獼猴桃潰瘍病菌在中國的適生性分析

邵寶林,　王成華,　張　婧,　劉露希,　朱天輝,　莊啟國

(1. 四川出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心, 成都　610041; 2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,雅安　625014; 3. 四川省自然資源科學(xué)研究院, 成都　610015)

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獼猴桃潰瘍病菌在中國的適生性分析

邵寶林1,王成華1,張婧1,劉露希1,朱天輝2*,莊啟國3

(1. 四川出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心, 成都610041; 2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,雅安625014; 3. 四川省自然資源科學(xué)研究院, 成都610015)

通過分析獼猴桃潰瘍病菌在中國的適生性,為科學(xué)制定有效的檢疫監(jiān)管措施,防范其入侵和擴(kuò)散,確保獼猴桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供理論依據(jù)。本研究根據(jù)前人研究結(jié)果,采用模糊數(shù)學(xué)綜合評判的原理和方法,定量分析獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae)在我國各個地區(qū)的適生性。獼猴桃潰瘍病菌在我國最適宜的省份主要分布在四川、云南、貴州、福建、安徽、湖南、湖北、河南、江西、陜西、浙江、重慶、西藏。鑒于該病具有發(fā)生發(fā)展迅速,危害性強(qiáng),防治難度大等特點(diǎn),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)獼猴桃種苗等繁殖材料的檢疫,加強(qiáng)對果園的管理和病害監(jiān)測,積極采取有效的防治措施并加強(qiáng)抗病育種方面的研究。

獼猴桃潰瘍病;丁香假單胞菌獼猴桃致病變種;適生性分析

獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病是當(dāng)前危害獼猴桃生產(chǎn)最為嚴(yán)重的病害之一,該病發(fā)生發(fā)展迅速,防治難度大,導(dǎo)致獼猴桃植株不同程度發(fā)病和死亡,重病年可暴發(fā)成災(zāi)甚至毀園,嚴(yán)重制約了獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該病于1980年在美國加州和日本的靜岡縣首次發(fā)現(xiàn)并作了較為詳細(xì)的報道,隨后相繼在韓國[1]、意大利[2]等國出現(xiàn)[3]。2008年,意大利獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病大暴發(fā)[4],有報道認(rèn)為是由于從新西蘭和中國進(jìn)口黃心獼猴桃繁殖材料引起的[5],但是很快在綠心獼猴桃上也發(fā)現(xiàn)該病害[6]。到2010年,該病已蔓延到葡萄牙和法國[7-8],2011年擴(kuò)散到西班牙、瑞士、智利、新西蘭和澳大利亞,2012年土耳其首次報道該病[9],病情的蔓延已經(jīng)威脅到全世界獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病最早于1985年被發(fā)現(xiàn),1986年在湖南東山峰農(nóng)場人工栽培基地首次證實(shí)該病的發(fā)生[10],之后在較短的一段時間內(nèi)便迅速蔓延至四川、安徽、福建、陜西等省,并造成嚴(yán)重危害[11-13]。由于獼猴桃潰瘍病危害嚴(yán)重,造成的經(jīng)濟(jì)損失慘重,1996年獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae)被列入我國森林植物檢疫對象名單,2009年國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局印發(fā)的《意大利獼猴桃進(jìn)境植物檢疫要求》(國質(zhì)檢動函[2009]74號)中明確把丁香假單胞菌獼猴桃致病型(P.syringaepv.actinidiae)列入禁止入境的有害生物名單中。2013年,國家林業(yè)局將其列入全國林業(yè)危險性有害生物名單。本研究旨在分析獼猴桃潰瘍病菌的適生性,預(yù)測該病在中國可能發(fā)生的地區(qū),可為獼猴桃潰瘍病的科學(xué)風(fēng)險評估、病害監(jiān)測及制定有效檢疫監(jiān)管措施提供參考。

1　研究方法

1.1氣象資料的獲取

從氣象部門獲得全國各地區(qū)707個氣象觀測站點(diǎn)地面氣候資料(1971年-2000年)。氣象站點(diǎn)的分布情況見圖1。

圖1　全國707個氣象觀測站點(diǎn)分布Fig.1　Distribution of 707 climate stations in China

1.2適生評判因子的確定及隸屬函數(shù)的建立[14]

評判因子依據(jù)前人的研究資料進(jìn)行確定,篩選出與獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病適生相關(guān)的關(guān)鍵因子,根據(jù)關(guān)鍵因子應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評判方法分別創(chuàng)建其隸屬函數(shù)。

1.3評判因子的權(quán)重分析

1.4判斷矩陣一致性檢驗(yàn)

當(dāng)CR<0.1時,一般認(rèn)為該判斷矩陣具有滿意的一致性;當(dāng)CR>0.1時,則認(rèn)為該判斷矩陣不具有一致性,應(yīng)該調(diào)整判斷值,直到通過一致性檢驗(yàn)為止。

1.5適生值的計算與劃分

根據(jù)獲取的氣象監(jiān)測站的地面氣象資料,利用以下公式算出各個氣象站點(diǎn)的適生值。

式中，μi為各個站點(diǎn)的適生值,aj為各個氣象因子的權(quán)重,rij為第i個站點(diǎn)第j個因子的隸屬度。

適生值μ越大,說明該地區(qū)越適宜發(fā)生獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病,根據(jù)綜合適生值的大小作出規(guī)定[14]:μ>0.9為最適宜;0.8<μ≤0.9為適宜;0.7<μ≤0.8為較適宜;0.6<μ≤0.7為不適宜;μ≤0.6為極不適宜。

2　結(jié)果與分析

2.1適生因子的確定及隸屬函數(shù)的建立

經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn),王振榮等[15]認(rèn)為該病發(fā)生早遲和危害程度與極端低溫出現(xiàn)的早遲和低溫程度關(guān)系密切,當(dāng)極端低溫達(dá)-12℃以下時5 d內(nèi)發(fā)病,該年將成為重病年;當(dāng)旬平均氣溫達(dá)20℃時,病害停止蔓延危害;品種的抗性對潰瘍病的危害起著決定性作用。李瑤等[16]對獼猴桃潰瘍病的流行進(jìn)行分析后認(rèn)為，影響該病發(fā)生嚴(yán)重程度的生態(tài)因子是3月中下旬降水量和1月份平均溫度。王永蘭等[17]認(rèn)為影響獼猴桃潰瘍病發(fā)生的環(huán)境因子為溫濕度,低溫高濕發(fā)病重,春季旬平均氣溫0℃左右病害開始擴(kuò)展,旬平均氣溫在10℃時陰雨高濕或揚(yáng)塵有霧天氣病害易流行,旬氣溫達(dá)到16℃左右時,病害發(fā)展非常緩慢。金平濤等[18]認(rèn)為發(fā)病影響因子主要是溫度、濕度、冬季樹體受凍害程度、農(nóng)事操作和修剪中機(jī)械損傷造成傷口、樹勢和植株的抗病能力。李瑤等[19]經(jīng)過5年的系統(tǒng)研究得出,獼猴桃潰瘍病發(fā)生流行的特點(diǎn)是:海拔750 m以上的果園發(fā)病重；向陽坡發(fā)病程度重于背陽坡；不同品種發(fā)病程度差異顯著,‘金豐’品種易感病,‘金魁’品種高度抗病;樹齡越大,病株率越高;不同枝齡比較,一年生枝條病枝死亡率和枝條死亡率最高。

根據(jù)以上材料可以看出,氣候因子中影響獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病菌的適生因子主要是溫度、降水量和海拔。適生因子選擇累年1月極端最低氣溫(T1)、累年1月平均氣溫(T2)、累年3月降水量(W)和海拔高度(H),根據(jù)獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病菌的生物學(xué)特性,應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)綜合評判方法建立隸屬函數(shù),當(dāng)T1≤-12℃,0℃≤T2≤16℃,W≥30 mm,H≥750 m時,適生值μ為1;當(dāng)T1≥0℃,T2≤-12℃或T2≥28℃,W≤0 mm,H≤0 m時,適生值μ為0。各因子的隸屬函數(shù)如下:

累年1月極端最低氣溫(T1):

當(dāng)T1≤-12時,隸屬函數(shù)的值定為1;當(dāng)-12

累年1月平均氣溫(T2):

當(dāng)0≤T2≤16時,隸屬函數(shù)的值定為1;當(dāng)-12

累年3月降水量(W):

當(dāng)W≥30時,隸屬函數(shù)的值為1;當(dāng)0

海拔高度(H):

當(dāng)海拔H≥750時,隸屬函數(shù)的值為1;當(dāng)0

2.2各因子的權(quán)重分析

從表1可以看出,累年1月極端最低氣溫(T1)、累年1月平均氣溫(T2)、累年3月降水量(W)和海拔高度(H)等4項(xiàng)因子的權(quán)重分別為0.351 187、0.351 187、0.188 686和0.108 940。通過查找判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)(RI=0.89)計算CR=0.003 7<0.1,表明判斷矩陣具有滿意的一致性。

表1　評判因子判斷矩陣Table 1　Judgment matrix of assessment factors

2.3適生區(qū)劃分

通過計算,適生值μ>0.9以上的站點(diǎn)共52個;0.8<μ≤0.9的站點(diǎn)共114個;0.7<μ≤0.8的站點(diǎn)共113個;0.6<μ≤0.7的站點(diǎn)共129個;μ≤0.6的站點(diǎn)共299個。適宜獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病發(fā)生的站點(diǎn)(μ>0.7)共279個,占39.46%,具體站點(diǎn)見表2。根據(jù)站點(diǎn)經(jīng)緯度及其適生值,用MapInfo Professional 12.0軟件制作專題圖,從圖2看,適宜獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病發(fā)生(適生值μ>0.7)的地區(qū)主要分布在河北、河南、山東、山西、陜西、安徽、江蘇、福建、湖北、湖南、江西、廣西、貴州、四川、西藏、云南、重慶、甘肅、上海和浙江,包含了絕大多數(shù)已發(fā)生獼猴桃潰瘍病的地區(qū),其中最適宜的地區(qū)(適生值μ>0.9)主要分布在四川、云南、貴州、福建、安徽、湖南、湖北、河南、江西、陜西、浙江、重慶、西藏。從圖3可以看出,獼猴桃潰瘍病菌在中國適生地區(qū)呈帶狀分布,對紅色和黃色的分布區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)種苗調(diào)運(yùn)前的檢疫。

表2　獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病發(fā)生適生值μ>0.7的站點(diǎn)Table 2　Suitable climate stations for Pseudomonas syringae pv. actinidiae(μ>0.7)

圖2　獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病發(fā)生適生值 μ>0.7的站點(diǎn)分布圖Fig.2　Distribution of suitable climate stations of Pseudomonas syringae pv. actinidiae(μ>0.7)

圖3　獼猴桃潰瘍病菌在中國適生性分布圖Fig.3　Geographic distribution of Pseudomonas syringae pv. actinidiae in China

3　討論

適生性研究可為檢疫監(jiān)管提供科學(xué)理論依據(jù),本文利用模糊綜合評判的方法對獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病適生性進(jìn)行分析,研究得出適宜獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病發(fā)生的地區(qū)包含了該病在我國的實(shí)際發(fā)生地區(qū),說明分析結(jié)果可信度比較高,具有一定的借鑒和參考意義。

獼猴桃潰瘍病的發(fā)生不僅僅和環(huán)境條件相關(guān),而且和寄主植物抗病性以及人為影響(如農(nóng)事操作)等密切相關(guān),尤其在數(shù)據(jù)不全、時間有限、經(jīng)費(fèi)不足的情況下,研究結(jié)果與現(xiàn)實(shí)情況還存在一定的差異。本文中確定的適生因子是通過查閱資料,依據(jù)前人的研究資料來確定的,至于分析所得的適生地區(qū)獼猴桃潰瘍病會不會發(fā)生,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,從“病害四角”(寄主植物、病原物、環(huán)境條件和人)的關(guān)系去具體分析。

鑒于該病具有發(fā)生發(fā)展迅速,危害性強(qiáng),防治難度大等特點(diǎn),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)獼猴桃種苗等繁殖材料的檢疫,加強(qiáng)對果園的管理和病害監(jiān)測,積極采取有效的防治措施并加強(qiáng)抗病育種方面的研究。

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(責(zé)任編輯：楊明麗)

Geographical distributions ofPseudomonassyringaepv.actinidiaein China

Shao Baolin1,Wang Chenghua1,Zhang Jing1,Liu Luxi1,Zhu Tianhui2,Zhuang Qiguo3

(1. Inspection and Quarantine Technical Center of Sichuan Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau,Chengdu610041, China; 2. College of Forestry, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China;3. Sichuan Province Natural Resources Science Academy, Chengdu610015, China)

The potential geographical distribution ofPseudomonassyringaepv.actinidiaewas analyzed to provide the basis for working out its quarantine measures, so as to prevent its invasion and spreading, and protect kiwifruit industry and production in China. Based on previous studies, this paper analyzed the suitability ofP.syringaepv.actinidiaein various regions of China by fuzzy mathematics comprehensive evaluation. The results showed that potential suitable areas (suitable value>0.9) of the pathogen were mainly distributed in Sichuan, Yunnan, Guizhou, Fujian, Anhui, Hunan, Hubei, Henan, Jiangxi, Shaanxi, Zhejiang, Chongqing and Tibet. Bacterial canker is a devastating and rapid spreading disease of kiwifruit, and it is difficult to control. Therefore, it is recommended to strengthen quarantine of kiwifruit seedlings and other propagation materials, orchard management and disease monitoring, effective control measures, and studies on resistance breeding in practice.

kiwifruit bacterial canker;Pseudomonassyringaepv.actinidiae;suitability analysis

2015-01-14

2015-02-12

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局科研項(xiàng)目(2011IK175);四川出入境檢驗(yàn)檢疫局自立科研項(xiàng)目(SK201406)

E-mail：zhuth1227@126.com

S 436.634

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.02.026