蜘蛛百合:监测正番茄斑萎病毒属病毒的潜力 “哨兵”

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Phytopathology Research 3.2

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  为解决正番茄斑萎病毒属病毒(Orthotospovirus)监测困难的问题,研究人员开展了以蜘蛛百合(Hymenocallis spp.)作为该病毒属哨兵植物的研究。结果表明,蜘蛛百合可用于监测环境中的正番茄斑萎病毒属病毒,且明确了 Taeniothrips eucharii 可传播番茄斑萎病毒(TSWV),这为病毒监测和防控提供了新方向。

  在广袤的植物世界里,正番茄斑萎病毒属(Orthotospovirus)的众多病毒,如同隐藏在暗处的 “杀手”,严重威胁着全球粮食和纤维生产,尤其是在热带和亚热带地区。这些病毒通过蓟马(Thysanoptera: Thripidae)以持久且增殖的方式传播,在澳大利亚,就存在着辣椒褪绿病毒(CaCV)、凤仙花坏死斑病毒(INSV)等五种正番茄斑萎病毒属病毒 。由于这些病毒的寄主范围广泛,蓟马载体又具有多食性,使得对它们的监测和疾病控制困难重重。
为了寻找有效的解决办法,来自澳大利亚昆士兰大学(The University of Queensland)的研究人员将目光投向了蜘蛛百合(Hymenocallis spp.)。这种原产于热带和亚热带美洲的多年生草本植物,在全球相似气候地区广泛种植,并且对多种正番茄斑萎病毒属病毒敏感,感染后症状明显。研究人员希望探究蜘蛛百合能否作为监测正番茄斑萎病毒属病毒的 “哨兵” 植物,同时了解感染蜘蛛百合的病毒种群结构差异,以及 Taeniothrips eucharii 在病毒传播中的作用。

该研究成果发表在《Phytopathology Research》上,研究人员主要运用了核酸提取、逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)以及系统发育分析等技术。在核酸提取时,采用特定试剂盒,按照操作步骤对植物和蓟马样本进行处理;利用不同引物对样本进行 RT-PCR 检测,以确定病毒种类;通过系统发育分析研究病毒的种群结构。

研究结果如下:

  • 疾病调查:研究人员在昆士兰州的三个不同地区对蜘蛛百合进行了调查。在东南昆士兰,番茄斑萎病毒(TSWV)感染的蜘蛛百合分布广泛,而辣椒褪绿病毒(CaCV)感染的较少;在中昆士兰和远北昆士兰,情况则相反,CaCV 感染的蜘蛛百合更为常见。此外,还在其他一些观赏植物上发现了正番茄斑萎病毒属病毒感染的情况。
  • 遗传关系分析:对 TSWV 和 CaCV 的核衣壳蛋白序列进行聚类分析发现,不同地区的病毒存在不同的种群结构,且病毒在作物和观赏植物之间传播。例如,东南昆士兰的 TSWV 样本与其他地区的有所不同,远北昆士兰 Ravenshoe 的 TSWV 分离株与西澳大利亚和南澳大利亚的更为接近。
  • TSWV 检测:研究发现,TSWV 在蜘蛛百合叶片上的分布具有局限性,通常存在于症状区域。部分蜘蛛百合植株最初表现为局部感染,随着时间推移,有些植株会发展为系统感染。
  • 病毒传播:实验证明 Taeniothrips eucharii 能够传播 TSWV,约 58% 的个体蓟马可传播该病毒,并且在非开花季节也能进行病毒传播。

研究结论和讨论部分表明,蜘蛛百合具有作为监测正番茄斑萎病毒属病毒的潜力,其分布广泛,在热带和亚热带地区都可应用。但由于蜘蛛百合对霜冻敏感,在温带地区的应用受限。同时,明确了 Taeniothrips eucharii 是 TSWV 的载体,这一发现为进一步研究蓟马传播病毒的机制和制定综合害虫管理策略提供了重要依据。这项研究为正番茄斑萎病毒属病毒的监测和防控开辟了新的道路,具有重要的理论和实践意义。
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