土耳其辣椒作物感染辣椒畸形果类病毒首次分子特征解析:为农业生产筑牢防线

【字体: 时间:2025年05月05日 来源:Journal of Plant Diseases and Protection 2.1

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  在土耳其,辣椒种植经济意义重大,但此前缺乏辣椒感染类病毒的相关信息。研究人员开展了检测辣椒畸形果类病毒(PCFVd)的研究,发现其在多地辣椒作物中存在,这对辣椒生产有潜在影响,为后续防控研究提供了重要依据。

  在农业的大舞台上,辣椒(Capsicum annuum L.)可是土耳其蔬菜种植界的 “明星选手”,是该国第二重要的茄科蔬菜作物,为当地经济贡献颇丰。不过,植物的生长之路并非一帆风顺,病毒、类病毒等病原体时刻威胁着它们的健康。类病毒(Viroids)作为一类特殊的病原体,是单链共价闭合环状 RNA 分子,虽然个头小(核苷酸数量在 234 - 434 之间),却有着巨大的破坏力。其中,辣椒畸形果类病毒(Pepper chat fruit viroid,PCFVd)属于 Pospiviroidae 科 Pospiviroid 属,自荷兰首次被发现后,已在全球多地 “兴风作浪”,严重影响番茄和辣椒的产量、品质,还干扰了种子贸易。可奇怪的是,在土耳其,尽管有不少关于辣椒病毒的研究,但对于 PCFVd 是否存在,却一直是个未解之谜。这就好比在一片未知的森林中,不知道有没有隐藏着凶猛的 “野兽”,而这片森林就是土耳其的辣椒种植产业。为了守护辣椒作物的健康,来自土耳其 Kahramanmaras Süt?ü Imam 大学农业学院植物保护系的研究人员 Selin Ceren Balsak,毅然踏上了探索之旅,相关研究成果发表在《Journal of Plant Diseases and Protection》上 。
研究人员为了解开 PCFVd 在土耳其辣椒作物中是否存在的谜题,开展了一项全面的研究。他们从土耳其的三个省份(Adana、Kahramanmara?和 Gaziantep)的露天农田中,收集了 140 份表现出类似病毒感染症状(如叶片发黄、斑驳、卷曲,植株矮小等)的辣椒叶片样本。这些样本来自不同的辣椒品种,像是甜椒、尖椒等。接着,研究人员采用了多种关键技术来检测样本中是否存在 PCFVd。首先是核酸提取,利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法从叶片样本中提取总核酸;然后通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR),使用 PCFVd 特异性引物对目标 RNA 进行扩增;最后对扩增片段进行测序,并进行系统发育和核苷酸多样性分析。

研究结果令人警醒。在田间调查中,感染 PCFVd 的辣椒植株呈现出明显的病症,叶片发黄、出现斑驳,植株生长缓慢,果实也变得异常小。通过 RT-PCR 检测,PCFVd 在不同省份的样本中均有发现:Gaziantep 省 30 个样本中有 10% 呈阳性,Kahramanmara?省 40 个样本中有 10% 呈阳性,Adana 省 70 个样本中有 30% 呈阳性,总体感染率达到 20%。这意味着 PCFVd 很可能已经在土耳其的辣椒品种中广泛传播。在序列分析方面,土耳其本地分离株之间的核苷酸相似性在 96 - 100%,与全球其他 PCFVd 分离株的相似性超过 93%。系统发育分析显示,土耳其的分离株聚集成不同的分支,且与地理来源和宿主类型没有明显的相关性,这表明 PCFVd 可能通过受感染的植物材料在全球传播。核苷酸多样性分析发现,土耳其分离株的遗传多样性处于中等水平,部分区域核苷酸多样性较高,这暗示这些区域可能受到了选择压力,影响着 PCFVd 的进化和对环境、宿主的适应性。

综合研究结论和讨论部分,此次研究首次在土耳其的露天辣椒种植中检测到 PCFVd,其 20% 的中等偏高感染率预示着这一类病毒可能已经在当地辣椒品种中广泛扎根,对土耳其的辣椒生产构成了严重威胁。因为 PCFVd 会导致辣椒植株生长受阻、果实变小,这对于以果实产量和品质为经济命脉的辣椒种植业来说,无疑是一记沉重的打击。同时,研究还发现 PCFVd 在不同地区、不同品种的辣椒中存在,这意味着其传播范围可能更广。而且,PCFVd 在一些植株上可能不表现出症状,这就像隐藏在暗处的 “敌人”,更难被发现和防控。从系统发育和核苷酸多样性分析结果来看,PCFVd 的传播和进化机制十分复杂,需要进一步深入研究。这项研究不仅为土耳其辣椒种植产业敲响了警钟,也为全球辣椒类病毒防控研究提供了重要的参考,让科研人员更加重视类病毒对茄科作物的威胁,推动后续防控策略的研发,以保障辣椒种植业的可持续发展。

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