薇甘菊萎蔫病毒生物學特性與傳播機理的研究

《薇甘菊萎蔫病毒生物學特性與傳播機理的研究》是依託華南農業大學，由王瑞龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：薇甘菊萎蔫病毒生物學特性與傳播機理的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王瑞龍
• 依託單位：華南農業大學

項目摘要

薇甘菊的生物入侵對華南地區生態環境造成嚴重的危害。生物防治是控制有害生物入侵的有效方法。新發現的薇甘菊萎蔫病毒（Mikania micrantha wilt virus）可引起薇甘菊葉片萎蔫、節間矮化，頂枯等症狀，嚴重抑制薇甘菊的生長。該病毒與蠶豆萎蔫病毒（Broad bean wilt virus）有較高的遺傳同源性，隨著薇甘菊的擴散該病毒可能傳播到豆科等重要經濟作物，從而對作物生產造成嚴重威脅。本研究擬對薇甘菊萎蔫病毒進行分離和純化，並進行基因組學及結構蛋白分析，調查薇甘菊萎蔫病毒在華南地區的分布範圍，研究該病毒的傳播方式、潛在的寄主，對華南地區有代表性的9科34種作物的侵染力及可能的影響和危害。研究對利用薇甘菊萎蔫病毒控制外來入侵植物薇甘菊以及評價其生態風險有重要意義，有望研製出薇甘菊生物防治的新方法。

結題摘要

薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)是華南地區重要的外來入侵植物。生物防治是控制有害生物入侵的有效方法。從田間薇甘菊萎蔫病株中分離獲得薇甘菊萎蔫病毒( Mikania micrantha wilt virus, MMWV)，可引起薇甘菊葉片萎蔫、節間矮化，頂枯等症狀，嚴重抑制薇甘菊的生長。在溫室中通過人工摩擦將該病毒接種到9 科27 種植物上，發現MMWV 能侵染其中的6 科12種植物。利用透射電子顯微鏡觀察該病毒顆粒呈球狀，直徑約30 nm。MMWV 可由桃蚜(Myzus persicae)以非持久性方式傳毒。MMWV侵染薇甘菊植株 30 d後，其莖的長度、葉、莖和根的鮮重分別比健康對照植株減少了75.3%、91.6%、79.5% 和75.6%，被侵染的薇甘菊出現萎蔫、皺縮、葉畸形等症狀。MMWV 侵染可引起薇甘菊葉片超氧化物岐化酶(superoxide dismutase, SOD)、過氧化物酶(peroxidase, POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)活性、葉綠素總含量和光合特性的變化。結果顯示：MMWV感染薇甘菊16d 內葉片的SOD 活性均比對照組高，其中第16 天達最大值，接種後第24 和32 天SOD 活性分別比對照低了13.28%和25.37%；POD 活性在接種後16-32 d 均顯著高於對照。PPO和PAL變化趨勢相似，在接種後第8天這兩個酶的活性分別比對照高了77.75%和23.58%，而在第32 天分別比對照減少了14.27%和20.53%。隨著侵染時間的增加，感病薇甘菊葉片中葉綠素含量減少，葉綠素a/b 值逐步降低；同時最大淨光合速率(Pmax)和光飽和點(LSP)分別比健康對照減少了32.34%和12.52%，而對暗呼吸速率(Rd)、光補償點(LCP)和表觀量子效率(AQY)無顯著影響。表明MMWV侵染可減低薇甘菊葉片光合作用的效率。實驗室和野外條件均觀察到MMWV可嚴重抑制薇甘菊的生長，隨著感病時間的延長，薇甘菊出現不能正常開花的現象，從而阻止了薇甘菊的繁殖，建立利用了噴槍法接種MMWV的方法，可有效控制薇甘菊的生物入侵。