中国烟草科学 2001, (1) :46—48
我国烟草病毒病的防治研究策略
杨德廉1 王凤龙2 钱玉梅2 陈德鑫2 张连峪1
刘春生1 孟凡刚1 苏世臣1 史文国1 李宗明1
(1 山东潍坊烟草有限公司青州分公司 山东青州 262500) (2 中国农业科学院烟草研究所 中国烟草总公司青州烟草研究所)
摘 要 烟草病毒病害在我国烟草上的危害日趋严重。,
通过对我国烟草病毒病防治研究的历史回顾、, 。
关键词 烟草 病毒病 防治 策略中图分类号:S435172 文献标识码:A 文章编号:100725119) 且近年有日趋严重的趋势, 限于烟叶生产本身, 。
。河南农学院韩锦峰等提出喷施微量元素可减轻花叶病危害。贵州省福泉烟草研究所研究表明, 黄瓜花叶病(C M V ) 在福泉等地主要在越冬蔬菜和杂草上越冬, 提出苗床和烟田应远离城镇近郊的蔬菜地。
20世纪70年代末山东、安徽、河南、陕西、云南、四川、黑龙江、吉林、辽宁、贵州、广东等地进行了当地病毒病类型鉴定, 中国农业科学院烟草研究所对山东、四川、辽宁、吉林、黑龙江5省的病毒进行了鉴定, 结果表明, 在全国范围内黄瓜花叶病(C M V ) 已取代普通花叶病(T M V ) 而成为主要病毒类型, 而且T M V 和C M V 复合侵染的比例上升, 云南、贵州、安徽、广东等地马铃薯Y 病毒(PVY ) 已呈上升趋势。中国农业科学院烟草研究所和中国科学院上海生化所首次发现了由C M V 和PVY 复合侵染引起的烟草叶脉坏死病。
1989～1991年间进行的“全国烟草侵染性病害调查研究”查明, 引起我国烟草病毒病的病毒共有17种, 其中分布广、危害重的有烟草普通花叶病毒(T M V ) 、烟草黄瓜花叶病毒(C M V ) 与马铃薯Y 病毒(PVY ) , 其次是烟草蚀纹病毒(TE V ) 、烟草环斑病毒(TRS V ) 等。其他病毒多零星发生。烟草斑萎病毒(TSW V ) 和烟草坏死病毒(T NV ) 为这一期间新发现病毒种类。在大部分烟区C M V 为主要病毒种类, 而在贵州、吉林、辽宁、黑龙江等省病毒病以T M V 最多。PVY 危害逐年加重, 在山东、河南等省已成为主要病毒种类,TE V 也呈上升趋势, 陕西、云南、辽宁等省发生普遍且危害较重。TRS V 等病毒在各地零星发生, 危害较轻。两种或多种病毒复合成为病毒危害的主要方式。
福建省对T M V 和C M V 株系进行了鉴定, 认为T M V 有4个株系, 分别是普通株系(T M V 2C ) 、番茄株系(T M V 2T om ) 、黄色花叶株系(T M V 2Y M ) 及环斑株系(T M V 2RS ) 。C M V 有3个株系, 即普通株系(C M V 2C ) 、黄化株系(C M V 2Y el ) 及坏死株系(C M V 2N ) 。沈阳农业大学1991年对PVY 进行了株系鉴定, 证明辽宁省有4个株系, 即普通株系(PVY 20) 、茎坏死株系
1 我国烟草上的病毒病害在中华人民共和国成立初期已
有文献记载。1957年以前北京农业大学植物病理教研组在河南省许昌烟草病害合作基点(许昌烟草试验场) 已经开展了病毒病的抗病育种, 但对该试验点的烟草病毒种类不明确。周家炽等于1957年开始了对河南和山东的烟草病毒病种类调查, 并对病毒病来源进行了初步研究。他们1957～1958年的调查表明, 当时山东烟草上病毒病已相当普遍, 所调查的7块烟田有4块田的病毒病发病率在50%以上, 烟草普通花叶病毒(T M V ) 占相当比例, 同时可能有黄瓜花叶病毒(C M V ) 和马铃薯Y 病毒(PVY ) 的存在(笔者据文章中对症状的描述和鉴定推测, 当时未明确) 。河南烟草上病毒病发生率较低, 认为在有T M V 存在的同时可能也有其他病毒存在, 当时未明确。随后(1958～1961年) 山东、辽宁等产烟省对病毒病种类进行了初步观察, 明确了这一时期我国烟草病毒病以普通花叶病(T M V ) 为主, 黄瓜花叶病(C M V ) 等病毒类型同时存在, 田间常有T M V 和C M V 复合侵染的现象。
1970年以后, 病毒病危害逐年加重,1975年在山东大流行, 重病田减产20%～50%, 夏烟减产70%以上。1975年中国农业科学院烟草研究所进行了烟草病毒病综合防治技术研究, 基本明确了黄瓜花叶病(C M V ) 以蚜虫传播为主, 普通花叶病(T M V ) 以接触传播为主, 土壤有一定传毒作用。提出了适期早栽、及早治蚜、麦套烟等栽培防治措施,1980年后提出了覆盖银灰色地膜防治烟草花叶病的示范, 防治效果达88124%～98117%, 并观察到普通地膜也有避蚜防病作用。防治病毒病的农药筛选表明, 牛奶和农吉利可减轻病情, 从土壤中分离出的D 23821和D 238212⑩两个菌系及褐藻酸钠对
杨德廉, 农艺师, 长期从事烟草研究与技术推广工作。 收稿日期:2000209230
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第1期 杨德廉等:我国烟草病毒病的防治研究策略
(PVY 2NS ) 、脉坏死株系(PVY 2N ) 、褪绿斑点株系(PVY 2ch1) 。
中国农业科学院烟草研究所研究明确了山东烟区烟草黄瓜花叶病毒的普通株系(C M V C ) 、普通花叶病毒普通株系(T M V C ) 、马铃薯Y 病毒的坏死株系(PVY N ) 、烟草蚀纹病毒的重症株系(TE V S ) 为优势株系, 首次报道了我国烟草蚀纹病毒轻症株系(TE V M ) 、重症株系(TE V S ) 的毒力分化。
这一时期陕西张荣、成巨龙等分别对烟草蚀纹病毒(TE V ) 、史步君等对烟草黄瓜花叶病毒(C M V ) 、王振东等对马铃薯Y 病毒(PVY ) 、蔡健和等对烟草曲叶病毒(T LC V ) 、沈阳农业大学吴元华等对烟草坏死病毒(T NV ) 、吴云峰等对烟草脆裂病毒(TRV ) 的生物学及理化特性进行了研究,T M V 等一些主要病毒在植株体内的增殖、分布、传播等方面得到了较为深入的研究。
随着PVY 发生的日趋严重, 国家烟草专卖局自1995年先后下达了分别由山东农业大学和沈阳农业大学负责的烟草马铃薯Y 病毒病的防治技术研究, 并取得了很大进展。1997年至今中国农业科学院烟草研究所还参加了C OREST 的PVY 国际合作研究, 表明我国烟草PVY 等国病毒类型相似。
1995展, 的预测预报技术。
1960年始, 许多研究单位进行了抗病毒病品种材料的筛选, 一些材料表现出对T M V 有较好的抗性但不适于推广利用, 没有找到抗C M V 的材料。“七五”和“八五”期间中国农业科学院烟草研究所共进行了922份烟草种质资源对C M V 的抗病性室内苗期鉴定, 筛选出16份高抗种质,165份中抗种质,416份中感种质,325份高感种质, 未发现免疫种质。在对30份材料所进行的对比鉴定中, 室内鉴定结果和田间自然发病结果的病情指数相关系数r =012613(置信度018290) , 相关不显著, 分析原因系由田间病毒种类复杂所致。并发现中抗材料铁把子和TI245, 特别是铁把子在田间综合表现优异, 可能其对多种病毒具有广谱的抗性。目前仍在继续进行种质资源对T M V 、C M V 和PVY 等的筛选。
辽宁凤城农科所从20世纪60年代开始进行抗普通花叶病的定向育种, 先后育成了辽烟8号、9号、10号、11号、12号、13号、14号抗T M V , 其中辽烟12号耐C M V 。广东农科院经作所育成了抗普通花叶病的广黄54号、广红12号。中国农业科学院烟草研究所育成的C V85、C V87、C V0922等品系也是高抗T M V 的材料。另外从国外引进的C ocker176等品种较抗T M V 。在C M V 的抗病育种方面, 台湾Wan 等人(1971) , 在20世纪80年代育成台烟6号(TT 6) 和台烟7号(TT 7) 等品种, 以及413、470品系等, 对C M V 有一定抗性。近年育成的抗病品种(系) 有, 广东的C151等高耐C M V , 丹东的高抗T M V 兼抗赤星病品种辽烟15号, 延边的高抗T M V 兼抗赤星病品系吉林9205等。中国农业科学院烟草研究所选育的CF20、CF80、中烟90的耐病性也较好。
在转基因抗病毒烟草方面, 1987年陈章良成功完成T M V 2cp 的构建、转录与表达; 田颖川(1990) 、方荣祥(1993) 报道获得转基因抗T M V 工程植株及双抗T M V 、C M V 工程植株; 田波(1992) 、方荣祥(1993) 、陈章良(1994) 也分别把C M V 2cp
基因及卫星RNA 导入到烟草品种NC89和G 228中, 创造出
抗C M V 的转基因烟草; 吴元华等已利用生物工程技术获得
N
了抗PVY 的转马铃薯Y 病毒复制酶基因(NIb ) 烟草。
综上所述在烟草病毒病的防治研究方面,1949年以来众多的研究者开展了大量的研究工作, 几代人都作了不懈地努力, 也取得了较大的成就。
2 近年病毒病持续高发的原因分析
近年来, 烟草病毒病有日趋严重的趋势, 几乎在每年都有造成毁产的事例且往往规模较大, 究其原因与全球气候的变化、整个农村的种植结构、烟草生产本身有关。全球气候的变化影响到毒源植物、虫媒、病毒和烟草本身; 整个农村种, 且使得轮作制度难以实施, 而。1全球气候变化所带来的是一综合效应, 它可导致病毒类群结构、毒源植物及数量、虫媒种类及数量、烟草本身的抗病性等的变化, 直接或间接影响到烟草对病毒的抗性。
在病毒病种类变化方面, 某些地区在原气候条件下(如极端低温) 某些病毒种类可能是不发生的, 但随气候的变化其毒源植物、虫媒等都发生了变化, 使得毒源植物、虫媒及病毒本身都可能在这些地区越冬, 从而逐渐使得某些地区的病毒种类发生变化。
在对虫媒的影响方面, 近年烟蚜在黄淮烟区的发生动态和发生量变化就是一个证明。
在影响毒源植物及数量方面, 随全球气候的逐渐变暖特别是气候带的北移使某些毒源植物在某些地区能够越冬并大量存在, 为病毒的大发生提供了基础。
同时全球气候的变化还导致了空气污染(或者说空气污染导致了全球气候的变化) , 造成烟草易发生气候斑、酸雨伤害等, 而且这些病害与病毒病的发生又都是相互促进的。
烟草病毒病的暴发在年度间似乎存在周期性, 但近年这一周期越来越短, 可能是全球气候变化直接或间接引起的。212 农村种植结构变化与病毒病害之间的关系
首先农村种植结构变化提供了大量的毒源植物和虫媒。近年我国北方保护地蔬菜和马铃薯、油菜等PVY 的寄主植物面积的扩大, 为蚜虫和病毒提供了充足的越冬和繁殖场地。山东等地PVY 的大发生可能与保护地蔬菜面积的扩大有很大关系。安徽、黑龙江等地PVY 的大发生可能与马铃薯、油菜面积的扩大有很大关系。PVY 在烟草、马铃薯和蔬菜混种的地区发生较重, 尤其在马铃薯和烟草间作的地块, 危害更为严重, 受害烟草产量和质量均下降。这种情况在黑龙江、山东、安徽、湖北等地广泛存在。
其次农村政策的改变形成一家一户的种植模式使得轮作难以实施, 在连作情况下造成毒源积累, 病害逐年加重。213 烟草生产本身对病毒病的影响
烟草生产本身要求种植高品质的烟草品种, 而品种的抗病性特别是对病毒病的抗病性往往与品质性状是相互矛盾的。在高品质的要求下, 势必要以牺牲烟草的抗病性为代
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中国烟草科学
价, 在常年种植感病品种的情况下病害只能是逐年加重。
以上原因综合影响的结果, 使近几年烟草病毒病种类变得越来越多、株系也越来越复杂, 病毒的优势种群也发生了根本性的变化(如近几年以PVY 为代表的马铃薯Y 病毒组病毒在我国各烟区的迅速崛起就是一个例证) , 使得我们多年所积累的防病经验和防病措施已显不足, 这是近几年烟草病毒病迅猛发展的最直接原因。
在2000年也在烟草上开展了同样研究, 表明是一种能从根本上解决病毒危害的途径, 但其成本较高, 如何降低成本将是该项措施的研究重点。
我国近年来推广和应用大棚集约化育苗技术, 要特别注意病毒在大棚苗中的传染。
轮作技术的推广和应用也是防治病毒病的有效措施, 如3年以上的轮作, 不与茄科作物轮作和连(邻) 作都是成功的经验, 需要进行研究和解决的是如何在现有农村种植制度下推广和应用轮作技术。315 抗病毒剂的筛选及利用
要更广泛的筛选植物抗病毒剂; 目前的抗病毒剂的作用, 应注意这些抗316 , 、、, 开展试验示范工作, 并随着、推广, 尽快地遏制烟草病毒病在我国主产烟区的猖獗和危害。
参考文献
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3 防治及研究对策
311 开展病毒病种类、株系分布及流行规律研究
摸清全国各主产烟区的病毒流行种类和株系是开展综
合防治的根本基础。在病毒病的种类和株系调查鉴定方面, 1990年前后所进行的全国烟草侵染性病害调查研究中对我国各主产烟区的病毒病种类进行过较系统的研究, 其他的研究多是局部的, 但该项研究至今已近10年, 在这10年中烟草病毒病的种群、流行种类和流行株系均发生了很大变化, 有必要开展全国范围的病毒病调查协作研究。312 进一步加强病毒病的测报技术研究
, , 报技术。313 开展抗病育种研究31311 常规育种 进一步搞好烟草品种资源的抗性筛选研究。开展烟草种质资源对主要病毒种类及其主要株系的抗性鉴定研究是开展抗病毒病育种工作的基础, 也是必须的, 并且要尽可能选出其抗性与其他不良性状不联锁的抗病种质。
利用现有的抗病种质开展抗病育种工作。利用现有抗病种质资源针对几个最主要的病毒类群开展抗病研究, 要注意水平抗病性的利用。尽量避免不良品质性状与抗病性状的联锁。31312 利用生物工程技术开展抗病育种研究 常规育种中, 抗病毒的基因和一些不良的性状紧密联锁的情况难以克服, 生物工程技术提供了可能的解决途径。在这方面我国已取得了大量的研究成果, 今后应注重对多种病毒多株系的抗病转基因研究。但该方面的研究应严格遵守《农业生物基因工程安全管理实施办法》中的有关规定。314 栽培防病措施研究
各种烟草病毒主要通过机械和虫传两种途径侵染烟草, 切断这两种途径的措施都将是行之有效的。
中国农业科学院烟草研究所等单位在20世纪70年代就开展了麦烟套作研究, 表明是一种有效的防病毒措施, 但这一措施仅能局限于某些烟区应用。还应研究其可能影响烟叶品质形成的相应解决措施。
20世纪80年代我国就开展了银灰色薄膜覆盖以避蚜防病的技术, 但没能大面积推广应用; 中国农业科学院烟草研究所在2000年利用银色反光膜进行避蚜防病研究, 表明反光膜在移栽后的20多天时间内能有效阻止蚜虫迁往烟草, 起到防病作用, 但其实用技术仍需研究; 上海用无防布覆盖番茄阻止蚜虫传病取得了成功, 中国农业科学院烟草研究所
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(责任编辑 徐建华)
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