中国常见水稻病毒病鉴定方法研究进展

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20200934

摘要/Abstract

摘要： 水稻是我国主要的粮食作物之一,其生长发育经常受到各种病虫害的影响。其中,水稻病毒病经常造成水稻的严重减产甚至绝收,而水稻病毒病的防治主要是通过筛选高抗品种,但是筛选高抗品种的过程比较复杂,要及时检测田间水稻和介体昆虫的带毒情况,并且应尽早清理发病的水稻植株,灭杀田间介体昆虫来降低病毒危害。因此,快速、灵敏、简便、准确的检测水稻病毒和介体昆虫带毒情况对预测病害的流行与病害防治非常重要。通过对已发表文章中水稻病毒病的发病症状、病毒粒子形态及检测方法进行了整理、归纳和总结,从而让广大植保工作者能在田间快速准确地识别病毒病害,并能迅速采用相应的方法进行简单快捷的检测。该研究对水稻病毒病的预测预报、田间防控提供了科学依据。

关键词: 水稻病毒病, 症状, 病毒粒子形态, 分子检测, 免疫学检测

中图分类号:

S432.41

庄新建, 徐红梅, 甘海峰, 贺振, 刘芳, 张坤. 中国常见水稻病毒病鉴定方法研究进展[J]. 浙江农业科学, 2020, 61(9): 1821-1832.

参考文献

[1] 陈声祥. 水稻病毒病发生现状及研究进展[J]. 浙江农业科学, 1996, 37(1): 41-42.
[2] 叶恭银. 植物保护学[M]. 杭州: 浙江大学出版社, 2006.
[3] 庞海龙. 水稻病毒病综合防治方法[J]. 农民致富之友, 2016(21): 32.
[4] 张弘, 宋洪彬, 刘向宏. 水稻栽培的生物特性及在国民经济中的重要作用[J]. 农业与技术, 2014, 34(10): 10.
[5] 章松柏, 吴祖建, 段永平, 等. 水稻矮缩病毒的检测和介体传毒能力初步分析[J]. 安徽农业科学, 2005, 33(12): 2263-2264.
[6] 朱勇, 李婷婷, 董家红, 等. 云南水稻矮缩病毒病调查检测初报[J]. 西南农业学报, 2011, 24(6): 2181-2184.
[7] 彭潞波, 李婷婷, 魏春红, 等. 水稻矮缩病毒昆明分离物抗血清制备及免疫捕捉PCR检测[J]. 中国病毒学, 2006(4): 408-410.
[8] WU J X, NI Y Q, LIU H, et al.Monoclonal antibody-based serological assays and immunocapture-RT-PCR for detecting Rice dwarf virus in field rice plants and leafhopper vectors[J]. Journal of Virological Methods, 2014, 195: 134-140.
[9] 范国成, 吴祖建, 林奇英, 等. 中国水稻瘤矮病毒基因组片段S3, S8-S11克隆及其序列分析[C]//第三次全国植物病毒和病毒防治学术研讨会论文集. 2003.
[10] 范国成, 吴祖建, 林奇英, 等. 水稻瘤矮病毒基因组S8片段全序列测定及其结构分析[J]. 农业生物技术学报, 2005, 13(5): 679-683.
[11] 赵芹, 沈文锦, 张翼翔, 等. 水稻瘤矮病毒S11基因沉默抑制子的原核表达及抗血清制备[J]. 植物病理学报, 2010, 40(6):574-578.
[12] 李舒. 南方水稻黑条矮缩病毒与水稻齿叶矮缩病毒协生作用研究[D]. 广州: 华南农业大学, 2016.
[13] 周国辉, 张曙光, 邹寿发, 等. 水稻新病害南方水稻黑条矮缩病发生特点及危害趋势分析[J]. 植物保护, 2010, 36(2): 144-146.
[14] 王强, 周国辉, 张曙光. 南方水稻黑条矮缩病毒一步双重RT—PCR检测技术及其应用[J]. 植物病理学报, 2012, 42(1): 84-87.
[15] 吴为奇. 3种水稻病毒检测方法的研究与应用[D]. 金华: 浙江师范大学, 2012.
[16] 姚景海. SRBSDV和RBSDV检测技术的建立[D]. 福州: 福建农林大学, 2014.
[17] 王朝辉, 周益军, 范永坚, 等. 应用RT-PCR、斑点杂交法和SDS-PAGE检测水稻黑条矮缩病毒[J]. 南京农业大学学报, 2001, 24(4): 24-28.
[18] 羊健, 张恒木, 陈剑平, 等. 水稻黑条矮缩病毒p8蛋白的原核表达、抗血清制备及其特性[J]. 植物保护学报, 2007, 34(3): 252-256.
[19] 吕永平, 雷娟利, 金登迪, 等. 水稻黑条矮缩病毒的RT-PCR检测[J]. 浙江农业学报, 2002, 14(2): 117-119.
[20] 季英华, 高瑞珍, 张野, 等. 一种快速同步检测水稻黑条矮缩病毒和南方水稻黑条矮缩病毒的方法[J]. 中国水稻科学, 2011, 25(1): 91-94.
[21] 王贵珍, 周益军, 陈正贤, 等. 水稻条纹病毒单克隆抗体的制备及检测应用[J]. 植物病理学报, 2004, 34(4): 302-306.
[22] 张水英, 蒋春和, 兰平秀, 等. 应用RT-PCR和dot-ELISA方法检测单头灰飞虱体内水稻条纹病毒[J]. 植物保护, 2016, 42(2): 119-122.
[23] 任春梅, 程兆榜, 魏邦庆, 等. 江苏水稻条纹病毒致病型及其应用评价[J]. 江苏农业科学, 2007, 35(3): 58-60.
[24] 张坤, 徐红梅, 张定谅, 等. RSV-寄主-介体三者间相互作用研究进展[J]. 中国农业大学学报, 2019, 24(6): 104-115.
[25] 孙林. 基于miRNA和siRNA策略抗水稻条纹病毒和水稻黑条矮缩病毒的研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2016.
[26] RAMIREZ B C, MACAYA G, CALVERT L A, et al.Rice hoja Blanca virus genome characterization and expression in vitro[J]. The Journal of General Virology, 1992, 73(Pt 6): 1457-1464.
[27] NGUYEN M, RAMIREZ B C, GOLDBACH R, et al.Characterization of the in vitro activity of the RNA-dependent RNA polymerase associated with the ribonucleoproteins of rice hoja Blanca Tenuivirus[J]. Journal of Virology, 1997, 71(4): 2621-2627.
[28] 林丽明. 水稻草状矮化病毒基因组RNA1-3的分子生物学[D]. 福州: 福建农林大学, 2002.
[29] 张春嵋, 吴祖建, 林丽明, 等. 水稻草状矮化病毒沙县分离株基因组第六片段的序列分析[J]. 植物病理学报, 2001, 31(4): 301-305.
[30] 林丽明, 吴祖建, 谢联辉, 等. 水稻草矮病毒基因组vRNA3 NS3基因的克隆、序列分析及原核表达[J]. 农业生物技术学报, 2003, 11(2): 187-191.
[31] 陈晓英. 水稻黄矮病毒基因组结构和功能的研究[C]//中国植物病理学会病毒专业委员会、云南农业大学云南省植物病理重点实验室. 第三次全国植物病毒和病毒防治学术研讨会论文集.中国植物病理学会病毒专业委员会、云南农业大学云南省植物病理重点实验室: 中国植物病理学会, 2003.
[32] 方荣祥, 庞震, 许丙寅, 等. 水稻黄矮病毒的纯化和病毒蛋白质及RNA组分的分析[J]. 病毒学报, 1992(1):62-68.
[33] 高东奎浅析水稻黄矮病发生与防治对策[J]. 广西农学报, 2015, 30(2): 15-17.
[34] 谢联辉. 植物病毒名称及其归属[M]. 北京: 中国农业出版社, 1999.
[35] 吴刚, 吴祖建, 谢联辉. 水稻东格鲁病研究进展[J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2000, 29(4): 459.
[36] PERIASAMY M, NIAZI F R, MALATHI V G.Multiplex RT-PCR, a novel technique for the simultaneous detection of the DNA and RNA viruses causing rice tungro disease[J]. Journal of Virological Methods, 2006, 134(1/2): 230-236.
[37] FARGETTE D, PINEL A, RAKOTOMALALA M, et al.Rice yellow mottle virus, an RNA plant virus, evolves as rapidly as most RNA animal viruses[J]. Journal of Virology, 2008, 82(7): 3584-3589.
[38] BRUGIDOU C, HOLT C, YASSI M N, et al.Synthesis of an infectious full-length cDNA clone of Rice yellow mottle virus and mutagenesis of the coat protein[J]. Virology, 1995, 206(1): 108-115.
[39] BONNEAU C, BRUGIDOU C, CHEN L, et al.Expression of the rice yellow mottle virus P1 protein in vitro and in vivo and its involvement in virus spread[J]. Virology, 1998, 244(1): 79-86.
[40] WAGH S G, KOBAYASHI K, YAENO T, et al.Rice necrosis mosaic virus, a fungal transmitted Bymovirus: complete nucleotide sequence of the genomic RNAs and subgrouping of bymoviruses[J]. Journal of General Plant Pathology, 2016, 82(1): 38-42.
[41] YANG X, HUANG J L, LIU C H, et al.Rice stripe mosaic virus, a novel Cytorhabdovirus infecting rice via leafhopper transmission[J]. Frontiers in Microbiology, 2016, 7: 2140.
[42] 周彤, 吴丽娟, 王英, 等. 灰飞虱从冷冻病叶获得水稻黑条矮缩病毒方法的研究初报[J]. 中国水稻科学, 2010, 24(4): 425-428.
[43] 郝维佳. 水稻瘤矮病毒三地分离物序列分析及其与介体亲和性的研究[D]. 广州: 华南农业大学, 2016.
[44] 陈先梅. 水稻黑条矮缩病综合防治技术[J]. 农业灾害研究, 2013, 3(增刊1):9-10.
[45] Rice stripe virus disease[EB/OL]. [2020-05-05]. http://www.knowledgebank.irri.org/index.php?option=com_zoo&task=item&item_id=1192&Itemid=606.
[46] BOLANOS C, LEIVA A M, SAAVEDRA J, et al.Occurrence and molecular detection of Rice hoja Blanca virus (genus Tenuivirus) in Peru[J]. Plant Disease, 2017, 101(6): 1070.
[47] Rice grassy stunt[EB/OL]. [2020-05-05].http://www.knowledgebank.irri.org/index.php?option=com_zoo&task=item&item_id=811&Itemid=739.
[48] KOUASSI N K, GUESSAN P N, ALBAR L, et al.Distribution and characterization of Rice yellow mottle virus: a threat to African farmers[J]. Plant Disease, 2005, 89(2):124-133.
[49] GÁLVEZ G E. Rice tungro virus[EB/OL]. (1971-10) [2020-05-05]. http://www.dpvweb.net/dpv/showdpv.php?dpvno=67.
[50] SPARKS A, CHOI I R, CASTILLA N. Rice yellow mottle virus[EB/OL]. [2020-05-05]. http://www.knowledgebank.irri.org/training/fact-sheets/pest-management/diseases/item/rice-yellow-mottle-virus-fact-sheet.
[51] INOUYE T, FUJII S. Rice necrosis mosaic virus[EB/OL]. [1977-9] [2020-05-05]. http://www.dpvweb.net/dpv/showdpv.php?dpvno=172.
[52] LAM T, LEBEDNICK M.Rice tungro bacilliform virus[EB/OL]. [2010-8-25] [2020-05-05].https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Rice_tungro_bacilliform_virus.
[53] HAY J M, JONES M C, BLAKEBROUGH M L, et al.An analysis of the sequence of an infectious clone of Rice tungro bacilliform virus, a plant pararetrovirus[J]. Nucleic Acids Research, 1991, 19(10): 2615-2621.
[54] 陈彪, 李战彪, 郑联顺, 等. 水稻条纹花叶病田间调查及分子检测[J]. 中国植保导刊, 2019, 39(2): 12-16.
[55] GUO L Q, WU J Y, CHEN R, et al.Monoclonal antibody-based serological detection of rice stripe mosaic virus infection in rice plants or leafhoppers[J]. Virologica Sinica, 2020, 35(2): 227-234.
[56] ZHAO F M, BAEK D, IGORI D, et al.Complete genome sequence of rice virus A, a new member of the family Tombusviridae[J]. Archives of Virology, 2017, 162(10): 3247-3250.
[57] 邵朝纲. 水稻齿叶矮缩病毒的分子生物学研究及新城疫病毒检测新技术[D]. 上海: 中国科学院研究生院(上海生命科学研究院), 2004.
[58] 雷娟利, 吕永平, 金登迪, 等. 应用RT-PCR方法检测水稻植株和介体昆虫体内的水稻齿叶矮缩病毒[J]. 植物病理学报, 2001, 31(4): 306-309.
[59] 丁新伦. 水稻齿叶矮缩病毒基因组S8和S10片段的原核表达及抗血清制备[D]. 福州: 福建农林大学, 2005.
[60] OMURA T, HIBINO H, INOUE H, et al.Particles of rice gall dwarf virus in thin sections of diseased rice plants and insect vector cells[J]. Journal of General Virology, 1985, 66(12): 2581-2587.
[61] ZHOU G H, WEN J, CAI D J, et al.Southern rice black-streaked dwarf virus: a new proposed Fijivirus species in the family Reoviridae[J]. Chinese Science Bulletin, 2008, 53(23): 3677-3685.
[62] SHIKATA E. Rice black-streaked dwarf virus [EB/OL]. [1974-07] [2020-05-05]. http://www.dpvweb.net/dpv/showdpv.php?dpvno=135.
[63] ISHIKAWA K, OMURA T, TSUCHIZAKI T.Association of double-and single-stranded RNAs with each four components of rice stripe virus[J]. Japanese Journal of Phytopathology, 1989, 55(3): 315-323.
[64] MORALES F J, NIESSEN A I. Rice hoja blanca virus [EB/OL].[1985-09][2020-05-05]. http://www.dpvweb.net/dpv/showdpv.php?dpvno=299.
[65] HIBINO H.Rice grassy stunt virus: a planthopper-borne circular filament[J]. Phytopathology, 1985, 75(8): 894.
[66] 何云昆, 吴自强, 徐守蓉, 等. 水稻黄矮病传毒特性及病毒形态研究初报[J]. 云南农业科技, 1982(3):1-2.
[67] OMURA T, SAITO Y, USUGI T, et al.Purification and serology of rice tungro spherical and rice tungro bacilliform viruses[J]. Japanese Journal of Phytopathology, 1983, 49(1): 73-76.
[68] BAKKER W. Rice yellow mottle virus [DB/OL]. [1975-10] [2020-05-05]. http://www.dpvweb.net/dpv/showdpv.php?dpvno=149.
[69] HIROYUKI H, IKUO K, TADASHI M, et al.Rice grassy stunt virus[J]. Tropical Agriculture Research Series, 1986, 19:165-171.
[70] WANG Y, QIAO R, WEI C H, et al.Rice dwarf virus small RNA profiles in rice and leafhopper reveal distinct patterns in cross-kingdom hosts[J]. Viruses, 2019, 11(9): 847.
[71] 王元平, 张曙光, 李华平, 等. 利用RT-PCR与PVP-ELISA检测水稻瘤矮病单头叶蝉[J]. 植物病理学报, 2003, 33(2): 192.
[72] 赵芹, 阮小蕾, 陈秀, 等.水稻瘤矮病毒广东分离物基因组第10组分的序列分析及原核表达[J]. 植物病理学报, 2008, 38(4): 352-356.
[73] 高芳銮, 范国成, 沈建国, 等. 水稻瘤矮病毒P8蛋白的结构分析及其表达[J]. 中国生物工程杂志, 2009, 29(8): 51-56.
[74] 章松柏, 罗汉刚, 张求东, 等. 湖北发生的水稻矮缩病是南方水稻黑条矮缩病毒引起的[J]. 中国水稻科学, 2011, 25(2): 223-226.
[75] 杨迎青, 周国辉, 蒲玲玲, 等. 2种水稻矮缩病毒一步检测方法的建立[J]. 华中农业大学学报, 2012, 31(3): 337-340.
[76] CHEN Z, LIU J J, ZENG M J, et al.Dot immunobinding assay method with chlorophyll removal for the detection of southern rice black-streaked dwarf virus[J]. Molecules (Basel, Switzerland), 2012, 17(6): 6886-6900.
[77] 杨迎青, 李湘民, 兰波, 等. 水稻黑条矮缩病毒与南方水稻黑条矮缩病毒的检测及其在江西省的区域分布[J]. 江西农业大学学报, 2012, 34(5): 918-921.
[78] CHEN Z, GUO Q, CHEN B H, et al.Development of proteomic technology of shotgun and label free combined with multiple reaction monitoring to simultaneously detect southern Rice black-streaked dwarf virus and Rice ragged stunt virus[J]. Virus Disease, 2014, 25(3): 322-330.
[79] LI S, WANG X, XU J X, et al.A simplified method for simultaneous detection of Rice stripe virus and Rice black-streaked dwarf virus in insect vector[J]. Journal of Virological Methods, 2015, 211: 32-35.
[80] 吕英芝, 邓可京. 逆转录聚合酶链式反应快速检测水稻条叶枯病毒[J]. 复旦学报(自然科学版), 1999, 38(5): 591-593.
[81] 杨金广. 云南水稻条纹病毒4个分离物与RSV其他分离物CP基因的序列比较[C]//中国植物病理学会. 中国植物病理学会2004年学术年会论文集. 北京:中国植物病理学会, 2004.
[82] 黄亮, 张仁利, 程锦泉, 等. 水稻条纹叶枯病病毒RT-PCR快速检测研究[J]. 上海交通大学学报(农业科学版), 2005, 23(2): 188-191.
[83] SHARMA S, DASGUPTA I.Development of SYBR Green I based real-time PCR assays for quantitative detection of Rice tungro bacilliform virus and Rice tungro spherical virus[J]. Journal of Virological Methods, 2012, 181(1): 86-92.
[84] JOSHI R, KUMAR V, DASGUPTA I.Detection of molecular variability in rice tungro bacilliform viruses from India using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism[J]. Journal of Virological Methods, 2003, 109(1): 89-93.
[85] YANG X, CHEN B, ZHANG T, et al.Geographic distribution and genetic diversity of Rice stripe mosaic virus in Southern China[J]. Frontiers in Microbiology, 2018, 9: 3068.
[86] 郑立敏, 刘华敏, 陈红燕, 等. 干扰水稻瘤矮病毒(RGDV)非结构蛋白(Pns12)的表达抑制病毒在介体昆虫培养细胞内的复制[J]. 农业生物技术学报, 2014, 22(11): 1321-1328.
[87] WANG Z H, FANG S G, ZHANG Z Y, et al.Development of an ID-ELISA for the detection of Rice black-streaked dwarf virus in plants[J]. Journal of Virological Methods, 2006, 134(1/2): 61-65.
[88] 吕明芳, 羊健, 张恒木, 等.水稻黑条矮缩病毒基因组S7编码的2个非结构蛋白在病株中的表达检测[J]. 中国水稻科学, 2012, 26(1): 9-15.
[89] 陈光堉. 酶联免疫吸附试验检测水稻条纹叶枯病介体昆虫带毒率[J]. 植物保护学报, 1984(2):73-78.
[90] 谢晓慧, 张云发. A蛋白酶联免疫吸附法检测水稻条纹叶枯病毒介体昆虫灰飞虱带毒率的研究[J]. 西南农业学报, 1992, 5(3): 80-84.
[91] CHOMCHAN P, MIRANDA G J, SHIRAKO Y.Detection of rice grassy stunt Tenuivirus nonstructural proteins p2, p5 and p6 from infected rice plants and from viruliferous brown planthoppers[J]. Archives of Virology, 2002, 147(12): 2291-2300.
[92] 高东明. 应用酶联法快速检测水稻黄矮病媒介昆虫的研究[J]. 浙江农业科学, 1983(4):194-198.
[93] 秦文胜, 高东明, 陈声祥, 等. 应用Dot-ELISA快速检测黑尾叶蝉体内水稻黄矮病毒研究[J]. 浙江农村技术师专学报, 1993(增刊1):10-13.
[94] 秦文胜, 高东明, 陈声祥, 等. 水稻黄矮病毒结构蛋白的分离及其小鼠腹水抗体的制备[J]. 浙江农业大学学报, 1993(4):53-55.
[95] MARMEY P, BOTHNER B, JACQUOT E, et al.Rice tungro bacilliform virus open reading frame 3 encodes a single 37-kDa coat protein[J]. Virology, 1999, 253(2): 319-326.
[96] 林瑞芬, 金登迪. 水稻齿叶矮缩病的酶联检测法[J]. 浙江农业科学, 1986(3):123-129.