加强种子病理学研究 保障种业安全促进生态环境和农产品质量安全的建议

席亚东，吴 婕，韩 帅，张河庆

(四川省农业科学院 植物保护研究所/农业部西南作物有害生物综合治理重点实验室/蔬菜品种改良与种质创新四川省重点实验室，四川 成都 610066)

全世界将近90%的食用作物是以种子进行繁殖的[1]，这些作物均不同程度受到种传病害的危害。种传病害作为重要初侵染源和远距离传播的主要途径，成为作物在田间和储藏期发病的根源，给农林、蔬菜、花卉和生态环境带来了巨大的危害，对于某些外来入侵的种传病害在植物检疫、种质交换和国际间贸易争端等方面扮演着重要的角色。

种子病理学是以农作物种子(苗木)为起始研究对象，主要研究其带菌、传菌和包衣处理，达到最终控害、提质与增效的技术、方法和原理的一门交叉科学，其涵义和范围远大于种传病害。

根据本团队最近十多年的田间病虫害的调查和防治工作总结，发现受害严重的田间植株源于种子带菌、传菌，个别涉及到检疫性病害；在防治方法上，农户仅在植物生长期间显症后进行防治，缺乏前期种子处理技术，对种子带菌、传菌的危害意识不够，而传统处理的方法与技术单薄而具缺陷性；种子带菌产生的毒素对人、畜、鱼等具毒害作用；对种子进行处理，也可预防和减轻某些非种传病害，该领域也是种子病理学的研究范畴。现阶段，全省的现状是与种子病理学相关的生产问题(包括种传病害)不断涌现，但基础而系统的数据缺乏，应对策略和技术单薄，省内种子病理学研究团队和平台匮乏，专门从事该领域的研究人才偏少。基于此，参考国内外种子病理学研究进展、团队建设情况,在国家化肥农药“两减”和“乡村振兴”的战略需求，配合“脱贫攻坚”和“擦亮四川农产品金字招牌”的科学任务，特提出加强四川省种子病理学研究的建议，主要涵盖以下几方面。

1 种传病害和种子带菌危害现状与本建议实施的必要性

目前，四川省由种传病害和种子带菌引起的各种危害逐年增加，未引起足够重视。植物病虫害的防治策略和途径，侧重于植物生长过程中的防治，而在种传病原菌的来源、种子带菌传播、监测和预防、防治产品的研发，不论从基础研究还是从应用研究方面进行比较，种子病理学科均处于劣势地位，进展乏善可陈，无突破性的科技成果。从省内的大学和科研队伍建设方面考虑，缺乏相应的种子病理学系统研究和人才队伍，协同攻关的科研项目不足，且省内相应研究不足，在国内不具领先地位，而生产中由于种传病害的威胁逐渐增加，给我省种业安全、农业安全和生态环境安全造成了极大的危险，需提高警惕和重视。

历史上臭名昭著的水稻白叶枯病[2]、柑橘溃疡病[3]、番茄溃疡病[4，5]、菜豆BCMV病毒[5]、烟草花叶病毒[6]、小麦矮腥黑穗病[7]、棉花黄萎病[8]、十字花科植物黑腐病[9-10]、菜豆细菌性疫病菌[11]、姜瘟病[12]、蔬菜斑萎蔫病毒[13]、瓜类细菌性果斑病[14,15,16]、水稻干尖线虫病[17]、英国上世纪60年代的黄曲霉毒素引发的火鸡毒死事件[18]等，均与种传病害的危害相关。

国内外文献表明，可种传真菌有1000多种、细菌约300种、种传病毒100多种[19]，还有水稻干尖线虫等植物线虫的危害。以黄瓜为例，可种传病害达14种(9种真菌、4种细菌和1种病毒)[20],辣椒可种传的真菌病害就达10余种(灰霉病、立枯病、根腐病、菌核病、疫病、叶斑病、果腐病等)[21]。除种传病害具有种类多的特点外，作物不同，同种种传病害危害方式、造成损失均不同；有些病害兼具种传、土传多种传播途径。因此，需根据作物种类和种传病害的类型，建立差异性的分类防治策略。

2015年彭州上万亩的莴笋发生重大危害，给当地政府和种植户造成了严重的影响，引起群体事件发生，经本团队鉴定为斑萎蔫病毒TSWV造成的。后追踪发现，该病毒TSWV已在茂县的辣椒、番茄上被发现，且已明确为种传病毒，具有严重的危害性，需后续追踪、监测。种传番茄溃疡病，2019年在全省的番茄产区不同程度的出现，需引起重视。2010 年四川省彭州市和江油市在西瓜上发现了全国农业植物检疫性病害—黄瓜绿斑驳花叶病毒病(CGMMV)[22-23]，该病毒虽然具有多渠道传播的途径，但带毒种子仍是远距离传播的主要途径之一。十字花科作物上的根肿病，具有毁灭性的特点，虽然主要通过土壤传播，近来研究表明，种子也可带菌和传播根肿病菌[24]。种子带菌、传病引起的危害在蔬菜等产业上逐渐增多，对依靠蔬菜产业脱贫的贫困地区和乡村振兴造成了威胁。

植物病原细菌都具有由种子传带的可能性，也是进出境检疫重要关注对象。省内一些区域的番茄溃疡病、细菌性斑点病、瓜类细菌性角斑病等具有一定程度的发生。

种传病害危害具有的特征[25]：①发生范围广、危害程度大，涉及真菌、卵菌、细菌、病毒、类病毒、线虫等多种病原，有些种传病害可在作物整个生育期发生，造成品质、产量和经济损失。②只需很少基数，就能够流行和传播，造成范围很广，如霜霉病菌和锈病的种子带菌率即使只有0.001%～0.01%，足以在一个生长季节内流行、爆发。③一旦传入和定殖成功，根除较为困难。

目前，全省还未有种传病害种类、危害程度、经济损失、防治、种子处理等相关的具体和系统的基础调查数据，但田间经常出现大面积发生的病害源于种子带菌，甚至出现因种传病害受灾而围攻政府部门的群体性事件出现。由种传和种子带菌发生的病害导致的田间受害作物面积，未有权威而系统的统计数据，依据生产中实际发生面积，粗略估计每年发生面积以万亩计，危害程度有愈演愈烈之势，个别种传病害还是检疫性病害，具潜在的重大危机。因此，需未雨绸缪，调查和厘清基本数据，贯穿作物的整个生育期和整个农业产业链，做相应的谋划，制定应对策略，改变重视生产过程而忽视产前、产后、种子带菌(卵)的防治现状，保障种业安全，减少化学农药的施用，促进生态环境和经济安全，利于全省乡村建设和擦亮农产品金字招牌战略的实施。

2 建议

2.1 建立种子病理相关的信息技术和计算机网络系统体系，促进信息交流和切断传染源，形成相应的数据库和智能决策平台

利用现代信息技术的发展成果，建立种子病理学相关的网站、数据库、定点监测单元和病虫害识别系统，随时预警和监测生产中出现的由于种子带菌引起的病害以及其产生的毒素，并自动生成相应的建议和措施。对于生产中发生的新病害，需追本溯源，对于能够进行种子传播的病害，需进行适生区预测，根据预测结果，提前在相关风险区域做好应对措施。依据信息技术，促进种子病害疫情信息在不同区域间的交流，为切断传染源提供依据。根据省情，建立种传病害相应的数据库，做到病害种类、危害程度、传播程度的基本数据立档、入库，形成相应的可视化、智能决策平台。

2.2 建立种子病害疫情的反馈机制，为应对措施提供保障

根据国际种子检验协会(ISTA)、国际种子健康促进会(ISHI)和国家种子相关的法律、法规等要求，对于发生的种子病害疫情和毒素含量向政府和相关机构进行通报，并根据已有的疫情应对机制，建立应对措施和信息共享平台。

2.3 关注外来入侵生物引起的病害，为种子国际贸易壁垒提供依据

对于一些种传病害，随着国际贸易发展而出现于国内不同地区，成为外来入侵生物和检疫性有害生物，可作为一种贸易壁垒的利器，阻隔国外种业公司等在国内扩大市场份额，争夺国际种业的话语权。

2.4 重点关注制种、引种企业和基地的病虫害发生情况和种子带菌、虫卵入境情况，阻隔疫情入田和传播

对于田间发生的重大病害，需溯本求源，追查种子来源、流向、病虫害发生和带菌情况，尤其是一些在省外制种繁育的种子，需严格检测和监测原产地的病虫害发生情况；对于一些网络平台上销售的种子，其带菌的情况需要严格监测和资质认证，不能随意带菌传播和销售。对于已入境的有害生物，需做生物适应性和预警分析，并根据分析情况，建立的法规、条例和措施，阻隔疫情蔓延和传播。

2.5 严加种子抗病性标注和商品化标签管理，严惩虚假宣传和坑农事件

主要包括抗病虫性和种子带菌及处理等标注信息情况。很多在包装袋上标注的“高抗”“抗病”等品种，在试验地中表现“感病”，推测可能与商家标注的信息不全等相关(如仅仅抗一种生理小种，而不抗其他生理小种)，这种现象在蔬菜等作物上表现的尤为明显。2017年，农业部颁布的《非主要农作物品种登记办法》中，已无强制要求做多种抗病虫性鉴定的要求[26]，也缺乏种子带菌(或卵)等情况的要求。因此，在符合国家法律和种子管理办法的条件下，应尽量要求商品种在包装袋上，明确标注抗病虫和带菌情况的检测信息；在标注种子来源地时，重点标注该域内发生过重大疫情的带菌、检测结果，并在发现有种子带菌传播和标准虚假信息的商家，做出严厉处罚，建立追溯、追责、赔偿机制。

2.6 成立跨部门的种子病理学重点实验室，为政府决策提供科学依据，擦亮四川农产品的金子招牌

种传病害涉及真菌、细菌、病毒、类病毒、线虫等多种病原，具有发生范围广、危害程度大、病原基数小却传播广、难以根除以及可能产生毒素等特点，仅仅依靠检验检疫等单个部门的工作，对于种传病害的治理防不胜防。尤其是种子垮境流通，带来的外来入侵生物需提高警惕。因此需结合检验检疫、质检、种子管理和农业科研等机构的各自特点和优势，成立四川省种子病理学重点实验室。重点实验室的研究与运行的内容包括检验检疫、情报数据收集、检测与监测(微生物与毒素)、病情普查、病害治理、宣传与培训等各种方法与技术，并根据省情，在科学研究和调查基础上，为各级政府部门提供建议，为政府的种子安全决策提供法律法规和技术依据，对擦亮四川农产品的金字招牌起到积极的推动作用。

2.7 建立省种子病理学学会、网站和发行相关刊物，提供领域内交流平台和基础性数据的建立、追踪

由于种子病理学涉及到多学科的研究内容，建立一个包含种子病理学多学科的学会具有研究和交流的必要性，能够引导零星、分散的种子病理学研究向系统化、科学化发展。在该病理学会的基础上，发行相关的学术刊物(如建立和出版国内暂无该系列学报，可暂命名为《种子病理学报》《种业安全与作物健康学报》《Journal of seed-borne and transmission diseases》《Journal of seed health 》等期刊，均可提上日程)，制定相关的标准，追踪和交流国内外该领域的前沿研究内容和技术，推动病理学学术的发展和进步，能够培训一批种子病理学研究的后备军。在该学会内可吸收部分相关企业和普通种植者代表的参与，并建立相关网站，推动整个社会的关注度和大众的参与度，利于种子病害的基础性数据建立和全面防治提供平台基础。

2.8 建立种传病害、种子处理的防治理论、技术和体系

2.8.1 依据国内外相关法律、法规、条例和行标等进行检测和监测 例如参考国际种子检测协会(The International Seed Testing Association)等方法和技术检测种传病原物；并对于危害性较大的种传病害和产生的毒素进行监测，成文和颁布一批法律、法规、条例和行标等。

2.8.2 深入研究种传病害病原流行学 种传病害流行学的研究，助于有效控制病害。其病原流行学研究的内容[27]，主要包括：①传播到发育的种苗并引起病害的方式。②环境条件的影响。③主要侵染源。④病害流行与循环的方式。⑤减少种传接种体数量，等内容。针对每一个环节，建立相应的防治技术和体系。

2.8.3 厘清多途径传播的病害 如蔬菜枯萎病除了可以通过土壤传播外，国内外研究表明其还可以通过种子传播[28-32]。

2.8.4 关注种传病害的毒素研究 主要研究种子带菌产生的毒素类型、带毒部位、毒素污染、产生条件(作物生长期、储藏期)、毒素风险与安全性评价(人、畜、鱼等)、毒素降解菌、杀菌剂对毒素影响(生长期施药与储藏期用药)、农艺措施对毒素影响、毒素防控、抗病性品种与毒素含量检测等方面。

2.8.5 建立一套简单、易用和灵敏度高的检测技术 要采用经济有效的实验室检测方法，使其敏感性足够检测出较低水平的危险性病原物，并被国内外官方和相关机构可接受的技术，如基于PCR等的检测技术。

2.8.6 关注一些不可种传的重大病害，但种子处理仍具有控害和生态修复功能 将一些生态环境友好型的生防菌和化学元素、农药复配成种衣剂，通过缓慢的释放和调理，仍对一些病虫害具有防治作用。如黄瓜霜霉病主要靠气流传播，但包衣甲霜灵和木霉后，我们研究发现，仍对霜霉病具有一定的防治效果。

2.8.7 研发种业安全相关产品 研发具有特殊功效的高效、安全、环保的种子处理新产品，尤其是生物防治型种衣剂、天然物质替代种子包衣材料和适量肥料增效功能产品的复配、联合应用研究，能够为化学农药减施和生态、环境安全提供保障，并推动相关工业产品的发展和经济效益的产生。

2.8.8 研究和建立不同种传病害的防控体系和产业链 根据不同种传病害的生物学特性、传播途径和流行学等特点，研究种子检验检疫、熏蒸、药剂浸泡、种子包衣、生物化学法、物理措施、农艺措施等防控种传病害的效果，形成相应的物化产品，追溯和评价各技术要点的效果，并建立安全防控技术体系；条件成熟时，形成相应的研发和推广公司等实体，形成一条完整的种子病理防控的产业链。

2.8.9 政府设计和顶层科研项目导向性支持，建立分类、多层次指导策略，形成共性和实用技术 在政府层面上，应给予种子病理学相关项目的立项和支持；顶层设计病虫害大类防治策略，建立一批科研攻关项目。根据种传病害的种类，建立大类、多层次的防控依据和实用化技术。在科研层面上，改变以往单个病、虫害独立支持的局面，应建立种传、土传、气传及其他措施传播的大类科研项目，利于共性技术的研发和形成，有效解决现阶段国内科研界基础研究和应用研究脱节、结合不深入的问题。

2.8.10 建立生态环境安全、持续性和经济效益评价体系，建设美丽乡村 对于研发的各种技术和产品，进行严格监管和评价，尤其对人、畜、鱼、天敌及生态环境等因素进行评价和风险预测，保证种传病害的绿色和可持续性治理和发展，保证美丽乡村的持续建设。

3 结论

由于种传病害的多样性、严重性、危害性、侵染与传播等特点相比较于田间已经发生的病害情况更复杂和难以防治，如大白菜黑茎病菌的菌丝体可在种子内存活3年以上，而花叶病毒能在菜豆种子上存活30年[33]，不同的病原菌在不同作物、环境条件下存活时间均有所差异。因此，需要分门别类、建立相应的研究团队、平台、产品和研究体系。鉴于此，加强种子病理学的研究，利于保障我们种业的安全和美丽乡村建设，利于脱贫攻坚，利于促进农林生产、生态环境、对外贸易发展和经济安全。一粒种子，强盛一个民族。