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. 四川出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心, 成都　610041; 2. 四川農業大學林學院,雅安　625014; 3. 四川省自然資源科學研究院, 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. 四川出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心, 成都610041; 2. 四川農業大學林學院,雅安625014; 3. 四川省自然資源科學研究院, 成都610015)

通過分析獼猴桃潰瘍病菌在中國的適生性,為科學制定有效的檢疫監管措施,防范其入侵和擴散,確保獼猴桃產業健康發展提供理論依據。本研究根據前人研究結果,采用模糊數學綜合評判的原理和方法,定量分析獼猴桃細菌性潰瘍病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae)在我國各個地區的適生性。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。鑒于該病具有發生發展迅速,危害性強,防治難度大等特點,應當加強獼猴桃種苗等繁殖材料的檢疫,加強對果園的管理和病害監測,積極采取有效的防治措施并加強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

獼猴桃細菌性潰瘍病是當前危害獼猴桃生產最為嚴重的病害之一,該病發生發展迅速,防治難度大,導致獼猴桃植株不同程度發病和死亡,重病年可暴發成災甚至毀園,嚴重制約了獼猴桃產業的發展。該病于1980年在美國加州和日本的靜岡縣首次發現并作了較為詳細的報道,隨后相繼在韓國[1]、意大利[2]等國出現[3]。2008年,意大利獼猴桃細菌性潰瘍病大暴發[4],有報道認為是由于從新西蘭和中國進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現該病害[6]。到2010年,該病已蔓延到葡萄牙和法國[7-8],2011年擴散到西班牙、瑞士、智利、新西蘭和澳大利亞,2012年土耳其首次報道該病[9],病情的蔓延已經威脅到全世界獼猴桃產業的發展。我國獼猴桃細菌性潰瘍病最早于1985年被發現,1986年在湖南東山峰農場人工栽培基地首次證實該病的發生[10],之后在較短的一段時間內便迅速蔓延至四川、安徽、福建、陜西等省,并造成嚴重危害[11-13]。由于獼猴桃潰瘍病危害嚴重,造成的經濟損失慘重,1996年獼猴桃細菌性潰瘍病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae)被列入我國森林植物檢疫對象名單,2009年國家質量監督檢驗檢疫總局印發的《意大利獼猴桃進境植物檢疫要求》(國質檢動函[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,國家林業局將其列入全國林業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,預測該病在中國可能發生的地區,可為獼猴桃潰瘍病的科學風險評估、病害監測及制定有效檢疫監管措施提供參考。

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707個氣象觀測站點地面氣候資料(1971年-2000年)。氣象站點的分布情況見圖1。

圖1　全國707個氣象觀測站點分布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的建立[14]

評判因子依據前人的研究資料進行確定,篩選出與獼猴桃細菌性潰瘍病適生相關的關鍵因子,根據關鍵因子應用模糊數學綜合評判方法分別創建其隸屬函數。

1.3評判因子的權重分析

1.4判斷矩陣一致性檢驗

當CR<0.1時,一般認為該判斷矩陣具有滿意的一致性;當CR>0.1時,則認為該判斷矩陣不具有一致性,應該調整判斷值,直到通過一致性檢驗為止。

1.5適生值的計算與劃分

根據獲取的氣象監測站的地面氣象資料,利用以下公式算出各個氣象站點的適生值。

式中，μi為各個站點的適生值,aj為各個氣象因子的權重,rij為第i個站點第j個因子的隸屬度。

適生值μ越大,說明該地區越適宜發生獼猴桃細菌性潰瘍病,根據綜合適生值的大小作出規定[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　結果與分析

2.1適生因子的確定及隸屬函數的建立

經查閱相關文獻,王振榮等[15]認為該病發生早遲和危害程度與極端低溫出現的早遲和低溫程度關系密切,當極端低溫達-12℃以下時5 d內發病,該年將成為重病年;當旬平均氣溫達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行分析后認為，影響該病發生嚴重程度的生態因子是3月中下旬降水量和1月份平均溫度。王永蘭等[17]認為影響獼猴桃潰瘍病發生的環境因子為溫濕度,低溫高濕發病重,春季旬平均氣溫0℃左右病害開始擴展,旬平均氣溫在10℃時陰雨高濕或揚塵有霧天氣病害易流行,旬氣溫達到16℃左右時,病害發展非常緩慢。金平濤等[18]認為發病影響因子主要是溫度、濕度、冬季樹體受凍害程度、農事操作和修剪中機械損傷造成傷口、樹勢和植株的抗病能力。李瑤等[19]經過5年的系統研究得出,獼猴桃潰瘍病發生流行的特點是:海拔750 m以上的果園發病重；向陽坡發病程度重于背陽坡；不同品種發病程度差異顯著,‘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。

根據以上材料可以看出,氣候因子中影響獼猴桃細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),根據獼猴桃細菌性潰瘍病菌的生物學特性,應用模糊數學綜合評判方法建立隸屬函數,當T1≤-12℃,0℃≤T2≤16℃,W≥30 mm,H≥750 m時,適生值μ為1;當T1≥0℃,T2≤-12℃或T2≥28℃,W≤0 mm,H≤0 m時,適生值μ為0。各因子的隸屬函數如下:

累年1月極端最低氣溫(T1):

當T1≤-12時,隸屬函數的值定為1;當-12

累年1月平均氣溫(T2):

當0≤T2≤16時,隸屬函數的值定為1;當-12

累年3月降水量(W):

當W≥30時,隸屬函數的值為1;當0

海拔高度(H):

當海拔H≥750時,隸屬函數的值為1;當0

2.2各因子的權重分析

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項因子的權重分別為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一致性指標(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適生區劃分

通過計算,適生值μ>0.9以上的站點共52個;0.8<μ≤0.9的站點共114個;0.7<μ≤0.8的站點共113個;0.6<μ≤0.7的站點共129個;μ≤0.6的站點共299個。適宜獼猴桃細菌性潰瘍病發生的站點(μ>0.7)共279個,占39.46%,具體站點見表2。根據站點經緯度及其適生值,用MapInfo Professional 12.0軟件制作專題圖,從圖2看,適宜獼猴桃細菌性潰瘍病發生(適生值μ>0.7)的地區主要分布在河北、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,包含了絕大多數已發生獼猴桃潰瘍病的地區,其中最適宜的地區(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呈帶狀分布,對紅色和黃色的分布區域應加強種苗調運前的檢疫。

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

圖2　獼猴桃細菌性潰瘍病發生適生值 μ>0.7的站點分布圖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管提供科學理論依據,本文利用模糊綜合評判的方法對獼猴桃細菌性潰瘍病適生性進行分析,研究得出適宜獼猴桃細菌性潰瘍病發生的地區包含了該病在我國的實際發生地區,說明分析結果可信度比較高,具有一定的借鑒和參考意義。

獼猴桃潰瘍病的發生不僅僅和環境條件相關,而且和寄主植物抗病性以及人為影響(如農事操作)等密切相關,尤其在數據不全、時間有限、經費不足的情況下,研究結果與現實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,依據前人的研究資料來確定的,至于分析所得的適生地區獼猴桃潰瘍病會不會發生,應根據實際情況,從“病害四角”(寄主植物、病原物、環境條件和人)的關系去具體分析。

鑒于該病具有發生發展迅速,危害性強,防治難度大等特點,應當加強獼猴桃種苗等繁殖材料的檢疫,加強對果園的管理和病害監測,積極采取有效的防治措施并加強抗病育種方面的研究。

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(責任編輯：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

國家質量監督檢驗檢疫總局科研項目(2011IK175);四川出入境檢驗檢疫局自立科研項目(SK201406)

E-mail：zhuth1227@126.com

S 436.634

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.02.026