植物病害检疫学

**篇 植物病害检疫总论 **章 绪论 植物是人类赖以生存的重要基础，是人类、动物和许多其他生物的主要食物来源。在自然环境条件下，植物经常会遭到包括微生物在内的各种有害生物的侵袭，导致作物大幅度减产和农产品品质变劣。加强对植物的保护，确保农产品生产的安全，是满足人类日常生活需要的一项重要系统工程。植物检疫是植物保护的一个重要组成部分，它是以法律为依据、行政和技术手段相结合、防止危险性有害生物的传播蔓延、保护农林生产安全的一项重要措施。 **节 植物检疫与植物病害 一、植物检疫的起源 植物检疫（plant quarantine)是人类在与植物病虫草害的长期斗争实践中诞生的，在方法上借鉴了预防医学中防止人类疾病流行的策略。检疫“quarantine”一词来源于拉丁文quarantum，原意为“四十天”。14世纪，肺鼠疫、霍乱、黄热病和疟疾等疫病在欧洲许多地方流行，为了防止这些疾病随外来人员的进入而传染给本国居民，意大利威尼斯政府规定凡外来船只到达港口后，船员必须滞留在船上，经过40d的观察确认无传染病才允许上岸。这种措施对控制当时在人群中流行的疫病的传染蔓延起到了很好的效果。以后，这种措施逐步拓展用于防止动植物危险性有害生物的人为传播与蔓延。检疫引申到植物有害生物的防治中，具有“阻止”和“防范”的意义。 人类通过立法的形式控制植物有害生物的*早事例就与植物病害的防治有关。早在1660年法国鲁里昂地区为了防治小麦秆锈病，颁布了铲除小麦秆锈病菌中间寄主并禁止输入的法令。 植物检疫作为植物保护的一项重要措施始于19世纪的中期，当时人们发现许多重要的植物病虫害猖獗流行与种子和苗木的调运有关。如葡萄根瘤蚜(Viteus vitifolii)*早发生于美国，I860年法国因从美国引进种苗而导致葡萄根瘤蚜传入，并扩散到前苏联，很快传遍了欧洲、亚洲和澳洲，给许多国家的葡萄生产造成重大影响。我国在1892年从法国引进葡萄种苗时也将该虫传入山东烟台。为防止葡萄根瘤蚜进一步传播蔓延，许多国家相继以立法的形式禁止可能带有危险性有害生物的植物种苗的调运。1872年德国颁布了“葡萄害虫预防令”，禁止输入繁殖用葡萄苗木。1881年欧洲大陆主要国家共同签订了“防治葡萄根瘤蚜的国际公约”。马铃薯甲虫(Leptinotarsa decem-Uneata)原产美国，主要取食野生的茄科植物，以后随种植业的发展，转而危害马铃薯，随种薯的调运传入欧洲并很快蔓延至其他国家。1873年法国、德国明令禁止从美国进口马铃薯以防止马铃薯甲虫的传入。此后其他国家也相继颁布了禁止某些农产品调入的法令。 二、植物病害检疫学的性质与任务 植物病害检疫学主要研究植物检疫性病害的病原特性、发生规律、检疫检验和除害处理技术，为有效预防和控制危险性病原物的人为传播和蔓延、制定检疫措施提供理论依据和技术指导。 植物病害检疫学是植物病理学的一个分支学科，植物病理学的基础知识和相关技术是植物病害检疫的基础。二者的研究对象都是植物病害，但所涉及的范围和研究重点有所不同。在植物病理学中，主要研究对象是由各类病原物侵染引起的植物病害，尤其是那些发生普遍、对农作物危害严重的病害。研究的内容包括病害症状、病原、发病规律及防治措施等，侧重于病害的诊断和与防治密切相关的侵染过程及病害循环的研究。在防治上是以作物为中心，控制病害。植物病害检疫学研究的对象是检疫有关法律法规及双边协定等规定的实施检疫和限制的危险性病原物，通常这些病原物在本地没有分布或分布不广，并且一旦发生其防治和根除十分困难。研究内容包括这些病原物的境外及境内分布范围与特点、生物学特性、传播途径以及检验和处理技术等。在控制措施上更注重于与危险性病原物远距离传播途径有关的植物、植物产品及相关应检物的检验和监管。 在自然界中，由于地理条件的阻隔以及自然生态条件的局限和选择作用，植物有害生物的分布呈现一定的区域性特点。各种有害生物在其分布的地理区域内经过长期的选择作用而对当地的生态条件产生适应性，与其周围的生物之间形成一种相对稳定的平衡状态。植物病原物的种类复杂，包括真菌、细菌、病毒、类病毒、线虫和寄生性种子植物。与其他有害生物（如害虫等）不同，病原物与其寄主植物间关系密切，必须在其寄主植物上获取所需营养才能完成其生活史，与其寄主植物呈专性寄生或兼性寄生关系。除寄生线虫自身可在极有限的距离内移动外，病原物一般需借助外界的力量进行移动和传播，少数植物病原真菌的孢子可通过气流在较大范围传播，多数病原物在自然条件下的传播距离是极其有限的。这些病原物从其原发地传到其他区域，往往是通过人类的活动而实现的，如人类在进行农产品的交易和植物种质引进与交换过程中，很容易将病原物带到新的地区，因此人为因素是植物病原物远距离传播的主要途径。 各种病原物随寄主植物调运进行传播的方式以及到达新区后能否定殖和造成危害等，与病原物本身的生物学特性及新区的生态和环境条件是否适宜有密切的关系。有的病原物在其原产地危害严重，到达新区后可能因气候或其他生态条件不适宜而危害很轻或不能定殖。有的病原物在其原发地并未造成严重危害，而到达新区后遇到更适合的生存条件，可能导致毁灭性的灾害，如栗疫病传入美国后迅速蔓延，几乎摧毁了美国东部的栗园，其主要原因是美国栗对该病原很敏感，以后欧洲也因引入美国栗而使该病害大面积流行。因此，检疫决策的制订需要建立在有害生物的风险分析基础上才更具科学性。研究和了解这些危险性病原物的主要特点、地理分布、发生规律和传播途径，并以此为科学依据分析这些病原物传入新区后可能带来的风险性大小等，制订合理的检疫措施，防止危险性病原物的人为传播，在保护农林生产的安全和促进对外贸易的发展中具有重要的作用。 由此可见，植物病害检疫学涉及的知识面很广，与许多其他学科密切相关，如微生物学、分子生物学、免疫学等学科的理论知识和技术是了解植物病原物特性和进行病原物检疫检验的重要理论基础；植物病原物的风险分析需要大量的信息资料，除病原物本身的特性外，还涉及地理信息、生态条件、气象资料以及法律准则等，因此它还与信息学、地理学、生态学、气象学及法律学等多门学科有关。 第二节植物病害在检疫中的地位 根据联合国粮农组织（FAO)1997年修改后的植物检疫概念，“植物检疫是一个国家或地区为防止检疫性有害生物传入和（或）传播，或确保这些有害生物得到官方控带j而采取的所有措施”，植物检疫是多种措施相结合的综合措施，重点针对的是植物的流通环节。通过检疫达到阻止危险性有害生物传入、传出和扩散的目的。 植物病原物与植物关系密切，在植物及其产品的流通过程中，很容易导致病原物的扩散和病害的蔓延。从植物病害的传播特点及其远距离传播带来危害，不难理解加强植物病害检疫的重要性。 一、植物病害远距离传播的途径 自然界的各种生物相互依赖并建立一定的关系，这些关系包括：共生（symbiosis)、共栖（commensalism)、拮抗（antagonism)和寄生（parasitism)。植物病原物与其寄主植物间的关系均为寄生关系，即病原物必须从其寄主植物上获得所需的营养物质以完成其生活史。这种寄生关系决定着病原物与寄主植物存在更加密切的关系，其部分或整个发育阶段必须在寄主植物上完成。因此，植物感染病害后，随种子、苗木和无性繁殖材料的调运很容易将病原物带到新区。 在植物病害循环中，病原菌的越冬或越夏场所较复杂，主要包括种子、苗木和无性繁殖材料以及田间病株或病株残体、土壤、肥料等。少数病毒还可在昆虫介体中增殖，并经卵传至下一代。这些越冬或越夏的病原菌是植物各生长季节中病害发生很重要的初侵染源。植物病原物从其越冬或越夏场所到达植物上或在植物生长季节引起再侵染，通常需借助各种外界力量。植物病原物的传播途径有多种，如真菌的分生孢子和孢子囊等可借助风力传到新区或其他寄主植物上，有的病原菌主要通过雨水的冲刷、昆虫的活动或人类的农事操作等进行传播。植物病原物通过这些途径，除少数气流传播病害（如小麦三大锈病）的病原菌孢子可随气流在较大范围内移动外，其余传播的距离一般很有限。病原物由其原发地至新发生区的远距离传播主要是通过人为地调运带有病原物的植物种子、苗木、无性繁殖材料以及植物产品。植物病原物以休眠体混杂于调运的种子中(如真菌的菌核及菌瘿、线虫的虫癭等)、休眠孢子附着于种子表面、菌丝体潜伏于种子的内部、病原物侵入种苗和繁殖材料、病原物在植物表面或其残体上营腐生生活等方式随种苗及植物产品传带。此外，有的病原物，如松材线虫，还可随着木质包装材料进行远距离传播。 二、植物病害随种苗及植物产品传播的普遍性 自有农业以来，便有引种，引种在增加植物的多样性、提高农产品产量与质量改善人们的生活质量等方面起着重要的作用。如我国广泛种植的甘薯即是明朝时从菲律宾引入我国，甘薯的引进对缓解我国多次出现的饥荒起重要作用。北美是当今世界的重要粮食生产地，当地种植的许多农作物优良种质是从外地引入的，包括从欧洲引入的甜菜、麦类，从我国引入的大豆、水稻等。中国大豆引入美国后，由于生长条件优越，其产量甚至超过了原产地。近些年来，随着我国对外开放政策的落实，从国外引种和进口各种农产品数量逐年增加，不仅促进了我国的农业生产发展，对改善生态环境等也发挥了重要作用，如目前我国种植的许多花丼是通过从国外引种而来。 植物病原物除寄生性种子植物个体相对较大外，其余个体很小，肉眼观察不到。同时由于其与寄主植物的特殊寄生关系，在随同植物及其产品调运的过程中具有很高的隐蔽性。许多病毒在侵染的植物上不表现明显的症状，尤其是在调运的木本植物苗木、接穗以及种子、鱗球茎及块茎等繁殖材料上，从外观上很难判断是否受到病毒的感染。因此，相对其他有害生物而言，植物病原物通过人为途径传入和传出的概率更大，对检疫检验技术的要求更高。在检疫过程中需要采取室内检疫检验、产地检疫和隔离试种等多项措施相结合，才能防患于未然。这就要求植物检疫人员必须具有牢固的专业知识，熟悉各类危险性病原物的发生规律和引起病害的特点及相关的检疫技术。 在各种远距离传播途径中，种子、苗木和无性繁殖材料携带的病原物具有更大的风险性，随着这些材料在田间的种植，可使病原物在新区很快定殖下来，导致新病害的发生和蔓延，甚至造成毁灭性损失。 世界各国在引进种质的过程中，将新的病害传入的例子很多。如： 1942年，番前细菌性溃瘍病菌(Corynebacterium michiganense)从美国传入英国，当年仅在Sussex的两个不同地方的温室中发生，第二年即在10个地点有发生。爱尔兰因引进番茄种子于1947年首次发生该菌引起的番茄细菌性溃疡病。 美国威斯康星州从欧洲引进种子的同时将甘蓝黑腐病菌（Xanthomonas campestrispv.campestris)带入了本地。葡萄牙也于1961年从法国调运种子时将该病菌传入本国，给甘蓝类蔬菜生产造成严重的损失。 小麦叶锈病是小麦上危害严重的一种锈病，澳大利亚因为将从墨西哥调运加工面粉用的小麦改作种子用而将该病传入本国，为此澳大利亚政府立即制订有关检疫法规以防止该病的进一步蔓延。美国也因小麦种子的调入使该病于1919年首次发生。 我国在1984和1985年从叙利亚国际干旱、半干旱研究所引进蚕豆种子将蚕豆染色病毒传入，后经销毁处理才得以控制。香蕉穿孔线虫也是通过引种从菲律宾传入我国福建等地的。 根据美国的统计资料，1872？1978年的近100年间，通过各种途径传入美国的植物病原物有25种，其中有18种是在1872？1910年的近40年传入的，这与当时对植物病害的认识不足和检疫措施尚未建立或不完善有很大的关系。以后随着检疫制度的完善，外来病原物传入的概率明显降低。 自20世纪80年代以来，我国各口岸检疫部门从来