芷江县烟草花叶病的发生与防控药剂筛选

彭建斐，莫其会，邓泽征，姚廷山，马冠华*

（1.湖南省烟草公司怀化市公司，湖南怀化 418000；2.西南大学植物保护学院，重庆 400716）

烟草病毒病是烟叶生产中的一类重要病害，发生普遍，严重影响烟草的产量和质量，平均发病率近20%，严重可达60%，有的田块发病率可超过80%，甚至绝收。目前，已从烟草上分离出病毒47种，包括烟草普通花叶病毒（TMV）、黄瓜花叶病毒（CMV）、马铃薯X 病毒（PVX）及马铃薯Y 病毒（PVY）等[1]。TMV 是引起烟草花叶病的典型成员，TMV 的主要侵染源来自带毒的种子、土壤及带毒烟苗等。主要传播途径有摩擦产生微伤口传播和昆虫介体传播。一是烟草种植生产过程中的农务操作常产生微伤口。烟草幼苗阶段的间苗等操作，使烟苗受到感染；在烟草营养生长阶段，施肥、打底叶、覆膜等操作使烟叶摩擦受伤，增加感染花叶病几率；烟株现花蕾后，封顶、采摘等操作也会导致花叶病害的传播[2]。二是通过刺吸式口器昆虫进行汁液接触传播。可侵染茄科、葫芦科及十字花科等36 科植物[3-4]。早期发病的植株节间缩短，较正常植株矮化严重，生长缓慢，一般不能正常开花结实且易脱落；发病初期的嫩叶叶脉络清晰，叶脉周边叶肉组织颜色变浅，直至成半透明状；叶片黄绿相间，且由于病毒在叶片组织内不断增殖，导致叶片部分叶肉细胞增大，叶片整体呈薄厚不均一的黄绿色相间花叶状[5]。20 世纪70 年代后，烟草花叶病多为TMV 和CMV 混合侵染引起。烟草病毒病为害造成的经济损失远超过真菌病害[6]。目前烟草花叶病最主要防控方法是通过种植抗病品种，但由于品种抗性易丧失，且品种抗性常与品质性状相矛盾，所以仍缺乏行之有效的防治措施。TMV的防控药剂包括植物生长调节剂、蛋白抑制剂和生物制剂等，一般防效为20%～60%，可有效缓解由病毒病引起的各种症状[7]。前些年，伍小良等将植物生长调节剂芸薹素内酯及宁南霉素两种生物制剂进行防治烟草花叶病侵染烟草田间试验，防治效果均达70%左右，是较为理想的防治烟草花叶病的药剂[8]，如今二者仍广泛应用于大田防控中。从植物中可提取出对烟草花叶病毒具有抗性的物质，左安建等对27 种植物提取物的抗TMV 活性进行筛选，提取物对TMV 有不同的作用：治疗作用、侵染保护作用、体外钝化作用、抑制增殖作用，不同作用对TMV的最高抑制率在51%～62.2%，更有22 种植物提取物对TMV 增殖的抑制活性高于或相当于对照宁南霉素处理，其中水麻、香丝草处理的病毒含量相当于健康烟叶，表明其能完全抑制TMV 增殖[9]。近几年，将具诱抗性的新物质用于诱导烟草对TMV 病毒产生抗性进而对烟草花叶病进行防控被广泛研究报道，周寒梅等将沼泽红假单胞菌蛋白Rhp-PSP诱导烟草抗TMV过程中相关防御酶的活性及丙二醛(MDA)含量的变化，同时测定了抗病相关基因的表达情况；表明蛋白Rhp-PSP处理烟草后，叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性显著提高，但降低了MDA含量；同时基因PR-1、PR-3、PR-5、PDF1.2表达显著上调[10]，证明了蛋白Rhp-PSP 具有诱导烟草产生抗TMV 的活性。崔顺艳等将诱抗茉莉酸甲酯(MeJA)类似物B2 处理烟草叶片后，接种烟草花叶病毒，并测定了TMV 在烟草叶片中的含量，表明B2 处理后，与对照相比，烟草叶片中的TMV 含量有所下降，化合物B2 对TMV 侵染烟草有一定的抑制效果[11]。刘澄瑾等将苯丙烯菌酮(IBC)用于诱导烟草抗烟草花叶病毒，并测定其效果，表明苯丙希菌酮对花叶病毒病防效达75%，效果较好[12]。

基于已有报道的研究基础，为了挑选潜力药剂适期防控夏季大田烟草花叶病毒病，本研究在测定试验地土壤元素含量情况下，调查分析烟草病毒病发生动态，测定3 种药剂的防控效果，为田间烟草花叶病毒病防控药剂的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况和药剂

试验在湖南省怀化市芷江县烟草种植田进行，烟草品种为当地主栽品种K326，烟草与水稻轮作地块，土壤酸性、肥力中等，采集烟草根际土壤备用。药剂试验2021年6—7月在芷江县芷江镇坪埔村进行。

供试药剂：2 亿CFU/mL 沼泽红假单胞菌悬浮剂，长沙艾格里生物科技有限公司生产；2%宁南霉素水剂，德强生物股份有限公司生产；0.5%几丁聚糖水剂，成都特普科技发展有限公司生产。

1.2 试验设计

采取5 点取样法采集试验地土壤样品，送至西南大学资源环境学院，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法检测土壤样品营养元素含量。

在试验点选取发病情况适宜的田块等；分为4 个处理，采用利农HD 型背负式喷雾器均匀喷雾2 亿CFU/mL 沼泽红假单胞菌悬浮剂240 mL/667 m2、2%宁南霉素水剂120 mL/667 m2、0.5%几丁聚糖水剂100 mL/667 m2，以喷雾等量清水作为对照，重复3次，每隔10 d 左右施药1 次，连续施用3 次，施药时间分别为2021年6月21日、6月29日、7月9日。

1.3 调查方法

试验期间共调查2 次，第一次为2021 年7 月10 日，即第一次药后20 d；第二次于7 月21 日，即第一次药后30 d，每处理每个重复随机选取10 株，按照病害分级标准调查发病情况，计算病株率、病情指数和相对防效。病情指数=∑（各级病株数×各级代表值）/(调查总株数×最高级值) ×100，相对防效=（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数×100%。

烟草病毒病分级标准为：0 级，全株无病；1 级，心叶脉明或轻微花叶，病株无明显矮化；3 级，全株1/3 叶片花叶但不变形，或病株矮化为正常株高的3/4以上；5 级：全株1/3～1/2 叶片花叶，或少数叶片变形，或主脉变黑，或病株矮化为正常株高的2/3～3/4；7 级：全株1/2～2/3 叶片花叶，或变形或主侧脉坏死，或病株矮化为正常株高的1/2～2/3；9级：全株叶片花叶，严重变形或坏死，或病株矮化为正常株高的1/2以上。

应用SPSS 20.0 软件对数据进行Duncan 新复极差显著性分析。

2 结果与分析

2.1 植烟土壤营养元素含量

供试地块土壤呈弱酸性，pH 值小于5.0。各营养元素的含量分别为Ca 1 493.26±119.92 mg·kg-1、Cu 0.63±0.12 mg·kg-1、Fe 19.20±1.41 mg·kg-1、K 17 223.72±890.72 mg·kg-1、Mg 225.79±14.23 mg·kg-1、Mn 19.59±1.37 mg·kg-1、P 192.19±13.22 mg·kg-1、Zn 7.86±0.55 mg·kg-1。2021 年初应用石灰烟田调节酸碱度，基本具备了种植优质烤烟的条件和优势。

2.2 烟草病毒病发生情况

调查发现，在湖南省怀化市芷江县芷江镇坪埔村植烟田，烟草病毒病在烟草生长全期都有发生。其中6 月14 日、6 月21 日为施药调查，对照（清水）病株率分别为9.92%、13.21%，病情指数分别为3.12、3.61，此时烟草病毒病发病较轻，为防控适宜时期。

2.3 药剂防效及烟草生长情况

田间小区防治试验结果可以看出，供试药剂中，2 亿CFU·mL-1沼泽红假单胞菌悬浮剂控病效果最好，平均相对防效为66.03%，显著高于其他两种药剂相对防效；2%宁南霉素水剂的平均相对防效次之，为56.94%；0.5%几丁聚糖水剂平均相对防效最低，为53.11%，两者差异不显著。与对照（清水）比较，药剂处理的烟草生长情况更优，药剂处理的株高、茎围、叶长和叶宽较高，且都有一定增产效果（见表1）。

表1 3种药剂药后30 d对烟草病毒病的田间防效及烟草生长的影响

3 结论与讨论

烟草病毒病在烟草主要生长期均可发生，其中烟草旺长期该病发生最严重，建议生产管理中需在烟草病毒病盛发前1～2周及时采取有效的防控措施。掌握好烟草病毒病的防控时期，适时防控非常重要，否则错过最佳防治时期会导致防控不理想。

TMV 已构建全长侵染性cDNA 克隆，为后续研究TMV 基因功能及病毒与寄主植物互作提供了有效支撑[13]。由于烟草生产种植结构调整及全球气候变化，烟草品种抗病性也常与品质性状相矛盾。前人已探究地膜覆盖、轮套作及抗病毒剂等措施来遏制烟草花叶病毒的猖獗危害，取得一定的效果。

抗病毒药剂可一定程度上缓解病毒导致的畸形、矮化等症状，但不能清除病毒[14]。有效防控烟草病毒病必须要贯彻“预防为主，综合防治”为核心的植保思想，密切关注田间相关病毒病发生动态，做到因地制宜，因势利导，才能将烟草病毒病防控到位。

本试验结果表明，3 种制剂中2 亿CFU·mL-1沼泽红假单胞菌悬浮剂控病效果最好，平均相对防效为66.03%，显著高于其他两种药剂相对防效；2%宁南霉素水剂的平均相对防效次之，为56.94%；0.5%几丁聚糖水剂平均相对防效最低，为53.11%；与清水对照比较，药剂处理的烟草生长情况更优，药剂处理的株高、茎围、叶长和叶宽较高，且都有一定增产效果。田间防控烟草花叶病毒病时建议以沼泽红假单胞菌剂为主，配合其他药剂施用，如嘧苷素·吗啉胍等，其他两种药剂的控病效果一般，有待进一步验证。

为了研制新型、高效、绿色的抗烟草花叶病毒抑制剂，有研究者以具有季铵盐结构的新型壳寡糖希夫碱衍生物为还原剂和稳定剂合成了壳寡糖衍生物纳米银微粒(C4-Ag NPs)，其对烟草普通花叶病毒具有良好的预防和治疗效果，防效可达到86.95%[15]。也有研究者利用RNAi 技术，将TMV 外壳蛋白基因体外合成的dsRNA 导入植物体内，通过外源双链引发RNAi 现象，实现对病毒同源基因序列特异性切割的目的，从而抵抗病毒的侵染[16-17]。但在田间实际应用过程中存在问题，裸露dsRNA 虽然比单链RNA 稳定，但直接在环境中暴露时仍然容易受到核酸酶的快速降解，因此需要载体保护dsRNA 在使用过程中的性状。纳米材料可以提高合成药物的热稳定性、渗透性、弥散性等。王嘉琪等[18]利用CS 与LDH 两种纳米材料与dsRNA 融合，dsRNA被CS与LDH 2种纳米材料包裹后降解率明显下降，而且随着温度的升高dsRNA 的量有所增加，说明纳米材料融合的dsRNA 有缓释效应；被纳米包裹后的dsRNA 预防和治疗效果较好，为55.18%～65.01%。纳米材料CS 与LDH 对dsRNA 起到了良好的保护、缓释及提高稳定性的作用。利用RNA 干扰防治植物病毒病害符合绿色农业发展的要求，相较传统的抗病毒制剂，有高效、绿色、环境友好的特点，具有良好的应用前景，是防控烟草花叶病毒病的潜在手段[19-21]。