索南措,黃遠(yuǎn)志,李彥忠,2,俞斌華,2
(1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/蘭州大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)教育部工程研究中心,蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
紫花苜蓿(Medicago sativa)是我國草產(chǎn)業(yè)的主要草種,在我國已有兩千多年的栽培歷史[1-2]。由于其營養(yǎng)價(jià)值高、適口性好、根系發(fā)達(dá)、再生性強(qiáng)、耐旱、抗寒、耐鹽堿、適應(yīng)性廣的特點(diǎn),是理想的飼料和水土保持植物,具有顯著的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3-4]。苜蓿是我國干旱半干旱地區(qū)生態(tài)建設(shè)和退耕還草的重要草種,在建設(shè)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境[5]、調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)[6]、保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面[7]均具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益和重要的社會(huì)效益[8]。因其產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富(粗蛋白質(zhì)含量可高達(dá)22%),綜合營養(yǎng)價(jià)值高于飼用玉米等,是奶牛養(yǎng)殖的理想飼料,是為我國人民提供優(yōu)質(zhì)健康原料奶的物質(zhì)基礎(chǔ)[9],被譽(yù)為“牧草之王”[1]。21世紀(jì)初,西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,為我國苜蓿產(chǎn)業(yè)化發(fā)展拉開了序幕,伴隨著京津風(fēng)沙源治理、退耕還林還草、退牧還草等重大生態(tài)工程的啟動(dòng)和奶業(yè)的快速發(fā)展,我國苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展到了一個(gè)新的階段,苜蓿在畜牧業(yè)發(fā)展、種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)治理以及保障邊疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮中,發(fā)揮著越來越大的作用,苜蓿產(chǎn)業(yè)已成為草產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),畜牧業(yè)(特別是奶牛業(yè))的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),保障生態(tài)安全的重要產(chǎn)業(yè),邊疆地區(qū)的民族產(chǎn)業(yè)[3,9-10]。隨著我國規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化奶牛養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)高品質(zhì)植物性蛋白飼料的需求量將越來越大,苜蓿已成為不可替代的戰(zhàn)略性保障飼草[11],并且在我國種植面積非常廣大。
據(jù)《全國苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)》,截至2015年底,全國苜蓿保留面積7 067萬畝(約471.1萬hm2),產(chǎn)量3 217萬t;2016年底,全國苜蓿保留面積 6 562萬畝(約437.5萬hm2),產(chǎn)量3 021萬t,主要栽培于甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、黑龍江、河北等省(區(qū)),其種植面積占全國的89.8%,形成了甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古科爾沁草地、寧夏河套灌區(qū)等一批10萬畝(約6 700 hm2)以上集中連片的優(yōu)質(zhì)苜蓿種植基地,是我國主要苜蓿種植區(qū)和種子生產(chǎn)基地,也是我國草食畜牧業(yè)主產(chǎn)區(qū)。
苜蓿栽培草地的種植規(guī)模和生產(chǎn)水平是衡量一個(gè)國家畜牧業(yè)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志[12]。然而目前我國苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的突出問題是產(chǎn)不足需、質(zhì)量水平不高[13-14]。我國畜牧業(yè)尤其是奶業(yè)的快速發(fā)展,使其對(duì)苜蓿的需求量逐年增加,而現(xiàn)階段國產(chǎn)苜蓿無論在數(shù)量上還是在質(zhì)量上,均無法滿足畜牧業(yè)生產(chǎn)的消費(fèi)需要[15-16]。2016年我國進(jìn)口苜蓿近150萬t,進(jìn)口量是2008年的近80倍。據(jù)估計(jì)近年我國苜蓿約50%的需求總量仍需依賴進(jìn)口。
諸多因素導(dǎo)致我國苜蓿供不應(yīng)求的局面,其中包括機(jī)械化程度低、栽培技術(shù)不到位等,對(duì)苜蓿病害防治缺失也是造成草產(chǎn)量不高,草品質(zhì)不佳的主要原因[14,17]。隨著我國進(jìn)口苜蓿種子和苜蓿草產(chǎn)品數(shù)量的激增(其中約90%來自北美),以及我國栽培面積的擴(kuò)大,外來入侵病害可能成為我國苜蓿生產(chǎn)的主要限制因素。
苜蓿黃萎病是世界上公認(rèn)的苜蓿毀滅性病害,該病菌被我國列入《進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》(農(nóng)業(yè)部第862號(hào)公告,2007年5月29日發(fā)布)中第276號(hào)檢驗(yàn)對(duì)象。該病害最早于1918年發(fā)現(xiàn)于瑞典,1938年傳入德國,二戰(zhàn)之后在丹麥突然爆發(fā),隨后入侵荷蘭、法國、英國等國家,繼而向東歐、南歐擴(kuò)展[18]。1962年加拿大兩個(gè)農(nóng)業(yè)研究站試驗(yàn)地發(fā)現(xiàn)該病害,由于撲滅及時(shí),病害未能定植。1976年在美國華盛頓首次報(bào)道該病原菌侵害,并發(fā)現(xiàn)大量苜蓿黃萎病植株,隨后病原菌在北美廣泛蔓延,次年加拿大再次發(fā)現(xiàn)多處病田[19-20],1986年傳入日本[21],1998年曾報(bào)道在我國新疆發(fā)生[22]。苜蓿黃萎病對(duì)北美地區(qū)苜蓿產(chǎn)業(yè)造成過巨大打擊。
本研究綜述了苜蓿黃萎病病原物的鑒定、病害的發(fā)生規(guī)律和侵染循環(huán)、病害的危險(xiǎn)性、病害的檢測(cè)和防治技術(shù)及流行與蔓延過程等內(nèi)容,并對(duì)該病害的研究趨勢(shì)以及在我國傳播的風(fēng)險(xiǎn)性提出一定的展望。
黃萎病是由輪枝菌屬(VerticilliumNees)真菌引致植株萎蔫枯死的一類病害,該屬有黑白輪枝菌(V.albo-atrum)、大麗輪枝菌(V.dahliae)、苜蓿輪枝菌(V.alfalfae)、三體輪枝菌(V.tricorpus)、云狀輪枝菌(V.nubilum)、長孢輪枝菌(V.longisporum)、V.zaregamsianum、V.isaacii、V.klebahnii以及V.nonalfalfae等10個(gè)種[23-25],可侵染紫花苜蓿、紅豆草(Onobrychis viciaefolia)、馬鈴薯 (Solanum tuberosum)、棉花(Gossypiumspp.)、啤酒花(Humulus lupulus)、草莓 (Fragaria×ananassa)、煙草 (Nicotiana tabacum)、番茄(Lycopersicon esculentum)、大豆(Glycine max)、花 生(Arachis hypogaea)、萵 苣(Lactuca sativa)等400余種農(nóng)作物和雜草[26-31]。黑白輪枝菌和大麗輪枝菌是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的2種病菌,其中黑白輪枝菌可寄生啤酒花、紫花苜蓿、黃瓜(Cucumis sativus)、鼠李屬(Rhamnus)、天竺葵屬(Pelargonium)、牻牛兒苗科(Geraniaceae)等多種農(nóng)作物,但不同寄主上的菌株存在不同融合型,2014年采用分子生物學(xué)手段將僅侵染紫花苜蓿的一類融合型描述為苜蓿輪枝菌 (V.alfalfae)[25,29,32](圖1)。
苜蓿輪枝菌為維管束寄生菌,菌絲無色,直徑2~4 μm,也產(chǎn)生暗色厚壁的休眠菌絲。由菌絲抽生輪狀分枝的分生孢子梗。分生孢子梗有隔,基部呈暗色,有1~4個(gè)分枝輪,每個(gè)分枝輪有1~5 個(gè)分枝梗,分枝梗長短 14~38 μm(平均 28 μm),頂端著生無色透明的分生孢子,孢子連續(xù)產(chǎn)生,聚集成球狀。單個(gè)分生孢子橢圓形,大多數(shù)無隔,少數(shù)具 1隔,大小 (3.5~10) μm×(1.5~3.5) μm(平均均6.5 μm×2.4 μm)(圖2)。苜蓿輪枝菌在 PDA 平板上產(chǎn)生大量的氣生菌絲,1周后菌絲體由白色轉(zhuǎn)變?yōu)槿榘咨?~3周后為乳褐色,底部零星出現(xiàn)黑色的休眠菌絲。另外也有白色的扇變體產(chǎn)生。后期產(chǎn)生少量黑色休眠菌絲,未發(fā)現(xiàn)厚垣孢子和微菌核的結(jié)構(gòu)。生長溫度為15~30 ℃,最適溫為20~25 ℃,高溫30 ℃,33 ℃時(shí)即停止生長。病原菌對(duì)pH的適應(yīng)性強(qiáng),在pH為5.5~11.5的范圍內(nèi)均能生長,最適pH為6.5~9.5,但pH在3.5以下不能生長[32-33]。
圖1 基于ACT, EF, GPD和TS構(gòu)建的輪枝菌屬基因系統(tǒng)發(fā)育樹Figure 1 Phylogenetic relationship of the 10 Verticillium species based on the combined ACT, EF, GPD, and TS dataset of the 2 658 characters and 77 taxa with Gibellulopsis nigrescens as the outgroup
圖2 苜蓿輪枝菌形態(tài)學(xué)特征Figure 2 Morphological features of Verticillium alfalfae
苜蓿黃萎病菌以不同菌態(tài)在3種場(chǎng)所越冬:1)田間病株中的菌絲。菌絲可在病株的莖基部、根頸和主根中越冬,翌年植株返青后隨著新枝從刈割殘留的莖基部上生長,病菌擴(kuò)展到新枝中,并隨著枝條的伸長而擴(kuò)展到其它組織。2)田間病殘組織上的分生孢子。田間病殘?bào)w上的分生孢子可存活16個(gè)月以上,成為田間病菌在植株之間擴(kuò)展的途徑,但隨著時(shí)間的推移,分生孢子的死亡率顯著增加。3)種子內(nèi)的菌絲。雖然發(fā)病植株大多不開花結(jié)實(shí),但發(fā)病輕的部分枝條也可能開花結(jié)實(shí)使種子攜帶病菌;也有報(bào)道分生孢子通過侵染健康苜蓿植株花期的柱頭進(jìn)入種子[34]。但大部分籽粒秕瘦,在種子收獲處理中被淘汰,故飽滿種子上的帶菌率較低。由于帶菌種子是病害遠(yuǎn)距傳播的主要途徑,在新建植的苜蓿地上,若使用帶菌的種子,則會(huì)生長出帶菌的幼苗,這些幼苗在生長后期死亡,病菌在死亡的幼苗上產(chǎn)生大量分生孢子,可能傳播到臨近植株上,故雖然種子的帶菌率較低,但在新建植苜蓿地中,少量的帶菌種子也會(huì)造成當(dāng)?shù)剀俎|S萎病的遷入和持續(xù)危害[35-37]。該菌的分生孢子在土壤中存活時(shí)間尚不明確。
學(xué)者們對(duì)于苜蓿黃萎病菌的傳播途徑有不同觀點(diǎn),已明確病株上產(chǎn)生的種子攜帶此病菌,病菌在不同代的植株中傳遞,即通過種子帶菌垂直傳播。但也有學(xué)者認(rèn)為該病菌在病株上可產(chǎn)生分生孢子,侵染苜?;ㄆ诘闹^進(jìn)入種子[37],也可直接侵染健康的植株。收割后的苜蓿干草、苜蓿粉或苜蓿顆粒等飼料中也混雜病菌的分生孢子,可通過氣流傳播造成新的侵染[38]。也有學(xué)者提出,田間分生孢子濃度低、侵染性弱,并不能作為病害傳播的主要方式[34,39]。但目前明確有以下幾種傳播方式:
1)人為遠(yuǎn)距調(diào)運(yùn)帶菌的苜蓿種子是造成新病區(qū)的主要途徑。加拿大疫區(qū)的苜蓿種子帶菌率為3.2%,美國疫區(qū)的苜蓿種子帶菌率為8.7%[26,38];種子越小,帶菌率越高,當(dāng)粒重小于1.28 mg時(shí),帶菌率可達(dá)7.8%[39]。病菌主要分布于種胚中,美國和加拿大的苜蓿種子內(nèi)部帶菌率約為0.4%[35,38-40],種間混雜病株殘?bào)w也可傳播病菌[41-42]。
2)帶菌的苜蓿種子播種后在田間形成發(fā)病中心,病菌在發(fā)病植株中越冬,次年再發(fā)病,直至植株死亡。外表健康的苜蓿種子內(nèi)部帶菌率雖然僅為0.03%[41],但已可能在1 hm2的田間形成約750個(gè)初侵染點(diǎn)[43]。隨著發(fā)病植株死亡,病菌進(jìn)入土壤可長期存活,隨流水、耕作農(nóng)具、收獲粉塵和污染運(yùn)輸工具而擴(kuò)散至周圍植株甚至更大的區(qū)域[44]。
3)傳粉昆蟲、害蟲、捕食性昆蟲等,都有可能成為病害傳播的媒介,如苜蓿切葉蜂(Megachile rotundata)、豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)和苜蓿盲蝽(Adelphocoris lineolatus)等昆蟲可傳播此病菌[45],豌豆蚜攜帶病原菌比例最高可達(dá)90%,切葉蜂切取病葉帶到較遠(yuǎn)的地方,其他昆蟲的足部、下腹部粘附黃萎病原菌的孢子,在傳粉、取食、筑巢等活動(dòng)中可能將黃萎病菌從病田傳至未發(fā)病田,從而加速了苜蓿黃萎病的大面積擴(kuò)散(圖3)[24,26,38]。
圖3 昆蟲傳播苜蓿黃萎病菌Figure 3 Insect dissemination of Verticillium albo-atrum
田間病株上產(chǎn)生的分生孢子是主要初侵染來源之一,在苜蓿生長季節(jié)可造成侵染,尤以苜蓿生長中后期部分病株(枝)死亡后遇到連日陰雨,空氣濕度較大的條件下,有利于菌絲產(chǎn)孢、分生孢子萌發(fā)與侵染,因此秋季刈割后(刈割時(shí)機(jī)械損傷尤其利于孢子侵染,再生枝葉受侵染后病菌擴(kuò)展到莖基部越冬)和春季返青后,可侵染莖、葉、葉柄等。土壤中的植物病殘?bào)w和分生孢子是另一主要來源,通過侵入苜蓿根部完成初侵染。大部分年份田間植株的發(fā)病主要依賴于田間病株莖基部和根頸內(nèi)存留的菌絲,而非病株上的分生孢子[19,22,46-47]。
產(chǎn)孢條件:該病菌在5~30 ℃下在發(fā)病葉片、莖稈上均可產(chǎn)孢,而最適宜溫度為25 ℃。病菌在枯死病枝、病葉上產(chǎn)孢量較大。
孢子萌發(fā)條件:孢子萌發(fā)需要高濕或水滴、水膜等有水的條件,在水中最適宜溫度是20~24 ℃,完成萌發(fā)需要8~24 h。因?yàn)榭諝鉂穸仁菦Q定該病菌產(chǎn)孢和孢子萌發(fā)的主要條件,因此,凡是可形成高濕環(huán)境的因素均有利于病害的發(fā)生與危害,加快草地的衰退速度,如,栽培于降頻繁且年降水量大的地區(qū),經(jīng)常灌溉、密植的田塊等。另外,刈割收獲時(shí)田間留存的死亡病株在適宜條件下可產(chǎn)生大量分生孢子,增加田間菌源數(shù)量,并且伴有大量機(jī)械損傷,大幅增加侵染概率[46-48]。
同一種病害在不同環(huán)境下的越冬、傳播、侵染及發(fā)病條件等發(fā)病規(guī)律不盡相同,苜蓿黃萎病在我國發(fā)生規(guī)律的研究尚處于空白。
該病是世界上公認(rèn)的苜蓿毀滅性病害,因此,該病菌被我國列入《進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》(農(nóng)業(yè)部第862號(hào)公告,2007年5月29日發(fā)布)中第276號(hào)檢驗(yàn)對(duì)象,其危險(xiǎn)性體現(xiàn)在以下幾方面:1)降低苜蓿草產(chǎn)量降低15%~50%,甚至絕收[49-50],在美國發(fā)病第2年1 hm2苜蓿黃萎病田可損失苜蓿干草產(chǎn)量超過2.5 t,第2年晚期至第3年早期病株衰弱死亡[51-54]。2)降低苜蓿種子產(chǎn)量,發(fā)病植株大多不開花結(jié)實(shí),使種子產(chǎn)量逐年急劇下降,降幅可達(dá)50%[55],繼而影響種子出口[56]。3)加速苜蓿草地早衰,發(fā)病田植株大量死亡,草地利用年限縮短為2~3年[21,57-58]。4)嚴(yán)重?fù)p害經(jīng)濟(jì)效益。由于苜蓿種子和草產(chǎn)品攜帶檢疫病害,導(dǎo)致無法外銷,無經(jīng)濟(jì)收益[56],如美國哥倫比亞河流域成為苜蓿黃萎病的重病區(qū)后,苜蓿產(chǎn)業(yè)瓦解[18]。5)由于此病菌在土壤中長期生存,很難清除,發(fā)病田不能再播種苜蓿,至少需經(jīng)過3年輪作后,存在于土壤中及凋落物中的病原菌才可能死亡。因而清除病原菌需要付出長期大量的工作,且經(jīng)濟(jì)投入高昂。發(fā)病田沒有苜蓿根瘤菌的固氮作用,氮肥施用量也隨之上升,使每公頃地生產(chǎn)成本增加162 USD[18,26]。6)將促使畜牧業(yè)、奶業(yè)等下游產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本大幅增加,導(dǎo)致人類對(duì)畜產(chǎn)品的消費(fèi)量明顯降低[18,26,57]。雖然該病害在我國曾有過發(fā)生的報(bào)道,但其對(duì)草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量和草地持久性等危害程度至今不詳。
快速診斷、準(zhǔn)確檢測(cè)是防治苜蓿黃萎病的前提。目前關(guān)于病害的檢測(cè)方法眾多,但各有優(yōu)缺點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)疑似黃萎病植株后,可以通過分離病原菌采用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的鑒定方法,此方法準(zhǔn)確度較高,也是目前應(yīng)用最廣泛的一種方法,但從病原菌分離、純化、培養(yǎng)到形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定,往往需要幾周甚至一個(gè)月的時(shí)間,耗時(shí)非常多,不適用于海關(guān)進(jìn)出口檢疫對(duì)時(shí)間性的要求。采用RFLP、RAPD、PCR、RPA等技術(shù)檢測(cè),此方法優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確率較高,缺點(diǎn)是無法在田間或者基層生產(chǎn)中完成檢測(cè)[19,54,59-62]。采用同工酶鑒定法,優(yōu)點(diǎn)為方法簡單實(shí)用,缺點(diǎn)為容易發(fā)生發(fā)生漏檢、錯(cuò)檢的現(xiàn)象,準(zhǔn)確率相對(duì)較低,不能滿足日趨繁忙的口岸檢驗(yàn)要求[18,41];采用基質(zhì)輔助激光解吸電離技術(shù)(MALD-TOF-MS)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP技術(shù))[63]檢測(cè),準(zhǔn)確度很高,相應(yīng)缺點(diǎn)為對(duì)操作的技術(shù)要求高,并且儀器設(shè)備昂貴、鑒定周期長、易產(chǎn)生假陽性等問題,不易在進(jìn)境檢驗(yàn)檢疫中普遍推廣使用。目前應(yīng)該研究ELISA檢測(cè)法,并研制相應(yīng)試劑盒,通過酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定,可滿足苜蓿黃萎病快速、大量檢測(cè)的需要,并能夠明顯降低檢測(cè)成本;由顯色反應(yīng)判斷結(jié)果,較簡單易行,可在基層生產(chǎn)和病害調(diào)查中使用。
作為一種檢疫性病害,苜蓿黃萎病在防治上應(yīng)以預(yù)防為主,需采取科學(xué)的方法對(duì)苜蓿種子和草產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn),將病菌攔截在國門之外是最關(guān)鍵的措施。一旦該病害已發(fā)生,必須采取多種措施盡快鏟除。美國、加拿大等國家首先采取隔離措施,禁止疫區(qū)苜蓿種子與草產(chǎn)品外銷,能夠在一定程度上減緩病害傳播。同時(shí)還應(yīng)做好農(nóng)業(yè)機(jī)械的清潔工作,如收割機(jī)、打捆機(jī)、刀具等需要定時(shí)消毒,也能夠有效降低病害在田間的傳播速度。但化學(xué)防治方面,并沒有非常有效的方法,如用甲基溴熏蒸后,植株凋落物中的病原菌仍然存活;用克菌丹、甲基托布津、苯菌靈、福美雙等傳統(tǒng)化學(xué)殺菌劑,仍然不能殺滅種子中攜帶的病原菌[19]。因此,利用抗病或耐病品種是控制牧草病害最經(jīng)濟(jì)、最安全、最有效的措施,有時(shí),甚至是控制病害的唯一有效措施[64-66]。在美國、加拿大等國家,已對(duì)苜??裹S萎病的機(jī)理有較深了解[66-69],也挖掘出了多個(gè)苜??裹S萎病菌的基因[50,69-72],且選育出Barrier、AC Blue J、Pioneer5444等多個(gè)抗黃萎病的苜蓿品種,平均產(chǎn)量比感病品種高15%~20%(圖4),發(fā)病率僅為感病品種的20%~40%(圖5)[19,43,67,73-75]。在疫區(qū)較其他品種而言,使用高抗品種使每公頃苜蓿地年平均收益提高21~44 USD[49]。
圖4 田間自然侵染的苜蓿黃萎病對(duì)12個(gè)苜蓿品種產(chǎn)量的影響Figure 4 Effects of verticillium wilt on forage yield of 12 alfalfa cultivars in a field naturally infested with Verticillium albo-atrum
而我國育成的苜蓿品種多為感病品種[58,76],目前尚無專門抗黃萎病菌的品種,一旦苜蓿黃萎病由國外疫區(qū)傳入,現(xiàn)有品種的抗病性遠(yuǎn)不足以遏制該病害的傳播蔓延。為及時(shí)有效地應(yīng)對(duì)外來入侵生物可能造成的巨大災(zāi)害,必須依賴精準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)和綜合防治技術(shù)的研究。
苜蓿黃萎病最早于1996年發(fā)現(xiàn)于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣托乎拉鄉(xiāng)[22]。2003-2005年,又相繼在巴州、伊犁州、阿勒泰地區(qū)發(fā)現(xiàn)39個(gè)疫情發(fā)生點(diǎn),分布于4地(州)9個(gè)縣(市)35個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的37個(gè)村的苜蓿植株上,阿克蘇地區(qū)溫宿縣托乎拉鄉(xiāng)苜蓿被侵染后植株死亡率為35%~70%[28,48]。此后再無發(fā)生的報(bào)道,實(shí)地調(diào)查時(shí)也未發(fā)現(xiàn)病株。而且,由于該病害在新疆報(bào)道時(shí)僅采用形態(tài)學(xué)方法鑒定,未通過分子生物學(xué)手段檢測(cè)基因,故其是否為苜蓿輪枝菌尚不得而知。
XU等[77]2014年在甘肅張掖地區(qū)發(fā)現(xiàn)的疑似苜蓿黃萎病菌,經(jīng)形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定,證明為2014年Inderbitzin描述的苜蓿輪枝菌(V.alfalfae),發(fā)表于Plant Disease期刊上。此前國際上公布發(fā)現(xiàn)此菌的國家有美國、加拿大和日本[19,21],故我國為發(fā)現(xiàn)此菌的第4個(gè)國家。
世界主要病區(qū)都采用以選育和使用抗病品種為主的綜合防治策略,而我國初步評(píng)價(jià)的部分苜蓿品種,對(duì)苜蓿黃萎病多為感病品種[20,27,58]。因此我國缺少抗病品種,一旦苜蓿黃萎病由國外疫區(qū)傳入,現(xiàn)有品種的抗病性遠(yuǎn)不足以遏制該病害的傳播蔓延。邵剛等[78]通過模擬研究寄主植物、溫度、pH等數(shù)據(jù),針對(duì)苜蓿黃萎病在我國的適生性分析,結(jié)果表明,從氣候條件分析,該病害在我國的適生范圍廣、適生程度高、定殖風(fēng)險(xiǎn)大。每年4~9月份,該病在我國西北、東北以及華北地區(qū)的適生程度處于較高水平。我國許多苜蓿種植區(qū)的氣候條件與歐洲、北美洲種植區(qū)極其相似,這就預(yù)示著苜蓿黃萎病一旦傳入就可能有擴(kuò)展蔓延的危險(xiǎn)[27],將對(duì)我國的生態(tài)保護(hù)、國民經(jīng)濟(jì)、尤其是畜牧業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重打擊。
隨著國際貿(mào)易的不斷發(fā)展,國外植物及其產(chǎn)品在對(duì)國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了強(qiáng)烈沖擊的同時(shí),附帶復(fù)雜危險(xiǎn)性病蟲害的進(jìn)境植物、植物產(chǎn)品及攜帶物數(shù)量大增,有害生物來源國家和地區(qū)不斷擴(kuò)大,植物檢疫性有害生物隨進(jìn)口植物、植物產(chǎn)品及旅客攜帶物擴(kuò)散傳播的隱患也日益加大,防范外來有害生物傳入的形勢(shì)較為嚴(yán)峻[79]。苜蓿黃萎病傳播途徑較多,種子帶菌是黃萎病遠(yuǎn)距離傳播、特別是傳入無病地區(qū)的主要途徑。干草等草產(chǎn)品中植物病殘?bào)w也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,我國苜蓿干草和苜蓿種子進(jìn)口數(shù)量逐年激增,其中大約80%來自于北美。2002年7月,新疆檢驗(yàn)檢疫局自加拿大進(jìn)口的80 t普通紫花苜蓿種子中,首次截獲國家一類危險(xiǎn)性病害苜蓿黃萎病菌,國家質(zhì)檢總局據(jù)此發(fā)布《關(guān)于苜蓿黃萎病的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警通報(bào)》,要求各地檢驗(yàn)檢疫局切實(shí)加強(qiáng)對(duì)來自疫區(qū)國家的苜蓿種子等貨物的檢驗(yàn)檢疫[80]。隨后,2010年1月,江蘇出入境檢驗(yàn)檢疫局從一批重197 t進(jìn)境美國的苜蓿草樣品中截獲了苜蓿黃萎病菌[60];2010年10月,廣西防城港檢驗(yàn)檢疫局截獲了一批重118.6 t美國進(jìn)口的苜蓿草[61];2011年1月遼寧省檢驗(yàn)檢疫局從美國進(jìn)口的2批次重達(dá)215 t苜蓿草產(chǎn)品中,檢出苜蓿黃萎病菌。北美地區(qū)是苜蓿黃萎病的主要病原疫區(qū),大量進(jìn)口苜蓿的結(jié)果就是引入新病害,讓我國本不夠強(qiáng)大的牧草產(chǎn)業(yè)雪上加霜。
倘若1998年在新疆發(fā)生的是由苜蓿輪枝孢(V.alfalfae)引致的苜蓿黃萎病,而非大麗輪枝孢或黑白輪枝孢(除去苜蓿輪枝孢后的菌種)等其他輪枝孢引致的黃萎病,則該病害經(jīng)過多年后徹底消失的原因是否如同美洲斑潛蠅(Liriomyza sativae)(1994年傳入我國,曾一度擴(kuò)展至全國各地,約8年后消失)等其他外來入侵生物一樣,因不能適應(yīng)而消失;抑或是在強(qiáng)大的防治、撲滅措施下被動(dòng)消亡,不得而知。而甘肅張掖地區(qū)的自然條件與新疆阿克蘇地區(qū)不同,該病害是否會(huì)逐漸消亡,還是會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展蔓延,仍需嚴(yán)陣以待,制定切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施。
目前國內(nèi)針對(duì)苜蓿黃萎病的研究非常有限,多集中在環(huán)境模擬、病原物生理生化、檢測(cè)方法等幾方面,而針對(duì)紫花苜蓿黃萎病的侵染循環(huán)和發(fā)生規(guī)律的研究均來自國外或我國學(xué)者在國外開展的研究。我國的土壤、氣候和苜蓿栽培模式與國外存在一定差異,該病害傳入我國后其發(fā)生和危害與國外有無差異尚不明晰,即作為一種外來入侵生物,其能否適應(yīng)并在我國生存及擴(kuò)張蔓延,是否對(duì)我國的苜蓿產(chǎn)業(yè)造成重大影響,均有待深入研究。
為此,應(yīng)盡快開展苜蓿黃萎病發(fā)生規(guī)律的研究及該病害在我國的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià),也就是針對(duì)病害的發(fā)生范圍、嚴(yán)重程度、傳播方式、侵染循環(huán)、檢測(cè)技術(shù)、抗病育種等多方面開展系統(tǒng)性調(diào)查與研究,在此基礎(chǔ)上,研發(fā)行之有效的防治措施。通過研究,如果該病害已經(jīng)對(duì)我國苜蓿帶來巨大損失,在當(dāng)?shù)匾部砷L期生存并且存在有效越冬場(chǎng)所與傳播途徑,則說明其對(duì)我國苜蓿產(chǎn)業(yè)將帶來巨大風(fēng)險(xiǎn),必需盡早開展綜合防治。