常濤 蒯佳琳 張玉鑫 劉國春 楊婷 孫琬婷

摘要:種傳病毒病對瓜菜產量及品質的影響很大,嚴重時會造成大幅度減產甚至絕收。本文通過實地調研并查閱大量文獻,歸納總結了甘肅省瓜菜種子常見病毒病及其消毒預防措施,并為提高瓜菜種子消毒質量,促進甘肅省瓜菜種子健康生產及農業可持續高質量發展提供了可行性建議。
關鍵詞:瓜菜種子;種傳病毒病;消毒預防;健康種子
中圖分類號:S436? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2097-2172(2024)01-0091-04
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.01.016
Preventive Measures for Common Seed-borne Viral Diseases of
Melon and Vegetable in Gansu Province
CHANG Tao 1, KUAI Jialin 1, ZHANG Yuxin 1, LIU Guochun 2, YANG Ting 2, SUN Wanting 3
(1. Institute of Vegetables, Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou Gansu 730070, China; 2. Jiuquan OK Seed
Machinery Co. Ltd., Jiuquan Gansu 735000, China; 3. College of Life Sciences and Technology,
Gansu Agricultural University, Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract: Seed-borne diseases have a great influence on the yield and quality of melon and vegetable, which may cause a large reduction in yield or even crop loss. This paper summarizes the main disinfection prevention methods of melon and vegetable seeds in Gansu Province through field research and literaturereview and provides feasible suggestions forpromoting the healthy production of melon and vegetable seeds and the sustainable and high-quality development of agriculture in Gansu Province.
Key words: Melon and vegetable seed; Seed-borne disease; Disinfection prevention; Healthy seed
甘肅省作為全國最大的瓜菜對外貿易制種基地,瓜菜種子生產面積穩定在2.33萬hm2左右,產種量占全國瓜菜種子總出口量和國內市場總需求量的50%左右[1 ]。瓜菜種子的健康生產不僅決定著農業生產安全,同時關系到農民的增收和農村社會的穩定。種傳病毒是發生植物病毒病的重要來源,通過昆蟲及農事操作在田間快速或遠距離傳播,不僅對瓜菜產量有影響,嚴重時會造成大幅度減產甚至絕收,而且降低其品質[2 - 4 ]。種傳病毒可長期存活于活性種胚細胞中,可促進病毒在植物種群中的反復發生和流行[5 ],及時阻斷種傳途徑非常重要。控制種傳病毒最有效的方法是種子脫毒,也是實現種子商品化銷售的主要技術手段,種子消毒技術的更新與應用也反映了種業的現代化水平[6 - 7 ]。我們通過實地調研并查閱大量文獻總結了甘肅省瓜菜種子常見病毒病及種子消毒預防措施,并為提高瓜菜種子消毒質量,促進甘肅省瓜菜種子健康生產及農業可持續高質量發展提供了可行性建議,以供科研生產參考。
1? ?甘肅省常見的瓜菜種傳病毒病
種傳病害是種子攜帶病原并傳播病害的一類植物病害,有的病原體附著或者寄生于種子的表面、內部或內外兼存,有的則直接以病原體的形式存在于種子與種子之間,借助于種子傳播病害[8 ]。作為瓜菜作物病害的重要初次侵染源,種傳病毒病是現階段生產上造成瓜菜作物大幅度減產甚至絕收的主要原因,已成為制約瓜菜產業穩定安全發展的主要病害。
1.1? ?瓜菜種傳病毒病的典型癥狀
病毒病侵染瓜菜作物后能導致絕大多數寄主發生系統侵染并表現出各種典型癥狀,如葉片黃化、皺縮、褪綠、畸形、斑駁,植株矮化、生長遲緩、頂端壞死,果實出現黃綠色花斑、彎曲畸形等[9 - 11 ]。瓜菜作物上發生的病毒病通常不是由單一病毒侵染而引起的, 大多數是由多種病毒復合侵染造成的。在具體植株上也會呈現出多種不同類型的癥狀,可明顯區別于其他真菌細菌病害癥狀。葫蘆科和茄科蔬菜被病毒病侵染后表現出的典型癥狀有以下幾種類型:一是花葉型,植株葉片發生系統或局部不同程度的褪綠、黃化等花葉癥狀,導致植株矮小,果實畸形,落花落果等;二是皺縮型,植株葉片從上到下發生明顯的卷縮變小,葉脈、葉柄畸形彎曲等;三是條斑型,植株葉片、莖表面出現不規則綠斑、黃斑和壞死斑塊,使植株褪綠矮化、果實畸形變小等。
1.2? ?葫蘆科蔬菜(瓜類)主要種傳病毒病種類
甘肅省葫蘆科蔬菜(瓜類)危害較為嚴重的種傳病毒病包括:黃瓜綠斑駁花葉病毒(Cucumber green mottle mosaic virus, CGMMV)、南瓜花葉病毒(Squash mosaic virus, SqMV)、黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)、西瓜花葉病毒(Watermelon mosaic virus, WMV)、小西葫蘆黃化花葉病毒(Zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)、瓜類蚜傳黃化病毒(Cucurbit aphid-borne yellows virus, CABYV)等。
1.3? ?茄科蔬菜(番茄、 辣椒、 茄子)主要種傳病毒病種類
甘肅省茄科蔬菜(番茄、辣椒、茄子)危害較為嚴重的種傳病毒病包括:煙草花葉病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)、 黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)、辣椒輕斑駁病毒(Pepper mild mottle virus, PMMoV)、番茄斑駁花葉病毒(Tomato mottle mosaic virus, ToMMV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)、馬鈴薯 Y 病毒(Potato virus Y, PVY)、煙草蝕紋病毒(Tobacco etch virus, TEV)。
2? ?瓜菜種傳病毒病的預防措施
2.1? ?健康種子生產與選擇
2.1.1? ? 種子生產? ? 選擇土質肥沃、排水方便、5 a內沒有種植過相同作物且四周1 km范圍內無相同作物種植,隔離條件好的地塊作為瓜菜制種田。親本種子要做好消毒處理。合理進行水肥管理,切勿大水大肥;及時清除田間以及周圍雜草,清理病株、莖葉、果實等病殘體。運用銀灰色地膜驅蚜,安裝頻振式殺蟲燈及懸掛黃板有效減少蚜蟲、粉虱等介體傳播,防止種傳病害的發生。另外,采集完全成熟的種子,或選擇性收集無病植株的種子,可顯著降低種子帶毒率[12 - 13 ]。
2.1.2? ?種子檢測? ? 帶毒種子的檢測和診斷是有效防止種傳病毒傳播的重要手段。帶毒種子的檢測和診斷技術包括育苗檢測、分離培養、致病性測定、血清學測定、分子生物學檢測等。分子生物學檢測技術反轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)因其所需樣品量少、靈敏度高、特異性強、可靠性高等優點已被廣泛應用于帶毒種子檢測。近年來,隨著克隆抗體技術的成熟,免疫膠體金試紙條技術得到進一步的發展和完善,并開始應用于種子病害檢測[14 - 16 ]。另外,各地必須嚴格執行《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》及《植物檢疫條例》,加強對外來引進的種苗、種子的市場檢疫和調運檢疫,防止有害種子跨區域傳入和傳播。
2.2? ?種子消毒
2.2.1? ? 物理消毒? ? 種子物理消毒的原理是在不降低種子發芽率的前提下,根據種子內外結構材料與病原物耐熱性差異,選擇適宜的處理溫度和時間以求殺死種子內部和表面的病原物。在農業生產中,瓜菜種子常用的物理消毒方式有溫湯浸種、熱水燙種和干熱處理(表1)。相關研究表明,干熱處理是防治種傳病毒病害最為有效的技術措施之一,采用適宜的處理溫度和時間可以鈍化、殺死種子上的病原菌,有效減少種子內部病毒濃度[17 - 21 ]。如72~75 ℃干熱處理72 h能夠鈍化種子傳帶的黃瓜綠斑駁花葉病毒(CGMMV)[22 ]、80 ℃干熱處理24 h能夠鈍化種子傳帶的煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)[23 ]、75 ℃干熱處理72 h能夠鈍化種子傳帶的西瓜花葉病毒(WMV)和小西葫蘆黃化花葉病毒(ZYMV)[24 ]。干熱處理時溫度過高雖然可使病毒完全鈍化,但也會造成種子發芽率會大幅度降低,這主要是由于溫度太高或處理時間太長時產生的熱量會透過種皮殺死胚芽,這就要求針對不同種子需要采取不同的干熱處理條件,在健康種子生產中需要嚴格控制處理時間和溫度,才能使此技術發揮出最佳效果。
2.2.2? ? 化學消毒? ? 化學消毒技術的原理是利用化學農藥處理種子從而防治種傳病害的發生。在目前我國農作物種子處理中,化學藥劑處理仍然是防治種傳病害的首選措施,主要運用化學藥劑浸種、拌種、種子包衣等方法殺死或鈍化病毒。如運用 100 g/kg磷酸三鈉溶液處理帶毒種子2 h 后,種子上的病毒基本被滅活且未影響到種子的萌發[25 ],用20 g/kg鹽酸(HCl)溶液浸種 30 min可有效減低病毒病發生率62%以上[22 ],用三氯異氰尿酸浸泡種子消毒2 h對茄果類蔬菜病毒病的防治效果顯 著[26 ]。同時,包衣處理是生產上運用較為普遍的種子保護措施,專用抗病包衣劑被種子吸收后,能有效殺害種子上的病菌,且種子表面能長期保持藥效,在種植過程中達到防病、殺菌、防蟲等目的,控制種傳病害的發生。種子化學消毒技術防治種傳病害具有操作簡便、防病效果好等優點,但也存在病菌抗藥性及藥劑使用不當造成的對種子本體傷害及土壤環境污染等問題。所以在應用化學消毒技術時必須注重藥劑的劑型、藥液的配制、浸種時間和浸種后的沖洗、晾曬等操作環節。
3? ?相關建議
3.1? ?提升健康種子生產技術
甘肅省是我國“西菜東調”、“北菜南運”的五大商品蔬菜基地之一,也是被農業農村部列入規劃的西北內陸出口蔬菜重點生產區域、西北溫帶干旱及青藏高寒區設施蔬菜重點區域[27 ]。2022年種植面積已達45.4萬hm2,產量接近1 800萬t。因此,瓜菜健康種子生產技術的應用與更新對提高蔬菜產量和品質有著巨大的發展潛力和利益效應。目前生產上較為普遍的方法是采用種子消毒閉環加工技術,連續完成種子清洗、消毒、脫水甩干、旋轉烘干,降低種子致病風險,提高加工效益[28 ]。考慮到化學藥劑處理對土壤環境長期的影響,應該更側重于用干熱處理等物理方法處理種子,尤其要綜合瓜菜種子粒徑、種皮厚度、含水量等實際影響要素,加大瓜菜種子干熱處理的研究力度,嚴格規范干熱操作流程。
3.2? ?促進種子消毒設備研發
瓜菜種子消毒加工設備的推廣應用對于盡快提高種子消毒加工自動化水準質量,促進種子現代化生產起到保障作用[29 ]。這就要求主管單位繼續加大對生產制造種子消毒加工設備的企業提供政策上的支持和資金上的幫扶,不斷提升種子消毒設備的研發力量及產品科技含量。農業機械生產企業要充分考慮種子生產企業的生產實際,設計制造出可操作性強、智能化程度高的種子消毒設備,并規范優化相關儀器設備操作參數,以便于大批量種子處理,促進種子消毒設備的推廣和應用,為推動農業機械化的高質量發展提供保障。
3.3? ?強化種子消毒制劑的創制
種子消毒制劑是防治種傳病害、減少農藥用量、提高種子安全生產的有效方式。隨著現代農藥科技水平發展以及應用技術的提升,高殘留、高毒、高抗性種子消毒制劑將逐漸淘汰,創制新型、高效、穩定、低毒的植物源種子消毒制劑也是今后防治種傳病害的方向,尤其是具有安全、抗逆功能的植物源免疫誘抗劑及新型納米材料在種子消毒制劑中的應用。
3.4? ?加強種子消毒意識的宣傳
農業發達國家種子消毒處理意識強,種子全部進行相應處理,特別重視處理種子技術的開發創新及產品研發,而我國由于種子生產和使用的主體結構多元,缺乏對先進的種子處理技術及知識的學習,種子處理水平也存在差距,嚴重影響瓜菜產量的提高及產品安全[30 ]。今后,各地應通過開展試驗示范,加強宣傳引導和培訓,加大政策扶持等措施來大力推進瓜菜種子消毒技術的普及落地,切實提高瓜菜種子生產和使用主體的消毒意識和技術水平,讓種子生產和使用者成為應用種子消毒技術的受益者。
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收稿日期:2023 - 10 - 30
基金項目:甘肅省科技重大專項計劃(21D4NF043);甘肅省農業科學院中青年基金(2023GAAS29);財政部和農業農村部:國家現代農業產業技術體系資助(CARS-24-G-28);農業農村部西北地區蔬菜科學觀測試驗站項目(2015-A2621-620321-G1203-066)。
作者簡介:常? ?濤(1968 — ),男,甘肅渭源人,正高級農藝師,主要從事設施蔬菜栽培工作。Email: gscht888@163.com。