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普通植物病理學(xué)植物病毒普通植物病理學(xué)植物病毒1病毒發(fā)現(xiàn)的歷史Ivnowsky(1892):TMVBeijerinck(1898):‘filterablevirus’Loeffler(1898)口蹄疫病毒Towort(1915)噬菌體病毒發(fā)現(xiàn)的歷史病毒的發(fā)現(xiàn)1886年,德國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家邁爾在荷蘭的接種試驗(yàn)(煙草花葉病是一種傳染性疾病)病毒的發(fā)現(xiàn)1886年,德國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家邁爾在荷蘭的接種試驗(yàn)1892年,俄羅斯伊萬(wàn)諾夫斯基煙草花葉病感病因子(細(xì)菌濾器濾過(guò)性)1892年,俄羅斯伊萬(wàn)諾夫斯基1892年從事煙草病工作的年青的俄國(guó)科學(xué)家伊萬(wàn)諾夫斯基(Ivanovski)發(fā)現(xiàn)感受花葉病的葉汁,即使經(jīng)過(guò)細(xì)菌濾器的過(guò)濾也仍具有傳染的性質(zhì)。這項(xiàng)觀察提示了存在一種比以前所知的任何一種都小的病原,他認(rèn)為該病是由產(chǎn)生毒素的細(xì)菌引起的。1892年從事煙草病工作的年
1898年,荷蘭科學(xué)家貝葉林克(Beijerinck)重復(fù)了伊萬(wàn)諾夫的實(shí)驗(yàn),
他從患花葉病的煙草葉中擠出汁液,并使之通過(guò)細(xì)菌濾器。表明濾液仍有侵染性。貝杰林克相信他的濾器阻擋住了細(xì)菌。將汁液置于瓊脂凝膠塊的表面時(shí),發(fā)現(xiàn)侵染性物質(zhì)在凝膠中以適當(dāng)?shù)乃俣葦U(kuò)散,而細(xì)菌仍滯留于瓊脂的表面。因此認(rèn)為這種侵染性物質(zhì)要比通常的細(xì)菌小。貝杰林克用“病毒(Virus)”來(lái)命名這種史無(wú)前例的小病原體。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。1898年,荷蘭科學(xué)家1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊煙草花葉病毒結(jié)晶1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有同源性,單獨(dú)不能侵染,要依賴(lài)病毒的核酸才能侵染和增殖,這種核酸稱(chēng)為衛(wèi)星RNA(satelliteRNA,sRNA),其依賴(lài)的病毒稱(chēng)為輔助病毒。寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。特定的科,如PVY--茄科、MDMV(玉米矮花葉病毒)--禾本菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)師的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。病毒與其它生物大小比較5、蠕傳病毒屬及TRSV第四節(jié)植物病毒的分類(lèi)與命名Ivnowsky(1892):TMV二、植物病毒基因組信息的表達(dá)一套基因組含有病毒侵染、復(fù)制、運(yùn)轉(zhuǎn)、傳播等生命活動(dòng)所需的全部基因,決定病毒的增殖、生物學(xué)特性及致病性等。▲用作基因工程的載體或元件。植物病毒的名稱(chēng)目前不采用拉丁文雙名法,仍以寄主英文俗名加上癥狀來(lái)命名,如煙草花葉病毒為T(mén)obaccomosaicvirus,縮寫(xiě)為T(mén)MV;多個(gè)蛋白亞基聚集起來(lái)形成殼基。病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。已發(fā)現(xiàn)CMV有衛(wèi)星RNA存在。結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。AIDS:獲得性免疫缺失綜合病癥1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊
按它們寄主的不同,病毒分為:寄生植物的植物病毒(PIantvirus)、寄生動(dòng)物的動(dòng)物病毒(Animalvirus)醫(yī)學(xué)病毒(人類(lèi)病毒);真菌病毒寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。等。在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有病毒與人類(lèi)的關(guān)系有害方面:▲引起人類(lèi)疾病(天花、愛(ài)滋病、非典型肺炎、肝炎、流感、小兒麻痺等)?!鹦笄菁膊。袢?、口蹄疫、豬瘟、牛瘟、雞瘟、鴨瘟)?!鹬参锊『Γù篼滭S矮病毒病、椰子死亡類(lèi)病毒)。病毒與人類(lèi)的關(guān)系有害方面:▲引起人類(lèi)疾病(天花、愛(ài)滋病、非典非典型肺炎”元兇冠狀病毒非典型肺炎”元兇冠狀病毒一、艾滋病毒(一)形態(tài):圓球形(二)侵染特點(diǎn):逆轉(zhuǎn)錄病毒。AIDS:獲得性免疫缺失綜合病癥HIV:人類(lèi)免疫缺陷病毒(三)傳播方式:血液及分泌物經(jīng)由粘膜表面或皮膚破損處進(jìn)入一、艾滋病毒(一)形態(tài):圓球形AIDS:獲得性免疫缺失綜合病瘋牛病HIV瘋牛病HIV艾滋病毒T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒艾滋病毒T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒植物病毒被病毒感染的植物植物病毒被病毒感染的植物病毒與人類(lèi)的關(guān)系有益方面:▲用作基因工程的載體或元件?!泻ι锟刂疲êοx(chóng)、真菌及雜草生防)。▲環(huán)境保護(hù)(利用藻類(lèi)病毒消除水面藻類(lèi)污染)。▲花卉增色(金心黃楊、金邊瑞香、雜色郁金香)1576,荷蘭人CharlesdeLieclase描述郁金香雜色花?!坝艚鹣銦帷?。一株郁金香(球根):數(shù)頭牛、豬、綿羊;幾頓谷物;上千磅奶酪;一個(gè)磨坊。。病毒與人類(lèi)的關(guān)系有益方面:▲用作基因工程的載體或元件。
第一個(gè)記載的植物病毒病的是郁金香碎色病,因?yàn)橹两窈商m阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)師的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。當(dāng)時(shí)一個(gè)得病郁金香球莖竟能換來(lái)成噸的谷物或上千磅的奶酪。在1634-1637年的荷蘭,這種嗜好達(dá)到了可稱(chēng)做“郁金香熱”的高潮。使我們知道在十七世紀(jì)就存在一種植物病毒病----郁金香碎色病。第一個(gè)記載的植物病毒病的是1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊基因組轉(zhuǎn)錄mRNA具有多種形式菊花矮化類(lèi)病毒(Chrysanthemumstuntviroid)▲有害生物控制(害蟲(chóng)、真菌及雜草生防)。輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。遺傳信息為雙組分基因組包被在兩種粒體里的病毒,如煙草脆裂病毒屬(Tobravirus)和蠕傳病毒屬(Nepovirus).植物病毒基因組所包含的基因數(shù)目從一個(gè)(衛(wèi)星病毒)至十二個(gè)(植物呼腸孤病毒),一般為4~7個(gè)基因,分子量從0.在15000種葉蟬中,只有49種是病毒的傳播介體;是煙草和黃瓜,局部枯斑寄主為莧色藜、昆諾藜和豇豆。寄主范圍廣,傳播不需要介體,靠接觸傳播,有時(shí)靠所以這些病毒的精提純核酸不能完成復(fù)制的過(guò)程。菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid其中多數(shù)屬于蠕傳病毒屬和煙草脆裂病毒屬的病毒T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。核酸包被在三種粒體中的病毒。野生寄主是初侵染來(lái)源。核酸占21%,為+ssRNA。不同部位病毒含量不一致。1、煙草花葉病毒TMV的俄國(guó)科學(xué)家伊萬(wàn)諾夫斯基(Ivanovski)發(fā)現(xiàn)感受花葉病的葉汁,即使經(jīng)過(guò)細(xì)菌濾器的過(guò)濾也仍具有傳染的染病郁金香01碎色1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊染病郁金香01碎色染病郁金香02染病郁金香022葉蟬和飛虱:絕大多數(shù)增殖型病毒。核酸占21%,為+ssRNA。在光學(xué)顯微鏡下觀察到內(nèi)含體;不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid耐熱性:類(lèi)病毒失活需要100℃以上的高溫。輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。1、煙草花葉病毒TMV大部分病毒寄主范圍限于持毒期(retentionperiod)是指介體能保持傳毒能力的時(shí)間。介體傳毒專(zhuān)化性機(jī)制涉及到介體—病毒—寄主三者的相互識(shí)別或作用。球狀病毒:直徑大多在20~35nm,少數(shù)可以達(dá)到70~80nm;植物病毒有兩種基本結(jié)構(gòu)方式:螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)和等面體對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)。(2)負(fù)單鏈RNA(-ssRNA)植物呼腸孤病毒的基因組屬這一類(lèi)型。葉蟬和飛虱傳播的大多是增殖型病毒,大多終生傳毒,核糖體移碼(trans-frame)策略:在翻譯接近開(kāi)放閱讀框架的終止密碼子時(shí),核糖體回讀一個(gè)核苷酸(少數(shù)情況是跳過(guò)一個(gè)),這樣使終止密碼子UAG分到兩個(gè)三聯(lián)體密碼中,使翻譯繼續(xù)到下一個(gè)開(kāi)放閱讀框架,從而產(chǎn)生一個(gè)大蛋白。病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。植物病毒有兩種基本結(jié)構(gòu)方式:螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)和等面體對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)。胞間聯(lián)絲是細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?葉蟬和飛虱:絕大多數(shù)增殖型病毒。二、昆蟲(chóng)病毒防治農(nóng)林害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì):專(zhuān)一性高擴(kuò)散性強(qiáng)毒力大后效長(zhǎng)環(huán)保功能對(duì)人類(lèi)的不利作用:經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)(蜂、蠶)病毒病
斜紋夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑及甜菜夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑:一種核型多角體病毒(NPV)二、昆蟲(chóng)病毒防治農(nóng)林害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì):斜紋夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑及甜菜夜蛾第一節(jié)植物病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與組分觀察植物病毒的形態(tài)則需要放大數(shù)萬(wàn)倍的電子顯微鏡。度量病毒大小的尺度為納米(nm)。第一節(jié)植物病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與組分病毒與其它病原生物大小比較病毒與其它病原生物大小比較病毒與其它生物大小比較病毒與其它生物大小比較
一、植物病毒的形態(tài)植物病毒的基本形態(tài)為粒體(virion,virusparticle),大部分病毒的粒體為球狀、桿狀和線狀,少數(shù)為彈狀、桿菌狀和雙聯(lián)體狀等。一、植物病毒的形態(tài)植物病理學(xué)植物病毒課件球狀病毒:直徑大多在20~35nm,少數(shù)可以達(dá)到70~80nm;球狀病毒也稱(chēng)為多面體病毒或二十面體(icosahedralparticle)病毒。大約一半左右的植物病毒科、屬是屬于這種形態(tài)。球狀病毒:直徑大多在20~35nm,少數(shù)可以達(dá)到70~80n多(雙、三)分體病毒:分段基因組分別包裝于不同的病毒粒體中。在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有同源性,單獨(dú)不能侵染,要依賴(lài)病毒的核酸才能侵染和增殖,這種核酸稱(chēng)為衛(wèi)星RNA(satelliteRNA,sRNA),其依賴(lài)的病毒稱(chēng)為輔助病毒。典型種是傷瘤病毒(woundtumorvirus)(Beijerinck)重復(fù)了伊萬(wàn)諾夫的實(shí)驗(yàn),某些病毒粒體含多胺,主要是精胺和亞精胺,它們與核酸上的磷酸基團(tuán)相互作用,為穩(wěn)定折疊的核酸分子。寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。病毒線狀,長(zhǎng)750nm,直徑(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)體外存活期2~4天,鈍將汁液置于瓊脂凝膠塊的表面時(shí),發(fā)現(xiàn)侵染性物質(zhì)在凝膠中以適當(dāng)?shù)乃俣葦U(kuò)散,而細(xì)菌仍滯留于瓊脂的表面。高侵染活性:50~100分子可侵染成功,病毒需100萬(wàn)粒體。對(duì)人類(lèi)的不利作用:經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)(蜂、蠶)病毒病黑尾葉蟬傳播,循回期10~20天,終生傳毒,并可經(jīng)卵傳。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。亞基因組RNAs策略:接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。寄主范圍廣,傳播不需要介體,靠接觸傳播,有時(shí)靠殼基有規(guī)則地結(jié)合、分布在二十個(gè)正三角形組成的面上;HIV:人類(lèi)免疫缺陷病毒桿狀病毒多為20~80nm×100~250nm,兩端平齊;桿狀病毒粒體剛直;線狀病毒多為11~13nm×750nm,個(gè)別可以達(dá)到2000nm以上,粒體有不同程度的彎曲。多(雙、三)分體病毒:分段基因組分別包裝于不同的病毒粒體中。二、植物病毒的結(jié)構(gòu)完整的病毒粒體是由一或多個(gè)核酸分子(DNA或RNA)包被在蛋白或脂蛋白衣殼里構(gòu)成的。絕大多數(shù)病毒粒體都只是由核酸和蛋白衣殼(capsid)組成,但植物彈狀病毒(PIantrhabdovirus)粒體外面有囊膜(envelope)包被。二、植物病毒的結(jié)構(gòu)▲用作基因工程的載體或元件。絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒DNA病毒(ssDNA病毒和dsDAN病毒)需要寄主的轉(zhuǎn)錄酶轉(zhuǎn)錄mRNA。8、真菌傳桿狀病毒屬(Furovirus)及SWMV菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid5光譜吸收特性:260/280紫外線峰值比表示核酸與蛋白質(zhì)含量的比值。所有種均產(chǎn)生風(fēng)輪狀內(nèi)含體。三、植物病毒的增殖(組裝)6病毒的化學(xué)特性:指核酸的類(lèi)型、核酸的鏈數(shù)以及分子量度量病毒大小的尺度為納米(nm)?!鹬参锊『Γù篼滭S矮病毒病、椰子死亡類(lèi)病毒)?;绎w虱傳播的小麥叢矮病毒、黑尾葉蟬傳播的水稻矮縮病毒可經(jīng)卵傳40代。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。2.多聚蛋白策略:基因組核酸具有編碼多個(gè)蛋白的能力,但是其翻譯僅從單一開(kāi)放閱讀框架進(jìn)行,產(chǎn)生的多聚蛋白(polyproteins)在病毒編碼的蛋白酶作用下,分解為多個(gè)最終的基因翻譯產(chǎn)物,如馬鈴薯Y病毒屬。飛虱亞目中的一部分是傳播介體;植物呼腸孤病毒的基因組屬這一類(lèi)型。植物病毒的基因組很小,編碼的蛋白質(zhì)種類(lèi)也很少,按照其功能可分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。個(gè)月至幾年。一套基因組含有病毒侵染、復(fù)制、運(yùn)轉(zhuǎn)、傳播等生命活動(dòng)所需的全部基因,決定病毒的增殖、生物學(xué)特性及致病性等。線狀病毒多為11~13nm×750nm,個(gè)別可以達(dá)到2000nm以上,粒體有不同程度的彎曲。阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)師的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。病毒的不同株系往往由不同的蚜蟲(chóng)傳播,一次得毒可以1892年從事煙草病工作的年青在有些品種上表現(xiàn)局部壞死斑,有些品種上癥狀較輕。6病毒的化學(xué)特性:指核酸的類(lèi)型、核酸的鏈數(shù)以及分子量病毒為+ssRNA,核酸占5~6%。寄生動(dòng)物的動(dòng)物病毒(Animalvirus)AIDS:獲得性免疫缺失綜合病癥病毒與其它生物大小比較絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。1971年Diener首次在描述馬鈴薯紡錘塊莖病的病原時(shí)使用類(lèi)病毒(viroid)一詞。金屬離子也是許多病毒必須的,主要有鈣離子、鈉離子和鎂離子。主要引起菜豆和豇豆的花葉和斑駁病。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。通讀蛋白(read—through)策略主要侵染馬鈴薯、番茄、煙草等,引起皺縮花葉、明脈、根據(jù)上述主要特性,將植物病毒分在15個(gè)科73個(gè)屬中(其中有些屬、種尚未確定)。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)四、病毒在植物體內(nèi)的移動(dòng)多個(gè)蛋白亞基聚集起來(lái)形成殼基。3、黃瓜花葉病毒屬及CMV三、植物病毒的組分(一)蛋白質(zhì)1衣殼蛋白的組成和結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。多個(gè)蛋白亞基聚集起來(lái)形成殼基。殼基是一種形態(tài)單位,主要表現(xiàn)在球狀病毒上,多數(shù)殼基構(gòu)成衣殼,起到保護(hù)核酸鏈的作用。殼▲用作基因工程的載體或元件。阿姆斯特丹的Rijks博物館還保植物病理學(xué)植物病毒課件植物病毒有兩種基本結(jié)構(gòu)方式:螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)和等面體對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)。螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu):桿狀病毒的結(jié)構(gòu),TMV為代表。蛋白亞基呈螺旋狀排列,鑲嵌在RNA螺旋鏈上,一個(gè)亞基和三個(gè)核苷酸相結(jié)合。等面體對(duì)稱(chēng)形結(jié)構(gòu):球形病毒的結(jié)構(gòu)。殼基有規(guī)則地結(jié)合、分布在二十個(gè)正三角形組成的面上;殼基經(jīng)常由5、6、2、3個(gè)蛋白亞基聚集而成,常被分別稱(chēng)為五鄰體、六鄰體、二聚體和三聚體。這種結(jié)構(gòu)使病毒消耗的能量最小,粒體最穩(wěn)定。植物病毒有兩種基本結(jié)構(gòu)方式:螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)和等面體對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)植物病理學(xué)植物病毒課件2植物病毒的蛋白種類(lèi)植物病毒的基因組很小,編碼的蛋白質(zhì)種類(lèi)也很少,按照其功能可分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。非結(jié)構(gòu)蛋白:病毒核酸編碼的非結(jié)構(gòu)必需的蛋白,包括病毒復(fù)制需要的酶,傳播、運(yùn)動(dòng)需要的功能蛋白等。2植物病毒的蛋白種類(lèi)(二)核酸
核酸是病毒遺傳信息的載體,植物病毒粒體中的核酸主要是其基因組,有些含DNA,有些含mRNA。一套基因組含有病毒侵染、復(fù)制、運(yùn)轉(zhuǎn)、傳播等生命活動(dòng)所需的全部基因,決定病毒的增殖、生物學(xué)特性及致病性等。(二)核酸植物病毒基因組所包含的基因數(shù)目從一個(gè)(衛(wèi)星病毒)至十二個(gè)(植物呼腸孤病毒),一般為4~7個(gè)基因,分子量從0.4×106d到15.5×106d,通常具有外殼蛋白基因、復(fù)制酶基因及運(yùn)動(dòng)蛋白基因等。大部分植物病毒基因組能編碼4~7種蛋白質(zhì)。1、植物病毒的核酸類(lèi)型植物病毒的基因組多數(shù)為核糖核酸(RNA),少數(shù)為脫氧核糖核酸(DNA)。根據(jù)核酸性質(zhì)及功能,可將植物病毒基因組分為下列5種類(lèi)型:植物病毒基因組所包含的基因數(shù)目從一個(gè)(衛(wèi)星?。?)正單鏈RNA(+ssRNA)單鏈RNA具有侵染性,可以直接翻譯,起mRNA的作用。大部分重要植物病毒的基因組屬這一類(lèi)型。70%,TMV,CMV(黃瓜花葉病毒),PVY(馬鈴薯Y病毒
);多分體病毒。(1)正單鏈RNA(+ssRNA)單鏈RNA具有侵染性,(2)負(fù)單鏈RNA(-ssRNA)病毒粒體中的單鏈RNA不具侵染性,必需先轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)鏈,才能翻譯蛋白。植物彈狀病毒的基因組屬這一類(lèi)型。如小麥叢矮病。(3)雙鏈RNA(dsRNA)其中一條鏈具有mRNA的作用。負(fù)鏈變正鏈才能作為mRNA。植物呼腸孤病毒的基因組屬這一類(lèi)型。水稻矮縮病。(2)負(fù)單鏈RNA(-ssRNA)(4)單鏈DNA(ssDNA)聯(lián)體病毒科(Geminiviridae)病毒含有這種類(lèi)型基因組,復(fù)制時(shí)單鏈DNA先合成雙鏈DNA,再以常規(guī)途徑轉(zhuǎn)錄生成mRNA。(5)雙鏈DNA(dsDNA)核酸類(lèi)型與高等動(dòng)、植物的相同,為互補(bǔ)的雙鏈DNA,花椰菜花葉病毒屬(Caulimovirus)、桿狀DNA病毒屬(Badnavirus)具有這種類(lèi)型基因組。(4)單鏈DNA(ssDNA)2、病毒粒體核酸含量球狀病毒:15%~45%。線狀及桿狀病毒:5%~6%。彈狀病毒:1%。3、病毒的多分體現(xiàn)象單體基因組:病毒基因組分布于一條核酸鏈上。分段基因組:病毒基因組分布于多條核酸鏈上。單分體病毒:一個(gè)病毒粒體中包含有全套基因組。多(雙、三)分體病毒:分段基因組分別包裝于不同的病毒粒體中。2、病毒粒體核酸含量球狀病毒:15%~45%。3、病毒的多分體現(xiàn)象單分體病毒整個(gè)遺傳信息存在于一條核酸鏈上、包被在一種粒體中的病毒,如常見(jiàn)的煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)、馬鈴薯X病毒屬(Potxvirus)和馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus).雙分體病毒遺傳信息為雙組分基因組包被在兩種粒體里的病毒,如煙草脆裂病毒屬(Tobravirus)和蠕傳病毒屬(Nepovirus).三分體病毒核酸包被在三種粒體中的病毒。如黃瓜花葉病毒屬(Cucumovirus)和苜蓿花葉病毒(AMV),它們均有四條核酸鏈,但被包裝在三種或四種粒體中。基因組分離和多分體病毒的產(chǎn)生對(duì)植物病毒的遺傳及進(jìn)化有重要的作用。3、病毒的多分體現(xiàn)象單分體病毒4衛(wèi)星RNA在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有同源性,單獨(dú)不能侵染,要依賴(lài)病毒的核酸才能侵染和增殖,這種核酸稱(chēng)為衛(wèi)星RNA(satelliteRNA,sRNA),其依賴(lài)的病毒稱(chēng)為輔助病毒。衛(wèi)星RNA與輔助病毒包被在同一衣殼內(nèi),并能夠抑制輔助病毒的復(fù)制,降低其濃度并改變其致病力,利用sRNA與病毒的關(guān)系,可進(jìn)行生物防治及基因工程育種研究。4衛(wèi)星RNA(三)其它組分除蛋白和核酸外,植物病毒含有的最大量的其它組分是水分。碳水化合物主要發(fā)現(xiàn)在植物彈狀病毒科病毒中,以糖蛋白或脂類(lèi)的形式存在于病毒的囊膜中。某些病毒粒體含多胺,主要是精胺和亞精胺,它們與核酸上的磷酸基團(tuán)相互作用,為穩(wěn)定折疊的核酸分子。金屬離子也是許多病毒必須的,主要有鈣離子、鈉離子和鎂離子。這些金屬離子與衣殼蛋白亞基上的離子結(jié)合位點(diǎn)作用,穩(wěn)定衣完蛋白與核酸的結(jié)合。(三)其它組分第二節(jié)植物病毒的復(fù)制和增殖病毒在活細(xì)胞內(nèi)增殖需要進(jìn)行:核酸的復(fù)制和核酸信息的表達(dá)。一、病毒基因組的復(fù)制大部分植物病毒的核酸復(fù)制仍然是由RNA復(fù)制RNA。第二節(jié)植物病毒的復(fù)制和增殖(5)雙鏈DNA(dsDNA)6病毒的化學(xué)特性:指核酸的類(lèi)型、核酸的鏈數(shù)以及分子量煙草花葉病毒(TMV)為例進(jìn)行介紹。Affectedflowersintheforegroundarealsoshowingprematureopeningandcolourbreak.輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。(一)介體傳毒的基本概念病毒的體外抗性強(qiáng),在干葉中存活11年以上,主要危害整個(gè)遺傳信息存在于一條核酸鏈上、包被在一種粒體中的病毒,如常見(jiàn)的煙草花葉病毒屬(Tobamovirus)、馬鈴薯X病毒屬(Potxvirus)和馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus).主要是寄主范圍廣,介體多,傳毒殼基有規(guī)則地結(jié)合、分布在二十個(gè)正三角形組成的面上;第六節(jié)植物病毒病的診斷▲花卉增色(金心黃楊、金邊瑞香、雜色郁金香)1576,荷蘭人CharlesdeLieclase描述郁金香雜色花。核酸組成相近:G/C比接近,55~58%。寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。病毒與其它病原生物大小比較1892年從事煙草病工作的年青亞基因組RNAs策略:(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。之后陸續(xù)在一些植物中發(fā)現(xiàn)這類(lèi)小分子核酸寄生物。二、植物病毒基因組信息的表達(dá)
病毒基因組信息的表達(dá)的不同點(diǎn)主要在于:基因組轉(zhuǎn)錄mRNA具有多種形式
mRNA翻譯蛋白有多種策略。(5)雙鏈DNA(dsDNA)二、植物病毒基因組信息的表達(dá)(一)病毒核酸的轉(zhuǎn)錄+ssRNA病毒的核酸可以直接作為mRNA使用,稱(chēng)為單義RNA。—ssRNA病毒,病毒負(fù)鏈核酸需先轉(zhuǎn)錄為正鏈核酸(mRNA)。轉(zhuǎn)錄過(guò)程中所必須的復(fù)制酶是由病毒進(jìn)入時(shí)隨病毒粒體帶進(jìn)去的。所以這些病毒的精提純核酸不能完成復(fù)制的過(guò)程。dsRNA病毒,核酸鏈的部分可以作為mRNA使用;另外的部分則需要轉(zhuǎn)錄一次才能使用。這種類(lèi)型的核酸稱(chēng)為雙義RNA(ambisenseRNA)。DNA病毒(ssDNA病毒和dsDAN病毒)需要寄主的轉(zhuǎn)錄酶轉(zhuǎn)錄mRNA。(一)病毒核酸的轉(zhuǎn)錄單鏈DNA病毒另一種特殊類(lèi)型雙鏈DNA病毒負(fù)單鏈RNA病毒正單鏈RNA病毒雙鏈RNA病毒單鏈DNA病毒另一種特殊類(lèi)型雙鏈DNA病毒負(fù)單鏈RNA病毒正(二)植物病毒核酸的表達(dá)由于真核生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成機(jī)構(gòu)僅僅識(shí)別病毒+RNA上的第一個(gè)開(kāi)放閱讀框架(openreadingframe,ORF),同一核酸鏈上其它基因的表達(dá)則要借助病毒的特殊翻譯策略。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)十ssRNA病毒基因組在真核生物蛋白合成系統(tǒng)中有五種翻譯策略:1.亞基因組RNAs策略:2.多聚蛋白策略3.多體基因組策略4.通讀蛋白(read—through)策略5.核糖體移碼(transframe)策略(二)植物病毒核酸的表達(dá)+ssRNA病毒基因組五種翻譯策略:1.亞基因組RNAs策略:由基因組3’末端轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生一到多個(gè)亞基因組(subgenomic)RNA,從各個(gè)亞基因組5’端的開(kāi)放閱讀框架翻譯出功能性蛋白,如煙草花葉病毒屬。2.多聚蛋白策略:基因組核酸具有編碼多個(gè)蛋白的能力,但是其翻譯僅從單一開(kāi)放閱讀框架進(jìn)行,產(chǎn)生的多聚蛋白(polyproteins)在病毒編碼的蛋白酶作用下,分解為多個(gè)最終的基因翻譯產(chǎn)物,如馬鈴薯Y病毒屬。+ssRNA病毒基因組五種翻譯策略:1.亞基因組RNAs策略3.多體基因組策略:病毒的基因組分裝在不同的核酸鏈上,每條核酸鏈均從5’端進(jìn)行翻譯,直接產(chǎn)生基因的翻譯產(chǎn)物,如黃瓜花葉病毒屬。4.通讀蛋白(read-through)策略:基因5’開(kāi)放閱讀框架的終止密碼子可能漏讀(leaky),允許一定比例的核糖體繼續(xù)向下游翻譯,直至下一個(gè)終止密碼子,從而產(chǎn)生第二個(gè)更長(zhǎng)的功能蛋白,如煙草花葉病毒屬?gòu)?fù)制酶的翻譯。5.核糖體移碼(trans-frame)策略:在翻譯接近開(kāi)放閱讀框架的終止密碼子時(shí),核糖體回讀一個(gè)核苷酸(少數(shù)情況是跳過(guò)一個(gè)),這樣使終止密碼子UAG分到兩個(gè)三聯(lián)體密碼中,使翻譯繼續(xù)到下一個(gè)開(kāi)放閱讀框架,從而產(chǎn)生一個(gè)大蛋白。3.多體基因組策略:病毒的基因組分裝在不同的核酸鏈上,每條(三)植物病毒的基因組結(jié)構(gòu)及功能煙草花葉病毒(TMV)為例進(jìn)行介紹。TMV為+SSRNA病毒,基因組核酸全長(zhǎng)6395個(gè)核苷酸,共有5個(gè)開(kāi)放閱讀框架。核酸的5‘端有帽子結(jié)構(gòu),3’端有類(lèi)似tRNA的結(jié)構(gòu)。
(三)植物病毒的基因組結(jié)構(gòu)及功能植物病理學(xué)植物病毒課件
植物病毒的內(nèi)含體植物病毒基因組的翻譯的蛋白有時(shí)會(huì)與病毒的核酸、寄主的蛋白等物質(zhì)聚集起來(lái),形成一定的大小和形狀,稱(chēng)為內(nèi)含體(inclusions)。內(nèi)含體可以分為核內(nèi)含體(nuclearinclusions)和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含體(cytoplasmicinclusions)兩類(lèi)。不同屬的植物病毒往往產(chǎn)生不同類(lèi)型、不同形狀的內(nèi)含體,利用這種不同可作為鑒別不同病毒的方法。植物病毒的內(nèi)含體核內(nèi)含體核質(zhì)內(nèi)含體一般是由蛋白或病毒粒體構(gòu)成的晶體結(jié)構(gòu),少有纖維狀的內(nèi)含體(只有在電子顯微鏡下才能看到)。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含體細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含體在形狀、大小、組成和結(jié)構(gòu)方面差異很大,主要分為不定形內(nèi)含體、假晶體、晶體內(nèi)含體和風(fēng)輪狀內(nèi)含體等五種類(lèi)型(光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn))。核內(nèi)含體植物病理學(xué)植物病毒課件植物病毒基因組的翻譯的蛋白有時(shí)會(huì)與病毒的核酸、寄主的蛋白等物質(zhì)聚集起來(lái),形成一定的大小和形狀,稱(chēng)為內(nèi)含體(inclusions)。因此認(rèn)為這種侵染性物質(zhì)要比通常的細(xì)菌小。TMV體外存或期在幾個(gè)月以上,在干燥的葉片中可以個(gè)月至幾年。郁金香碎色病,因?yàn)橹两窈商m▲有害生物控制(害蟲(chóng)、真菌及雜草生防)。其中一條鏈具有mRNA的作用。(一)介體傳毒的基本概念病毒為+ssRNA,核酸占5~6%。可在多種多年生植物及種子上越結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。病毒通過(guò)維管束的轉(zhuǎn)移稱(chēng)作長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移速度較快。結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。病毒線狀,長(zhǎng)750nm,直徑菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid潛伏期(incubationperiod)是指介體從獲得病毒到能傳播病毒的時(shí)間,在循回型相互關(guān)系中也稱(chēng)循回期。高侵染活性:50~100分子可侵染成功,病毒需100萬(wàn)粒體。由葉蟬持久性傳播,屬于增殖型,機(jī)械和2植物病毒的蛋白種類(lèi)通讀蛋白(read—through)策略病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。斜紋夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑及甜菜夜蛾病毒植物病毒基因組的翻譯的蛋白有時(shí)會(huì)與病毒的核酸、寄主的蛋白等物三、植物病毒的增殖(組裝)植物病毒作為一種分子寄生物,分別合成核酸和蛋白組分再組裝成子代粒體。這種特殊的繁殖方式稱(chēng)為復(fù)制增殖(multiplication)。三、植物病毒的增殖(組裝)植物病理學(xué)植物病毒課件第三節(jié)植物病毒的傳播和移動(dòng)一、定義植物病毒從一植株轉(zhuǎn)移或擴(kuò)散到其它植物的過(guò)程稱(chēng)為傳播(transmission),而從植物的一個(gè)局部到局部的過(guò)程稱(chēng)為移動(dòng)(movement)。根據(jù)自然傳播方式的不同,傳播可以分為介體傳播和非介體傳播兩類(lèi)第三節(jié)植物病毒的傳播和移動(dòng)二、介體傳播(一)介體傳毒的基本概念1介體傳毒過(guò)程介體傳毒過(guò)程可分為幾個(gè)時(shí)期:獲毒(取食)期(acquisitionperiod)是指介體獲得病毒所需的取食時(shí)間。潛伏期(incubationperiod)是指介體從獲得病毒到能傳播病毒的時(shí)間,在循回型相互關(guān)系中也稱(chēng)循回期。接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。持毒期(retentionperiod)是指介體能保持傳毒能力的時(shí)間。二、介體傳播2介體與所傳病毒之間的關(guān)系2介體與所傳病毒之間的關(guān)系3介體與病毒專(zhuān)化性識(shí)別的可能機(jī)制介體傳毒專(zhuān)化性機(jī)制涉及到介體—病毒—寄主三者的相互識(shí)別或作用??赡軝C(jī)制如下:介體內(nèi)的專(zhuān)化性持毒位點(diǎn):在介體消化道內(nèi)有一定的待毒位點(diǎn)與所傳病毒有專(zhuān)化關(guān)系。輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。3介體與病毒專(zhuān)化性識(shí)別的可能機(jī)制(二)昆蟲(chóng)介體1蚜蟲(chóng):主要傳播非持久性關(guān)系病毒。2葉蟬和飛虱:絕大多數(shù)增殖型病毒。在15000種葉蟬中,只有49種是病毒的傳播介體;飛虱亞目中的一部分是傳播介體;介體寄主主要是禾本科植物的如水稻矮縮病,小麥叢矮病和玉米粗縮病。葉蟬和飛虱傳播的大多是增殖型病毒,大多終生傳毒,灰飛虱傳播的小麥叢矮病毒、黑尾葉蟬傳播的水稻矮縮病毒可經(jīng)卵傳40代。白粉虱、粉蚧、薊馬、咀嚼式口器的甲蟲(chóng)、蚱蜢也可傳播。(二)昆蟲(chóng)介體植物病理學(xué)植物病毒課件植物病理學(xué)植物病毒課件(三)土壤中的介體1線蟲(chóng):病毒與線蟲(chóng)之間的生物學(xué)關(guān)系類(lèi)似于蚜蟲(chóng)傳播病毒的非持久性關(guān)系。已經(jīng)知道5個(gè)屬的38種線蟲(chóng)可傳播80種病毒。其中多數(shù)屬于蠕傳病毒屬和煙草脆裂病毒屬的病毒2真菌:可以傳播持久性關(guān)系病毒和非持久性關(guān)系病毒。傳毒真菌主要是油壺菌屬、多粘菌屬和粉痂菌屬的5種真菌,能傳播20種病毒。土壤中的介體傳毒距離有限,主要是由根部侵染,遠(yuǎn)距離傳播主要靠種子和苗木。(三)土壤中的介體1線蟲(chóng):病毒與線蟲(chóng)之間的生物學(xué)關(guān)系類(lèi)似于主要引起菜豆和豇豆的花葉和斑駁病。稀釋限點(diǎn)10-4~10-7,鈍化溫度90℃左右。菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid其中一條鏈具有mRNA的作用?!鹬参锊『Γù篼滭S矮病毒病、椰子死亡類(lèi)病毒)。1衣殼蛋白的組成和結(jié)構(gòu)植物輸導(dǎo)組織,與營(yíng)養(yǎng)主流方向一致,進(jìn)行上下雙向轉(zhuǎn)移。在生產(chǎn)上難于防治。如黃瓜花葉病毒屬(Cucumovirus)和苜蓿花葉病毒(AMV),它們均有四條核酸鏈,但被包裝在三種或四種粒體中。個(gè)月至幾年。(2)負(fù)單鏈RNA(-ssRNA)輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。特定的科,如PVY--茄科、MDMV(玉米矮花葉病毒)--禾本菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid二、植物病毒基因組信息的表達(dá)▲引起畜禽疾?。袢?、口蹄疫、豬瘟、牛瘟、雞瘟、鴨瘟)。絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。1、煙草花葉病毒TMV移動(dòng)速度每分鐘幾個(gè)厘米?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)十ssRNA病毒基因組在真核生物蛋白合成系統(tǒng)中有五種翻譯策略:鑒別寄主是心葉煙和山西煙,區(qū)分不同株系要血清學(xué)或三、非介體傳播(一)機(jī)械傳播:也稱(chēng)為汁液摩擦傳播。(二)無(wú)性繁殖材料和嫁接傳播:(三)種子和花粉傳播:主要引起菜豆和豇豆的花葉和斑駁病。三、非介體傳播四、病毒在植物體內(nèi)的移動(dòng)病毒在植物葉肉細(xì)胞間的移動(dòng)稱(chēng)作細(xì)胞間轉(zhuǎn)移,這種轉(zhuǎn)移的速度很慢。病毒通過(guò)維管束的轉(zhuǎn)移稱(chēng)作長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移速度較快。(一)病毒在細(xì)胞間的移動(dòng)通過(guò)胞間連絲,轉(zhuǎn)移慢,8-10個(gè)細(xì)胞/d(0.01-2mm/d)另外病毒并不是總以完整粒體形式通過(guò)。病毒移動(dòng)速度受溫度影響,一般每小時(shí)幾個(gè)納米。不同部位病毒含量不一致。胞間聯(lián)絲是細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?。?nèi)含鏈管,兩個(gè)膜之間的空間約為5納米,胞間聯(lián)絲的分子排阻限是800~1000u,病毒粒體或核酸的分子量在105-6u,是運(yùn)動(dòng)蛋白擴(kuò)大胞間聯(lián)絲通透性。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)植物輸導(dǎo)組織,與營(yíng)養(yǎng)主流方向一致,進(jìn)行上下雙向轉(zhuǎn)移。四、病毒在植物體內(nèi)的移動(dòng)(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)植物輸導(dǎo)組織,與營(yíng)養(yǎng)主流方向一致,進(jìn)行上下雙向轉(zhuǎn)移。篩管:快速轉(zhuǎn)移,0.1-0.5cm/hr不完全是被動(dòng)甲蟲(chóng)傳播的病毒是通過(guò)木質(zhì)部。移動(dòng)速度每分鐘幾個(gè)厘米。病毒運(yùn)動(dòng)蛋白在運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮很大作用。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)植物輸導(dǎo)組織,與營(yíng)養(yǎng)主流方向一致,進(jìn)行結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。1衣殼蛋白的組成和結(jié)構(gòu)病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。2真菌:可以傳播持久性關(guān)系病毒和非持久性關(guān)系病毒。線狀病毒多為11~13nm×750nm,個(gè)別可以達(dá)到2000nm以上,粒體有不同程度的彎曲。結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。因此認(rèn)為這種侵染性物質(zhì)要比通常的細(xì)菌小。Ivnowsky(1892):TMV郁金香碎色病,因?yàn)橹两窈商m耐熱性:類(lèi)病毒失活需要100℃以上的高溫。1892年從事煙草病工作的年青DNA病毒(ssDNA病毒和dsDAN病毒)需要寄主的轉(zhuǎn)錄酶轉(zhuǎn)錄mRNA。郁金香碎色病,因?yàn)橹两窈商m對(duì)人類(lèi)的不利作用:經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)(蜂、蠶)病毒病絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。這種類(lèi)型的核酸稱(chēng)為雙義RNA(ambisenseRNA)。mRNA翻譯蛋白有多種策略。(5)雙鏈DNA(dsDNA)結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為第四節(jié)植物病毒的分類(lèi)與命名國(guó)際病毒分類(lèi)委員會(huì)(InternationaICommitteeonTaxonomyofViruses,ICTV)。到2000年,ICTV先后發(fā)表《病毒分類(lèi)與命名》報(bào)告七次,在第六次報(bào)告中,植物病毒與動(dòng)物病毒和細(xì)菌病毒一樣實(shí)現(xiàn)了按科、屬、種分類(lèi)。近代病毒分類(lèi)體系趨于將病毒這類(lèi)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分子寄生物列為獨(dú)立的“病毒界”,下分為RNA病毒和DNA病毒兩大類(lèi)。但為方便及習(xí)慣,仍按寄主種類(lèi)分為動(dòng)物病毒、植物病毒、微生物病毒等實(shí)用系統(tǒng)分類(lèi)。第四節(jié)植物病毒的分類(lèi)與命名一、植物病毒的分類(lèi)(一)分類(lèi)依據(jù)植物病毒分類(lèi)依據(jù)的是病毒最基本、最重要的性質(zhì):1.構(gòu)成病毒基因的核酸類(lèi)型(DNA或RNA);2.核酸是單鏈還是雙鏈;3.病毒粒體是否存在脂蛋白包膜;4.病毒形態(tài);5.核酸分段情況;根據(jù)上述主要特性,將植物病毒分在15個(gè)科73個(gè)屬中(其中有些屬、種尚未確定)。一、植物病毒的分類(lèi)植物病理學(xué)植物病毒課件二、植物病毒的命名植物病毒的名稱(chēng)目前不采用拉丁文雙名法,仍以寄主英文俗名加上癥狀來(lái)命名,如煙草花葉病毒為T(mén)obaccomosaicvirus,縮寫(xiě)為T(mén)MV;黃瓜花葉病毒為Cucumbermosaicvirus,縮寫(xiě)為CMV。屬名為專(zhuān)用國(guó)際名稱(chēng),常由典型成員寄主名稱(chēng)(英文或拉丁文)縮寫(xiě)+主要特點(diǎn)描述(英文或拉丁文)縮寫(xiě)+virus拼組而成。如:黃瓜花葉病毒屬的學(xué)名為Cucu—mo—virus,Cucumovirus;煙草花葉病毒屬為T(mén)oba—mo—virus,Tobamovirus。植物病毒屬的結(jié)尾是一virus???、屬名書(shū)寫(xiě)時(shí)應(yīng)用斜體,確定種(definitivespecies)的名稱(chēng)應(yīng)用斜體,而暫定種(tentativespecies)的名稱(chēng)或?qū)倜炊ǖ牟《静徊捎眯斌w。類(lèi)病毒(Viroid)在命名時(shí)遵循相似于病毒的規(guī)則,因縮寫(xiě)名易與病毒混淆,新命名規(guī)則規(guī)定類(lèi)病毒的縮寫(xiě)為Vd,如馬鈴薯紡錘塊莖類(lèi)病毒(Potatospindletuberviroid)縮寫(xiě)為PSTVd。二、植物病毒的命名第五節(jié)植物類(lèi)病毒(viroid)類(lèi)病毒是指無(wú)外殼蛋白包被的小分子環(huán)狀單鏈RNA,單獨(dú)具侵染性,能自我復(fù)制,致病或不致病。1971年Diener首次在描述馬鈴薯紡錘塊莖病的病原時(shí)使用類(lèi)病毒(viroid)一詞。之后陸續(xù)在一些植物中發(fā)現(xiàn)這類(lèi)小分子核酸寄生物。第五節(jié)植物類(lèi)病毒(viroid)類(lèi)病毒是指
菊花矮化類(lèi)病毒ChrysanthemumstuntviroidAffectedflowersintheforegroundarealsoshowingprematureopeningandcolourbreak.菊花矮化類(lèi)病毒Chrysant菊花矮化類(lèi)病毒(Chrysanthemumstuntviroid)Affectedflower(right)Theflowerisreducedinsizeandshowingmarkedcolourbleaching.
菊花矮化類(lèi)病毒(Chrysanthemumstunt類(lèi)病毒的主要特性耐熱性:類(lèi)病毒失活需要100℃以上的高溫。高侵染活性:50~100分子可侵染成功,病毒需100萬(wàn)粒體。局限的存在部位:僅在細(xì)胞核中。核酸組成相近:G/C比接近,55~58%。不顯性感染:90%以上的寄主都不顯癥,潛育期可長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月至幾年。傳播方式簡(jiǎn)單:農(nóng)具、嫁接刀、種子,個(gè)別需節(jié)肢動(dòng)物。(三)類(lèi)病毒的檢測(cè)分兩個(gè)科:馬鈴薯紡錘塊莖科和鱷梨日斑科。不能用生物學(xué)和血清學(xué)方法,只能靠核酸雜交和PCR擴(kuò)增等手段。類(lèi)病毒的主要特性耐熱性:類(lèi)病毒失活需要100℃以上的高溫。第六節(jié)植物病毒病的診斷
植物病毒病的診斷包括兩個(gè)方面:一是對(duì)發(fā)病植物標(biāo)本初步檢查和判斷;二是對(duì)確信的病毒病標(biāo)本做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)診斷,必要時(shí)還需作進(jìn)一步的病原鑒定。一、病害初步識(shí)別二、實(shí)驗(yàn)室診斷(一)鑒別寄主診斷(二)傳染實(shí)驗(yàn)(三)顯微鏡觀察(四)血清學(xué)技術(shù)(五)核酸雜交及PCR技術(shù)(六)物理化學(xué)特性第六節(jié)植物病毒病的診斷病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。無(wú)病征。
病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。無(wú)病征。
(一)鑒別寄主診斷(一)鑒別寄主診斷(二)傳染實(shí)驗(yàn)不同植物病毒屬具有不同的傳播介體,確定病毒的傳播介體可以作為病原鑒定的一個(gè)證據(jù),同時(shí)也為防治提供依據(jù)。(三)顯微鏡觀察在光學(xué)顯微鏡下觀察到內(nèi)含體;在電鏡下觀察病毒粒體(二)傳染實(shí)驗(yàn)(四)血清學(xué)技術(shù)瓊脂雙擴(kuò)散法(四)血清學(xué)技術(shù)酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)(五)核酸雜交及PCR技術(shù)血清學(xué)是檢測(cè)蛋白,核酸雜交和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)PCR是檢測(cè)核酸。核酸雜交:核酸雜交主要在DNA和RNA之間進(jìn)行,因?yàn)槎咧g存在著堿基互補(bǔ)關(guān)系。在一定條件下,RNA——DNA形成異質(zhì)雙鏈的過(guò)程稱(chēng)為雜交。其中預(yù)先分離純化或合成的已知核酸序列片斷叫做雜交探針,也稱(chēng)為cDNA探針。通過(guò)分子雜交可檢測(cè)出相近病毒間的同源程度。PCR技術(shù):
PCR是體外基因擴(kuò)增法,可在試管內(nèi)將所研究的目的基因或DNA片斷在數(shù)小時(shí)內(nèi)擴(kuò)增上百萬(wàn)倍。PCR反應(yīng)最重要的是引物(一般20個(gè)核苷酸長(zhǎng)度)和TaqDNA聚合酶。反應(yīng)要經(jīng)過(guò)加熱變性----退火結(jié)合----DNA合成這一循環(huán)。退火溫度一般在75度。PCR可檢測(cè)特定DNA是否存在。(五)核酸雜交及PCR技術(shù)(六)物理化學(xué)特性1稀釋限點(diǎn)(DEP):保持病毒侵染力的最高稀釋度。2鈍化溫度(TIP):處理十分種使病毒喪失活性的最低溫度。一般在55~70℃,TMV在97℃。3體外存活期(LIP):在室溫下,病毒抽提液保持侵染力的最長(zhǎng)時(shí)間。一般在數(shù)天到數(shù)月。4沉降系數(shù)(S):指病毒在20度水中在1達(dá)因的引力下的沉降速度。單位厘米/秒。5光譜吸收特性:260/280紫外線峰值比表示核酸與蛋白質(zhì)含量的比值。比值小多為線型。6病毒的化學(xué)特性:指核酸的類(lèi)型、核酸的鏈數(shù)以及分子量(六)物理化學(xué)特性1稀釋限點(diǎn)(DEP):保持病毒侵染力的最第七節(jié)重要的植物病毒屬及典型種1、煙草花葉病毒TMV 病毒直桿狀,直徑18nm,長(zhǎng)300nm。核酸占5%,蛋白質(zhì)占95%。核酸為+ssRNA。 寄主范圍廣,傳播不需要介體,靠接觸傳播,有時(shí)靠種子傳播。TMV體外存或期在幾個(gè)月以上,在干燥的葉片中可以存活50多年。稀釋限點(diǎn)10-4~10-7,鈍化溫度90℃左右。主要侵染煙草、番茄等作物,引起花葉病?;煊胁?bào)w的肥料、種子、土壤、煙末都可成為初侵染來(lái)源。干旱少雨發(fā)病重,前茬為茄科植物或油菜、蘿卜發(fā)病重。鑒別寄主是心葉煙和山西煙,區(qū)分不同株系要血清學(xué)或分子生物學(xué)手段。第七節(jié)重要的植物病毒屬及典型種2、馬鈴薯Y病毒屬及PVY
Potyvirus是植物病毒中最大的一個(gè)屬,含有75個(gè)種和93個(gè)可能種。屬于馬鈴薯Y病毒科。病毒線狀,長(zhǎng)750nm,直徑11-15nm。主要由蚜蟲(chóng)非持久性傳播,也可通過(guò)機(jī)械傳播。所有種均產(chǎn)生風(fēng)輪狀內(nèi)含體。大部分病毒寄主范圍限于特定的科,如PVY--茄科、MDMV(玉米矮花葉病毒)--禾本科,SMV(大豆花葉病毒)--豆科。病毒為+ssRNA,核酸占5~6%。體外存活期2~4天,鈍化溫度50~65℃,稀釋限點(diǎn)10-2~10-6。主要侵染馬鈴薯、番茄、煙草等,引起皺縮花葉、明脈、斑駁、壞死條斑和脈帶花葉等。PVY在茄科植物和雜草上越冬,以桃蚜和機(jī)械方式傳播,抗病品種和藥劑有一定防效。2、馬鈴薯Y病毒屬及PVY3、黃瓜花葉病毒屬及CMV此屬有3個(gè)成員。CMV粒體球形,直徑28nm。為三分體病毒,核酸占18%。已發(fā)現(xiàn)CMV有衛(wèi)星RNA存在。寄主范圍廣泛,67科470種植物,被稱(chēng)為“流感性病毒”,不同株系在形狀上有差異?;ㄈ~是基本癥狀,在番茄上表現(xiàn)厥葉。最好的繁殖寄主是煙草和黃瓜,局部枯斑寄主為莧色藜、昆諾藜和豇豆。75種蚜蟲(chóng)均能傳毒,主要為棉蚜和桃蚜,非持久性傳毒,也可機(jī)械傳播或由種子傳播。野生寄主是初侵染來(lái)源。在生產(chǎn)上難于防治。主要是寄主范圍廣,介體多,傳毒效率高,無(wú)抗性品種。3、黃瓜花葉病毒屬及CMV專(zhuān)一性高擴(kuò)散性強(qiáng)毒力大后效長(zhǎng)環(huán)保功能植物病毒作為一種分子寄生物,分別合成核酸和蛋白組分再組裝成子代粒體。病毒粒體是否存在脂蛋白包膜;通過(guò)分子雜交可檢測(cè)出相近病毒間的同源程度。以前所知的任何一種都小的病原,這種結(jié)構(gòu)使病毒消耗的能量最小,粒體最穩(wěn)定。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)化溫度50~65℃,稀釋限點(diǎn)10-2~10-6。1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊病毒的不同株系往往由不同的蚜蟲(chóng)傳播,一次得毒可以通讀蛋白(read—through)策略傳播介體是甲蟲(chóng)。1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊等面體對(duì)稱(chēng)形結(jié)構(gòu):球形病毒的結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。病毒球狀,與線蟲(chóng)之間的輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。特定的科,如PVY--茄科、MDMV(玉米矮花葉病毒)--禾本1衣殼蛋白的組成和結(jié)構(gòu)在光學(xué)顯微鏡下觀察到內(nèi)含體;4、南方菜豆花葉病毒SBMV病毒球形,直徑30nm。核酸占21%,為+ssRNA。主要引起菜豆和豇豆的花葉和斑駁病。傳播介體是甲蟲(chóng)。病毒體外存活期20~165天,鈍化溫度90~95℃,稀釋限點(diǎn)10-5~10-6。株系分化明顯,菜豆株系不侵染豇豆,豇豆株系不侵染菜豆;在有些品種上表現(xiàn)局部壞死斑,有些品種上癥狀較輕。葉甲獲毒時(shí)間1~24小時(shí),保毒時(shí)間2~14天,甲蟲(chóng)活動(dòng)范圍大,傳毒快。種子帶毒率可達(dá)3~4%,調(diào)種時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢疫。專(zhuān)一性高擴(kuò)散性強(qiáng)毒力大后效長(zhǎng)環(huán)保功能4、南方菜豆花5、蠕傳病毒屬及TRSV典型種為煙草環(huán)斑病毒(Tobaccoringspotvirus--TRSV)寄主主要是果樹(shù),主要由線蟲(chóng)傳播,也可通過(guò)種子、機(jī)械傳播。有兩條+ssRNA核酸基因組。病毒球狀,與線蟲(chóng)之間的關(guān)系相當(dāng)專(zhuān)化。病毒在線蟲(chóng)體內(nèi)存活時(shí)間很長(zhǎng),但不能扶植。體外存活期6~10天,鈍化溫度55~65℃,稀釋限點(diǎn)10-4。在煙草、黃瓜上引起環(huán)斑??稍诙喾N多年生植物及種子上越冬。汁液、甲蟲(chóng)和薊馬也可傳播。5、蠕傳病毒屬及TRSV6、黃癥病毒屬及BYDV此屬有16個(gè)種和14個(gè)可能種,典型種為大麥黃矮病毒,僅侵染韌皮部組織,由數(shù)種蚜蟲(chóng)以持久非增殖型方式傳播。核酸為+ssRNA。病毒客侵染禾本科100多種植物,引起黃矮病。病毒的不同株系往往由不同的蚜蟲(chóng)傳播,一次得毒可以保持2~3周時(shí)間。野生禾本科植物是病毒的侵染來(lái)源。我國(guó)率先將病毒的CP基因轉(zhuǎn)入小麥獲得了轉(zhuǎn)基因植株,為利用基因工程方法控制病害提供了可能。6、黃癥病毒屬及BYDV7、植物呼腸孤病毒屬及RDV含3個(gè)種。典型種是傷瘤病毒(woundtumorvirus)病毒球形,有棱角,含有12條dsRNA,占22%,核酸可編碼出7種結(jié)構(gòu)蛋白。傷瘤病毒主要侵染雙子葉植物,在根部形成腫瘤。另兩種只侵染禾本科。由葉蟬持久性傳播,屬于增殖型,機(jī)械和種子不能傳播。水稻矮縮病毒(Ricedwarfvirus)是危害較大的病毒。由黑尾葉蟬傳播,循回期10~20天,終生傳毒,并可經(jīng)卵傳。病毒在蟲(chóng)體內(nèi)越冬。7、植物呼腸孤病毒屬及RDV8、真菌傳桿狀病毒屬(Furovirus)及SWMV典型種是小麥土傳花葉病毒,病毒桿狀,有兩條+ssRNA。病毒主要由多粘菌和瘡痂病菌傳播,病毒存在于游動(dòng)孢子內(nèi)部,在休眠孢子囊內(nèi)可存活多年。病毒的體外抗性強(qiáng),在干葉中存活11年以上,主要危害冬小麥和大麥,汁液也可傳播,種子不傳。由于休眠孢子在土壤中可存活多年,一旦發(fā)病,會(huì)多年帶毒,防治困難。8、真菌傳桿狀病毒屬(Furovirus)及SWMV普通植物病理學(xué)植物病毒普通植物病理學(xué)植物病毒94病毒發(fā)現(xiàn)的歷史Ivnowsky(1892):TMVBeijerinck(1898):‘filterablevirus’Loeffler(1898)口蹄疫病毒Towort(1915)噬菌體病毒發(fā)現(xiàn)的歷史病毒的發(fā)現(xiàn)1886年,德國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家邁爾在荷蘭的接種試驗(yàn)(煙草花葉病是一種傳染性疾病)病毒的發(fā)現(xiàn)1886年,德國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家邁爾在荷蘭的接種試驗(yàn)1892年,俄羅斯伊萬(wàn)諾夫斯基煙草花葉病感病因子(細(xì)菌濾器濾過(guò)性)1892年,俄羅斯伊萬(wàn)諾夫斯基1892年從事煙草病工作的年青的俄國(guó)科學(xué)家伊萬(wàn)諾夫斯基(Ivanovski)發(fā)現(xiàn)感受花葉病的葉汁,即使經(jīng)過(guò)細(xì)菌濾器的過(guò)濾也仍具有傳染的性質(zhì)。這項(xiàng)觀察提示了存在一種比以前所知的任何一種都小的病原,他認(rèn)為該病是由產(chǎn)生毒素的細(xì)菌引起的。1892年從事煙草病工作的年
1898年,荷蘭科學(xué)家貝葉林克(Beijerinck)重復(fù)了伊萬(wàn)諾夫的實(shí)驗(yàn),
他從患花葉病的煙草葉中擠出汁液,并使之通過(guò)細(xì)菌濾器。表明濾液仍有侵染性。貝杰林克相信他的濾器阻擋住了細(xì)菌。將汁液置于瓊脂凝膠塊的表面時(shí),發(fā)現(xiàn)侵染性物質(zhì)在凝膠中以適當(dāng)?shù)乃俣葦U(kuò)散,而細(xì)菌仍滯留于瓊脂的表面。因此認(rèn)為這種侵染性物質(zhì)要比通常的細(xì)菌小。貝杰林克用“病毒(Virus)”來(lái)命名這種史無(wú)前例的小病原體。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。1898年,荷蘭科學(xué)家1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊煙草花葉病毒結(jié)晶1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有同源性,單獨(dú)不能侵染,要依賴(lài)病毒的核酸才能侵染和增殖,這種核酸稱(chēng)為衛(wèi)星RNA(satelliteRNA,sRNA),其依賴(lài)的病毒稱(chēng)為輔助病毒。寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。特定的科,如PVY--茄科、MDMV(玉米矮花葉病毒)--禾本菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)師的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。病毒與其它生物大小比較5、蠕傳病毒屬及TRSV第四節(jié)植物病毒的分類(lèi)與命名Ivnowsky(1892):TMV二、植物病毒基因組信息的表達(dá)一套基因組含有病毒侵染、復(fù)制、運(yùn)轉(zhuǎn)、傳播等生命活動(dòng)所需的全部基因,決定病毒的增殖、生物學(xué)特性及致病性等。▲用作基因工程的載體或元件。植物病毒的名稱(chēng)目前不采用拉丁文雙名法,仍以寄主英文俗名加上癥狀來(lái)命名,如煙草花葉病毒為T(mén)obaccomosaicvirus,縮寫(xiě)為T(mén)MV;多個(gè)蛋白亞基聚集起來(lái)形成殼基。病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。已發(fā)現(xiàn)CMV有衛(wèi)星RNA存在。結(jié)構(gòu)蛋白:主要是衣殼蛋白(coatprotein,縮寫(xiě)為CP)和囊膜蛋白。接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。AIDS:獲得性免疫缺失綜合病癥1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊
按它們寄主的不同,病毒分為:寄生植物的植物病毒(PIantvirus)、寄生動(dòng)物的動(dòng)物病毒(Animalvirus)醫(yī)學(xué)病毒(人類(lèi)病毒);真菌病毒寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。等。在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有病毒與人類(lèi)的關(guān)系有害方面:▲引起人類(lèi)疾病(天花、愛(ài)滋病、非典型肺炎、肝炎、流感、小兒麻痺等)?!鹦笄菁膊。袢?、口蹄疫、豬瘟、牛瘟、雞瘟、鴨瘟)?!鹬参锊『Γù篼滭S矮病毒病、椰子死亡類(lèi)病毒)。病毒與人類(lèi)的關(guān)系有害方面:▲引起人類(lèi)疾病(天花、愛(ài)滋病、非典非典型肺炎”元兇冠狀病毒非典型肺炎”元兇冠狀病毒一、艾滋病毒(一)形態(tài):圓球形(二)侵染特點(diǎn):逆轉(zhuǎn)錄病毒。AIDS:獲得性免疫缺失綜合病癥HIV:人類(lèi)免疫缺陷病毒(三)傳播方式:血液及分泌物經(jīng)由粘膜表面或皮膚破損處進(jìn)入一、艾滋病毒(一)形態(tài):圓球形AIDS:獲得性免疫缺失綜合病瘋牛病HIV瘋牛病HIV艾滋病毒T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒艾滋病毒T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒植物病毒被病毒感染的植物植物病毒被病毒感染的植物病毒與人類(lèi)的關(guān)系有益方面:▲用作基因工程的載體或元件?!泻ι锟刂疲êοx(chóng)、真菌及雜草生防)?!h(huán)境保護(hù)(利用藻類(lèi)病毒消除水面藻類(lèi)污染)。▲花卉增色(金心黃楊、金邊瑞香、雜色郁金香)1576,荷蘭人CharlesdeLieclase描述郁金香雜色花?!坝艚鹣銦帷薄R恢暧艚鹣悖ㄇ蚋簲?shù)頭牛、豬、綿羊;幾頓谷物;上千磅奶酪;一個(gè)磨坊。。病毒與人類(lèi)的關(guān)系有益方面:▲用作基因工程的載體或元件。
第一個(gè)記載的植物病毒病的是郁金香碎色病,因?yàn)橹两窈商m阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)師的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。當(dāng)時(shí)一個(gè)得病郁金香球莖竟能換來(lái)成噸的谷物或上千磅的奶酪。在1634-1637年的荷蘭,這種嗜好達(dá)到了可稱(chēng)做“郁金香熱”的高潮。使我們知道在十七世紀(jì)就存在一種植物病毒病----郁金香碎色病。第一個(gè)記載的植物病毒病的是1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊基因組轉(zhuǎn)錄mRNA具有多種形式菊花矮化類(lèi)病毒(Chrysanthemumstuntviroid)▲有害生物控制(害蟲(chóng)、真菌及雜草生防)。輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。遺傳信息為雙組分基因組包被在兩種粒體里的病毒,如煙草脆裂病毒屬(Tobravirus)和蠕傳病毒屬(Nepovirus).植物病毒基因組所包含的基因數(shù)目從一個(gè)(衛(wèi)星病毒)至十二個(gè)(植物呼腸孤病毒),一般為4~7個(gè)基因,分子量從0.在15000種葉蟬中,只有49種是病毒的傳播介體;是煙草和黃瓜,局部枯斑寄主為莧色藜、昆諾藜和豇豆。寄主范圍廣,傳播不需要介體,靠接觸傳播,有時(shí)靠所以這些病毒的精提純核酸不能完成復(fù)制的過(guò)程。菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid其中多數(shù)屬于蠕傳病毒屬和煙草脆裂病毒屬的病毒T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。核酸包被在三種粒體中的病毒。野生寄主是初侵染來(lái)源。核酸占21%,為+ssRNA。不同部位病毒含量不一致。1、煙草花葉病毒TMV的俄國(guó)科學(xué)家伊萬(wàn)諾夫斯基(Ivanovski)發(fā)現(xiàn)感受花葉病的葉汁,即使經(jīng)過(guò)細(xì)菌濾器的過(guò)濾也仍具有傳染的染病郁金香01碎色1935年,美國(guó)生物化學(xué)家斯坦萊染病郁金香01碎色染病郁金香02染病郁金香022葉蟬和飛虱:絕大多數(shù)增殖型病毒。核酸占21%,為+ssRNA。在光學(xué)顯微鏡下觀察到內(nèi)含體;不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid耐熱性:類(lèi)病毒失活需要100℃以上的高溫。輔助因子(Helpercomponent,簡(jiǎn)稱(chēng)HC)在蚜蟲(chóng)傳播的非持久病毒的寄主細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有一種由病毒編碼的蛋白與傳毒有關(guān),如除去它,蚜蟲(chóng)也就失去傳毒能力。1、煙草花葉病毒TMV大部分病毒寄主范圍限于持毒期(retentionperiod)是指介體能保持傳毒能力的時(shí)間。介體傳毒專(zhuān)化性機(jī)制涉及到介體—病毒—寄主三者的相互識(shí)別或作用。球狀病毒:直徑大多在20~35nm,少數(shù)可以達(dá)到70~80nm;植物病毒有兩種基本結(jié)構(gòu)方式:螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)和等面體對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)。(2)負(fù)單鏈RNA(-ssRNA)植物呼腸孤病毒的基因組屬這一類(lèi)型。葉蟬和飛虱傳播的大多是增殖型病毒,大多終生傳毒,核糖體移碼(trans-frame)策略:在翻譯接近開(kāi)放閱讀框架的終止密碼子時(shí),核糖體回讀一個(gè)核苷酸(少數(shù)情況是跳過(guò)一個(gè)),這樣使終止密碼子UAG分到兩個(gè)三聯(lián)體密碼中,使翻譯繼續(xù)到下一個(gè)開(kāi)放閱讀框架,從而產(chǎn)生一個(gè)大蛋白。病毒病害的癥狀:以花葉、矮縮、壞死為多見(jiàn)。植物病毒有兩種基本結(jié)構(gòu)方式:螺旋對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)和等面體對(duì)稱(chēng)型結(jié)構(gòu)。胞間聯(lián)絲是細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?葉蟬和飛虱:絕大多數(shù)增殖型病毒。二、昆蟲(chóng)病毒防治農(nóng)林害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì):專(zhuān)一性高擴(kuò)散性強(qiáng)毒力大后效長(zhǎng)環(huán)保功能對(duì)人類(lèi)的不利作用:經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)(蜂、蠶)病毒病
斜紋夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑及甜菜夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑:一種核型多角體病毒(NPV)二、昆蟲(chóng)病毒防治農(nóng)林害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì):斜紋夜蛾病毒殺蟲(chóng)劑及甜菜夜蛾第一節(jié)植物病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與組分觀察植物病毒的形態(tài)則需要放大數(shù)萬(wàn)倍的電子顯微鏡。度量病毒大小的尺度為納米(nm)。第一節(jié)植物病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與組分病毒與其它病原生物大小比較病毒與其它病原生物大小比較病毒與其它生物大小比較病毒與其它生物大小比較
一、植物病毒的形態(tài)植物病毒的基本形態(tài)為粒體(virion,virusparticle),大部分病毒的粒體為球狀、桿狀和線狀,少數(shù)為彈狀、桿菌狀和雙聯(lián)體狀等。一、植物病毒的形態(tài)植物病理學(xué)植物病毒課件球狀病毒:直徑大多在20~35nm,少數(shù)可以達(dá)到70~80nm;球狀病毒也稱(chēng)為多面體病毒或二十面體(icosahedralparticle)病毒。大約一半左右的植物病毒科、屬是屬于這種形態(tài)。球狀病毒:直徑大多在20~35nm,少數(shù)可以達(dá)到70~80n多(雙、三)分體病毒:分段基因組分別包裝于不同的病毒粒體中。在某些多分體病毒中發(fā)現(xiàn)了小分子量的RNA,其與病毒RNA沒(méi)有同源性,單獨(dú)不能侵染,要依賴(lài)病毒的核酸才能侵染和增殖,這種核酸稱(chēng)為衛(wèi)星RNA(satelliteRNA,sRNA),其依賴(lài)的病毒稱(chēng)為輔助病毒。典型種是傷瘤病毒(woundtumorvirus)(Beijerinck)重復(fù)了伊萬(wàn)諾夫的實(shí)驗(yàn),某些病毒粒體含多胺,主要是精胺和亞精胺,它們與核酸上的磷酸基團(tuán)相互作用,為穩(wěn)定折疊的核酸分子。寄生細(xì)菌的噬菌體(細(xì)菌病毒bacteriophage)。病毒線狀,長(zhǎng)750nm,直徑(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)體外存活期2~4天,鈍將汁液置于瓊脂凝膠塊的表面時(shí),發(fā)現(xiàn)侵染性物質(zhì)在凝膠中以適當(dāng)?shù)乃俣葦U(kuò)散,而細(xì)菌仍滯留于瓊脂的表面。高侵染活性:50~100分子可侵染成功,病毒需100萬(wàn)粒體。對(duì)人類(lèi)的不利作用:經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)(蜂、蠶)病毒病黑尾葉蟬傳播,循回期10~20天,終生傳毒,并可經(jīng)卵傳。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。亞基因組RNAs策略:接毒(取食)期(inoculativeperiod)是指介體傳毒所需的取食時(shí)間。寄主范圍廣,傳播不需要介體,靠接觸傳播,有時(shí)靠殼基有規(guī)則地結(jié)合、分布在二十個(gè)正三角形組成的面上;HIV:人類(lèi)免疫缺陷病毒桿狀病毒多為20~80nm×100~250nm,兩端平齊;桿狀病毒粒體剛直;線狀病毒多為11~13nm×750nm,個(gè)別可以達(dá)到2000nm以上,粒體有不同程度的彎曲。多(雙、三)分體病毒:分段基因組分別包裝于不同的病毒粒體中。二、植物病毒的結(jié)構(gòu)完整的病毒粒體是由一或多個(gè)核酸分子(DNA或RNA)包被在蛋白或脂蛋白衣殼里構(gòu)成的。絕大多數(shù)病毒粒體都只是由核酸和蛋白衣殼(capsid)組成,但植物彈狀病毒(PIantrhabdovirus)粒體外面有囊膜(envelope)包被。二、植物病毒的結(jié)構(gòu)▲用作基因工程的載體或元件。絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。T淋巴細(xì)胞中的愛(ài)滋病毒DNA病毒(ssDNA病毒和dsDAN病毒)需要寄主的轉(zhuǎn)錄酶轉(zhuǎn)錄mRNA。8、真菌傳桿狀病毒屬(Furovirus)及SWMV菊花矮化類(lèi)病毒Chrysanthemumstuntviroid5光譜吸收特性:260/280紫外線峰值比表示核酸與蛋白質(zhì)含量的比值。所有種均產(chǎn)生風(fēng)輪狀內(nèi)含體。三、植物病毒的增殖(組裝)6病毒的化學(xué)特性:指核酸的類(lèi)型、核酸的鏈數(shù)以及分子量度量病毒大小的尺度為納米(nm)?!鹬参锊『Γù篼滭S矮病毒病、椰子死亡類(lèi)病毒)。灰飛虱傳播的小麥叢矮病毒、黑尾葉蟬傳播的水稻矮縮病毒可經(jīng)卵傳40代。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。2.多聚蛋白策略:基因組核酸具有編碼多個(gè)蛋白的能力,但是其翻譯僅從單一開(kāi)放閱讀框架進(jìn)行,產(chǎn)生的多聚蛋白(polyproteins)在病毒編碼的蛋白酶作用下,分解為多個(gè)最終的基因翻譯產(chǎn)物,如馬鈴薯Y病毒屬。飛虱亞目中的一部分是傳播介體;植物呼腸孤病毒的基因組屬這一類(lèi)型。植物病毒的基因組很小,編碼的蛋白質(zhì)種類(lèi)也很少,按照其功能可分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。個(gè)月至幾年。一套基因組含有病毒侵染、復(fù)制、運(yùn)轉(zhuǎn)、傳播等生命活動(dòng)所需的全部基因,決定病毒的增殖、生物學(xué)特性及致病性等。線狀病毒多為11~13nm×750nm,個(gè)別可以達(dá)到2000nm以上,粒體有不同程度的彎曲。阿姆斯特丹的Rijks博物館還保存著一張1619年荷蘭畫(huà)師的一幅得病的郁金香靜物畫(huà)。病毒的不同株系往往由不同的蚜蟲(chóng)傳播,一次得毒可以1892年從事煙草病工作的年青在有些品種上表現(xiàn)局部壞死斑,有些品種上癥狀較輕。6病毒的化學(xué)特性:指核酸的類(lèi)型、核酸的鏈數(shù)以及分子量病毒為+ssRNA,核酸占5~6%。寄生動(dòng)物的動(dòng)物病毒(Animalvirus)AIDS:獲得性免疫缺失綜合病癥病毒與其它生物大小比較絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subunit,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)亞基)。1971年Diener首次在描述馬鈴薯紡錘塊莖病的病原時(shí)使用類(lèi)病毒(viroid)一詞。金屬離子也是許多病毒必須的,主要有鈣離子、鈉離子和鎂離子。主要引起菜豆和豇豆的花葉和斑駁病。不難看出真正發(fā)現(xiàn)病毒存在的是貝葉林克。通讀蛋白(read—through)策略主要侵染馬鈴薯、番茄、煙草等,引起皺縮花葉、明脈、根據(jù)上述主要特性,將植物病毒分在15個(gè)科73個(gè)屬中(其中有些屬、種尚未確定)。(二)病毒的長(zhǎng)距離移動(dòng)四、病毒在植物體內(nèi)的移動(dòng)多個(gè)蛋白亞基聚集起來(lái)形成殼基。3、黃瓜花葉病毒屬及CMV三、植物病毒的組分(一)蛋白質(zhì)1衣殼蛋白的組成和結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)物病毒的衣殼只有一種蛋白,蛋白多肽鏈經(jīng)過(guò)三維折疊形成衣殼的基本結(jié)構(gòu)單位,稱(chēng)作蛋白亞基(subuni
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