植物病毒專題知識專家講座

第四章植物病毒

植物病毒專題知識專家講座第1頁植物病毒概述病毒(virus)是一個由核酸、蛋白或其復(fù)合體組成，能夠增殖、傳染和寄生在其它生物體上非細胞形態(tài)分子生物病毒區(qū)分于其它生物主要特征是：

1.病毒是個體微小分子寄生物，其結(jié)構(gòu)簡單；

2.專性寄生物，其繁殖需要寄主提供原料和場所。按寄主性質(zhì)不一樣，病毒分為寄生植物植物病毒(Plantvirus)、寄生動物動物病毒以及寄生細菌噬菌體等。植物病毒專題知識專家講座第2頁植物病毒危害及作用病毒引發(fā)病害在數(shù)量上占植物病害第二位。由植物病毒引發(fā)植物病害植物有：禾本科、茄科、豆科、十字花科和葫蘆科等。在魯西北引發(fā)毀滅性植物病毒病有番茄蕨葉病毒病，花葉病毒病，辣椒花葉病毒病和煙草脈壞死病毒病等。生產(chǎn)上危害較大植物病毒病害有：煙草花葉病、黃瓜花葉病、馬鈴薯病毒病、玉米矮花葉病等。植物病毒也有可利用價值，尤其在開發(fā)基因工程載體、轉(zhuǎn)基因植物研究等方面，發(fā)揮了很大作用。植物病毒專題知識專家講座第3頁植物病毒學(xué)研究歷史1886年梅耶爾(Mayer)證實了煙草花葉病害摩擦傳染性;1892年伊凡諾夫斯基(Ivanowski)發(fā)覺了煙草花葉病病原能夠經(jīng)過細菌過濾器；1898年伯吉林克(Beijeincku)又發(fā)覺該病原不是微生物，而是一個傳染性活液(contagiumvivumfluidum)，這就是Virus一詞起源；1935年，美國科學(xué)家斯坦利（Stanley）取得了煙草花葉病毒蛋白結(jié)晶,認為病毒是可在活細胞內(nèi)增殖蛋白（1946年獲NobelPrizeinChemistry)。植物病毒專題知識專家講座第4頁植物病毒學(xué)研究歷史1936年英國科學(xué)家鮑登(Bawden)證實提純TMV中含有核酸；l939年Kausch經(jīng)過電子顯微鏡觀察到植物病毒形態(tài)；1956年Gierrer證實去掉蛋白質(zhì)RNA起主要侵染和增殖作用；1971年Diener發(fā)覺了很小RNA（250-400bps)稱為類病毒（viroid);1982年發(fā)覺僅有蛋白質(zhì)朊病毒

植物病毒專題知識專家講座第5頁植物病毒學(xué)研究歷史1981年，A.Lwoff在巴黎舉行第五屆病毒學(xué)大會上，這一法國病毒研究所所長阿爾．沃夫，認為病毒不是生物，他觀點以下：

生長和分裂獨立進化獨立生命體原生生物＋＋＋細胞＋－－線粒體和葉綠體＋－－膜＋－－染色體、原質(zhì)體含核酸－－－病毒－－－總而言之，認為病毒是有機物，而不是生物。植物病毒專題知識專家講座第6頁第一節(jié)植物病毒形態(tài)、結(jié)構(gòu)與組分植物病毒專題知識專家講座第7頁一、植物病毒形態(tài)觀察需要電子顯微鏡，度量尺度為納米(nm)。植物病毒基本形態(tài)為球狀、桿狀和線條狀。球狀病毒直徑大多在20一35nm，少數(shù)能夠到達70-80nm，球狀病毒也稱為多面體病毒或二十面體(icosahedralparticle)病毒。桿狀病毒多為20-80nm×100-250nm，兩端平齊；少數(shù)兩端鈍圓，線狀病毒多為11—13nm×750nm，個別能夠到達nm以上。還有少數(shù)病毒與以上形態(tài)不一樣，它們有看上去是兩個球狀病毒聯(lián)合在一起，被稱為雙聯(lián)病毒(或雙生病毒)；有像彈頭，被稱為彈狀病毒；還有呈絲線狀，柔軟不定形。植物病毒專題知識專家講座第8頁二、植物病毒結(jié)構(gòu)中間核酸，外為蛋白質(zhì)衣殼，由許多蛋白質(zhì)亞基組成，核酸和蛋白質(zhì)亞基均呈螺旋狀排列。桿狀或條狀病毒粒體是空心。

TMV為棒狀，CMV球狀。球狀病毒：20面體，蛋白質(zhì)亞基為60個或60倍數(shù)，蛋白質(zhì)亞基在每個面上不呈螺旋狀排列，鑲嵌在表面，粒體中心也是空。核酸鏈排列還不清楚。

植物病毒專題知識專家講座第9頁三、植物病毒組分植物病毒主要成份是核酸和蛋白質(zhì)，核酸在內(nèi)部，外部由蛋白質(zhì)包被，稱為外殼，有病毒粒體中還含有少許糖蛋白或脂類。組成病毒成份：核酸5-40%，蛋白質(zhì)60-95%，還有水分和礦物質(zhì)等。

類病毒和擬病毒無蛋白衣殼，無?；匝鍖W(xué)反應(yīng)，真病毒有?；匝宸磻?yīng)。植物病毒專題知識專家講座第10頁（一）蛋白質(zhì)

普通植物病毒RNA基因組翻譯產(chǎn)物只有4~7種，最多12種，這些產(chǎn)物包含病毒衣殼蛋白，復(fù)制酶，運動蛋白、傳輸輔助蛋白、蛋白酶等。蛋白多肽鏈經(jīng)過三維折疊形成衣殼基本結(jié)構(gòu)單位，稱為蛋白質(zhì)亞基，進而形成殼基。殼基是一個形態(tài)單位，主要表現(xiàn)在球形病毒上，多數(shù)殼基形成衣殼。植物病毒衣殼蛋白含有良好抗原特征，能刺激動物產(chǎn)生抗體，并和抗原發(fā)生反應(yīng)，是血清學(xué)方法判定病毒依據(jù)。植物病毒專題知識專家講座第11頁（二）核酸核酸是病毒關(guān)鍵，組成了病毒遺傳信息庫-基因組決定病毒增殖、遺傳、變異、和致病性1.植物病毒核酸類型（1）正單鏈RNA（+ssRNA).其單鏈RNA能夠直接翻譯蛋白質(zhì)，起mRNA作用TMV、PVX、PVY（2）負單鏈RNA病毒（-ssRNA）。不能起RNA作用，必須先轉(zhuǎn)錄成互補鏈。WRDV（3）雙鏈RNA(dsRNA)MRDV(4)單鏈DNA（ssRNA）單鏈先合成雙鏈，以常規(guī)路徑轉(zhuǎn)錄mRNA(5)雙鏈DNA（dsDNA）CaMV花椰菜病毒植物病毒專題知識專家講座第12頁2.病毒核酸百分比球形病毒核酸含量高，占粒體重量15%-45%，長條形病毒中占5%-6%；而在彈狀病毒中只占1%3.核酸多分表達象多分表達象為植物病毒所特有，并僅存于正單鏈RNA中，核酸多分表達象是指病毒基因組分布在不一樣核酸鏈上，分別包裝不一樣病毒粒體中。所以單個病毒粒體不能完成侵染。這種分段基因組稱多組分基因組；含多組分基因組病毒稱多分體病毒。正單鏈RNA病毒依據(jù)基因組分離和侵染必須情況又分為單分體病毒TMV、PVX、PVY雙分體病毒：煙草脆裂病毒和蠕傳病毒三分體病毒：CMV，有四條核酸鏈，但包被在三個或四個病毒粒體中。植物病毒專題知識專家講座第13頁4.衛(wèi)星RNA

在一些多分體病毒中發(fā)覺了小分量RNA其與病毒RNA無同源性，單獨不含有侵染性，要依賴病毒核酸才能侵染和增殖這種核酸稱為衛(wèi)星RNA（sRNA）,其依賴病毒稱為輔助病毒；它們包被在同一衣殼內(nèi)，并抑制輔助病毒復(fù)制，降低其濃度，并改變其致病力，可利用生物防治及基因工程抗病育種。植物病毒專題知識專家講座第14頁（三）其它組分水分、糖蛋白或脂類、精胺和亞精胺金屬離子植物病毒專題知識專家講座第15頁第二節(jié)植物病毒復(fù)制和增殖

DNA---RNA---蛋白質(zhì)，按中心法則進行，因為病毒結(jié)構(gòu)簡單，所以，增殖不一樣于普通細胞。主要是進行復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯。遺傳：病毒侵入后，蛋白質(zhì)衣殼和核酸分開，核酸利用寄主細胞物質(zhì)和能量合成負模板，再利用負模板拷貝出大量DNA，再轉(zhuǎn)錄成mRNA，再翻譯成蛋白質(zhì)衣殼，最終組裝成病毒粒子。

變異：病毒每個變異類群稱為一個株系，是病毒種以下分類單位。自然界中病毒株系有自然發(fā)生突變和人工誘變兩類，Ｘ射線，Υ射線，高溫，亞硝酸等均可引發(fā)變異。

植物病毒專題知識專家講座第16頁第三節(jié)、植物病毒病癥狀特點

一、外部癥狀(Symptom)：病毒病害在癥狀表現(xiàn)上多為系統(tǒng)發(fā)病，表現(xiàn)為變色、畸形少數(shù)引發(fā)壞死、腐爛，萎蔫極少發(fā)生。變色：花葉(mosaic)，黃化(yellow)。壞死(negrosis)：也稱作枯斑反應(yīng)，如TMV侵染心葉煙表現(xiàn)為壞死枯斑，馬鈴薯Ｙ病毒一些株系侵染煙草可產(chǎn)生脈壞死?；危阂种菩停喊?dwarf)，卷葉(leafroll)，皺葉(rugose)，蕨葉(fernleaf)。刺激型：叢生(rosette)，腫瘤(tumor)。植物病毒專題知識專家講座第17頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

二、病組織內(nèi)部和細胞改變：

1.組織改變：組織壞死：如煙草花葉病毒TMV，它侵染心葉煙引發(fā)薄壁組織壞死，有些引發(fā)莖部維管束和葉部壞死，煙草花葉病毒侵染大豆引發(fā)頂芽和側(cè)枝壞死。普通引發(fā)黃化類型病毒病多是因輸導(dǎo)組織、韌皮部壞死引發(fā)。組織增生：病毒侵染后，寄主植物體內(nèi)代謝失調(diào)，產(chǎn)生激素，引發(fā)增生。

植物病毒專題知識專家講座第18頁第三節(jié).植物病毒病癥狀特點

2.細胞改變：花葉和斑駁是因為細胞內(nèi)葉綠素遭到破壞所致。內(nèi)含體(inclussion)：一些植物被病毒侵染后，在病組織中產(chǎn)生一個特殊結(jié)構(gòu)，存在于細胞質(zhì)或細胞核中，在顯微鏡下能夠觀察到。分為不定型內(nèi)含體Ｘ－體和結(jié)晶體。結(jié)晶體：有六角型、長條型、正四面體型等，個別還有皿狀，無色透明，主要是由病毒粒體和寄主蛋白質(zhì)有規(guī)則地排列形成。

植物病毒專題知識專家講座第19頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

Ｘ－體：無一定形狀，半透明，通常外有一層膜，也是由病毒粒體和寄主物質(zhì)組成。內(nèi)含體作用：①植物患病毒病后才有，所以，可作為一個診療指標。②但并不是全部病毒病都有內(nèi)含體，有些必須發(fā)育到一定階段才形成，同時一個病毒還可有各種形態(tài)內(nèi)含體，所以，單靠內(nèi)含體診療還有一定不足。

植物病毒專題知識專家講座第20頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

三、患病植物生理改變：表現(xiàn)為：①病毒侵染后呼吸強度先上升，后下降。②碳水化合物含量下降。③淀粉在葉部積累引發(fā)黃化。④多酚氧化酶和細胞色素氧化酶活性增強，使植物細胞中毒壞死。⑤光合作用下降，破壞了寄主葉綠素。

⑥植物內(nèi)源激素水平失去平衡，造成畸形。

植物病毒專題知識專家講座第21頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

四.癥狀改變：一個病毒引發(fā)癥狀可因病毒、寄主和環(huán)境三方面原因而改變。1.病毒本身：①病毒株系(Strain)：同一個病毒在致病性上也有差異，也稱為病毒生理小種，為了便于與真菌生理小種區(qū)分，稱為株系。有強株系(癥狀表現(xiàn)顯著，危害較大)和弱株系(癥狀不太顯著)。如：TMV(弱株系)番茄花葉或斑駁

TMV番茄條斑株系(強株系)壞死，條斑

TMV弱株系侵染煙草引發(fā)輕微斑駁，強株系則引發(fā)嚴重花葉。

植物病毒專題知識專家講座第22頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

②交互保護作用(crossprotection)：同一個病毒弱株系先接種植物后，就能夠保護寄主免受病毒強株系嚴重傷害，即先侵染病毒能夠保護植物不再受親緣關(guān)系較近另一個病毒侵染。

假如兩種病毒無親緣關(guān)系則沒有這種保護作用。

植物病毒專題知識專家講座第23頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

③拮抗作用和協(xié)生作用：拮抗作用：一個病毒侵染寄主植物后，可抑制另一個病毒再對植物侵染。如煙草蝕紋病毒可抑制天仙子花葉病毒和馬鈴薯Ｙ病毒對煙草侵染。協(xié)生作用：兩種病毒侵染一個寄主植物后，可使癥狀比單獨侵染時更為嚴重，加劇為害。如：番茄花葉病毒輕微斑駁>番茄壞死

馬鈴薯Ｘ病毒

輕微斑駁

植物病毒專題知識專家講座第24頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

2.寄主原因：①一個病毒在不一樣寄主上可表現(xiàn)不一樣癥狀。如：TMV普通煙──全株型花葉癥狀心葉煙──局部性壞死枯斑②潛伏侵染：一個病毒感染一些植物后，能夠侵染但不表現(xiàn)癥狀現(xiàn)象。如：小麥黃矮病毒在除小麥之外禾本科作物上不表現(xiàn)癥狀。③同一個病毒侵染同種寄主不一樣品種上表現(xiàn)不一樣：

a.抗病品種：產(chǎn)生局部枯斑反應(yīng)。TMV──心葉煙。

b.高抗或免疫品種：病毒侵入后增殖量極少或不能增殖。

c.耐病品種：侵染寄主后可大量繁殖，但表現(xiàn)癥狀很輕微，這與真菌耐病性不一樣。

植物病毒專題知識專家講座第25頁第三節(jié)植物病毒病癥狀特點

3.環(huán)境原因：環(huán)境原因可抑制或改變癥狀表現(xiàn)。（1）溫度：〉35℃或〈10℃病害癥狀輕微，尤其是對于花葉病，如油菜花葉病和TMV。隱癥：已經(jīng)表現(xiàn)病毒病癥狀植株，因為環(huán)境條件改變，癥狀消失現(xiàn)象。這種隱癥在條件適當時又可重新表現(xiàn)癥狀。隱癥：條件不一樣。潛伏侵染：寄主不一樣。

（2）光照：過強、過弱都會影響癥狀表現(xiàn)。多數(shù)在光弱時花葉病癥狀輕易表現(xiàn)，接種易成功。

植物病毒專題知識專家講座第26頁第四節(jié)植物病毒傳輸和移動一、定義及普通特征植物病毒從一植株轉(zhuǎn)移或擴散到其它植物過程稱為傳輸，而從植物一個局部到另一局部過程稱為移動。依據(jù)自然傳輸方式不一樣，能夠分為介體傳輸和非介體傳輸兩類。介體傳輸：是指病毒依附在其它生物體上，借它生物體活動而進行傳輸及侵染。包含動物介體和植物介體兩類。非介體傳輸：在病毒傳遞中沒有其它它機體介入傳輸方式，包含汁液接觸傳輸、嫁接傳輸和花粉傳輸。病毒隨種子和無性繁殖材料傳帶而擴大分布情況則是—種非介體傳輸。傳輸試驗是判定病毒必要伎倆，因為要證實一個病害確由某種病毒引發(fā)或某種病毒確實存在，即證實侵染性，須使健株感染病毒，同時，了解病毒傳輸規(guī)律也是病害防治基礎(chǔ)。植物病毒專題知識專家講座第27頁一、植物病毒有效傳輸近距離主要靠活體接觸摩擦而傳輸，遠距離則依靠寄主繁殖材料和傳毒介體傳帶。不少病毒只有一個常規(guī)傳輸方式，但許多病毒則不止一個方式，而且任何一個均可能在流行中起主要作用，所以對傳輸方式了解是植物病毒學(xué)基礎(chǔ)性工作。植物病毒專題知識專家講座第28頁二、介體傳輸

植物病毒介體種類很多，主要有昆蟲、螨類、線蟲、真菌、菟絲子等。其中以昆蟲最為主要。日前已知昆蟲介體約有400各種，其中約200種屬于蚜蟲類，130各種屬于葉蟬類。在傳毒介體中，昆蟲是最主要介體，其中70%為同翅日蚜蟲、葉蟬和飛虱，而又以蚜蟲為最主要介體，大部分昆蟲傳毒資料起源于蚜蟲傳毒。植物病毒專題知識專家講座第29頁介體與所傳病毒之間關(guān)系主要依據(jù)病毒是否在蟲體內(nèi)循環(huán)、是否增殖以及介體持毒時間長短來劃分。病毒經(jīng)口針、消化道進入血液循環(huán)后抵達唾液腺，再經(jīng)口針傳輸過程稱為循回，這種病毒與介體關(guān)系稱為循回型關(guān)系(circulative)，其中病毒叫做循回型病毒，介體叫做循回型介體。循回型相互關(guān)系中又依據(jù)病毒是否在介體內(nèi)增殖而分為增殖型(propagative)和非增殖型(nonpropagative)。病毒不在介體體內(nèi)循環(huán)相互關(guān)系稱為非循回型(nonc比ulative)。依據(jù)介體持毒時間長短能夠分為非持久性(nonpersistent)、半持久性(semipersistent)和持久性(persistent)三種相互關(guān)系。非循回型關(guān)系全是非持久性。而循回型關(guān)系中又深入分為半持久性和持久性兩種。植物病毒專題知識專家講座第30頁植物病毒專題知識專家講座第31頁3．介體與病毒?；宰R別可能機制蚜蟲試探(probe)取食習(xí)性：蚜蟲對寄主或非寄主都有先從表面少許取食嘗試特征，如適當再刺入輸導(dǎo)組織取食。在試探取食過程中即可完成對非持久性病毒獲毒或傳輸，所以能高效傳輸各種病毒，饑餓時促使試探頻率增加故能提升傳毒效率。介體內(nèi)?；猿侄疚稽c：在介體消化道內(nèi)有一定持毒位點與所傳病毒有專化關(guān)系。如一些非持久性、半持久性病毒在前消化道中有持毒點，因前消化道也伴隨昆蟲蛻皮而更新，故蛻皮后不能傳毒；蚜蟲口針中持毒位點已經(jīng)得到免疫熒光標識證實輔助因子(Helpercomponent,簡稱HC)在蚜蟲傳輸非持久病毒寄主細胞中，發(fā)覺有一個由病毒編碼蛋白與傳毒相關(guān)，如除去它，蚜蟲也就失去傳毒能力。這種輔助因子也被稱為蚜傳因子，最早在馬鈴薯Y病毒侵染植物中發(fā)覺，但輔助因子作用方式還未明確。植物病毒專題知識專家講座第32頁(二)昆蟲介體

1．蚜蟲在蚜蟲介體中，大約有200種蚜蟲可傳輸160各種植物病毒，有蚜蟲只傳輸2—3種病毒，有能夠傳輸40一50種病毒(如蠶豆蚜和馬鈴薯蚜)，桃蚜甚至能夠傳輸100種以上病毒。在這160各種植物病毒中，有只由一個蚜蟲傳輸，有可由各種蚜蟲傳輸，黃瓜花葉病毒甚至能夠由75種蚜蟲傳輸。蚜蟲傳輸植物病毒主要是非持久性關(guān)系,包含馬鈴營Y病毒屬、花椰菜花葉病毒屬、黃瓜花葉病毒屬、苜?；ㄈ~病毒屬等病毒。這些病毒也都很輕易用汁液摩擦方法進行傳輸。非持久性病毒基本上是存在于薄壁細胞中，尤其是表皮細胞、表皮細胞和柵狀組織細胞內(nèi)，極少含在韌皮組織內(nèi)。植物病毒專題知識專家講座第33頁

2．葉蟬和飛虱在葉蟬(1eafhopper)亞目(Cicadellidae)大約個屬15000種葉蟬中，只有21個屬中49種是病毒傳輸介體。飛虱即使有20個科，但僅僅飛虱亞目(Delphacidae)中含有植物病毒介體。介體寄主主要是禾本科植物，主要作物病害如水稻矮縮病、小麥叢矮病和玉米粗縮病等。葉蟬和飛虱(Planthopper)傳輸絕大多數(shù)病毒屬于增殖型，包含植物彈狀病毒抖、植物呼腸孤病毒科、細小病毒屬和玉米細條病毒屬。葉蟬和飛虱傳輸植物病毒有相同機制，它們不能傳輸非持久性病毒，少數(shù)傳輸半持久性病毒，如水稻東格魯病毒。非增殖傳輸病毒較少，主要是葉蟬傳輸幾個雙聯(lián)病毒。其它昆蟲介體還有刺吸式口器白粉虱、粉階，刮吸式口器薊馬、咀嚼式口器甲蟲、蚱蜢等等。植物病毒專題知識專家講座第34頁(三)土壤中介體病毒土傳是一個歷史提法，現(xiàn)已明確除了TMV可在土壤中存活較久外，土壤本身并不傳毒，主要是土壤中線蟲或真菌傳輸病毒。已經(jīng)知道5個屬38個種線蟲傳輸80種植物病毒或其不一樣株系，其中多數(shù)屬于蠕傳病毒屬和煙草脆裂病毒屬病毒，少數(shù)為因為線蟲在土壤中移動很慢，傳輸距離很有限，每年僅僅30一50cm。所以這些病毒遠距離傳輸主要依靠苗木其它球狀病毒。其中大多數(shù)還能夠經(jīng)過感病野生雜草帶毒種子傳輸。

傳毒真菌主要是壺菌目和根腫菌目真菌，其中油壺菌屬(Olpidium)、多粘菌屬(Polymyxa)、粉痂菌屬(Spongospora)中5個種能傳輸20各種病毒。植物病毒專題知識專家講座第35頁三、非介體傳輸

(一)機械傳輸機械傳輸(Mechanicaltransmission)也稱為汁液摩擦傳輸。田間接觸或室內(nèi)摩擦接種均可稱為機械傳輸。田間主要為植株間接觸、農(nóng)事操作、農(nóng)機具及修剪工具污染、人和動物活動等造成。機械傳輸對一些病毒很主要，如煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)和馬鈴薯X病毒屬(Potexvirus)只有此種傳輸方式；如蠕傳病毒屬(Nepovirus)常經(jīng)果樹修剪傳輸；有些病毒在一些特殊種植條件下主要，如黃瓜花葉病毒(CMV)在溫室或大棚蔬菜、花卉中易接觸傳輸。這類病毒特點是病毒存在于表皮細胞、濃度高、穩(wěn)定性強，引發(fā)花葉型癥狀病毒或由蚜蟲、線蟲傳輸病毒較易機械傳輸，而引發(fā)黃化型癥狀病毒和存在于韌皮部病毒難以或不能機械傳輸。植物病毒專題知識專家講座第36頁(二)無性繁殖材料和嫁接傳輸因為病毒系統(tǒng)侵染特點，在植物體內(nèi)除生長點外各部位均可帶毒，在以球莖、塊根、接穗芽為繁殖作物中尤其主要，如馬鈴薯、大蒜、郁金香、蘋果樹等，如母株受侵染則無一幸免。這些無性繁殖材料都能夠帶毒，故成為主要檢疫對象。嫁接是園藝上非常普通農(nóng)事辦法之一，也是證實疑難病原物侵染性主要方法之一。嫁接能夠傳輸任何種類病毒、植物菌原體和類病毒病害。植物病毒專題知識專家講座第37頁(三)種子和花粉傳輸約1／5病毒能夠種傳。種子帶毒危害主要表現(xiàn)在早期侵染和遠距離傳輸。帶毒種子隨種子調(diào)運會遠距離運輸傳輸，是檢疫主要對象，如煙草環(huán)斑病毒(TRSV)、菜豆普通花葉病毒(BCMV)均可在豆科種子中存活5年以上。種子還可能成為病毒越冬場所，如CMV可在各種雜草種子中越冬。

種傳病毒寄主以豆科、葫蘆科、菊科植物為多，而茄科植物卻極少。病毒種傳主要特點是：母株早期受侵染，病毒才能侵染花器；病毒進入種胚才能產(chǎn)生帶毒種子，而僅種皮或胚乳帶毒常不能種傳。種子帶毒百分比差異很大，如大麥條紋花葉病毒(BSMV)可達90％一100%；黃瓜花葉病毒(CMV)可達1％一50％，一殷不會很高；種傳病毒大多能夠機械傳，癥狀常為花葉；如可蚜蟲傳則為非持久件。伴隨種子逐步成熟，其種子帶毒率逐步降低；剛采收種子帶毒率高，經(jīng)過貯存而逐步降低。植物病毒專題知識專家講座第38頁四、病毒在植物體內(nèi)移動植物病毒本身不含有主動轉(zhuǎn)移能力，病毒移動都是被動。病毒在細胞間移動胞間聯(lián)絲是植物細胞間物質(zhì)運輸通道。病毒長距離移動大部分植物病毒長距離移動是經(jīng)過植物韌皮部(phloem)，而甲蟲傳輸病毒能夠在木質(zhì)部(xylem)移動。在植物輸導(dǎo)組織中，病毒移動主流方向是與營養(yǎng)主流方向一致，也能夠隨營養(yǎng)進行上、下雙向轉(zhuǎn)移。

TMV在葉片和植株內(nèi)轉(zhuǎn)移過程，病毒接種在番茄中部復(fù)葉尖端小葉側(cè)面，經(jīng)過1~3天，病毒分布到整個小葉；經(jīng)過3~5天病毒則經(jīng)過葉脈、葉柄及莖部維管束系統(tǒng)抵達根部和頂部；25天左右病毒已經(jīng)在全株分布。植物病毒專題知識專家講座第39頁五、防治植物病毒病基本標準1.毀滅和降低侵染起源

(1)采取無毒種子和無性繁殖材料。

(2)種苗處理，51-53℃溫水中浸10分鐘。

(3)根尖或莖尖組織脫毒培養(yǎng)。

2.治蟲防病，毀滅傳輸介體。

3.選育抗病或耐病品種。

4.栽培管理降低人為傳輸發(fā)病，煙草打尖打杈時先打健株，再打病株。

植物病毒專題知識專家講座第40頁第五節(jié)植物病毒分類與命名植物病毒分類工作由國際病毒分類委員會(InterrnationalCommitteeonTaxonomyofviruses，ICTV)植物病毒分會負責(zé)。伴隨病毒學(xué)研究水平提升，新病毒屬（組）不停增加，尤其是病毒分類標準、指標內(nèi)容越來越明確且靠近病毒本質(zhì)。經(jīng)過20多年不停修改、充實，到1995年，ICTV先后發(fā)表《病毒分類與命名》匯報六次，在第六次匯報中，植物病毒與動物病毒和細菌病毒一樣實現(xiàn)了按科、屬、種分類。近代病毒分類體系趨于將病毒這類非細胞結(jié)構(gòu)分子寄生物列為獨立“病毒界”，下分為RNA病毒和DNA病毒兩大類。但為方便及習(xí)慣，仍按寄主種類分為動物病毒、植物病毒、微生物病毒等實用系統(tǒng)分類。植物病毒專題知識專家講座第41頁一、植物病毒分類

(一)分類依據(jù)植物病毒分類依據(jù)是病毒最基本、最主要性質(zhì)；①組成病毒基因組核酸類型(DNA或RNA)；②核酸是單鏈(singlestrand,ss)還是雙鏈(doublestrand,ds)；②病毒粒體是否存在脂蛋白包膜；④病毒形態(tài)；⑤核酸分段情況(即多分表達象)等。依據(jù)上述主要特征，將植物病毒分在9個科47個屬中（其中有些屬、種還未確定），各科(屬)名稱及其經(jīng)典種見表4~3，各科(屬)形態(tài)及核酸類型見圖4—3,199。植物病毒專題知識專家講座第42頁病毒類似物在病毒研究過程中，還相繼發(fā)覺了一些與病毒相同、但個體更小、特征稍有差異病毒類似物。要依賴其它病毒才能存在小病毒或核酸，稱為衛(wèi)星(satellite)，它們依賴病毒稱為輔助病毒(heIpervirus)。它們核酸與輔助病毒極少有同源性，且影響輔助病毒增殖；其中本身能編碼衣殼蛋白稱為衛(wèi)星病毒，不能編碼衣殼蛋白稱為衛(wèi)星核酸。因為植物病毒衛(wèi)星核酸都是RNA，故稱為衛(wèi)星RNA(satelliteRNA，sRNA)。一些無衣殼蛋白、RNA部分含有雙鏈結(jié)構(gòu)稱為類病毒(viroid)；含有線狀和環(huán)狀兩種RNA稱為擬病毒(virusoid)；沒有核酸只有蛋白質(zhì)侵染因子稱為阮病毒(prion)。為了分類上方便，將這些病毒都歸入亞病毒(subviruses)，而由核蛋白體組成病毒則稱為真病毒(euviruses)。植物病毒專題知識專家講座第43頁(三)病毒株系株系(strain)是病毒種下變種，含有生產(chǎn)上主要性。當分離到一個病毒，但還未完全了解其特征、不能確定分類地位時，常稱其為“分離物”或“分離株”(isolate)。植物病毒專題知識專家講座第44頁二、植物病毒命名植物病毒名稱當前不采取拉丁文雙名法，仍以寄主英文俗名加上癥狀來命名，如煙草花葉病毒為Tobaccomosaicvirus，縮寫為TMV；黃瓜花葉病毒為Cucumbermosaicvirus，縮寫為CMV。屬名為專用國際名稱，常由經(jīng)典組員寄主名稱(英文或拉丁文)縮寫十主要特點描述(英文或拉丁文)縮寫十virus拼組而成。如：黃瓜花葉病毒屬學(xué)名為Cucu—mo—virus；煙草花葉病毒屬為Toba—mo—virus。即植物病毒屬結(jié)尾是一virus，科、屬名書寫時應(yīng)用斜體，而種和株系書寫不采取斜體。類病毒(viroid)在命名時遵照相同于病毒規(guī)則，因縮寫名易與病毒混同，新命名規(guī)則要求類病毒縮寫為Vd，如馬鈴薯紡錘塊莖類病毒(Potatospindletuberviroid)縮寫為PSTVd。植物病毒專題知識專家講座第45頁第六節(jié)植物病毒判定原理植物病毒分類是將已知病毒按一定標淮、相同程度或相關(guān)性次序排列，拼成一個系統(tǒng)，即分類系統(tǒng)。植物病毒判定主要目標是確定一個病毒在分類系統(tǒng)中地位，因為植物病毒個體微小，結(jié)構(gòu)簡單，對寄主依賴性強，判定工作難度大，技術(shù)性強，對工作條件要求高。判定植物病毒過去大多采取病毒間生物學(xué)特征差異，如所致癥狀類型、傳輸方式、寄主范圍等；現(xiàn)在則增加了病毒核酸、蛋白分子生物學(xué)、生物化學(xué)等方面方法。慣用方法有生物學(xué)試驗、血清學(xué)檢測和電子顯微鏡觀察等。植物病毒專題知識專家講座第46頁一、生物學(xué)試驗生物學(xué)試驗?zāi)繕耸谴_定病原侵染性，用試驗方法證實病毒與病害直接相關(guān)性。生物學(xué)試驗還能夠確定病毒傳輸方式，明確病毒所致病害癥狀類型和寄主范圍。在分子生物學(xué)技術(shù)尚欠發(fā)展過去，只有生物學(xué)方法能夠區(qū)分在遺傳信息上一個核苷酸或者蛋白質(zhì)中一個氨基酸變異，所以生物學(xué)試驗是其它試驗方法所不可取代。生物學(xué)試驗中應(yīng)用最多是判別寄主，即用來判別病毒或其株系含有特定反應(yīng)植物。凡是病毒侵染后能產(chǎn)生快而穩(wěn)定、并含有特征性癥狀植物都可作為判別寄主。組合使用幾個或一套判別寄主稱為判別寄主譜。判別寄主譜中普通包含可系統(tǒng)侵柒寄主、局部侵染寄主和不受侵染寄主。如若區(qū)分經(jīng)常出現(xiàn)黃瓜花葉病毒屬三個組員，采取表4—4判別寄主。植物病毒專題知識專家講座第47頁

二、電子顯微鏡技術(shù)

與光學(xué)顯微鏡相比，電子顯微鏡使用光源波長更短(屬于短波電子流)，所以分辨率也大大提升(9.9×l0-11m，比光學(xué)顯微鏡高千倍以上)。不過電子束穿透力低，樣品厚度必須在10~100nm之間。所以電鏡觀察需要特殊載網(wǎng)和支持膜，需要復(fù)雜制樣和切片過程。病毒觀察最慣用是負染技術(shù)和免疫電鏡技術(shù)。所謂負染，是指經(jīng)過重金屬鹽在樣品四面堆積而加強樣品外圍電子密度，使樣品顯示負反差，襯托出樣品形態(tài)和大小。與超薄切片(正染色)技術(shù)相比，負染不但快速簡易，而民分辨率高，當前廣泛用于生物大分子、細菌、原生動物、亞細胞碎片、分離細胞器、蛋白晶體觀察及免疫學(xué)和細胞化學(xué)研究工作中，尤其是病毒快速判定及其結(jié)構(gòu)研究所必不可少一項技術(shù)。植物病毒專題知識專家講座第48頁三、血清學(xué)技術(shù)

抗血清制備：利用植物病毒衣殼蛋白抗原(antigen)特征，能夠制備病毒特異性抗血清(antiserum)。先將純化植物病毒注射小動物(兔子、小白鼠、雞等)，一定時間后取血，取得抗血清。血清制備關(guān)鍵是病毒純化，純度高病毒才能取得特異性強抗血清。血清反應(yīng)植物病毒與其血清反應(yīng)有好各種，但依據(jù)原理都是抗原與抗體特異性結(jié)合。最慣用兩種方法是瓊脂雙擴散和酶聯(lián)免疫吸附測定法。植物病毒專題知識專家講座第49頁瓊脂雙擴散法：在一定濃度瓊脂凝膠中，抗體和抗原相互擴散，在適當位置形成沉淀；沉淀線形狀說明抗原和抗體相互關(guān)系。如圖4—12：(1)說明兩種抗原相同，都與已知抗血清反應(yīng)；(2)說明兩種抗原有一定親緣關(guān)系，但不完全相同；(3)說明抗血清不專化，含有兩種以上抗體。酶聯(lián)免疫吸附(EnzymeLinkedImmunoSorbentAssay，ELISA)法：該方法利用了酶放大作用，使免疫檢測靈敏度大大提升。與其它檢測方法相比較，ELISA有突出優(yōu)點：一是靈敏度高，檢測濃度可達1-10ng／m1;二是快速，結(jié)果可在幾個小時內(nèi)得到；三?；詮?，重復(fù)性好；四是檢測對象廣，可用于粗汁液或提純液，對完整和降解病毒粒體都可檢測，普通不受抗原形態(tài)影響；五是適合用于處理大批樣品，所用基本儀器簡單，試劑價格較低,且可較長久保留。含有自動化及試劑盒發(fā)展?jié)摿?。ELISA是實現(xiàn)“快速、準確、經(jīng)濟”檢測最好伎倆之一〔圖4—l3植物病毒專題知識專家講座第50頁

四、核酸雜交及PCR技術(shù)

血清學(xué)技術(shù)利用是病毒衣殼蛋白抗原性，檢測目標是蛋白。因為核酸才是有侵染性，僅僅檢測到蛋白并不能必定病毒有沒有生物活性。所以，核酸檢測技術(shù)也是判定植物病毒更可靠方法，主要有核酸雜交和聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)方法比較慣用。核酸雜交主要在DNA和RNA之間進行，依據(jù)是RNA與互補DNA之間存在著堿基互補關(guān)系。在一定條件下，RNA--DNA形成異質(zhì)雙鏈過程稱為雜交。其中預(yù)先分離純化或合成已知核酸序列片段叫做雜交探針(Probe)，因為大多數(shù)植物病毒核酸是RNA，其探針為互補DNA(complementaryDNA，cDNA)，也稱為cDNA探針。核酸檢測不但能夠檢測到目標病毒核酸，而且還能夠檢測出相近病毒(或核酸)間同源程度。植物病毒專題知識專家講座第51頁聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)是在短時間內(nèi)大量擴增核酸有效方法，用于擴增位于兩段已知序列之間DNA區(qū)段。從已知序列合成兩段寡聚核苷酸作為反應(yīng)引物，它們分別與模板DNA兩條鏈上各一段序列互補且位于待擴增DNA區(qū)段兩側(cè)。反應(yīng)時，首先在過量兩種引物及4種dNTP參加下對模板DNA進行加熱變性。隨之將反應(yīng)混合液冷卻至某一溫度使引物與其靶序列發(fā)生退火。今后退火引物在耐熱洲A聚合酶作用下得以延伸。如此重復(fù)進行變性、退火和DNA合成這一循環(huán)。每完成一個循環(huán)，理論上就使目標DNA產(chǎn)物增加1倍，在正常反應(yīng)條件下，經(jīng)25—30個循環(huán)擴增倍數(shù)可達百萬。

PCR擴增在檢測標本中病原核酸序列、由少許RNA生成cDNA文庫、生成大量DNA以進行序列測定、突變分析等方向已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。植物病毒專題知識專家講座第52頁五、物理化學(xué)等特征在植物病毒研究過程中，人們發(fā)覺不一樣病毒對外界條件穩(wěn)定性不一樣，這便成為區(qū)分不一樣病毒依據(jù)之一。伴隨新病毒種類發(fā)覺和分子生物學(xué)研究深入，人們也逐步認識到這些物理特征在區(qū)分不一樣病毒中不足。1．稀釋限點(DilutionEndPoint，DEP)保持病毒侵染力最高稀釋度，用10-1，10-2，10-3……表示，它反應(yīng)了病毒體外穩(wěn)定性和侵染能力，也象征著病毒濃度高低。2．鈍化溫度(ThermalInactivationPoint,TIP)處理十分鐘使病毒喪失活性最低溫用攝氏溫度表示。TIP最低病毒是番茄斑萎病毒，只有有45℃；最高是煙草花葉病毒，為97℃；而大多數(shù)植物病毒在55—70℃之間；3．體外存活期(Longevityinvitro，LIV)在室溫(20~22℃)下，病毒抽提液保持浸染力最長時間。大多數(shù)病毒存活期在數(shù)天到數(shù)月。植物病毒專題知識專家講座第53頁4．沉降系數(shù)及分子量沉降系數(shù)S是指一個物質(zhì)在20℃水中在1達因(1／981g)引力場中沉降速度，單位是每秒若干厘米，因這一單位太大，多采取其千分之一，即Svedberg單位。植物病毒S20ω常在50S到數(shù)千S之間。沉降系數(shù)測定要用超速分析離心機，依據(jù)該病毒在一定離心力下沉降速度來計算。有了沉降系數(shù)還能夠來計算分子量。

5．光譜吸收特征因為蛋白質(zhì)和核酸都能吸收紫外線，蛋白質(zhì)吸收高峰在280nm左右，核酸在260nm左右。所以260／280比值能夠表示病毒核酸含量多少，用于區(qū)分不一樣病毒，比值小多是線條病毒，比值高可能是球狀病毒；對同一個純化病毒，紫外吸收值能夠表示病毒濃度，對未純化病毒其260／280比值偏離標準值情況，說明病毒純度.文件中常有E0.1%1cm260nm值,表示該病毒在0．1％濃度，光徑為1cm比色杯中在260nm處吸收值。

6．植物病毒化學(xué)特征主要是指核酸類型、核酸鏈數(shù)以及核酸分子量、核酸在病毒粒體中百分含量等。病毒核酸這些特征用在病毒分科、分屬之中。植物病毒專題知識專家講座第54頁

表4-4黃瓜花葉病毒屬三種病毒

在判別寄主植物上癥狀反應(yīng)

判別寄主 黃瓜花葉病毒 花生矮化病毒番茄不孕病毒

花生無病癥褪綠，矮花葉無癥狀菊花不侵染？侵染黃瓜花葉花葉無花葉 植物病毒專題知識專家講座第55頁

第六節(jié)主要植物病毒屬及經(jīng)典種

一、煙草花葉病毒屬及TMV二、黃瓜花葉病毒和CMV三、馬鈴薯Y病毒屬及PVY植物病毒專題知識專家講座第56頁一、煙草花葉病毒屬及TMV煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)含有13個種和2個可能種，經(jīng)典種為煙草花葉病毒(TMV)。病毒形態(tài)為直桿狀，直徑18nm，長300nm煙草花葉病毒屬中大多數(shù)病毒寄主范圍較廣，屬于世界性分布；自然傳輸不需要介體生物，靠植株間接觸傳輸；對外界環(huán)境抵抗力強。體外存活期普通在幾個月以上。在干燥葉片中能夠存活50多年；稀釋限點為l0-4一10-7，鈍化溫度90℃左右。引發(fā)花葉病是煙草、番茄等作物上主要病害，發(fā)生普遍嚴重。TMV主要靠病汁液接觸傳輸，在農(nóng)事操作中沾染了病株汁液手或工具經(jīng)過接觸煙苗微傷口侵入。因為病毒抗逆力很強，混有病株殘體肥料、種子、土壤和帶病其它寄主植物及野生植物，甚至烤過煙葉、煙末都能夠成為病害初侵染起源。植物病毒專題知識專家講座第57頁二、黃瓜花葉病毒和CMV黃瓜花葉病毒屬(Cucumovirus)有3個組員，即黃瓜花葉病毒(CMV)、