植物病毒.ppt1

植物病毒也有可利用的价值，特别在开发基因工程的载体、 转基因植物研究等方面，发挥了很大的作用。
植物病毒学研究历史
1886年梅耶尔(Mayer)证明了烟草花叶病害的摩擦 传染性;
1892年伊凡诺夫斯基(Ivanowski)发现了烟草花叶病 的病原可以通过细菌过滤器；
1898年伯吉林克(Beijeincku)又发现该病原不是微生 物，而是一种传染性活液 ( contagium vivum fluidum )，这就是Virus一词的来源；
生长和分裂
原生 生 物
＋
细
胞
＋
线粒体和叶绿体
＋
膜
＋
染色体、原质体含核酸 －
病
毒
－
独立进化 ＋ － － － － －
独立的生命体 ＋ － － － － －
综上所述，认为病毒是有机物，而不是生物。
第一节 植物病毒的形态、结构与组分
一、植物病毒的形态
观察需要电子显微镜，度量尺度为纳米(nm)。 植物病毒的基本形态为球状、杆状和线条状。 球状病毒的直径大多在20一35nm，少数可以达到70-80nm，球状
三、植物病毒的组分
植物病毒主要成分是核酸和蛋白质，核酸 在内部，外部由蛋白质包被，称为外壳，有的 病毒粒体中还含有少量的糖蛋白或脂类。
构成病毒的成分：核酸5-40%，蛋白质60-95%，还 有水分和矿物质等。
类病毒和拟病毒无蛋白衣壳，无专化性血清学反 应，真病毒有专化性血清反应。
（一）蛋白质
一般植物病毒RNA基因组的翻译产物只有4~7种， 最多12种，这些产物包括病毒的衣壳蛋白，复制酶， 运动蛋白、传播辅助蛋白、蛋白酶等。蛋白多肽链 经过三维折叠形成衣壳的基本结构单位，称为蛋白 质亚基，进而形成壳基。壳基是一种形态单位，主要 表现在球形病毒上，多数壳基形成衣壳。 植物病毒衣壳蛋白具有良好的抗原特性，能刺激动物 产生抗体，并和抗原发生反应，是血清学方法鉴定病 毒的依据。
（三）其它组分
水分、糖蛋白或脂类、精胺和亚精胺 金属离子
第二节 植物病毒的复制和增殖
DNA---RNA---蛋白质，按中心法则进行，由于病毒结构简单， 因此，增殖不同于普通细胞。主要是进行复制，转录和翻译。
遗传：病毒侵入后，蛋白质衣壳和核酸分开，核酸利用寄主 细胞的物质和能量合成负模板，再利用负模板拷贝出大量DNA， 再转录成mRNA， 再翻译成蛋白质衣壳，最后组装成病毒粒子。
第三节植物病毒病的症状特点
3. 环境因素：环境因素可抑制或改变症状的表现。 （1）温度：〉35℃或〈10℃病害症状轻微，特别是对于花叶病， 如油菜花叶病和TMV。 隐症：已经表现病毒病症状的植株，由于环境条件改变，症状 消失的现象。这种隐症在条件合适时又可重新表现症状。
隐症：条件不同。 潜伏侵染：寄主不同。 （2）光照：过强、过弱都会影响症状的表现。多数在光弱时花叶 病症状容易表现，接种易成功。
1956年Gierrer 证明去掉蛋白质的RNA起重要侵 染和增殖作用；
1971年Diener 发现了很小的RNA（250-400bps) 称为类病毒（viroid);
1982年发现仅有蛋白质的朊病毒
植物病毒学研究历史
1981年，A.Lwoff在巴黎举行的第五届病毒学大会上， 这一法国病毒研究 所所长阿尔．沃夫，认为病毒不是生物，他的观点如下：
1935年，美国科学家斯坦利（Stanley）获得了烟草 花叶病毒的蛋白结晶,认为病毒是可在活细胞内增殖 的蛋白（1946年获Nobel Prize in Chemistry)。
植物病毒学研究历史
1936年英国科学家鲍登(Bawden)证明提纯的 TMV中含有核酸；
l939年Kausch通过电子显微镜观察到植物病毒 的形态；
双分体病毒：烟草脆裂病毒和蠕传病毒
三分体病毒：CMV，有四条核酸链，但包被在三个或四个病 毒粒体中。
4.卫星RNA
在某些多分体病毒中发现了小分量的RNA 其与病毒RNA无同源性，单独不具有侵染 性，要依赖病毒的核酸才能侵染和增殖这 种核酸称为卫星RNA（sRNA）,其依赖的 病毒称为辅助病毒；它们包被在同一衣壳 内，并抑制辅助病毒的复制，降低其浓度， 并改变其致病力，可利用生物防治及基因 工程病育种。
如：番茄花叶病毒 轻微斑驳
> 番茄
坏死
马铃薯Ｘ病毒 轻微斑驳
第三节植物病毒病的症状特点
2. 寄主因素： ①一种病毒在不同寄主上可表现不同症状。
如： TMV 普通烟──全株型花叶症状
心叶烟──局部性坏死枯斑
②潜伏侵染：一种病毒感染某些植物后，可以侵染但不表现症状 的现象。 如：小麦黄矮病毒在除小麦之外的禾本科作物上不表现 症状。 ③同一种病毒侵染同种寄主的不同品种上表现不同： a.抗病品种：产生局部枯斑反应。TMV──心叶烟。 b.高抗或免疫品种：病毒侵入后增殖量很少或不能增殖。 c.耐病品种：侵染寄主后可大量繁殖，但表现症状很轻微，这与 真菌耐病性不同。
中产生的一种特殊结构，存在于细胞质或细胞核中，在显微镜下 可以观察到。分为不定型内含体Ｘ－体和结晶体。
结晶体：有六角型、长条型、正四面体型等，个别的还有 皿状，无色透明，主要是由病毒粒体和寄主的蛋白质有规则地排 列形成。
第三节植物病毒病的症状特点
Ｘ－体：无一定形状，半透明，通常外有一层膜，也是由病 毒粒体和寄主物质构成。
（二）核酸
核酸是病毒的核心，组成了病毒的遗传信息库基因组决定病毒的增殖、遗传、变异、和致病性
1.植物病毒的核酸类型 （1）正单链RNA（+ssRNA).其单链RNA可以直 接翻译蛋白质，起mRNA的作用 TMV、PVX、 PVY （2）负单链RNA病毒（-ssRNA）。不能起RNA 的作用，必须先转录成互补链。WRDV （3）双链RNA( dsRNA) MRDV (4)单链DNA（ssRNA）单链先合成双链，以常 规途径转录mRNA (5)双链DNA（dsDNA）CaMV花椰菜病毒
内含体的作用： ①植物患病毒病后才有，因此，可作为一种诊断的指标。 ②但并不是所有的病毒病都有内含体，有些必须发育到一定 阶段才形成，同时一种病毒还可有多种形态的内含体，因此，单 靠内含体诊断还有一定的局限性。
第三节植物病毒病的症状特点
三、患病植物的生理变化： 表现为：
①病毒侵染后呼吸强度先上升，后下降。 ②碳水化合物含量下降。 ③淀粉在叶部积累引起黄化。 ④多酚氧化酶和细胞色素氧化酶的活性增强，使植物细胞中毒坏 死。 ⑤光合作用下降，破坏了寄主的叶绿素。 ⑥植物内源激素水平失去平衡，造成畸形。
第三节植物病毒病的症状特点
四.症状变化：
一种病毒引起的症状可因病毒、寄主和环境三方面的因素而改 变。 1.病毒本身：
①病毒的株系(Strain)：同一种病毒在致病性上也有差异，也称
为病毒的生理小种，为了便于与真菌生理小种的区别，称为株系。
有强株系(症状表现明显，危害较大)和弱株系(症状不太明显)。
植物病毒的危害及作用
病毒引起的病害在数量上占植物病害的第二位。由植物病毒 引起的植物病害的植物有：禾本科、茄科、豆科、十字花科 和葫芦科等。在鲁西北引起毁灭性的植物病毒病有番茄蕨叶 病毒病，花叶病毒病，辣椒花叶病毒病和烟草脉坏死病毒病 等。
生产上危害较大的植物病毒病害有：烟草花叶病、黄瓜花叶 病、马铃薯病毒病、玉米矮花叶病等。
二、植物病毒的结构
中间核酸，外为蛋白质衣壳，由许多蛋白质亚 基组成，核酸和蛋白质亚基均呈螺旋状排列。杆状 或条状病毒的粒体是空心的。
TMV为棒状，CMV球状的。 球状病毒：20面体，蛋白质亚基为60个或60的 倍数，蛋白质亚基在每个面上不呈螺旋状排列，镶 嵌在表面，粒体中心也是空的。核酸链排列还不清 楚。
如：TMV(弱株系)
番茄
花叶或斑驳
TMV番茄条斑株系(强株系)
坏死，条斑
TMV弱株系侵染烟草引起轻微斑驳，强株系则引起严重花叶。
第三节植物病毒病的症状特点
②交互保护作用(cross protection)：同一种病毒的弱 株系先接种植物后，就可以保护寄主免受病毒强株系的 严重伤害，即先侵染的病毒可以保护植物不再受亲缘关 系较近的另一种病毒的侵染。
第四章 植物病毒
植物病毒概述
病毒(virus)是一种由核酸、蛋白或其复合体构成的，可以 增殖、传染和寄生在其他生物体上的非细胞形态分子生物
病毒区别于其它生物的主要特征是： 1.病毒是个体微小的分子寄生物，其结构简单； 2.专性寄生物，其繁殖需要寄主提供原料和场所。
按寄主的性质不同，病毒分为寄生植物的植物病毒(Plant virus)、寄生动物的动物病毒以及寄生细菌的噬菌体等。
如果两种病毒无亲缘关系则没有这种保护作用。
第三节植物病毒病的症状特点
③拮抗作用和协生作用：
拮抗作用：一种病毒侵染寄主植物后，可抑制另一种病毒再 对植物的侵染。如烟草蚀纹病毒可抑制天仙子花叶病毒和马铃薯 Ｙ病毒对烟草的侵染。
协生作用：两种病毒侵染一种寄主植物后，可使症状比单独 侵染时更为严重，加剧为害。
变异：病毒每个变异类群称为一个株系，是病毒种以下的分 类单位。自然界中病毒的株系有自然发生突变和人工诱变的两类， Ｘ射线，Υ射线，高温，亚硝酸等均可引起变异。
第三节、植物病毒病的症状特点
一、外部症状(Symptom)： 病毒病害在症状表现上多为系统发病，表现为变色、畸形 少数引起坏死、腐烂，萎蔫极少发生。 变色：花叶(mosaic)，黄化(yellow)。 坏死(negrosis)：也称作枯斑反应，如TMV侵染心叶烟表现为坏死枯斑，
液接触传播、嫁接传播和花粉传播。病毒随种子和无性繁殖材料传带 而扩大分布的情况则是—种非介体传播。 传播实验是鉴定病毒的必要手段，因为要证实一种病害确由某种病毒 引起或某种病毒确实存在，即证实侵染性，须使健株感染病毒，同时， 了解病毒的传播规律也是病害防治的基础。