黄瓜绿斑驳花叶病毒(学名: 明星八号 green mottle mosaic 病毒 ,简称CGMMV),又称黄瓜病毒3号(Cucunber virus 3)或黄瓜病毒2号(Cucumis virus 2),是一种RNA病毒,最早由Ainsworth于1935年描述。该病毒主要在欧洲、 印度 和 日本 的葫芦科植物上发现,其病毒粒子细管状,长约300纳米宽约18纳米。病毒主要通过汁液传播,且寄主范围有限,可通过植物间的接触、栽培过程以及黄瓜种子传播。
形态特征
黄瓜绿斑驳花叶病毒的病毒粒子特性包括沉淀系数(s°20,w)为185 S至195 S,等电点约为4.98 pH。病毒粒子结构为直形棒状,直径300纳米,长18纳米,螺旋度为23?,半径20?, 核糖核酸 位于距离中心40?的位置,螺旋由49个亚单位或3个转角构成。病毒粒子的 核酸 为单链线性RNA, 基因组 长度为6.5 kb,基因组为单一组分, 碱基 比例为G:A:C:U=25:26:19:30,占粒子重量的6%。基因组不带有Poly(A)尾,而是具有类似于 转运RNA 的结构。 GenBank 登录号分别为D12505、J02054和J04322。
分布范围
黄瓜绿斑驳花叶病毒最初在20世纪30年代在欧洲国家被发现,随后在60年代通过黄、西瓜和 瓠瓜 传入 印度 和 日本 。80年代,该病毒传入了中国台湾。2002年,中国从日本引进的种苗中发现了该病毒,2004年 厦门市 从日本进口的南瓜种子上检测到了CGMMV。2005年, 辽宁省 盖州市 发生了大规模的病毒感染事件,受影响面积达到333公顷,约13公顷的土地绝收。农业部发布第788号公告,将CGMMV确定为全国农业植物检疫性有害生物,属于国家三类检疫性病害。在全球范围内,CGMMV广泛分布于多个国家和地区,如 克里特岛 、 罗马尼亚 、中国台湾、巴西 旧金山 地区、 俄罗斯 、 日本 、 伊朗 、 丹麦 、印度德里、 芬兰 、 德国 、 英国 、 沙特阿拉伯 、 韩国 、 以色列 、 波兰 等。在中国,主要分布于辽宁、 河北省 、湖北、 广东省 和 山东省 ,发生率达到80%,而 河南省 、 四川省 、 江西省 、 上海市 、 新疆维吾尔自治区 、 陕西省 及 宁夏回族自治区 等地尚未发现该病毒。
主要危害
黄瓜绿斑驳花叶病毒在黄瓜上引起典型的症状包括叶片上出现色斑、水泡及变形,植株矮化,结果延迟,严重情况下会导致不孕。果实外部通常没有症状,但内部果肉可能出现变色、纤维化及腐烂。有些病株不会表现出明显的症状,而是以无症侵染的形式存在。桃叶珊瑚花叶病毒侵染黄瓜时,会产生叶片亮黄斑驳,新叶微有变形和矮化;果实出现黄化或出现银白色的条纹斑,尤其是在高温环境下更容易出现这种情况。在西瓜上,叶片仅产生轻微的斑纹和矮化,但在果实中会造成严重的变色或使果实内部腐烂。
寄主植物
黄瓜绿斑驳花叶病毒的主要自然寄主包括黄瓜、西瓜和 甜瓜 (Cucumis melo),但不能侵染 西葫芦 (Cucurbita pepo),在葫芦(Lagenaria siceraria)上也有发现。大多数 英国 株系只侵染葫芦科植物( 葫芦科 ),而 日本 和 印度 的一些株系以及英国分离出的一个株系能在苋色藜( 藜属 amaranticolor)和/或 曼陀罗 ( 曼陀罗属 stramonium)上产生局部枯斑。东欧的 桃叶珊瑚 分离物能够在三生烟,珊西烟(Brcák et al., 1962)上产生局部褪绿斑,在昆藜上产生系统斑纹。鉴别寄主方面,没有特别的鉴别寄主,对于某些株系鉴定来说,血清学测试和电镜观察是必需的。黄瓜(Cucumis sativus)——抗病,无局部症状;接种2周后产生轻微的明脉,继而出现明亮绿黑色斑纹,水泡,叶片畸形(特别是在冬天),植株矮化。苋色藜( 藜属 amaranticolor)——经西瓜株系、 碘 株系和 印度 C株系(Tochihara & Komuro, 1974)侵染后出现细小局部坏死斑,而 欧洲 黄瓜株系不出现这种症状;无系统侵染。曼陀罗( 曼陀罗属 stramonium)——Yodo株系和 日本 的黄瓜株系在接种后1周产生能扩散的局部褪绿斑;无系统侵染。毒源繁殖保存寄主:黄瓜是病毒繁殖与保存的优良寄主,但毒源最好是-20°C叶片冻存或汁液冻存。测定寄主:对大多数株系来说没有非常满意的测定寄主,但对于日本黄瓜株系来说, 曼陀罗 (Datura stramonium)是最好的鉴别寄主;苋色藜可以作为日本 碘 株系与西瓜株系及 印度 C株系的测定寄主(Tochihara & Komuro, 1974)。株系:有些株系可以用血清学方法或在苋色藜(C. amaranticolor)和曼陀罗(D. stramonium)上的症状反应来区分(Tochihara & Komuro, 1974)。主要株系:典型株系(Ainsworth, 1935)——黄瓜绿色斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic 病毒 ),在欧洲和 英国 报道,在果实上不出现症状,某些条件下在苋色藜上出现一些枯斑;不侵染 曼陀罗 ( 曼陀罗属 stramonium)和矮牵牛(Petunia hybrida)。黄瓜桃叶珊瑚花叶病毒(Cucunber 桃叶珊瑚属 mosaic virus)(Bewley, 1923)——=Cucumber virus 4(Ainsworth, 1935)= Cucumis virus 2A(Smith, 1957)。在 英国 和 欧洲 报道, 印度 也有类似报道(Vasudeva et al., 1949)。在果实上诱发显症,苋色藜上出现局部枯斑,但不在 曼陀罗 ( 曼陀罗属 stramonium)上引发枯斑。西瓜株系(Watermelon strain)——在日本报道(Komuro et al., 1971)。苋色藜上出现局部枯斑,但不在曼陀罗(Datura stramonium)上引发枯斑。 日本 黄瓜株系(Japanese cucumber strain)——在日本报道(Komuro et al., 1971)。在黄瓜上导致严重的果实变形,在曼陀罗(Datura stramonium)引发局部枯斑,但在苋色藜(C. amaranticolor)不引发局部枯斑。Yodo株系(Yodo strain)——在日本Yodo报道(Kitani et al., 1970; Tochihara & Komuro, 1974)。在黄瓜上导致果实扭曲,在苋色藜, 曼陀罗 和矮牵牛(Petunia hybrida)上产生局部枯斑。 印度 C株系(Indian strain C)——在印度bottlegourd中分离(Vasudeva et al., 1949),产生水泡状色斑,矮缩及减产;在苋色藜C. amaranticolor上引发局部枯斑,曼陀罗D. stramonium上为隐症,不侵染烟草和矮牵牛(Petunia hybrida)。
传播途径
黄瓜绿斑驳花叶病毒的传播途径多样。介体传播方面, 桃蚜 (Myzus persicae)和 棉蚜 (Aphis gossypi)会传播病毒,而黄瓜叶片 甲虫 则不传播病毒。带病残留物可经土壤传播至根部,但可以通过 溴化 甲烷 对土壤进行熏蒸来预防病毒的侵染。此外,植物间的接触也能传播病毒。种子传播也是病毒传播的重要途径之一,在黄瓜上,种子丰收后一个月种子传毒效率为8%,保存5个月则下降至1%。 荔枝菟丝子 也可以传播黄瓜绿斑驳花叶病毒,如Cuscuta subinclusa、 啤酒花菟丝子 (C. lupuliformis)和C. campestris。
检测方法
田间调查时,主要检查叶片、果梗、果实,观察是否出现病毒危害症状。实验室检测常用生物学鉴定(苋色藜-枯斑反应)、血清学鉴定、分子生物学鉴定(PCR扩增、 核酸 斑点杂交制备)、电镜法进行检测。
检疫防治
黄瓜绿斑驳花叶病毒的防治应首先使用无侵染的种苗,并在农事操作中尽量避免病毒经器械等传播,加强栽培管理,及时拔除初侵染病株,销毁病株残体。具体措施包括:1. 检疫处置:拔除病株并集中销毁、土壤消毒和轮作等,采取这些措施后一般可认为已完成疫情的处置。其中国内研究表明,经焚烧深埋10个月后的土壤或病残体样本仍可能被检测到CGMMV核酸的存在,但已无侵染活性。2. 种子处理:根据国内对带毒砧木进行药剂消毒、干热处理、干热处理结合药剂消毒、温汤浸种、温汤浸种结合药剂消毒等五种种子处理方法的研究,其中干热处理结合药剂消毒的防效最好,为100%,发芽率为85.2%,明显优于其他处理及对照;其次为干热处理(40°C、24小时后72°C、72小时),防效为93.46%,发芽率为85.6%;温汤浸种结合药剂消毒,防效为80.47%,发芽率为87.8%;药剂消毒(10% 磷酸钠 溶液浸泡20~30分钟),防效为73.93%,发芽率为90.3%;温汤浸种(55°C,1分钟),防效为58.20%,发芽率为93.7%。3. 抗病育种:选育抗病品种是行之有效的途径,Visser等人通过Cucumis anguria L.和C. zeyheri Sond种间杂交选育抗病品种;Daryono等人采用RAPD技术对melon栽培品种的抗CGMMV基因进行标记,进行抗病育种;More等人已育成 甜瓜 抗病品种VRM5-10、VRM29-1、VRM31-1、VRM31-2、VRM42-4 and VRM43-6。4. 生物防治 :许多生物防治研究已开展,Motoyoshi等人采用弱毒株系(SH33b)对甜瓜进行交互保护试验; 黄细心 Boer havia diffusa根部提取物或分离的糖蛋白可防治CGMM-V在 香瓜 上的侵染;Pseuderanthemum bicolor叶片水提取物可防治CGMMV在Cucumis melo var. momordica上的侵染; 叶子花属 叶片水提取物也可防治CGMMV在西红柿、甜瓜和 菽麻 等一些重要 经济植物 上的侵染; 美洲商陆 丙酮 提取物、KR-070(一种菌类 多聚糖 )、 麦仙翁 提取物对防治CGMMV都有效果;将13种厥类植物的提取液在Cucurbita pepo cv. Caserta上进行体外抑制CGMMV活性试验,最高抑制率可达90%。
危害情况
黄瓜绿斑驳花叶病毒在黄瓜上产生的典型症状为叶片上出现色斑、水泡及变形,植株矮化,产量损失达15%(Fletcher et al., 1969)。受感染的果实通常没有症状,但有些株系能够使果实导致严重的色斑和变形(Inouye et al., 1967a),有些 亚洲 株系在叶片上并不出现症状但是却能造成产量下降(Smith, 1957)。桃叶珊瑚花叶病毒侵染黄瓜产生叶片亮黄斑驳,新叶微有变形和矮化;果实出现黄化或出现银白色的条纹斑,特别是在高温下容易出现这种症状(Komuro et al., 1971)。在西瓜上,叶片只产生轻微的斑纹和矮化,但在果实中却造成严重的变色或使果实内部造成腐烂。