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玉米褪綠斑駁病毒疫情、傳播方式及管理策略

文‧圖 / 周建銘 1 ‧ 鄧汀欽 2 ‧ 林鳳琪 3 曾獻嫺 4 ‧ 顏辰鳳 5 ‧ 張瑞璋 6
註 1 、註 2 :農業試驗所植物病理組
註 3 :農業試驗所應用動物組
註 4 、註 5 、註 6 :動植物防疫檢疫局植物防疫組

一、前言

  2014 年春天,雲嘉南玉米栽培區發生大面積玉米葉片黃化或褐化情形(圖一),部份農民眼見採收不符成本,乾脆放棄收成;玉米歉收原因眾說紛紜,有推測寒害、空氣污染、病蟲害等各種傳言,據有經驗的農民表示:「兩、三年前就有類似的病徵零星發生,今年的疫情特別嚴重」;2013 年開始農業試驗所(以下簡稱農試所)就陸續收到農民送檢的玉米病害樣本,植株葉片呈現典型病毒病危害徵狀,葉片有明顯黃化、斑駁或嵌紋情形,部份植株生長情形不良,以農試所自製的甘蔗嵌紋病毒(或舊稱玉米矮化嵌紋病毒 -B 型系統)抗血清針對罹病樣本進行免疫檢測後呈現陽性反應,確定該樣本遭甘蔗嵌紋病毒感染,惟病徵嚴重程度更甚於農試所現有甘蔗嵌紋病毒株,推斷可能是一個毒力較強的甘蔗嵌紋病毒、其他病毒或者多病原複合感染,才會造成如此嚴重病徵。

  爾後陸續發現其他病徵相似之玉米病害樣本,經檢測後卻非甘蔗嵌紋病毒所感染,農試所改以分子生物學方式檢測,才突破病害診斷的困境,終於鑑定出首次在我國發生的玉米褪綠斑駁病毒(Maize chlorotic mottle virus , MCMV),並發現近年來送樣確認遭甘蔗嵌紋病毒感染的玉米病害植株的嚴重病徵,係因與玉米褪綠斑駁病毒複合感染所致。

二、國內外玉米褪綠斑駁病毒發生紀錄

  玉米褪綠斑駁病毒為 RNA 球型病毒,可感染多種禾本科植物,最早於 1974 年在南美洲秘魯首次被報導,此後十年間於美洲地區陸續發生,直至 2004 年在泰國始有發生紀錄;2011 年在中國雲南省亦有報導該病毒之危害,且屢次於邊境抽驗進口種子中檢出此一病毒; 2012 年該病毒造成非洲肯亞及東非地區大規模的流行。 本病毒自 2014 年在我國首次報導後,田間調查顯示在雲嘉南地區有較大規模發生,其他縣市則零星發生,全年調查結果顯示玉米褪綠斑駁病毒在秋作至春作為好發期,發病率可達七成以上; 隨著時序進入夏天,氣溫逐漸上升,各地區疫情明顯趨緩,夏季僅約一成發生率(圖二)。當秋季氣溫降低,玉米薊馬族群量上升,此時田間開始出現大面積感染且植株呈現明顯黃化斑駁的情形(圖三),同時可見到大面積玉米褪綠斑駁病毒感染的玉米苗期植株(圖四),玉米苗期罹病植株為田間重要的感染源,藉玉米薊馬傳播,造成病害迅速爆發,因此秋作應針對玉米薊馬進行積極防治,以減少玉米損失。

三、玉米褪綠斑駁病毒傳播方式

  近十年內,玉米褪綠斑駁病毒能迅速擴散至亞非地區並造成嚴重危害,主要是由於其傳播方式多樣所致,目前已知玉米褪綠斑駁病毒可藉由機械摩擦及多種媒介昆蟲進行短距離的傳播,且因其可藉由種子媒介傳播病毒,進行遠距離傳播,在此特別介紹其種子傳播病毒及媒介昆蟲。

(一)經由種子傳播病毒:

  由於玉米褪綠斑駁病毒系統性感染玉米植株,受感染的植株結穗後,其玉米種子會有帶病毒情形,若植株在生長後期才遭受到感染,或是病徵輕微,則難以判別此玉米鮮穗是否遭受感染。一般受病毒感染的玉米種子與健康的玉米種子在外觀上並無明顯差異,且經採種乾燥處理後病毒仍可能殘存,目前已知其種子帶病毒率介於萬分之四至千分之五之間,雖然種子帶病毒率極低,但由於種子可長期保存及長途運輸,在商業交易頻繁的情況下仍為其重要傳播方式,且一旦將帶有玉米褪綠斑駁病毒之玉米種子引進新的栽培區後,在合適氣候條件及媒介昆蟲傳播下將使得疫情迅速蔓延。

(二)經由媒介昆蟲傳播:

  文獻記載可傳播玉米褪綠斑駁病毒的媒介昆蟲包括西方玉米切根蟲(Diabrotica virgifera virgifera LeConte)、北方玉米切根蟲(D. barberi(Smith and Lawrence))、南方玉米切根蟲(D. undecimpunctata howardi Barber)、玉米跳甲(Chaetocnema pulicaria Melsheimer)、紅頭跳甲(Systena frontalis (Fabricius))、黑角負泥蟲(Oulema melanopa (Linnaeus))等六種鞘翅目金花蟲科(Chrysomelidae)甲蟲,以永續型方式傳播玉米褪綠斑駁病毒,玉米薊馬(Frankliniella williamsi Hood)(圖五)及西方花薊馬(Frankliniella occidentalis (Pergande))則以半持續型方式傳播。目前已確認玉米薊馬在我國為主要傳播玉米褪綠斑駁病毒之媒介,由於玉米薊馬屬於溫帶型害蟲,當氣候較為冷涼時,尤其在秋作及春作直播後數週內之苗期玉米,在田間容易發現玉米薊馬大發生之情形(圖六),此時若田間存有帶病毒植株,將會在短時間內經由玉米薊馬造成病毒擴散感染,甚至全園遭受感染之嚴重情況。

四、病害管理策略

  植物病毒病害一旦發病後通常無藥可治,因此病害管理應著重病害預防管理策略,相關防治方法分述如下:

(一)栽培抗病品種被視為解決病毒病害最簡便有效的方法,但選育抗病品種耗日費時,目前我國尚無抗玉米褪綠斑駁病毒之品種可用。

(二)玉米褪綠斑駁病毒可以藉由種子傳毒,因此在選購玉米種子應避免使用來路不明以及自罹病田留種之玉米種子,以減少使用帶病毒種子的風險。

(三)注意田間衛生,若於苗期管理即發現疑似玉米褪綠斑駁病毒感染的黃化、斑駁病徵,應盡速拔除病株,帶離田區銷毀。此外,可清除田區及田邊之雜草,避免雜草成為病毒殘存的中間寄主,同時可減少媒介昆蟲的棲息場所。

(四)國外的研究資料顯示若玉米與高粱輪作,可有效降低此病毒病害發生機率,以我國玉米栽培區而言,可選擇水稻、大豆或落花生等作物輪作,來減少玉米褪綠斑駁病毒發生之機會。

(五)避免玉米褪綠斑駁病毒同時複合感染甘蔗嵌紋病毒或玉米矮化嵌紋病毒,造成玉米致死性壞死病,導致更嚴重的產量損失,應並同防治蚜蟲。

(六)由於玉米薊馬於玉米苗期危害嚴重,若於苗期即遭受玉米褪綠斑駁病毒感染,將使生長勢嚴重受阻,影響後續結穗,故於苗期防治之時機至為重要。現已公告之緊急防治藥劑為 5.87% 賜諾特水懸劑 1,600 倍或 50% 撲滅松乳劑 1,500 倍防治其媒介昆蟲玉米薊馬,於害蟲發生初期開始施藥,必要時,每週施用一次以降低蟲口密度。

五、結語

  玉米褪綠斑駁病毒為一新發生玉米病毒病害,此病害好發於低溫冷涼的冬季及早春,此時期亦是媒介昆蟲-玉米薊馬的族群高峰,而夏季罹病率則顯著降低,且對植株生長勢影響減弱,因此,為有效防治玉米褪綠斑駁病毒,需於秋冬轉換之際及苗期使用公告之 賜諾特水懸劑或撲滅松乳劑防治玉米薊馬, 積極防治媒介昆蟲以降低生長初期感染源,並定期巡視田區拔除病株燒毀,降低二次感染的機會,方能降低病毒罹染的風險,確保玉米產量及品質。

圖一  2014 年春天雲嘉南地區發生大面積玉米黃化或褐化乾枯情形

圖一  2014 年春天雲嘉南地區發生大面積玉米黃化或褐化乾枯情形

圖二 冬季低溫期(圖 A )玉米褪綠斑駁病毒肆虐,植株黃化、斑駁且明顯褐化乾枯,夏季高溫期(圖 B )玉米褪綠斑駁病毒罹病率顯著降低,玉米生長良好

圖二 冬季低溫期(圖 A )玉米褪綠斑駁病毒肆虐,植株黃化、斑駁且明顯褐化乾枯,夏季高溫期(圖 B )玉米褪綠斑駁病毒罹病率顯著降低,玉米生長良好

圖三 氣溫降低後,田間開始出現玉米大面積黃化斑駁情形

圖三 氣溫降低後,田間開始出現玉米大面積黃化斑駁情形

圖四 玉米苗期即已大面積感染玉米褪綠斑駁病毒,容易造成嚴重歉收且成為重要的病毒傳播源。紅色圓圈區域為明顯黃化斑駁區域

圖四 玉米苗期即已大面積感染玉米褪綠斑駁病毒,容易造成嚴重歉收且成為重要的病毒傳播源。紅色圓圈區域為明顯黃化斑駁區域

圖五 玉米褪綠斑駁病毒的傳毒媒介昆蟲 - 玉米薊馬

圖五 玉米褪綠斑駁病毒的傳毒媒介昆蟲 - 玉米薊馬

圖六 冬季低溫冷涼,可於玉米苗期發現玉米薊馬大發生之情形。紅色箭頭所指為玉米薊馬若蟲或成蟲

圖六 冬季低溫冷涼,可於玉米苗期發現玉米薊馬大發生之情形。紅色箭頭所指為玉米薊馬若蟲或成蟲

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