王秀芝 史曉斌 崔聰聰 李 杰 張曉梅 張松柏 杜曉華 譚新球 張德詠 劉 勇*
(1 赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究所,內(nèi)蒙古赤峰 024031;2 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,湖南長沙 410125)
病毒病是番茄生產(chǎn)中最為常見的病害,發(fā)生和傳播都非常迅速,引起的損失也較為嚴(yán)重,可造成大幅度減產(chǎn),甚至絕收。目前生產(chǎn)上危害較為嚴(yán)重的有番茄褪綠病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)和番茄黃化曲葉病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)。這兩種病毒都是由介體昆蟲傳播,其中ToCV 由煙粉虱、白粉虱等以半持久方式傳播(Wisler et al.,1998),TYLCV 由煙粉虱以持久方式傳播(Brown &Czosnek,2002)。近年來隨著氣溫升高和田間煙粉虱的頻繁發(fā)生,番茄病毒病的發(fā)生日趨嚴(yán)重,并且在很多地區(qū)存在病毒病的復(fù)合侵染。
TYLCV 和ToCV 分 別 于2006 年 和2013 年 在我國大陸首次報道(Wu et al.,2006;Zhao et al.,2013)。目前ToCV 和TYLCV 在我國分布廣泛,且復(fù)合侵染情況較為普遍(趙黎明 等,2014;吳淑華等,2016;劉微 等,2018)。2018 年開始,筆者在內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣大城子鎮(zhèn)和松山區(qū)大廟鎮(zhèn)進(jìn)行番茄病毒病的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有些棚戶的番茄植株表現(xiàn)褪綠和黃化曲葉的癥狀,采集樣品檢測發(fā)現(xiàn),樣品存在ToCV 和TYLCV 的復(fù)合侵染。為規(guī)范番茄病毒病的綠色防控,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,促進(jìn)番茄綠色生產(chǎn),2019 年和2020 年,筆者在該地區(qū)采用嗜硫小紅卵菌HNI-1 菌劑噴霧與噻蟲嗪蘸(灌)根組合的方式對番茄病毒病進(jìn)行預(yù)防和防控,通過增強植物免疫和控制介體昆蟲的方式控制病毒病,以期達(dá)到較為理想的預(yù)防和防控效果,控制病毒病的擴散傳播,為其他地區(qū)番茄病毒病的防控提供借鑒和參考。
供試藥劑:2 億CFU · mL嗜硫小紅卵菌菌劑(HNI-1,懸浮劑)由長沙艾格里生物科技有限公司提供,25%噻蟲嗪水分散粒劑由瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司生產(chǎn),2 種藥劑均在番茄上進(jìn)行了登記。供試番茄品種為漢姆1 號,購自赤峰和潤農(nóng)業(yè)高新科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司。
小區(qū)設(shè)計:2019 年試驗在內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣大城子鎮(zhèn)設(shè)施番茄園區(qū)進(jìn)行,2020 年試驗在內(nèi)蒙古赤峰市松山區(qū)大廟鎮(zhèn)設(shè)施番茄園區(qū)進(jìn)行。在兩處園區(qū)各選取了20 個溫室,其中10 個用于預(yù)防試驗,另外10 個用于防控試驗。預(yù)防試驗和防控試驗使用的溫室之間的距離大于10 m。每個溫室面積667 m,選取其中的一半進(jìn)行藥劑處理,另外一半作為對照。
預(yù)防試驗用藥方法:播種前用HNI-1菌劑30mL兌水3kg拌種15min;在幼苗4葉期,用HNI-1 菌劑300 倍液噴霧1 次,每平米苗床噴1 000 g 藥液;移栽前2 d,用25%噻蟲嗪水分散粒劑2 000 倍液蘸根,每平米苗床使用2 000 g 藥液;定植后第5 天,用HNI-1 菌劑300 倍液噴霧,每667 m噴30 L 藥液。對照用清水處理。定植30 d后調(diào)查煙粉虱數(shù)量及番茄病毒病發(fā)病情況。
防控試驗用藥方法:田間調(diào)查時,在番茄開花后期植株表現(xiàn)出明顯的褪綠和黃化曲葉癥狀時,立即進(jìn)行防控試驗。用HNI-1 菌劑300 倍液噴霧,每667 m噴30 L 藥液,每隔3 d 用藥1 次,連續(xù)用5 次,同時用25%噻蟲嗪水分散粒劑2 000 倍液灌根1次,每株50~100 mL藥液。對照用清水處理。待所有處理完成,間隔15 d 后調(diào)查煙粉虱數(shù)量及番茄病毒病發(fā)病情況。
調(diào)查方法:對每個處理共選取10 行番茄(第7、8、19、20、31、32、43、44、55、56 行)進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計每一行番茄總株數(shù)和每株番茄上的煙粉虱數(shù)量及病毒病發(fā)病情況,預(yù)防和防控試驗處理前后,根據(jù)表1 的病毒病病情調(diào)査分級標(biāo)準(zhǔn)(劉勇等,2018),調(diào)查統(tǒng)計總株數(shù)和各級病株數(shù),計算病情指數(shù)。最后分別對10 個溫室的預(yù)防和防控結(jié)果取平均值,并進(jìn)行方差分析。
表1 病毒病病情調(diào)査分級標(biāo)準(zhǔn)
病情指數(shù)=∑(各級病株數(shù)×相應(yīng)級值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高級值)× 100
2019 年和2020 年,分別將用于預(yù)防和防控試驗的20 個小區(qū)的600 份感病番茄葉片帶回實驗室,分別用CTAB 法和Trizol 法提取DNA 和RNA,提取后放于-20 ℃保存,用于后續(xù)的番茄病毒?。―NA病毒和RNA 病毒)檢測試驗。
分別用番茄上常見病毒(番茄黃化曲葉病毒TYLCV、番茄斑萎病毒TSWV、番茄褪綠病毒ToCV、黃瓜花葉病毒CMV、煙草花葉病毒TMV、番茄花葉病毒ToMV)的引物(Pan et al.,2012;孫潔 等,2014;王雪忠 等,2018;劉勇 等,2019)對每個小區(qū)的采集樣品進(jìn)行擴增,引物信息見表2。PCR 產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測,在凝膠成像系統(tǒng)上觀察并記錄結(jié)果。
表2 引物信息
采用 SPSS 18.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,采用獨立樣本檢驗對預(yù)防和防控試驗中煙粉虱數(shù)量、番茄病毒病的病情指數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析。
2019 年預(yù)防試驗中共調(diào)查番茄2 978 株,2020年預(yù)防試驗中共調(diào)查番茄2 959 株。從表3 可以看出,2019 年清水對照的病毒病病情指數(shù)為8.254,而播種前使用HNI-1 菌劑拌種、4 葉期使用HNI-1菌劑噴霧和定植前使用噻蟲嗪蘸根處理的番茄病毒病病情指數(shù)僅為1.165;2020 年清水對照的病毒病病情指數(shù)為10.125,而播種前使用HNI-1 菌劑拌種、4 葉期使用HNI-1 菌劑噴霧和定植前使用噻蟲嗪蘸根的番茄,病毒病病情指數(shù)僅為1.572;兩年間藥劑處理與對照的差異均達(dá)到顯著水平,說明HNI-1 菌劑拌種、噴霧和噻蟲嗪蘸根處理能夠有效預(yù)防番茄病毒病的發(fā)生。從表3 也可以看出,與清水對照相比,使用HNI-1 菌劑拌種、噴霧和噻蟲嗪蘸根處理能顯著降低番茄植株上的煙粉虱數(shù)量,煙粉虱數(shù)量維持在6 頭 · 株以下。
表3 預(yù)防試驗中番茄病毒病病情指數(shù)和煙粉虱數(shù)量對比
防控試驗中用藥前對發(fā)病的10 個溫室的番茄葉片樣品進(jìn)行PCR 擴增,結(jié)果表明,只有TYLCV和ToCV 的病毒引物擴增后出現(xiàn)目的條帶,而用其他病毒引物擴增后均沒有出現(xiàn)目的條帶。其中TYLCV 的條帶大小與預(yù)期目的條帶1 442 bp 大小一致,ToCV 的條帶大小與預(yù)期目的條帶450 bp大小一致(圖1)。說明該地區(qū)番茄病毒病主要為TYLCV 和ToCV。
圖1 用藥前番茄TYLCV 和ToCV 的PCR 驗證
2019 年防控試驗中共調(diào)查番茄2 952 株,2020年防控試驗中共調(diào)查番茄2 935株。調(diào)查結(jié)果表明,用藥后顯著降低了番茄病毒病的病情指數(shù)和煙粉虱數(shù)量。從圖2 可以看出,2019、2020 年HNI-1菌劑噴霧和噻蟲嗪灌根處理15 d 后,病情指數(shù)顯著降低,分別為5.94、7.48。從圖3 可以看出,2019、2020 年HNI-1 菌劑噴霧和噻蟲嗪灌根處理后,與清水對照相比,番茄植株上的煙粉虱數(shù)量顯著降低,分別達(dá)到64.3、84.3 頭 · 株。
圖2 防控試驗中番茄病毒病病情指數(shù)對比
圖3 防控試驗中番茄上煙粉虱數(shù)量對比
2019 年和2020 年的防控試驗中,HNI-1 菌劑噴霧和噻蟲嗪灌根處理后番茄植株長勢均得到了明顯的改善,番茄褪綠癥狀明顯減輕,用藥前表現(xiàn)出褪綠癥狀的葉片邊緣逐漸恢復(fù)綠色,用藥前表現(xiàn)出黃化曲葉癥狀的植株頂端長出了新葉,且新葉沒有表現(xiàn)出發(fā)病癥狀(圖4)。
圖4 HNI-1 菌劑噴霧和噻蟲嗪灌根處理前后番茄病毒病癥狀對比
ToCV 首次發(fā)現(xiàn)于美國佛羅里達(dá)州,隨后在世界各國迅速傳播,給番茄等作物的生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失(Wisler et al.,1998;Tzanetakis et al.,2013)。2013年ToCV在我國大陸發(fā)現(xiàn)(Zhao et al.,2013),隨后迅速傳播到北京、江蘇、山西、陜西、浙江等地(Karwitha et al.,2014;Zhao et al.,2014;鄭慧新 等,2016),對我國番茄生產(chǎn)造成了非常嚴(yán)重的危害。TYLCV 最早發(fā)現(xiàn)于以色列(Cohen &Harpaz,1964),隨后在全世界范圍內(nèi)擴散傳播,于2006 年傳入我國內(nèi)陸(Wu et al.,2006),目前已經(jīng)在我國廣泛分布。隨著近年來ToCV在我國的發(fā)生,其與TYLCV在田間復(fù)合侵染,給番茄生產(chǎn)進(jìn)一步造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),番茄植株主要表現(xiàn)為黃化曲葉和褪綠,室內(nèi)檢測證實了存在TYLCV 和ToCV 的復(fù)合侵染。
目前對植物病毒病沒有特效藥劑,生產(chǎn)上常用的一些病毒抑制劑,如20%鹽酸嗎啉胍可濕性粉劑、0.5%葡聚烯糖可溶粉劑、30%毒氟磷可濕性粉劑等,可在一定程度上減輕ToCV 的危害(李嬌嬌 等,2016),但是并沒有一套能夠防控番茄病毒病的通用技術(shù)。在番茄種植的早期,如果能采用合理的技術(shù)進(jìn)行預(yù)防,將大大降低番茄病毒病的發(fā)生,此外,在番茄發(fā)病后,如果能及時采用有效的防控技術(shù),也可控制病毒病,有助于降低損失,保證產(chǎn)量(史曉斌 等,2020)。
本試驗采用防控介體昆蟲和提高植物防御反應(yīng)的綜合措施來防治病毒病。煙粉虱分布于番茄的葉片背面,且容易遷飛,通過噴霧的方式達(dá)不到理想的防控效果,本試驗中采用噻蟲嗪蘸(灌)根的方式,在番茄生長的早期,使植物通過內(nèi)吸作用吸收藥劑,達(dá)到對煙粉虱及其蟲卵的控制效果,降低了煙粉虱的種群數(shù)量,從而降低了病毒的傳播風(fēng)險;另外,本試驗采用生物制劑嗜硫小紅卵菌菌劑,該藥劑可以通過提高植物的防御反應(yīng)來提高植物抗病能力(Su et al.,2015)。使用嗜硫小紅卵菌菌劑后,番茄植株長勢明顯提高,抗病能力也得到增強,連續(xù)使用5 次后,病毒病病情指數(shù)顯著降低,病情得到了較好的控制。
綜上所述,通過連續(xù)兩年的預(yù)防和防控試驗,采用嗜硫小紅卵菌菌劑噴霧結(jié)合噻蟲嗪蘸(灌)根可有效控制介體昆蟲煙粉虱的發(fā)生及病毒的擴散,且操作簡單,成本低廉,降低了化學(xué)農(nóng)藥的使用,可為番茄病毒病的科學(xué)有效防控提供重要借鑒。