV 在煙草葉片中的含量，表明B2 處理后，與對(duì)照相比，煙草葉片中的TMV 含量有所下降，化合物B2 對(duì)TMV 侵染煙草有一定的抑制效果[11]。劉澄瑾等將苯丙烯菌酮(IBC)用于誘導(dǎo)煙草抗煙草花葉病毒，并測(cè)定其效果，表明苯丙希菌酮對(duì)花葉病毒病防效達(dá)75%，效果較好[12]。

基于已有報(bào)道的研究基礎(chǔ)，為了挑選潛力藥劑適期防控夏季大田煙草花葉病毒病，本研究在測(cè)定試驗(yàn)地土壤元素含量情況下，調(diào)查分析煙草病毒病發(fā)生動(dòng)態(tài)，測(cè)定3 種藥劑的防控效果，為田間煙草花葉病毒病防控藥劑的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況和藥劑

試驗(yàn)在湖南省懷化市芷江縣煙草種植田進(jìn)行，煙草品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩NK326，煙草與水稻輪作地塊，土壤酸性、肥力中等，采集煙草根際土壤備用。藥劑試驗(yàn)2021年6—7月在芷江縣芷江鎮(zhèn)坪埔村進(jìn)行。

供試藥劑：2 億CFU/mL 沼澤紅假單胞菌懸浮劑，長(zhǎng)沙艾格里生物科技有限公司生產(chǎn)；2%寧南霉素水劑，德強(qiáng)生物股份有限公司生產(chǎn)；0.5%幾丁聚糖水劑，成都特普科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取5 點(diǎn)取樣法采集試驗(yàn)地土壤樣品，送至西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法檢測(cè)土壤樣品營(yíng)養(yǎng)元素含量。

在試驗(yàn)點(diǎn)選取發(fā)病情況適宜的田塊等；分為4 個(gè)處理，采用利農(nóng)HD 型背負(fù)式噴霧器均勻噴霧2 億CFU/mL 沼澤紅假單胞菌懸浮劑240 mL/667 m2、2%寧南霉素水劑120 mL/667 m2、0.5%幾丁聚糖水劑100 mL/667 m2，以噴霧等量清水作為對(duì)照，重復(fù)3次，每隔10 d 左右施藥1 次，連續(xù)施用3 次，施藥時(shí)間分別為2021年6月21日、6月29日、7月9日。

1.3 調(diào)查方法

試驗(yàn)期間共調(diào)查2 次，第一次為2021 年7 月10 日，即第一次藥后20 d；第二次于7 月21 日，即第一次藥后30 d，每處理每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取10 株，按照病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查發(fā)病情況，計(jì)算病株率、病情指數(shù)和相對(duì)防效。病情指數(shù)=∑（各級(jí)病株數(shù)×各級(jí)代表值）/(調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)值) ×100，相對(duì)防效=（對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對(duì)照病情指數(shù)×100%。

煙草病毒病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：0 級(jí)，全株無病；1 級(jí)，心葉脈明或輕微花葉，病株無明顯矮化；3 級(jí)，全株1/3 葉片花葉但不變形，或病株矮化為正常株高的3/4以上；5 級(jí)：全株1/3～1/2 葉片花葉，或少數(shù)葉片變形，或主脈變黑，或病株矮化為正常株高的2/3～3/4；7 級(jí)：全株1/2～2/3 葉片花葉，或變形或主側(cè)脈壞死，或病株矮化為正常株高的1/2～2/3；9級(jí)：全株葉片花葉，嚴(yán)重變形或壞死，或病株矮化為正常株高的1/2以上。

應(yīng)用SPSS 20.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan 新復(fù)極差顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植煙土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量

供試地塊土壤呈弱酸性，pH 值小于5.0。各營(yíng)養(yǎng)元素的含量分別為Ca 1 493.26±119.92 mg·kg-1、Cu 0.63±0.12 mg·kg-1、Fe 19.20±1.41 mg·kg-1、K 17 223.72±890.72 mg·kg-1、Mg 225.79±14.23 mg·kg-1、Mn 19.59±1.37 mg·kg-1、P 192.19±13.22 mg·kg-1、Zn 7.86±0.55 mg·kg-1。2021 年初應(yīng)用石灰煙田調(diào)節(jié)酸堿度，基本具備了種植優(yōu)質(zhì)烤煙的條件和優(yōu)勢(shì)。

2.2 煙草病毒病發(fā)生情況

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在湖南省懷化市芷江縣芷江鎮(zhèn)坪埔村植煙田，煙草病毒病在煙草生長(zhǎng)全期都有發(fā)生。其中6 月14 日、6 月21 日為施藥調(diào)查，對(duì)照（清水）病株率分別為9.92%、13.21%，病情指數(shù)分別為3.12、3.61，此時(shí)煙草病毒病發(fā)病較輕，為防控適宜時(shí)期。

2.3 藥劑防效及煙草生長(zhǎng)情況

田間小區(qū)防治試驗(yàn)結(jié)果可以看出，供試藥劑中，2 億CFU·mL-1沼澤紅假單胞菌懸浮劑控病效果最好，平均相對(duì)防效為66.03%，顯著高于其他兩種藥劑相對(duì)防效；2%寧南霉素水劑的平均相對(duì)防效次之，為56.94%；0.5%幾丁聚糖水劑平均相對(duì)防效最低，為53.11%，兩者差異不顯著。與對(duì)照（清水）比較，藥劑處理的煙草生長(zhǎng)情況更優(yōu)，藥劑處理的株高、莖圍、葉長(zhǎng)和葉寬較高，且都有一定增產(chǎn)效果（見表1）。

表1 3種藥劑藥后30 d對(duì)煙草病毒病的田間防效及煙草生長(zhǎng)的影響

3 結(jié)論與討論

煙草病毒病在煙草主要生長(zhǎng)期均可發(fā)生，其中煙草旺長(zhǎng)期該病發(fā)生最嚴(yán)重，建議生產(chǎn)管理中需在煙草病毒病盛發(fā)前1～2周及時(shí)采取有效的防控措施。掌握好煙草病毒病的防控時(shí)期，適時(shí)防控非常重要，否則錯(cuò)過最佳防治時(shí)期會(huì)導(dǎo)致防控不理想。

TMV 已構(gòu)建全長(zhǎng)侵染性cDNA 克隆，為后續(xù)研究TMV 基因功能及病毒與寄主植物互作提供了有效支撐[13]。由于煙草生產(chǎn)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整及全球氣候變化，煙草品種抗病性也常與品質(zhì)性狀相矛盾。前人已探究地膜覆蓋、輪套作及抗病毒劑等措施來遏制煙草花葉病毒的猖獗危害，取得一定的效果。

抗病毒藥劑可一定程度上緩解病毒導(dǎo)致的畸形、矮化等癥狀，但不能清除病毒[14]。有效防控?zé)煵莶《静”仨氁瀼亍邦A(yù)防為主，綜合防治”為核心的植保思想，密切關(guān)注田間相關(guān)病毒病發(fā)生動(dòng)態(tài)，做到因地制宜，因勢(shì)利導(dǎo)，才能將煙草病毒病防控到位。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，3 種制劑中2 億CFU·mL-1沼澤紅假單胞菌懸浮劑控病效果最好，平均相對(duì)防效為66.03%，顯著高于其他兩種藥劑相對(duì)防效；2%寧南霉素水劑的平均相對(duì)防效次之，為56.94%；0.5%幾丁聚糖水劑平均相對(duì)防效最低，為53.11%；與清水對(duì)照比較，藥劑處理的煙草生長(zhǎng)情況更優(yōu)，藥劑處理的株高、莖圍、葉長(zhǎng)和葉寬較高，且都有一定增產(chǎn)效果。田間防控?zé)煵莼ㄈ~病毒病時(shí)建議以沼澤紅假單胞菌劑為主，配合其他藥劑施用，如嘧苷素·嗎啉胍等，其他兩種藥劑的控病效果一般，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

為了研制新型、高效、綠色的抗煙草花葉病毒抑制劑，有研究者以具有季銨鹽結(jié)構(gòu)的新型殼寡糖希夫堿衍生物為還原劑和穩(wěn)定劑合成了殼寡糖衍生物納米銀微粒(C4-Ag NPs)，其對(duì)煙草普通花葉病毒具有良好的預(yù)防和治療效果，防效可達(dá)到86.95%[15]。也有研究者利用RNAi 技術(shù)，將TMV 外殼蛋白基因體外合成的dsRNA 導(dǎo)入植物體內(nèi)，通過外源雙鏈引發(fā)RNAi 現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒同源基因序列特異性切割的目的，從而抵抗病毒的侵染[16-17]。但在田間實(shí)際應(yīng)用過程中存在問題，裸露dsRNA 雖然比單鏈RNA 穩(wěn)定，但直接在環(huán)境中暴露時(shí)仍然容易受到核酸酶的快速降解，因此需要載體保護(hù)dsRNA 在使用過程中的性狀。納米材料可以提高合成藥物的熱穩(wěn)定性、滲透性、彌散性等。王嘉琪等[18]利用CS 與LDH 兩種納米材料與dsRNA 融合，dsRNA被CS與LDH 2種納米材料包裹后降解率明顯下降，而且隨著溫度的升高dsRNA 的量有所增加，說明納米材料融合的dsRNA 有緩釋效應(yīng)；被納米包裹后的dsRNA 預(yù)防和治療效果較好，為55.18%～65.01%。納米材料CS 與LDH 對(duì)dsRNA 起到了良好的保護(hù)、緩釋及提高穩(wěn)定性的作用。利用RNA 干擾防治植物病毒病害符合綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求，相較傳統(tǒng)的抗病毒制劑，有高效、綠色、環(huán)境友好的特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景，是防控?zé)煵莼ㄈ~病毒病的潛在手段[19-21]。