葡萄病毒研究最新进展.pdf

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1、园 艺 学 报 2014，41（9） ：17771792 http： / www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail： 收稿日期：收稿日期：20140623；修回日期：修回日期：20140829 基金项目：基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-30-bc-3） * 通信作者 Author for correspondence（E-mail：） 葡萄病毒研究最新进展 任 芳，董雅凤*，张尊平，范旭东，胡国君，周 俊 （中国农业科学院果树研究所，国家落叶果树脱毒中心，辽宁兴城 125100） 摘 要：摘 要：对近 5

2、 年关于葡萄病毒分离鉴定、基因组及遗传变异、传毒介体、寄主互作、检测技术、 脱毒和抗病毒技术等方面的最新研究进展进行了综述。 关键词：关键词：葡萄；病毒；遗传变异；介体；检测；抗病毒技术 中图分类号：中图分类号：S 663.1 文献标志码： 文献标志码：A 文章编号： 文章编号：0513-353X（2014）09-1777-16 Recent Advances in Viruses Infecting Grapevine REN Fang，DONG Ya-feng*，ZHANG Zun-ping，FAN Xu-dong，HU Guo-jun，and ZHOU Jun （National Cen

3、ter for Producting Virus-free Deciduous Fruit Tree，Research Institute of Pomology，Chinese Academy of Agriculture Sciences，Xingcheng，Liaoning 125100，China） Abstract：Virus disease is important for grapevine production. In order to understand the current research progress of grapevine viruses，the resea

4、rch progress in recent five years on isolation and identification of grapevine viruses，genetic variation，vectors，interaction with host，detection methods， virus elimination and antiviral techniques were reviewed. Key words：grapevine；virus；genetic variation；vector；detection；antiviral techniques 病毒病是为害

5、葡萄（Vitis vinifera L.）的一类重要病害，造成葡萄生长衰退及产量和品质下降等 危害。截至 2012 年已报道侵染葡萄的病毒多达 63 种，包括单链 DNA、双链 DNA、双链 RNA、单 链负义 RNA 及单链正义 RNA 等多种基因组类型的病毒（Martelli，2012） 。葡萄病毒病在全世界发 生普遍，智利、西班牙、克罗地亚和中国等部分地区葡萄带毒率高达 60% 96%（Martelli，2012） 。 近年中国发现报道的病毒种类也不断增加， 危害形势进一步加重 （Pei et al.， 2010； Fan et al.， 2013） 。 因此，密切关注葡萄病毒最新研究进

6、展，了解国际前沿动态，对促进葡萄病毒研究和葡萄病毒病防 控具有重要意义。 1 葡萄病毒病原鉴定和描述 1.1 近 5 年发现的葡萄新病毒 近 5 年共报道了 9 种葡萄新病毒，包括 5 种 RNA 病毒和 4 种 DNA 病毒（表 1） 。以前报道的 葡萄病毒均为 RNA 病毒（Martelli，2012） ，直到 2011 年首次报道了 DNA 病毒葡萄脉明病毒 1778 园 艺 学 报 41 卷 Grapevine vein clearing virus，GVCV（Zhang et al.，2011） 。GVCV 与葡萄脉明和衰退症状有关，在 美国中西部地区广泛分布，其基因组为环状双链 D

7、NA，大小约 7 753 bp，编码 3 个 ORFs。随后发 现 3 种单链 DNA 病毒葡萄品丽珠伴随病毒 Grapevine cabernet franc-associated virus，GCFaV （Krenz et al.，2012） 、葡萄红斑伴随病毒 Grapevine red blotch-associated virus，GRBaV（Al Rwahnih et al.，2013）和葡萄红叶伴随病毒 Grapevine redleaf-associated virus，GRLaV（Poojari et al.，2013） ， 分别与葡萄红斑、红叶等症状有关，为单链环状 DNA

8、 病毒，根据基因组结构、编码潜力和复制保 守区等特点归于双生病毒科（Geminiviridae） ，但还未明确属的划分。 表表 1 近近 5 年报道的葡萄新病毒年报道的葡萄新病毒 Table 1 New viruses infecting grapevine reported in recent five years 病毒名称 Virus species 基因组类型 Genome type 科属 Family，genus 来源 Origin 葡萄品种 Grape variety 症状 Symptom 参考文献 Reference 葡萄 Q 病毒 Grapevine virus Q （GVQ）

9、单链 RNA ss RNA 芜菁黄花叶病毒科， 玉米细线病毒属 Tymoviridae，Marafivirus 美国东南部 Southeastern USA 圆叶葡萄 Vitis rotundifolia Michx. 类似健康叶片， 无症状 Apparently healthy Sabanadzovic & Ghanem-Sabanadzovic， 2009 葡萄角状花叶病毒 Grapevine angular mosaic virus（GAMoV） 单链 RNA ss RNA 雀麦花叶病毒科， 等轴不稳环斑病毒属 Bromoviridae，Ilarvirus 希腊 Greece Bares

10、ana Baresana 叶片角状斑驳，畸形 Sharp angular mosaic， malformations Girgis et al.，2009 红玛瑙葡萄卷叶 伴随病毒Grapevine leafroll-associated Carnelian virus （GLRaCV） 单链 RNA ss RNA 长线形病毒科， 葡萄卷叶病毒属 Closteroviridae， Ampelovirus 美国 加利福利亚 California， USA 红玛瑙 Carnelian 轻微卷叶 Mild leafroll Ghanem-Sabanadzovic et al.，2010 葡萄灰皮诺病

11、毒 Grapevine Pinot gris virus（GPGV） 单链 RNA ss RNA 线形病毒科，发样病 毒属 Betaflexiviridae， Trichovirus 意大利 特伦蒂诺 Trentino， Italy 灰比诺 Pinot Gris 叶片褪绿斑驳，畸形 Chlorotic mottling ， leaf deformations Giampetruzzi et al.， 2012 葡萄脉明病毒 Grapevine vein clearingvirus（GVCV） 双链 DNA ds DNA 花椰菜病毒科，杆状 DNA 病毒属 Caulimoviridae，Badn

12、avirus 美国中西部 Midwest USA 沙多内尔 Chardonel 脉明，衰退症 Vein-clearing，vine decline Zhang et al.，2011 葡萄 F 病毒 Grapevine virus F （GVF） 单链 RNA ss RNA 线形病毒科，葡萄病 毒属 Betaflexiviridae， Vitivirus 美国 USA 赤霞珠 Cabernet Sauvignon 嫁接不亲和 Graft incompatibility Al Rwahnih et al.， 2012c 葡萄品丽珠伴随病毒 Grapevine cabernet franc-ass

13、ociated virus （GCFaV） 单链 DNA ss DNA 双生病毒科，属未确定 Geminiviridae， genus unassigned 美国纽约 NewYork， USA 品丽珠 Cabernet Franc 衰退症 Vine decline Krenz et al.，2012 葡萄红斑伴随病毒 Grapevine red blotch-associated virus （GRBaV） 单链 DNA ss DNA 双生病毒科，属未确定 Geminiviridae， genus unassigned 美国 加利福利亚 California ， USA 品丽珠，赤霞珠， 仙粉

14、黛 Cabernet Franc， Cabernet Sauvignon， Zinfandel 叶片不规则红斑， 边缘变红，红脉 Leaves with irregular red blotches，marginal reddening，red veins Al Rwahnih et al.， 2013 葡萄红叶伴随病毒 Grapevine redleaf-associated virus（GRLaV） 单链 DNA ss DNA 双生病毒科，属未确定 Geminiviridae， genus unassigned 美国华盛顿 Washington， USA 梅鹿辄，品丽珠 Merlot， C

15、abernet Franc 红脉，红斑，整叶变红 Red veins，red blotches，red leaves Poojari et al.，2013 1.2 病毒新株系和新发生地 报道了多种葡萄病毒的新株系或分离物：葡萄卷叶伴随病毒2（Grapevine leafroll-associated virus-2，GLRaV-2）意大利分离物 GLRaV-2 BD，是一个温和株系，不伴随嫁接不亲和，也很少引 起卷叶症状（Bertazzon et al.，2010） ；美国加利福利亚 GLRaV-2 红地球株系 GLRaV-2 RG（Alkowni et al.，2011） ；GLRaV-3

16、 南非新分离物 GH11 和 GH30、美国加利福利亚新分离物和中国分离物 LN （Bester et al.，2012b；Seah et al.，2012；Fei et al.，2013） ；新西兰 GLRaV-3 变异株 NZ2（Chooi et al.， 2013b） ；阿尔巴利亚分离物 GLRaV-7-Alb （Jelkmann et al.， 2012） ； 葡萄扇叶病毒 （Grapevine fan 9 期 任 芳等：葡萄病毒研究最新进展 1779 leaf virus，GFLV）南非分离物 GFLV-SAPCS3 和 GFLV-SACH44（Lamprecht et al.，20

17、12，2013） 。 一些已知葡萄病毒在部分国家或地区首次报道：GLRaV-2 和葡萄 B 病毒（Grapevine virus B， GVB） 在克罗地亚； GLRaV-4 和 GLRaV-5 在中国和西班牙； GLRaV-5 在土耳其和葡萄牙； GLRaV-4、 -5、-7、-9 和葡萄西拉病毒1（GSyV-1）在智利；GSyV-1 在美国华盛顿州、意大利和法国；南芥 菜花叶病毒（Arabis mosaic virus，ArMV）在西班牙；葡萄 E 病毒（Grapevine virus E，GVE）在南 非和中国；葡萄斑点病毒（Grapevine fleck virus，GFkV）在美国华

18、盛顿州；GVB 和 GFKV 在印度 （Martelli，2012；Beuve et al.，2013；Fan et al.，2013；Kumar et al.，2013） 。 1.3 葡萄病毒分类新变化 近年葡萄卷叶伴随病毒（GLRaVs）分类具有一些新变化，已有研究将 12 种 GLRaVs 分别归属 于萄萄卷叶病毒属 Ampelovirus（包括 GLRaV-1、-3、-4、-5、-6、-8、-9、-Pr、-De 和-Car 等 10 种 病毒） 、 长线形病毒属 Closterovirus （GLRaV-2） 和 1 个未确定的属 （GLRaV-7）（Martelli et al.，

19、2012） 。 通过基因组序列及变异等研究对 GLRaVs 分类提出了一些新的观点： （1）将 GLRaV-4 相近病毒（包 含 GLRaV-4、-5、-6、-9、-De、-Pr 和-Car 等 7 种病毒）划分为葡萄卷叶病毒属中的一个系统进化 组（GLRaV-4LVs 组）或归为 GLRaV-4 的不同分离物（Ghanem-Sabanadzovic et al.，2012；Martelli， 2012；Thompson et al.，2012b） 。 （2）将 GLRaV-7 与樱桃小果病毒 1（Little cherry virus-1，LChV-1） 和朱蕉病毒 1（Cordyline

20、virus-1，CoV-1）划分为长线形病毒科一个新的属，暂命名为 Velarivirus， 它们在进化树中位于一个独立的进化分支，病毒基因组结构、序列和编码蛋白相似但与长线形病毒 科其他病毒属不同（Al Rwahnih et al.，2012a；Jelkmann et al.，2012；Martelli et al.，2012） 。 （3）将 GLRaV-8 从葡萄卷叶病毒属中取消，其序列与数据库中已知病毒没有显著相似性，推测是葡萄基因 组序列中的一部分（Bertsch et al.，2009） 。 2 葡萄病毒基因组及遗传变异 2.1 葡萄卷叶伴随病毒（GLRaVs） 葡萄卷叶病是葡萄上发

21、生最普遍的病毒病害，其病原包括 GLRaV-1 9、-Pr、-De、-Car 等 12 种 GLRaVs。近年来持续开展了 GLRaVs 的基因组结构、功能和遗传变异研究。 （1）GLRaV-1：美国 34 个 GLRaV-1 分离物基于 4 个基因序列分为 3 个系统进化分支，但仅基 于其中 2 个基因时却分为 2 个分支，推断在一些基因间可能存在重组（Alabi et al.，2011） ；18 个斯 洛伐克 GLRaV-1 分离物分为 2 个组（Predaja et al.，2013）；GLRaV-1 河北、辽宁分离物与已报道 的巴西、伊朗和澳大利亚分离物分为 3 组（刘命华 等，201

22、2） 。 （2） GLRaV-2： 美国西北部分离物被分为 6 个分支 （Jarugula et al.， 2010） ， Bertazzon 等 （2010） 基于所有分离物全序列将 GLRaV-2 分为 5 个分支，16 个地理起源的 GLRaV-2 分离物基于 cp 基因 也分成 5 个分支，中国四川和湖北分离物均位于组（王建辉 等，2013）。 （3）GLRaV-3：是葡萄卷叶伴随病毒中发生最普遍的一种病毒，原 3 个变异组群（组、组 和组） ，近几年越来越多的分离物出现了更多进化分支，进一步显示出 GLRaV-3 发生的普遍性及 其种群的复杂性。南非分离物分为 3 个变异组，世界其他

23、地区分离物另外聚为 2 或 3 个变异组，检 测样品大多为组，2 个新的南非株系 GH11 和 GH30 聚在一个独立的亚组（Jooste et al.，2010， 2011；Bester et al.，2012b） ；葡萄牙 174 个分离物分为 5 个组，其中 3 组与组、组和组一致， 另外两组中，一个与智利变异体一致，一个为只包含葡萄牙变异体的新组（Gouveia et al.，2011） ； 1780 园 艺 学 报 41 卷 美国加利福利亚州纳帕谷不同分离物被分为 4 7 组（Sharma et al.，2011；Wang et al.，2011） ，一 个新的变异体与南非（GH11

24、）和新西兰（NZ-1）分离物聚为最紧密的一组（Seah et al.，2012） ；印 度赤霞珠上 GLRaV-3 新分离物与其他分离物均不同（Kumar et al.，2012） ；新西兰变异株 NZ1-B 和 NZ2 与已报道的 GLRaV-3 核苷酸序列差异性大于 20%， NZ1-B 是 NZ-1 的一个变异体， NZ2 是一个 新的变异株（Chooi et al.，2013b）；GLRaV-3 在中国广泛分布，Liu 等（2013）报道 19 个省的 249 份葡萄样品中 GLRaV-3 检出率为 100%。Farooq 等（2013）基于 cp 基因序列将 16 个中国分离物分 为

25、 4 个组，其中包括两个由重组导致的新亚组（1B 和 3B） ，而 Liu 等（2013）的 153 个中国分离物 共分为 5 个进化组，进一步丰富了 GLRaV-3 中国分离物遗传组群。Fei 等（2013）报道了迄今为止 基因组 RNA 最大的 GLRaV-3 分离物 （中国 LN 分离物） ， 其与分离物 PL-20 一起位于第 3 组； Gouveia 和 Nolasco（2012）首次报道的 GLRaV-3 RNA 沉默抑制子 p19.7 蛋白抑制活性在不同变异体间存在 差异，这可能与氨基酸替代突变有关。 （4）GLRaV-4LVs：葡萄卷叶伴随病毒属中包含一类相近的病毒，即 GLR

26、aV-4 相近病毒组 （GLRaV-4LVs） ，目前包含 GLRaV-4、-5、-6、-9、-De、-Pr 和-Car 等 7 种病毒（Thompson et al.， 2012b） 。15 个葡萄牙 GLRaV-5 分离物分为 8 个分支（Esteves et al.，2012） ，法国 GLRaV-5 分离物 基因组结构与 GLRaV-4LV 组一致并且聚为一个紧密组群。从Estellat葡萄上获得的 GLRaV-4 和 GLRaV-6 始终与 GLRaV-5、-9 和-Pr 组成一个亚组，病毒间的遗传距离甚至不比其他长线形病毒的 种内多样性更大，部分纯化的 GLRaVs-4、-5、-6

27、 和-9 只与同源的单抗血清反应， 但均能被 GLRaV-5 和 GLRaV-9 的多抗血清识别。因此多项研究认为应将这几种病毒划分为一个系统进化组或归为 GLRaV-4 的不同分离物 （Ghanem-Sabanadzovic et al.， 2012； Martelli， 2012； Thompson et al.， 2012b） 。 （5）GLRaV-7：目前在多个国家和地区均有分布，但仅获得美国（Swi）（Al Rwahnih et al.， 2012a）和阿尔巴利亚分离物（Alb）（Jelkmann et al.，2012）基因组全序列，以及 1 个日本分离物 （Ru）长 7 726

28、nt 的部分基因组序列（Ito et al.，2013）。2013 年中国首次报道 GLRaV-7（Lyu et al.， 2013） ，随后发现该病毒在中国葡萄主产区普遍分布，从 13 个省的 213 份葡萄样品中有 40.4%检出 GLRaV-7，带毒样品包含 50 多个品种，部分主栽品种带毒率高达 50% 100%（Lyu et al.，2014） 。 基于 p61 基因序列这些分离物被分为 3 组，绝大多数中国分离物（51 个）与 Alb 分离物聚在组， 剩余两个中国分离物与 Swi 为组，日本分离物 Ru 单独为第组（Lyu et al.，2014）。 2.2 葡萄病毒属病毒 葡萄病

29、毒属 （Vitivirus） 为近年新确立的一个病毒属， 目前包含葡萄病毒 A、 B、 D、 E 和 F （Grapevine virus A、B、D、E 和 F，GVA、GVB、GVD、GVE 和 GVF）共 5 种病毒（Martelli，2012） ，为葡萄 皱木复合病病原，分别引起克勃茎沟病、栓皮病等病害。原暂定种葡萄 C 病毒（Grapevine virus C， GVC）与 GLRaV-2 是同一种病毒，从该属中取消（du Preez et al.，2011） 。GVA 是葡萄病毒属的代 表种，引起克勃茎沟病并与南非西拉葡萄衰退病有关。南非 GVA 分离物分为 3 个变异体组（组、

30、组和组） 。Goszczynski 和 Habili（2012）在澳大利亚和美国表现西拉衰退病的葡萄植株上检测 到了 GVA，为组变异体类型，还发现了变异最大的 GVA 组成员，这些变异体与西拉衰退病无 关，但却在感病植株中频繁与组成员复合侵染。12 个中国辽宁 GVA 分离物与已报道的 GVA组 亲缘关系最近，多个样品存在不同变异体类型的复合侵染。绝大多数变异体聚集在 GVA组分支， 推测为优势序列（任芳 等，2012） 。中国四川不同欧美品种上分离的 5 个 GVA 分离物之间遗传差 异较大，分别位于 4 个系统进化组（王建辉 等，2013）；表现栓皮病症状的 LN33 葡萄被两种 GVB

31、 变异体复合侵染，而不表现症状的植株只被一种变异体侵染（Goszczynski，2010） ；美国华盛顿州 赤霞珠上新报道一个 GVE 全基因组序列，与南非和日本的 GVE 分离物全基因组结构相同，与 9 期 任 芳等：葡萄病毒研究最新进展 1781 南非西拉葡萄上分离物的序列相似性高于日本Aki Queen分离物（Alabi et al.，2013）。 2.3 葡萄扇叶病毒及其卫星 GFLV 隶属线虫传多面体病毒属 （Nepovirus） 。 美国加利福利亚部分分离物在 1EPol、2AHP和 2BMP 等基因位点产生种内重组以及 GFLV 与 ArMV 的种间重组，其中 2CCP基因位点重

32、组率最高（Oliver et al.，2010） ；新的南非分离物 GFLV-SAPCS3 与法国分离物 GFLV-F13 同源性最高，与 GFLV-GHu 和 ArMV 的亲缘关系也比其他 GFLV 更近，可能由 GFLV-F13-type 和 ArMV-Ta-type 重组产生 （Lamprecht et al.，2012） 。另一南非分离物 GFLV-SACH44 与 GFLV-SAPCS3 同源性最近，其次为 法国分离物 GFLV-F13（Lamprecht et al.，2013）；伊朗 GFLV 分离物 2AHP基因与已报道分离物序 列同源性为 82% 86%，聚为一个单独的进化分

33、支，其变异也较大。不同国家或地区种群间多存在明 显差异， 在 50 个分离物中检测到 11 个重组发生。 GFLV 这种地理种群多样性可能是由于寄主适应性、 重组以及种植者人为因素等所致（Sokhandan-Bashir et al.，2012；Sokhandan-Bashir & Melcher，2012） 。 此前有关葡萄病毒卫星的研究不多，2013 年确定了两个 GFLV 分离物的卫星 RNA（satRNA） 序列：南非分离物 GFLV-SACH44 卫星 RNA，全长 1 104 nt，与南非分离物 GFLV-SAPCS3 satRNA 同源性最近，其次与 ArMV satRNA 的同

34、源性比与 GFLV-F13 satRNA 更近。satRNA 与两种 GFLV 共同接种能成功侵染，但与 ArMV-NW 共同接种则没有侵染性（Lamprecht et al.，2013）；另一种 是 GFLV 大卫星 RNAs（B 型 satRNAs），与 ArMV NW 和 J86 株系 satRNAs 的相似性最高，可能 源于亚组 A 线虫传多面体病毒与一个未知 RNA 序列在 5 端区域的重组。目前认为该卫星对病毒积 累和在草本寄主昆诺藜上的症状表达没有明显作用（Gottula et al.，2013）。 2.4 其他葡萄病毒 沙地葡萄茎痘相关病毒（Grapevine rupestri

35、s stem pitting-associated virus，GRSPaV）为 线形病 毒科（Betaflexiviridae）凹陷病毒属（Foveavirus）的正义单链 RNA 病毒，在全世界鲜食和酿酒葡 萄上多有分布，由一个巨大的序列变异群体组成（Meng & Li，2010） 。美国西北太平洋葡萄园的 GRSPaV 基因组遗传变异性较大，分布在全球 4 个进化组中，不存在地理聚集且不同进化组间还存 在重组 （Alabi et al.， 2010） ； 在意大利 Moscato Giallo 葡萄上分离到一个新的分离物 GRSPaV-MG， 与 GRSPaV-SG1 亲缘关系最近（Mo

36、relli et al.，2011）；Beuve 等（2013）在西拉无性系中检测到 GRSPaV，但植株对西拉衰退病的敏感度与 GRSPaV 序列变异没有显著相关性，因此 GRSPaV 不是 西拉衰退病的直接病原，该病害的病原还有待进一步鉴定。GRSPaV 还与沙地葡萄茎痘病和脉坏死 症状有关，Meng 等（2013）首次构建了 GRSPaV cDNA 全长侵染性克隆，对葡萄和本氏烟均具有 侵染性，将为进一步研究 GRSPaV 及其他相关病毒的复制机制等提供依据。 葡萄畸形病毒（Grapevine deformation virus，GDefV）为豇豆镶嵌病毒科（Secoviridae）豇豆

37、镶嵌 病毒亚科（Comovirinae）线虫传多面体病毒属亚组 A 成员，RNA 1 链仅包含一个 ORF，编码一个大 小为 252 kD 的多肽 （p1） ， 氨基酸序列与 GFLV 和 ArMV 相似性最高。 GDefV RNA2 存在一个由 GFLV 和ArMV重组产生的嵌合结构， 表明GDefV 起源于GFLV和ArMV的种间重组 （Elbeaino et al.， 2012） 。 葡萄安那托利亚环斑病毒（Grapevine Anatolian ringspot virus，GARSV）为线虫传播多面体病 毒属亚组 B 成员，此前仅报道了一个匈牙利分离物全序列，2012 年新确定了意大

38、利Kizlar Tahtasi 葡萄上 GARSV RNA1 全序列，包含一个大的 ORF，编码从 1A 到 1E 的蛋白，与 TBRV 和 BRSV 氨 基酸序列同源性最高（Digiaro et al.，2012） 。 葡萄 DNA 病毒： 双链 DNA 病毒目前仅报道了 GVCV， 从美国中西部地区表现脉明和衰退症状 的欧亚种葡萄和杂交葡萄品种上分离得到，其与花椰菜花叶病毒科（Caulimoviridae）杆状 DNA 病 1782 园 艺 学 报 41 卷 毒属（Badnavirus）病毒的基因组一致，序列同源性最高（Zhang et al.，2011） ；单链 DNA 病毒目前 已报道

39、 3 种： GCFaV、 GRBaV 和 GRLaV。 GCFaV 从美国纽约品丽珠上分离到， 基因组大小为 3 206 nt，与双生病毒亲缘关系最近，比双生病毒基因组大 4%，全序列同源性仅为 50%，但具有双生病毒 共有的保守九核苷酸序列，基因组双向转录，病毒链和互补链分别编码 3 个 ORFs，这些特点与双 生病毒科成员类似， 但又与双生病毒科已有 4 个属病毒不同， 位于一个独立的进化分支 （Krenz et al.， 2012） 。GRBaV 和 GRLaV 与 GCFaV 相近，它们与双生病毒科中其他病毒基因组特征不同，代表了 一个新的进化组（Al Rwahnih et al.，2

40、013；Poojari et al.，2013）。 3 传毒介体 3.1 粉蚧 粉蚧是 GLRaVs 的传毒介体，已知有 10 种粉蚧可作为卷叶病毒的传播介体。粉蚧与 GLRaVs 之间的传播不具有专一性，例如不同种的粉蚧均可传播 GLRaV-3，而一种粉蚧即可传播 5 种卷叶病 毒（Tsai et al.，2010） ，在美国 GLRaV-3 和 GLRaV-1 常被一种虫混合吸食（Fuchs et al.，2009） 。绵 粉蚧（Phenacoccus aceris）是粉蚧中较为重要的一种，可传播 GLRaV-1、-3、-4、-5、-6、-9、GVA 和 GVB，不能传播 GLRaV-7。

41、其 1 龄若虫是传播 GLRaV-1、-3 和 GVA 效率最高的时期（Tsai et al.， 2010；Le Maguet et al.，2012）。据报道，法国勃艮第葡萄园中绵粉蚧分布与 GLRaV-1 感病植株间 存在显著统计学相关性，是 GLRaV-1 快速蔓延的主要因素（Le Maguet et al.，2013）。美国华盛顿 康科特葡萄园中的主要粉蚧种类是海粉蚧（Pseudococcus maritimus），它既是果实串上的直接害虫 之一，也是 GLRaVs 的传播介体（Bahder et al.，2013）。 了解介体昆虫传毒特性及影响因素等有利于掌握病害传播规律并进行相应的

42、防治。电子监控及 病毒检测研究发现，长尾粉蚧获毒 GLRaV-3 一般发生在获毒周期 24 72 h 内，韧皮部取食至少 1.8 h 后（Sandanayaka et al.，2013）。多种生物和非生物因素都可能影响介体传播效率，如介体昆 虫和寄主组织偏好性会影响获毒率和接种率。而 Tsai 等（2011）研究认为不同植株部位对粉蚧获毒 和传毒没有显著影响， 可能是因为组织中病毒种群本身没有差异。 但田间 GLRaV-3 随生长季节变化 及在植株部位间的传递与粉蚧类似，病毒与介体昆虫这种空间和时间动态变化的一致性将增加 GLRaV-3 在春末和夏初的传播风险。Bahder 等（2013）研发

43、出一种携带海粉蚧信息素诱饵的诱器， 可比目测调查更快速地监测海粉蚧，从而提供用于确定治理决策的物候期数据。 3.2 线虫 葡萄上寄生的有害线虫可在植株上形成虫瘿并造成葡萄根系的严重损害，同时还可传播病毒。 线虫传播葡萄病毒具有特异性，如 GFLV 由剑线虫（Xiphinema index）特异性传播，ArMV 由裂尾 剑线虫 （X. diversicaudatum） 传播。 GFLV CP 蛋白携带了有关特异性传播的决定因子， 其 betaB-betaC 环上的 11 个氨基酸为剑线虫传播所必需，ArMV CP 也携带了线虫特异性传播病毒的决定因子 （Marmonier et al.，2010

44、；Schellenberger et al.，2010） 。Schellenberger 等（2010，2011）首次从结 构上提出了植物病毒与介体线虫之间的相互作用机制，发现突变株系 GFLV-TD 难于被线虫传播是 由于 CP 中 297 位点由甘氨酸突变成天冬氨酸所致，这一突变与外壳外表面上一个环状结构对应， 该环状结构包含一个病毒传播决定因子，是剑线虫传播 GFLV 的配体结合位点。 防治剑线虫是控制葡萄扇叶病危害的一个重要环节，生物防治方法控制线虫及病毒危害具有广 阔应用前景。菌根诱导可引起葡萄对剑线虫的局部和系统防御，减少葡萄砧木 SO4 根上的虫瘿以及 9 期 任 芳等：葡萄病毒

45、研究最新进展 1783 周围土壤中的线虫数量，抑制效果随时间增强。高通量表达分析表明在菌根诱导控制剑线虫过程中 出现了植物基因表达上调（Hao et al.，2012） 。还可通过间作植物防控剑线虫，温室种植白羽扇豆、 万寿菊等可显著减少剑线虫数量，田间葡萄园中万寿菊和野豌豆可作为减少剑线虫数量的覆盖植物 （Villate et al.，2012） 。 国际上对介体传毒特性和传毒条件等开展了大量研究，但中国还未见葡萄病毒传毒介体的报道。 4 葡萄病毒与寄主互作 葡萄病毒与寄主互作研究有助于深入了解病毒危害和寄主防御机制等相关信息，为寻找寄主抗 病因子和提高病毒防控水平提供理论依据。病毒侵染对葡

46、萄产量和性状表现会产生有害影响，代谢 和基因水平也会引起相应变化。例如：GLRaV-1、GVA 和 RSPaV 侵染影响葡萄果皮中有关抗氧化 的蛋白以及果肉中有关细胞结构代谢的蛋白（Giribaldi et al.，2011）；GLRaV-3 侵染改变葡萄花青 素合成和糖代谢基因表达，阻断了正常的果实成熟进程（Vega et al.，2011）；感染 GFLV 增加过氧 化物自由基和过氧化氢含量及歧化酶活性，使植株后期不能抵抗 GFLV 扩散，但能更好地抵抗病原 物诱导的氧化压力（Sgherri et al.，2013）；GRSPaV 侵染引起葡萄生理效率、产量和果实糖分含量 下降及一些转录改

47、变（Gambino et al.，2012） ；感染 GLRaV-2 的葡萄中筛选到 8 种寄主因子与 GLRaV-2 基因沉默抑制子 p24 互作，在植物对逆境胁迫的反应中起着重要作用（费菲 等，2011）。 小 RNA 是一类长 21 25 nt 的小分子 RNA（miRNA 和 siRNA） ，参与基因表达调控，在生物的 生长发育和抵御外来感染等过程中发挥重要作用。 近年鉴定了 GRSPaV 和 GFkV 病毒衍生 vsiRNAs， 多为 21 nt 或 22 nt 大小，在病毒基因组 RNA 中不连续分布，少部分的 vsiRNAs 参与抗病毒反应 （Pantaleo et al.，20

48、10；Miozzi et al.，2013） 。病毒侵染诱导的 miRNAs 具有调控葡萄防御反应、调 节有关营养代谢的基因表达等功能。Singh 等（2012）鉴定了 54 个新 miRNAs，有 6 个仅在病毒侵 染的样品中检测到。在卷叶病症状的Merlot葡萄中小 RNA 与 GLRaV-3、HpSVd、GYSVd-1 和 GYSVd-2 具有特异性，而无症状植株中小 RNA 则仅与 HpSVd、GYSVd-1 和 GYSVd-2 具有特异性 关系。除已经在葡萄上确定的 135 个保守的 microRNAs（Vvi-miRs）外，Alabi 等（2012）从有症状 和无症状葡萄中分离鉴定到 10 个新 Vvi-miRs，个别成员在有症状和无症状叶片中存在差异表达。 5 葡萄病毒检测技术 5.1 酶联免疫（ELISA）检测 GLRaV-1 常规检测主要采用双抗夹心 ELISA 和 RT-PCR，但仍存在漏检情况。为改进 GLRaV-1 血清学检测技术，获得可识别所有已知 CP 变异体的特异性抗体，Esteves 等（2013）针对 83 个病 毒 CP 序列确定了一段具有适合抗原簇的保守区域，合成多肽并制备抗