

大豆是全球最重要的粮油兼饲用作物之一,当前我国大豆近85%依赖于进口,每年进口超1亿吨。然而,大豆平均每年因病害造成的减产高达21.4%,其中病毒病害是危害最为严重的病原类型之一,严重威胁我国大豆产业安全。近期,一种新发病原-大豆相关弹状病毒(SaCV)在我国四川等主要大豆产区引发了广泛的流行,对当地大豆产业造成严重威胁。然而,关于该病毒在田间快速传播的流行途径,特别是其传播媒介昆虫和寄主范围,一直是个未解之谜,严重制约了病害的田间精准防控。
近日,南京农业大学植物保护学院/农业农村部大豆病虫害防控重点实验室徐毅教授课题组联合中国农业科学院以及四川农业大学等多家单位完成的题为“Vector specificity and host range of a soybean-associated cytorhabdovirus emerging in China”的研究在 Journal of Integrative Agriculture在线发表。该研究首次证实了SaCV由烟粉虱地中海(MED)隐存种以持久增殖的方式进行特异性传播,并结合四川省田间粉虱种群调查与寄主范围评估,系统揭示了该新发大豆弹状病毒的生态流行病学特征。

研究团队通过虫传试验发现,MED隐存种烟粉虱能够100%将SaCV传播给健康大豆,而烟粉虱中东-小亚细亚1型(MEAM1)隐存种则无法高效传播该病毒。进一步的病毒定量分析显示,在获毒后的12天内,MED烟粉虱体内的SaCV相对滴度激增了5倍以上,确凿地证明了该病毒能在MED烟粉虱体内复制,呈现典型的持久增殖型传播特征。
为了探明田间实际的生态流行病学规律,研究人员在四川省仁寿县和大英县的40个大豆田进行了烟粉虱田间种群调查。基于mtCOI 基因的系统发育与测序分析表明,田间烟粉虱种群主要由China 1和MED隐存种组成,而无法传毒的MEAM1隐存种则未被检测到。这一田间数据与实验室的特异性传毒结果高度吻合,解释了SaCV在该地区快速流行的种群基础。

图1 明确SaCV的病毒学分类地位以及四川地区烟粉虱隐存种类型

图2 探明烟粉虱地中海(MED)隐存种以持久增殖的方式传播SaCV
田间复杂的作物群落为病毒跨物种传播提供了温床。研究表明,携带病毒的MED烟粉虱可将SaCV高效传播给多种经济作物,包括菜豆、豌豆、紫云英以及番茄等。有趣的是,该病毒在不同寄主上表现出截然不同的致病性:在紫云英上引起严重的叶片皱缩,而在大豆和豌豆等作物上则表现为无症状感染 。正是这种隐蔽的“无症状”生态策略,使得病毒能够在不触发早期农业干预的情况下,在田间安然存活。更值得警惕的是,在自然大豆生态系统中,这种看似“温和”的病毒常与豇豆轻型斑驳病毒(CPMMV)和野葛花叶病毒(KuMV)发生复合侵染,从而作为关键的协同放大因子,引发极为严重的大豆病毒危害。

图3 SaCV侵染不同寄主产生的症状差异
本研究是该团队在率先鉴定SaCV通过潜在跨寄主跳跃到大豆基础之上(Xu et al., Sci China Life Sci, 2026),进一步首次明确了SaCV的自然传播媒介,通过揭示其广泛的寄主范围和隐蔽的生态学策略,为预测病毒传播流行和制定基于媒介控制的精准大豆病害防控策略提供了关键的理论依据和支撑。
南京农业大学博士后程锐祥为该论文第一作者,南京农业大学徐毅教授与中国农业科学院植物保护研究所周雪平教授为共同通讯作者。南京农业大学的陶小荣教授、王源超教授、叶文武教授以及四川农业大学常小丽副教授、中国农业科学院蔬菜花卉研究所吴青君研究员、巴西圣保罗州立大学的Favara教授等在样品采集和研究方面提供了重要的帮助和指导。本研究得到了江苏省杰出青年基金、国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目、国家重点研发计划以及农业生物育种重大项目的资助。

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