番茄斑萎病毒病研究進(jìn)展.pdf
<p>園藝學(xué)報(bào)， 2018， 45 (9)： 1750 1760. Acta Horticulturae Sinica 1750 doi： 10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0282； http： /www. ahs. ac. cn 收稿日期 ： 2018 06 18； 修回日期 ： 2018 09 03 基金項(xiàng)目 ： 貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合平臺(tái)人才 20175788-28） ；貴州大學(xué)人才引進(jìn)科研項(xiàng)目（貴大人基合字 201750 號(hào)） ；陜西省科技統(tǒng)籌項(xiàng)目（ 2015KTTSNY03-01） ；貴州省科技攻關(guān)重大專(zhuān)項(xiàng)子課題（黔科合成轉(zhuǎn)字 20155022B 號(hào) -6） * 通信作者 Author for correspondence（ E-mail： liyunzhou2007126.com， liangyannwsuaf.edu.cn） 番茄斑萎病毒病研究進(jìn)展 李云洲1，默 寧2，閆見(jiàn)敏1，曹賀賀3，龐勝群4，梁 燕2,*（1貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴陽(yáng) 550025；2西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西楊凌 712100；3西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，陜西楊凌 712100；4石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832000） 摘 要： 番茄斑萎病毒（ Tomato spotted wilt virus， TSWV）于 1915 年在澳大利亞被首次報(bào)道，現(xiàn)已蔓延至世界各地，自 1989 年在廣州出現(xiàn)以來(lái)，已在云南、貴州、四川、廣東、廣西、山東、河南、河北、北京、天津、陜西、寧夏等番茄主產(chǎn)區(qū)大面積發(fā)生，成為繼番茄黃化曲葉病毒病之后的又一種重要病害。對(duì)番茄斑萎病毒的基因組結(jié)構(gòu)特征特性、危害情況以及番茄抗性資源的鑒定等研究進(jìn)行綜述，以期為抗病育種、抗病基因的分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)、基因定位以及克隆等技術(shù)提供參考。 關(guān)鍵詞： 番茄；番茄斑萎病毒；抗病育種 中圖分類(lèi)號(hào)： S 641.2； S 436.412 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 0513-353X（ 2018） 09-1750-11 Research Progress on Tomato spotted wilt virus Disease LI Yunzhou1， MO Ning2， YAN Jianmin1， CAO Hehe3， PANG Shengqun4， and LIANG Yan2,*（1College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang 550025， China；2College of Horticulture， Northwest A & F University， Yangling， Shaanxi 712100， China；3College of Plant Protection， Northwest A & F University， Yangling，Shaanxi 712100， China；4College of Agriculture， Shihezi University， Shihezi， Xinjiang 832000， China） Abstract： Tomato spotted wilt virus（ TSWV） was discovered for the first time in Australia in 1915，and has been spread all over the world. In China， since 1989 reported in Guangzhou， TSWV has been found in Yunnan， Guizhou， Sichuan， Guangdong， Guangxi， Shandong， Henan， Hebei， Beijing， Tianjing，Shaanxi， Ningxia and other main producing areas of tomato. TSWV becomes another serious disease for tomato production after the Tomato yellow leaf curl virus. In this paper， the research progress of TSWV was reviewed， including its genome structure and characteristics， the spread of TSWV and the identification of tomato resistant resources， which will provide a direction for the TSWV resistant vegetable breeding， the development of molecular marker about resistant gene， gene localization and cloning and so on. Keywords： tomato； Tomato spotted wilt virus； resistance breeding 番茄斑萎病毒（ Tomato spotted wilt virus， TSWV）屬于布尼亞病毒目（ Bunyavirales）番茄斑萎病毒科（ Tospoviridae）正番茄斑萎病毒屬（ Orthotospovirus） 。 TSWV 可以侵染 900 多種植物（包括農(nóng)作物與雜草），如大豆、萵苣、花生、辣椒、馬鈴薯、煙草、番茄、芹菜、南瓜和桔梗等（ Li et al.， 李云洲，默 寧，閆見(jiàn)敏，曹賀賀，龐勝群，梁 燕 . 番茄斑萎病毒病研究進(jìn)展 . 園藝學(xué)報(bào)， 2018， 45 (9)： 1750 1760. 1751 2015； Huang et al.， 2016； Karavina et al.， 2016； Sivaprasad et al.， 2017； Srinivasan et al.， 2017；Wan et al.， 2017； Yoon et al.， 2017）。 1915 年在澳大利亞第一次報(bào)道了 TSWV（ Brittlebank， 1915），在中國(guó)自 1989 年在廣州出現(xiàn)以來(lái)（許澤永 等， 1989）已在云南、貴州、四川、廣東、廣西、山東、河南、河北、北京、天津、陜西、寧夏等番茄主產(chǎn)區(qū)大面積發(fā)生，成為繼番茄黃化曲葉病毒病之后番茄上的又一種重要病害（姚革 等， 1992；李君明 等， 2003；丁銘 等， 2004；張仲凱 等， 2004；劉雅婷 等， 2009；劉勇 等，2010；李飛 等， 2012；蒙姣榮 等， 2012；邱樹(shù)亮 等， 2012；方琦 等， 2013；任錫毅 等， 2014；鄭寬瑜 等， 2015；曹金強(qiáng) 等， 2016；高葦 等， 2016；孫淼 等， 2017）。 TSWV 可以引起植株壞死、黃萎以及葉片、莖部、果實(shí)出現(xiàn)斑點(diǎn)等癥狀。 TSWV 侵染苗期番茄引起生長(zhǎng)點(diǎn)和幼葉變成銅色上卷，隨后出現(xiàn)黑斑點(diǎn)，葉背面葉脈呈紫色，后期引起生長(zhǎng)點(diǎn)和葉片壞死， 整株萎蔫， 果面有環(huán)狀病斑， 尤其是果實(shí)完全成熟時(shí)病斑表型非常明顯 （ Chiemsombat & Adkins，2006）。雖然 TSWV 已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家有報(bào)道，但是直到近些年才發(fā)現(xiàn) TSWV 主要通過(guò)西花薊馬（ Frankliniella occidentalis）傳播（ Jones， 2005）。由于 TSWV 的寄主范圍廣，傳播介體防控難，對(duì)寄主產(chǎn)量造成嚴(yán)重?fù)p失（ Adkins， 2000； Pappu et al.， 2009）。目前防控 TSWV 主要通過(guò)管控田間薊馬傳播等綜合措施。 從 TSWV 的基因組結(jié)構(gòu)、傳播介體、寄主范圍、防控方法以及抗病育種分子標(biāo)記等方面歸類(lèi)總結(jié)研究進(jìn)展，以期為抗 TSWV 育種與抗病機(jī)理研究提供參考依據(jù)。 1 TSWV 基因組結(jié)構(gòu)及功能 TSWV 與布尼亞目其他科病毒的基因組結(jié)構(gòu)有幾個(gè)共同的特征：病毒粒子近多邊形，直徑 80 120 nm。 TSWV 病毒粒子內(nèi)含有 3 條 RNA： L-RNA、 M-RNA 和 S-RNA，其中 5與 3端序列比較保守。 L-RNA 是反義鏈編碼 RNA依賴(lài)性型 RNA 聚合酶 （ RdRp） ， 約 330 kD（ de Haan et al.， 1991） ，它利用寄主植株體內(nèi)的 mRNA 啟動(dòng)病毒核酸的轉(zhuǎn)錄（ Plotch et al.， 1981）。 M-RNA 與 S-RNA 是兩條正義鏈，分別編碼兩個(gè)蛋白。 M-RNA 正義鏈編碼一個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白 NSm， 34 kD（ Kormelink et al.，1994）；互補(bǔ)鏈編碼兩個(gè)糖蛋白前體， 127 kD，最終加工成 GN（ 75 kD）與 GC（ 46 kD），分別經(jīng)過(guò)糖基化為 78 kD 的 GN和 58 kD 的 GC（ Kormelink et al.， 1992）。 S-RNA 正義鏈編碼一個(gè) 52 kD的非結(jié)構(gòu)蛋白 NSs（ Bucher et al.， 2004），反義鏈編碼 29 kD 核蛋白 N。 3 條基因組 RNA 與 N 蛋白緊密聯(lián)系形成核糖體核蛋白（ RNPs）。寄主衍生的膜與脂質(zhì)包裹的糖蛋白將 RNPs 包裹其中。 RdRp 具有復(fù)制相關(guān)蛋白等多種功能，可以與寄主編碼因子共同起作用。通過(guò)篩選薊馬 cDNA文庫(kù)發(fā)現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子綁定 TSWV-RdRp，結(jié)果顯示 RdRp 可以綁定 TSWV RNA 促進(jìn) TSWV 復(fù)制（ Adkins et al.， 1995）。通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)該轉(zhuǎn)錄因子同樣認(rèn)為 RdRp 促進(jìn) TSWV 的復(fù)制。因?yàn)橛卸喾N薊馬可以傳播 TSWV，推測(cè)有多種傳播 TSWV 的薊馬含有相似的轉(zhuǎn)錄因子（ Rotenberg & Whitfield， 2010）。 非結(jié)構(gòu)蛋白 NSm 的主要功能是促進(jìn) TSWV 侵染植物（ Storms et al.， 1995）。 Soellick 等（ 2000）研究發(fā)現(xiàn) NSm 在離體和活體植物中的主要功能是參與 TSWV 的生命周期。病毒編碼的移動(dòng)蛋白綁定病毒 RNA，通過(guò)胞間連絲促進(jìn)病毒移動(dòng)（ Lewandowski & Adkins， 2005）。在離體條件下， NSm與 N 蛋白交互作用以序列非特異方式綁定 ssRNA（ Soellick et al.， 2000）。轉(zhuǎn)基因煙草表達(dá) NSm，顯示 TSWV 侵染癥狀， 生化分析后表明該植株產(chǎn)生植物防御反應(yīng)， 產(chǎn)生胼胝體 （ Leastro et al.， 2015） 。Li Yunzhou， Mo Ning， Yan Jianmin， Cao Hehe， Pang Shengqun， Liang Yan. Research progress on Tomato spotted wilt virus disease. 1752 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (9)： 1750 1760. 組成性表達(dá) NSm，干擾胞間連絲的轉(zhuǎn)運(yùn)功能，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因植株異常表型（ Lewandowski & Adkins，2005）。用 TSWV NSm 替換 TMV 病毒 cDNA 侵染性克隆的 CP 或 MP，證明 NSm 參與病毒移動(dòng)（ Lewandowski & Adkins， 2005）。 取兩種傳毒方式不同的 TSWV 株系，其中一種可以被薊馬傳播，另一種不可以被薊馬傳播，將兩病毒株系基因組遺傳重組后接種于植物，分別檢測(cè)薊馬對(duì)病毒重組株系的傳毒能力，結(jié)果顯示只有從可被薊馬傳毒株系衍生來(lái)的 M-RNA 才具有薊馬傳毒能力；測(cè)序比較發(fā)現(xiàn)兩個(gè) TSWV 株系存在點(diǎn)突變，該突變決定了薊馬的傳毒能力（ Sang-Hoon， 2005； Brown et al.， 2016）。以上研究表明TSWV 病毒的 M-RNA 片段決定薊馬的傳毒能力。 S-RNA 編碼 N 和 NSs 蛋白，在 TSWV 侵染周期起重要作用。 N 是核糖體核蛋白（ RNP）的組成部分，是一個(gè)結(jié)構(gòu)性蛋白，可能參與調(diào)控病毒的轉(zhuǎn)錄與復(fù)制。另外， N 蛋白參與病毒顆粒的組裝，提示 N 與其中一個(gè)病毒糖蛋白交互作用。在動(dòng)物細(xì)胞 BHK21 中共表達(dá) GN與 GC，顯示 N 蛋白選擇性地與 GC交互作用，定位于高爾基體上的 N糖蛋白復(fù)合體上（ Kikkert et al.， 2001； Snippe et al.，2007）。非結(jié)構(gòu)蛋白 NSs 是一個(gè)由 S-RNA 編碼的 RNA 沉默抑制子（ Ocampo et al.， 2016）。 2 TSWV 傳播介體及其病害流行 TSWV 可以通過(guò)機(jī)械傳播，但不能通過(guò)種子傳播。 TSWV 可以在薊馬體內(nèi)復(fù)制（ Wijkamp et al.，1996a），因此薊馬成為 TSWV 主要的傳播載體。薊馬的種類(lèi)超過(guò) 5 000 種，但是已知的傳播 TSWV的薊馬種類(lèi)僅 9 種（表 1）。 表 1 傳播番茄斑萎病毒的薊馬種類(lèi) Table 1 Different thrips documented to transmit Tomato spotted wilt virus 薊馬 Thrip 參考文獻(xiàn) Reference 西花薊馬 Frankliniella occidentalis Wijkamp et al.， 1995； Medeiros et al.， 2004； Nagata et al.， 2004 褐花薊馬 Frankliniella fusca Sakimura， 1963； Naidu et al.， 2001 梳缺花薊馬 Frankliniella schultzei Sakimura， 1969； Wijkamp et al.， 1995 花薊馬 Frankliniella intonosa Wijkamp et al.， 1995 雙刺花薊馬 Frankliniella bispinosa Avila et al.， 2006 首花薊馬 Frankliniella cephalica Ohnishi et al.， 2006 禾花薊馬 Frankliniella gemina de Borbón et al.， 1999 豆薊馬 Thrips setosus Tsuda et al.， 1996 煙薊馬 Thrips tabaci Wijkamp et al.， 1995 TSWV 病害流行主要有 3 方面因素： （ 1）感病作物重茬； （ 2）雜草寄主的流行； （ 3）薊馬的泛濫。 TSWV薊馬尤其是 TSWV西花薊馬已經(jīng)作為研究 TSWV 的交互模型。薊馬幼蟲(chóng)可通過(guò)咬食帶毒植物獲毒，成熟薊馬獲毒能力比第一、二蟲(chóng)齡幼蟲(chóng)強(qiáng)（ Wijkamp et al.， 1996a， 1996b） 。 TSWV可以在薊馬幼蟲(chóng)體內(nèi)擴(kuò)增并且在整個(gè)發(fā)育階段存活，成熟薊馬從獲毒到整個(gè)生命周期都具有傳毒能力（ Wijkamp et al.， 1996a， 1996b） 。目前還沒(méi)有證據(jù)證明薊馬卵巢可以傳毒，因此每一代薊馬需要重新獲毒才具有傳毒能力（ Wijkamp et al.， 1996a） 。番茄斑萎病毒科病毒在寄主植物與傳播介體體內(nèi)都具有復(fù)制能力（ Wijkamp et al.， 1995） 。斑萎病毒與薊馬之間的交互作用為斑萎病毒與薊馬之間的衍化、特異性傳播提供先決條件。 TSWV 的流行需要薊馬在感病植物完成一個(gè)生命周期，如果感病植物不支持薊馬完成一個(gè)生命周期， TSWV 流行將終止（ Wijkamp et al.， 1996a， 1996b） 。 薊馬獲毒后，病毒首先進(jìn)入其中腸，隨后到達(dá)唾腺。由于薊馬幼蟲(chóng)階段中腸和唾腺非常接近，李云洲，默 寧，閆見(jiàn)敏，曹賀賀，龐勝群，梁 燕 . 番茄斑萎病毒病研究進(jìn)展 . 園藝學(xué)報(bào)， 2018， 45 (9)： 1750 1760. 1753 因此病毒移動(dòng)速度較成蟲(chóng)階段快（ Wijkamp et al.， 1995； Kritzman et al.， 2002； Nagata et al.， 2004；Stafford-Banks et al.， 2014） 。這也是成蟲(chóng)獲毒后傳毒效率較幼蟲(chóng)低的原因。 TSWV 與薊馬特異性識(shí)別的原因可能是在傳播介體內(nèi)存在特異識(shí)別受體，而非傳播介體沒(méi)有這個(gè)識(shí)別受體?？蓚鞫镜乃E馬存在 50 kD 和 94 kD 的蛋白， 認(rèn)為這兩個(gè)蛋白特異性參與識(shí)別 TSWV（ Kikkert et al.， 1998； Medeiros et al.， 2000） 。 可溶性的 TSWV GN蛋白可以識(shí)別薊馬傳播介體。 薊馬取食純化的 GN蛋白后可以在幼蟲(chóng)中腸上皮細(xì)胞中檢測(cè)到 GN，阻止了隨后 TSWV 獲毒，提示 GN蛋白參與病毒與薊馬的識(shí)別（ Ribeiro et al.，2009） 。 GC蛋白潛在介導(dǎo) TSWV 與薊馬識(shí)別作用，測(cè)序比較 GC蛋白生化性質(zhì)發(fā)現(xiàn)它可以促進(jìn)病毒粒子與介體細(xì)胞的融合和吸收，因此 GN與 GC與薊馬的識(shí)別作用促進(jìn)了薊馬的傳毒（ Ribeiro et al.，2009） 。 3 TSWV 的檢測(cè)與防治 3.1 TSWV 的檢測(cè)方法 （ 1）癥狀診斷： TSWV 可以產(chǎn)生一系列葉片病癥，可以根據(jù)病毒株系、寄主物種、基因型等產(chǎn)生不同的病癥進(jìn)行診斷。植株病癥是由病毒的致病因子與寄主的抗性基因互相作用的結(jié)果，而且環(huán)境溫度也會(huì)影響 TSWV 病的癥狀（ Lourenção et al.， 1997） 。 Stumpf 和 Kennedy（ 2007）通過(guò)研究不同的病毒株系、寄主植物、溫度對(duì)薊馬生長(zhǎng)發(fā)育影響，發(fā)現(xiàn)薊馬對(duì)不同的病毒株系的傳毒能力不同；薊馬在不同溫度下的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間不同；不同的寄主植物對(duì)薊馬的生長(zhǎng)發(fā)育也有影響；雌雄薊馬的傳毒能力也不相同。因此通過(guò)癥狀診斷的同時(shí)，也要考慮到這些影響因素。 （ 2）血清或 ELISA 診斷：純化的 TSWV 可以與特異性血清抗體識(shí)別。目前 ELISA 可以定性檢測(cè) TSWV， TSWV ELISA 試劑盒已有商業(yè)化生產(chǎn)，如北京安德珍生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的DAS-ELISA TSWV 試劑盒（鄭寬瑜 等， 2015；孫淼 等， 2017； Huang et al.， 2018） 。 （ 3）分子生物學(xué)診斷：基于 RT-PCR 的分子檢測(cè)手段可以檢測(cè)寄主與傳播介體西花薊馬體內(nèi)的病毒（ Wijkamp et al.， 1996a， 1996b） 。更快速敏感的實(shí)時(shí)定量 PCR 可以應(yīng)用于該病毒的定量檢測(cè)（佟愛(ài)仔 等， 2012） 。 3.2 TSWV 的防治方法 栽培管理：在栽培過(guò)程中發(fā)現(xiàn) TSWV 需立即清除，以免病毒進(jìn)一步擴(kuò)散。要特別注意清除田間雜草，因?yàn)楹芏嚯s草也是 TSWV 的寄主。 生物或化學(xué)藥劑：通過(guò)噴施化學(xué)藥劑（如甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、白僵菌生物菌劑、阿維菌素等）防治西花薊馬以及其他傳播介體，以控制 TSWV 的傳播與蔓延（ Chatzivassiliou， 2008） 。 選擇抗性品種：在花生、辣椒、番茄中已經(jīng)培育出既抗 TSWV 又有較好農(nóng)藝性狀的新品種。但是 TSWV 突變株系可以克服已有的抗性品種，通過(guò)多基因聚合育種可以使抗性更持久。 其他方法：病原介導(dǎo)抗性主要利用轉(zhuǎn)錄后基因沉默機(jī)制。也有報(bào)道，通過(guò)表達(dá)單一抗體、 TSWV N 基因、 修改后的 N 基因， 可以有效抗 TSWV（ Prins et al.， 1997； Montero-Astúa et al.， 2014； Ocampo et al.， 2016） 。但是這些方法都涉及到轉(zhuǎn)基因技術(shù)，由于消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品接受程度的局限性，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)抗病毒應(yīng)用于市場(chǎng)較為困難。 Li Yunzhou， Mo Ning， Yan Jianmin， Cao Hehe， Pang Shengqun， Liang Yan. Research progress on Tomato spotted wilt virus disease. 1754 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (9)： 1750 1760. 4 番茄抗 TSWV 的鑒定方法與育種 4.1 西花薊馬接種鑒定法 將無(wú)毒西花薊馬的蟲(chóng)卵在（ 27 ± 1）溫室，相對(duì)濕度 75% ± 5%， 16 h 光照 /8 h 黑暗中孵化 3 d成為 1 齡若蟲(chóng)，將若蟲(chóng)放置在帶有 TSWV 病癥曼陀羅植株上取食 2 d，使若蟲(chóng)獲毒。將獲毒的若蟲(chóng)收集到玻璃器皿中， 用健康豆角喂食直至成蛹， 轉(zhuǎn)入裝有濕潤(rùn)濾紙的 1.5 mL 離心管中飼養(yǎng)至成蟲(chóng) （試管中放毒曼陀羅葉片保持濕潤(rùn)） 。 羽化 1 d 的帶毒薊馬用于接種植株， 接種時(shí)間為 48 h（張玉秀， 2013） 。接種 1 個(gè)月后，植株沒(méi)有出現(xiàn)病毒癥狀或者在接種 4 7 d 出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)，則認(rèn)為該植株為抗?。唤臃N 1 個(gè)月后，若植株出現(xiàn)系統(tǒng)性壞死或系統(tǒng)性花葉、矮縮等現(xiàn)象，則認(rèn)定為感病（ Jahn et al.， 2000） 。 4.2 摩擦接種鑒定法 將帶病番茄嫩葉放置研缽中研磨，加入 0.1 mmol · L-1磷酸鉀溶液（ pH 7.0） ， 0.01 mmol · L-1亞硫酸鈉獲得 TSWV 緩沖液。取 3 5 片真葉階段的番茄幼苗，先用毛筆蘸取 600 目石英砂摩擦，然后用另外一只毛筆蘸取 TSWV 緩沖液進(jìn)行接種。 2 3 d 后再次接種。接種后每周統(tǒng)計(jì) 1 次病癥（ Lopez-Gresa et al.， 2016） 。出現(xiàn)病癥者為感病，無(wú)病癥者為抗病。 4.3 抗 TSWV 育種 已發(fā)現(xiàn)的番茄抗 TSWV 位點(diǎn)有 9 個(gè)： Sw-1a、 Sw-1b、 sw-2、 sw-3、 sw-4、 Sw-5、 Sw-5b、 Sw-6和 Sw-7（ Finlay， 1952， 1953； van Zijl et al.， 1986； Stevens et al.， 1991； Canady et al.， 2001； Dockter et al.， 2009； Lee et al.， 2015）。其中 Sw-1a、 Sw-1b、 sw-2、 sw-3 和 sw-4 來(lái)源于普通番茄（ Solanum lycopersicum）， Sw-5 和 Sw-6 來(lái)源于秘魯番茄（ S. peruvianum）， Sw-7 來(lái)源于智利番茄（ S. chilense） LA 1938（ Dockter et al.， 2009； Roselló et al.， 2001）。 Sw-5 是一個(gè)廣譜抗性基因，可以抵抗多種番茄斑萎病毒科病毒，如 TSWV、番茄褪綠病毒（ Tomato chlorotic spot virus， TCSV） 、番茄菊花莖壞死病毒 （ Chrysanthemum stem necrosis virus， CSNV） 、 花生環(huán)斑病毒 （ Groundnut ringspot virus，GRSV）等（ Stevens et al.， 1991； Boiteux & de B Giordano， 1993），因此在育種中應(yīng)用較多。番茄新品種 Stevens攜帶的 Sw-5 抗性基因是將秘魯番茄（ S. peruvianum）中的抗性基因滲透到普通番茄（ S. lycopersicum）中而獲得的（ van Zijl et al.， 1986； Roselló et al.， 1998， 2001），但 Sw-5 并不能完全抵抗 TSWV 病毒，果實(shí)表面仍然會(huì)有環(huán)斑癥狀，葉片有壞死現(xiàn)象（ Lourenção et al.， 1997）。溫度可能是影響 Sw-5 抗性的原因（ Lourenção et al.， 1997）。在一些國(guó)家或地區(qū) TSWV 病毒株系仍然可以突破 Sw-5 的抗性作用（ Bubici et al.， 2008； Batuman et al.， 2017），如南非（ JF1 株系）、西班牙 （ GRAU 株系） 、 意大利 （ T992 株系） 、 澳大利亞 （ DaWA-1d 和 ToTAS-1d 株系） 、 夏威夷 （ TSWV6株 系 ）等（ Thompson & van Zijl， 1996； Latham & Jones， 1998； Aramburu & Martí 2003， Ciuffo et al.，2005； Bubici et al.， 2008）。 TSWV 重組遺傳研究發(fā)現(xiàn)部分 TSWV 株系克服 Sw-5 抗性的主要原因與TSWV 病毒的 M-RNA 相關(guān)（ Hoffmann et al.， 2001； Lopez et al.， 2011）。有研究發(fā)現(xiàn) TSWV 病毒M-RNA 片段編碼的 NSm 蛋白的兩個(gè)氨基酸發(fā)生了替換，可能是引起克服 Sw-5 抗性的原因，因此NSm 與基因 Sw-5 共同決定植株的抗性與否 （ Almasi et al.， 2017； Zhu et al.， 2017） 。 Hallwass 等 （ 2014）證明 NSm 是 Sw-5 的無(wú)毒基因，表明“基因基因”假說(shuō)可以應(yīng)用于“病毒植物”模型。 辣椒（ Capsicum chinense）抗 TSWV 的基因?yàn)?Tsw（ Boiteux & de B Giordano， 1993； Boiteux & de Avila， 1994） 。 Jiang 等 （ 2017） 報(bào)道在云南地區(qū)辣椒中已經(jīng)出現(xiàn)了可以突破 Tsw 基因抗性的 TSWV李云洲，默 寧，閆見(jiàn)敏，曹賀賀，龐勝群，梁 燕 . 番茄斑萎病毒病研究進(jìn)展 . 園藝學(xué)報(bào)， 2018， 45 (9)： 1750 1760. 1755 病毒株系 TSWV-YN18 和 TSWV-YN53，其 NSs 蛋白不能誘導(dǎo) Tsw 介導(dǎo)過(guò)敏性壞死（ Hypersensitive Response， HR） 反應(yīng)， 而野生型 TSWV-LE 病毒株系可以誘導(dǎo) Tsw 介導(dǎo)的 HR 反應(yīng)； 但是 TSWV-YN18、TSWV-YN53 和 TSWV-LE， 3 個(gè)病毒株系的 NSs 蛋白可以抑制 RNA 沉默 （ Jiang et al.， 2017） 。 Lovato等（ 2008）研究發(fā)現(xiàn) TSWV-N 蛋白與感病辣椒程序性死亡（ PCD）相關(guān)。 Almasi 等（ 2017）同樣發(fā)現(xiàn) TSWV-NSs 一個(gè)點(diǎn)突變可以克服 Tsw 介導(dǎo)的抗性。 5 展望 番茄斑萎病毒病嚴(yán)重威脅番茄的安全生產(chǎn)。目前高抗 TSWV 的品種還未出現(xiàn)。 Sw-5 抗性標(biāo)記雖然已經(jīng)研究多年，但是其抗性是有限的（ Aramburu et al.， 2010； Lopez et al.， 2011） 。 Sw-5 屬于NBS-LRR 類(lèi)基因，這類(lèi)基因還包括番茄中的 Mi， I2 和 Prf，擬南芥中的 RPM1，還有抵抗馬鈴薯 X病毒（ PVX）的 Rx 基因（ Brommonschenkel et al.， 2000） 。由于 Sw-5 與 Mi、 I2、 Prf、 RPM1 和 Rx的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，因此它們的抗性機(jī)制很可能相似。 Sw-5 抗性主要通過(guò)誘導(dǎo) HR 反應(yīng)起作用， HR 反應(yīng)屬于水楊酸（ SA）信號(hào)通路。 Lopez-Gresa 等（ 2016）研究發(fā)現(xiàn) SA 參與植物對(duì) TSWV 的基礎(chǔ)抗性。如果 SA 信號(hào)通路中斷， Sw-5 對(duì) TSWV 的抗性是否仍然存在，在將來(lái)可以對(duì) SA 信號(hào)通路是否參與Sw-5 介導(dǎo)的抗 TSWV 響應(yīng)進(jìn)一步研究。 Whitfield 等（ 2008）報(bào)道，可溶性的 TSWV-GN糖蛋白可以抑制薊馬的傳毒效率。 Montero-Astúa 等（ 2014）在煙草上轉(zhuǎn)基因，過(guò)表達(dá) TSWV-GN，發(fā)現(xiàn)可以抑制傳播介體的傳毒能力。目前關(guān)于 GN蛋白如何抑制病毒復(fù)制還不清楚。 植物抗病毒機(jī)制主要是通過(guò) RNA 干擾（ RNAi）起作用（ Ding & Voinnet， 2007； Csorba et al.，2009； Ding， 2010） 。 TSWV 的 NSs 蛋白是一個(gè)沉默抑制子，可以抑制植物 RNAi 機(jī)制。病毒通過(guò)綁定 Ago 蛋白抑制 RNA 沉默復(fù)合體（ RISC）活性，最終抑制植物的抗性（ Giner et al.， 2010） 。在辣椒 Tsw 基因研究中發(fā)現(xiàn)， Tsw 的抗性需要 TSWV 沉默抑制子的引發(fā)（ de Ronde et al.， 2013） 。 NSs是植物的一個(gè) RNA 沉默抑子（ Ocampo et al.， 2016） ， TSWV 上 NSs 突變會(huì)引起 Tsw 介導(dǎo)抗性消失（ Jiang et al.， 2017） 。在抗性辣椒材料上研究發(fā)現(xiàn) TSWV 的 NSm 對(duì)于 Tsw 基因是一個(gè)無(wú)毒基因（ Margaria et al.， 2007） 。 在番茄上同樣發(fā)現(xiàn) NSm 作為一個(gè)無(wú)毒基因與番茄 Sw-5 抗性基因相互識(shí)別，最終通過(guò)誘導(dǎo) HR 反應(yīng)表現(xiàn)為抗性（ Hallwass et al.， 2014） 。因此“基因基因”假說(shuō)不僅可以應(yīng)用于真菌植物模型中，同樣可以應(yīng)用于病毒植物模型。但是否“基因基因”假說(shuō)適用于所有的番茄斑萎病毒屬（ Tospovirus）病毒，仍需進(jìn)一步研究。 由于薊馬是傳播 TSWV 病毒的主要途徑，因此“薊馬 TSWV植物”作為一個(gè)系統(tǒng)研究有助于理解 TSWV 的發(fā)病規(guī)律與致病機(jī)制，為抗 TSWV 育種與栽培提供理論與實(shí)踐意義。 References Adkins S. 2000. 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Research progress on Tomato spotted wilt virus disease. 1756 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (9)： 1750 1760. （ Lycopersicon esculentum） containing the Sw-5 gene. Plant Pathology， 52： 407 407. Avila Y， Stavisky J， Hague S， Funderburk J， Reitz S， Momol T. 2006. Evaluation of Frankliniella bispinosa（ Thysanoptera： Thripidae） as a vector of the Tomato spotted wilt virus in pepper. Florida Entomologist， 89： 204 207. Batuman O， Turini T A， Oliveira P V， Rojas M R， Macedo M， Mellinger H C， Adkins S， Gilbertson R L. 2017. First report of a resistance-breaking strain of Tomato spotted wilt virus infecting tomatoes with the Sw-5 tospovirus-resistance gene in California. Plant Disease， 101： 637 637. Boiteux L S， de Ávila A C. 1994. Inheritance of a resistance specific to tomato spotted wilt tospovirus in Capsicum chinense PI 159236 . Euphytica，75： 139 142. Boiteux L S， de B Giordano L. 1993. Genetic basis of resistance against two Tospovirus species in tomato（ Lycopersicon esculentum） . 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