植物病毒2015.

植物病毒目前已研究和命名的植物病毒达1000多种，其中许多为重要的农作物病原。第一节植物病毒概述在我国北方麦区间歇性暴发的小麦黄矮病（Barleyyellowdwarf）平均造成30%的产量损失。在油菜上，因病毒病造成的产量损失常年达20~30%。◆1576，荷兰人CharlesdeLieclase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Mayer证明烟草花叶病（TMV）具有传染性（认为是细菌）。◆1892年，俄国人Ivanowski发现烟草花叶病病原（TMV）可通过细菌过滤器（认为是微小细菌）。植物病毒学发现病毒粒体的形态微小，其度量单位通常采用纳米（nm，1nm=10-9m）。植物病毒粒体形态大部分为球状、杆状和线状，少数为弹状、杆菌状和双联体状等。第二节植物病毒的一般性状一、植物病毒的形态许多植物病毒由不只一种粒体构成烟草脆裂病毒有两种杆状粒体，长的一种为195×25nm，短的一种为43~110×25nm；苜蓿花叶病毒有5种粒体组分：大小为58×18、54×18、42×18、30×18、18×10nm。植物病毒粒体主要含有核酸和蛋白两大部分。中间为核酸（RNA或DNA），外部有外壳蛋白（CoatProtein，CP）包被形成衣壳，少数病毒在蛋白衣壳外面还包被一层那囊膜（envelope），称为包膜病毒,如植物弹状病毒。二、植物病毒的结构植物病毒的衣壳呈螺旋对称（如TMV）、二十面体对称（如芜菁黄色花叶病毒TYMV）。三、植物病毒的核酸病毒基因组所包含的基因数目从1个（如卫星烟草坏死病毒，STNV）至12个（植物呼肠孤病毒），一般为2~7个基因。1、植物病毒的核酸类型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：2、病毒粒体核酸含量球状病毒：15%~45%。线状及杆状病毒：5%~6%。弹状病毒：1%。3、病毒的多分体现象为植物病毒所特有，并仅存在于＋ssRNA病毒中。是指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。由于遗传信息分开了，单独一个粒体不能侵染，必需是一组几个同时侵染才能全部表达遗传特性。多（双、三）分基因组病毒：分段基因组分别包装于不同的病毒粒体中。烟草花叶病毒属(Tobamovirus)、马铃薯X病毒属(Potxvirus)和马铃薯Y病毒属(Potyvirus)。单分基因组病毒：一个病毒粒体中包含有全套基因组。如烟草脆裂病毒属(Tobravirus)；黄瓜花叶病毒属(Cucumovirus)和苜蓿花叶病毒(AMV)结构蛋白主要是外壳蛋白和包膜蛋白，有些病毒还有基因组结合蛋白（VPg）。绝大多数植物病毒的外壳蛋白仅由一种蛋白多肽构成，个别的有两种以上。非结构蛋白包括复制酶、参与病毒运转的运动蛋白等。（二）蛋白质（三）脂类大多数植物病毒不含脂类，只有具包膜的病毒才有脂类。（四）其他组份糖蛋白、金属离子、多胺、水等。第三节植物病毒的侵染和传播以（+）RNA病毒为例，病毒的复制过程如下：（1）病毒粒体进入寄主细胞，脱壳，释放RNA；（2）RNA与核糖体结合，翻译出病毒复制酶等与复制相关的基因产物；（3）复制酶以（+）RNA为模板合成（-）RNA链，并形成双链复制型；（4）从复制型产生子代（+）RNA链；（5）以病毒RNA为模板合成外壳蛋白；（6）外壳蛋白亚基和RNA组装成新的病毒粒体。病毒类型复制形式mRNA合成途径核酸侵染性举例(+)ssRNARNARNA(+)RNA(-)RNAmRNA+多数植物病毒(-)ssRNARNARNA(-)RNAmRNA-植物弹状病毒dsRNARNARNA(+-)RNAmRNA-植物呼肠孤病毒(+)ssDNADNADNA(+)DNA(+-)DNAmRNA+双联病毒dsDNADNARNADNA(+-)DNAmRNA+花椰菜花叶病毒RNARNADNARNARNAdsDNAmRNA反转录病毒植物病毒基因组复制具有多样性在植物叶肉细胞间的移动称为胞间运转（移动）；经维管束输导组织的运转称为长距离运转（移动）。二、病毒在植物体内的运转（移动）已知植物病毒的胞间运转有多种途径，而以经胞间连丝的运转最为普遍。该过程需有病毒的运动蛋白参与。首先运动蛋白作用于胞间连丝，使胞间连丝的孔径增大几倍至几十倍；同时运动蛋白与病毒核酸结合，使核酸呈细长的线状；最后病毒是以核酸的形式通过扩展了的胞间连丝进入相邻的细胞。（一）胞间运转一些病毒仅能在某些寄主的接种点附近有限的细胞内扩散，表现为局部侵染。病毒在细胞间移动的速度是缓慢的，平均每天不过1mm左右。（二）长距离运转植物病毒的侵染大都是系统性的；先在薄壁细胞组织中增殖和运转；然后进入维管束组织的韧皮部或木质部很快地运转。（三）病毒在植物体内的分布全株性侵染的病毒并不是植株的每个部分都有病毒；只有部分病毒可以进入植株的种胚，所以病毒可以由种子传染的还是少数；花粉可以传染病毒。植物旺盛生长的分生组织很少含有病毒，如茎尖、根尖；采用分生组织培养的方法，可以从病株上得到无毒苗。三、植物病毒的传播植物病毒只能被动传播，需借外界因子进入活的细胞内。植物病毒传播方式可以分为介体传播和非介体传播。二、植物病毒的命名采用得最多的是英文俗名法:寄主植物+症状（不采用斜体，常使用缩写）烟草花叶病毒（Tobaccomosaicvirus，TMV）黄瓜花叶病毒（Cucumbermosaicvirus，CMV）有的按照发现的先后给予命名，如马铃薯X病毒（PotatovirusX，PVX）和马铃薯Y病毒（PotatovirusY，PVY）等。目前国际上采用类似于拉丁双名法来命名植物病毒:寄主名+症状+病毒属名如TobaccoMosaicTobamovirus属名采用斜体书写。植物病毒属名以-virus结尾，常由模式种寄主名称（英文或拉丁文）缩写+主要特征描述（英文或拉丁文）缩写+virus组合而成，书写采用斜体。如黄瓜花叶病毒属记作Cucumovirus。科、目的名称分别以-viridae和-virales为结尾，均采用斜体书写。类病毒(viroid)在命名时遵循相似于病毒的规则，因缩写名易与病毒混淆，新命名规则规定类病毒的缩写为Vd，如马铃薯纺锤块茎类病毒(Potatospindletuberviroid)缩写为PSTVd。昆虫病毒灰白蚕蛾属鳞翅目，蚕蛾科昆虫，分布于广东、广西、四川、台湾、海南等地，在华南地区危害小叶榕、黄葛榕、高山榕、菩提榕、木波萝等主要园林树木，是一种主要的园林害虫。1～3龄幼虫取食叶肉，致叶片只剩下网叶脉，被危害叶片不久呈深褐色。4龄后的幼虫取食叶片呈空洞或缺刻。末龄幼虫食量大增，食光叶片及嫩梢，仅余树干。十二世纪中叶我国《农书》中，已有关于家蚕“高节”、“脚肿”等病症的记载；十六到十七世纪，我国对蚕脓病有描述；十九世纪中叶，Cornelia和Maestri才记述了家蚕的多角体病的症状；包涵体由单个或多个昆虫病毒粒子被包围在一个主要由蛋白质构成的包被结构包含单个病毒粒子的呈圆形；包含多个病毒粒子的呈多角体形颗粒体病毒多角体病毒包涵体的大小为0.5～15微米不溶于水，也不溶于乙醇、氯仿、苯酚等一般的有机溶剂，许多种蛋白酶对它不起作用包涵体的理化特征它保护着病毒粒子，使病毒粒子在离开昆虫数年后仍然具有侵染活性。包涵体的生理功能在自然条件下，病毒包涵体通过食物进入昆虫的消化道，由于昆虫碱性消化液的作用，使得包涵体破裂释放出病毒粒子。当病毒粒子逐步侵染昆虫体内的各种细胞后，造成昆虫死亡。包涵体的致病机理包涵体病毒的分类根据有无包涵体及包涵体的形状、在细胞中的位置等，将其分为核型多角体病毒、细胞质型多角体病毒、颗粒体病毒及无包涵体病毒等。杆状病毒科核型多角体病毒属(Nucleopolyhedrovirus，简称NPV)颗粒体病毒属(Granulovirus，简称GV)杆状病毒科(Baculoviridae)包含：杆状病毒科的两种病毒形态许多核内获得包膜的病毒子被包埋入多角体蛋白的结晶基质中，逐渐形成多角体。这种病毒子称为包埋型病毒子（oocludedvirus，OV）。核衣壳于胞核内病毒发生基质上进行装配，通过细胞质出芽，获得包膜，这种病毒称为芽生型病毒（Buddedvirus，BV）双链环状的超螺旋DNA，大小为80～180kb；基因组编码100-200蛋白质；双链DNA具有侵染性。杆状病毒的基因组核型多角体病毒(NPV)核型多角体病毒(nuclearpolyhedrosisviruse,简称NPV)是研究得最早和最为详细的一类昆虫病毒。到1986年为止，国内外发现464株，中国约124株。属于杆状病毒属（Baculovirus）的A亚组。具有较大的包涵体，称为多角体，在被感染的细胞核内形成。多角体大小常因寄主昆虫种类的不同而不同，。常见的形状有三角形、四角形、五角形、立方体、不规则形等。核型多角体病毒NPV的理化性状不溶于水及多种有机溶剂如乙醇、乙醚、三氯甲烷、苯、丙酮等强酸或强碱溶液处理，能使多角体蛋白质溶解。病毒粒子外有包涵体的保护，可在自然条件下存活多年仍不失效。对低温有较高的忍受力。如家蚕NPV在超低温条件下反复冻结融解多次，其感染力不变。对高温的抵抗力较差，如棉铃虫NPV75～80℃条件下不到10分钟就失活。NPV对昆虫的侵染感病初期无明显异常变化；行动迟缓食欲减退；死前体躯变软；以腹足紧附枝叶倒挂而死；皮肤则脆弱易裂；内含大量新形成的核多角体。NPV的感染途径接种量少潜伏期长；幼虫龄期越后易感性一般较小；温度显著影响潜伏期长短，如家蚕在正常室温下5～7天就出现病征；较高的相对湿度也能诱发某些昆虫发生病毒病。颗粒体病毒(GV)颗粒体病毒（granulosisvirus，简称GV）在分类上属杆状病毒科B亚组，是有包涵体的昆虫病毒。目前为止国内外发现GV约130株，中国发现约42株。GV的形态特征包涵体称颗粒体(granule)或荚膜(capsule)。先在被感染细胞的核内形成，但当核膜破裂后可溢出到细胞质内。包涵体很小。颗粒体的形状有卵形、椭圆形、长卵形等，通常直径为0.1～0.3μm，长0.3～1.0μm。每个包涵体内一般只有一个病毒粒子。霜天蛾GV的形态小菜蛾GV经碱处理后的病毒粒子GV的理化性状不溶于水和一般的有机溶剂如乙醚、乙醇、丙酮、二甲苯等。遇强酸或强碱，包涵体能迅速溶解，并可使病毒粒子变性而失去侵染力。可在室温下保存5年以上而不失侵染力。高温可使其失活。较低的温度有可能延长贮存的时期。紫外线或其他辐射线能使完整的病毒失活。用稀碱处理后可获得完整和具侵染性的病毒粒子。GV对昆虫的侵染感染初期无明显病征；之后出现反应迟钝和停止取食；感病虫体可能膨大或收缩；已死幼虫体壁脆弱；染病幼虫可存活较长时间；GV的感染途径通过口服进入易感虫体，颗粒体在中肠中溶解，游离的病毒粒子通过肠道柱形细胞的微绒毛而侵入，在这些细胞核中增殖，新形成的颗粒体病毒释放于血淋巴中而导致对其他组织的继发感染。虫体外伤和寄生天敌产卵可引起GV对皮下感染，也可经卵垂直传播。杆状病毒的复制循环主要侵入方式为胞吞作用，突起糖蛋白gp64为表面抗原；核衣壳在细胞质中释放；借助肌动蛋白移动进入细胞核；在细胞核中脱去衣壳，释放核蛋白。昆虫病毒的吸附和侵染过程病毒的裸露DNA具有侵染性；转录调控因自最先启动；早期复制：解旋酶(pl43)、阻断寄主蜕皮的酶（egt）、p35、gp64.杆状病毒的早期复制晚期RNA聚合酶不同于早期；晚期的RNA聚合酶对a-鹅膏菌素敏感；主要合成：碱性蛋白、衣壳蛋白和糖蛋白。杆状病毒的晚期复制最后复制合成多角体蛋白。最后复制的RNA聚合酶对a-鹅膏菌素敏感；毒粒的装配核衣壳的装配与病毒基质的形成同时发生；基质是由病毒39kDa的衣壳蛋白和RNA构成的核蛋白；多角体蛋白和病毒粒子同时生成，只有多角体蛋白的产量很高时，才能病毒粒子形成包涵体。包涵体外被一层碳水化合物和蛋白质组成的外膜，