番茄黃葉捲曲病毒(TYLCV)是一種來自Geminiviridae家族的DNA病毒,對全球的番茄作物造成了嚴重的損害。該病毒主要在熱帶和亞熱帶地區蔓延,造成了重大的經濟損失。其中,最主要的病毒載體為白粉蚧(Bemisia tabaci),這種昆蟲廣泛分布於各大洲,成為TYLCV傳播的關鍵。不僅僅是番茄,該病毒還能感染其他植物,如茄子、馬鈴薯、煙草和豆類等。
「TYLCV的傳播速度驚人,研究顯示,這種病毒具有驚人的生存與傳播能力。」
TYLCV的基因組由單一的無環單鏈DNA組成,長度為2787個核苷酸。這一特徵使其成為Geminiviridae家族中的典型代表。這種病毒的衣殼蛋白在其昆蟲傳播過程中扮演著至關重要的角色,該基因組編碼六個開放閱讀框架(ORF),分別為V1、V2、C1、C2、C3和C4。
V1蛋白是衣殼蛋白,負責保護病毒DNA的同時形成病毒顆粒,而V2蛋白的功能尚不明確,但可能與病毒在宿主植物中的運輸有關。C1蛋白是病毒複製蛋白,對於病毒的複製至關重要,其餘蛋白質則與病毒基因沉默抑制、增強病毒積累及表現症狀等方面有關。
TYLCV是通過白粉蚧以持續循環但不繁殖的方式進行傳播。研究指出,雌性白粉蚧在病毒傳播中表現更加出色,其短暫的病毒獲得期僅需15至20分鐘,而潛伏期卻需8至24小時。研究者發現,這種病毒甚至可以透過感染的雄蟲和雌蟲之間的性接觸進行傳播,並在下一代中保持。
「TYLCV對農業的影響不容小覷,所產生的癥狀包括葉片捲曲及果實產量減少,受到嚴重影響的地區大多位於熱帶與亞熱帶。」
TYLCV感染的症狀包括嚴重的生長遲緩、葉片尺寸縮小、葉片向上捲曲、以及果實產量下降等。這種病毒常常造成90-100%的農作物損失,全球約有700萬公頃的面積受到TYLCV或其他病毒混合感染的影響。尤其是在發展中國家,因為氣候條件及治療成本的高昂,使得它們遭受了嚴重的損失。
TYLCV自1930年在以色列首次被發現以來,已經在全球範圍內蔓延至超過30個國家,特別是在非洲、亞洲和美洲等地都存在此病毒的跡象。最常見的兩種TYLCV分離株分別為Sardinia病毒和以色列病毒。根據研究,這種病毒的傳播不僅與白粉蚧的分布範圍有關,也和農業生產的模式有密切的關係。
「隨著全球氣候變化及農業模式的改變,TYLCV可能會進一步擴大其影響。」
為了控制TYLCV的傳播,現行的有效措施包括使用殺蟲劑以及培育抗病的作物品種。然而,針對白粉蚧的抗藥性問題,僅依賴殺蟲劑的效果並不理想,因此需要循環或混合使用不同的藥劑。此外,發展中的國家受到此病毒的影響最大,因為高昂的治療成本更增加了農民的負擔。
此外,還有其他控制策略,例如輪作及基因改良,以培育對TYLCV更具抵抗力的植物。不過,最具前景的仍然是利用轉基因技術來培養耐病的番茄品種。
番茄黃葉捲曲病毒的蔓延是否會對我們未來的農業生產造成更深遠的影響?