第四章 植物病毒_PPT幻灯片

（4）单链DNA（ssDNA）
联体病毒科（Geminiviridae）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。
二、病毒与人类的关系
有害方面：
▲引起人类疾病（天花、爱滋病、非典型肺炎、肝炎、流 感、小儿麻痺等）。
▲引起畜禽疾病（狂犬病、口蹄疫、猪瘟、牛瘟、鸡瘟、 鸭瘟）。
▲引起植物病害。
有益方面：
▲用作基因工程的载体或元件。 ▲有害生物控制（害虫、真菌及杂草生防）。 ▲环境保护（利用藻类病毒消除水面藻类污染）。 ▲花卉增色（金心黄杨、金边瑞香、杂色郁金香）。
植物病毒的基因组多数为核糖核酸（RNA），少数为脱氧核糖核
酸（DNA）。根据核酸性质及功能，可将植物病毒基因组分为下列5 种类型：
（1）正单链RNA（+ssRNA）
单链RNA具有侵染性，可以直接翻译蛋白，起mRNA的作用。大 部分重要植物病毒的基因组属这一类型。占70%以上，如TMV， CMV，PVY；多分体病毒等。
2、对病毒本质的认识（病毒理化特性）
◆ 1935年，美国的斯坦利（Stanley）提纯TMV结晶，于1946年获诺贝 尔化学奖。
◆ 1936年，英国的鲍登（Bawden）发现TMV含有95%的蛋白质和5% 的RNA。
◆ 1939年，美国的凯奇（Kausche）获得第一张TMV电镜照片。 ◆ 1944年，美国的斯克诺定尔（Schrodinger）发表了“What is Life?”
（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。如小麦丛矮病毒。
（3）双链RNA（dsRNA）
其中一条链具有mRNA的作用。负链转录出正链才能作为mRNA 翻译蛋白。植物呼肠孤病毒的基因组属这一类型。 水稻矮缩病毒。
烟草脆裂病毒有两种杆状粒体，长的一种为195×25 nm，短的一种为 43~110×25 nm；
苜蓿花叶病毒有5种粒体组分：大小为58×18、54×18、42×18、30×18、 18×10 nm。
一些球状病毒也有多种粒体组分，但这些粒体形态相同，只是其中所 包含的核酸含量不同而重量存在差异。
这些病毒被称为多分体病毒（multicomponent virus），必需有多种病毒粒 体组分同时侵染寄主细胞，才能增殖并完成其生物学功能。
第二节 植物病毒的一般性状
一、植物病毒的形态
@病毒粒体：是病毒的基本存在形式（形态）。 @病毒粒体的形态微小，只有在放大数万倍的电镜下才能观察到，其
度量单位通常采用纳米（nm，1nm=10-9m）。 @植物病毒粒体形态主要有：球状、线状、杆状、弹状、双联体状、
丝线状、柔软不定形等。
◆许多植物病毒由不只一种粒体构成。
二、植物病毒的结构
植物病毒粒体主要含有核酸和蛋白两大部
分。中间为核酸芯（RNA或DNA），外部有外壳
植 物
蛋白（Coat Protein，CP）包被形成衣壳，少数病
病
毒在蛋白衣壳外面还包被一层那囊膜
毒 粒
（envelope），称为包膜病毒,如植物弹状病毒。
体
杆状或线状病毒：蛋白质亚基螺旋状排列，中间
非典型肺炎”元凶——冠状病毒
非典型肺炎”元凶——冠状病毒（单个放大的）

四、植物病毒学发展简史
1、病毒的发现
◆ 公元10世纪（北宋），人工免疫预防天花（中国）。
◆ 1798，英国人Edward Jenner发明牛痘疫苗。 ◆ 1576，荷兰人Charles de Lieclase描述郁金香杂色花。“郁金香热”。 一株郁金香（球根）：数头牛、猪、绵羊；几顿谷物；上千磅奶酪；一 个磨坊。 ◆ 1886年，德国人梅耶尔（Mayear）证明烟草花叶病（TMV）具有传染性 （认为是细菌）。 ◆ 1892年，俄国人伊凡诺夫斯基（Ivanowski）发现烟草花叶病病原（TMV） 可以通过细菌过滤器（认为是微小细菌）。 ◆ 1898年，荷兰人伯杰林克（Beijerinck）重复上述研究，提出病原不是细 菌，而是“可过滤性病毒” 。提出“病毒”概念，被称为“病毒学之 父” 。
植物病毒基因组所包含的基因数目从一个（卫星病毒）至十二个 （ 植 物 呼 肠 孤 病 毒 ） ， 一 般 有 4~7 个 基 因 ， 分 子 量 从 0.4×106d 到 15.5×106d，通常有外壳蛋白基因、复制酶基因及运动蛋白基因等。大 部分植物病毒基因组能编码4~7种蛋白质。
1、植物病毒的核酸类型
五、植物病毒学发展现状与热点问题
由于分子生物学的发展和电子显微镜的进步，对植物 病毒的形态、结构、生物学特性及理化特性都有深入的 研究。近年来对植物病毒的研究已进入分子水平，内容 包括：
1、病毒基因组及基因功能研究； 2、病毒与寄主植物相互关系研究； 3、生物技术（转基因）培育抗病品种； 4、病毒作为基因工程载体及载体元件的研究。
是一个由核酸构成的空心管子，核酸也呈螺旋状排列，嵌 入到螺旋状排列的蛋白质亚基内端。如，TMV杆状粒体。
TMV结构模式图
TMV：含2130个蛋白质亚基；排成130圈；每3圈一个周期，49个
亚基/3圈；2.3nm亚基间隔/圈。病毒粒体直径18nm，核酸链直径8nm。
球状病毒：蛋白质亚基镶嵌在粒体表面，构成多面体形，
小册子。
3、近代分子生物学时期
◆ 1956年，Gierer，Fraenkel-conral等证明TMV的RNA具有侵染性。 ◆ 1971年，Diener发现类病毒。 ◆ 1982年，Prusiner发现朊病毒，获1997年诺贝尔奖。
4、现代分子生物学时期
◆ 1985年，Powell等获得首例转TMV CP基因烟草。
内心是病毒的核酸；球状病毒并非光滑的球体，而是多面体（多为二 十面体），由多个正三角形组合而成。
三、植物病毒组分及其生物学功能
植物病毒的主要成份是核酸和蛋白质，有些还含有少量的金 属离子、多胺和水等。
（一）核酸
核酸是病毒遗传信息的载体，植物病毒粒体的基因组主要在核酸 中，有些含mRNA。一套基因组含有病毒侵染、复制、运转、传播等 生命活动所需的全部基因，决定病毒的增殖、生物学特性及致病性等。