病毒病防控岗位
李 晨 范旭东 张尊平 胡国君 任芳 张宝东 董雅凤
香气是葡萄的重要感官和品质指标,是评价优良葡萄种质资源的关键因素之一。近年来,随着消费者对多元化品种的需求,一些香味葡萄品种也因其独特的感官品质备受人们追捧,‘巨峰’、‘玫瑰香’、‘夏黑’、‘阳光玫瑰’等葡萄品种大面积发展,尤其是近2年‘阳光玫瑰’成为热门品种。2018—2019年,采用RT-PCR方法对来自13个省(市、自治区)的6个香味葡萄品种的212个样品进行了14种葡萄病毒的检测,初步明确了我国6个香味葡萄品种的带毒状况。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2018—2019年采集来自我国13个省(市、自治区)的6个香味葡萄品种的样品212个,其中包括59个‘阳光玫瑰’样品(来源于安徽、福建、广西、河南、江苏、辽宁、山东、上海、云南)、31个‘玫瑰香’样品(来源于北京、河北、辽宁、天津、浙江)、47个‘巨峰’样品(来源于安徽、广西、河北、江苏、辽宁、山东、上海、四川、浙江)、30个‘夏黑’样品(来源于山东、上海、江苏、云南、广西、安徽)、22个‘水晶葡萄’样品(来源于贵州)、23个‘着色香’样品(来源于辽宁和吉林)。
1.2 试验方法
1.2.1 RNA提取及cDNA合成
采用柱式提取方法进行总RNA的提取。反转录在1.5 mL灭菌离心管中进行,依次加入灭菌纯水20.0 μL、50 μmol/L六碱基随机引物(上海生工生物工程技术服务公司合成)2.0 μL,总RNA 8.0 μL,离心混匀,72 ℃保温10 min,冰上放置2 min;加入5×M-MLV buffer 10.0 μL、10 mmol/L dNTPs 2.5 μL、200 U/mL M-MLV逆转录酶1 μL、灭菌纯水6.5 μL,离心混匀,37 ℃10 min,42 ℃ 50 min,70 ℃ 5 min。合成的cDNA立即用于PCR扩增或置于-20 ℃冰箱中保存。
1.2.2 PCR扩增
根据已报道的14种葡萄病毒序列合成特异性引物,以cDNA为模板分别进行PCR扩增,扩增体系为:cDNA2.0 μL,10×PCR buffer 2.5 μL,10 mmol/L dNTPs 2.5 μL,上下游引物各0.5 μL,rTaq酶0.2 μL,DEPC H2O补足总体积至25 μL。PCR扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳进行检测。PCR扩增均设阴性和阳性对照,其中,GFLV检测需采用巢氏PCR方法,进行第二轮扩增。
2 结果与分析
2.1 RT-PCR检测结果
59个‘阳光玫瑰’葡萄样品中带毒样品55个,带毒株率93.22%,检测到GRSPaV、GFkV、GLRaV-3、GPGV、GVA、GINV、GLRaV-2、GVB、GVE、GFabV、GLRaV-1、GLRaV-4和GFLV共13种病毒,检出率3.39%~66.10%;31个‘玫瑰香’样品中带毒样品21个,带毒株率67.74%,检测到GRSPaV、GFkV、GLRaV-3、GPGV、GVA、GINV、GLRaV-2、GVB、GVE和GFLV共10种病毒,检出率3.23%~38.71%;47个‘巨峰’样品中带毒样品39个,带毒株率82.98%,检测到GRSPaV、GFkV、GLRaV-3、GPGV、GVA、GINV、GLRaV-2、GVB、GVE和GLRaV-4共10种病毒,检出率2.13%~70.21%;30个‘夏黑’样品中带毒样品19个,带毒株率63.33%,检测到GRSPaV、GFkV、GLRaV-3、GVA、GLRaV-2、GVE、GFabV和GFLV共8种病毒,检出率3.33%~40.00%;22个‘水晶葡萄’样品中带毒样品6个,带毒株率27.27%,检测到GVA、GLRaV-2和GVE共3种病毒,检出率4.55%~22.73%;23个‘着色香’样品中带毒样品10个,带毒株率43.48%,检测到GRSPaV、GFkV和GLRaV-2共3种病毒,检出率17.39%~26.09%(表1、图1)。所有样品均未检测到GLRaV-7。
2.2 病毒在不同地区及复合侵染的发生情况
病毒复合侵染在6个香味葡萄品种中普遍发生(表2)。‘阳光玫瑰’以2~5种病毒复合侵染为主,其中2种病毒复合侵染率为25.42%,3种病毒复合侵染率为10.17%。‘玫瑰香’以3种病毒复合侵染为主,复合侵染率为29.03%。‘巨峰’和‘夏黑’以2~4种病毒复合侵染为主,复合侵染率分别为10.64%~21.28%和6.67%~10.00%。‘水晶葡萄’和‘着色香’主要为2~3种病毒复合侵染,复合侵染率分别为9.09%和8.70%。
3 讨论与结论
本研究发现,葡萄病毒在6个香味品种中发生普遍,其中分布较广的有GRSPaV、GFkV、GLRaV-3以及近几年新报道的GPGV和GINV;检测结果显示,玫瑰香型的‘阳光玫瑰’和草莓香型的‘巨峰’、‘夏黑’以GRSPaV、GFkV、GLRaV-3侵染居多,近几年报道的GPGV、GINV、GFabV在我国主栽香味葡萄品种中侵染率也较高,例如,玫瑰香型的‘玫瑰香’葡萄以GPGV(38.71%)侵染为主。因此,香味品种中新病毒的发生和危害需引起高度重视,同时,有必要加强新病毒的传播途径研究,从而为其防控提供依据。
近年来,香味葡萄品种栽培面积迅速扩大,苗木生产量大、流通频繁,极大地增加了葡萄病毒感染几率。‘阳光玫瑰’、‘玫瑰香’、‘巨峰’和‘夏黑’栽植范围广,来自各地的样品大部分检测到葡萄病毒,而‘水晶葡萄’和‘着色香’主要分布于贵州及辽宁,样品带毒率相对较低。葡萄病毒复合侵染是一种常见现象,通常复合侵染严重的植株病症表现明显,果实品质下降,严重时可致树体死亡,给葡萄产业带来极大威胁。对6个香味品种的病毒检测结果统计后发现,在‘阳光玫瑰’、‘巨峰’和‘玫瑰香’上2种及以上葡萄病毒复合侵染现象更普遍,复合侵染率达86.44%、51.06%、48.39%,复合侵染的组合方式有多种,其中‘阳光玫瑰’单个样品中最多检测出9种病毒,以GRSPaV、GFkV和GLRaV-3与其他葡萄病毒组合的复合侵染比例最高,而‘玫瑰香’则以GPGV和GINV与其他葡萄病毒组合居多。‘水晶葡萄’与‘着色香’葡萄病毒复合侵染现象不突出,可能与其地域性栽培和扦插繁殖使病毒传播和累积受限有关。分析结果还发现,GRSPaV+GFkV+GLRaV-3以及GPGV+GINV的复合侵染率较高,是否与这几种病毒的传播途径有关,有待进一步研究。
本研究初步明确了‘阳光玫瑰’、‘巨峰’、‘夏黑’、‘玫瑰香’、‘着色香’、‘水晶葡萄’等6个香味葡萄品种的病毒种类及侵染状况,为其引种栽培、病毒早期检测及病毒病防控提供了依据。