马铃薯病毒感染现状及其对全球粮食安全的影响。 马铃薯（Solanum tuberosum）是全球重要的粮食作物之一，常受病毒性疾病感染，导致作物质量和产量双双下降。 为了调查中国甘肃省8种主要马铃薯病毒的流行状况，研究人员于2018年10月对19个不同地点的商品生产田采集了块茎样本。 研究通过使用外壳蛋白（CP）特异性引物的RT-PCR方法进行病毒鉴定，并对每种病毒的三个PCR阳性扩增子进行克隆和序列测定，以确认病毒种类，所得序列随后存入GenBank。 RT-PCR结果显示，收集的块茎样本中混合感染非常普遍，这些发现为将来该地区马铃薯病毒的控制提供了重要的基础。 全球超过100个国家种植马铃薯，它是仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物。马铃薯含有高营养价值，包括水（78%）、淀粉（18%）、蛋白质（2%）、维生素（1%）和微量元素。 据认为，马铃薯起源于南美丘陵地区，后传播至全球大部分马铃薯种植国。 2018年，全球从17,578,672公顷的土地上收获了约368,168,914吨马铃薯，超过10亿人口消费马铃薯。中国是全球最大的马铃薯生产国，2018年在4,813,542公顷的土地上生产了约90,321,442吨马铃薯。 这种生产受到多种生物和非生物因素的影响，尤其是病毒。病毒是每年影响马铃薯产量的关键 限制因素，特别是在混合感染期间。尽管全世界已报道了40多种马铃薯病毒，但中国仅有16种被列入名单，包括PLRV、PVY、PVX、PVA、PVM、PVS和PVH等，其中PLRV、PVY、PVX、PVA、PVM、PVS和PVH为重要种类，PAMV是一种新兴的马铃薯病毒。 病毒性疾病导致的马铃薯块茎产量损失超过50%，其中PVX导致10-25%的损失，PVA 40%，PVS 20%，PVM 30%，而PVY和PLRV则导致高达70%的损失，但具体损失率可能因年份而异。确定实际的致病病原体对于适当的疾病控制策略是必不可少的。 尽管PVS、PVH、PVA或PVM通常无症状，但在严重感染时，可能会出现轻微的叶子烫金、粗糙和叶片绿斑的症状，这些症状不足以描述。然而，与其他病毒的合并感染可能导致更严重的症状，如花叶、斑点和卷叶。 快速、灵敏、准确和可靠的病毒检测方法至关重要。已建立了各种检测方法来鉴定植物病毒，包括马铃薯病毒，如多重RT-PCR可以同时检测多种马铃薯病毒。最近，一种新的核酸扩增方法被用于检测PLRV、PVX和PVY。 近年来，下一代高通量测序技术（NGS）已被频繁用于表征患病植物中已知和未知的病毒或类病毒。然而，血清学（ELISA或蛋白质印迹）和基于PCR的分子技术（RT-PCR）因其快速、准确、特异性、灵敏度和相对较低的成本，仍被大多数诊断实验室用于病毒检测。 病毒是全球包括中国在内的马铃薯生产的主要限制因素。为了有效控制这些病毒，采用无病毒种薯进行生产是最关键的方法。 然而，在田间环境中，即使使用了无病毒种薯，种薯的质量可能不达标或可能会重新感染病毒，这严重干扰了马铃薯的持续生产。因此，迫切需要一种快速且准确的病毒检测技术，以确保种植的种薯无病毒，从而提高产量。 在中国公认的16种马铃薯病毒中，PLRV、PVY、PVX、PVA、PVM、PVS和PVH具有重要的经济意义，而PAMV是一种新兴病毒。 甘肃作为中国的第三大马铃薯种植省份，此次研究调查了该省8种重要马铃薯病毒的流行情况，目的是采取恰当的防控措施来提高产量。实验中使用了超市的无病毒新鲜块茎样本作为阴性对照。 通过RT-PCR技术检测并后续通过测序验证，发现采集的块茎样本中混合感染非常普遍。 例如，有35个样本感染了两种病毒，25个样本感染了三种病毒，30个样本感染了四种病毒，15个样本感染了五种病毒。这种高比例的混合感染反映出该地区病毒感染的有利环境条件。 病毒感染的发生可能因马铃薯品种、病毒株和环境条件（如温度、相对湿度、降雨量、风速和蒸发量）而异。 研究表明，适宜的气候条件如温度在15-31°C，相对湿度在72-88%，以及适度的蒸发量，都有利于某些病毒如PVX和PVY的发展。此外，研究还发现，与商业块茎相比，收集的种块茎中病毒感染率较低。 综上所述，通过本研究的深入分析，我们不仅增进了对马铃薯病毒种类及其感染模式的了解，还强调了快速准确诊断技术在病毒防控中的重要性。 这些发现对于制定甘肃乃至全中国马铃薯生产的病毒管理策略至关重要，有助于提高作物的抗病性和产量。 通过这些努力，我们可以确保马铃薯作为全球重要的粮食资源能够持续供应，支持世界各地亿万人民的饮食需求。