辣椒病毒病及病毒檢測技術研究進展

源朝政 高小峰 鄭明燕 賈毛毛

摘??? 要：辣椒是一種經濟作物，在生產過程中極易發生病毒病，影響其品質和產量。本文對病毒種類、病毒生物學特性和病毒檢測方法進行了綜述，并對下一階段的研究內容和研究方法進行了探討。研究發現，世界范圍內有67種植物病毒對辣椒產生侵染，其中CMV和TMV是辣椒的主要威脅，PVY和PMMoV也是近年來被認為對辣椒有害的病毒。隨著辣椒病毒病害檢測技術的日趨成熟和多樣化，建立一套快速有效的病毒檢測系統， 有助于辣椒的無毒化生產。

關鍵詞：辣椒;病毒病;病毒檢測技術;綜述

中圖分類號：S641.3; S436.418.1+2???????? 文獻標識碼：A??????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.09.012

Research Progress of Pepper Virus Disease and Virus Detection Technology

YUAN Chaozheng， GAO Xiaofeng， ZHENG Mingyan， JIA Maomao

（Nanyang Academy of Agricultural Sciences， Nanyang， Henan 473200， China）

Abstract： Pepper is a kind of economic crop， which is vulnerable to virus diseases in the production process， affecting its quality and yield. In this paper， the virus species， biological characteristicsof the virus and virus detection methods were reviewed， and what to research as well as how to research in the following stagewas explored. It is found that there are 67 kinds of plant viruses that would cause infection to pepper worldwide， among which CMV and TMV are the main threats to pepper， while PVY and PMMoV have also been considered harmful to pepper in recent years. With pepper virus disease detection technology becoming more and more mature and diversified， a detection system is supposed to be established to perform rapid and effective virus detection ， which is helpful to pepper non-toxic production.

Key words： pepper; virus; virus detection technology; overview

辣椒別名：牛角椒、長辣椒、菜椒、燈籠椒，是一年或有限多年生茄科辣椒屬草本植物，品種繁多，日常生活中有些可以作為餐桌上的佳肴，有些可以作為調味品提高食欲，還有些可以充當藥材使用，因其豐富的營養價值和獨特的口味，深受人們所喜愛。辣椒果實含有大量維生素C、維生素B、胡蘿卜素及鈣、鐵等礦質元素，其中維C含量在蔬菜中位居首位。辣椒在我國四川、貴州、陜西、湖南、河南等多個省份均有種植，面積達1.5～1.6×106 hm2，約占全國蔬菜生產面積的10%[1]，在全球占比40%，年產量超1 800萬t。

辣椒病毒病是辣椒生長期常見的一種生理性病害，具有感染率高、傳播速度快、危害程度深、分布范圍廣等特點。辣椒染病后，常出現花葉、黃化、壞死、矮化、畸形等癥狀，有時幾種癥狀同時或先后在同一株上出現，對生產會造成損失，一般情況下減產30%左右，嚴重時高達60%以上，甚至絕收。目前發現在世界范圍內有67種植物病毒可以侵染辣椒，而在我國發現就有33種[2]，且各地所發現的毒原不盡相同（如廣東地區鑒定出毒原是CMV、TMV，遼寧地區鑒定出毒原是CMV、TMV、PVY）。本文從病毒種類、生物學特性及病毒檢測方法進行綜述，并對下一步研究方向進行探究，以期為我國辣椒產業的健康發展提供理論依據和技術支持。

1 辣椒病毒病

1.1 煙草花葉病毒

煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus，TMV）為一種單鏈RNA病毒，首先由Mayer（1886）發現，是煙草花葉病等的病原體，屬于Tobamovirus群。在世界范圍內普遍發生，現已知寄主植物達36個科350余種[3]，其中對單子葉植物22科中的198種植物具有寄生性。TMV能在煙桿、辣椒、白菜等多種植物上越冬，主要通過蚜蟲、種子方式傳播，有時也會通過汁液摩擦對植物的微管組織進行侵染。受TMV侵染后的植物體，早期發病的植株節間縮短，嚴重矮化，生長緩慢，不能正常開花結實，并易脫落，能發育的果實小而皺縮，種子量少且小，多不能發芽。植株組織結構破壞，會出現嫩葉明脈、葉片畸形、植株矮小、坐果率低等現象。

1.2 黃瓜花葉病毒

黃瓜花葉病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）是雀麥花葉病毒科（Brome mosaic virus）黃瓜花葉病毒屬（Cucumber mosaicvirus），首次發現是1916年Doolittle和Jagger在密歇根和紐約的黃瓜上[4-5]。到目前為止，CMV可侵染36科雙子葉植物和4科單子葉植物約124余種，主要在多年生宿根植物上越冬，通過蚜蟲以非持續方式傳播或種子傳毒，對多種蔬菜作物和觀賞植物都有一定危害[5]。發病最適溫度為20 ℃，氣溫高于25 ℃多表現隱癥。

CMV侵染辣椒后表現為漸進的發病過程[6]。發病初期表現“明脈”癥狀，逐漸在新葉上表現花葉，病葉變窄，伸直呈拉緊狀，葉表面絨毛稀少。成株發病后新葉呈黃綠相嵌狀花葉，病葉小，嚴重時出現老葉皺縮、反卷，病株下部葉片黃枯等病征。目前，我國辣椒黃瓜花葉病毒檢出率最高，也是辣椒抗病育種的主攻目標。

1.3 馬鈴薯Y病毒

馬鈴薯Y病毒（Potato virus Y，PVY）又稱煙草脈帶病、煙草脈斑病毒病，是1931年Smith在馬鈴薯上發現的。PVY為馬鈴薯Y病毒屬（Potyvirus），寄主范圍廣，可侵染多種茄科、藜科、葫蘆科和豆科等作物，還能侵染雜草。PVY病毒粒子線狀，大小為11 nm×680～900 nm，傳播途徑主要是靠蚜蟲（以綠色桃蚜為主）、汁液摩擦、嫁接等方式進行。受侵染的植株體，發病初期葉脈兩側深綠，形成明顯的脈帶，然后小葉脈間顏色變淡，嚴重時會出現卷葉或灼斑，色澤不均，品質下降。

PVY在辣椒幼苗期到成株期均可侵染，使得整株發病，出現植株矮化、葉片皺縮畸形、系統性輕花葉和斑駁、果少等癥狀。PVY除了單獨侵染外，還可以與其它植物病毒共同侵染[7]，對作物造成的損失更為嚴重。

1.4 辣椒輕斑駁病毒

辣椒輕斑駁病毒（Pepper mild mottle virus，PMMoV）最早發現于美國，其后在澳大利亞、加拿大、日本及歐洲部分國家也有發現，而在我國首次發現是于1994年新疆辣椒體上，后來山東青島、河北保定等地區也相繼進行了報道。PMMoV作為煙草花葉病毒屬（Tobamovirus）中一員，可以通過種子或汁液摩擦方式對任何辣椒或甜椒進行侵染，而危害部位主要集中于葉片和果實。受侵染的辣椒體會出現葉片黃綠相間、葉部斑駁、植株矮小、果實畸形等癥狀，對開花、坐果會造成嚴重影響，從而導致產量下降。

2 辣椒病毒病檢測技術

2.1 血清學方法

血清學檢測法是利用抗原抗體的體外特異性結合檢測植物病毒的方法?，F今植物病毒檢測中使用最為廣泛的血清學檢測法是酶聯免疫吸附測定（ELISA），該方法具有特異性強、靈敏度高、操作簡單等優點。

龔明霞等[8]采用雙抗酶聯免疫吸附法（DAS-ELISA）對廣西地區75份辣椒疑似病毒病樣本進行了病毒檢測，其中CMV檢出率達43.66%。李興紅等[9]采用DAS-ELISA檢測法，對來自北京地區的24個辣椒樣品進行檢測，發現呈陽性的有19個。高葦等[10]采用雙抗夾心酶聯免疫吸附法（DAS-ELISA）對天津5個區縣228份辣椒病毒病樣品進行檢測，結果表明，186份樣品呈陽性，42.25%受到CMV侵染，并首次在天津武清地區檢出番茄斑萎病毒（TSWV）。嚴婉榮等[11]運用斑點酶聯免疫吸附法（DOT-ELISA）對從海南采集到的593份辣椒和櫻桃番茄進行了病毒檢測，結果顯示辣椒病毒總體檢出率為37.5%，復合侵染率為2.08%;櫻桃番茄病毒總體檢出率為20.33%，復合侵染率為0.98%。于海龍等[12]利用雙抗體夾心酶聯免疫吸附反應（DAS-ELISA）對采集到的105 份疑似感病樣品進行了檢測，結果顯示有 70 份樣品受病毒感染，檢出率為 66.67%。Sunil Kumar等[13]采用酶聯免疫吸附法（ELISA）對26份辣椒種子進行了TMV侵染試驗，結果是17份種子受到TMV感染，感染率分別為65.38%，42.31%。

血清學檢測技術與其它技術進行有效結合，其檢測結果更為準確。郭思瑤等[14]利用斑點免疫雜交法（DOT-ELISA）對來自重慶的152份辣椒病毒病樣品進行了病原鑒定和優勢病毒分析，結果表明118份辣椒樣品檢測呈陽性，并采用RT-PCR法對隨機取的16份陽性樣品進行檢測，其結果同ELISA檢測結果基本吻合。張強等[15]采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法（DAS-ELISA）和反轉錄PCR（RT-PCR）對新疆南疆巴州地區的辣椒進行了PMMoV檢測，結果顯示兩種方法均從辣椒植株、果實、種子樣品中檢測出PMMoV。

2.2 指示植物檢測法

指示植物檢測法是利用病毒在某些敏感植物體上產生的枯斑作為鑒別病毒種類的依據，又稱為枯斑測定法或生物學檢測法。陳麗等[16]采用指示植物檢測法對從2003—2005年在陜西采集到的126份疑似感病的辣椒樣本進行檢測，結果顯示CMV和TMV在檢測樣品中所占比例分別為60.31%，30.94%。

這種方法主要采用汁液摩擦和嫁接傳染進行病毒接種，依靠對寄主或指示植物所表現出的癥狀進行鑒定，檢測速度較慢，期間還容易受到環境、季節等因素影響，因此很少作為植物病毒鑒定和分析的依據[17-19]，而且不同病毒在不同寄主作物上所表現出的癥狀也不一致。如CMV在煙草、黃瓜上產生系統花葉癥狀，在蠶豆和豇豆上產生局部枯斑;TMV在心葉煙上產生枯斑反應，而CMV成系統花葉。

2.3 電鏡觀察檢測法

電鏡技術最大優勢是可以直接看到病毒形態結構。吉訓聰等[20]采用電鏡負染法（EM）對海南黃燈籠辣椒種傳病毒進行了檢測，結果初步表明樣本中攜帶的CMV能夠通過種子傳播。趙尊練等[21]采用免疫電鏡法對采自陜西省辣椒主產區的4批次137份辣椒葉樣進行觀察，發現關中西部地區辣椒前期（6月）病毒病的病原為CMV和BBWV，后期（9月）主要病原為PMMV、BBWV、CMV、ToWV;整個關中地區辣椒病毒病4種病原依次為BBWV、CMV、CVMV和PMMV。電鏡觀察法雖然能直觀看到病毒結構及帶毒量，但在實際生產過程中，往往會根據不同病毒的種類和特點，將多種病毒檢測方法結合起來使用，建立一套快速、靈敏、準確、高效的植物病毒檢測體系。2.4 分子生物學檢測法

分子生物學法是目前常用的一種病毒檢測方法，具有靈敏度高、操作簡便、特異性強等特點，適用于大量樣品的檢測。目前，用于檢測植物病毒的分子生物學技術有多種，包括雙鏈RNA分子技術、熒光定量PCR、多聚酶鏈式反應（PCR）等。其中，Mullis等[22]在1985年創立的PCR法已經成為分子生物學及其相關領域的經典試驗方法。

辣椒作為一種經濟性作物，易受到病毒感染，國內外相繼有采用PCR和RT-PCR技術對辣椒病毒病進行了檢測報道。李月月等[23]采用RT-PCR法對采自洛陽地區的86份疑似病毒病蔬菜作物進行了檢測，結果顯示CMV樣品13份，檢出率為15.12%;張永江等[24]為了快速檢測馬鈴薯V病毒，通過特異性及靈敏度試驗建立了馬鈴薯Y病毒的實時熒光RT-PCR檢測方法;韓帥等[25]對從四川省汶川縣采集到的辣椒樣本進行RT-PCR技術檢測，結果顯示樣本的果皮、部分新鮮種子及回接寄主葉片均受到TSWV和PMMoV感染。KatalinNemes等[26]建立起一種簡單、快速和敏感的多重RT-PCR方法，可以同時擴增CMV、TMV、PMMoV和PVY等的基因組，是檢測辣椒病葉和果實中病毒的有效手段。

3 展 望

辣椒病毒病作為生產上的一種病害，受其影響辣椒產量和品質都會下降。近些年來，我國辣椒病毒病已有過去次生病害上升為主要病害，所帶來的影響也開始受到人們重視。雖然國內辣椒抗病毒病研究開展已久并取得了一些進展，但受氣候、蟲媒等因素影響，仍然存在一些問題和不足。因此，篩選辣椒抗病毒品種成為降低我國辣椒生產風險的首要任務。王述彬等[27]對從中國篩選出的154份辣椒種質資源在江蘇、湖南、遼寧3個不同生態區進行田間抗病性、經濟性狀等評價，鑒定出15份材料抗TMV、11份材料抗CMV。錢芝龍等[28]從國內收集的300余份辣椒資源中篩選出抗TMV材料65（尖）號、76號。

隨著對辣椒抗病毒基礎遺傳機理研究的不斷深入和生物技術的不斷發展，除了篩選抗病毒病辣椒品種之外，還可以從基因工程方面進行研究，采用轉復合抗病基因控制病毒，提高轉基因植物抗性強度，抗病的廣譜性和持久性[29]。生物農藥的研制也將是今后一段時間內研究熱點。

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收稿日期：2021-05-31

基金項目：河南省大宗蔬菜產業技術體系（z2010-03-02）

作者簡介：源朝政（1986—），男，河南南陽人，助理研究員，碩士，主要從事園藝高效栽培技術方面研究。

通訊作者簡介：鄭明燕（1978—），女，河南南陽人，助理研究員，碩士， 主要從事園藝高效栽培技術方面研究。