番茄抗黄化曲叶病毒育种研究进展

本文分别对近年番茄抗黄化曲叶病毒的传统育种、分子辅助育种、基因工程育种进展进行了综述.栽培番茄均不抗番茄黄化曲叶病毒,所以传统育种采用从野生近缘种中筛选抗性材料,以其为亲本与栽培番茄进行杂交来获得抗性;野生近缘种中的抗性位点Ty-1、Ty-2和Ty-3及一些QTLs先后被定位,也筛选出了可鉴定Ty-1基因的SSR-47标记及鉴定Ty-3的SCAR标记;通过转基因技术获得抗性是研究热点之一,目前转入番茄后表现出抗性的序列有TYLCV病毒的CP基因、尺EP基因的部分序列或反义序列、不编码的保守序列以及源于白粉虱的GroEL基因.同时讨论了今后的主要发展方向.     

番茄黄化曲叶病毒的快速分子检测

番茄黄化曲叶病毒是当前世界范围内危害番茄生产的毁灭性病害。文章针对番茄黄化曲叶病毒全基因组序列的特异区段自主设计了1对特异性PCR引物(上游引物TYLCV-F:5′-ACGCATGCCTCTAATCCAGTGTA-3′,下游引物TYLCV-R:5′-CCAATAAGGCGTAAGCGTGTAGAC-3′),依据PCR扩增特异片段543 bp的有无可以快速、准确、高效、特异地检测出是否感染了TYLCV病毒,这项技术可以方便地应用到工厂化育苗的带毒性检测、蔬菜大规模生产中植株发病情况的快速检测以及抗病毒育种,从而为蔬菜安全可持续生产提供科技支撑。     

番茄黄化曲叶病毒的快速分子检测

番茄黄化曲叶病毒是当前世界范围内危害番茄生产的毁灭性病害。文章针对番茄黄化曲叶病毒全基因组序列的特异区段自主设计了1对特异性PCR引物(上游引物TYLCV-F：5′-ACGCATGCCTCTAATCCAGTGTA-3′, 下游引物TYLCV-R：5′-CCAATAAGGCGTAAGCGTGTAGAC-3′), 依据PCR扩增特异片段543 bp的有无可以快速、准确、高效、特异地检测出是否感染了TYLCV病毒, 这项技术可以方便地应用到工厂化育苗的带毒性检测、蔬菜大规模生产中植株发病情况的快速检测以及抗病毒育种, 从而为蔬菜安全可持续生产提供科技支撑。     

番茄黄化曲叶病毒对番茄叶片光合特性和叶绿体超微结构的影响

以番茄为试验材料,研究番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)侵染对植株叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿体超微结构的影响.结果表明:TYLCV侵染番茄后,叶片叶绿素a、b以及总叶绿素含量分别下降50.2%、24.19%和43.84%,叶片净光合速率和气孔导度分别下降43.28%、27.07%,胞间CO2浓度增加13.04%.与健康叶片相比,叶绿体变形,叶绿体基质片层大部分消解,基粒结构消失,叶绿体外膜和内膜剥离,质壁分离和细胞膜内陷,细胞器消解.研究表明,TYLCV侵染破坏了番茄叶片的叶绿体结构,严重影响番茄叶片的光合作用.     

烟粉虱传播双生病毒研究进展

综述了烟粉虱Bemisia tabaci对双生病毒的获取、传播及存留等方面的特性。烟粉虱最短的获毒和接种时间为15～30 min;双生病毒在烟粉虱体内可存留1至数周,有的终身存在。烟粉虱对双生病毒的传毒效率除了随其获毒及传毒时间的延长、传毒烟粉虱个体数量的增加以及病毒体浓度的增加而提高外,还与烟粉虱的龄期及性别有关。双生病毒除了在植物与粉虱之间直接传播外,还可通过烟粉虱交配及经卵携带的途径在烟粉虱个体和代别间进行传播。寄主植物、双生病毒的一些特殊蛋白以及烟粉虱内共生菌产生的GroEL蛋白,都可影响烟粉虱携带的双生病毒种类及传毒的可能性。双生病毒可对烟粉虱的发育、存活和生殖产生不利或有利的影响。雌成虫携带番茄黄化曲叶病毒（tomato yellow leaf curl virus, TYLCV）后,存活力和生殖力均下降; 而携带番茄斑驳病毒（tomato mottle virus, ToMoV）后,生殖力提高。此外,植物感染双生病毒后,其对烟粉虱的适合性可能提高。     

侵染广西烟草的中国番茄黄化曲叶病毒及其伴随的卫星DNA分子的基因组特征

从中国广西靖西的烟草病株上分离到病毒分离物G102和G103,用双生病毒特异性引物均扩增出约500bp的片段,两者序列同源性达99%。对G102基因组DNA-A全序列测定表明,其全长为2728个核苷酸,与中国番茄黄化曲叶病毒(TYLCCNV)同源性最高,达96.5%。进一步研究发现,G102和G103都伴随有长为1342个核苷酸的卫星DNA分子(DNAβ),这两个DNAβ分子的全序列与TYLCCNV的DNAβ同源性最高,分别为92.9%和93.4%。这是首次明确广西分离的TYLCCNV也伴随有卫星分子。     

上海地区番茄黄化曲叶病毒病的鉴定及嫁接接种法研究

番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leafcurl virus,TYLCV)是一种由烟粉虱(Bemisia tabaci)和嫁接传播的双生病毒,在热带、亚热带地区给番茄生产造成严重威胁.根据番茄黄化曲叶病毒的保守序列设计一对引物,运用PCR技术从上海地区的感病番茄中扩增出一条575bp的特异带,而健康植株无此带.测序表明该序列与番茄黄化曲叶病毒具有极高的同源性(97%～99%).将健康接穗嫁接到感染番茄黄化曲叶病毒的番茄砧木上,间隔15 d和30 d,分别提取接穗的DNA,并用PCR法检测病毒,发现嫁接15 d后在部分接穗中检测到TYLCV病毒,嫁接30 d后在所有的接穗中均检测到病毒,因此,嫁接法可以作为番茄黄化曲叶病毒病的接种鉴定方法.     

侵染稀硷的中国番茄黄化曲叶病毒及其卫星DNA全基因组结构特征

从云南红河稀硷上分离到病毒分离物Y64,全序列测定表明,Y64 DNA_A全长2730个核苷酸。基因组比较发现,Y64 DNA_A与中国番茄黄化曲叶病毒Y38分离物（TYLCCNV_［Y38］）同源性最高（99％）,与中国番茄黄化曲叶病毒广西分离物（TYLCCNV）的同源性次之（96％）,而与亚洲地区的其它双生病毒的同源性均在83％以下, 表明稀硷上的分离物Y64是TYLCCNV的1个分离物。利用DNAβ的特异性引物beta01和beta02,在病毒分离物Y64中扩增到卫星DNA分子（Y64β）。序列分析表明,Y64β全长1340个核苷酸,至少在其互补链上编码1个有功能的ORF（C1）。Y64β的全序列与TYLCCNV的各个分离物的卫星分子（Y38β、Y36β和Y8β）的同源性最高,分别为99.5％、99.5％和99.3％;与其它已报道的卫星DNAβ的同源性均低于66.4％。系统关系树研究表明,卫星DNAβ分子与其辅助病毒是共同进化的。     

中国烟草曲叶病毒广西株的初步研究

双生病毒(Geminivirus)是一种具有孪生颗粒形态的单链环状DNA植物病毒[1].根 据基因组结构特征及传播介体,双生病毒可分为三个亚组[1]:亚组Ⅰ双生病毒全 部为叶蝉传播的单组份基因组病毒,基因组大小在2.6～2.8kb之间,其代表病毒是玉米条纹病毒(MSV);亚组Ⅱ双生病毒是单组份基因组病毒,基因组大小在2.7～3.0kb之间;亚组Ⅲ双生病毒全部为粉虱(Bemisiatabaci)传播,基因组大小为2.5～2.8kb,除番茄曲叶病毒TLCV -AUS [2]等几个病毒为单组份基因组外,大多数亚组Ⅲ双生病病毒均为双组份基因组,稍大的组份叫DNA A,一般编码四个基因,稍小的组份叫DNA B,编码二个基因.烟草曲叶病 毒(TbLCV)和番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)都属于双生病毒亚组Ⅲ[3,4].     

高抗番茄黄化曲叶病毒病番茄新品种浙粉702的选育及抗病性鉴定

高抗黄化曲叶病毒病番茄新品种浙粉702是以自育株系材料T7969F2-19-1-1-3为母本,T4078F2-3-3-3为父本,结合分子标记辅助技术选育的杂交一代粉红大果型番茄品种。母本‘T7969F2-19-1-1-3’系从以色列引进的耐贮运番茄品种‘NEMO-TAMMI’（F1）与抗叶霉病粉红株系材料‘T9179’杂交分离后代中经连续9代单株选择而成。父本‘T4078F2-3-3-3’系从荷兰引进的抗TYLCVD番茄品种‘奇诺亚’（F1）与粉红株系材料‘T9178’杂交分离后代中经连续8代单株选择而成。该品种2011年通过浙江省非主要农作物认定委员会认定。通过对浙粉702园艺性状、产量性状、品质性状和抗病性等进行研究,结果表明：浙粉702 品质优良,早熟,丰产,高抗番茄黄化曲叶病毒病,枯萎病,抗叶霉病和番茄花叶病毒病,适合我国喜食粉果地区种植,平均可达73.83 t.hm-2。     

高抗番茄黄化曲叶病毒病番茄新品种浙粉702的选育

高抗黄化曲叶病毒病番茄新品种浙粉702是以自育株系材料T7969F2-19-1-1-3为母本、T4078F2-3-3-3为父本,结合分子标记辅助技术选育的杂交一代粉红大果型番茄品种。母本T7969F2-19-1-1-3系从以色列引进的耐贮运番茄品种NEMOTAMMI(F1)与抗叶霉病粉红株系材料T9179杂交分离后代中,经连续9代单株选择而成。父本T4078F2-3-3-3系从荷兰引进的抗TYLCVD番茄品种奇诺亚(F1)与粉红株系材料T9178杂交分离后代中,经连续8代单株选择而成。该品种2011年通过浙江省非主要农作物认定委员会认定。通过对浙粉702的农艺学、产量、品质和抗病等性状鉴定,结果表明:浙粉702品质优良,早熟,丰产,高抗番茄黄化曲叶病毒病和枯萎病,抗叶霉病和番茄花叶病毒病,适合我国喜食粉果地区种植,平均产量可达73.83 t/hm2。     

从烟草上分离的中国番茄曲叶病毒及其卫星DNA全基因组结构特征

本研究从具有典型曲叶病症状的广西靖西烟草病植株上分离到病毒分离物JX-2,全基因组序列测定结果表明,JX-2 DNA-A 全长2 738个核苷酸,共编码6个开放阅读框架(open reading frames,ORFs),其中病毒链编码AV1 (CP)和AV2两个ORFs,互补链编码AC1、AC2、AC3和AC4 共4个ORFs.BLAST结果表明,JX-2 DNA-A与中国番茄曲叶病毒(Tomato leaf curl China virus,ToLCCNV)各分离物的相似性在93.0%~99.7%之间,其中与ToLCCNV广西番茄分离物ToLCCNV-G32的相似性最高,达99.7%,而与其它双生病毒的同源性均在88.0%以下,表明JX-2是ToLCCNV的一个分离物.基于JX-2和已报道的双生病毒属代表种DNA-A全基因组核苷酸序列构建的系统进化树显示,JX-2与ToLCCNV-G32分离物的亲缘关系最近,并与ToLCCNV其它分离物形成一个分支,而与其它10种双生病毒的亲缘关系均相对较远.利用双生病毒卫星DNAβ的特异性引物β01/β02在JX-2样品中扩增到DNAβ分子(JX-2β),全长为1 341个核苷酸,其互补链编码1个ORF (即βC1),并包含一个富含A序列和一个卫星病毒保守序列.序列分析表明,JX-2β与ToLCCNV伴随的DNAβ的相似性在91.0%~96.1%之间,其中与ToLCCNV-G61DNAβ和ToLCCNV-G18 DNAβ的相似性最高(96.1%),与其它卫星DNAβ的相似性均低于61.8%.基于JX-2β全基因组核苷酸序列构建的系统进化关系树显示,JX-2β与ToLCCNV G61分离物伴随的DNAβ亲缘关系最近,并形成一个独立的分支,再与ToLCCNV 其余两个分离物伴随的DNAβ形成一个较大的分支.这是首次报道从烟草中分离到的中国番茄曲叶病毒及其伴随卫星DNA分子的全基因组结构特征.     

烟粉虱携带番茄黄化曲叶病毒检测及其传入山东省的考证

【背景】番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）是由媒介昆虫烟粉虱传播的一种双生病毒,对蔬菜及烟草等经济作物造成严重危害。前人资料表明,该病毒于2006年传人我国南方地区,2007年传人山东省,2008年后在山东各地逐渐蔓延扩散。【方法】为了考证TYLcV传人山东省的时间,本研究利用mtCOI基因对于2005和2006年7—8月份在山东省不同地区作物上共采集的15份烟粉虱样品进行了生物型鉴定,并进一步检测了烟粉虱携带TYLCV情况,同时对PCR扩增产物进行了测序分析。【结果】2005年的4份样品烟粉虱生物型均为B型,均不携带TYLCV。2006年的11份烟粉虱样品为B型与Q型混合样品,其中,2份烟粉虱样品检测到TYLCV,进一步证实该病毒为TYLCV。【结论与意义】本研究首次证实了TYLCV早在2006年就已经传入山东省。研究结果不仅对于防控该病毒具有重要指导意义,而且对于其入侵生物学研究也具有重要参考价值。     

番茄玉米间套作对烟粉虱的屏障效应及控制番茄黄化曲叶病毒病的效果

为探讨番茄与玉米间套作对烟粉虱的趋避效应及控制番茄黄化曲叶病毒病的效果,设置番茄品种‘金山511'以固定株行距与玉米品种‘先玉335'分别以10、20、30 cm的播种株距进行间作套种,调查3种栽培方式对烟粉虱屏障效应及黄化曲叶病毒病发生的影响。结果表明: 与番茄单作相比,玉米植株建立起的自然屏障使番茄生长环境相对稳定,玉米播种株距为10、20、30 cm时,番茄植株在6:00—20:00的平均温度分别降低3.01、2.26和1.45 ℃,平均相对湿度分别提高13.0%、8.8%、6.0%,平均光照强度分别降低26.1%、20.4%和14.5%;在每日的高温时段可显著降低番茄温度,提高湿度,减少光照强度,有效缓解强光、高温和干旱等有利于病毒病发生的不良环境条件,且在玉米播种距离为10 cm时效果最好。番茄间作玉米对烟粉虱有趋避效应,能抑制番茄黄化曲叶病毒病的发生,玉米株距为10、20、30 cm时,烟粉虱虫口数分别比单作减少88.7%、82.0%、73.9%,对病毒病的抑制作用呈减弱趋势,间作病情指数分别显著降低67.3%、59.4%和44.5%。玉米/番茄间作的种植模式有利于番茄植株生长和坐果,可提升番茄产量,玉米种植密度越高,效果越好,本试验条件下以玉米种植株距10 cm效果最好。     

下调烟粉虱MED隐种BtabCSP6表达对番茄黄化曲叶病毒传播的影响

【目的】番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)是对农业生产造成威胁的主要病毒之一,自然条件下通过媒介昆虫烟粉虱Bemisia tabaci传播。已有研究表明烟粉虱雌成虫比雄成虫具有更强的获毒与传毒能力。本研究旨在探明烟粉虱化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)基因BtabCSP6表达对病毒传播的影响,为控制病毒发生寻找新途径。【方法】使用TYLCV侵染性克隆方法获得带毒番茄植株,微虫笼收集不带毒烟粉虱MED隐种成虫固定在感染TYLCV的番茄植株叶片获毒48 h;利用RT-qPCR技术测定分别取食感染和未感染TYLCV番茄植株的烟粉虱MED隐种雌雄成虫体内BtabCSP1-8基因表达量变化;通过饲喂法利用RNAi对烟粉虱MED隐种雌成虫BtabCSP6基因进行干扰48 h后饲喂TYLCV感染的番茄植株,测定烟粉虱MED隐种雌成虫的获毒率和传毒率。【结果】RT-qPCR检测结果表明,与未侵染的烟粉虱MED隐种雌成虫相比,侵染TYLCV的雌成虫体内BtabCSP3和BtabCSP6基因的表达量变化最为显著。同样...     

番茄黄化曲叶病毒对温室白粉虱适合度的影响

【目的】温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)是为害北方地区花卉蔬菜的主要粉虱种类,烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)则在近些年逐渐频繁的花卉贸易活动中扩散至黑龙江省部分地区并取代了白粉虱成为当地温室害虫的优势物种,番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是烟粉虱传播的一种重要双生病毒,对作物的危害十分严重,然而该病毒对本地白粉虱的影响及对烟粉虱与白粉虱种间竞争关系的影响尚待研究。【方法】本研究观察记录感染番茄黄化曲叶病毒的番茄植株上温室白粉虱和烟粉虱的种群动态及番茄形态和部分生理指标的变化。【结果】结果表明:1)有烟粉虱滋生的番茄植株矮小,根系发达;2)有白粉虱滋生的番茄略微矮粗,影响较小;3)感染病毒的番茄矮粗或矮小,根部无明显变化;4)染毒带虫相对于带虫处理而言,在白粉虱试验中,番茄植株矮小,根系生物量也骤减;与此相反,在烟粉虱试验中,番茄的反应相对缓和;5)此外,不同酶类对植株染毒的响应不同:Ach E酶活高不利于植株,而GST酶活高则有利于植株。【结论】总体而言:烟粉虱单独作用很不利于苗期番茄,白粉虱对苗期番茄没有明显的直接影响;而感染病毒会缓解烟粉虱对番茄的强烈刺激,而加重白粉虱对番茄的作用,即染毒使带白粉虱的苗期番茄生长发育受到明显抑制。与番茄变化情况相对应的是,染毒番茄上烟粉虱产卵较少,但在发育前期(从卵到伪蛹)存活率较高;染毒番茄上白粉虱产卵较多,但在前期存活率较低。本研究可为高纬度地区粉虱综合防控提供参考。     

云南番茄曲叶病是由烟草曲茎病毒引起的

从云南省德宏田间表现曲叶症状的番茄植株上分离到病毒分离物Y41,采集的带病植株在实验室可经烟粉虱(Bemisia tabaci)传播到健康的番茄.用针对非洲木薯花叶病毒(ACMV)、印度木薯花叶病毒(ICMV)及秋葵曲叶病毒(OLCV)的15种单抗对病样进行TAS-ELISA检测,结果表明,番茄曲叶病是由菜豆金色花叶病毒属(Begomovirus)病毒引起的,但其抗原表位型与我国广西报道的中国番茄黄化曲叶病毒(TYLCCV)不同.对Y41进行DNA-A全序列测定和分析表明,Y41 DNA-A全长2743个核苷酸,共编码6个ORF,其中病毒链编码AV1和AV2两个ORF,互补链编码AC1、AC2、AC3和AC4 4个ORF.对Y41及其它双生病毒CP进行同源性比较及系统进化关系分析表明,Y41属于"旧世界"的粉虱传双生病毒,与我国报道的烟草曲茎病毒(TCSV)及印度报道的番茄曲叶Karnataka病毒(ToLCKV)同源性最高,达到98.8%.进一步比较基因组发现,Y41与TCSV AV1、AV2、AC1、AC2、AC3、AC4各ORF同源性分别为98.8%、96.6%、86.4%、93.3%、89.6%和89.7%,基因间隔区(IR)、DNA-A同源性分别为92.1%和93.4%,且在基因间隔区内含有相似的重复子序列及排列方式.这些结果表明:Y41是TCSV在自然条件下侵染番茄的一个分离物.     

中国番茄黄化曲叶病毒DNAβ缺失突变体与异源病毒的互作研究

与一些单组份双生病毒伴随的卫星DNAβ是辅助病毒在自然寄主上引起典型症状所必需的致病相关分子。迄今发现的所有DNAβ分子在互补链上都含有一个位置和大小保守的βC1基因。对中国番茄黄化曲叶病毒的缺失βC1基因的DNAβ突变体(DNAΔC1β)与异源病毒接种后的致病性及稳定性进行了研究。PCR和Southern杂交证实该突变体能利用赛葵黄脉病毒、烟草曲茎病毒、中国胜红蓟黄脉病毒、假马鞭曲叶病毒等多种异源双生病毒复制并系统侵染本氏烟。接种后65 d内的PCR检测和序列分析显示,该突变体与其它辅助双生病毒接种后在寄主细胞中的复制是稳定的。