病毒學(xué)論文--煙草花葉病毒

1、煙草花葉病毒摘要：草花葉病毒（Tobacco mosaic virus；TMV），又譯為煙草花葉病毒，是一種RNA病毒，專門感染植物，尤其是煙草及其他茄科植物，能使這些受感染的葉片看來斑駁污損，因此得名（mosaic為馬賽克，也就是拼貼之意）。19世紀末期人們已知有某種威脅煙草作物生存的疾病，但直到1930年才確知此病毒的存在。是煙草花葉病等的病原體，屬于Tobamovirus群。煙草花葉病和番茄花葉病早為一般所了解。葉上出現(xiàn)花葉癥狀，生長陷于不良狀態(tài)，葉常呈畸形。如今通過大量實驗的積累，已總結(jié)出了大量的防治經(jīng)驗 。關(guān)鍵詞：煙草花葉病毒 綜合防治前言：煙草花葉病嚴重危害煙葉產(chǎn)量和品質(zhì), 常造成

2、巨大的經(jīng)濟損失, 成為優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的制約因素之一。因此, 尋找一種經(jīng)濟、有效的煙草花葉病防治措施成為煙草生產(chǎn)上的迫切任務(wù)。此篇文章將對煙草花葉病毒作詳細的介紹以及綜合防治，綜述了煙草花葉病毒的研究發(fā)展進程。正文：1煙草花葉病毒概論1.1煙草花葉的分類地位煙草花葉病毒(Tobaccomosaicvirus,TMV)作為煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)代表種，其研究始于一個多世紀前。Mayer(1886年)首次發(fā)現(xiàn)煙草花葉病,并通過實驗證明其汁液具有傳染性。伊凡諾夫斯基(1892年)(D.1.Iwanowski)首次證明：TMV是由濾過性病原體(病毒)所引起的。1898年，“病毒學(xué)之父”貝

3、葉克林(Beijerinck)研究發(fā)現(xiàn)：TMV不屬于細菌，也不是微小體，是一種可濾過性的病原，一種 “傳染活液”或“病毒”。斯坦利(w.M.Stanley)發(fā)現(xiàn)病原體是蛋白質(zhì)，1935年他首次從病葉榨汁中分離到病毒狀結(jié)晶，并發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)還含有核酸，并確定病原就是TMV。他因為這一發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾獎。1939年，貝杰林克(Kansche)借助電子顯微鏡，第一次觀察到桿狀的TMV粒體。此后，在病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)、理化特性及其分子生物學(xué)特性研究中將TMV作為一種模式材料，對病毒學(xué)的發(fā)展起到極其重要的作用。如最早被提純的病毒是TMV，最早被證明其RNA攜帶有遺傳信息并具有侵染性是TMV。TMV也是第一個被發(fā)

4、現(xiàn)可以自我組裝的病毒，TMV外殼蛋白(CoatproteincP)是第一個被測序的病毒蛋白。首例抗性轉(zhuǎn)基因植株也是由TMvCp介導(dǎo)的。1.2煙草花葉病毒的病原形態(tài)TMV為桿狀病毒，大小300*18(nm)，病毒粒體存在一中央空洞區(qū)，直徑4nm。核酸(RNA)和外殼蛋白是TMV病毒粒體仁要組分，2130個相同亞基組成外殼蛋白，每個亞基長7nm，含158個氨基酸，端部稍細，呈橢圓形，直徑2.3nm，分子量為17.6kDa。亞基呈右手方向排列，呈單一螺旋狀，螺旋間距為2.3nm，一圈由16又1/3個亞基組成，共130圈，排3圈螺旋重復(fù)一次，所以螺旋周期為6.9m，147個核普酸形成一個螺旋周期，即有

5、49個蛋白亞基(每3個核苔酸與1個蛋白亞基結(jié)合)。病毒稀釋終點為倍，鈍化溫度9093，體外保毒期7296h。在干燥病組織內(nèi)存活30年以上，在無菌條件下致病力達數(shù)年。TMV存在不同株系，我國主要有4個株系，即：普通株系、黃斑株系、珠斑和番茄株系，我國的TMV癥狀存在多樣性，由于株系的致病力差異，不同的寄主及與其他病毒的復(fù)合侵染而造成的。2 煙草花葉病毒的寄主范圍及危害癥狀 2.1煙草花葉病毒的寄主范圍TMV是一種世界范圍內(nèi)廣泛分布發(fā)生的病毒病害，有著非常廣泛寄主范圍，侵染寄主達30個科，310多種植物。TMV不但嚴重危害煙草，也能危害馬鈴薯、辣椒、茄子、番茄、龍葵等茄科植物，還能侵染豆科、十字花

6、科、馬齒覓科、菊科、葫蘆、車前科、唇形科等36科植物。TMV既能侵染雙子葉植物，也能侵染單子葉植物，還可以侵染旅類植物，而且，隨著TMV研究的不斷深入，該種病毒的新寄主和新株系不斷報道。我國各產(chǎn)煙區(qū)均有發(fā)生，以遼寧、安徽、山東、四川等省受害較重。TMV田間發(fā)病率一般在5%20%。大田初期感染或幼苗期感染，產(chǎn)量損失可達30%50%；生殖生長期感染TMV對產(chǎn)量影響不顯著。但因為病毒侵染后顏色不均勻，香味受影響，品質(zhì)下降。 2.2煙草花葉病毒病危害癥狀被煙草花葉病毒危害的煙俗稱聾煙、瘋煙、青花、油頭。煙草普通花葉病毒病整個生育期均可發(fā)生，煙株感病后，表現(xiàn)為整株系統(tǒng)癥狀。田間煙草被侵染后一般710d發(fā)

7、病?！盎ㄈ~”有兩種類型：一是輕型“花葉”，黃綠、深綠、淺綠相間的“花葉”僅在葉片的局部或葉尖出現(xiàn)，株形矮化不明顯；另一種是重型“花葉”，葉片除表現(xiàn)“花葉”外，病葉邊緣有時向背面卷曲，厚薄不均,葉基松散，甚至葉肉組織扭曲呈畸形、變皺縮，有時出現(xiàn)壞死大斑塊，但頂部13個葉片形成“花葉灼斑”，在病害危害后期植株產(chǎn)生“閃電狀”壞死斑，中下部12片葉片沿葉脈發(fā)生。在煙草栽培種上，初期產(chǎn)生明脈，接種34天后出現(xiàn)系統(tǒng)癥狀，之后產(chǎn)生輕微暗綠花葉，施氮過多產(chǎn)生褪綠斑；含N基因的Nicotiana spp.在高溫下易產(chǎn)生系統(tǒng)癥狀；在煙草栽種Samson-NN!、葉煙及Xarithi-NC、莧色黎(C.amaran

8、tieolor)、曼陀羅(D.stralnonium)、菜豆 (Paseolusvulgariscv.Pinto)上，產(chǎn)生局部壞死斑，在煙草栽培種Java上，野生煙（N.sylvestris)為系統(tǒng)侵染。TMV侵染寄主植物后，在寄主植物體內(nèi)形成病毒結(jié)晶狀內(nèi)含體和無定形的X-體兩種內(nèi)含體結(jié)構(gòu)。1903年，伊凡諾夫斯基觀察感染了TMV的煙草葉片細胞，發(fā)現(xiàn)非結(jié)晶性和結(jié)晶狀內(nèi)含休。過去在寄主體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個未知的物質(zhì)，稱之為x-體，后來研究表明，它主要由TMV的126/183kDa蛋白組成，被稱為無定形內(nèi)含體，病毒的結(jié)晶狀內(nèi)含體存在于細胞質(zhì)中，X-體存在于細胞核中。3 煙草花葉病毒的傳播及綜合防治3.1煙

9、草花葉病毒的傳播發(fā)生規(guī)律： 煙草普通花葉病，大田初期發(fā)病來源于苗期和移栽時的感染，其次是土壤內(nèi)病殘。苗期侵染來源是帶病殘體的肥料、土壤、種子和帶病其他寄生植物。田間發(fā)病后，通過田間間苗、除草等農(nóng)事操作接觸和葉片的互相摩擦，使病害在田間傳播蔓延。收獲后，病殘體置留土壤中，只要不腐爛，病毒就不會死亡，又是來年侵染煙草的來源。 黃瓜花葉病毒，在多年生雜草寄主體內(nèi)過冬，來年春天，通過蚜蟲將病毒帶到煙草。因此，蚜蟲發(fā)生的遲早和多少，對這種病毒的發(fā)生起著重要作用。 67月少而干旱有利普通花葉病發(fā)生。67月遇雨降溫導(dǎo)致黃瓜花葉病發(fā)生。煙草不同品種抗病性有差異；適期早栽，增施磷、鉀肥，病害減輕。3.2煙草花葉

10、病毒的綜合防治1 選擇抗性品種 選用抗耐病品種是預(yù)防煙草花葉病最經(jīng)濟、有效的措施。煙草育種工作者已經(jīng)在抗 TMV 方面取得了豐碩成果, 培育出一系列抗病品系, 如 VA312,DF485, DF911, TND94, TND950, KY171 和 KY190 等。2 合理施肥 不同磷鉀肥配比試驗和不同病情煙田的氮磷鉀含量分析一致表明: 含鉀量大有利于提高煙株自身的綜合抗病力,特別是對花葉病和赤星病等的抗性。周冀衡研究表明:當(dāng)煙葉含鉀量提高后, 不僅可以增強細胞膜的穩(wěn)定性,降低病毒侵染對煙葉細胞膜脂的傷害,而且還能明顯提高葉片內(nèi)源保護酶 SOD、POD、CAT、PPO 等的活性,從而達到抑制煙

11、草花葉病毒的效果。同時, 劉國順等研究表明, 施用鋅肥能增強煙草抵抗花葉病的能力,而以根外噴施效果最為顯著,與對照相比, 其發(fā)病率下降 209.9 %; 王文亮等指出,施用硼肥可明顯提高煙株抗煙草花葉病的能力和加速葉片落黃; 李懷方等研究表明, 鈣、鎂離子對煙草花葉病毒有明顯的抑制作用。因此,田間施肥時應(yīng)兼顧好氮磷鉀的適宜配比和中微量元素肥料的適當(dāng)搭配。3 煙草生長發(fā)育過程進行衛(wèi)生管理 鑒于煙草花葉病毒病可以從種子帶毒, 并且在田間通過接觸傳播, 故在育苗時可用磷酸三鈉浸種; 選擇煙田時避免與 TMV 寄主植物臨作、輪作; 在田間農(nóng)事操作時應(yīng)盡量避免引起植株間摩擦以防治 TMV 的傳播, 這樣

12、可以有效防止 TMV 在植株間傳播和將病毒從苗床帶到大田; 打頂、打杈遇到感染 TMV 的病株時, 操作后要用肥皂水或磷酸三鈉洗手以鈍化病毒; 水肥管理要合理, 以增強煙草植株的抗病性。另外在田間操作時, 要避免吸煙。4 化學(xué)防治 在國內(nèi)應(yīng)用較多的藥劑類型包括: 金屬元素及化學(xué)表面活性劑; 植物生長調(diào)節(jié)劑; 微量元素;植物抗性誘導(dǎo)劑。在科研和實際生產(chǎn)中, 微量元素在煙草上的應(yīng)用越來越受到人們的重視, Miner 曾報道, 葉面噴施微量元素特別是銅離子, 能夠減輕花葉病的危害; 韓錦峰等認為 0.1%硫酸銅溶液和 0.1%硫酸鋅溶液葉面噴施, 可以明顯減輕花葉病對煙草的危害。說明微量元素對提高煙

13、葉品質(zhì), 減輕煙草花葉病危害, 改善營養(yǎng)狀況等都有明顯的效果。杜春梅等研究表明, 菌克毒克對 TMV 引起的煙草花葉病具有明顯的保護作用和一定的治療作用, 有降低病毒濃度、緩解癥狀表現(xiàn)的效應(yīng)。參考文獻：【1】裘維蕃主編.植物病毒學(xué)，1985，北京：科學(xué)出版社.【2】吳爾福,孫光榮.Ts制劑對番茄花葉病毒病的防治效果及其生理機制的研究J.山東大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1992,27(2):215 220【3】侯玉霞,李重九,劉儀,蔡祝南,費青.抗病毒劑對煙草花葉病毒與煙草葉綠體互作的影響J.植物保打0,1995.24(2):10一13【4】余清,劉勇,楊樹軍.兒種煙草抗病毒劑田間藥效及對煙株抗病性的影響J【5】周冀衡, 李衛(wèi)芳,王丹丹,等.鉀對病毒侵染后煙草葉片內(nèi)源保護酶活性的影響 J .中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2000,33(6): 98- 100.【6】劉國順, 王文亮,郝偉宏, 等.鋅肥對烤煙生長發(fā)育的影響 J .河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報( 增刊) , 1998,( 9) : 92- 94.【7】王文亮, 劉清華, 牛德江,等.硼肥不同施用量對煙草生長發(fā)育的影響 J .河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報( 增刊) , 1998,(