加強(qiáng)種子病理學(xué)研究 保障種業(yè)安全促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的建議

席亞東，吳 婕，韓 帥，張河慶

(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/蔬菜品種改良與種質(zhì)創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066)

全世界將近90%的食用作物是以種子進(jìn)行繁殖的[1]，這些作物均不同程度受到種傳病害的危害。種傳病害作為重要初侵染源和遠(yuǎn)距離傳播的主要途徑，成為作物在田間和儲藏期發(fā)病的根源，給農(nóng)林、蔬菜、花卉和生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的危害，對于某些外來入侵的種傳病害在植物檢疫、種質(zhì)交換和國際間貿(mào)易爭端等方面扮演著重要的角色。

種子病理學(xué)是以農(nóng)作物種子(苗木)為起始研究對象，主要研究其帶菌、傳菌和包衣處理，達(dá)到最終控害、提質(zhì)與增效的技術(shù)、方法和原理的一門交叉科學(xué)，其涵義和范圍遠(yuǎn)大于種傳病害。

根據(jù)本團(tuán)隊最近十多年的田間病蟲害的調(diào)查和防治工作總結(jié)，發(fā)現(xiàn)受害嚴(yán)重的田間植株源于種子帶菌、傳菌，個別涉及到檢疫性病害；在防治方法上，農(nóng)戶僅在植物生長期間顯癥后進(jìn)行防治，缺乏前期種子處理技術(shù)，對種子帶菌、傳菌的危害意識不夠，而傳統(tǒng)處理的方法與技術(shù)單薄而具缺陷性；種子帶菌產(chǎn)生的毒素對人、畜、魚等具毒害作用；對種子進(jìn)行處理，也可預(yù)防和減輕某些非種傳病害，該領(lǐng)域也是種子病理學(xué)的研究范疇?，F(xiàn)階段，全省的現(xiàn)狀是與種子病理學(xué)相關(guān)的生產(chǎn)問題(包括種傳病害)不斷涌現(xiàn)，但基礎(chǔ)而系統(tǒng)的數(shù)據(jù)缺乏，應(yīng)對策略和技術(shù)單薄，省內(nèi)種子病理學(xué)研究團(tuán)隊和平臺匱乏，專門從事該領(lǐng)域的研究人才偏少?；诖耍瑓⒖紘鴥?nèi)外種子病理學(xué)研究進(jìn)展、團(tuán)隊建設(shè)情況,在國家化肥農(nóng)藥“兩減”和“鄉(xiāng)村振興”的戰(zhàn)略需求，配合“脫貧攻堅”和“擦亮四川農(nóng)產(chǎn)品金字招牌”的科學(xué)任務(wù)，特提出加強(qiáng)四川省種子病理學(xué)研究的建議，主要涵蓋以下幾方面。

1 種傳病害和種子帶菌危害現(xiàn)狀與本建議實(shí)施的必要性

目前，四川省由種傳病害和種子帶菌引起的各種危害逐年增加，未引起足夠重視。植物病蟲害的防治策略和途徑，側(cè)重于植物生長過程中的防治，而在種傳病原菌的來源、種子帶菌傳播、監(jiān)測和預(yù)防、防治產(chǎn)品的研發(fā)，不論從基礎(chǔ)研究還是從應(yīng)用研究方面進(jìn)行比較，種子病理學(xué)科均處于劣勢地位，進(jìn)展乏善可陳，無突破性的科技成果。從省內(nèi)的大學(xué)和科研隊伍建設(shè)方面考慮，缺乏相應(yīng)的種子病理學(xué)系統(tǒng)研究和人才隊伍，協(xié)同攻關(guān)的科研項目不足，且省內(nèi)相應(yīng)研究不足，在國內(nèi)不具領(lǐng)先地位，而生產(chǎn)中由于種傳病害的威脅逐漸增加，給我省種業(yè)安全、農(nóng)業(yè)安全和生態(tài)環(huán)境安全造成了極大的危險，需提高警惕和重視。

歷史上臭名昭著的水稻白葉枯病[2]、柑橘潰瘍病[3]、番茄潰瘍病[4，5]、菜豆BCMV病毒[5]、煙草花葉病毒[6]、小麥矮腥黑穗病[7]、棉花黃萎病[8]、十字花科植物黑腐病[9-10]、菜豆細(xì)菌性疫病菌[11]、姜瘟病[12]、蔬菜斑萎蔫病毒[13]、瓜類細(xì)菌性果斑病[14,15,16]、水稻干尖線蟲病[17]、英國上世紀(jì)60年代的黃曲霉毒素引發(fā)的火雞毒死事件[18]等，均與種傳病害的危害相關(guān)。

國內(nèi)外文獻(xiàn)表明，可種傳真菌有1000多種、細(xì)菌約300種、種傳病毒100多種[19]，還有水稻干尖線蟲等植物線蟲的危害。以黃瓜為例，可種傳病害達(dá)14種(9種真菌、4種細(xì)菌和1種病毒)[20],辣椒可種傳的真菌病害就達(dá)10余種(灰霉病、立枯病、根腐病、菌核病、疫病、葉斑病、果腐病等)[21]。除種傳病害具有種類多的特點(diǎn)外，作物不同，同種種傳病害危害方式、造成損失均不同；有些病害兼具種傳、土傳多種傳播途徑。因此，需根據(jù)作物種類和種傳病害的類型，建立差異性的分類防治策略。

2015年彭州上萬畝的萵筍發(fā)生重大危害，給當(dāng)?shù)卣头N植戶造成了嚴(yán)重的影響，引起群體事件發(fā)生，經(jīng)本團(tuán)隊鑒定為斑萎蔫病毒TSWV造成的。后追蹤發(fā)現(xiàn)，該病毒TSWV已在茂縣的辣椒、番茄上被發(fā)現(xiàn)，且已明確為種傳病毒，具有嚴(yán)重的危害性，需后續(xù)追蹤、監(jiān)測。種傳番茄潰瘍病，2019年在全省的番茄產(chǎn)區(qū)不同程度的出現(xiàn)，需引起重視。2010 年四川省彭州市和江油市在西瓜上發(fā)現(xiàn)了全國農(nóng)業(yè)植物檢疫性病害—黃瓜綠斑駁花葉病毒病(CGMMV)[22-23]，該病毒雖然具有多渠道傳播的途徑，但帶毒種子仍是遠(yuǎn)距離傳播的主要途徑之一。十字花科作物上的根腫病，具有毀滅性的特點(diǎn)，雖然主要通過土壤傳播，近來研究表明，種子也可帶菌和傳播根腫病菌[24]。種子帶菌、傳病引起的危害在蔬菜等產(chǎn)業(yè)上逐漸增多，對依靠蔬菜產(chǎn)業(yè)脫貧的貧困地區(qū)和鄉(xiāng)村振興造成了威脅。

植物病原細(xì)菌都具有由種子傳帶的可能性，也是進(jìn)出境檢疫重要關(guān)注對象。省內(nèi)一些區(qū)域的番茄潰瘍病、細(xì)菌性斑點(diǎn)病、瓜類細(xì)菌性角斑病等具有一定程度的發(fā)生。

種傳病害危害具有的特征[25]：①發(fā)生范圍廣、危害程度大，涉及真菌、卵菌、細(xì)菌、病毒、類病毒、線蟲等多種病原，有些種傳病害可在作物整個生育期發(fā)生，造成品質(zhì)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)損失。②只需很少基數(shù)，就能夠流行和傳播，造成范圍很廣，如霜霉病菌和銹病的種子帶菌率即使只有0.001%～0.01%，足以在一個生長季節(jié)內(nèi)流行、爆發(fā)。③一旦傳入和定殖成功，根除較為困難。

目前，全省還未有種傳病害種類、危害程度、經(jīng)濟(jì)損失、防治、種子處理等相關(guān)的具體和系統(tǒng)的基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)，但田間經(jīng)常出現(xiàn)大面積發(fā)生的病害源于種子帶菌，甚至出現(xiàn)因種傳病害受災(zāi)而圍攻政府部門的群體性事件出現(xiàn)。由種傳和種子帶菌發(fā)生的病害導(dǎo)致的田間受害作物面積，未有權(quán)威而系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，依據(jù)生產(chǎn)中實(shí)際發(fā)生面積，粗略估計每年發(fā)生面積以萬畝計，危害程度有愈演愈烈之勢，個別種傳病害還是檢疫性病害，具潛在的重大危機(jī)。因此，需未雨綢繆，調(diào)查和厘清基本數(shù)據(jù)，貫穿作物的整個生育期和整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，做相應(yīng)的謀劃，制定應(yīng)對策略，改變重視生產(chǎn)過程而忽視產(chǎn)前、產(chǎn)后、種子帶菌(卵)的防治現(xiàn)狀，保障種業(yè)安全，減少化學(xué)農(nóng)藥的施用，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)安全，利于全省鄉(xiāng)村建設(shè)和擦亮農(nóng)產(chǎn)品金字招牌戰(zhàn)略的實(shí)施。

2 建議

2.1 建立種子病理相關(guān)的信息技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系，促進(jìn)信息交流和切斷傳染源，形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和智能決策平臺

利用現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展成果，建立種子病理學(xué)相關(guān)的網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫、定點(diǎn)監(jiān)測單元和病蟲害識別系統(tǒng)，隨時預(yù)警和監(jiān)測生產(chǎn)中出現(xiàn)的由于種子帶菌引起的病害以及其產(chǎn)生的毒素，并自動生成相應(yīng)的建議和措施。對于生產(chǎn)中發(fā)生的新病害，需追本溯源，對于能夠進(jìn)行種子傳播的病害，需進(jìn)行適生區(qū)預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果，提前在相關(guān)風(fēng)險區(qū)域做好應(yīng)對措施。依據(jù)信息技術(shù)，促進(jìn)種子病害疫情信息在不同區(qū)域間的交流，為切斷傳染源提供依據(jù)。根據(jù)省情，建立種傳病害相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，做到病害種類、危害程度、傳播程度的基本數(shù)據(jù)立檔、入庫，形成相應(yīng)的可視化、智能決策平臺。

2.2 建立種子病害疫情的反饋機(jī)制，為應(yīng)對措施提供保障

根據(jù)國際種子檢驗(yàn)協(xié)會(ISTA)、國際種子健康促進(jìn)會(ISHI)和國家種子相關(guān)的法律、法規(guī)等要求，對于發(fā)生的種子病害疫情和毒素含量向政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行通報，并根據(jù)已有的疫情應(yīng)對機(jī)制，建立應(yīng)對措施和信息共享平臺。

2.3 關(guān)注外來入侵生物引起的病害，為種子國際貿(mào)易壁壘提供依據(jù)

對于一些種傳病害，隨著國際貿(mào)易發(fā)展而出現(xiàn)于國內(nèi)不同地區(qū)，成為外來入侵生物和檢疫性有害生物，可作為一種貿(mào)易壁壘的利器，阻隔國外種業(yè)公司等在國內(nèi)擴(kuò)大市場份額，爭奪國際種業(yè)的話語權(quán)。

2.4 重點(diǎn)關(guān)注制種、引種企業(yè)和基地的病蟲害發(fā)生情況和種子帶菌、蟲卵入境情況，阻隔疫情入田和傳播

對于田間發(fā)生的重大病害，需溯本求源，追查種子來源、流向、病蟲害發(fā)生和帶菌情況，尤其是一些在省外制種繁育的種子，需嚴(yán)格檢測和監(jiān)測原產(chǎn)地的病蟲害發(fā)生情況；對于一些網(wǎng)絡(luò)平臺上銷售的種子，其帶菌的情況需要嚴(yán)格監(jiān)測和資質(zhì)認(rèn)證，不能隨意帶菌傳播和銷售。對于已入境的有害生物，需做生物適應(yīng)性和預(yù)警分析，并根據(jù)分析情況，建立的法規(guī)、條例和措施，阻隔疫情蔓延和傳播。

2.5 嚴(yán)加種子抗病性標(biāo)注和商品化標(biāo)簽管理，嚴(yán)懲虛假宣傳和坑農(nóng)事件

主要包括抗病蟲性和種子帶菌及處理等標(biāo)注信息情況。很多在包裝袋上標(biāo)注的“高抗”“抗病”等品種，在試驗(yàn)地中表現(xiàn)“感病”，推測可能與商家標(biāo)注的信息不全等相關(guān)(如僅僅抗一種生理小種，而不抗其他生理小種)，這種現(xiàn)象在蔬菜等作物上表現(xiàn)的尤為明顯。2017年，農(nóng)業(yè)部頒布的《非主要農(nóng)作物品種登記辦法》中，已無強(qiáng)制要求做多種抗病蟲性鑒定的要求[26]，也缺乏種子帶菌(或卵)等情況的要求。因此，在符合國家法律和種子管理辦法的條件下，應(yīng)盡量要求商品種在包裝袋上，明確標(biāo)注抗病蟲和帶菌情況的檢測信息；在標(biāo)注種子來源地時，重點(diǎn)標(biāo)注該域內(nèi)發(fā)生過重大疫情的帶菌、檢測結(jié)果，并在發(fā)現(xiàn)有種子帶菌傳播和標(biāo)準(zhǔn)虛假信息的商家，做出嚴(yán)厲處罰，建立追溯、追責(zé)、賠償機(jī)制。

2.6 成立跨部門的種子病理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，為政府決策提供科學(xué)依據(jù)，擦亮四川農(nóng)產(chǎn)品的金子招牌

種傳病害涉及真菌、細(xì)菌、病毒、類病毒、線蟲等多種病原，具有發(fā)生范圍廣、危害程度大、病原基數(shù)小卻傳播廣、難以根除以及可能產(chǎn)生毒素等特點(diǎn)，僅僅依靠檢驗(yàn)檢疫等單個部門的工作，對于種傳病害的治理防不勝防。尤其是種子垮境流通，帶來的外來入侵生物需提高警惕。因此需結(jié)合檢驗(yàn)檢疫、質(zhì)檢、種子管理和農(nóng)業(yè)科研等機(jī)構(gòu)的各自特點(diǎn)和優(yōu)勢，成立四川省種子病理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究與運(yùn)行的內(nèi)容包括檢驗(yàn)檢疫、情報數(shù)據(jù)收集、檢測與監(jiān)測(微生物與毒素)、病情普查、病害治理、宣傳與培訓(xùn)等各種方法與技術(shù)，并根據(jù)省情，在科學(xué)研究和調(diào)查基礎(chǔ)上，為各級政府部門提供建議，為政府的種子安全決策提供法律法規(guī)和技術(shù)依據(jù)，對擦亮四川農(nóng)產(chǎn)品的金字招牌起到積極的推動作用。

2.7 建立省種子病理學(xué)學(xué)會、網(wǎng)站和發(fā)行相關(guān)刊物，提供領(lǐng)域內(nèi)交流平臺和基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)的建立、追蹤

由于種子病理學(xué)涉及到多學(xué)科的研究內(nèi)容，建立一個包含種子病理學(xué)多學(xué)科的學(xué)會具有研究和交流的必要性，能夠引導(dǎo)零星、分散的種子病理學(xué)研究向系統(tǒng)化、科學(xué)化發(fā)展。在該病理學(xué)會的基礎(chǔ)上，發(fā)行相關(guān)的學(xué)術(shù)刊物(如建立和出版國內(nèi)暫無該系列學(xué)報，可暫命名為《種子病理學(xué)報》《種業(yè)安全與作物健康學(xué)報》《Journal of seed-borne and transmission diseases》《Journal of seed health 》等期刊，均可提上日程)，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，追蹤和交流國內(nèi)外該領(lǐng)域的前沿研究內(nèi)容和技術(shù)，推動病理學(xué)學(xué)術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，能夠培訓(xùn)一批種子病理學(xué)研究的后備軍。在該學(xué)會內(nèi)可吸收部分相關(guān)企業(yè)和普通種植者代表的參與，并建立相關(guān)網(wǎng)站，推動整個社會的關(guān)注度和大眾的參與度，利于種子病害的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)建立和全面防治提供平臺基礎(chǔ)。

2.8 建立種傳病害、種子處理的防治理論、技術(shù)和體系

2.8.1 依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)法律、法規(guī)、條例和行標(biāo)等進(jìn)行檢測和監(jiān)測 例如參考國際種子檢測協(xié)會(The International Seed Testing Association)等方法和技術(shù)檢測種傳病原物；并對于危害性較大的種傳病害和產(chǎn)生的毒素進(jìn)行監(jiān)測，成文和頒布一批法律、法規(guī)、條例和行標(biāo)等。

2.8.2 深入研究種傳病害病原流行學(xué) 種傳病害流行學(xué)的研究，助于有效控制病害。其病原流行學(xué)研究的內(nèi)容[27]，主要包括：①傳播到發(fā)育的種苗并引起病害的方式。②環(huán)境條件的影響。③主要侵染源。④病害流行與循環(huán)的方式。⑤減少種傳接種體數(shù)量，等內(nèi)容。針對每一個環(huán)節(jié)，建立相應(yīng)的防治技術(shù)和體系。

2.8.3 厘清多途徑傳播的病害 如蔬菜枯萎病除了可以通過土壤傳播外，國內(nèi)外研究表明其還可以通過種子傳播[28-32]。

2.8.4 關(guān)注種傳病害的毒素研究 主要研究種子帶菌產(chǎn)生的毒素類型、帶毒部位、毒素污染、產(chǎn)生條件(作物生長期、儲藏期)、毒素風(fēng)險與安全性評價(人、畜、魚等)、毒素降解菌、殺菌劑對毒素影響(生長期施藥與儲藏期用藥)、農(nóng)藝措施對毒素影響、毒素防控、抗病性品種與毒素含量檢測等方面。

2.8.5 建立一套簡單、易用和靈敏度高的檢測技術(shù) 要采用經(jīng)濟(jì)有效的實(shí)驗(yàn)室檢測方法，使其敏感性足夠檢測出較低水平的危險性病原物，并被國內(nèi)外官方和相關(guān)機(jī)構(gòu)可接受的技術(shù)，如基于PCR等的檢測技術(shù)。

2.8.6 關(guān)注一些不可種傳的重大病害，但種子處理仍具有控害和生態(tài)修復(fù)功能 將一些生態(tài)環(huán)境友好型的生防菌和化學(xué)元素、農(nóng)藥復(fù)配成種衣劑，通過緩慢的釋放和調(diào)理，仍對一些病蟲害具有防治作用。如黃瓜霜霉病主要靠氣流傳播，但包衣甲霜靈和木霉后，我們研究發(fā)現(xiàn)，仍對霜霉病具有一定的防治效果。

2.8.7 研發(fā)種業(yè)安全相關(guān)產(chǎn)品 研發(fā)具有特殊功效的高效、安全、環(huán)保的種子處理新產(chǎn)品，尤其是生物防治型種衣劑、天然物質(zhì)替代種子包衣材料和適量肥料增效功能產(chǎn)品的復(fù)配、聯(lián)合應(yīng)用研究，能夠?yàn)榛瘜W(xué)農(nóng)藥減施和生態(tài)、環(huán)境安全提供保障，并推動相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生。

2.8.8 研究和建立不同種傳病害的防控體系和產(chǎn)業(yè)鏈 根據(jù)不同種傳病害的生物學(xué)特性、傳播途徑和流行學(xué)等特點(diǎn)，研究種子檢驗(yàn)檢疫、熏蒸、藥劑浸泡、種子包衣、生物化學(xué)法、物理措施、農(nóng)藝措施等防控種傳病害的效果，形成相應(yīng)的物化產(chǎn)品，追溯和評價各技術(shù)要點(diǎn)的效果，并建立安全防控技術(shù)體系；條件成熟時，形成相應(yīng)的研發(fā)和推廣公司等實(shí)體，形成一條完整的種子病理防控的產(chǎn)業(yè)鏈。

2.8.9 政府設(shè)計和頂層科研項目導(dǎo)向性支持，建立分類、多層次指導(dǎo)策略，形成共性和實(shí)用技術(shù) 在政府層面上，應(yīng)給予種子病理學(xué)相關(guān)項目的立項和支持；頂層設(shè)計病蟲害大類防治策略，建立一批科研攻關(guān)項目。根據(jù)種傳病害的種類，建立大類、多層次的防控依據(jù)和實(shí)用化技術(shù)。在科研層面上，改變以往單個病、蟲害獨(dú)立支持的局面，應(yīng)建立種傳、土傳、氣傳及其他措施傳播的大類科研項目，利于共性技術(shù)的研發(fā)和形成，有效解決現(xiàn)階段國內(nèi)科研界基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究脫節(jié)、結(jié)合不深入的問題。

2.8.10 建立生態(tài)環(huán)境安全、持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)效益評價體系，建設(shè)美麗鄉(xiāng)村 對于研發(fā)的各種技術(shù)和產(chǎn)品，進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管和評價，尤其對人、畜、魚、天敵及生態(tài)環(huán)境等因素進(jìn)行評價和風(fēng)險預(yù)測，保證種傳病害的綠色和可持續(xù)性治理和發(fā)展，保證美麗鄉(xiāng)村的持續(xù)建設(shè)。

3 結(jié)論

由于種傳病害的多樣性、嚴(yán)重性、危害性、侵染與傳播等特點(diǎn)相比較于田間已經(jīng)發(fā)生的病害情況更復(fù)雜和難以防治，如大白菜黑莖病菌的菌絲體可在種子內(nèi)存活3年以上，而花葉病毒能在菜豆種子上存活30年[33]，不同的病原菌在不同作物、環(huán)境條件下存活時間均有所差異。因此，需要分門別類、建立相應(yīng)的研究團(tuán)隊、平臺、產(chǎn)品和研究體系。鑒于此，加強(qiáng)種子病理學(xué)的研究，利于保障我們種業(yè)的安全和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，利于脫貧攻堅，利于促進(jìn)農(nóng)林生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境、對外貿(mào)易發(fā)展和經(jīng)濟(jì)安全。一粒種子，強(qiáng)盛一個民族。