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First Report of Watermelon silver mottle virus Infecting Pepper in#br# Guangdong Province

广东辣椒上首次检测到西瓜银斑驳病毒



全 文 :园艺学报,2015,42 (11):2261–2266.
Acta Horticulturae Sinica
doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0316;http://www. ahs. ac. cn 2261
收稿日期:2015–08–14;修回日期:2015–10–09
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201303028);广东省科技计划项目(2013B020309003)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:hezf@gdppri.com;Tel:020-87597476)
广东辣椒上首次检测到西瓜银斑驳病毒
汤亚飞 1,何自福 1,2,*
(1 广东省农业科学院植物保护研究所,广州 510640;2 广东省植物保护新技术重点实验室,广州 510640)
摘 要:2014 年在广东辣椒产区发现疑似番茄斑萎病毒属(Tospovirus)病毒侵染引起的辣椒褪绿坏
死环斑症状。Dot-ELISA 检测显示,该病毒分离物与番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)单
克隆抗体不产生血清学反应,表明该病毒不属于 TSWV。利用 Tospovirus 属病毒通用引物 gL3637/gL4435C
进行 RT-PCR 检测,可以从所有辣椒病样总 RNA 中扩增出预期大小约 800 bp 的目的片段。基因克隆与序
列分析表明,该片段序列与西瓜银斑驳病毒(Watermelon silver mottle virus,WSMoV)中国广州分离物的
同源性最高,为 97.5%。系统进化分析也显示,该病毒分离物与 WSMoV 各分离物亲缘关系最近,并聚类
在一个分支。因此,侵染广东辣椒的病毒分离物为 WSMoV。
关键词:辣椒;西瓜银斑驳病毒;分子鉴定
中图分类号:S 641.3 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2015)11-2261-06

First Report of Watermelon silver mottle virus Infecting Pepper in
Guangdong Province
TANG Ya-fei1 and HE Zi-fu1,2,*
(1Plant Protection Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510640,China;
2Guangdong Provincial Key Laboratory of High Technology for Plant Protection,Guangzhou 510640,China)
Abstract:Pepper plants showing chlorotic and necrotic rings symptoms on the leaves reminiscent of
infection by tospoviruses were found in pepper-production fields of Guangdong in 2014. The infected
samples were detected by Dot-ELISA and RT-PCR,respectively. Negative results were obtained in the
Dot-ELISA with monoclonal antibody of Tomato spotted wilt virus(TSWV). This result indicated that the
virus isolate didn’t belong to TSWV. However,an expected approximately 800 bp-fragment were obtained
from all infected pepper samples by RT-PCR using the universal primer pair gL3637/gL4435C for
tospoviruses. The results of gene cloning and sequence analysis showed that the fragment shared the
highest identity at 97.5% with corresponding parts of the Guangzhou isolate of Watermelon silver mottle
virus(WSMoV). Phylogenic analysis showed that the virus isolate infecting pepper in Guangdong is most
closely related to the reported isolates of WSMoV,and that they clustered in a monophyletic group.
Therefore,the virus isolate infecting pepper in Guangdong is an isolate of WSMoV.
Key words:pepper;Watermelon silver mottle virus;molecular identification


Tang Ya-fei,He Zi-fu.
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番茄斑萎病毒属(Tospovirus)病毒在全世界广泛分布,是一类重要的植物病毒,由蓟马传播
(Nagata et al.,2002)。该属病毒粒体球状,具有包膜,基因组为三分体负单链 RNA,从大到小分
别为 L RNA、M RNA 和 S RNA(German et al.,1992)。S RNA 编码核壳体蛋白(NP)和非结构蛋
白(NSs);M RNA 编码糖蛋白前体(G1G2)和非结构蛋白(NSs);L RNA 编码依赖 RNA 的 RNA
多聚酶(Okuda et al.,2001)。目前中国云南、广东、广西、海南、北京、贵州以及台湾等地均有
Tospovirus 病毒发生的报道,且已报道的病毒种类达到 11 种:辣椒褪绿病毒 Capiscum chlorosis virus,
CaCV(Chen et al.,2007;饶雪琴 等,2010);花生黄斑病毒 Groundnut yellow spot virus,GYSV(Ding
et al.,2007);番茄轮斑病毒 Tomato zonate spot virus,TZSV(Dong et al.,2008;Cai et al.,2011);
凤仙花坏死环斑病毒 Impatiens necrotic spot virus,INSV(Cheng et al.,2010);番茄斑萎病毒 Tomato
spotted wilt virus,TSWV(张仲凯 等,2004;Dong et al.,2010);彩色马蹄莲褪绿斑病毒 Calla lily
chlorotic spot virus,CCSV(Liu et al.,2012);甜瓜黄斑病毒 Melon yellow spot virus,MYSV(Gu et
al.,2012);桑脉带病毒 Mulberry vein banding virus,MuVBV(Meng et al.,2013);朱顶红褪绿环斑
病毒 Hippeastrum chlorotic ringspot virus,HCRV(Dong et al.,2013)、西瓜银斑驳病毒 Watermelon silver
mottle virus,WSMoV(Rao et al.,2013)和番茄坏死斑病毒 Tomato necrotic spot virus,TNSV(Yin et
al.,2014b)。CaCV(Mcmichael et al.,2002;Krishnareddy et al.,2009;刘勇 等,2010)、TZSV(Dong
et al.,2008)、TSWV(李飞 等,2012)、GYSV(Ding et al.,2007)、INSV(González-Pacheco &
Silva-Rosales,2013)和 WSWoV(Chiemsombat et al.,2008)等 6 种病毒可侵染辣椒,辣椒植株受
侵染后主要表现为叶片皱缩畸形,出现褪绿或坏死环斑,果实上会产生坏死条纹和环斑等症状,严
重时植株黄化最终死亡。
辣椒是广东省主要蔬菜作物之一,年种植面积约 10 万 hm2,其中冬种面积占 70%以上。病毒
病是为害广东辣椒的主要病害之一,每年均造成不同程度损失。2014 年对广东辣椒病毒病发生与为
害情况进行了调查,在部分辣椒产区发现辣椒叶片上疑似 Tospovirus 病毒侵染引起的轮纹、同心环
病斑。为了弄清该病害的病原病毒种类,作者对病样进行了分子检测与鉴定。
1 材料与方法
1.1 材料
2014 年 9 月于广东省兴宁市辣椒产区采集辣椒病叶,症状表现为褪绿轮纹、环斑、同心环等(图
1),共采集病样 10 份(编号为 Pe01 ~ Pe10)。

图 1 辣椒病叶症状
Fig. 1 Symptoms of the infected pepper leaves
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1.2 血清学检测
取辣椒病叶 100 mg,按 1 g︰10 mL 加入 0.01 mol · L-1 PBS(pH 7.2)研磨,8 000 r · min-1 离心 3
min,上清液为辣椒病叶粗提液。参照董晓辉等(2009)的方法,用番茄斑萎病毒单克隆抗体对辣
椒病叶粗提液进行 Dot-ELISA 血清学检测。番茄斑萎病毒单克隆抗体由浙江大学谢艳教授惠赠。
1.3 RT-PCR 扩增
取辣椒病叶 100 mg,用 RNA 提取试剂盒(北京全式金生物技术有限公司)抽提其总 RNA。RNA
沉淀溶解于 40 μL DEPC 处理的 ddH2O 中。
取 5 μL 上述辣椒病叶总 RNA 作为模板,用随机引物(TaKaRa 公司)逆转录合成 cDNA,反应
体系和具体方法按照试剂盒说明书上的步骤进行。用 Tospovirus 属病毒通用引物 gL3637/gL4435C
(Chu et al.,2001)进行 PCR 扩增。PCR 反应体系 50 μL 含有上述反转录产物 1 μL,PCR MIXER 25
μL,10 μmol · L-1 的上下游引物各 2 μL,灭菌水 20 μL。反应程序为 94 ℃ 4 min;94 ℃ 30 s,52 ℃
30 s,72 ℃ 60 s,35 个循环;72 ℃ 10 min。PCR 产物在 1%的琼脂糖凝胶上电泳检测。
1.4 基因克隆和序列分析
应用琼脂糖凝胶回收试剂盒(北京全式金生物技术有限公司)回收 PCR 产物,纯化后克隆到
pMD20-T 载体(TaKaRa 公司),并转化大肠杆菌菌株 DH5α,每个平板随机挑取 3 个阳性克隆送上
海英骏生物技术有限公司测序。利用 DNAStar 软件(DNASTAR Inc,Madison,USA)对所获得的
基因序列进行拼接,利用 BLAST 程序进行序列相似性搜索,进一步用 DNAStar 的 MegAlign 进行
序列比较分析,采用 MEGA 5.05 的邻接法(neighbor joining,NJ)构建进化树。
2 结果与分析
2.1 血清学检测结果
应用 Dot-ELISA 方法对采集的 10 份辣椒病样进行检测,结果显示,这些病叶粗提取液与番茄
斑萎病毒单克隆抗体反应均为阴性。这说明 10 份辣椒病样中不存在番茄斑萎病毒,推测其是
Tospovirus 属其他成员感染引起的。
2.2 RT-PCR 检测结果
利用 Tospovirus 属病毒通用引物 gL3637/gL4435C 进行 RT-PCR 检测,从 10 份辣椒病样 cDNA
中均能扩增到 1 条预期大小约 800 bp 的特异片段,而健康辣椒样品中未扩增出任何片段(图 2),

图 2 辣椒病样 RT-PCR 检测结果
M:5 000 bp marker;1 ~ 10:辣椒病样;11:健康辣椒样品。
Fig. 2 Detection result of pepper infected samples using RT-PCR
M:5 000 bp marker;1–10:Diseased samples;11:Healthy sample.
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表明 10 份辣椒病样中均含有 Tospovirus 属病毒。
2.3 L RNA 片段基因序列比对及系统进化树分析
基因克隆与序列测定结果显示,RT-PCR 扩增的特异片段长为 816 bp,且 3 个克隆的序列完全
一致。BLAST 结果表明,该序列与西瓜银斑驳病毒(WSMoV)有较高的同源性。进一步比较结果
显示,该序列与 WSMoV 中国广州分离物(WSMoV-GZ,登录号:JX177647)的同源性最高,为
97.5%;与 WSMoV 台湾分离物(登录号:AF133128、AY863200)和俄罗斯分离物(登录号:JQ284453)
的同源性分别为 88.7%、88.7%和 87.0%。
虽然中国已报道的 Tospovirus 病毒有 11 种,但未获得番茄坏死斑病毒(TNSV)、花生黄斑病毒
(GYSV)、甜瓜黄斑病毒(MYSV)等 3 种病毒相应的基因序列。因此选取中国已报道的 8 种
Tospovirus 病毒及与其同源性较高的西瓜芽坏死病毒(WBNV)、鸢尾黄斑病毒(IYSV)2 种病毒共
计 20 个分离物相应基因序列与广东辣椒病毒分离物基因序列构建了系统进化树(图 3)。结果显示:
广东辣椒病毒分离物(Pe01)与西瓜银斑驳病毒(WSMoV-GZ)聚在一个小分支,进一步与西瓜银
斑驳病毒(WSMoV)其他 3 个分离物聚在一个大分支上,表明广东辣椒病毒分离物与西瓜银斑驳
病毒的亲缘关系较近,与其他病毒亲缘关系较远。因此,侵染广东辣椒的 Tospovirus 病毒应为西瓜
银斑驳病毒(WSMoV)。


图 3 广东辣椒病毒分离物与 Tospovirus 病毒 L RNA 基因片段的系统进化树
Fig. 3 The phylogenetic tree of the partial L RNA gene fragments of the isolate from
pepper in Guangdong and tospoviruses
3 讨论
自 1995 年首次在中国台湾西瓜上检测到 WSMoV(Yeh & Chang,1995)以来,陆续在日本(Okuda
et al.,2001)、印度(Jain et al.,2007)、泰国(Chiemsombat et al.,2008)、德国、俄罗斯等多个国
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广东辣椒上首次检测到西瓜银斑驳病毒.
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家报道发生该病毒,侵染的寄主植物主要有西瓜、甜瓜等葫芦科植物,Chiemsombat 等(2008)在
泰国番茄和辣椒上检测到 WSMoV。在中国大陆,Rao 等(2013)在广东西瓜上检测到 WSMoV,
随后 Yin 等(2014a)在云南西瓜上也检测到该病毒,尚未见 WSMoV 侵染其他作物的报道。本文是
WSMoV 侵染为害中国大陆辣椒的首次报道。
辣椒是广东省重要的蔬菜作物,而冬季辣椒生产是广东特色农业产业之一。目前西瓜银斑驳病
毒(WSMoV)已开始侵染为害广东省辣椒。辣椒植株感染 WSMoV 病毒后,品质和产量严重下降,
对辣椒生产构成威胁。因此需要监测其动态及开展防控技术研究,为辣椒产业的持续发展提供技术
支撑。

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