苹果病毒病研究概况和防治技术

胡慧 弟豆豆 李裕旗 曹晓敏 姜中武,2 赵玲玲,2*

（1 烟台大学生命科学学院，烟台264005；2 山东省烟台市农业科学研究院，烟台265500）

1 苹果病毒病的研究概况

1933 年，Bradford 和Joley 首次发现了苹果花叶病毒症状[1]。之后，苹果病毒病开始受到欧美一些国家研究人员的关注， 从20 世纪40 年代开始专门对果树病毒病进行观察、检测和研究。我国苹果病毒病的研究起步较晚，从20 世纪中期才开始进行相关研究。 直到60 年代初期，国内研究人员才对苹果花叶病和锈果病等苹果病毒病的特点、传播方法和防治技术进行了初期的研究。1978年，我国从国外引进一些病毒指示植物，真正开展了苹果病毒病研究。 到目前为止，全球已检测出40 多种苹果病毒， 近年来发现了几种新的苹果类病毒，如苹果凹果类病毒(ADFVd)，该病毒在‘Starking delicious’ 苹果上有明显的凹果症状，其基因序列包含306 个核苷酸，在我国山东和新疆的苹果样品中检测到该类病毒。2015 年，我国研究学者首次发现1 种双生病毒(AGV)。 此外，还新发现一些病毒或类病毒， 如苹果锤头状类病毒 （AHVD-likeRNA）、 苹果坏死花叶病毒（APNMV）和苹果肿枝病毒（AaLV）[2]等。

根据病毒在果树体内不断繁殖，但没有显著症状的潜隐性特性，将病毒分为潜隐性病毒和非潜隐性病毒两大类。 我国共检测出了19 种苹果病毒，据我国技术监督局发布的《苹果无病毒母本树和苗木检疫规程》规定，如今鉴定出6 种苹果病毒病：苹果褪绿叶斑病毒(ACLSV)、苹果茎痘病毒(ASPV)、苹果茎沟病毒(ASGV)、苹果花叶病毒(ApMV)、苹果锈果类病毒(ASSVd)和苹果绿皱果病毒(AgrCV)，其中前3 种是潜隐性病毒，后3种是非潜隐性病毒。苹果潜隐性病毒单独或混合侵染树体，混合侵染率较高，病毒侵染苹果树后，一般不表现典型症状，外观上不易识别，但会影响嫁接亲和性，而且混合侵染率高，造成树势衰弱、产量下降等问题[3]。 苹果非潜隐性病毒，通常在苹果栽培品种上都能表现出典型的症状， 容易识别，对树体危害很大。 如今在西北、东北、华北等各苹果园区，都已检测到非潜隐性病毒。

2 苹果病毒病的发生原因和防治方法

2.1 发生原因

树体营养不足或树势衰弱都会使树体容易感染病毒，如施肥不合理，土壤没有改良或通透性差，树体负载量过大，留枝量过多等都会导致病毒的发生。此外，苹果病毒还有很多传播方式，如通过嫁接、接穗或砧木等传播，也可通过人为传播，因修剪工具接触而传染病毒，还可通过根系接触或昆虫传播。

2.2 防治方法

2.2.1 栽植无病毒苗木 栽植无病毒苗木是控制苹果病毒病传播、扩散和危害的最实用有效的方法。 加强从脱毒技术到无病毒苗木原种，到母本园的建立，再到大量繁植无毒化苗木等一系列体系的执行力度， 严禁从疫区调购苹果苗木，并严格按照市场苹果苗木生产的要求，进行无毒化栽培管理。

2.2.2 农艺措施 可通过合理修剪树体，消除大小年现象，调整果树结构，改善通风透光条件等来增强树势；并通过改良土壤性状，加强果树根系吸收，施用有机肥料等方法促进苹果树健壮生长。发现感染病毒的衰弱树和锈果病病树后应立即刨除，轮作2 年后更换新的无病毒果树。 对有病毒的树做特殊标记，并且在修剪和疏花疏果时使用专门的修剪工具，避免和健壮的苹果树共用修剪工具，或者对修剪病树后的工具进行消毒处理，预防交叉感染，防止病毒传播[4]。 在进行嫁接和高接换种时，从健壮的果树上取接穗或购买高质量的接穗，不在感染病毒的果树上嫁接无病毒接穗或在健康的砧木上嫁接带毒接穗。

2.2.3 药剂防治 及时防治叶蝉等刺吸式害虫，防止病毒不断扩散， 应尽量将虫害在为害前除掉。 用药剂对土壤进行消毒，采用全园喷施药剂或剪锯口涂药剂， 可有效地预防苹果树感染病毒。药剂可选择盐酸吗啉胍、氯溴异氰尿酸、氨基寡糖素等。此外，还有一些抗病毒药剂，比如病毒A、宁南霉素等，喷施这些药剂后对病毒症状有减缓作用，可以交替轮流使用。

3 苹果脱毒技术

推广栽培无毒苗木是防治苹果病毒病最有效的方法。 目前，苹果脱毒技术主要包括热处理脱毒、茎尖培养脱毒、茎尖培养结合热处理脱毒、化学脱毒、微体嫁接离体培养脱毒和超低温脱毒等。

3.1 热处理脱毒

研究发现病毒和寄主细胞耐高温能力有一定的差异，利用这一原理，热处理脱毒时选择利于寄主细胞生长而不利于病毒的温度，以此达到控制病毒扩散的目的， 从而得到无病毒的新梢。现在常用的方法是将已经感染病毒的植株置于35～38 ℃的热空气中，通过变温及恒温的方法对组培苗或盆栽苗进行处理[5]。 变温是指通过昼高夜低的控制方式，提高植株的存活率，一般高温时间越长，脱毒率越高。 热处理脱毒的优点是操作简单方便，缺点是耗时过长，且不能彻底脱毒，尤其对一些耐热性较强的病毒和耐热性较差的植物来说作用不大。

3.2 茎尖培养脱毒

茎尖培养脱毒的原理是病毒繁殖速度比分生组织细胞分裂速度慢，且病毒无法在分生组织扩散，使病毒在植株内分布不均匀，茎尖组织可能没有感染病毒，以此来脱除病毒。 现有研究提出，茎尖无毒可能是因为病毒在具有分生能力的茎尖细胞中发生了RNA 沉默[6]。 并且指出茎尖大小与茎尖培养成活率成正比，与脱毒率及变异可能性成反比，茎尖太小，脱毒的再生率不高，而如果所取茎尖大于0.2 mm， 则不易彻底脱毒[7]。像ASGV 和ACLSV 等可以感染茎尖顶端的分生组织的病毒，目前仅用茎尖培养难以完全脱除。

3.3 茎尖培养结合热处理脱毒

由于热处理对有些植物的脱毒效率低且不能完全脱毒，而茎尖培养的再生率不高，所以可将这两种脱毒技术结合起来， 提高脱毒成功率。先把带毒试管苗放在37 ℃的恒温下处理28 d，切取下约0.5 mm 茎尖（包含1～3 片叶原基）进行脱毒培养[8]。 茎尖培养结合热处理有效提高茎尖的成活率和脱毒率，特别有利于仅用其中一种方法无法彻底脱毒的植物。

3.4 化学脱毒

化学脱毒主要是通过抑制病毒复制和诱导寄主产生抗病性的方法来进行脱毒。化学药剂有甘草酸和黄酮等天然抗病毒物质，以及2，4-二羰基六氢-1，3，5-三嗪（DHT）和病毒醚等核酸类似物物质。常用的化学药剂为病毒醚，研究发现，病毒醚的浓度大于40 mg/L，寄主会发生药害，但这与品种和品种的基因也有关，部分品种当病毒醚浓度大于或等于100 mg/L 时， 却不发生药害[9]。利用病毒醚脱毒已培养出多种无病毒苹果苗木，值得注意的是操作过程中需要严格控制浓度。浓度太低，无法抑制病毒，太高，对苗木伤害大，甚至使植物变异， 而且植物不能产生病毒抗体，所以仅用病毒抑制剂不能彻底脱毒，通常要结合茎尖培养或热处理脱毒。 研究发现，将其与茎尖培养或热处理相结合，可脱除ASGV、ACLSV、ASPV等多种病毒。

3.5 微体嫁接离体培养脱毒

微体嫁接是指通过人工培养基栽培出实生苗的砧木，从无病毒苗木上取0.15～1.0 mm 的茎尖，然后在砧木的切断面上通过试管微体嫁接得到无病毒的幼苗[10]。 在此之前，先高温处理接穗一段时间，提高脱毒率。 微体嫁接砧木可直接用试管苗， 但是由于花粉和种子可能会传播病毒，所以要先对砧木进行脱毒。 影响微嫁接成活率因素包括接穗来源、茎尖大小和病毒种类等。而茎尖大小与微嫁接的成活率成正比， 与其脱毒率成反比，所以，不易嫁接，且脱毒率和成活率不高，操作也不易完全掌握，实际应用难度较大。

3.6 超低温脱毒

超低温脱毒是将组织培养与超低温保存结合来进行脱毒。 超低温脱毒是一种新的脱毒方法，植物茎尖在经过液氮处理后，带病毒区域的细胞被杀死， 而没有感染病毒的细胞成活再生[11]。 一般在超低温环境条件下，绝大多数细胞的基本代谢和生长都会停止， 在这种情况下，植物能在相对稳定的生物学形态中比较完整的保存下来。存活下来的没有感染病毒的顶端分生组织经过再生培养出脱毒苗木。超低温脱毒也可结合茎尖培养脱毒，能快速脱毒，且耗时短，并且其遗传基因稳定，不需要特殊设备，是一种快速高效的脱毒方法。

4 问题与展望

苹果病毒病是系统侵染性病害，主要通过嫁接等无性繁殖方式传播，果树感染病毒后，病毒将始终在树体内繁殖和危害，破坏果树的营养和经济价值[12]。 目前全球还没有完全有效的药剂可以抑制病毒病的发生，病毒病危害愈加严重。 针对此现状，应大力繁育栽培无毒苗，推广无毒化栽培管理技术。 但是由于果树市场存在监管不严、工作人员生产技术不合理等问题，市场上真正可以投入到生产上的无毒苗不多， 因此我国急需规范统一苹果无毒苗生产体系， 加强市场监管， 重视苹果病毒病的研究、 检测和防控工作，严格检疫，大范围的推广无毒苗木，通过源头控制苹果病毒病， 才能够有效阻止病毒病的蔓延，从而提高苹果的经济效益，促进我国苹果产业快速发展。