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Seed transmission of Cucumber green mottle mosaic virus on gourd and the evaluation of the effect of heat treatment

黄瓜绿斑驳花叶病毒在葫芦上的种传规律及热处理效果评价



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protectionꎬ 2015ꎬ 42(5): 841 - 847 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2015􀆰 05􀆰 021
基金项目:国家现代农业产业技术体系北京市西甜瓜创新团队专项ꎬ北京市农林科学院创新能力建设专项(KJCX20140111)ꎬ国家科技
支撑计划项目(2011BAD35B07)
∗通讯作者(Author for correspondence)ꎬ E ̄mail: genglihua@ nercv. orgꎬ Tel: 010 ̄51503094
收稿日期: 2014 - 11 - 26
黄瓜绿斑驳花叶病毒在葫芦上的种传规律
及热处理效果评价
宋顺华1ꎬ2   吴  萍1ꎬ2   宫国义1ꎬ2   孟淑春1   耿丽华1∗
(1.北京市农林科学院蔬菜研究中心ꎬ 农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室ꎬ 农业部都市农业
(北方)重点实验室ꎬ 北京 100097ꎻ 2.北京京研益农科技发展中心ꎬ 北京 100097)
摘要: 为明确黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virusꎬCGMMV)在葫芦上的种传规
律ꎬ以西瓜砧木葫芦种子为材料ꎬ采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(DAS ̄ELISA)、反转录聚合
酶链式反应(RT ̄PCR)与生物学检测相结合的方法研究葫芦种子的带毒率和传毒率的关系ꎬ并评
价了干热处理对病毒的钝化效果ꎮ 结果表明ꎬDAS ̄ELISA灵敏度检测种子时ꎬ在感染种子研磨液 ∶
健康种子研磨液为1∶ 1 000 时ꎬ带毒量仍能检测出阳性ꎬRT ̄PCR 和 DAS ̄ELISA 两种方法均能准确
检测葫芦种子的带毒情况ꎻ6 个批次的葫芦种子有 4 个批次呈阳性ꎬ带毒率在 0 ~ 100%之间ꎬ贮藏
1 年后的传毒率在 0 ~ 5􀆰 6%之间ꎻ4 个为 CGMMV阳性的种子批经干热处理后ꎬ仅 1 株实生苗呈阳
性ꎮ 研究表明ꎬCGMMV在葫芦作物上的隐性带毒现象非常普遍ꎻ种子的带毒率高而传毒率低ꎬ以
表面带毒为主ꎬ且非常稳定ꎻ72℃ 72 h干热处理葫芦种子能有效地钝化 CGMMVꎮ
关键词: 黄瓜绿斑驳花叶病ꎻ 葫芦种子ꎻ 带毒率ꎻ 传毒率ꎻ 干热处理
Seed transmission of Cucumber green mottle mosaic virus on gourd and
the evaluation of the effect of heat treatment
Song Shunhua1ꎬ2   Wu Ping1ꎬ2   Gong Guoyi1ꎬ2   Meng Shuchun1   Geng Lihua1∗
(1. Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops in North China Areaꎬ
Key Laboratory of Urban Agriculture (North)ꎬ Ministry of Agricultureꎻ Beijing Vegetable Research Centerꎬ
Beijing Academy of Agricultural and Forestry Sciencesꎬ Beijing 100097ꎬ Chinaꎻ 2. Beijing Jingyan
Yinong Sci ̄Tech Development Centerꎬ Beijing 100097ꎬ China)
Abstract: The relationship between the rate of seed contamination and seed ̄to ̄seedling transmission of
Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV) on gourd seeds was studied and the effect of dry heat
treatment on the virus passivation process was evaluated by using DAS ̄ELISAꎬ RT ̄PCR and biological
detection methods. The results showed that the sensitivity of DAS ̄ELISA detection was a ratio of 1 / 1 000
of CGMMV infected / healthy seeds in the grinding fluid mixtures. Both DAS ̄ELISA and RT ̄PCR methods
could accurately detect CGMMV from gourd seed soaking liquid. Among six batches of gourd seedsꎬ four
batches of seeds were positiveꎬ and the contamination rates were between 0 - 100% . After one year of
storageꎬ the seed ̄to ̄seedling transmission rates were between 0 - 5􀆰 6% . Four batches of commercial
gourd seeds infested with CGMMV were treated by dry heat treatment ( DHT)ꎬ only one seedling
appeared positive. This study indicated that CGMMV hidden poison phenomenon was very common on the
gourd crop. The transmission rate of gourd seed ̄to ̄seedling was low while the contamination rate was
highꎬ which indicated that the virus mainly distributed on the surface of the seeds and they were very
stable. CGMMV could be effectively passivated on gourd seeds treated by DHT method at 72℃ for 72 h.
Key words: Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV)ꎻ gourd seedꎻ seed contamination rateꎻ seed ̄
to ̄seedling transmission rateꎻ dry heat treatment
    黄瓜绿斑驳花叶病(Cucumber green mottle mosa ̄
ic virusꎬCGMMV)是葫芦科植物上的重要病害ꎬ最早
在英国发现报道(Ainsworthꎬ1935)ꎬ目前已分布于
20 多个国家和地区(冯兰香等ꎬ2007)ꎮ 中国口岸检
疫部门最早从日本引进的种苗中检测到该病毒ꎬ目
前在我国广西、辽宁、河北、山东、湖北、广东和北京
等很多地区也都发现了疫情ꎮ 2006 年 12 月 21 日
我国农业部颁布第 788 号公告ꎬ将黄瓜绿斑驳花叶
病毒列为全国检疫性的有害生物(2007)ꎮ CGMMV
是一种重要的种传病毒 ( Choiꎬ 2001ꎻ吴会杰等ꎬ
2011)ꎬ带毒种子是病毒远距离传播的主要途径ꎬ也
是葫芦科植株生长早期病毒最有效的感染途径ꎮ 目
前由于引种量和制种基地面积迅速增长ꎬ病毒随种
子传播的风险越来越高ꎬ给我国西瓜及甜瓜生产造
成了严重的威胁ꎮ 因此ꎬ加强种子检测、生产和使用
无毒的种子是防治该病害最有效的方法ꎮ
目前血清学及分子生物学是快速检测 CGMMV
的主要方法ꎬ酶联免疫吸附测定( enzyme ̄linked im ̄
mune sorbent assayꎬELISA)、反转录聚合酶链式反应
( reverse transcription ̄polymerase chain reactionꎬ RT ̄
PCR)和免疫捕获反转录聚合酶链式反应( immuno ̄
capture reverse transcriptase polymerase chain reac ̄
tionꎬIC ̄RT ̄PCR)已被广泛应用于进出口种子携带
CGMMV的检测(Kim & Leeꎬ2000ꎻKim et al. ꎬ2003ꎻ
黄静等ꎬ2009)ꎬ邓从良等(2009)还建立了实时荧光
PCR技术ꎮ 这些方法在检测大批量商品种子时均
存在研磨种子的困难ꎻRT ̄PCR 费时、费力ꎬ且检测
费用较高ꎮ 在病害防治上ꎬ热水和干热处理种子一
直是钝化病毒最有效的方法(Dawson & Kuhnꎬ1974ꎻ
Kim & Leeꎬ2000)ꎬ日本和韩国采取以干热处理为主
的综合防治措施ꎬ成功控制了 CGMMV 的发生与流
行(蔡明等ꎬ2010)ꎬ但其钝化病毒的原理还不清楚
(Kim et al. ꎬ2003)ꎻPark et al. (2005)首次报道了通
过转基因技术育成 CGMMV 的抗性砧木ꎬ而其推广
应用还未见报道ꎮ
近年来ꎬ已有不少研究报道 CGMMV 葫芦科种
子带毒率和传毒率的关系ꎮ 黄瓜 CGMMV带毒种子
收获后保存 1 个月ꎬ传毒率为 8% ꎬ在保存 5 个月后
传毒率由 8%降到了 0􀆰 1% (Hollings et al. ꎬ1975)ꎻ
当人工接种后ꎬ西瓜种子的带毒率为 100% ꎬ传毒率
为 2􀆰 25% (吴会杰等ꎬ2011)ꎻ葫芦种子 CGMMV 的
带毒率达到 100%时ꎬ其植株发病率分别为 0􀆰 91%
和 1􀆰 12% (秦碧霞等ꎬ2009)ꎻCGMMV感染瓠瓜种子
带毒率为 84% ꎬ传毒率为 2% (Choiꎬ2001)ꎮ 不同的
病毒株系和环境条件差异会对种子的传毒率等种传
规律产生较大的影响(Mandal et al. ꎬ2008)ꎬ但葫芦
种子在这方面的相关研究鲜少ꎮ
已有研究表明ꎬ在西瓜大量采用嫁接栽培技术
的生产方式下ꎬ该病毒主要通过砧木种子带毒传播ꎬ
自然条件下西瓜种子很少带毒ꎬ甚至不带毒(蔡明
等ꎬ2011)ꎮ 葫芦砧木是 CGMMV 的易感作物ꎬ因为
种子携带 CGMMV非常普遍ꎬ导致生产上大量采用
南瓜代替葫芦作为西瓜的砧木ꎬ但以葫芦作为砧木
所生产的西瓜甜度和口感等品质更好ꎬ有着南瓜作
为砧木不可替代的优点ꎮ 本研究以不同带毒率的葫
芦种子作为材料ꎬ旨在了解葫芦种子带毒和传毒的
规律ꎻ采用不同种子处理方法检测葫芦种子以明确
检测种子的灵敏度ꎬ以期为商品葫芦种子提供准确、
简便的检测程序ꎻ并通过实生苗评价干热处理对病
毒的钝化效果ꎬ为带毒葫芦种子提供可行的种子处
理和病毒钝化效果评价方法ꎬ对从源头控制该病害
的蔓延和流行提供一定的理论基础ꎮ
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
供试品种:5 个品种共 12 个批次的葫芦种子
为:京欣砧胜、京欣砧优和京欣砧冠各 3 个批次、京
欣砧王 2 个批次、京欣砧 1 号 1 个批次ꎬ均由北京市
农林科学院蔬菜研究中心提供ꎮ
试剂:CGMMV 的抗体ꎬ美国 Agdia 公司ꎻRNA
提取试剂盒、M ̄MLV反转录酶、RNAsin 抑制酶、100
bp DNA标准分子量、CGMMV 特异性引物及其缓冲
液ꎬ北京赛百盛基因技术有限公司ꎻTaq DNA 聚合
酶、dNTPsꎬ北京泽星生物科技有限公司ꎻ其它试剂
均为国产分析纯ꎮ
仪器: MK3 酶标仪ꎬ芬兰 Thermo Labsysterms
248 植  物  保  护  学  报 42 卷
Multiskan(雷勃)公司ꎻGeneAmp 9700 PCR 扩增仪ꎬ
美国 ABI 公司ꎻ5500 自动凝胶成像仪ꎬ美国 Alpha
Innotech Corporationꎻ2100L种子干热处理机ꎬ韩国高
丽器械株式会社ꎮ
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 DAS ̄ELISA方法检测葫芦种子
按照 Koenraadt & Remeeus (2014)方法进行ꎮ
将 5 个品种共 12 个批次的葫芦种子ꎬ按种子重量
(g)与样品提取缓冲液体积(mL)为 1 ∶ 10 的比例充
分研磨种子配制成样品提取液ꎬ样品提取缓冲液为
Na2SO3 1􀆰 3 g、PVP ̄40 20 gꎬ用 pH 7􀆰 4 的磷酸盐吐温
缓冲液( phosphate tween - 20 buffer solutionꎬPBST)
定溶至 1 Lꎮ 用酶标仪读取 OD405ꎬ当(样品 OD405 -
空白 OD405) / (阴性对照 OD405 -空白 OD405)≥2􀆰 0
时ꎬ判定样品为阳性ꎬ否则为阴性ꎮ 阴性对照为经
DAS ̄ELISA检测为阴性的种子ꎬ空白对照以样品提
取缓冲液代替样品提取液ꎮ
灵敏度检测:取带毒率为 100%的京欣砧胜种
子ꎬ按种子重量(g)与样品提取缓冲液体积(mL)为
1 ∶ 10 的比例充分研磨种子ꎬ用相同比例健康种子的
研磨液将带毒种子的研磨液分别稀释成 1 ∶ 10、1 ∶
20、1∶ 50、1∶ 100、1∶ 200、1∶ 300、1∶ 500 及 1∶ 1 000ꎬ读
取各稀释液的 OD405ꎬ重复 3 次ꎬ计算各稀释液的平
均 OD405ꎮ
不同种子处理方法对 DAS ̄ELISA 检测结果的
影响:取带毒率为 100%的京欣砧胜种子ꎬ共 4 种处
理方法ꎬ即单粒种子研碎、单粒种子浸泡 1 h、单粒种
仁研碎及单粒种仁浸泡 1 hꎮ 浸泡液或研磨液均为
样品提取缓冲液ꎬ种子重量(g)与缓冲液体积(mL)
的比例为 1 ∶ 10ꎮ 每种处理检测 10 粒种子ꎬ读取每
粒种子的 OD405ꎬ计算 10 粒种子平均 OD405ꎮ
1􀆰 2􀆰 2 RT ̄PCR方法检测葫芦种子
采用以下 3 种方法分别提取种子中的总 RNAꎬ
并比较不同提取方法对 RT ̄PCR 结果的影响ꎮ 方法
1:取带毒率为 100%的京欣砧胜葫芦种子 10 粒ꎬ每
粒种子取半粒单独研碎并提取总 RNAꎻ方法 2:剩余
的 10 个半粒种子分别加 0􀆰 5 mL无菌水浸泡 1 hꎬ从
每半粒种子的浸泡液中吸取 100 μL加入 400 μL 提
取液提取总 RNAꎻ方法 3:同时再从每半粒种子的浸
泡液中吸取 5 μL粗提 RNAꎮ 取 100 mg子叶或真叶
提取葫芦幼苗的总 RNAꎮ 种子和叶片的总 RNA 提
取按照 RNA 提取试剂盒上的方法进行ꎬRNA 粗提
液的提取方法为:将 5 μL 浸泡液与 0􀆰 5 mol / L
NaOH 5 μL溶液混合均匀ꎬ培育 5 minꎬ然后从中吸
取 10 μL提取液加入到 100 mmol / L Tris ̄HCl 缓冲
液 (pH 8􀆰 0) 490 μL中变性ꎬ作为 RNA粗提液ꎮ 以
提取的 RNA 反转录为 cDNAꎬ作为特异性 PCR 的
模板ꎮ
PCR 的上游引物为 CGMMV1: 5′ ̄CGTGGTA ̄
AGCGGCATTCTAAACCTC ̄3′ꎬ 下游引物 为 CGM ̄
MV2: 5′ ̄CCGCAAACCAATGAGCAAACCG ̄3′ꎬ 产 物
大小 654 bpꎮ RNA的反转录和特异性 PCR 反应体
系和步骤按 SN / T 2344 ̄2009 检疫行业标准的方法
进行(陈青等ꎬ2009)ꎮ 反应产物在 1􀆰 2%的琼脂糖
凝胶上电泳检测ꎬ在自动凝胶成像仪上观察拍照ꎬ记
录结果ꎬ扩增结果产生大小为 654 bp 的片段时判断
为阳性ꎬ否则为阴性ꎮ
1􀆰 2􀆰 3 种子带毒率和传毒率的检测
采用 DAS ̄ELISA方法检测种子的带毒率:从每
个批次取 100 粒种子ꎬ10 粒种子为 1 个样品ꎬ每个
批次种子检测 10 个样品ꎬ其中只要有 1 个样品为阳
性ꎬ这个种子批即为阳性ꎮ 对结果为 CGMMV 阳性
的种子进行种子带毒率检测ꎬ每个种子批检测 100
粒种子ꎬ计算种子的带毒率ꎬ重复 3 次ꎮ 种子带毒
率 =阳性种子数量 /检测种子数量 × 100% ꎮ
采用生物学方法检测种子的传毒率:将葫芦种
子单粒播种在营养钵内的灭菌土中ꎬ置于玻璃防虫
温室内ꎬ在温度为 25 ~ 34℃的条件下培养ꎮ 出苗后
每周观察实生苗的发病症状ꎬ对有可疑症状的实生
苗逐株取样进行 DAS ̄ELISA检测ꎻ待实生苗长至四
叶期ꎬ对其它无可疑症状的实生苗取样ꎬ即从无可疑
症状的每株实生苗上取一小块叶片ꎬ10 块叶片作为
1 个样本进行 DAS ̄ELISA 检测ꎬ对阳性的样本进行
单株检测ꎬ采用 RT ̄PCR验证ꎮ 每个种子批播种 400
粒种子ꎮ 统计 CGMMV 的阳性株数ꎬ计算带毒种子
的传毒率ꎮ 带毒种子传毒率 =阳性幼苗株数 /生长
的幼苗株数 × 100% ꎮ
1􀆰 2􀆰 4 种子干热处理
干热处理方法是将种子置于干热处理机内ꎬ分
别按 35℃ 24 h、55℃ 24 h、72℃ 72 h进行干热处理
后ꎬ关闭电源ꎬ24 h 后取出种子ꎬ种子保存于 6℃保
存箱内ꎮ 采用生物学方法检测干热处理钝化 CGM ̄
MV的效果ꎬ方法同 1􀆰 2􀆰 3ꎬ华欣砧优播种 400 粒种
子ꎬ京欣砧 1 号播种 780 粒种子ꎬ其余每个种子批播
种1 000粒种子ꎮ
1􀆰 3 数据分析
利用 SPSS 13􀆰 0 软件中的单方差分析模型
( one ̄way ANOVA model)对试验数据进行统计分
3485 期 宋顺华等: 黄瓜绿斑驳花叶病毒在葫芦上的种传规律及热处理效果评价
析ꎬ用 SNK(Student ̄Newman ̄Keuls)法进行差异显著
性检验ꎮ
2 结果与分析
2􀆰 1 DAS ̄ELISA方法对葫芦种子的检测
DAS ̄ELISA方法检测种子带毒的灵敏度较高ꎬ
带毒量在感染种子与健康种子研磨液体积比为 1 ∶
1 000时仍能检测出 CGMMV阳性结果(表 1)ꎮ
表 1 DAS ̄ELISA检测葫芦种子的灵敏度
Table 1 The sensitivity of DAS ̄ELISA detection on gourd seeds
稀释倍数 Dilution time CGMMV OD405 I / H
1 ∶ 10 0􀆰 960 ± 0􀆰 046 a 14􀆰 31
1 ∶ 20 0􀆰 784 ± 0􀆰 037 b 11􀆰 47
1 ∶ 50 0􀆰 638 ± 0􀆰 021 c 9􀆰 11
1 ∶ 100 0􀆰 511 ± 0􀆰 018 d 7􀆰 06
1 ∶ 200 0􀆰 444 ± 0􀆰 019 e 5􀆰 98
1 ∶ 300 0􀆰 361 ± 0􀆰 007 f 4􀆰 65
1 ∶ 500 0􀆰 348 ± 0􀆰 018 fg 4􀆰 44
1 ∶ 1 000 0􀆰 306 ± 0􀆰 009 g 3􀆰 76
阴性对照 Negative CK 0􀆰 135 ± 0􀆰 006 h —
空白对照 Blank CK 0􀆰 073 ± 0􀆰 007 i —
    表中数据为平均数 ±标准误ꎮ 同列数据后不同小写字母表
示经 SNK法检验在 P < 0􀆰 05水平差异显著ꎮ I为样品 OD405与空
白对照 OD405之差ꎻ H为阴性对照 OD405与空白对照 OD405之差ꎮ
Data are mean ± SE. Different letters in the same column indicate
significant difference at P < 0􀆰 05 level by SNK test. I: The result of
the positive sample’ s OD405 value minus the blank CK sample’ s
OD405 valueꎻ H: the result of the negative sample’s OD405 value mi ̄
nus the blank CK sample’s OD405 value.
对葫芦种子进行不同处理发现研磨种子的方法
能得到更高的 OD405ꎬ以研磨整粒种子的 OD405最高ꎬ
但检测结果在不同处理方法之间是一致的ꎬ即均呈
现阳性ꎬ种子的 CGMMV带毒率为 100% (表 2)ꎮ 同
时也说明研磨种子方法能充分释放出种子内外的病
毒ꎬ可以提高 DAS ̄ELISA检测的准确度ꎮ
2􀆰 2 RT ̄PCR方法对葫芦种子的检测
采用 RT ̄PCR 技术对 3 种方法提取的种子总
RNA的检测结果表明ꎬ从研磨种子和浸泡液中提取
的种子总 RNAꎬ均能得到与预期大小一致的 654 bp
清晰的特异性条带ꎬ而从种子 RNA粗提取液中没有
得到特异性条带(图 1)ꎮ
2􀆰 3 种子的带毒率和传毒率的关系
生物学方法结合 DAS ̄ELISA 和 RT ̄PCR 技术
检测了 6 份葫芦种子样品的带毒率(3 个品种)和 5
份带毒种子样品的传毒率(表 3)ꎮ 葫芦种子的带毒
率为 0 ~ 100% ꎬ传毒率为 0 ~ 5􀆰 6% ꎬ平均为 1􀆰 86% ꎮ
大部分检测结果为阳性的植株都不表现任何症状ꎮ
表 2 不同种子处理方法对 ELISA结果的影响
Table 2 The influences of different seed
treatments by DAS ̄ELISA
种子处理方法
Seed treatment
检测结果∗
Detection result∗
OD405 I / H
单粒种仁浸泡
Seed kernel soaking
10 / 10 0􀆰 699 9􀆰 67
单粒种子浸泡
Seed soaking
10 / 10 0􀆰 740 10􀆰 31
单粒种仁研磨
Seed kernel grinding
10 / 10 0􀆰 828 11􀆰 69
单粒种子研磨
Seed grinding
10 / 10 1􀆰 518 22􀆰 47
阳性对照
Positive CK
— 2􀆰 518 —
阴性对照
Negative CK
— 0􀆰 144 —
空白对照
Blank CK
— 0􀆰 080 —
    ∗: 阳性种子数 /检测种子总数ꎻ I: 阳性样品的 OD405与空
白对照 OD405之差ꎻ H: 阴性对照 OD405与空白对照 OD405之差ꎮ
∗: Number of positive seed samples / total number of seed samplesꎻ
I: the result of the positive sample’s OD405 value minus the blank CK
sample’s OD405 valueꎻ H: the result of the negative sample’s OD405
value minus the blank CK sample’s OD405 value.
图 1 不同种子 RNA提取方法对 RT ̄PCR结果的影响
Fig. 1 The influences of different seed RNA
extraction methods on RT ̄PCR
a: 种子研磨ꎻ b: 种子浸泡液ꎻ c: 种子浸泡液粗提ꎻ M:
100 bp DNA 标准分子量ꎻ 1: 阳性对照ꎬ 2: 健康种子ꎬ 3 ~
12: 10 粒样品种子ꎮ a: Seed grinding for total RNAꎻ b: seed
soaking for total RNAꎻ c: seed soaking for rush RNAꎻ M: 100
bp DNA markerꎻ 1: positive CKꎻ 2: healthy seedꎻ 3 - 12: 10
seed samples.  
448 植  物  保  护  学  报 42 卷
表 3 CGMMV种子带毒率和传毒率的关系
Table 3 The relationship between the rate of seed contamination and seed ̄to ̄seedling transmission of CGMMV
样品
Sample
种子带毒率
Seed contamination
(% )
生物学检测结果 The result of biological detection
播种总数
Number of
sown seeds
出苗数
Number of
seedlings
阳性株数
CGMMV
positive number
传毒率
Seed ̄to ̄seedling
transmission rate (% )
京欣砧胜 ̄1
Jingxinzhensheng ̄1
100 ± 0􀆰 00 400 357 20 5􀆰 6
京欣砧胜 ̄2
Jingxinzhensheng ̄2
50 ± 7􀆰 81 400 354 8 2􀆰 3
京欣砧优 ̄1
Jingxinzhenyou ̄1
14 ± 4􀆰 36 400 393 3 0􀆰 8
京欣砧优 ̄2
Jingxinzhenyou ̄2
10 ± 3􀆰 61 400 383 0 0􀆰 0
京欣砧冠 ̄1
Jingxinzhenguan ̄1
25 ± 7􀆰 10 400 317 2 0􀆰 6
京欣砧冠 ̄2
Jingxinzhenguan ̄2
0 ± 0􀆰 00 — — — —
    表中种子带毒率为平均数 ±标准误ꎮ Data of seed contamination in the table are mean ± SE.
2􀆰 4 葫芦种子的干热处理
2􀆰 4􀆰 1 干热处理效果评价
对照处理和干热处理的葫芦种子分别出苗 357
株和 347 株ꎬ幼苗生长至二叶期ꎬ对照处理中有 20
株的子叶出现退绿斑点症状ꎬ一个至多个退绿斑点
在子叶上呈随机分布ꎬ大小不等ꎬ均无凸起ꎬ子叶边
缘为波浪状ꎬ稍有畸形ꎬ叶片大小比正常叶片小ꎬ但
所有的真叶均表现正常ꎮ 对 20 株实生苗分别采取
子叶和真叶进行 RT ̄PCR检测ꎬ结果 20 株实生苗的
子叶全部为阳性(图 2 ̄a)ꎬ14 株实生苗的真叶为阳
性(图 2 ̄b)ꎬ种子的传毒率为 5􀆰 6% ꎮ 将对照其余的
实生苗和干热处理的实生苗进行定期分组取样检
测ꎬ生长至 3 个月的实生苗共检测 3 次ꎬ未再发现
CGMMV阳性样品ꎮ
图 2 葫芦砧木子叶带症单株实生苗的检测结果
Fig. 2 The detection result of gourd seedling form cotyledon with CGMMV symptom
a: RT ̄PCR检测子叶结果ꎻ b: RT ̄PCR检测真叶结果ꎻ M: 100 bp DNA标准分子量ꎻ 1: 阳性对照ꎻ 2: 健康叶片ꎻ 3 ~ 22: 20株
子叶带症单株ꎮ a: RT ̄PCR detection result of cotyledonꎻ b: RT ̄PCR detection result of true leafꎻ M: 100 bp DNA markerꎻ 1: positive
CKꎬ 2: healthy leafꎻ 3 - 22: 20 gourd seedlings of cotyledon with CGMMV symptom.
 
2􀆰 4􀆰 2 干热处理对种子携带 CGMMV的钝化效果
大批量干热处理 6 个批次(5 个品种)的葫芦商
品种子经 DAS ̄ELISA 检测ꎬ有 4 个批次的种子为
CGMMV阳性ꎮ 生物学方法结合 DAS ̄ELISA方法检
测干热处理对病毒的钝化效果ꎬ结果有 1 株京欣砧
胜为阳性ꎬ其余所有品种的实生苗均为阴性(表 4)ꎮ
5485 期 宋顺华等: 黄瓜绿斑驳花叶病毒在葫芦上的种传规律及热处理效果评价
表 4 干热处理对葫芦种子的处理效果
Table 4 Passivation effect of CGMMV in gourd seeds by DHT
样品
Sample
京欣砧王 ̄1
Jingxinzhenwang ̄1
京欣砧王 ̄2
Jingxinzhenwang ̄2
京欣砧 1 号
Jingxinzhen 1
京欣砧胜
Jingxinzhensheng
京欣砧冠
Jingxinzhenguan
华欣砧优
Jingxinzhenyou
种子
Seed
— + + + — +
实生苗∗
Seedling∗
0 / 1 000 0 / 1 000 0 / 780 1 / 1 000 0 / 1 000 0 / 400
    ∗: 阳性株数量 /检测总株数ꎻ + : 阳性ꎻ —: 阴性ꎮ ∗: Number of positive seedlings / total number of testing seedlingsꎻ + : positiveꎻ
—: negative.
3 讨论
带毒种子是葫芦科作物发生 CGMMV 病害的
主要初侵染源ꎬ加强种子检测是防治该病害的关
键措施之一ꎮ 本研究中 DAS ̄ELISA 方法能在种子
研磨液带毒量为带毒种子研磨液占健康种子研磨
液的 1 / 1 000 时检测出阳性ꎬ其灵敏度可以满足准
确检测大批量商品种子的要求ꎮ 在检测单粒种子
时ꎬ虽然研磨整粒种子的 OD405最高ꎬ但种子浸泡
液的结果与种子研磨液一致ꎬ可解决研磨种子的
难题ꎮ RT ̄PCR方法的灵敏度虽然比 ELISA 高ꎬ但
该方法中也存在研磨种子和提取高质量 RNA的困
难ꎬRNA粗提取的方法提取的 RNA 数量不足以产
生足够的模板ꎬ本研究采用种子的浸泡液提取
RNA克服了种子研磨等困难ꎬ使得应用 RT ̄PCR
技术检测葫芦种子更加简便可行ꎮ 生物学检测方
法可以检测病毒的传染性与种子的传毒率ꎬ证明
病毒与病害发生的直接相关性ꎬ是种子处理后的
唯一检测方法ꎮ 但 CGMMV 普遍存在带毒率高传
毒率低的情况ꎬ在样品的带毒率和传毒率都较低
时ꎬ则要以增加样品数量来提高检测的可信度ꎮ
以 95%的可信度检测带毒率为 0􀆰 15%的种子ꎬ检
测种子样品量应该在 2 000 粒以上( Koenraadt &
Remeeusꎬ2014)ꎬ费时、费力ꎬ需要较大的检测场
所ꎬ环境条件也影响结果的稳定性ꎮ 本试验结果
也表明ꎬ从带毒种苗子叶症状不明显ꎬ真叶不表现
症状ꎬ或子叶与真叶均不表现症状的幼苗上ꎬDAS ̄
ELISA和 RT ̄PCR方法都能检测到 CGMMV 阳性ꎬ
即普遍存在隐症带毒的现象ꎬ表明生物学鉴定必
须结合室内其它鉴定方法以提高检测结果的准
确性ꎮ
本研究中葫芦种子的带毒率在0 ~ 100% 之
间ꎬ收获保存 1 年后的传毒率在 0 ~ 5􀆰 6%之间ꎬ平
均为 1􀆰 86% ꎬ与西瓜、甜瓜种子传毒率相差不大
(吴会杰等ꎬ2011)ꎮ 这些研究结果说明 CGMMV
以种子表面带毒为主(吴会杰等ꎬ2011)ꎬ与种子带
毒率相比ꎬ传毒率要低得多ꎬ但有一定的稳定性ꎬ
与已有的研究结果一致(Yasuo et al. ꎬ1971ꎻChoiꎬ
2001ꎻ秦碧霞等ꎬ2009)ꎮ 带毒率为 10%的京欣砧
优 ̄2 葫芦种子ꎬ其传毒率为 0ꎬ可能是由于种子带
毒率低ꎬ种植的样品数量太少的原因造成ꎮ 不同
种子批传毒率的差异与种子带毒率有关ꎬ可能还
受寄主种类、品种、病毒株系的影响ꎬ此原因还需
要进一步研究ꎮ 不同的病毒感染方式、环境条件、
样品数量和检测方法可造成不同研究之间传毒率
的差异ꎬ实生苗不同部位的检测结果也存在差异ꎮ
本研究中ꎬRT ̄PCR 方法检测实生苗时ꎬ20 株子叶
阳性植株中只有 14 株的真叶为阳性ꎬ将真叶阳性
的实生苗同一叶位混合ꎬ从 1 ~ 7 叶位都能检测到
特异性条带ꎬ说明病毒在植株中的扩展是一个从
下到上的过程ꎬ但影响病毒在植株内扩展的条件
还有待进一步研究ꎮ
一般可采用化学和物理方法处理种子以钝化
病毒ꎮ 日本和韩国的经验表明ꎬ干热处理可以大
大减轻发病程度ꎬ甚至不发病ꎬ是钝化 CGMMV 最
有效的方法(蔡明等ꎬ2010)ꎮ 本研究检测了 5 个
葫芦品种 6 个批次的种子ꎬ有 4 个批次的种子为
CGMMV 阳性ꎬ干热处理后经实生苗结合 DAS ̄
ELISA检测ꎬ仅发现其中 1 个批次种子出现 1 株阳
性ꎬ说明 72℃ 72 h 的干热处理能有效钝化 CGM ̄
MVꎬ对 CGMMV 的防治效果显著ꎮ 干热处理会引
起种子的发芽率下降ꎬ对不同品种和同一品种在
不同生产条件下生产的种子影响不同(蔡明等ꎬ
2010ꎻ2011)ꎬ进一步的工作应该探索葫芦科作物
不同种类、同一种类不同品种有效的种子干热处
理条件及其对种子质量的影响ꎮ 经处理后的种子
需再经过实生苗检测ꎬ进一步确诊病毒的传染性ꎬ
同时还要进行种子质量的检测ꎬ使种子符合安全、
高质量的要求ꎮ CGMMV 在葫芦上的隐症带毒现
象也是限制实生苗检测方法应用的一个瓶颈ꎬ必
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须结合室内其它鉴定方法以提高检测结果的准确
性ꎬ以确保生产上使用健康无毒的种子ꎮ
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7485 期 宋顺华等: 黄瓜绿斑驳花叶病毒在葫芦上的种传规律及热处理效果评价