高级植物病毒学
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高级植物病毒学第一讲1.病毒:病毒是一组(一种或一种以上)RNA或DNA核酸模板分子,包被在蛋白或脂蛋白外壳内,在合适的寄主细胞内,依赖于寄主蛋白合成体系、细胞物质和能量完成其复制,随着核酸的变化而发生变异。
2.病毒与其他类似生物的区别:⑴与细胞型寄生物的区别:①在细胞内复制期间没有一个连续的膜将病毒与其寄生分开。
在寄主细胞内复制的细胞性寄生物总是以一个连续的双层膜(continuous bilayer membrane)与寄主细胞的细胞质分开②病毒中缺少蛋白质合成的系统。
③病毒的复制是通过先合成许多组分, 随后从组分库中装配出许多病毒粒体(virion或virus particle)。
即使最简单的细胞亦通过二分裂方式进行复制。
⑴与质粒的区别:①正常的病毒具有粒子形态,其结构是为在细胞外的环境中保护遗传物质而设计的,并且能够促进病毒进入新的寄主细胞。
②病毒基因组为特定的病毒功能而高度地组织化,对寄主细胞没有已知的价值, 然而质粒的遗传物质通常对其寄主细胞的生存是有用的。
③病毒能引起寄主生物的病害或细胞的死亡,但是质粒不会。
⑴与衣原体、立克次氏体、支原体的区别:①大小: 一些痘病毒(pox virus)比衣原体的原体更大。
②基因组的性质和大小: 许多病毒有像细胞一样的双链DNA, 并且一些病毒的DNA比衣原体中的DNA大。
③DNA 和RNA 的存在④病毒和支原体都没有坚硬的细胞包膜。
⑤在活的寄主细胞外面,病毒与许多类群的专性细胞性寄生物(cellular parasite)如衣原体都不能生长。
⑥病毒和衣原体中没有产生能量的系统。
⑦病毒和某些细菌所需的氨基酸等完全依赖于寄主细胞。
3.专著和刊物《植物病毒学》《植物病毒研究方法》《植物病毒种类的分子鉴定》《Plant Virology》《微生物学报》《植物保护学报》《植物病理学报》Plant Disease、Phytopathology、Molecular Plant Microbe Interactions、Molecular Plant Pathology、Virus Genes、Archives of Virology、Virus Research、Journal of General Virology第二讲1.类病毒:不具病毒粒体,而是裸露的RNA,能侵染细胞,进行自我复制,称为类病毒。
植物病毒生物学研究进展近年来,随着生物学领域的发展和技术的不断进步,越来越多的学者开始关注植物病毒生物学的研究。
植物病毒作为一类重要的病原体,对农业生产和植物健康造成了严重威胁。
因此,深入研究植物病毒的生物学特性,探索其传播和病理机制,对保障我国粮食安全和推动生物农业等方面都有着重要的意义。
一、植物病毒的结构和特性植物病毒是一种非细胞自我复制机体,其基本结构由核酸和蛋白质组成。
一般来说,植物病毒有两种基本类型,一种是立体结构,也就是有外层蛋白质壳的病毒,如烟草花叶病毒、西瓜花叶驳斑病毒等;另一种是无壳病毒,没有蛋白质壳包裹的病毒,如花叶病毒、谷潼花叶病毒等。
植物病毒与动物病毒有所不同,其寄主是植物,主要通过三种方式传播:介体传播、接触传播和昆虫传播。
二、植物病毒的传播和病理机制介体传播是植物病毒传播的一种主要方式,指的是通过介体将病毒传播到另一寄主上。
介体包括种子、器官、虫口、咀嚼式口器等。
接触传播是指在植物之间接触传播病毒,如擦拭、接触等。
昆虫传播则是指植物病毒通过昆虫进行传播,由于昆虫活动范围广,速度快,因此昆虫传播成为了植物病毒传播的主要方式。
植物病毒对植物的影响多种多样,不同种类的病毒可能对植物的不同组织和器官造成不同的损害,典型的病症如变形、变色、坏死等。
病毒感染植物后,它会主导植物产生一系列的反应,例如改变植物的形态和生理特征,抑制植物免疫系统的功能,进一步使植物易感病。
三、植物病毒的检测和控制早期的检测方法多通过观察病毒在宿主植物上的症状、利用病毒晶体和电镜等技术诊断,虽然能够达到一定程度的检测效果,但是极易出现误诊、漏诊等问题。
现代的植物病毒检测技术已经获得了很大的进展,如逆转录聚合酶链反应、实时荧光PCR、微纳米分析技术、测序技术等,这些新技术具有检测快速、准确、灵敏度高等优点。
同时,控制植物病毒的方法也有很多,包括早期防治、农业生产管理和生物技术措施。
早期防治主要包括发现病毒早、尽早制定措施、预防感染扩散等,农业生产管理则是通过有机肥料、合理施肥、病虫害预防等方式来控制病毒的感染。
植物病毒学专业排名植物病毒学是研究植物病毒的传播、病原、防治等方面的学科,对于农业生产具有重要意义。
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1. 普渡大学(Purdue University)普渡大学在植物病毒学领域拥有卓越的研究实力和学术声誉,其植物病毒学专业在全球享有盛誉。
学校注重理论和实践相结合,培养学生系统的病毒学知识和实践技能。
2. 康奈尔大学(Cornell University)康奈尔大学的植物病毒学专业也是全球顶尖的之一,专业师资雄厚,研究成果丰硕。
学校注重培养学生独立思考和解决实际问题的能力,毕业生就业率高。
3. 加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)加州大学戴维斯分校被认为是植物病毒学领域的佼佼者之一。
学校拥有一流的实验设备和研究条件,为学生提供了良好的学习和研究环境。
4. 澳大利亚国立大学(Australian National University)澳大利亚国立大学的植物病毒学专业也备受认可,学校注重培养学生的独立研究和创新能力,毕业生往往受到各界青睐。
5. 荷兰瓦赫宁根大学(Wageningen University & Research)荷兰瓦赫宁根大学在植物病毒学领域的研究也是举世闻名,以其严谨的学术态度和领先的研究成果而闻名。
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植物病毒学期末考试题及答案考试题目1.什么是植物病毒?简要描述其结构和生命周期。
2.解释植物病毒的传播方式,列举至少三种传播途径并进行比较。
3.描述植物病毒感染植物的常见症状及对植物产生的影响。
4.介绍植物病毒的检测方法,包括传统方法和现代分子生物学检测方法。
5.说明植物病毒的防控措施,包括预防和治疗策略,并对比它们的优缺点。
参考答案1.植物病毒是一种微小的病毒颗粒,包裹着蛋白质壳,内含核酸,没有自主的代谢活动。
它侵染植物细胞后,利用细胞的生物机制进行复制。
植物病毒的生命周期包括感染、转录、翻译、组装及传播等阶段。
2.植物病毒的传播方式包括昆虫传播、种子传播、接种传播等。
昆虫传播是主要传播途径之一,包括叶螨、蚜虫和介殖线虫等。
种子传播主要指病毒通过植物种子传播。
接种传播是将病毒接种到健康植株上,通过接种工具等方式传播。
3.植物病毒感染植物会导致植物出现症状,如叶片变黄、卷曲,叶片出现斑点等。
病毒还会影响植物的生长发育,产量减少,甚至导致植物死亡。
4.植物病毒的检测方法包括传统方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫印迹、核酸杂交等,以及现代方法如聚合酶链式反应(PCR)和基因组学方法。
传统方法相对简单,但灵敏度较低,而现代方法准确度高、速度快。
5.针对植物病毒的防控措施包括清除带病毒植物、使用抗病毒剂、定期监测和引入抗病毒基因等措施。
预防措施更注重预期,而治疗策略主要用于控制已经感染的植物,但存在成本高和效果不一定的问题。
通过上述考试题及参考答案的学习,可以更深入地了解植物病毒的相关知识,提高对这一领域的认识和理解。
名词解释1.病毒:病毒是一组(一种或一种以上)RNA或DNA核酸模板分子,包被在蛋白或者脂蛋白外壳内,在合适的寄主细胞内,依赖于寄主蛋白合成体系、细胞物质和能量完成其复制,随着核酸的变化而发生变异。
2.类病毒:类病毒是小的环状分子,长度为数百个核苷酸,具有高度的二级结构。
它们不编码任何多肽,可独立于任何相关的病毒而复制。
3.病毒卫星:包括卫星病毒和卫星RNA。
4.卫星RNA:有些RNA 病毒伴随小分子的RNA,它与辅助病毒RNA 无同源性单独不能侵染,要依赖辅助病毒才能侵染和增殖。
这些小分子量RNA即为卫星RNA。
5.卫星病毒:卫星病毒(satellite virus)是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒,基因才能复制和表达,并完成增殖的亚病毒,不单独存在,常伴随着其他病毒一起出现。
6.PAMPs及PAMPs-Trigger Immunity (PTI):PAMPs是病原相关分子模式,主要包括病原细菌菌体表面的鞭毛、胞外多糖、脂多糖等引起植物防卫反应的物质。
PTI:在病原物与植物接触时,类型识别受体感受到病原物的PAMPs后,植物免疫系统被激活,表达PAMP激发反应性,即为病原物相关分子模式触发免疫(PTI)。
7.Effectors及Effector-Trigger Immunity (ETI):Effectors是一种病原物在进化过程中产生的可以抑制植物免疫的物质。
ETI是植物经过进化和自然选择,产生了抗病基因,抗病基因产物直接或间接识别特异的效应子,表达专化抗病性,即效应蛋白触发免疫。
8.biotrophic, necrotrophic 及hemibiotrophic pathogens:Biotrophic pathogens活体营养型真菌:直接从活的寄主体内获得养分,并不立即杀伤植物细胞和组织的真菌。
Necrotrophic pathogens死体营养型真菌:病原物先杀死寄主的细胞和组织,然后从死亡的细胞中吸取养分的真菌。
植物病毒学课程教学实践研究1. 引言1.1 研究背景植物病毒学是植物病毒学是植物病毒学,是植物科学领域的重要学科之一。
随着现代农业的发展和植物病毒病害的日益严重,对植物病毒学课程教学的研究和实践变得尤为重要。
研究植物病毒学课程教学实践,可以有助于提高学生对植物病毒学知识的掌握和应用能力,培养学生的科研能力和创新意识,为培养高素质的植物病毒学人才奠定基础。
在该背景下,开展植物病毒学课程教学实践研究,不仅有利于促进相关教学改革和教学方法的创新,还能够提高学生的学习积极性和教学效果。
针对植物病毒学课程教学实践的研究意义和价值亟需深入研究和探讨。
1.2 研究目的研究目的是通过对植物病毒学课程的教学实践研究,探讨如何提高学生对于植物病毒学知识的掌握和理解能力,同时培养学生的创新能力和实践能力。
具体目的包括:1. 分析植物病毒学课程的设置与内容安排,探讨如何使课程内容更加科学合理和系统完整;2. 探讨不同的教学方法和手段在植物病毒学课程中的应用效果,找出最适合学生学习的教学方式;3. 通过实际案例分析,总结出一些成功的教学实践经验,为今后的教学工作提供参考;4. 对于教学效果进行评估,检查学生的知识掌握程度和能力提升情况;5. 结合评估结果,提出课程改进和优化的建议,不断提高植物病毒学课程的教学质量和效果。
通过本研究的实践,旨在为植物病毒学课程的教学工作提供一定的参考和借鉴,促进教学水平的不断提高,培养出更多具有植物病毒学专业知识和实践能力的人才。
1.3 研究意义通过深入研究植物病毒的生物学特性和传播机制,可以提供科学依据和技术支持,有效防控并减轻植物病毒引发的病害,保障农业生产的稳定和增产。
开展植物病毒学的教学研究,有助于培养学生对植物病毒学的兴趣和理解,提高他们在植物保护领域的专业素养和实践能力,培养高素质的农业科技人才。
最重要的是,深入探讨植物病毒学的教学实践,可以促进教育教学改革,推动植物保护学科的发展,为农业生产提供更多的技术和人才支持,为建设农业强国做出贡献。
植物病毒学教程植物病毒学是研究植物体内病毒引发的疾病的学科,对于农业生产和植物保护具有重要意义。
病毒是一种微生物,由蛋白质外壳和含有遗传信息的核酸构成。
它们依托于寄主细胞内的机制来复制自身,传播给其他植物体,引起病变。
病毒的分类根据病毒的性状和寄主植物的病征等特征,植物病毒可以分为不同类型。
常见的分类包括单链RNA病毒、双链RNA病毒、单链DNA病毒和双链DNA病毒等。
这些不同类型的病毒具有各自特定的生物学特性,对植物造成的危害也略有差异。
病毒的传播途径植物病毒可以通过多种途径传播,包括昆虫媒介传播、种子和植物器官传播、土壤传播等。
其中,昆虫媒介传播是植物病毒最常见的传播方式。
昆虫传播的病毒通过叮咬植物,将病毒颗粒输入到植物细胞内,导致感染。
病毒引起的病害植物病毒感染会引起植物的各种病害症状,包括叶片黄化、畸形、均一或不定形的块斑、卷叶、毛状、褪绿和脱落等。
病毒感染还会影响植物的生长发育,减缓或抑制其正常的新陈代谢活动,导致减产或死亡。
病毒防治方法为了减少植物病毒造成的危害,可以采取一系列防治措施。
常见的防治方法包括选择健康种苗、定期清除病源植株、使用病毒抗性品种、加强病虫防治、改良种植土壤质地等。
同时,定期检测和监测病毒感染情况,及时采取防控措施,也是有效防治植物病毒的关键。
结语植物病毒学教程涵盖了病毒的分类、传播途径、引起的病害和防治方法等内容,对于农业生产和植物保护具有重要意义。
通过深入了解植物病毒相关知识,我们可以更好地预防和应对植物病害,保障植物的生长和产量。
以上就是关于植物病毒学的简要教程,希望能对您有所帮助!。
植物病毒学的研究与应用前言植物病毒学是农业生产中的重要领域,其研究对象是影响植物生长、生殖和产量的病毒。
这些病毒不仅会造成植物生长发育异常,而且也会影响人们的生活。
为了保障农业生产和人们的生活,植物病毒学研究和应用显得尤为重要。
一、植物病毒感染的危害植物病毒感染会导致植物体内生物化学代谢异常,引起植物出现形态异常、生长迟缓、气孔关闭不利于光合作用以及产量下降等问题,严重影响植物的生存和生长发展。
一些植物病毒还能通过嫁接和传播等手段,不断地扩大传染范围,导致农作物死亡,造成严重的经济损失。
另外,在全球化的今天,一些新的病毒疫情也出现了,如现今在全球范围内大行其道的新冠疫情,以及近年来在中国北方高发的“羊婆病毒”等疫情都是通过人、动物和植物之间的互动传播的,因此,植物病毒学的研究与应用显得尤为重要。
二、植物病毒的传播途径植物病毒的传播途径主要有四种,分别是虫媒传播、种子传播、物理传播和嫁接。
其中虫媒传播是植物病毒传播的最主要方式,包括昆虫、螨和蚜虫等昆虫动物,这些昆虫一般是以植物花蜜为食,又被称为食蜜昆虫,其传播的速度非常快,范围也十分广泛。
而种子和胚乳是另一种植物病毒传播途径,通过种子和胚乳传播的病毒数目较少,但其影响也相对较小。
物理传播是指利用人为手段传播病毒,如接种、切割和几何传播等。
嫁接是植物病毒最常见的传播方式,主要是将病毒感染的组织接种到未感染的健康植物上,使其继续感染和传播。
三、植物病毒的检测和诊断植物病毒的检测和诊断是关键一环,为了保障农业生产和防控疫情的蔓延,及时准确地检测和诊断病毒是至关重要的。
当前,植物病毒的检测技术已经非常成熟,主要方法有免疫学检测、分子生物学检测和传统生物学检测三种。
其中,免疫学检测主要是利用生物化学和免疫学技术来检测植物病毒,常用的有ELISA、免疫荧光法、西方印迹法等。
分子生物学检测是最新的检测技术,主要是利用PCR、实时荧光PCR和DNA芯片等技术来检测病毒。
植物病毒的类型
植物病毒是一种可以感染植物的微小生物,它们引起植物生长发育异常、叶片
黄化、果实畸形等症状。
植物病毒根据它们的性质和病征可以被分为不同类型。
下面就植物病毒的类型进行分类和介绍。
1. 单链RNA病毒
单链RNA病毒是一种含有只有一个RNA分子的病毒。
它们通过感染寄主细胞
并利用寄主细胞的机制来复制自身。
这类病毒感染植物后常引起叶片变黄、萎缩等病征。
2. 双链RNA病毒
双链RNA病毒的核酸含有两条RNA链,与单链RNA病毒相比,它们的复制
方式稍有不同。
这类病毒可以导致植物叶面出现病斑、病斑扩大等特征。
3. 单链DNA病毒
单链DNA病毒含有单链DNA作为其遗传物质,并且可以通过DNA依赖性的RNA聚合酶来进行复制。
感染植物后,它们可能导致叶片颜色改变、生长迟缓等
症状。
4. 双链DNA病毒
双链DNA病毒的核酸由两条DNA链组成,感染植物后可引起植物的根系膨大、枯黄等症状。
这些是植物病毒的主要类型,不同类型的病毒对植物的危害程度和表现也会有
所不同。
为了更好地防控植物病毒病,建议农民在种植过程中加强病毒病防治,提高对植物病毒的识别和预防能力。
植物病毒学病毒学一,名词解释1. 局部症状:当病毒侵染寄主植物后,仅在被侵染的叶片上出现症状,而植物的其他部位不表现症状。
2. 系统症状:当病毒侵染寄主植物后,症状从被侵染的叶片扩散到其它新长出的叶片到致整个植株。
3. 内含体:有些植物病毒,侵染植物后的某一阶段会在细胞质或细胞核内产生一些由病毒构成或病毒与植物蛋白,线粒体或核糖体等共同构成的微小异常结构称为内含体。
4. 鉴别寄主:用来鉴别病毒或其株系的特种植物。
5. 单分体基因组:大多数正义RNA 病毒基因组是一条单链RNA 分子,称为单分体基因组。
含这类基因组的病毒称为单分体病毒。
如TMV 、 PVX 、PVY 。
6. 多分体基因组:有些正义RNA 病毒的基因组分布在不同的核酸链上,分别包装在不同的病毒粒体里。
这种分段的基因组被称为多分体基因组。
含多分体基因组的病毒被称为多分体病毒。
7. 卫星RNA :在某些多分体病毒内发现了小分子量的RNA 与病毒RNA 没有同源性,单独不能侵染,要依赖病毒的核酸才能侵染和增殖,这就是卫星RNA 。
8. 获毒饲育期:指无毒昆虫开始取食至获得传毒能力所需时间。
9. 接毒饲育期:指带毒昆虫在健康幼苗引起发病的取食时间。
10. 潜育期:指昆虫从获得病毒起到能传播给植物所需时间。
11. 非持久性:昆虫获毒后立刻就能传毒,但很快即会失去传毒能力。
12. 半持久性:昆虫在获毒后不能马上传毒,要经过一段时间才能传毒,这段时间叫做“循回期”。
13. 持久性:昆虫获毒后也要经过一定的时间才能传毒,但此类昆虫一旦传毒后,终生保持传毒能力,病毒可以在昆虫体内繁殖,因此这类昆虫体内的病毒浓度不会降低,甚至其后代亦可传毒。
14. 类病毒:是指侵染植物的能进行自我复制的没有包壳的低分子量环状单链RNA 分子,一般由246--401个核苷酸组成,是迄今为止已知的最小的植物病原菌。
15. 诊断:是对植物表样做初步检查与判断确定植物发生的病害是不是病毒病。
植物病毒植物病毒是以植物为宿主,能够导致疾病的一类微小传染体。
它们主要通过体液传播,如昆虫、真菌、细菌、土壤、种子和农具等途径传播。
植物病毒的寄主范围很广,几乎涵盖了所有的高等植物,造成了大量的植物病害。
本文将介绍植物病毒的基本特征、传播途径、危害以及防治方法。
植物病毒的基本特征植物病毒是一类由RNA或DNA构成的非细胞传染性病原微生物,其大小通常在20到300纳米之间。
植物病毒的基本结构包括核酸和蛋白质,并且具有一定的抗病性。
植物感染病毒后,会出现病变,例如叶片失去绿色、变形、生长不良等。
植物病毒的传播途径植物病毒主要通过昆虫等生物载体传播,也可以通过接种、喷雾、种子传播等方式传播。
此外,植物之间也可以通过受侵染植物的分泌物或切口等方式传播病毒。
传播速度快,传播范围广,对农作物的危害较大。
植物病毒的危害植物病毒会导致植物生长受阻、生长缓慢、产量减少甚至死亡等严重后果,从而造成农业生产的巨大损失。
一些植物病毒还会对环境造成不良影响,破坏生态平衡。
植物病毒的防治方法为了有效地预防和控制植物病毒的传播,可以采取以下几种有效措施:1.选用抗病品种,提高植株的抗病性。
2.加强田间管理,及时清除病毒携带者。
3.合理施肥,提高植物的免疫力。
4.使用化学农药喷洒,有效控制病毒传播。
5.避免践踏病毒传播区域,防止病毒通过土壤传播。
总之,植物病毒是一类重要的农业病原体,对农作物生长产生了严重影响。
为了减轻其危害,我们需要采取积极有效的防治措施,以确保农作物的安全生长和高产。
植物病毒学研究进展
植物病毒学是现代植物病理学中一个重要领域,研究植物病毒的特征、传播途径、防控措施以及对植物生长发育的影响。
近年来,植物病毒学研究取得了许多进展,其中包括病毒的检测技术的提高、病毒致病机理的深入探究、抗病基因的鉴定等方面。
病毒检测技术的发展
病毒检测技术是植物病毒学研究的基础,随着PCR、实时荧光PCR、蛋白质芯
片等技术的不断提高,病毒的检测速度和准确性得到了大幅提升,为早期的病毒防控提供了可靠的技术支持。
病毒致病机理的研究
随着生物学和分子生物学技术的发展,人们对植物病毒的致病机理有了更深入
的理解。
研究发现,病毒通过改变植物基因表达调控网络,破坏植物的生长发育过程,导致病变的发生。
针对不同类型的病毒,科研人员也在探索不同的抗病机制和防控策略。
抗病基因的发现和利用
随着基因组学、转录组学和蛋白质组学的不断发展,越来越多的抗病基因被发
现并利用于植物病毒抵抗育种中。
通过转基因技术、基因编辑技术等手段,科研人员将这些抗病基因导入到作物中,提高了植物对于病毒的抗性,降低了病害的发生率。
总的来说,植物病毒学研究在技术手段、病毒致病机理和抗病基因的研究方面
都取得了重大的进展,为植物病害的防控和作物生产的发展提供了坚实的科学支持。
未来,我们可以期待在更多领域看到植物病毒学研究的更多突破,为解决当前和未来植物病害问题做出更大的贡献。
植物病毒学教程电子版植物病毒学是研究植物病毒的起源、结构、生态学、遗传学、分类、诊断、防治等内容的学科领域。
植物病毒能够导致植物生长发育异常、减产甚至死亡,给农业生产带来很大危害。
了解植物病毒学对于保障农业生产、防治病害具有重要意义。
病毒的概念及分类病毒是一种微小的传染性生物体,它无法自主生长和繁殖,只能寄生在寄主细胞内利用其生物机体进行复制。
植物病毒按照它们的遗传物质的类型和特征被分为不同的分类组别,主要包括单链RNA病毒、双链RNA病毒、单链DNA病毒和双链DNA病毒等。
病毒的传播方式植物病毒可以通过昆虫传播、种子传播、空气传播等方式传播。
其中,昆虫传播是最为常见和主要的传播方式,许多昆虫在觅食时会携带病毒,并通过叮咬传播给健康植物。
病毒的防治方法为了有效防治植物病毒,可以采取一系列综合措施。
包括加强病毒病害的监测预警、昆虫防治、病毒抗性育种、合理施肥、增强植物自身免疫能力等方面的工作。
病毒的诊断技术植物病毒的诊断是研究植物病毒学的重要环节,目前常用的病毒检测技术包括ELISA法、RT-PCR法、蛋白质芯片分析等。
这些技术可以准确快速地诊断出植物是否感染病毒,并对病情做出有效处理。
未来展望随着科技的不断进步和植物病毒学研究的深入,我们相信将会有更多新的诊断技术和防治方法被开发出来,为保障农作物生产提供更为完善的保障。
植物病毒学作为一门重要的学科,将继续为减少植物病毒造成的经济损失,保障农作物安全健康发展发挥重要作用。
通过本教程,希望读者能够对植物病毒学有一个全面的了解,并且能够在实践中灵活应用所学知识,为植物健康和农业生产做出贡献。
希望植物病毒学教程电子版对您有所帮助。
植物病毒名词解释植物病理学
在植物生长的过程中,植物有可能遭受各种各样的病害,其中植物病毒是一类常见的病原体。
植物病毒是一种非细胞生物,由蛋白质外壳包裹的核酸构成。
植物感染病毒后,会导致植物生长异常、叶片变色、凋谢甚至死亡。
植物病理学是研究植物病害的科学领域,主要涉及植物病原体、致病机理、病害防治等方面。
以下是一些植物病毒相关的名词解释:
1.植物病毒:一种可以感染植物并繁殖在其中的微生物,主要由核酸
和蛋白质组成,能够引起植物的病害状况。
2.病毒颗粒:植物病毒的基本单位,由核酸和蛋白质组成,具有一定
的形态和结构。
病毒颗粒能够在植物体内进行复制并传播,引发病害。
3.载体昆虫:一些昆虫可以作为植物病毒的传播媒介,它们在吸食感
染植物的汁液时,会将病毒颗粒带入健康植物体内,促使病毒的传播。
4.植物宿主范围:不同的植物病毒对宿主植物有不同的适应范围,有
些病毒能够感染多种植物,而有些只能感染特定种类的植物。
5.免疫学抗病性:植物可以通过自身的免疫系统来对抗植物病毒的感
染,免疫学抗病性是植物自身的一种防御机制。
综上所述,植物病毒是导致植物病害的重要病原体,植物病理学研究的重点之一。
通过深入研究植物病毒的特性和致病机理,可以更好地预防和控制植物病害的发生,保障农作物的生长和产量。
高级植物病毒学高级植物病毒学第一讲1.病毒:病毒是一组(一种或一种以上)RNA或DNA核酸模板分子,包被在蛋白或脂蛋白外壳内,在合适的寄主细胞内,依赖于寄主蛋白合成体系、细胞物质和能量完成其复制,随着核酸的变化而发生变异。
2.病毒与其他类似生物的区别:⑴与细胞型寄生物的区别:①在细胞内复制期间没有一个连续的膜将病毒与其寄生分开。
在寄主细胞内复制的细胞性寄生物总是以一个连续的双层膜(continuous bilayer membrane)与寄主细胞的细胞质分开②病毒中缺少蛋白质合成的系统。
③病毒的复制是通过先合成许多组分, 随后从组分库中装配出许多病毒粒体(virion或virus particle)。
即使最简单的细胞亦通过二分裂方式进行复制。
⑵与质粒的区别:①正常的病毒具有粒子形态,其结构是为在细胞外的环境中保护遗传物质而设计的,并且能够促进病毒进入新的寄主细胞。
②病毒基因组为特定的病毒功能而高度地组织化,对寄主细胞没有已知的价值, 然而质粒的遗传物质通常对其寄主细胞的生存是有用的。
③病毒能引起寄主生物的病害或细胞的死亡,但是质粒不会。
⑶与衣原体、立克次氏体、支原体的区别:①大小: 一些痘病毒(pox virus)比衣原体的原体更大。
②基因组的性质和大小: 许多病毒有像细胞一样的双链DNA, 并且一些病毒的DNA比衣原体中的DNA大。
③DNA 和RNA 的存在④病毒和支原体都没有坚硬的细胞包膜。
⑤在活的寄主细胞外面,病毒与许多类群的专性细胞性寄生物(cellular parasite)如衣原体都不能生长。
⑥病毒和衣原体中没有产生能量的系统。
⑦病毒和某些细菌所需的氨基酸等完全依赖于寄主细胞。
3.专著和刊物《植物病毒学》《植物病毒研究方法》《植物病毒种类的分子鉴定》《Plant Virology》《微生物学报》《植物保护学报》《植物病理学报》Plant Disease、Phytopathology、Molecular Plant Microbe Interactions、Molecular Plant Pathology、Virus Genes、Archives of Virology、Virus Research、Journal of General Virology第二讲1.类病毒:不具病毒粒体,而是裸露的RNA,能侵染细胞,进行自我复制,称为类病毒。
2.卫星核酸:是指依赖于辅助病毒才能复制的线状和环状小分子核酸,其核酸序列与其辅助病毒无显著的同源性,包装在辅助病毒衣壳蛋白内。
3.卫星病毒:具有独立的核酸和外壳蛋白、必须依赖于辅助病毒才复制的病毒,并与辅助病毒无同源性。
一般干扰辅助病毒的复制。
4.拟病毒:包被于辅助病毒衣壳内、类似于类病毒的卫星RNA,大小为300-400bp,具有高度二级结构的单链闭合环状RNA分子。
5.蛋白侵染因子:不含核酸,只含约30kDa蛋白质侵染因子,病因未完全明确,暂不列入亚病毒。
第三讲病毒的核酸类型(1)正单链RNA(+ssRNA):单链RNA具有侵染性,可以直接翻译,起mRNA 的作用。
大部分重要植物病毒的基因组属这一类型。
如TMV,CMV,PVY;多分体病毒。
(2)负单链RNA(-ssRNA):病毒粒体中的单链RNA不具侵染性,必需先转录成互补链,才能翻译蛋白。
植物弹状病毒的基因组属这一类型,如NCMV。
(3)双链RNA(dsRNA):其中一条链具有mRNA的作用。
负链变正链才能作为mRNA。
植物呼肠孤病毒的基因组属这一类型,如RDV。
(4)单链DNA(ssDNA):联体病毒科病毒含有这种类型基因组,复制时单链DNA先合成双链DNA,再以常规途径转录生成mRNA,如WDV。
(5)双链DNA(dsDNA):核酸类型与高等动、植物的相同,为互补的双链DNA,如CaMV,杆状DNA病毒属具有这种类型基因组。
第四讲1.病毒基因组结构:一般来讲,病毒基因组包括编码区(coding regions)和非编码区(non-coding regions)。
编码区所表达的蛋白要参与病毒的侵染循环、病毒在植株内的运动及植株间的传播以及与寄主植物的互作。
非编码区调控基因组的复制与基因表达,但调控序列也可能存在于编码序列内。
2.病毒基因组的特点:⑴基因组大小相差很大:WDV:2.75 kb 痘病毒:300 kb⑵核酸结构多样性:DNA 或RNA;单链或双链;环状分子或线性分子⑶基因组有连续的,有不连续的:大多数连续;RDV:12条dSRNA⑷编码序列>90%(基因组)⑸多为单拷贝,即每个基因只出现一次⑹基因有连续的和间断的(有内含子)⑺相关基因丛集: 功能上相关的基因排列在一起⑻有重叠基因⑼含有不规则结构基因:基因之间无间隔区;mRNA5'端无帽子结构;结构基因本身无翻译起始序列3.表达策略⑴多聚蛋白策略:按病毒基因组的5' 3'方向进行翻译,形成一个大的多肽,这其中包含某种蛋白酶,再进行翻译后的切割,把一个Polyprotein分成几个有功能的多肽。
该策略在马铃薯Y病毒科的病毒中普遍存在。
多聚蛋白的策略能克服非5'端的起始密码子问题外,还能使几个功能蛋白同时表达,更加容易调节整个生化途径。
⑵亚基因组RNA策略:亚基因组RNAs(sgRNA)是在病毒的复制过程中从基因组RNA上合成的具有截短的5'端和共同的3'端的基因组分。
原来在下游的编码框就变成mRNA的5'末端。
当在基因组的3'末端有几个基因存在时,一系列具有共同3'末端的sgRNA产生。
⑶中间起始策略:翻译不是从5'端的AUG启动子开始的,而是起始于中间的核糖体进入位点(IRES)或核糖体着陆点。
IRES形成一个复杂的二级或三级结构以使核糖体和激活因子结合。
⑷略读策略:40S核糖体亚基开始从RNA的5'端开始扫描,但是并不是所有的都从第一个AUG开始翻译的。
有时会略过第一个AUG,从后面的AUG开始起始翻译。
在有些情况下,40S核糖体亚基在终止密码子的位置不离开RNA链,又重新开始寻找下一个起始密码子。
⑸多分体基因组策略:多分体基因组病毒在病毒的复制循环中需要把基因组分成几个核酸片断。
DNA病毒和RNA病毒中都存在这方面的情况。
对于正意的ssRNA病毒来说,这个策略可以把基因放在每一个RNA片断的5'末端并能直接翻译成蛋白产物。
在70个植物病毒属中,28个有多组分基因组。
4.病毒基因组的非编码区的末端结构植物病毒的ssRNA基因组在其5'或3'末端形成特殊结构。
(1)5'端帽子(cap)结构:(2)5'连接蛋白:(3)3'端Poly(A)结构(4)3'端类似tRNA结构:(5)互补的5'和3'序列第五讲1.RNA病毒复制方式⑴+ssRNA病毒的复制:+ssRNA病毒进入寄主后释放出RNA,其5’端结合到寄主的核糖体上,它与寄主核糖体的亲和力比寄主的 mRNA 大1000倍。
RNA释放并不是一下完成的,而是从5'端逐渐向外释放,然后顺5’ 3’来进行翻译,先翻译出RNA聚合酶(RdRp),及其它病毒专化蛋白,再从3'端开始复制整个基因组形成负链,再在负链上合成正链。
最后外壳蛋白亚基和RNA 链组装成新的病毒粒体,聚集在细胞质中。
⑵-ssRNA病毒的复制:植物弹状病毒具有-ssRNA基因组,与其复制有关的蛋白有核衣壳蛋白(N),被认为是复制酶的1种大蛋白(L)和基质蛋白(M)。
植物弹状病毒的-ssRNA基因组有两个功能,作为mRNA转录的模板以及作为复制模板。
其细胞核弹状病毒的复制过程如下:Ⅰ、进入到细胞后,病毒与内质网(ER)结合,把核蛋白壳核心释放到细胞质中。
Ⅱ、核蛋白壳核心经由核孔进入细胞核中。
Ⅲ、在L蛋白的催化下进行早期转录,形成的mRNA进入细胞质并翻译。
Ⅳ、核心的复制酶蛋白N、M2和L进入到细胞核中,催化基因组RNA的复制并进行晚期mRNA的转录。
Ⅴ、在细胞核的周边形成含有N、M2和L蛋白的颗粒状电子浓密的病毒质体(viroplasms),病毒在此复制。
Ⅵ、在复制的晚期,M蛋白与新合成的核蛋白核心结合并缠绕在上,该复合体再与G蛋白结合,聚集在内核膜上。
Ⅶ、新合成的病毒粒体进入核的外周空间。
⑶双链RNA病毒的复制①细胞内的复制位点:在细胞质中复制,侵染后,在细胞质中可出现染色浓密的病毒质体。
②RNA的装配:有2个识别信号,其一是对病毒的基因组特异的,其二是对10-12条dsRNA分子特异的。
③复制:在呼肠孤病毒中,负链是在病毒质体中由病毒复制酶以正链为模板合成的,形成的dsRNA最终装配成病毒粒体。
2.病毒提纯的原则不同病毒往往依据提纯的目的和要求不同,设计不同的提纯方案:如(1)制作抗血清,尽量除去寄主的各种抗原成分(2)拟用于病毒核酸性质研究,尽量除去寄主的各类核酸或核酸衍生物设计具体的提纯方案设计时:(1)应查找前人资料,看是否前人资料能直接利用;(2)依据提纯目的和现有实验条件对前人方法进行改进;(3)依据病毒和繁殖寄主的特性创造提纯方法。
从初提纯开始,每一步最好用一定的检验方法对提纯中的病毒进行监测,如血清学检测、电镜观察、电泳分析、紫外扫描等。
第六讲1.植物病毒遗传变异的分子基础病毒在其生命过程中可因突变和重组产生变异。
⑴突变:病毒基因组核苷酸序列的任何改变被认为是一种突变,包括点突变、缺失和插入。
①点突变:主要发生在由于RNA基因组在复制过程中低的准确性,特别是在RNA复制过程中所涉及的酶(病毒的RdRp或复制酶)缺乏校正活性所致。
另一种可能的机制是称为RNA编辑(RNA editing)的转录后碱基的修饰过程。
②插入和缺失:插入可能是较长的RNA片段或仅几个非模板的核苷酸,通常的情况下较长RNA片段的插入是由于RNA重组所致,而少数几个非模板核苷酸的插入是由于在难被复制酶拷贝的模板区域RNA复制酶的错误所导致。
缺失常出现在缺陷干扰RNA中,象插入一样,缺失片段的大小从几个核苷酸到大片段的RNA分子。
③移码突变:当缺失或插入改变通常的遗传三联体密码子时,就会在翻译过程中发生核糖体的移码作用。
④突变体的稳定性:除了缺失突变外,多数突变体能够进行逆的突变,分为回复突变和补偿突变两种类型。
⑵重组:两个基因组之间发生遗传物质的交换称为重组。
①“典型” 重组:这种类型的重组在DNA病毒以及具有DNA阶段的RNA病毒(反转录病毒)是普遍存在的,因为寄主细胞中具有DNA重组的系统。
②RNA重组:RNA-RNA重组可发生在不同的病毒RNA(来源于不同病毒或同一病毒),并有同源或非同源交换体的出现。