薇甘菊萎蔫病毒生物学特性与传播机理的研究

薇甘菊的生物入侵对华南地区生态环境造成严重的危害。生物防治是控制有害生物入侵的有效方法。新发现的薇甘菊萎蔫病毒（Mikania micrantha wilt virus）可引起薇甘菊叶片萎蔫、节间矮化，顶枯等症状，严重抑制薇甘菊的生长。该病毒与蚕豆萎蔫病毒（Broad bean wilt virus）有较高的遗传同源性，随着薇甘菊的扩散该病毒可能传播到豆科等重要经济作物，从而对作物生产造成严重威胁。本研究拟对薇甘菊萎蔫病毒进行分离和纯化，并进行基因组学及结构蛋白分析，调查薇甘菊萎蔫病毒在华南地区的分布范围，研究该病毒的传播方式、潜在的寄主，对华南地区有代表性的9科34种作物的侵染力及可能的影响和危害。研究对利用薇甘菊萎蔫病毒控制外来入侵植物薇甘菊以及评价其生态风险有重要意义，有望研制出薇甘菊生物防治的新方法。

薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)是华南地区重要的外来入侵植物。生物防治是控制有害生物入侵的有效方法。从田间薇甘菊萎蔫病株中分离获得薇甘菊萎蔫病毒( Mikania micrantha wilt virus, MMWV)，可引起薇甘菊叶片萎蔫、节间矮化，顶枯等症状，严重抑制薇甘菊的生长。在温室中通过人工摩擦将该病毒接种到9 科27 种植物上，发现MMWV 能侵染其中的6 科12种植物。利用透射电子显微镜观察该病毒颗粒呈球状，直径约30 nm。MMWV 可由桃蚜(Myzus persicae)以非持久性方式传毒。MMWV侵染薇甘菊植株 30 d后，其茎的长度、叶、茎和根的鲜重分别比健康对照植株减少了75.3%、91.6%、79.5% 和75.6%，被侵染的薇甘菊出现萎蔫、皱缩、叶畸形等症状。MMWV 侵染可引起薇甘菊叶片超氧化物岐化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)活性、叶绿素总含量和光合特性的变化。结果显示：MMWV感染薇甘菊16d 内叶片的SOD 活性均比对照组高，其中第16 天达最大值，接种后第24 和32 天SOD 活性分别比对照低了13.28%和25.37%；POD 活性在接种后16-32 d 均显著高于对照。PPO和PAL变化趋势相似，在接种后第8天这两个酶的活性分别比对照高了77.75%和23.58%，而在第32 天分别比对照减少了14.27%和20.53%。随着侵染时间的增加，感病薇甘菊叶片中叶绿素含量减少，叶绿素a/b 值逐步降低；同时最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(LSP)分别比健康对照减少了32.34%和12.52%，而对暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和表观量子效率(AQY)无显著影响。表明MMWV侵染可减低薇甘菊叶片光合作用的效率。实验室和野外条件均观察到MMWV可严重抑制薇甘菊的生长，随着感病时间的延长，薇甘菊出现不能正常开花的现象，从而阻止了薇甘菊的繁殖，建立利用了喷枪法接种MMWV的方法，可有效控制薇甘菊的生物入侵。