黃瓜綠斑駁花葉病毒在我國定殖和擴散的風(fēng)險性分析

吳元華, 李立梅, 趙秀香, 王文航, 王 林, 蔡 明

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,沈陽 110161; 2.遼寧省植物保護站,沈陽 110034)

黃瓜綠斑駁花葉病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)屬于煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)一種,目前世界上許多國家和地區(qū)將其列為葫蘆科植物上的重要檢疫性病毒。最初于20世紀30年代在英國、德國等歐洲國家發(fā)生,60年代因引種黃瓜、西瓜和瓠瓜而傳入亞洲的印度和日本,80年代傳入我國臺灣,21世紀初,幾乎所有的歐洲國家,中亞、東亞和南亞一些國家也均有發(fā)生[1]。2006年,中國大陸地區(qū)首次報道在生產(chǎn)田中發(fā)生由該病毒引起的西瓜血瓤病[2]。CGMMV作為一類新的外來有害生物,人們對其認識還不夠深入,作者對其在中國的定殖和擴散的可能性及其危害進行了定性的風(fēng)險性分析。

1 定性風(fēng)險分析

1.1 地理分布

1.1.1 世界地理分布

目前,CGMMV在世界已廣泛分布,歐洲的英國、愛爾蘭 、德國 、荷蘭、丹麥、俄羅斯、希臘 、奧地利、捷克、斯洛伐克、芬蘭、南斯拉夫、羅馬尼亞、摩爾多瓦、波蘭、烏克蘭、拉脫維亞、保加利亞、捷克、匈牙利、西班牙、瑞典;南美洲的巴西;亞洲的日本(Yodo 、Ibaraki、松山 、德島、北海道、千葉)、印度(Uttar-Pradesh 、Delhi)、韓國 、巴基斯坦(西北部邊境省份)、以色列、沙特阿拉伯、伊朗、朝鮮、中國大陸局部地區(qū)及臺灣均有分布[3-12]。

1.1.2 中國的發(fā)生與分布

據(jù)陳福京等報道,中國口岸檢疫部門2002年曾從日本引進種苗中截獲該病毒[13]。廈門動植物檢疫局2004年從日本進口的南瓜種子上檢測到CGMMV。秦碧霞等在廣西農(nóng)業(yè)展示廳某一溫室的觀賞南瓜上發(fā)現(xiàn)CGMMV,此觀賞南瓜種子是國內(nèi)有關(guān)單位從歐洲、美國、印度、日本等國家引進,經(jīng)提純復(fù)壯和適應(yīng)性繁育后選育出的[14]。黃靜等在廣西南寧一溫室的黃瓜上采集到CGMMV,鑒定為日本西瓜株系[15]。趙世恒等在中國檢驗檢疫科學(xué)研究院動植物檢疫研究所生物安全室隔離圃隔離種植的西瓜苗中(種子從日本引進)檢測到CGMMV的存在[16]。李紅霞等從采自甘肅的南瓜上檢測到CGMMV的存在。該病毒已給中國部分西瓜產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)造成了嚴重的經(jīng)濟損失[17]。

2006年12月21日,農(nóng)業(yè)部發(fā)布的第788號公告中指出,遼寧省蓋州市、新民市、大石橋市,河北省灤縣、新樂市和北京市平谷區(qū)的部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)新傳入危險性有害生物—黃瓜綠斑駁花葉病毒病,鄭重宣布將CGMMV確定為全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物,屬國家三類檢疫性病害[18]。

1.2 定殖可能性

1.2.1 CGMMV具有廣泛的適宜寄主

CGMMV寄主范圍較廣,據(jù)文獻記載該病毒自然條件下可侵染多種葫蘆科作物,包括西瓜、葫蘆、黃瓜 、甜瓜 、南瓜 、瓠瓜 、角瓜 、冬瓜 、絲瓜 、苦瓜等;此外還能侵染田間常見雜草如莧色藜、昆諾藜、曼陀羅、馬齒莧等,人工接種還可侵染茄科的珊西煙和三生煙及矮牽牛[3]。

葫蘆科作物在我國各省、市均有分布,而且周年相銜接,其種植總面積逾333.3萬hm2[1]。黃瓜主要分布在長江以北和東南沿海各省;西瓜全國各地都可種植,但以西北較為有名,如新疆、甘肅、陜西等地,冬季海南和粵西是西瓜重要產(chǎn)地;甜瓜主要分布在西北、華北、東北、華南、西南和長江中下游等地;我國目前的南瓜栽種面積已達100萬hm2,產(chǎn)量達4×1010kg左右,占世界產(chǎn)量的40%,南瓜主產(chǎn)區(qū)分布在陜西、山西、云南 、河北 、北京、河南 、甘肅、新疆、山東和遼寧等地。葫蘆科作物的大面積種植,為CGMMV的定殖提供了廣泛的寄主范圍。另外,由于生產(chǎn)上管理粗放,莧色藜、馬齒莧等雜草寄主也為病毒的定殖提供了可能。再有許多農(nóng)戶房前屋后零散種植絲瓜、冬瓜等,防治上基本不采取措施,上述因素也為該病毒的繁殖保存提供了良好的場所。

1.2.2 CGMMV具有極強的穩(wěn)定性

CGMMV適生性和抗逆性極強,所有株系都是極端穩(wěn)定的,其致死溫度 90～100℃,稀釋限點10-6～10-7,常溫下病毒侵染力可保持數(shù)月,在0℃可保持數(shù)年,-20℃病毒仍能存活,一旦條件適宜還能繼續(xù)傳播蔓延。田間一旦發(fā)病,如未進行特殊的殺滅處理,病株殘體中的病毒可存活多年,即便將病根埋在土壤內(nèi)1年以上,病毒仍保持侵染能力。

1.2.3 CGMMV具有多種侵染方式

在田間,即使傳毒介體很少,CGMMV仍能很容易地通過病株的汁液接觸、授粉和人工嫁接等方式傳染給適宜寄主,從而使病害逐漸蔓延和定殖下來;帶毒種子是該病毒遠距離傳播定殖的重要途徑,一旦傳入新的地區(qū)很難根除。

綜上所述,我國具備CGMMV定殖所需要的栽培寄主和野生寄主,氣候及各種生態(tài)條件也都適宜,目前的嫁接栽培模式也非常適合該病毒的傳播,而且高抗CGMMV的葫蘆科作物品種很少,生產(chǎn)上也缺乏有效的防治措施,因此CGMMV傳入我國后長期定殖的可能性很大。

1.3 侵入后擴散的可能性

CGMMV可通過病株的汁液接觸、花粉、勞作工具和人工嫁接等方式傳播;還可通過菟絲子介體傳毒,因此該病毒在發(fā)病田間極易擴散。種苗買賣增加了CGMMV在種植區(qū)域的擴散,另外,隨著商品化育苗的發(fā)展,增加了該病毒在已發(fā)病區(qū)域擴散的可能性。種子調(diào)運是該病毒遠距離擴散的主要途徑,在種子交易過程中,極易將攜帶病毒的種子擴散到新的地區(qū)。此外,據(jù)印度Vani和Varma的報道CGMMV還可以隨河水和灌溉水傳播[19],莧色藜、馬齒莧等田間雜草也是病害自然擴展的重要媒介,因此加強了其在國內(nèi)的適存性和擴散性。以上種種因素都增加了其定殖后擴散的可能性。分析認為該病毒一旦定殖,就有可能擴散至其他地區(qū),將對中國葫蘆科作物生產(chǎn)構(gòu)成極大的威脅。

1.4 經(jīng)濟影響評估

1.4.1 CGMMV危害

在前蘇聯(lián)的Georgia地區(qū),CGMMV發(fā)生率達80%～100%,受害西瓜內(nèi)部呈絲瓜瓤狀和大量空洞,味苦而不能食用,減產(chǎn)30%,甚至絕收[20]。該病毒曾給日本的西瓜、甜瓜生產(chǎn)帶來嚴重損失,1971年僅靜岡縣的厚皮甜瓜損失就達1億日元;關(guān)東地區(qū)的西瓜發(fā)病面積多達1 250 hm2,損失9億日元,隨后蔓延到西部和北部各地[21]。1987年和1995年,韓國西瓜上暴發(fā)此病,造成果實倒瓤,俗稱“血果肉”;1998年,受害的葫蘆科作物面積達463 hm2,1999-2000年,發(fā)生面積分別為 33.9 hm2和44.2 hm2,經(jīng)濟損失慘重[4]。

2005年遼寧省蓋州市西瓜發(fā)病面積達333 hm2,其中13 hm2絕收[2]。2006年,CGMMV在遼寧的新民、蓋縣、大石橋等西瓜產(chǎn)區(qū)大面積發(fā)生,農(nóng)民視為“瘟疫”。2006-2008年,該病在遼寧省各西瓜產(chǎn)區(qū)連年發(fā)生,給遼寧省西瓜生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟損失。據(jù)報道,CGMMV侵染黃瓜導(dǎo)致產(chǎn)量損失可達15%,而若早期侵染西瓜,可減產(chǎn)30%。據(jù)作者田間試驗研究表明,人工接種不同品種自根西瓜產(chǎn)量損失達38.7%～47.6%,而嫁接西瓜接種后產(chǎn)量仍可減少3.4%～17.5%,人工接種不同品種自根采收期西瓜果實倒瓤率達66.7%～75%,而嫁接西瓜接種后西瓜倒瓤率達93.3%～100%[22]。

1.4.2 潛在的經(jīng)濟重要性

瓜類生產(chǎn)是我國許多地區(qū)農(nóng)村的支柱產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的重要途徑之一,CGMMV的發(fā)生和蔓延,給國內(nèi)的瓜類生產(chǎn)尤其是西瓜產(chǎn)業(yè)造成巨大損失。同時,我國出口的農(nóng)產(chǎn)品由于帶有檢疫性有害生物,被拒收、退貨或銷毀的現(xiàn)象時有發(fā)生。若黃瓜綠斑駁花葉病毒控制不利,造成疫情傳播蔓延,將對我國瓜類種苗和產(chǎn)品的銷售及出口造成嚴重的負面影響?？梢奀GMMV具有極其重要的潛在危害,具有極高的經(jīng)濟價值。

2 定量風(fēng)險分析

根據(jù)有害生物危險性評價指標體系[23-24],將上述定性分析指標作為評判指標并給予賦分(見表1)。

表1 CGMMV風(fēng)險評估表

按有害生物危險性定量分析計算公式[24],分別進行各項評判指標(Pi)和危險性R值的計算:

P1為表1內(nèi)賦值,即P1=2

有害生物CGMMV的危險性R值:

參照我國其他有害生物的危險性綜合評價標準,將危險程度分為4級,其中R3.0～2.5為特別危險,2.5～2.0為高度危險,2.0～1.5為中度危險,1.5～1.0為低度危險,CGMMV危險值R為2.39,因此斷定CGMMV屬于高度危險有害生物。

3 風(fēng)險管理

鑒于CGMMV在中國具有高風(fēng)險,因此做好該病害的預(yù)防和控制刻不容緩。當(dāng)然這也是十分艱巨的任務(wù)。建議采取以下措施:一是劃分疫區(qū)。首先,根據(jù)國內(nèi)CGMMV的發(fā)生分布情況,將國內(nèi)葫蘆科作物產(chǎn)區(qū)劃分為疫區(qū)和非疫區(qū),要求所有葫蘆科種子必須來自非疫區(qū);其次,建立產(chǎn)地查驗制度,非疫區(qū)檢疫人員每年在生長季節(jié)進行田間檢查,確保田間無發(fā)病植株,一旦發(fā)現(xiàn)病株則取消其非疫區(qū)地位。二是加強檢測,在引進種子或種子調(diào)運時,檢疫單位按照檢疫標準抽取樣品,交由實驗室檢測該病毒。目前已有生物學(xué)鑒定、DAS-ELISA和 RT-PCR方法等多種方法可用于CGMMV的實驗室檢測。檢疫人員應(yīng)廣泛宣傳該病害的危害,提高農(nóng)民自覺防控意識。由于該病害仍未在全國范圍內(nèi)發(fā)生,因此要分區(qū)治理,綜合防控。該病毒可隨種子傳播,種子檢測至關(guān)重要,保證從源頭阻斷該病毒的傳播。此外,生產(chǎn)上還可采取砧木種子脫毒技術(shù),采用無病種子和進行種子處理,加強栽培管理,阻止人為傳播及利用抗病育種等措施。

4 結(jié)論與討論

通過CGMMV的風(fēng)險性分析,表明 CGMMV具有廣泛的寄主范圍,多種傳播渠道,而且適生性極強,因此,認定其風(fēng)險性極高。目前,葫蘆科作物在國內(nèi)大面積種植,其在中國定殖、擴散的可能性極大。因此,應(yīng)加強對該病毒的監(jiān)控,一旦發(fā)生,應(yīng)及時采取有效的管理措施。

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