番茄抗黄化曲叶病毒病品种在广西南宁的自然抗病性表现

徐鹏超，李战彪，秦碧霞，谢慧婷，崔丽贤，蔡健和*

(1. 广西大学农学院，南宁 530004；2. 广西作物病虫害生物学重点实验室，广西农业科学院植物保护研究所，南宁 530007)



番茄抗黄化曲叶病毒病品种在广西南宁的自然抗病性表现

徐鹏超1,2#，李战彪2#，秦碧霞2，谢慧婷2，崔丽贤2，蔡健和2*

(1. 广西大学农学院，南宁 530004；2. 广西作物病虫害生物学重点实验室，广西农业科学院植物保护研究所，南宁 530007)

近年来，广西番茄黄化曲叶病毒病(TYLCD)发生较为严重，病原也比较复杂(发现4 种病毒且存在复合侵染现象)，对广西的番茄生产造成了很大威胁，种植抗病品种是防治该病的关键措施。本研究对中国农科院蔬菜花卉所、上海市农科院园艺所、浙江省农科院蔬菜所、江苏省农科院蔬菜所、北京市农林科学院蔬菜研究中心和广西大学提供的43 份抗TYLCD番茄品种在广西南宁的自然抗病性进行了评价。采用自然诱发的方法，病圃的番茄混合感染中国番茄曲叶病毒与中国番木瓜曲叶病毒。试验结果表明，表现高抗的品种有‘浙红3号’、‘浙红4号’、‘K22’、‘K64’等8个番茄品种，表现抗病和中抗的品种有‘红贝贝’、‘春展56’等25 个品种，表现感病的品种有‘樱红1号’、‘K6’等5 个品种，表现高感的品种有‘金陵佳玉’、‘苏粉11号’等5 个品种。本试验结果为抗病番茄品种在广西乃至全国的推广和布局提供参考。

番茄黄化曲叶病毒病； 抗病品种； 自然抗病性

番茄黄化曲叶病(Tomato yellow leaf curl disease，TYLCD)是一类严重危害番茄生产的病害, 引起该病的病原在分类上都属于双生病毒科(Geminiviridae)菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)。在自然条件下，该属病毒主要通过烟粉虱(Bemisiatabaci)以持久方式传播蔓延，因此也称为粉虱传双生病毒(whitefly-transmitted geminivirus，WTGs)[1]。目前，这类病毒已在亚洲、非洲、地中海地区、中北美洲及加勒比海等地的众多国家和地区造成严重危害，我国的广西、广东、云南、浙江、江苏、山东、上海、北京等10 多个省份均有发生，对生产已造成严重危害[2-9]。

WTGs侵染番茄后，症状主要表现为植株生长缓慢或停滞，严重矮缩，顶部叶片黄化变小，叶片边缘向上卷曲，无法正常开花结果；后期感染，染病植株仅上部叶片和新芽表现症状，结果量减少，果实变小。该病具有发病率高、危害大、防治难、传播效率高等特点。目前，生产上主要的防治措施有：培育无病壮苗、黄板诱杀烟粉虱、化学农药防治、换茬轮作，培育抗病品种等，其中培育抗病品种是防治该病的根本。前人已对番茄品种的抗病性进行了较多报道，田兆丰等[10]综合分析了20 多个番茄品种对番茄黄化曲叶病毒的抗病性，筛选出了3 份抗病品种；矫晓阳等[11]利用5种双生病毒的侵染性克隆对‘浙杂502’、‘浙粉701’、‘浙粉702’等3个品种进行了抗病性鉴定。结果发现，这3个品种对这5种双生病毒均具有较好的抗性。孔令娟等[12]对6 个抗黄化曲叶病毒病的番茄品种抗性进行了评价，发现番茄品种种植地域不同，其抗病性表现会有所差异。目前，市售的番茄种子有较多的品种均标注为抗病品种，然而，由于地域及抗病基因和病毒种类的不同造成番茄品种的抗性表现有较大差异，笔者对中国农科院蔬菜花卉所等单位提供的抗TYLCD番茄品种在广西南宁进行了烟粉虱自然接种抗病性评价。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 番茄品种来源

供试的番茄品种共43个，其中‘K6’、‘K22’、‘K36’、‘K54’、‘K61’、‘K64’、‘K72’ 由上海农科院园艺所提供；‘浙红1号’、‘浙红2号’、‘浙红3号’、‘浙红4号’、‘浙樱粉1号’、‘浙樱粉2号’等由浙江农科院蔬菜所提供；‘13H-Z2’、‘13H-Z4’、‘13H-Z5’、‘13H-Z11’、‘13H-Z12’、‘3156’、‘1361’、‘1362’、‘1363’、‘1364’ 由中国农科院蔬菜花卉所提供；‘金陵甜玉’、‘金陵秀玉’、‘金陵宝玉’、‘金陵佳玉’、‘金陵黛玉’、‘苏粉11号’、‘苏粉12号’、‘苏粉13号’、‘JSTY13S41’、‘JSTY13S42’由江苏农科院蔬菜所提供；‘红贝贝’、‘佳红8号’、‘春展56’、‘秋光140’、‘秋光277’由北京市农林科学院蔬菜研究中心提供；‘西大1号’、‘西大2号’、‘樱黄1号’、‘樱黄2号’、‘樱红1号’由广西大学提供。感病对照为‘超级大明星’(市售)，抗病对照为‘T11-7’，由南宁市立新公司提供。

1.1.2 试剂及PCR引物

2×TaqMaster Mix 购自北京康为世纪生物科技有限公司，SanPrep柱式DNA胶回收试剂盒购自生工生物工程(上海)股份有限公司，PGEM-T Easy Vector 试剂盒购自Promega，NaOH为国产分析纯试剂。

PCR引物参考AV494/CoPR[13-14]委托生工生物工程(上海)股份有限公司合成。

1.2 方法

1.2.1 番茄培育及病毒接种

试验地点为广西农科院植保所网室内，网室常年种植有番茄黄化曲叶病毒病病株，且烟粉虱虫量较大。所有的番茄试验材料于2013年9月4日采用穴盘法进行育苗，待幼苗长至5～6 叶期于10月1日移栽至盆中，每个品种移栽20 株，移栽后，将盆栽苗放置于网室内进行自然接种，定期调查植株发病情况，10月19日进行第1 次调查，10月29日进行第2 次调查。

1.2.2 PCR检测及序列分析

采集网室内发病的‘超级大明星’番茄样品8份，用NaOH 粗提法进行DNA的提取[15]，将提取液用0.1 mol/L Tris-HCl稀释50 倍进行PCR扩增。所得PCR产物克隆至PGEM-T Easy Vector，进行序列测定，测序工作由北京诺赛基因组研究中心有限公司完成。

病情调查完成后，采集各品种未表现症状的番茄叶片各1份(如果一个品种中有多株未发病植株则作为混合样采集)，用NaOH粗提法提取各样品的总DNA，将提取液用0.1 mol/L Tris-HCl稀释50 倍进行PCR检测。

1.2.3 病情调查与分析

每个番茄品种调查20 株，采用Lapidot 和Friedmann[16]的病情分级标准记录病情和计算病情指数；按发病的严重程度划分为0、1、3、5、7、9共6个等级，病情分级如下：

0级:无症状；

1级:顶端叶片的叶缘轻微发黄；

3级:羽状复叶的小叶末端黄化和轻微卷曲；

5级:多数叶片黄化，卷曲，边缘上翘；

7级:叶片显著黄化，上翘，卷曲，植株矮化；

9级:叶片极度黄化，卷曲，植株严重矮化，甚至停止生长。

发病率(%)=(发病株数/调查总株数)×100；

病情指数(DI)=∑(级别代表值×本级病株数)/ (调查总株数×最高级代表值)×100；

抗病评价标准(参考叶青静等[17])：

高抗(HR)：075。

2 结果与分析

2.1 病情调查及抗病性评价

番茄植株接种后，每周观察番茄植株的发病情况，到第3周进行第1次调查，第5周进行第2次调查，计算各品种的病情指数并进行分析，参考抗病性评价标准进行抗病性鉴定(结果见表1)。

接种3 周后，除抗病对照未表现症状外，其余各番茄品种均表现出番茄黄化曲叶病毒病的典型症状；接种5 周后(表1)，各番茄品种均有发病，发病最为严重的为‘金陵佳玉’与‘苏粉11号’，病情指数分别达到100与81.94；其余各供试品种病情指数在3.47～79.17。其中感病对照‘超级大明星’发病率达100 %，病情指数达到73.61，抗病对照‘T11-7’发病率为5 %，病情指数为0.69。

从表1可以看出，携带Ty-3a基因的番茄品种抗性最好，大部分表现高抗，但也有例外，‘浙红1号’等4个品种表现抗病和中抗，‘K6’和‘苏粉11号’表现感病和高感；携带Ty-1/Ty-3 和Ty-3基因的番茄品种抗性表现中等；而携带Ty-2 基因的番茄品种抗性表现较差，表现抗、中抗、感病甚至高感。

表1 番茄品种对番茄黄化曲叶病抗性评价结果

2.2 病毒种类分子鉴定

在自然接种区共采集8份感病的‘超级大明星’番茄植株叶片样品，提取总DNA后，用AV494/CoPR引物进行扩增，PCR产物经纯化后连接至载体进行序列测定，测序结果经GenBank，BLASTN分析表明，感病植株均为中国番茄曲叶病毒(TomatoleafcurlChinavirus，ToLCCNV)与中国番木瓜曲叶病毒(PapayaleafcurlChinavirus, PaLCuCNV)复合侵染。

2.3 未表现症状番茄植株的PCR检测

各番茄品种中部分未表现症状的16 份番茄样品PCR检测结果表明，‘浙红1号’、‘樱粉1号’等未显症的番茄品种也携带病毒，仅有‘金陵甜玉’等几个品种未检测出病毒(图1)。

图1 部分未显症番茄植株病毒检测结果Fig.1 Electrophoretic analysis of PCR products from partial tomato plants

3 结论与讨论

烟粉虱传双生病毒(WTGs)在自然界由于基因重组突变容易导致病毒变异，从而引起品种抗性丧失，导致病害暴发流行[18]。据报道，世界上引起番茄黄化曲叶病毒病的病原超过57种，侵染我国番茄的双生病毒至少有10种[19]。江苏、北京等地的番茄黄化曲叶病毒病主要病原为番茄黄化曲叶病毒(Tomatoyellowleafcurlvirus，TYLCV)[6，9]，浙江省主要病原为TYLCV和台湾番茄曲叶病毒(TomatoleafcurlTaiwanvirus，ToLCTwV)[7]，广西番茄双生病毒发生频率最高的是PaLCuCNV和ToLCCNV两种。试验结果表明，各番茄品种在广西南宁的抗性表现与其在品种提供单位所在地的表现差异较大，上海农科院与浙江农科院提供的‘K22’、‘浙红3号’等8个番茄品种表现为高抗，‘红贝贝’、‘春展56’等25 个番茄品种仅表现抗病和中抗， ‘樱红1号’、‘K6’ ‘金陵佳玉’、‘苏粉11号’等表现感病甚至高感。

番茄品种所携带的抗病基因与番茄品种的抗病性密切相关，含有Ty-1、Ty-2、Ty-3、Ty-4及Ty-5其中1 个抗性基因的番茄品系，对番茄黄化曲叶病毒病都有一定抗性，但抗性水平不等[16]。本研究中上海农科院与浙江农科院的番茄品种普遍携带Ty-3a抗性基因，江苏农科院的番茄品种除‘苏粉11号’与‘苏粉13号’携带Ty-3a外，其余品种材料均携带Ty-2基因，从试验结果可以看出，携带Ty-3a基因的番茄品种普遍对PaLCuCNV和ToLCCNV有较好的抗性，携带Ty-3 基因和携带Ty-1/Ty-3 基因的番茄品种对PaLCuCNV和ToLCCNV也表现出了较好的抗性，携带Ty-3 基因的番茄品种对PaLCuCNV有较好抗性；另外，携带Ty-2基因的番茄品种部分表现高感，部分表现中等及以上抗性，该研究结果与矫晓阳等[11]研究结果部分吻合，但含有Ty-3a的‘苏粉11号’和‘K6’抗性表现较差，原因还有待查明。

本研究对部分未显现症状的番茄植株进行了PCR检测，检测结果表明，这些番茄植株虽然未显现症状，但是同样受到病毒侵染，未发现免疫的番茄品种。

由于参试番茄株数偏少，接种压力偏大，也未进行测产，试验结果不一定完全反映各品种在田间的自然抗耐病性，仅供有关育种部门参考。

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Natural resistance of TYLCD-resistant tomato varieties in Nanning,Guangxi

Xu Pengchao1,2, Li Zhanbiao2, Qin Bixia2, Xie Huiting2, Cui Lixian2，Cai Jianhe2

(1. College of Agriculture, Guangxi University, Nanning 530004，China; 2. Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests，Institute of Plant Protection, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, China)

Tomato yellow leaf curl disease (TYLCD) occurred seriously and cause severe economic losses in Guangxi during recent years. Application of resistant variety was the best way to control this disease. In this study, the natural resistances of 43 TYLCD-resistant tomato varieties collected from Chinese Academy of Agricultural Sciences, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Beijing Academy of Agricultural Sciences, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences and Guangxi University were determined by the methods ofBemisiatabaciinoculation naturally in Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region. The diseased tomato were mix-infected byTomatoleafcurlChinavirus(ToLCCNV)andPapayaleafcurlChinavirus(PaLCuCNV) in diseased nursery.The result showed that 8 varieties (including ‘Zhehong 3’, ‘Zhehong 4’,‘ K22’, ‘K64’ etc.) were highly resistant to TYLCD ; 25 varieties were resistant and moderately resistant, 5 varieties were susceptible, and 5 varieties were highly susceptible. The results could provide a theoretical reference for the extension of these TYLCD-resistant tomato varieties in Guangxi and other regions of China.

tomato yellow leaf curl disease； TYLCD-resistant tomato varieties； natural resistance

2014-03-21

2014-06-23

公益性行业(农业)科研专项(201003065)；广西农业科学院科技发展基金(桂农科2013JQ19)；国家国际科技合作项目(2012DFA31220);广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2011YZ15);广西作物病虫害生物学重点实验室基金(13-051-47-ST-4);广西特聘专家专项

S 432.21

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.02.037

* 通信作者 E-mail： caijianhe@gxaas.net

# 对本文有同等贡献，并列为第一作者