從發(fā)展維度上看真菌種傳病害檢疫方法

熊 啟，吳逸璇

（浙江大學，浙江 杭州 310058）

1 種傳病害的研究意義

1.1 有害生物與檢疫性有害生物

植物有害生物的主要類群有病毒、原核生物、真菌、寄生線蟲、軟體動物、昆蟲、螨類、寄生性或有毒有害的高等植物（雜草）等。按照IPPC和“國際植物檢疫措施標準（ISPM）”2001年頒布的術語[1]，根據有害生物的發(fā)生分布情況、危害性和經濟重要性、在植物檢疫中的重要性以及其他特殊需要的不同，又可將有害生物進行以下分類，如表1所示。

表1 有害生物分類Tab.1 Classification of pests

1.2 自然傳播與人為傳播

在環(huán)境因素的作用下，有害生物與其寄主共同演化，經過數年時間后，各自形成自然傳播途徑，其中包括主動傳播和被動傳播。主動傳播指的是由自身運動實現傳播的方法。被動傳播指的是隨流水、風雨、中間生物等載體進行傳播的方法。自然傳播多數是在有害生物發(fā)生區(qū)內部或周圍的中短距離傳播，遷飛性害蟲和大區(qū)流行病害的病原物也能完成遠距離傳播[2]。

除此之外，有害生物還可隨人類的活動而傳播，這種靠轉運有害生物侵染的農林產品而實現傳播的方法即人為傳播。人為傳播的影響近些年逐漸擴大，這主要有兩個契機：其一，隨著時間的推進，人類社會經濟發(fā)展逐漸加速，國際農林貿易范圍不斷擴大，這是病害得以傳播的前提；其二，現代交通工具不斷發(fā)展更新，飛機等工具的出現在極大程度上縮短了航運時間，使得有害生物在極短時間內得到傳播，生物活性和侵染、危害能力依然保持較高水平。

需要明確的是，在植物有害生物中，只有通過人工傳播途徑侵入未發(fā)生地區(qū)的生物種類才具有檢疫意義，而借助自然途徑傳播的有害生物不具有可檢疫性。

1.3 種傳途徑的先進性

在諸多人為傳播途徑中，種傳途徑影響尤為突出。首先，由于種子是重要生產資料，人類為了改良種質和發(fā)展農業(yè)生產，常常會進行范圍廣、種類多、數量大的引種和調運，導致了傳帶有害生物概率高的結果。其次，種子是有害生物天然的傳播載體，具有較為完善的傳播機制，保障了傳播的順利進行。最后，種子傳帶有害生物常常具有種類多、帶菌（蟲）率高的特點。種子進入新地區(qū)后直接播入田間，助長了有害生物侵害下一代植物后迅速蔓延的勢頭[3]。

2 種傳病原

2.1 種傳病原的分類

引起種子病害的原因主要分為非生物因素和生物因素兩類。非生物因素包括遺傳、外界環(huán)境以及化學毒物等因素，生物因素主要指的是病原生物。本文討論的是生物因素種傳病原。病原生物主要由真菌、細菌、病毒及寄生線蟲四種類型構成。在已知的各種病害中，真菌侵入引起的病害占大多數（70%），細菌和病毒引起的占20%，寄生線蟲引起的占10%?？梢娬婢鸬牟『盗慷?，危害性也大，如種子上的霜霉病、黃曲霉、穗粒腐、黑穗病等都將對作物的產量和品質產生極大的損害。

2.2 病原真菌

真菌界（Fungi）成員是真核生物，營養(yǎng)體主要為單倍體，類型復雜，有單細胞、無隔菌絲體和有隔菌絲體等多種，大多數為多細胞的有隔菌絲體。菌絲細胞主要由細胞壁、原生質膜、細胞質和細胞核構成。真菌界細胞壁含有幾丁質和β葡聚糖，線粒體脊扁平，缺乏質體。

3 檢驗方法的比較分析

表2 檢驗方法比較分析Tab.2 Comparative analysis of test methods

由上表可見，各種種子病原檢疫方法沒有孰優(yōu)孰劣之分，往往是根據現有條件和檢疫對象的特點來選擇不同的檢驗方法。造成適用方法區(qū)別的特點主要有2點：其一，病原對象的不同。根據病原侵染方式的不同，所采取的檢疫方式也不同，因此檢疫的前提是對種子病理的充分研究與了解，在此基礎上來選擇相應的檢疫方案；其二，適用場景的不同。在培育研發(fā)場所（主要為實驗室），研究對象數量較少，往往涉及的多為精密檢測，而在農場、海關進出口等種子大規(guī)模存在的場所，就需要采用更直觀的檢測方式。除此之外，值得一提的是，以大規(guī)模種子為研究對象時會涉及到樣本取樣的問題，本文不予贅述。

上文列舉的是植物檢疫常用的幾種種子檢驗方法。在種子檢疫工作中，還有許多檢驗方法，如生化反應檢驗、染色檢驗、血清檢驗、熒光反應檢驗、漏斗分離檢驗、軟X光透視檢驗、比重檢驗、電鏡觀察檢驗以及單克隆技術的應用[4]等等，可根據條件和不同檢疫對象的特點選擇采用。通常對種子的檢疫不會采用單一的檢疫方法，在實際操作中往往會將不同方法相互組合，優(yōu)勢互補，以構成一個完整有效的檢疫方案。

4 檢驗方法的發(fā)展歷程與趨勢

4.1 農耕時期

20世紀之前，國際種子貿易還未興起，此時的種傳病害主要體現在以種子為媒介，將親代的病害傳給子代。此時，人們往往通過直接檢驗法來辨別種子是否存在病原。但由于直接檢驗法無法觀察到隱藏在種子內部的病原，并且無法確定具體的病原種類繼而無法進行針對性的清除與防治，因此逐漸形成了以直接檢驗法為基礎的培養(yǎng)檢驗法和解剖檢驗法。對于隱藏在種子內部的病原和無法直接觀察到侵染性狀的病原起到了針對性發(fā)現的作用。

4.2 引種時期

20世紀以來，隨著全球化趨勢的進一步蔓延，國際種業(yè)貿易逐漸興起。自20世紀80年代起，全球商品種子的市場銷售額快速增長，據國際種子聯(lián)盟估計，2000年全球商品種子的市場銷售額約250×108美元，2008年達到360×108美元以上，國際間貿易日趨活躍[5]。

在種子貿易興起的前期，由于種子檢疫的相關法律法規(guī)不完善，在各國范圍內發(fā)生了很多由引種引起的病害，造成了較大損失。對此，各國政府和有關部門通過立法和行政措施來防止有害生物的人為傳播。我國也從國際進出口和國內農業(yè)檢疫兩個大的方向出發(fā)，進行法律體制的完善和具體檢疫方案及流程的明確與落實。

其中，產地檢疫是對目標作物全生產過程進行田間調查，并輔以必要的室內檢驗，可以很好地防止檢疫性有害生物從源頭傳播蔓延。在這樣的實際應用場景下，生長檢驗應運而生，且進一步衍生出“生長檢驗+室內檢驗”的檢疫檢驗方案。

4.3 技術研究時期

21世紀以來，隨著科學技術的進步與國家對科研高度重視和投入，實驗室內針對種傳病害的理論研究快速發(fā)展。而隨著分子生物學檢驗法技術逐漸成熟，一些分子檢驗方法已經走出實驗室，投入了生活、生產的實際應用之中。科研成果應用于生活實際，實際的經驗與問題又反作用于推進理論研究，從某種程度上說，這便是理論與實踐的統(tǒng)一，正所謂“殊途同歸”。

在未來，隨著科學技術的進一步發(fā)展，科研成果也將更多地投入生產實際。同時，由于技術的成熟，當下存在的“條件有限、耗費過高”的問題也有望解決，低成本、高精度的種子檢疫方案指日可待。