从发展维度上看真菌种传病害检疫方法

熊 启，吴逸璇

（浙江大学，浙江 杭州 310058）

1 种传病害的研究意义

1.1 有害生物与检疫性有害生物

植物有害生物的主要类群有病毒、原核生物、真菌、寄生线虫、软体动物、昆虫、螨类、寄生性或有毒有害的高等植物（杂草）等。按照IPPC和“国际植物检疫措施标准（ISPM）”2001年颁布的术语[1]，根据有害生物的发生分布情况、危害性和经济重要性、在植物检疫中的重要性以及其他特殊需要的不同，又可将有害生物进行以下分类，如表1所示。

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

1.2 自然传播与人为传播

在环境因素的作用下，有害生物与其寄主共同演化，经过数年时间后，各自形成自然传播途径，其中包括主动传播和被动传播。主动传播指的是由自身运动实现传播的方法。被动传播指的是随流水、风雨、中间生物等载体进行传播的方法。自然传播多数是在有害生物发生区内部或周围的中短距离传播，迁飞性害虫和大区流行病害的病原物也能完成远距离传播[2]。

除此之外，有害生物还可随人类的活动而传播，这种靠转运有害生物侵染的农林产品而实现传播的方法即人为传播。人为传播的影响近些年逐渐扩大，这主要有两个契机：其一，随着时间的推进，人类社会经济发展逐渐加速，国际农林贸易范围不断扩大，这是病害得以传播的前提；其二，现代交通工具不断发展更新，飞机等工具的出现在极大程度上缩短了航运时间，使得有害生物在极短时间内得到传播，生物活性和侵染、危害能力依然保持较高水平。

需要明确的是，在植物有害生物中，只有通过人工传播途径侵入未发生地区的生物种类才具有检疫意义，而借助自然途径传播的有害生物不具有可检疫性。

1.3 种传途径的先进性

在诸多人为传播途径中，种传途径影响尤为突出。首先，由于种子是重要生产资料，人类为了改良种质和发展农业生产，常常会进行范围广、种类多、数量大的引种和调运，导致了传带有害生物概率高的结果。其次，种子是有害生物天然的传播载体，具有较为完善的传播机制，保障了传播的顺利进行。最后，种子传带有害生物常常具有种类多、带菌（虫）率高的特点。种子进入新地区后直接播入田间，助长了有害生物侵害下一代植物后迅速蔓延的势头[3]。

2 种传病原

2.1 种传病原的分类

引起种子病害的原因主要分为非生物因素和生物因素两类。非生物因素包括遗传、外界环境以及化学毒物等因素，生物因素主要指的是病原生物。本文讨论的是生物因素种传病原。病原生物主要由真菌、细菌、病毒及寄生线虫四种类型构成。在已知的各种病害中，真菌侵入引起的病害占大多数（70%），细菌和病毒引起的占20%，寄生线虫引起的占10%。可见真菌引起的病害数量多，危害性也大，如种子上的霜霉病、黄曲霉、穗粒腐、黑穗病等都将对作物的产量和品质产生极大的损害。

2.2 病原真菌

真菌界（Fungi）成员是真核生物，营养体主要为单倍体，类型复杂，有单细胞、无隔菌丝体和有隔菌丝体等多种，大多数为多细胞的有隔菌丝体。菌丝细胞主要由细胞壁、原生质膜、细胞质和细胞核构成。真菌界细胞壁含有几丁质和β葡聚糖，线粒体脊扁平，缺乏质体。

3 检验方法的比较分析

表2 检验方法比较分析Tab.2 Comparative analysis of test methods

由上表可见，各种种子病原检疫方法没有孰优孰劣之分，往往是根据现有条件和检疫对象的特点来选择不同的检验方法。造成适用方法区别的特点主要有2点：其一，病原对象的不同。根据病原侵染方式的不同，所采取的检疫方式也不同，因此检疫的前提是对种子病理的充分研究与了解，在此基础上来选择相应的检疫方案；其二，适用场景的不同。在培育研发场所（主要为实验室），研究对象数量较少，往往涉及的多为精密检测，而在农场、海关进出口等种子大规模存在的场所，就需要采用更直观的检测方式。除此之外，值得一提的是，以大规模种子为研究对象时会涉及到样本取样的问题，本文不予赘述。

上文列举的是植物检疫常用的几种种子检验方法。在种子检疫工作中，还有许多检验方法，如生化反应检验、染色检验、血清检验、荧光反应检验、漏斗分离检验、软X光透视检验、比重检验、电镜观察检验以及单克隆技术的应用[4]等等，可根据条件和不同检疫对象的特点选择采用。通常对种子的检疫不会采用单一的检疫方法，在实际操作中往往会将不同方法相互组合，优势互补，以构成一个完整有效的检疫方案。

4 检验方法的发展历程与趋势

4.1 农耕时期

20世纪之前，国际种子贸易还未兴起，此时的种传病害主要体现在以种子为媒介，将亲代的病害传给子代。此时，人们往往通过直接检验法来辨别种子是否存在病原。但由于直接检验法无法观察到隐藏在种子内部的病原，并且无法确定具体的病原种类继而无法进行针对性的清除与防治，因此逐渐形成了以直接检验法为基础的培养检验法和解剖检验法。对于隐藏在种子内部的病原和无法直接观察到侵染性状的病原起到了针对性发现的作用。

4.2 引种时期

20世纪以来，随着全球化趋势的进一步蔓延，国际种业贸易逐渐兴起。自20世纪80年代起，全球商品种子的市场销售额快速增长，据国际种子联盟估计，2000年全球商品种子的市场销售额约250×108美元，2008年达到360×108美元以上，国际间贸易日趋活跃[5]。

在种子贸易兴起的前期，由于种子检疫的相关法律法规不完善，在各国范围内发生了很多由引种引起的病害，造成了较大损失。对此，各国政府和有关部门通过立法和行政措施来防止有害生物的人为传播。我国也从国际进出口和国内农业检疫两个大的方向出发，进行法律体制的完善和具体检疫方案及流程的明确与落实。

其中，产地检疫是对目标作物全生产过程进行田间调查，并辅以必要的室内检验，可以很好地防止检疫性有害生物从源头传播蔓延。在这样的实际应用场景下，生长检验应运而生，且进一步衍生出“生长检验+室内检验”的检疫检验方案。

4.3 技术研究时期

21世纪以来，随着科学技术的进步与国家对科研高度重视和投入，实验室内针对种传病害的理论研究快速发展。而随着分子生物学检验法技术逐渐成熟，一些分子检验方法已经走出实验室，投入了生活、生产的实际应用之中。科研成果应用于生活实际，实际的经验与问题又反作用于推进理论研究，从某种程度上说，这便是理论与实践的统一，正所谓“殊途同归”。

在未来，随着科学技术的进一步发展，科研成果也将更多地投入生产实际。同时，由于技术的成熟，当下存在的“条件有限、耗费过高”的问题也有望解决，低成本、高精度的种子检疫方案指日可待。