學名
Potato yellow dwarf virus,簡稱PYDV.
異名: 紐約
馬鈴薯黃矮病毒(SYDV-NY(New York)),CYDV又稱 Aureogens vastans ar.agalliae和新澤西馬鈴薯黃矮病毒(SYDV-NJ(New Jersey))。
英文名:Potato yellow dwarf virus
分類地位:屬彈狀病毒組(Rhabdoviruses)。分布
寄主
馬鈴薯黃矮病毒能侵染雙子葉植物的
茄科、
菊科、
十字花科、
唇形科、
豆科、蓼科和玄參科植物60餘種,自然寄主有馬鈴薯、花菸草(Nicbtiana alata)、
萬壽菊、Chrysanthermum leucanthemum var.pinuatifidum、百日菊、白三葉草、長春花、
山芥(Barbarea vulgaris)等。
主要鑑定特徵及生物學特性
馬鈴薯病株矮縮、黃化,莖的生長點早期壞死。植株上部的莖常開裂,由開裂處可看到莖節的髓部及皮層有銹色斑點,有時節間的髓部及皮層也出現銹斑。病株節間縮短,可產生叢枝現象。小葉通常捲曲,但有時也皺縮,塊莖小而少,塊莖與莖部的距離很近,有時塊莖也開裂。塊莖的髓部及韌皮部有銹色至褐色的斑點或變色部分,維管束很少變色。收穫後不久的塊莖,其中部的芽端這種變色斑表現得特別明顯,但莖端在田間一般不被侵染。若在土溫較高的地塊播種病薯塊,幼芽死於土中,有的即使能出土,幼苗很快就表現出各種症狀,以至死亡。若將病薯塊播種在冷涼的氣候條件下,則植株症狀 "隱蔽",所結的薯塊也不減少,薯塊內部也不出現變色部分。
馬鈴薯黃矮病毒為桿菌狀粒體,在植物切片中大小約為380×75nm,在介體單層細胞切片中較小一些。病毒外膜由厚約3.5nm和間隔約5nm的三層構成。該病毒具有多形性,即電鏡觀察時可因處理方法不同而呈多種不同的形態,提純病毒負染也會呈多種形狀,病組織超薄切片中,其形態也不完全一樣。形態的多形性是因病毒粒體易變形,是在磷鎢酸等化學物質處理或因脫水而產生的人為假象。若從病組織抽提病毒之前用鋨酸或戊二醛固定,最後負染可以保護病毒粒體不被破壞,而呈現穩定的形態。
病毒核酸為單鏈RNA,分子量約為4.3×106。病毒粒體含有20%的
類脂,有4~5種結構蛋白。病毒免疫原性較強。黃花
煙汁液中的馬鈴薯黃矮病毒在23℃~27℃可保持侵染性2.5~12小時,稀釋限點10-3,致死溫度為50℃。
根據介體專化性,PYDV可分為兩個株系:(1)SYDV:由三葉草葉蟬 (Accratagallia sanguinolenta)傳毒,而Agallia constricra不能傳。(2)CYDV:由 Agallia constricta傳,而三葉草葉蟬不能傳。SYDV和CYDV病毒粒體的結構蛋白有差異。致病力不同的毒株可以從PYDV的原發病斑上分離出來。Black曾根據致病力不同將PYDV分為7個毒株。當病毒在黃花煙上長期不經介體傳播則易變異為介體傳播較差的毒株或根本不能由介體傳播的毒株。
傳播途徑
馬鈴薯種薯、介體、嫁接均可傳毒,主要靠
葉蟬(Accratagaliia spp.)、Agallia spp.傳播。葉蟬在傳毒能力上有嚴格的專化性,Accratagallia sanguinolenta傳SYDV的能力較強,Agallia quadripunctata較弱,Agallia constricta完全不能傳。Agallia contricta可傳CYDV,但Ac-cratagallia sanguinolenta不傳。 Agallia quadripunctata傳播CYDV比傳播SYDV強。病毒在介體內可增殖。傳毒葉蟬從吸毒到傳播需6~10天,病毒在蟲體內可以存活50天之久。若蟲、雌、雄成蟲均能傳毒,病毒還能在成蟲體內越冬。有些實驗中,SYDV和CYDV不能通過卵和精子傳代,但另一些實驗指出CYDV也偶爾通過卵傳。在馬鈴薯植株間難以通過機械接觸傳毒。汁液接種只能感染黃花煙、心葉煙和馬鈴薯等少數寄主。
檢驗方法
鑑別寄主反應
馬鈴薯(Solanum tuberosum)嫁接 葉蟬可以將PYDV傳到馬鈴薯上,針刺法接種平均成功率為13.7%。而最簡單的方法是汁液摩擦接種。做汁液摩擦接種時應注意:a.暗處理:在接種前把植株置黑暗處一定時間可提高接種效率,若接種前連續光照7小時以上則接不上;b.溫度為26~27℃或稍高最適;c.在接種汁液中加入0.01M
鹽酸半胱氨酸可使接種效率提高2倍;d.植株中部葉片比上端嫩葉及下部的老葉更易接種;e.接種前去除頂尖,利於發病。感病馬鈴薯植株,頂端黃化和壞死,莖內部有壞死斑點,特別在高部節位上病植株矮縮,塊莖內部有壞死斑點,有時畸形、皺縮、變水。病株很少存活,存活時慢性症狀較輕。
黃花煙(Nicotiana rustica) 接種黃花煙是研究PYDV的最好寄主,易於摩擦接種,接種前暗處理18~24小時可提高接種效率2~4倍,接種後溫度保持26~27℃或稍高對發病較適宜,接種前病汁液中加入0.01~0.04M鹽酸半胱氨酸可延長病毒存活期並利於接種。生長旺盛的植株易於接種,展開的嫩葉及其下部的老葉用於病斑計數較好,去除生長點和不接種葉片有利於病斑的形成和發展。
pH7.0較6.5、7.5更適於SYDV接種黃花煙。用H15-MgCl2液化比磷酸緩衝液效果好。健康的黃花煙汁液和高濃度的蔗糖可以增加在黃花煙接種PYDV產生的病斑數,蔗糖濃度為50~600g/L可成比例地增加病斑。摩擦接種時在緩衝液中加蔗糖比不加多產生7倍的病斑。摩擦接種適當的黃花菸葉片,1周左右接種葉出現局部不規則的黃色原發病斑,以後幼葉黃化斑駁,有時莖上有淡綠色或黃色淺條紋,慢性症狀則輕微。植株呈系統性症狀較為緩慢。
深紅三葉草(Trifolium incarnatum) 接種可經介體接種或用針刺法接種。用 SYDV接種幼嫩葉出現系統明脈,最後植株死亡。用CYDV接種,老葉上先出現系統症狀,再出現褐色銹斑和線紋,SYDV無此症狀。植株雖受CYDV的急性感染,但通常能存活。
介體細胞單層培養
1967年Chiu等建立了Agallia constricta的細胞系和其單層細胞培養的保存方法,取產後7天的卵,將幼胚胎移植,將許多胚組織片放在少量培養基上,置培養皿內在室溫24℃培育,24~18小時後新細胞出現並逐漸形成一細胞層,吞噬原始培養細胞,這種培養物可通過每周更換培養基而存活幾個月。培養基配方,100ml培養基溶液含400mgd-葡萄糖,105mg NaCl,80mg KCl,185mg MgSO4·7H2O,650mg水解乳白蛋白,500mg"Yea'stolate",17.5~20ml胎牛血清,10000?g青黴素,35mg Na2CO3,30mg CaCl2,250?g兩性黴素,5000?g新黴素。
無機鹽可先配成兩種溶液:a.除碳酸氫鈉以外的鹽溶液(為最終濃度的5倍),用濾器滅菌;b.碳酸氫鈉溶液(為最終濃度10倍),用高壓滅菌。葡萄糖液(4g/100ml)、水解乳白蛋白(3.25g/ml)和"Yea'stolae"(5g/100ml)用濾器滅菌。胎牛血清置56℃加熱30分鐘,用前加入。抗生素可在最後定溶為 100ml時加入。最終溶液的酸鹼度為pH7.0,無需調整。後來的研究表明:培養基中胎牛血清的濃度降為20%和10%培養效果不變。
1970年Chiu等又成功地將PYDV接入Aceratagallia sanguinolenta的單層培養細胞中。接種方法:移去培養基,用培養基(不含牛血清)洗2次,加上接種物液在30℃培育3小時,而後再洗3次,置培養基上培養。接種物液的準備方法:先提純、做密度梯度離心,取PYDV帶,每個步驟均要無菌操作。病毒懸浮於滅菌的pH7.0溶液中(含0.01M MgCl2、0.01M甘氨酸),再用培養基(含0.5%牛血清,無胎牛血清)稀釋即可做為接種液。PYDV接種2天后感染的細胞可用特異螢光抗體染色計數。來自Aceratagallia saeguinolenta的細胞稱為AS細胞,來自Agallia constricta的細胞為AC細胞。SYDV對AC細胞的侵染性是對AS細胞侵染性的10%,CYDV對AS細胞的侵染性是對AC細胞侵染性的10%。但後來有報導說:AC、AS細胞可以同樣均等地感染CYDV和SYDV。SYDV還可以侵染來自Dalbulus elimatus的DE細胞這一非介體細胞,但侵染性很低,僅為AS細胞的0.0027倍,而CYDV則不能侵染DE細胞。
用介體細胞單層培養檢測SYDV的侵染性較黃花菸葉片精確得多,前者較後者敏感103.7倍(以稀釋限點計算前者是後者的300倍,以單位面積的雜數計算前者較後者精確104.5倍),實驗表明後者的變異係數為52~109%,而前者僅為 6~11%。用黃花菸葉片檢測受葉齡、溫度、光照強度等影響,這些因素又較難控制,而用介體細胞單層培養則可消除這些影響。黃花菸葉片檢測需要2周,而介體細胞單層培養僅需2天。
血清學反應
Lin等報導用膠體金技術可檢測感馬鈴薯黃矮病毒的菸草葉片中的病毒蛋白。Lin等報導,採用接種介體單層培養細胞的方法(可用免疫螢光抗體技術檢測是否感染),把中和反套用於馬鈴薯黃矮病毒的檢測效果很好,其靈敏度較
環狀沉澱反應高100倍。
有關檢疫規定
馬鈴薯黃矮病毒是我國公布的《中華人民共和國進境植物檢疫危險性病、蟲、雜草名錄》中的一類危險性病毒,並在《中華人民共和國進境植物檢疫禁止進境物名錄》中規定應禁止從疫區引種,經審批特許的,應在國家指定的隔離檢疫圃內試植檢查,對傳毒介體、
昆蟲亦應嚴格檢疫。