如果有⼀天菜单上不再有番茄炒蛋,那也许和它有关

作者: 李庭

来源: 科学⼤院

发布日期: 2022-11-24 07:00:41

番茄斑萎病毒是一种广泛传播的植物病毒,对全球农业造成巨大经济损失。该病毒通过多种途径传播,包括种子和蓟马等媒介,导致作物严重减产。尽管科研人员尝试多种方法防治,但病毒的变异性和传播媒介的抗药性使得防治工作极为困难。

番茄是很多⼈都喜欢吃的⼀种蔬菜,其不仅营养丰富⽽且味道酸甜可⼝,⻝⽤⽅法多样,可以⽣⻝、煮⻝、加⼯番茄酱或整果罐藏。番茄炒蛋更是⽆数⼲饭⼈⼼中的yyds!各种各样的番茄图⽚来源:Veer图库。然⽽,就是这么⼀种⼴受欢迎的蔬菜,却每年都因⼀种病毒⽽损失上千万吨的产量。这种病毒不仅⽣性狡猾极其难以消灭,⽽且破坏性极强。在上百年的时间⾥,已经在世界各地接连制造了多起“番茄灭⻔惨案”,震惊世界。

这个国际上著名的在逃“A级通缉犯”就是号称世界⼗⼤植物病毒之⼀的番茄斑萎病毒。番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,简称TSWV),⾪属于布尼亚病毒⽬番茄斑萎病毒科正番茄斑萎病毒属。番茄斑萎病毒最早于1915年在澳⼤利亚被发现,因在番茄上致病被⼈类发现⽽得以正式命名。

⽬前该病毒已经成为⼀种重要的国际性植物检疫病毒,在热带、亚热带和温带的数⼗个国家和地区⼴泛传播,给当地的经济作物造成了毁灭性影响。感染病毒的番茄图⽚来源:参考⽂献[6]。番茄斑萎病毒宛如贪婪的凶兽饕餮,⼗分地贪吃,⼏乎不挑⻝。

据研究发现,番茄斑萎病毒可以侵染的植物就有100多个科1090多种植物,如⻢铃薯、番茄、辣椒、烟草、莴苣、芹菜和菊花等常⻅作物及观赏植物都是其常吃的⻝材,甚⾄⼀些⽥间常⻅杂草它也不曾放过,如⽥旋花、繁缕和野⽣烟等杂草也时常成为它的盘中之餐,是⽬前已知的寄主范围最⼴泛的植物病毒种类之⼀。除了贪吃外,番茄斑萎病毒还拥有诸多的传播⼿段。

其中在短距离传播中,农事操作不当是最易将番茄斑萎病毒在⽥园中快速传播的⽅式。如在分苗、定植、整枝、打杈、绑蔓或嫁接时,当⼀株感染了病毒的带病植株与健康植株发⽣剐蹭,造成了伤⼝上的接触,带毒汁液便会趁机从伤⼝中⼊侵健康植株表⽪细胞,对其进⾏侵染,数周内植株就会萎蔫死亡。在⻓距离传播中,种⼦传播⼀直是植物病毒远距离传播的重要途径,也是植物病毒病害⼤流⾏的重要因素之⼀。

然⽽番茄斑萎病毒在利⽤种⼦传毒的过程中却颇为隐匿,⻓期以来,很多⼈以为番茄斑萎病毒⽆法通过种⼦进⾏传播,以⾄于种⼦是否能传毒成为了困扰科研⼈员的问题。但是随着检测技术的发展,研究⼈员已经多次在多种作物种⼦中发现具有较⾼的番茄斑萎病毒积累量,⽽这些种⼦萌发后,其后代的⼦叶中仍可检测到病毒的存在。同时,通过对种⼦内部结构进⾏病毒观察,发现胚乳是番茄斑萎病毒⼤量富集的结构。

⽽这些携带病毒的种⼦萌发⻓成带毒幼苗后,竟然与健康植株⼀般,并没有表现出感病症状,极具欺骗性。⼀旦⼈类漏检或误检,病毒就会快速传播,造成病害流⾏。TSWV:我每年抢⾛⼈类数⼗亿美元被番茄斑萎病毒感染的植株,通常表现为植株矮⼩、⻩萎和出现坏死条纹以及叶⽚、茎部和果实出现⿊褐⾊斑点。

以番茄为例,番茄苗期遭遇病毒侵袭会引起⽣⻓点和幼叶变为铜⾊上卷,随后形成许多⼩⿊斑,叶背⾯沿叶脉呈紫⾊,后期引起⽣⻓点和叶⽚坏死,茎端形成⿊褐⾊坏死斑条纹,病株呈萎蔫状。⽽已经结果的番茄遭到病毒侵袭,则会在果实上出现褪绿环斑,⻘果产⽣褪⾊坏死斑,呈瘤状突起,有的果实则会出现红⻩或红⽩相间的环纹,使果实易脱落,造成作物品质⼤幅下降和产量骤减,危害⼗分严重。

感染番茄斑萎病的⼤⽥番茄图⽚来源:参考⽂献[5]。⾃澳⼤利亚⾸次发现番茄斑萎病毒以来,该病毒每年给全世界造成的经济损失⾼达⼗⼏亿美元,⽆数农⽥和作物被番茄斑萎病毒所侵染,导致⼀些地区的种植结构也被迫改变。在20世纪80年代时,番茄斑萎病毒成功⼊侵了意⼤利、南⾮、巴⻄和美国,使得当地的番茄、烟草和⽣菜类作物⼏乎灭绝,许多的农场主和农⺠全年颗粒⽆收,⽆奈放弃了对番茄等农作物的种植。

鉴于危害巨⼤,EPPO(欧洲和地中海国家植物保护组织)将该病毒列为A2类检疫性有害⽣物。中国于1944年在成都发现番茄斑萎病毒以来,云南番茄、重庆辣椒、⼭东烟草和北京菊花等作物都接连遭遇番茄斑萎病毒的袭击。2008年云南呈贡番茄爆发了严重的番茄斑萎病毒病,番茄品质降低,导致每公⽄价格仅为1分钱,菜农损失惨重。⽬前番茄斑萎病毒已经霸占了中国⼤江南北的种植区,⻓期成为影响中国蔬菜发展的主要障碍之⼀。

番茄斑萎病毒的头号传播分⼦番茄斑萎病毒之所以能够对植物有如此巨⼤的破坏⼒,是因为它有⼀个“好”帮⼿——蓟⻢。蓟⻢图⽚来源:参考⽂献[6]。蓟⻢是⼀种让植物遭受巨⼤损失,且⼜难以防治的世界性害⾍。据研究发现,⽬前已经有12种蓟⻢与番茄斑萎病毒达成了“战略合作协议”参与病毒传播。

它们分别为⻄花蓟⻢、花蓟⻢、⾸花蓟⻢、梳缺花蓟⻢、佛罗⾥达花蓟⻢、褐花蓟⻢、⽲蓟⻢、烟蓟⻢、棕榈蓟⻢、粗⽑蓟⻢、茶⻩硬蓟⻢和腹⻮蓟⻢,⽽这12个蓟⻢中,传毒效率最⾼的则是⻄花蓟⻢。⻄花蓟⻢是我国⼊境植物检疫环节,重点检测的具有潜在危险性的害⾍,是番茄斑萎病毒传播最得⼒的帮⼿。

它在若⾍期通过⽤锉吸式⼝器刺伤植物表⽪,渗⼊到植物组织内部吸取汁液,当吸取到带病植株汁液后,番茄斑萎病毒则会通过⼝器进⼊⻄花蓟⻢体内复制增殖3到10天,此时⻄花蓟⻢就像⼀个病毒培养⽫,使得病毒毒性⼤⼤增强。当携带有病毒的⻄花蓟⻢依附在健康植株上取⻝时,很快就能让植株从健康到萎蔫,甚⾄死亡,发病速度极快。

⻄花蓟⻢之所以能够当选番茄斑萎病毒头号传播分⼦,除了可以让病毒毒性增强外,它的⾃身能⼒也颇为强悍。如其体⻓只有1毫⽶左右,却能⻜善跳,逃跑能⼒极强,极难让⼈发现。除此之外,⻄花蓟⻢的⽣育能⼒还很变态,仅⼀只雌⾍⼀次就可产卵200多个,⼀年可连续⽣育15代左右。如果不加以防治,种植地很快就会被⻄花蓟⻢⼤军侵占,使得整个区域绝收,造成严重的经济损失。⻄花蓟⻢图⽚来源:参考⽂献[6]。

为什么番茄斑萎病毒极难解决?正是因为⻄花蓟⻢的帮助,番茄斑萎病毒⼀跃成为全球排名第⼆的植物病毒,给世界上许多国家的农业带来了毁灭性灾难。农业是第⼀产业,关乎⼈类⽣存和发展,为了让农业不受制于番茄斑萎病毒,许多科研⼈员试图通过物理、化学、育种和⽣物等⽅法来防治番茄斑萎病毒,希望能有效地抑制病毒传播。

然⽽梦想很美好,现实很⻣感,⼈类与番茄斑萎病毒历经上百年的⽃争中,番茄斑萎病毒不仅屹⽴不倒,实⼒还壮⼤了许多,⾄今仍然是农业⽣产上极难解决的重要病害,究其原因主要是:1、番茄斑萎病毒易变性随着⻄花蓟⻢和番茄斑萎病毒的频繁交叉侵染,以及在各种化学药剂等选择性压⼒下,番茄斑萎病毒极易发⽣变异,导致⼀些⼴泛栽培的抗病品种抗性消失。

如多个国家已经发⽣了番茄斑萎病毒⼩种打破含Sw-5抗性基因的番茄材料,使其抗性降低,造成了病害再次流⾏。原有的抗病基因恐难再续,急需挖掘新的抗性基因。2、⻄花蓟⻢抗药能⼒徒增⻄花蓟⻢作为番茄斑萎病毒最有效的传播媒介,如果能控制⻄花蓟⻢数量将取得事半功倍的效果。

然⽽⻄花蓟⻢⽣活隐蔽性⾼、体形微⼩、繁殖率⾼和蛹存在于⼟壤中,对杀⾍剂很快产⽣抗性,⽽且还易通过花卉和蔬菜等活体植物寄主的运输⽽远距离传播扩散,使得防治⻄花蓟⻢较为困难,⽆法彻底斩断传播链条。3、杂草寄主流⾏番茄斑萎病毒可侵染的寄主植物⾼达上千种,⽥间多种杂草也是其侵染⽬标。

番茄斑萎病毒成功侵染了⽥间杂草后,会将⾃身隐藏在杂草体内,将杂草作为再⽣基地,躲避寒冷和⾼温等不良天⽓因素,待到来年⽓候适宜时再次出来危害作物。然⽽很多⼈在⽥间操作中却容易忽略⽥间杂草的防治,造成病毒灭绝不彻底,病害极易反复。基于上述种种原因,虽然番茄斑萎病毒经常出来作恶,危害作物,但是⼈类却难以将其擒获。

结语⺠以⻝为天,番茄斑萎病毒如今在蔬菜⽣产中肆虐流⾏,极⼤地损害了农产品外观品质和产量,⽽且病毒在侵染过程中还提升了⼈类传染性疾病的发⽣⻛险,严重威胁⼈类健康。因此,切实加强番茄斑萎病毒的防控⼒度,提⾼植物病毒认知程度,加⼤植物保护⽅向的资源倾斜,对于抓好“菜篮⼦”产品保供稳价意义重⼤、⾮同⼩可。讲了这么多,午饭别忘了给⾃⼰加个番茄炒蛋哟~番茄炒蛋图⽚来源:⼴州⽇报

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