辣椒轻斑驳病毒研究现状

据报道，目前有38 种病毒可侵染辣椒，其中我国报道了9 种，即烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus，TMV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus，CMV)、马铃薯X 病毒(Potato virusX，PVX)、马铃薯Y 病毒(Potato virus X，PVX)、烟草蚀纹病毒(Tobacco etch virus，TEV)、苜蓿花叶病毒(Alfalfa MosaicVirus，AMV)、蚕豆萎蔫病毒(Broad bean wilt virus，BBWV)、烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus，TRV) 和辣椒轻斑驳病毒(Pepper mild mottle virus，PMMoV)。PMMoV 是近年来在华北地区甜椒(辣椒)上新发生的一种病毒，该病毒有扩大蔓延的趋势。笔者着重介绍了该病毒的发生情况、基因组结构、致病基因研究进展以及检测技术应用现状，以期为辣椒病毒病的防治提供理论依据。
1 PMMoV 的发生情况
    PMMoV 最早在美国发现，其后在西班牙、德国、澳大利亚、阿根廷、匈牙利、荷兰、加拿大、英国、保加利亚等国均有报道，对英国、美国一些保护地辣椒曾造成毁灭性危害，该病毒现已成为一种世界性病害，对甜椒、辣椒和观赏性辣椒均有侵染，植株被侵染后叶部症状严重时会出现斑驳或黄绿相间的花叶症状，侵染果实后可导致果实畸形、斑驳，有时出现凹凸斑点。该病毒可通过种传和汁液摩擦传毒，在干燥的植物病残体上可存活25 年，介体不易传毒，带毒种子、感病植株和病土是重要的侵染来源。由于该病毒在叶部的症状一般比较轻微，只有当果实显症时才被发现，因此病害极易被传播，从而造成较严重的经济损失。我国于1994 年首次在新疆辣椒上发现PMMoV，后来山东青岛、河北保定、宁夏惠农等地区先后有该病毒发生的报道。近年来，随着国外甜椒品种的不断引进，北京近郊的温室中也出现了PMMoV。2006 年该病毒被分离鉴定并获得了全基因组序列，命名为PMMoV 中国分离物(PMMoVCN)。2006 年有学者对北京附近地区采集的93 个甜椒样品和从市场购买的18 种商品种子进行了PMMoV 检测，发现北京附近地区采集样品PMMoV 的平均阳性率为13. 98%，某些保护地样品PMMoV 的阳性率达53. 83%，商品种子样品PMMoV 的阳性率达61. 11%，说明该病毒具有扩大蔓延的潜在危险性。
2 PMMoV 基因组结构及致病相关基因
    PMMoV 属于烟草花叶病毒属(Tobamovirus)，病毒粒体直杆状，为正单链RNA 病毒，基因组由6 357 个核苷酸组成，共有4 个开放阅读框架，编码4 个蛋白，分别为126(包含甲基转移酶和RNA 螺旋酶区)、183(包括RNA 复制酶区)、30和17. 5 kDa 蛋白。第1 个开放阅读框编码的蛋白与病毒复制相关，阅读框终止于琥珀密码子，约有10% 的机率可通读编码另一个与病毒复制相关的183 kDa 蛋白;第3 个开放阅读框编码的蛋白与病毒移动相关;第4 个开放阅读框编码的蛋白为病毒衣壳蛋白。辣(甜)椒的L 系列等位基因(L1，L2，L3，L4)是其抗烟草花叶病毒属的主要抗性基因，根据烟草花叶病毒属对4 种L 抗性基因的致病性可将其分成4 种致病基因型:P0，P1，P1，2，P1，2，3，病毒株系如果能够诱导携带L3抗性基因的甜(辣)椒产生枯斑，则其一定能够诱导携带L4抗性基因的甜(辣)椒产生枯斑。病毒株系如果能够诱导L2抗性基因的甜(辣)椒产生枯斑，则其也能够诱导L3和L4抗性基因的甜(辣)椒产生枯斑。病毒株系如果能够诱导L1抗性基因的甜(辣)椒产生枯斑，则其也能够诱导L2、L3和L4抗性基因的甜(辣)椒产生枯斑。目前发现的PMMoV 可分为P1，2和P1，2，32 种致病型。P1，2 致病型PMMoV 系统侵染携带L1或L2抗性基因甜(辣)椒，而对携带L3或L4抗性基因甜(辣)椒仅引起局部枯斑。P1，2，3致病型PMMoV 系统侵染携带L1、L2或L3抗性基因甜(辣)椒，而仅对携带L4抗性基因甜(辣)椒产生局部枯斑。P1，2，3致病型PMMoV 是由于田间种植携带L3抗性基因甜(辣)椒后，由P1，2致病型正向选择进化而来的。到目前为止，已发现2 个分离物可克服L3抗性基因，即PMMoV-I和PMMoV-Ij。L 等位基因介导的抗性均对温度比较敏感，新鉴定的L1a控制着对温度不敏感的烟草花叶病毒属P0致病型的抗性。有研究表明，PMMoV CP 是辣(甜) 椒植株中L3介导对PMMoV 抗性的激发子。在PMMoV α 螺旋决定的CP 4 级结构中的43、50 和81 位控制着打破L3抗性的能力。CP 的3级结构也影响着寄主的分子识别。据报道，在PMMoV CP α螺旋以外的7、10、13、66 和138 位也影响CP 作为L 抗性激发子的活性。13 位的亮氨酸到苯丙氨酸的改变使CP 对于辣椒植株L3介导抗性激发子能力轻微减弱，使得辣椒植株上的病斑比野生型大，66 位的甘氨酸到缬氨酸的改变使野生型PMMoV 能够克服L3介导的抗性。通过构建复制酶基因和3′端非编码区的突变体进行研究，可发现这2 个区域是该病毒的主要致病域。PMMoV 复制酶126-kDa 蛋白中649 位缬氨酸到丙氨酸的改变与其在辣椒植株上的症状致弱有关。其通过影响126 kDa 蛋白的积累从而影响CP 的聚集。PMMoV在复制酶基因的348 位氨基酸的替代使该病毒在本生烟(Nicotianabenthamiana)或辣椒上的病毒复制和聚集均很少，从而使症状减弱。在致弱株Pa18 的126/183 kDa 蛋白之间的间隔区(IR)中的556 和760 位氨基酸的改变使症状致弱，同样使C-1421 致弱株的649 位氨基酸负责症状致弱。

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