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辣椒抗黄瓜花叶病毒育种研究进展

来源：花匠小妙招时间：2025-06-19 16:17

辣椒抗黄瓜花叶病毒育种研究进展作者：付楠王平勇魏萌涵解慧芳刘金荣来源：《中国瓜菜》2018年第07期摘要：黄瓜花叶病毒（CMV）是一种严重危害辣椒生产的病毒，抗黄瓜花叶病毒育种是辣椒育种的主攻目标之一。

经过多年攻关，我国筛选鉴定出一批抗病种质资源，但仍存在抗源材料遗传背景狭窄、抗性不高、转育难等问题。

随着现代分子技术的快速发展，利用分子标记、基因组学、生物信息学、基因工程等手段，可以加深对抗性遗传规律的认识，结合分子标记辅助选择的方法，提高育种效率。

从辣椒上黄瓜花叶病毒的株系划分、种质资源的筛选鉴定、抗病遗传规律和基因定位研究、抗病品种选育、病害防治方面介绍了辣椒抗黄瓜花叶病毒的研究进展，以期为深入研究辣椒抗CMV和抗病育种提供参考。

关键词：辣椒；黄瓜花叶病毒（CMV）；种质资源；抗病育种；病害防治Abstract： Cucumber mosaic virus （CMV） seriously affects pepper production.The improvement of pepper resistance to CMV is one of the main breeding targets.After many years of efforts， a number of disease-resistant germplasm resources have been screened and identified. However， there are still some problems such as narrow genetic background， low resistance and the loss of resistance in the course of breeding. With the rapid development of modern molecular techniques， the use of molecular markers， genomics， bioinformatics and genetic engineering means， can deepen the understanding of the genetic law of disease resistance. The efficiency of breeding can be improved in combination of marker-assisted selection methods. This paper reviews on the research progress of resistance to CMV in pepper ragarding classification of CMV strains，screening of germplasm，genetic analysis and gene mapping，breeding of CMV-resistant varieties and disease control methods，in order to provide some reference for in-depth study of resistance to CMV and disease-resistant breeding.Key words： Capsicum；Cucumber mosaic virus （CMV）；Germplasm；Disease-resistant breeding；Disease control黃瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）属于雀麦花叶病毒科（Bromoviridae）黄瓜花叶病毒属（Cucumovirus），寄主范围极其广泛，能侵染1 000多种单、双子叶植物。

可经蚜虫、种子传播，给许多作物造成严重危害，如引起番茄的坏死、香蕉的花叶（心腐）、豆科植物的花叶、瓜类的花叶、西番莲的死顶等[1]。

辣椒（Capsicum spp.）属于茄科（Solanaceae）辣椒属一年或多年生草本植物，营养价值高，维生素C含量居蔬菜之首，且食用方法多样，是我国重要的蔬菜作物之一，年种植面积100多万hm2。

随着辣椒栽培面积的不断扩大，病毒病成为制约辣椒产量的重要因素，其中CMV在我国辣椒生产中检出率最高，且危害严重，是我国辣椒病毒病的主要毒源之一。

CMV 侵染后，辣椒产生花叶、蕨叶、环斑、条斑或全株矮化、果实畸形等症状。

一般年份造成辣椒减产20%～30%，流行年份甚至造成辣椒绝收。

目前，病毒病的防治常采用传统的药剂防治法，但长期使用农药不仅影响辣椒的产量和品质，而且污染环境，破坏生态平衡。

因此，抗黄瓜花叶病毒育种一直是辣椒育种的主攻目标之一。

传统抗病育种方法耗时长，品种更替远远落后于病毒株系的变异，随着现代分子技术的快速发展，了解抗病基因的遗传规律、发掘抗病基因、利用分子辅助选择和基因工程等手段选育抗性材料是解决辣椒CMV抗病育种最根本的途径。

1 黄瓜花叶病毒1.1 CMV的核酸组成CMV为三分体病毒，由RNA 1、RNA 2、RNA 3 3个基因组和RNA 4亚基因组片段构成，常存在卫星RNA分子[2]。

RNA 1与RNA 2含有复制酶基因，分别编码111 KD和97 KD 蛋白质，决定着侵染寄主植物的症状表现、种传以及对温度的敏感性[3]。

RNA 3通过RNA 4翻译表达外壳蛋白（Coat Protein，CP）的遗传密码，从而决定了CMV蚜传、电泳和血清学等性质，RNA 3编码的运动蛋白（Movement Protein，MP）还与病毒在寄主细胞间的运动有关[4-5]。

卫星RNA是依赖病毒复制的小分子RNA，其在不同株系间高度同源但与基因组RNA 无同源性，卫星RNA很难从CMV中除去，大多数寄主上卫星RNA能减轻CMV症状[6]。

1.2 CMV的株系划分一种病原物常常分化出若干种致病力不同的生理小种或株系，株系的鉴定和划分对抗病毒病育种和病害防控具有重要意义。

国外根据寄主症状、血清学关系和核苷酸序列同源性把CMV株系划分成S和WT类群[7]。

我国主要是以寄主症状和鉴别寄主反应来确定CMV株系，由于不同学者采用的鉴别寄主和测定条件不同，目前株系的划分并不统一。

田如燕等[8]将北京地区辣椒CMV划分为重花叶株系、坏死株系、轻花叶株系和带状株系。

杨秀荣等[9]选用6个有代表性的辣椒品种组成寄主鉴定谱，将北疆地区辣椒6个CMV分离物划分为坏死落叶型、花叶型和轻花叶型。

为了能反映出病原病毒与品种抗性间的“基因对基因”关系，适于抗病育种的需要，提出了基因型株系的概念。

杨永林等[10-11]筛选出5个对CMV抗性有明显差别的辣椒品种组成基因型株系鉴别寄主谱，将代表全国6个省市的20个主要CMV分离物划分为6个致病型明显不同的株系群，并将吉林省的59个辣椒CMV分离物划分为CMV-P0、CMV-Pl、CMV-P2、CMV-P3、CMV-P4株系；同时筛选出一套“致病型”株系鉴别寄主谱将吉林省的59个辣椒CMV分离物划分为十字花科株系群，藜科株系群，茄科、葫芦科株系群，豆科株系群，普通黄色花叶株系群。

也有研究根据抗原特性认为四川烟区的CMV株系主要属于ⅠB亚组。

Yu等[12]对我国不同地区不同年份采集的130多份CMV阳性样品和核酸系列相似性，将其分为2个亚组（亚组Ⅰ和亚组Ⅱ），其中亚组Ⅰ进一步分为ⅠA 和ⅠB[13]。

赵雪君等[14]依据病毒的CP基因序列合成引物，利用 RT-PCR技术进行检测和鉴定，测定结果表明，亚组Ⅰ占93.1%以上，亚组Ⅱ占6.9%。

2 辣椒抗CMV的种质资源筛选种质资源是遗传育种的基础，我国不断加强辣椒抗CMV资源的引进和鉴定工作，筛选鉴定出一批抗病耐病的种质资源。

刘建华[15]从来自全国除台湾和西藏以外的29个省市收集的1 322份辣椒资源中筛选到高度抗CMV材料29份。

王述彬等[16]從154份国内辣椒种质资源中鉴定出11份抗CMV材料。

毛爱军等[17]从63份辣椒高代自交系中筛选到45份抗CMV材料。

黄启中等[18]从280份辣椒种质资源中鉴定获得3份抗TMV或抗CMV的材料。

林清等[19]从223份辣椒材料中筛选到27 份中抗CMV的材料。

张晓敏等[20]从363 份供试材料中筛选出抗病材料2 份、中抗材料124 份。

李宁等[21-22]从国外引进的53 份辣椒种质中筛选出中抗CMV的材料6 份，之后又从283 份辣椒种质中筛选出抗CMV辣椒种质1 份、中抗28 份。

这些抗病材料对辣椒优质种质研究具有重要价值，为培育抗病品种打下基础，但是所获得的抗病材料，免疫和高抗资源较少，兼抗几种病的资源更少，所以搜集鉴定高抗资源或者通过多基因聚合技术获得高抗和多抗育种材料是一个长期任务。

邹学校[23]的研究表明，品种抗CMV能力与抗寒性呈正相关，起源于低温地区的辣椒品种较抗CMV。

刘建华等[24]研究表明，辣椒对CMV的抗性与辣椒素含量呈正相关，且对CMV的抗病性与对TMV的抗病性具有极显著回归关系。

张晓敏[20]的研究表明，花期较晚和植株较矮的材料中，抗病性强的比率较高，且辣椒 CMV 的抗性也与辣椒种质资源的地理分布有一定的关系。

这些研究结果为抗病材料的筛选鉴定和选育提供了参考。

3 抗病遗传规律的研究由于所用辣椒材料及CMV株系各异，不同的研究所得出的遗传规律也存在差异。

国外研究中，辣椒对CMV的抗性主要有3种结论：单隐性基因控制[25-26]，单显性基因控制[27]，多基因控制[28]。

我国的研究结果相对统一，主要认为辣椒对CMV的抗性是多基因控制的不完全显性遗传。

阎淑珍、于喜燕、姚明华等[29-31]的研究表明，辣椒对CMV的抗性受多基因控制，符合加性-显性模型，且加性更显著。

邹学校等[32]研究表明CMV抗性遗传符合“加性-显性”模型，F1代杂种抗性是纯合的显性基因决定的。

吴小丽[33]发现辣椒苗期和成株期对CMV的抗性都是由两对主基因控制的，但主基因间表现的作用有所不同，有的表现为加性-显性-上位性作用，有的表现为加性-显性作用。

王兴兴[34]构建辣椒F2群体（Carolina Wonder×83-58）和重组自交系群体（83-58×Perennial），通过遗传模型分析表明，F2群体对CMV的抗性符合加性-显性-上位性基因遗传模型，RIL（重组自交系）对CMV的抗性符合加性-显性基因遗传模型，且两个群体的抗性都是由2 个主基因和多个微效基因控制。

4 抗CMV基因定位研究Kang等[27]从Bukang辣椒栽培种中找到了一个单一显性抗病基因命名为Cmr1，并将其定位在2号染色体上。