種傳病毒之特性、檢測與管理

Abstract

根據報告已知的植物病毒中共有108 種具有種子傳播(seed transmission) 的特性。這些病毒可以藉由極少量的帶毒種子在下一代之植株族群中建立初次感染源，然後再經由媒介生物的二次傳染形成病害的快速流行，而危及作物的生產。在近代的農業歷史經驗中不乏由種傳病毒所導致嚴重損失的例證。種傳特性對於寄主範圍狹窄或缺乏媒介生物的病毒種類而言尤其重要，乃維護其族群能否持續繁衍的關鍵特性。近年來世界各國在植物種源交換上日趨頻繁，種傳特性也是造成病毒透過帶毒種子廣泛散佈的主要原因。為防止種傳病毒病害的流行，發展帶毒種子檢測技術，確定不同批號種子之帶毒比率(種傳率)，進而預估其可能造成作物損失之潛力與作物生產能夠忍受之種傳率，藉以擬定適當之因應方法，乃近年來農業先進國家針對此類病毒病害所採取之普識對策。目前已知除了少數性質極為穩定之病毒，如蕃茄嵌紋病毒(Tomato mosaic viru s, ToMV) 可以在不感染種子胚(embryo) 組織而僅存在於種皮(seed coat) 或其他種子組織下尚能造成種傳現象外，絕大多數的種傳病毒都能入侵並感染胚組織，但通常一個感病植株僅有少數種子之胚組織會遭到感染而具有傳毒能力。影響種傳率高低之因素，包括寄主品系(cultivars) 與年齡( a g e )、病毒系統(virus strains) 及感染時機(infection stage)。多數種傳病毒均於胚珠受精前即已感染胚珠或花粉，僅有少數是在胚珠受精後才入侵其細胞，因此植株如果在開花後才遭受病毒感染，其種子通常不具傳毒能力。目前最廣為應用之帶毒種子檢測技術為兼具敏感、專一與經濟性之抗血清檢測法，包括酵素連結抗體免疫吸附法( e n z y m e - l i n k e dimmunosorbent assay, ELISA) 及組織點漬免疫分析法(tissue-blot immunoassay, TBIA)。另外敏感度更為優異但效率與成本稍差的反轉錄聚合酵素連鎖反應(reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR) 也於近來被證實可用以偵測種子組織中所存在之微量病毒。晚近更有結合抗體與RT-PCR 之免疫捕捉聚合酵素連鎖反應( i m m u n o c a p t u r e - RT-PCR, IC-RT-PCR) 被應用在種傳病毒之偵測。但不管應用何種偵測方法與流程，其關鍵在於必須能偵測出存在於種子胚組織細胞中具感染活力之病毒顆粒，而不會受到種子中其他組織所存在不具傳染能力之病毒訊息所干擾。因此在發展特定種傳病毒之檢測流程時，必須先釐清病毒存在之位置進而確定種子萃取之方法，以避免獲致錯誤之結論。種傳率之正確檢測可以作為擬定或評估種傳忍受極限(seed transmission tolerance limit) 之參考，也是近年來先進國家因應種傳病毒病害所積極發展之種子驗證制度(seed certification) 之關鍵依據。