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为明确马铃薯 Y 病毒(PVY)、A 病毒(PVA)等六种病毒发生率,研究人员监测爱沙尼亚 2007 - 2022 年种薯。发现 PVY 最常见,且品种对 PVY 敏感性有差异。该研究为种薯种植和育种提供依据,助于防控病毒、减少经济损失。
在爱沙尼亚,马铃薯是重要的农作物。自 18 世纪中叶引入后,其种植经历了诸多变化。曾经,马铃薯种植面积不断扩大,到 1952 年达到顶峰,可后来却逐渐减少。不过,种薯的种植面积相对稳定。然而,马铃薯生长过程中会受到多种病毒的威胁,像马铃薯 Y 病毒(PVY)、马铃薯 A 病毒(PVA)等。这些病毒严重影响马铃薯的产量和质量,给种植户带来了很大损失。为了更好地了解这些病毒的情况,提高种薯质量,爱沙尼亚的研究人员开展了一项长期研究。
该研究由塔林理工大学(Tallinn University of Technology)和爱沙尼亚农村研究与知识中心(Centre of Estonian Rural Research and Knowledge)的研究人员进行,相关成果发表在《Potato Research》上。研究人员收集了 2007 - 2022 年爱沙尼亚 1023 个种薯样本,运用血清学检测和分子方法,对六种马铃薯病毒进行监测,分析气候因素和品种敏感性对 PVY 传播的影响。
研究用到的主要技术方法有:从爱沙尼亚环境署获取天气信息;爱沙尼亚农业和食品委员会的检查员按照国内法规及欧盟立法收集种薯样本;采用 ELISA 和 Real-Time TaqMan RT-PCR 检测病毒,ELISA 用于检测六种病毒,Real-Time TaqMan RT-PCR 用于检测 PVY 等部分病毒;使用 JMP10.0 和 Microsoft Excel 软件进行统计分析。
研究结果如下:
- 六种马铃薯病毒的年发生率:在超级精英(Super Elite)种薯中,PVY 最为常见,2007 - 2022 年总体平均水平为 2.43%,PVM 次之,平均为 0.48%,PVS 平均为 0.11%,PLRV 和 PVX 很少被检测到,未检测到 PVA。在较低等级种薯中,同样未检测到 PVA,PVY 平均发生率为 3.92%。并且,爱沙尼亚种薯质量在研究期间有所提高,病毒发生率呈下降趋势。
- 气候条件对 PVY 发生率的影响:通过分析,发现 7 月和 8 月的天气对 PVY 发生率影响最大。7 月温度和降水量与 PVY 感染率呈弱正相关,8 月温度与 PVY 发生率呈弱负相关。这可能与马铃薯生长温度对其抵抗 PVY 的能力以及蚜虫传播病毒的活动有关 。
- 不同马铃薯品种对 PVY 感染的敏感性:对 32 个品种分析发现,品种对 PVY 感染率影响显著。根据平均和最高 PVY 感染率,可将品种分为不同抗性组。如 Gala、Jelly、Laura 和 Princess 等品种对 PVY 具有高抗性,而 Ando、Arielle、Arcona 等品种则非常敏感。部分品种实际抗性与之前认知不同,像 Secura、Romera 等原本认为高抗的品种,在研究中表现为易感或中抗。
- 品种敏感性与环境变量的关系:研究表明,7、8 月温度和 7 月降水量对高抗和抗性品种的 PVY 感染率影响不大,但对一些易感和高感品种影响明显,且对非本地品种影响更突出。例如 Folva 与 7 月温度、Rosagold 与 8 月温度分别有较强的相关性。
- 不同县种薯中 PVY 的发生率:不同县种薯的 PVY 发生率存在差异。J?rva、L??ne - Viru 等县 PVY 水平较低,Tartu 和 P?rnu 县较高。这与各县种植的易感或抗性品种比例有关,同时生长地点对部分品种的 PVY 发生率也有影响。
研究结论和讨论部分指出,PVY 是监测中最常见的病毒,爱沙尼亚种薯质量虽有提升,但控制 PVY 和 PVM 感染仍面临挑战。品种是影响 PVY 传播的最重要因素,环境变量也有显著作用。长期种薯监测数据可用于评估品种抗性,且部分品种实际抗性与以往认知不同。该研究为种薯种植者和育种者提供了有价值的信息,有助于选择抗性品种,减少因 PVY 造成的经济损失,对提高马铃薯产量和质量、保障农业生产具有重要意义。