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脱毒

苹果树是多年生植物,在生长发育的过程中,可感染并积累多种病毒。苹果病毒病危害成因复杂,被病毒病侵染的苹果树全身带有病毒,并且具有传染性。这些病毒不但破坏树体的正常生理机能,使树体生长势减弱,还造成果实产量和品质的下降,甚至引起果树死亡。

苹果树一旦感染病毒病,给苹果生产造成的为害是持续性,目前国际国内除了生产使用无病毒苗木外,都没有好的防治办法。现在苹果病毒病的发生和发展,严重影响了苹果的优质高产和经济效益。

苹果病毒病害及病毒的种类及危害

病毒病害及病毒种类:国外早期报道的病毒病有20余种

非潜隐性病毒,或称显性病毒

  • 苹果花叶病毒

    Apple mosaic virus
  • 图拉苹果花叶病毒

    Tulare apple mosaic virus
  • 桃坏死环斑病毒苹果花叶株系

    Prunus necrotic ringspot apple mosaic strain
  • 锈果病毒

    Rough skin
  • 花脸病毒

    Dapple apple
  • 凹果病毒

    Dimple fruit
  • 绿皱果病毒

    Green crinkle
  • 星裂病毒

    Star crack
  • 环斑病毒

    Ring spot
  • 红环病毒

    Red ring
  • 污斑病毒

    Ring blotch
  • 丛簇病毒

    Rosette
  • 潜隐性病毒,也称潜伏病毒,在常规的栽培品种上不表现明显的症状

  • 褪绿叶斑病毒

    Chlorotic leaf spot virus, CLSV
  • 茎痘病毒

    Stem pitting virus, SPV
  • 茎沟槽病毒

    Stem grooving virus, SGV
  • SPY227衰弱病毒

    SPY227 decline virus
  • 褐纹衰弱病毒

    Brown line decline virus
  • 软枝病毒

    Rubbery wood virus
  • 扁枝病毒

    Flat lime virus
  • 大果海棠鳞皮病毒

    Platycarpa scaly bark virus
  • 大果海棠萎缩病毒

    Platycarpa dwarf virus
  • 国内常见病毒病害及病毒种类

    花叶病毒病:目前研究认为有3种病毒可引起苹果花叶症状

  • 苹果坏死花叶病毒

    Apple necrotic mosaic virus, ApNMV
  • 苹果花叶病毒

    Apple mosaic virus ApMV
  • 李属坏死环斑病毒

    Prunus necrotic ringspot virus, PNRSV
  • 花脸病与锈果病:病原为一种,为类病毒,环状RNA,330个核苷酸

  • 苹果锈果类病毒

    Apple scar skin viroid, ASSVd
  • 苹果绿皱果病:果面凹凸不平的畸形果

  • 苹果绿皱果相关病毒

    Apple green crinkle associated virus,AGCaV
  • 苹果褪绿叶斑病毒Apple chlorotic leaf spot virus, ACLSV

    茎痘病毒Apple stem pitting virus, ASPV

    茎沟槽病毒Apple stem grooving virus, ASGV

    苹果病毒病病害的症状与危害

    1. 直接危害果实,影响果实的产量和品质:

    锈果病和花脸病可导致绝收和毁园;第一批引进的“红将军”品种因花脸病全部淘汰;目前部分新建苹果园锈果病的发病率高达10-20%。


    • 锈果病的锈果症状

    • 锈果病的花脸症状

    2. 影响树体生长和产量形成

    ● 带毒率

    国内:ApMV、ASPV、ASGV和 ACLSV 的侵染率分别为 80%、65%、74%和 70%;两种混合侵染率为 17%,三种混合侵染率为 51%,四种混合侵染率为 27%;

    河北:ASGV、ASPV、ACLSV整体发生率为91.63%、88.48%、81.45%;总体混合侵染率为 68.04% ;

    烟台:苹果树的带毒率55%,复合侵染率达45%;

    ● 对生长影响

    脱毒果树与对照树相比:生长量提高2-4倍;产量提高20-60%;树体干物总量增加40-70%;百叶干重增加20%以上;

    3. 引发高接衰褪病

    ● 发现:20世纪30年代,日本从美国引入元帅系接穗将国光和红玉高接换头,2-3年后树体衰弱乃至枯死;原因是日本所用砧木圆叶海棠和三叶海棠对ACLSV和SPV敏感,遇病毒后皮层坏死,木质部发生痘斑,导致衰褪。


    • 苹果花叶病的危害状

    • 苹果花叶病的不同症状

    苹果病毒的传播与防控

    一、 病毒的传播

    1. 嫁接材料:
    只要繁殖材料中带有母体细胞就能传播病毒;接穗、砧木、中间砧只要有一方带毒,所繁育的苗木就一定带毒;

    2. 种子:
    一般认为种子不传病毒;但个别抗逆性强的病毒会通过污染种子侵染幼苗,概率很低,苹果花叶病的随种子的传毒概率1/2000;

    3. 介体:
    到目前为止,所有的苹果病毒和类病毒都还没有发现传毒的昆虫介体,自然条件下传播效率很低,这与柑橘黄龙病、枣疯病、葡萄的皮尔氏病不同;

    4. 其他寄主:
    除侵染苹果外,侵染苹果的病毒还在梨树、大樱桃等树种上发现,尤其是梨树,带毒率很高;最近报道,在莱阳梨300年的梨树上检测到ASPV;苹果应避免与梨树混栽。

    5. 类病毒:
    引起锈果和花脸的类病毒为环形的RNA,结构稳定,抗逆性强,自然条件下传播效果较高,每年的传播倍率为2-4倍;目前根据这些现象推测,锈果类病毒可能会随修剪工具、根部交接、花粉等传播。

    6. 病毒:
    现在还没有严格科学试验,证明修剪工具、根部交接、花粉等能传播病毒;至少花叶病不存在此类现象,从理论上其他苹果病毒通过该种方式传播的概率也不大。

    二、 病毒病的防控

    1. 基本策略:
    控制病毒病最有效方法是阻止病毒传播;培育无病毒苗是防治果树病毒病最经济、最有效的方法;欧美国家自20世纪80年代就已实现苹果的无毒化栽培;

    2. 中国的问题:
    无病毒苗木的繁育技术已成熟;但问题是中国缺乏苗木立法和苗木监管,现在主要靠苗木企业自律;果农和技术人员对苹果病毒病认识也不够;

    3. 药物:
    病毒、类病毒、植原体都属于细胞内寄生物,现在还没有一种药物能从活体细胞内清除这些寄生物;目前,能找到的最好的药物是能抑制其复制或翻译,现在市场有抑制病毒增殖药物;

    4. 症状表现:
    花叶病、锈果病等的表现与病毒粒体对寄主细胞的干扰程度有关;病毒增殖量大,粒体多,对寄主生理代谢的干扰作用大,症状就重;高温、药物处理能抑制病毒增殖,缓解症状,但不能清除树体内病毒粒体,病毒还能传播;

    5. 对病树处理:
    对传播效率比较高的锈果和花脸病毒,最好的办法是发现病树后及时清除,防止其继续传播;对于传播效率低的树,如花叶病,可以保留。

    苹果病毒和类病毒的检测

    一、 指示植物法(早期苹果病毒的检测方法)

    原理:早期的病毒检测主要是将待检测的材料嫁接到对病毒敏感的寄主植物上,观察其症状表现,推断检测材料是否带有病毒;

    指示植物:Virginia crab K-6 (SGV,SPV);R12740-7A(苏俄苹果,CLSV);Spy227(衰弱病毒);大果海棠(Malus platycarpa,鳞皮病毒);杂种榅桲(CLSV);Loard Lambourne(软枝和扁枝病毒);Gravenstein(扁枝病毒);

    二、 免疫学(血清学)方法检测(早期苹果病毒的检测方法)

    原理:利用动物的免疫机制,提取病毒外壳蛋白,制备病毒的特异性抗体,利用抗体的特异性检测特定的病毒;原来不能检测类病毒,现在可利用类病毒在增殖过程中,在寄主细胞内产生的特异蛋白进行检测;

    优缺点:优点是特异性强,灵敏度高;缺点是提取和纯化病毒特异蛋白难度大,抗体制备过程复杂,生产成本高;现在主要利用基因工程的方法,将病毒特异蛋白的基因转入大肠杆菌等体内制备蛋白;

    检测方法:酶联免疫吸附试验( ELISA) 、免疫电镜( IEM) 、斑点免疫测定法( DIBA) 、放射免疫测定( RIA) 、快速免疫滤纸测定法( RIPA) 、凝集反应和沉淀反应等;实验室检测常用ELISA法;田间检测可用快速免疫滤纸测定法,但木本植物的汁液少,该方法应用成功的示例较少。

    三、 高通量测序检测

    原理:病毒入侵植物体后,植物细胞中一定含有病毒RNA,通过对植物细胞中所有RNA测序,将检测到的RNA序列与所有已知的病毒基因序列比对,从而判定植物体中是否含有病毒,以及病毒种类;

    优缺点:可以检测植物体中是否含有人类已知的病毒;但检测费用相对较高,而且需要专业的分析技术;随第二代测序技术的发展、病毒数据库的完善和分析软件的发展,高通量测序技术会成为病毒检测的重要技术;

    检测方法:目前高通量检测技术可用于脱毒原种的检测。

    苹果苗木脱毒与无病毒苗木繁育

    一、 茎尖培养脱毒

    原理:病毒主要通过孢间连丝在细胞间扩散,在植物体中不均匀分布,分生组织顶端的几层细胞含毒量很少,甚至不含毒内,距茎尖分生组织越远,病毒含量越高;

    方法:切取茎尖顶端0.1-0.5mm左右分生组织,进行组织培养,就有可能获得不带病毒的植株;

    二、 热处理脱毒

    原理:在高湿条件下,病毒的增殖受到抑制,高温条件下生长形成植物组织病毒含量低,顶端分生组织的带毒量更低;

    方法:将苹果苗木或组培苗置于37-38oC下培养,新梢生长一定量后,切取顶端的分生组织进行组织培养或嫁接,可获得不带病毒的植株;该技术的关键是保证待脱毒植株在高温条件下有一定的生长量。

    三、 药剂处理脱毒

    原理:部分药剂能抑制病毒粒体在寄主细胞内增殖,用药剂处理后的苹果苗或组培苗,再生长形成的新梢病毒含量低,分生组织中病毒的含量会更低;

    方法:用抑制病毒增殖的药剂处理组培苗和苹果苗,生长一定量后,切取顶端的分生组织,进行组织培养或嫁接,可获得不带病毒的植株。

    四、 超低温脱毒

    原理:利用液氮-196℃的超低温对植物细胞进行选择性杀伤,茎尖和根尖不带毒的顶端分生组织因不含液泡和含水量低而得以存活,带病毒细胞被杀死;

    方法:首先将组培苗进行玻璃化处理,再进行超低温处理,然后将处理组织再生,可获得不带毒的植株。

    五、 组合技术脱毒

    将上述几项技术组合,会提高脱毒的效率;

    六、 无病毒苗的培育和繁殖过程

    培育过程:对于繁殖材料首先进行病毒检测,确认所带病毒的种类,根据所带病毒的种类进行相应的脱毒处理,脱毒处理材料再经病毒检测无毒后,可以做为脱毒原种或一级母本树保存;对作为脱毒原种或一级母本树保存的材料,可采用高通量测序的方法检测病毒,且需要定期检测;

    繁育过程:首先建立脱毒原种圃或一级母本园;从原种圃或一级母本树上采接穗繁殖,建立二级母本园或采穗圃;从二级母本园或采穗圃采接穗可直接用于繁殖无病毒的苗木;脱毒原种或一级母本树需要栽植于防虫网室内,栽植前需对土壤进行消毒处理,避免昆虫或线虫传播病毒;

    脱毒苗的栽植:脱毒苗木的栽植不需要特殊的条件或技术,按常规苗木栽植管理即可。

    '神富林'双脱毒苗生产优势

    双脱毒苗就是对苗木的砧木和接穗都进行脱毒,然后经过嫁接繁育成苗。经过双脱毒的苗木与常规苗木相比具有诸多优点。

    1

    幼树生长量大,成形快。

    2

    结果早,产量高。

    3

    树势强,品质优。无病毒树果个大,着色好,优果率高。

    4

    需氮肥量少,抗逆性强。

    无毒化配套管理要点

    利用双脱毒苗木建设的果园,在整个管理期间,要注意修剪等工具专用,使用前要严格用酒精浸泡或采用烧烤等方法彻底消毒,严禁与非脱毒苗木直接串用。因品种改良需要高接换头的,应选用无病毒接穗,切不可盲目嫁接来路不明的接穗。同时,注意一次性选好品种,避免多次高接,减少传染机会。

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